60万吨/年气体分馏装置开工技术探讨

摘要： 在60万吨/年气体分馏装置的开工过程中出现了严重问题。通过分析找出了开工失败的主要原因：设计和操作误差、丙烷压缩机可调范围问题、脱丙烷塔操作不稳定。通过对脱丙烷塔系统进行稳定的操作、新鲜组分对系统进行置换、调整化验分析频次以及调校仪表等操作最终开车成功。

Abstract: Problems are encountered in the start-up process of 600,000 tons per year gas fractionation unit. Through the analysis, the main causes of the failure of the project are found out: design and operation error, the problem of propane compressor adjustable scope, the instability of depropanizer tower operation. Through the operations on depropanizer tower system, such as stable operation, fresh components on the system for replacement, adjustment of laboratory analysis frequency, and adjusting instrument, finally, the start-up is successful.

关键词： 气体分馏装置；脱丙烷塔；丙烯塔

Key words: gas fractionation unit；depropanizer tower；propylene tower

中图分类号：TE6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）24-0077-02

0 引言

辽宁石化联合三车间的新建装置是60万吨/年气体分馏装置，气体分馏装置初次开工的过程之中，在气体分馏装置开工过程的最初期间出现了较大的困难，其原因是由于多种原因导致的。经过了仔细分析，查找出了制约开工的主要问题，随即进行了及时的调整方案，最后取得了开车成功的胜利。

1 装置工艺流程

二零零九年的六月份，由中国石化工程集团公司设计的辽宁石油化工厂60万吨/年气分装置，60万吨/年气体分馏装置的原料是以脱硫、脱硫醇后不含游离水的精制液化气，其原理是利用了均相液态烃混合物当中的各组分挥发度的不同，各个组分经过了多次重复气化与冷凝，使得液态的各组分烃分离，最后得到了组分不一样的产品。四塔流程被60万吨/年气分装置所采用，热泵的工艺被丙烯一丙烷所采用，简单的说，就是在脱丙烷塔中首先分解成为碳四、碳五和碳二、碳二馏分；然后在脱乙烷塔之中将碳二、碳二馏分中的碳二馏分去除；碳二馏分在丙烯塔进一步分离成纯度为99.6%以上的精丙烯和纯度为96%以上的丙烷产品；在脱戊烷塔内，进一步将碳四、碳五馏分分离得到纯度为98%以上的碳四馏分和纯度为94%以上的戊烷产品。

2 开车过程失败原因分析

2.1 设计得出的数据与实际操作得出的值有所偏差，最后导致了操作出现了偏差。

气体分馏装置在首次开工的过程当中，由于对系统的操作特性还不是完全的了解，各个操作参数只能够一步步按照最初设计的数据进行，其原因是气体分馏装置必须为精细操作，假如操作数据与设计数据出现了偏差，直接就会影响到了操作稳定性和产品的质量，其原因是由于系统温度压力如果出现细微的变化，将直接会导致产品质量的好坏。表1为脱丙烷塔系统的操作参数和设计值的对比表。从表1中可以看出，设计值比塔内的温度要低1℃左右，在相同的压力下，如果底部的温度过高，会导致系统的温度过高，将重组分带到顶产品中。

2.2 丙烷压缩机K-101作为一个关键的设备，它的可调范围性比较小。

一阶临界转速为3336r/min，而丙烷压缩机的设计可调节转速为2840～3930r/min在正常可调转速的范围内，在大负荷下有效可调转速只能在3520～3930r/min范围内，对于系统就造成了一定的困难，如果入口的流量跟不上去，会导致反飞动关闭不死或全开的严重后果。系统的工艺流程见图1。

2.3 脱丙烷塔不稳定的操作性。

本气体分馏装置首次开工的过程中，二个关键点必须做好，第一个是脱丙烷塔系统要调整好，第二个是脱丙烷塔系统被丙烷压缩机并入的操作。而在前几次开工的过程之中，由于忽略了脱丙烷塔系统的操作，把所有的重点都放在里压缩机并系统的这个点上了，导致脱丙烷塔系统不稳定的操作。最终结果是脱丙烷塔系统的质量控制比较的差，碳四组分被塔顶过多的携带了。气体分馏装置电脑开工初期，脱丙烷塔系统的化验分析值见表2。从表2中显示出碳四组分在脱丙烷塔顶馏分中携带，并且已经严重的超出了正常的指标（正常生产时，碳四含量在脱丙烷塔顶部组分中控制为小于等于0.5%）。丙烯塔顶冷凝蒸发器中被这些馏分到达后，导致的最终结果是馏分的挥发越来越困难，并系统也更加困难。

操作不稳的系统，使大量的碳四组分被携带。气体分馏装置开工的初期丙烯塔系统化验分析值见表3，通过分析退料组分，碳四组分在丙烯塔系统中含量非常高，这也是造成压缩机入口流量不够的主要原因之一。

2.4 由于丙烯塔顶的冷凝蒸发器E-107不理想换热效果。

丙烷压缩机在并入丙烯塔系统的时候压缩机入口流量跟不上去，导致反飞动阀不能关闭，因为丙烯塔顶的冷凝蒸发器E-107不理想的换热系统。丙烯塔底部所提供的热量不足，反过来又影响了压缩机的入口流量，是因为反飞动阀门不能关闭。恶性循环的形成，这样就导致了不正常的运行系统。