浅析丙烯精制流程

【摘 要】本文系统探讨了毒化聚丙烯的杂质类型及典型丙烯精制流程，让更多生产单位和设计院了解丙烯精制的重要性。

【关键词】丙烯；精制催化剂；聚丙烯；毒物

0 引言

聚丙烯是近年来发展较快、产量较大、用途广泛的五大合成树脂之一。根据中国产业研究报告网数据中心监测，2012年聚丙烯产量达到1122.2万吨，同比增长超过12%。聚丙烯厂有大型化、多线并线操作的趋势。原料丙烯来源越来越多元化，炼油厂催化裂化装置、乙烯装置、MTP/MTO都富产丙烯。但这些原料都含有大量使聚丙烯催化剂中毒的杂质。如果不进行精制处理，轻则损失主催化剂，重则无法反应照成不必要的停车。丙烯精制有了更高的要求。

根据不同丙烯来源和丙烯规格，可能有不同的设计思路；本文主要介绍典型丙烯精制流程。

1 典型丙烯精制流程

经过相关研究炼油厂产丙烯在COS、水、砷、CO、CO2等杂质含量方面都远较乙烯装置产丙烯高。

本文以典型炼油厂丙烯原料为例的丙烯精制流程（图1）：

2 对聚丙烯催化剂毒物描述

根据相关研究，以下物质对催化剂有不同程度的影响。不可逆的毒物对催化剂影响是最严重的。I到V逐步降低影响（表1）。

3 丙烯典型精制流程描述

从界区来的液态丙烯首先进入丙烯脱气塔来脱除含有的轻组份杂质氧气、一氧化碳、二氧化碳等，塔顶和塔釜分别安装有冷凝器和再沸器，冷凝器的冷却水通过脱气塔冷凝器循环水泵部分循环使用。脱除的气体送出界区外回收，塔底产品进入丙烯冷却器，然后依次进入丙烯一级干燥塔，丙烯脱硫塔，丙烯脱砷塔，丙烯脱MAP塔，分别脱除水、硫、砷、炔烃等使催化剂中毒的杂质，最后进入丙烯二级干燥塔，脱除其它极性杂质。

精制后的丙烯通过丙烯进料泵加压，并经丙烯过滤器过滤后送入反应系统。

每个精制塔都设置有一条倒空管线，其作用是将精制塔的丙烯在床层再生前、或维修前送回至塔釜。塔釜也设置了一条到界区外的排液线，允许因维修原因等引起的液态丙烯回收。

丙烯精制塔内的精制床层是由分子筛或其它固体催化剂组成。其中丙烯一级干燥床层、脱硫床层和二级干燥床层需要用热氮气定期再生。热氮气由再生氮气加热器加热到精制床所需的再生温度，通过再生床层后，根据气体组成，直接一次性送至火炬系统或者循环返回再生氮气压缩机吸入口冷却器冷却到40℃以下，冷却后的循环氮气通过再生氮气K.O.罐，分离出液体和颗粒后送至再生氮气压缩机压缩，压缩后的再生氮气是送至再生氮气加热器还是循环氮气冷却器，取决于精制床层处于再生过程的哪个步骤。为了保持氮气的纯度和再生的效果，约有30%左右的氮气送至火炬或放空（取决于组成），并补充新鲜的氮气。

表1 聚丙烯催化剂毒物描述

再生完成之后，精制床层用闭路循环氮气冷却。氮气通过压缩机后，送至再生氮气压缩机排放口冷却器E-2117，维持氮气温度在40℃。

4 保安精制概念

保安精制概念就是在上游原料基本满足聚合级要求的基础上，增加的保护性精制。本人认为保证精制非常必要，无论炼油长丙烯还是煤化工丙烯，产品质量都有其波动性，如果没有一定保护性精制，可聚丙烯装置开车存在一定风险。还有一些工厂外买丙烯来补充或者临时补充丙烯原料，这样更要有一定的保护才能保证正常的连续生产。

5 精制双塔设计

由于部分精制催化剂需要10天到30天的再生周期，双塔设计保证了连续生产。如果精制催化剂保证1年以上的寿命并且无再生要求，是可以考虑单塔设计。再生周期和使用寿命跟塔的大小和原料毒物浓度都很大关系。实际设计要有个权衡点，塔不能做太大太高时，也可以考虑双塔设计。

6 结论

随着煤化工项目越来越多，对于丙烯精制应该格外重视。不能因为上游装置保证丙烯纯度而放弃保安精制单元。希望通过本文的介绍，让更多人了解丙烯精制流程和丙烯精制的重要性。

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