王雁鵬
(大慶石化公司化工一廠,黑龍江 大慶 163714)
某石化公司的60×104t/a乙烯裝置于2012年10月份投產(chǎn),裂解爐技術(shù)采用美國S&SW公司的工藝包,分離技術(shù)采用中國石油天然氣集團(tuán)公司重大科技專項(xiàng)《大型乙烯裝置工業(yè)化成套技術(shù)開發(fā)》的工藝包成果,由中國寰球工程公司和大慶石化公司聯(lián)合開發(fā),設(shè)計(jì)產(chǎn)量為乙烯60×104t/a,操作時(shí)數(shù)為8 000 h,操作彈性為70%~110%,采用前脫丙烷前加氫流程,裝置設(shè)有2臺(tái)液烴干燥器,再生周期為48 h。
來自裂解氣干燥器進(jìn)料分離罐EV-3306的液烴經(jīng)進(jìn)料聚結(jié)器EL-3315脫除游離水后,進(jìn)入液烴干燥器ER-3332A/B干燥,干燥后的液相烴也進(jìn)入高壓脫丙烷塔。液烴干燥器也是1開1備,1臺(tái)干燥時(shí)另1臺(tái)再生,循環(huán)操作周期為48 h[1]。液烴干燥器的流程見圖1。
圖1 液烴干燥器流程
(1)液烴干燥器切換過程中,泄壓過程過快、再生完畢后充壓過快造成燃料氣系統(tǒng)波動(dòng)。
(2)液相干燥器設(shè)有排液線再生前將物料返回至前系統(tǒng)?,F(xiàn)場2臺(tái)干燥器液烴排液管線從進(jìn)料線的水平方向伸出,管線底部會(huì)殘留少量液體,進(jìn)行泄壓操作時(shí),液相烴進(jìn)入泄壓管線節(jié)流閃蒸,溫度降低,易凍結(jié)造成堵塞,并且丙烯物料進(jìn)入到燃料氣系統(tǒng)造成了物料的浪費(fèi),嚴(yán)重時(shí)由于排液時(shí)間過長影響液烴干燥器干燥效果及切換周期,進(jìn)而導(dǎo)致下游丙烯產(chǎn)品帶水,造成產(chǎn)品不合格。
(3)干燥器再生流程設(shè)有單向閥,防止再生氣與液烴物料互竄,如單向閥門不嚴(yán),工藝介質(zhì)隨再生氣流入干燥器,高溫再生時(shí)有部分聚合物在沿途電磁閥閥道、盲腸死角處積存,導(dǎo)致再生調(diào)節(jié)閥門不嚴(yán),同時(shí)會(huì)導(dǎo)致再生時(shí)間過長、再生不夠徹底,液烴干燥器運(yùn)行時(shí)間縮短,影響干燥劑壽命[1]。
3.1.1 限流孔板更換針對液烴干燥器切換過程中,泄壓過程過快、再生完畢后充壓過快造成燃料氣系統(tǒng)波動(dòng)等問題,對置換氣線、泄壓線及充壓線限流孔板進(jìn)行更換,置換氣限流孔板孔徑由原來的15.5/22.8 mm縮至10.8 mm,泄壓線限流孔板孔徑由27.8/28.2 mm縮至8.6 mm,充壓線限流孔板孔徑由9.7/12.3 mm縮至6.5 mm[2]。
3.1.2 液烴排放管線位置更換排放管線原設(shè)計(jì)在進(jìn)料管線的水平方向,排放時(shí)間不足條件下,管線內(nèi)還存有一定量(含水)液相物料,在進(jìn)行再生泄壓操作時(shí),液相物料進(jìn)入泄壓管線,燃料氣熱值瞬間升高造成裂解爐波動(dòng),長期易導(dǎo)致在孔板處阻塞,延長了干燥器泄壓時(shí)間。
改造方案:將液烴干燥器的液烴排放管線由現(xiàn)場水平位置改造成與進(jìn)料管線呈豎直方向,保證在管線低點(diǎn)排液,可將管線里的液相排放徹底。液烴干燥器排放線改造后流程見圖2。
圖2 液烴干燥器排放線改造后流程
2015年大檢修期間重新修訂再生程序,增加限定條件,初步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。再生步驟共14步,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)通過閥位開關(guān)不能確定閥門狀態(tài),自控程序?qū)⑼V梗却謩?dòng)確認(rèn)并轉(zhuǎn)入下一步[3]。
2018年對ER-3332A/B運(yùn)行程序再次優(yōu)化。主要增加了再生步驟跳轉(zhuǎn)程序,實(shí)現(xiàn)控制程序自動(dòng)運(yùn)行,進(jìn)一步提高干燥器運(yùn)行穩(wěn)定性。
干燥器跳轉(zhuǎn)程序E3332STPSET的目的:為實(shí)現(xiàn)液烴干燥器再生程序能跳轉(zhuǎn)至指定再生步驟[4]。
ER3332STPSET跳轉(zhuǎn)條件:(1)再生操作設(shè)定為“再生手動(dòng)”;(2)需跳步的干燥器,其再生程序必須處于“暫停”狀態(tài);(3)只能跳轉(zhuǎn)到指定步驟的末尾狀態(tài);(4)需跳步的干燥器所有閥的開關(guān)狀態(tài)與跳轉(zhuǎn)后步驟的最終狀態(tài)一致;(5)若要實(shí)現(xiàn)第2~15步的跳轉(zhuǎn),不執(zhí)行跳轉(zhuǎn)的再生程序必須處于運(yùn)行狀態(tài)(相應(yīng)閥位PV為2,1臺(tái)運(yùn)行,1臺(tái)再生);(6)再生主程序ER3332A/B啟動(dòng)后為“暫?!睜顟B(tài),須跳轉(zhuǎn)至指定步驟,才能由“暫?!蓖度脒\(yùn)行。
干燥器入口溫度控制在13℃左右[5],目的是防止高溫把過多水分帶入,同時(shí)防止低溫形成低溫水合物,加重運(yùn)行壓力,造成運(yùn)行時(shí)間縮短,再生頻次增加,干燥劑粉化幾率增大。
液烴干燥器排液不徹底、再生順控?zé)o法投用是乙烯裝置共性問題,該石化公司通過流程改造、再生過程優(yōu)化等手段,初步解決了液烴干燥器運(yùn)行存在問題,有效延長干燥器運(yùn)行周期,對于其它同類乙烯裝置也有一定的借鑒意義。