阻聚剂在苯乙烯汽提系统应用

[摘 要]介绍了该苯乙烯装置扩能改造后凝液汽提塔及进出料换热器聚合堵塞状况，针对设备堵塞现象进行了分析，经过讨论研究，应用阻聚剂作为防护措施。介绍了凝液汽提系统中该阻聚剂的作用特点及在苯乙烯装置上的应用效果。

[关键词]苯乙烯 凝液汽提 阻聚剂

中图分类号：TQ314.24 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0171-01

1 简介

苯乙烯装置凝液汽提系统包括AS-204塔及TT-222换热器，其作用是将粗苯乙烯沉降罐内的含油工艺凝液进行汽提，将有机物重新回收到粗苯乙烯沉降罐的油相室中，使AS-204塔釜工艺凝液中总烃含量小于1ppm。

2 设备堵塞

固定管板式换热器TT-222是苯乙烯装置脱氢反应工艺凝液汽提塔AS-204进料与塔顶气相出料换热器，管程介质为气相的水蒸汽、苯乙烯、乙苯，操作温度80～84℃； 壳程介质为脱氢反应产生的工艺凝液，来自MS-202水相，由PP-203泵输送。TT-222壳程入口操作温度为30～40℃，壳程入口操作温度为68～75℃。

自2005年改扩建后，TT-222壳程出口温度TI-2101指示多次出现下降，由原来75℃逐渐降至63℃。而AS-204塔顶温度也随之降低，由此判断出TT-222壳程堵塞，因换热效果不好造成AS-204塔的操作温度降低。为保持AS-204塔顶温度只能通过提高塔底汽提蒸汽量来维持塔顶温度，AS-204塔的汽提蒸汽量提高至2900kg/h以上（设计量为2300kg/h），调节阀开度达到100%。TT-222壳程出口温度TI-2101在进一步降低时无法控制AS-204塔顶温度，将造成AS-204塔汽提效果降低，使塔底工艺凝液中油含量超标。

通过图1可看出，TT-222壳程出口温度TI-2101呈逐渐降低趋势。通过图2可看出AS-204塔汽提蒸汽量在逐渐增加。由上图可看出，自2005年10月至2007年9月，TI-2101温度呈现下降趋势，换热效率下降，判定TT-222壳程堵塞。

3 分析原因

苯乙烯装置2005年扩能之后，物料投入量和蒸汽耗量相应增加，使得粗苯乙烯沉降罐内工艺凝液的沉降时间缩短，导致工艺凝液中有机物的含量增加，尤其象苯乙烯这样的重组分。这样便增加了AS-204塔的汽提负荷，同时塔顶气相与含有大量苯乙烯的工艺凝液在经过进出料换热器TT-222换热和进入塔内分离的过程中，由于操作温度较高，在换热器的管程和壳程及塔盘和分布器上形成苯乙烯低聚物。随着运行时间的推移，苯乙烯低聚物不断增加。当低聚物的量达到一定程度的时候，换热器的流通量、换热效果及塔盘的分离效率就会受到影响。当塔盘及进出料换热器管壳程堵塞面积超过30%时，塔的分离效果将逐渐恶化，塔底工艺凝液的烃类含量将严重超标。

4 处理措施

根据凝液汽提系统及整个脱氢单元的工艺特点，结合尾气压缩机及脱氢精馏单元阻聚剂的应用经验，通过与专业技术服务公司的交流与探讨，决定采用化学阻聚技术解决聚合堵塞难题。通过加入阻聚剂，阻止或减缓凝液汽提塔AS-204及进出料换热器TT-222的聚合堵塞，延长凝液汽提塔及换热器长周期运行。

每次出现聚合状况的位置在换热器壳程和凝液汽提塔顶部，通过对工艺流程的研究和讨论，决定选择阻聚剂应用于凝液汽提系统的进料管线和塔顶汽相出料管线上。

阻聚剂所具备的特点：

⑴、能够抑制苯乙烯的自由基聚合

⑵、能够减少聚合物的生成量和所形成聚合物的平均分子量

⑶、较低的操作成本，毒性小

⑷、能够溶于水或者溶于苯系有机烃类

⑸、溶于水不对工艺凝液的水质造成影响

⑹、溶于苯系有机烃类，沸点必须高于苯乙烯，经过蒸馏后随焦油排出系统

⑺、汽相和液相中均可加入，对汽相和液相均可以发挥阻聚作用

⑻、使后系统受益，能够起到联合阻聚的作用

5 运行效果

由于换热器TT-222壳程堵塞，至第二个检修周期更换了换热器TT-222，该换热器共在线运行26个月；在更换换热器TT-222的同时配制了阻聚剂管线，苯乙烯装置再开工正常之后，阻聚剂开始注入凝液汽提系统，至今已经运行了52个月时间，尚未发现TT-222壳程出口温度明显下降趋势，且汽提蒸汽量也没有明显增加，因此，说明TT-222壳程没有明显堵塞。在凝液气提系统加注阻聚剂，实现了减缓聚合堵塞速率，延长了凝液汽提系统长周期运行。

6 结论

经过相关专业工程技术人员的努力，探讨研究出凝液汽提系统应用阻聚剂的合理方案。该技术方案的成功应用，消除或减缓聚合堵塞速率，达到了延长装置运行周期的目的。