乙烯装置丙烯精馏塔优化设计_曹媛维

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乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计

乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计摘要乙烯是石油化学工业中最重要基础有机原料之一。

由乙烯装置生产的乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯，即“三烯三苯”是生产各种有机化工原料和合成树脂、合成纤维、合成橡胶三大合成材料的基础原料，涉及到国民生活的各个方面。

所以,乙烯生产能力的大小直接影响着乙烯及其他衍生物的供应。

其产能是衡量一国乙烯竞争力的重要标准,也是衡量一个国家石油化工产业的重要标志。

乙烯装置是石油化工行业的龙头装置，对应乙烯装置，石油烃裂解制乙烯技术研究始于20世纪30年代，经过近70年的发展，裂解技术日臻完善，目前该技术所生产的乙烯已经占到世界乙烯总产量的98%以上。

本次设计参考了**乙烯厂的部分资料，以生产实践为基础，理论联系实际，针对乙烯装置分离工段进行重点设计。

设计生产能力为年生产10万吨。

本设计内容主要对丙烯精馏塔进行了物料衡算、热量衡算、塔型设计、尺寸计算与选型。

其中包括塔径计算、塔板布置、流体力学计算，附件的计算与选型，其中包括塔冷凝器的选择、再沸器的选取、接管及除沫器的计算、塔高的计算等内容。

设计过程中查阅了大量的文献资料，并以**乙烯厂装置为参考，设计基本达到了合理程度，绘制了工艺流程图和填料装配图。

关键词：乙烯；装置；丙烯；精馏ABSTRACT目录引言第一章、文献综述1.1 设计概述1.2 国内外乙烯工业的现状和发展前景1.3 乙烯的主要生产方法1.3.1 烃类热裂解法生产乙烯1.3.2 乙烯的主要分离技术1.3.3 乙烯生产的其他方法第二章、乙烯等主要产品的性质和工艺流程的确定2.1 乙烯等主要产品和主要副产品的性质、用途和质量规格2.1.1 聚合级乙烯2.1.2 聚合级丙烯2.1.3 主要副产品的性质、用途和质量规格2.2 乙烯生产工艺技术简介2.2.1 装置简介2.2.2 基本原理2.2.3工艺流程2.2.4工艺条件控制指标第三章、乙烯装置的物料衡算3.1 物料衡算3.1.1 裂解装置的物料衡算3.1.2 丙烯精馏塔物料衡算3.2 热量衡算3.2.1 丙烯精馏塔热流示意图3.2.2 热量衡算3.3 设备尺寸衡算与选型3.3.1 丙烯精馏塔的设备尺寸计算与选型3.3.2 丙烯精馏塔附属设备及主要附件选型与计算第四章、设计结果汇总引言乙烯是石油化工的基础原料。

乙烯装置丙烯精馏系统的模拟优化及应用

摩尔含量冬季为３％，０夏季４％左右）０。经过装置流程模拟分析及实际的操作调整，塔釜采出中丙
烯含量大幅降低，丙烯收率得到了提高。
１流程简介
际生产中塔釜丙烯损失过大（塔釜循环ｃ中丙烯
图１为丙烯精馏系统流程。
尾气量／ｇ－１（－。ｋｈ
图３尾气排放量对丙烯产品纯度和循环丙烷中
（）１丙烯精馏系统丙烯产品侧线采出量在适
当的范围内增加，对丙烯产品的纯度影响不大，但循环丙烷中丙烯含量随着丙烯采出量的加大而减少；过一定的范围，超如进料量在１．时，烯２８ｔ丙
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料温度的变化对产品组成的影响较小，键的控关
制点应该在丙烯产品和尾气的采出上。２１采出量对丙烯精馏系统的影响．
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根据Ｄ４０及Ｄ４７塔设计数据和实际运行Ａ１Ａ０数据模拟结果如下：
２系统的模拟及优化
性能图。其通常由以下几条曲线组成：
２００６年ｌ０月技术人员进行了乙烯装置建模并重点就丙烯精馏系统进行了初步模拟优化。模
拟结果发现，进料组成一定的情况下，在塔压及进
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乙烯工业２８０）１１０，（３６０２３～

丙烯精馏系统存在的问题及改造方案优化

维普资讯
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乙工Ｅ，ＵＲ～烯删Ⅵ０帅２３４业２２ＳＹ４Ｎ０）９０（Ｅ８ｒ
丙烯精馏系统存在的问题及改造方案优化
姜涛，宋虎林，邸书才
（中国石化中原石油化工有限责任公司，南濮阳，５００河４７０）
块塔盘采出聚合级丙烯（图１。见）
１２丙烯精馏塔的结构和进料组成．
收稿日期：０８２１修改稿收到日期１０８４４２０ —０ —２：２０ —０ —２。
丙烯精馏塔在２０乙烯装置扩能改造前为００年浮阀塔，０乙烯装置扩能改造时，２ｏ年０采用上海某
ｍ
蜚
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图３循环丙烷中丙烯含量不意
２丙烯精馏系统存在的问题及采取的措施２１丙烯精馏系统存在的问题．
（Ｏｒ—０２０７５月一４ｒ—１）ｏ～ｃ７７
（）３丙烯中甲醇含量高。自２０００年丙烯精馏塔更换塔盘后，碰到裂若解原料中有甲醇、ＩＭＴ３深冷系统注甲醇，烯Ｅ或丙产品中甲醇含量就会超标。２００７年５～６月丙烯精馏塔进行了扩能改造。目前丙烯精馏塔的情况见表１进料组成见表，２设计操作参数见表３，。
其中丙烯精馏塔体未动，仅通过改造塔内件使丙
烯精馏塔进料量由８ｔｈ高到１．３ｈ提／０３９ｔ。虽然／丙烯精馏系统的能力得到了提高，也存在许多但问题，其是随着乙烯装置的瓶颈消除，烯精馏尤丙

乙烯装置丙烯塔系统操作优化

乙烯装置丙烯塔系统操作优化作者：闫美璐来源：《中国科技博览》2019年第14期[摘 ;要]通过对大庆石化乙烯装置丙烯塔进行分析和研究，采取相应的调整措施，优化丙烯精馏系统操作，从而保证丙烯塔系统平稳高效运行，减少丙烯塔塔釜丙烯损失，保证丙烯产品品质，增加企业效益。

同时在装置大负荷运转时，保证丙烯塔运转稳定，操作可控。

[关键词]丙烯塔;操作优化;损失;稳定运行中图分类号：TP607 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0333-01一、丙烯精馏塔系统（一）工艺原理丙烯精馏系统利用丙烯、丙烷的沸点各不相同，在同一温度、压力下其相对挥发度也就不同的这一特性，在塔板上经过多次部分气化和部分冷凝的传质和传热过程，最终在塔顶得到聚合级的丙烯产品，在塔釜得到较为纯净的丙烷，从而达到丙烯、丙烷分离的目的。

（二）工艺流程丙烯塔采用双塔精馏，分别为1#丙烯塔ET-3451和2#丙烯塔ET-3452。

来自低压脱丙烷塔顶的物料经过脱砷保护床ER-3475后与来自脱乙烷塔釜的物料合流进入碳三加氢反应器ER-3476，加氢脱除大部分MAPD后经过EP-3475A/S加压后进入1#丙烯塔ET-3451，急冷水先通过再沸器EH-3451后再通过中沸器EH-3456，为丙烯塔提供再沸热量。

来自E1/E2单元的化学级丙烯从EP-3475A/S之后进入丙烯塔生产聚合级丙烯。

物料进入ET-3451后，在塔釜分离出循环丙烷返回裂解单元，循环水换热器EH-3453为塔顶提供回流冷量。

经过加氢后的C3组分进入1#丙烯塔ET-3451，在塔釜分离出循环丙烷返回裂解单元，塔顶气相则进入ET-3452的底部进行进一步的分离。

二、存在的问题为降低丙烯精馏塔的单塔高度，本装置采用双塔丙烯精馏工艺流程，虽可在较小回流比下获得较高纯度的丙烯产品，但多采用了一组回流泵，且回流量并不十分稳定。

再沸器的热源急冷水有波动，塔顶冷却器的循环水温度也有波动，且循环水温度的波动会直接导致急冷水温度的波动，进料量不稳定，回流温度和量波动，不可控变量如此多，都会导致丙烯精馏塔塔压的波动，丙烯精馏系统的操作难度增加。

丙烯精馏系统操作的优化对策

ＱａｍｉｇｕＸｉｏｎ
（．ｈｍｉｌａｔｆＤｑｎｔｏｈｍｉｌｏａｙ，ｑｎ６７４，ｉｎｊａｇＣｉａＮｏ１ＣｅｃｎａｉｇＰｅｃｅｃｍｐｎＤａｉｇ１３１Ｈｅｌｇｉｎ，ｈｎ）ａＰｌｏｒａＣｏ
４２３严格控制Ｅ４１温，．．Ｔ４顶降低Ｅ４１釜循Ｔ５塔
环丙烷中Ｃ含量Ａ
３２２加热介质急冷水夹带Ｃ，３碳四产品合格的同
根据热量计算公式，急冷水温度高则换热量Ｑ便增大，可以提高再沸器的换热效果。实际急冷水
术水平及管理水平的重要考核指标，因此降低加工
过程中丙烯损失是日常生产管理工作的一个重点。
Ｃ３Ｘ反应Ｒ
１丙烯精馏系统工艺简介
老区装置流程采用的是美国Ｓ＆ｗ公司的顺序分离流程。其丙烯精馏系统为高压精馏工艺流程［。丙烯精馏系统流程简图见图１１］。从脱丙烷塔
参考文献
［］陈滨．１乙烯工学［．Ｍ］北京：化学工业出版社，９７３０１９，８．Ｅ］松汉．２王乙烯装置技术与运行［．Ｅ：Ｍ］ｊ京中国石化出版社，
２０６５０９，７．
ＯｐｔｍｉａｉｎＣｏｎｔｒｅｓｒｓｏｅａｉｎｉｚｔｏｕｅｍａｕｅｆＯｐｒｔｏｆｒＰｒｐｙｅｅＤｉｔｌａｉｎＳｓｅｏｏｌｎｓｉｌｔｏｙｔｍ
时间２

浅谈乙烯装置丙烯塔釜损失原因分析

Ｃ３Ｈ６含量＜２２ｍｏｌ％。
９７ｍ，塔直径４．１ｍ，丙烯塔操作压力１．７３Ｍｐａ，塔顶操作温度４５，塔釜操作温度５５￣Ｃ，丙烯产品纯度要求
图１丙烯塔工艺流程图
１７２
江
西
化
工
３．２丙烯塔回流量大由于丙烯和丙烷的相对挥发度非常小，为保证塔顶丙烯产品纯度，操作丙烯塔时需要较大的回流比，但
高，再沸器加热不均匀，塔釜液相气化量不足，分离效果差，造成塔釜损失大。液位过低则造成液相加热过渡，塔釜温度过高，气化量增加，容易造成塔顶丙烷含
如果回流量过分增加，反而会造成塔负荷增加，分离效
措施，加强装置操作平稳率的管理，从而达到降低丙烯塔塔釜损失、提高丙烯收率，增加企
业效益的目的。
关键词：丙烯塔
１装置简介降低来自塔釜损失Ｃ３Ｈ６ ≥９９．６（Ｖ％）；ＣＨ４＋Ｃ２Ｈ６ ≤０．４（Ｖ％）；ＭＡＰＤ≤ ８ｐｐｍ。脱乙烷塔塔釜物料作为丙烯塔ＥＴ一１４５１的进
季节的补充冷凝手段。由丙烯塔回流泵ＥＰ一１４５２Ａ．／Ｂ从回流罐ＥＶ一１４５２中抽出一部分作为丙烯塔回流，其
２．１工艺原理
精馏是将挥发度不同组分所组成的混合物，在精
馏塔中同时多次地进行部分气化和部分冷凝，使其分

丙烯精馏系统控制优化方略与应用探讨

丙烯精馏系统控制优化方略与应用探讨丙烯精馏系统控制优化方略与应用探讨摘要：本文主要就丙烯生产过程中丙烯的精馏系统进行了简单的介绍和分析，探究了丙烯精馏系统控制优化的方法和应用。

关键词：丙烯精馏系统控制优化1引言神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司烯烃公司丙烯车间丙烯精馏系统是该MTP装置的重要组成部分，肩负着为聚合装置提供合格原料的重要责任，MTP装置包括四台固定床反应器，其中DME是将甲醇到二甲醚的转化，MTP反应器将二甲醚转化为以丙烯为主的混合工艺气体，三台加热炉FH-60124、FH-60203、FH-60204，分别用于原料反应加热、下线MTP 反应器再生、下线精馏系统各干燥器的再生，以及一套余热回收系统，四个冷水塔，回收高温气体的热量，冷却后的工艺水温度为88℃，一部分要被输送到精馏阶段，为精馏各塔提高热量。

丙烯精馏工段包括脱乙烷塔、C3分离塔、C3循环汽提塔等，其操作稳定性受到工艺水的温度和流量的影响，因此需要控制好工艺水的温度和流量，做好相应的体征措施，避免整流系统的压力过大。

丙烯精馏通过C2、C3、C5/C6等循环过程来控制反应器的温度等操作条件来控制丙烯的收率，精馏过程中各个物流流量的变化会引起流入反应器物料的温度变化，从而引起反应器温度的变化，所以在蒸馏阶段的一定要保证循环烃温度和流量的稳定，才能进一步确保后续反应阶段的顺利。

此外，氮气加热炉FH-60204为精馏各干燥器的再生提供所需的热量，而精馏阶段的碱液泵又为极冷系统工艺水ph的平衡提供了条件，故而，丙烯精馏系统控制的优化对于整个丙烯生产过程都有着重要的意义。

2丙烯精馏系统的简单介绍和分析丙烯精馏系统主要包括丙烯精馏塔和丙烯汽提塔两个部分。

C3从脱乙烷塔塔顶中出来，以合适的流量进入丙烯蒸馏塔，丙烯产品的采出通过丙烯精馏装置中的回流罐液位与采出流量串级控制。

精馏塔塔顶的气相分成两部分，一部分通过冷凝装置进行冷凝，由设置在塔内部高处的回流装置收集冷凝液，冷凝器的内部都设计有一个排放线管可以将没有凝结的气体排放到烃压缩机段间分离罐；另一部分在精馏塔塔顶压力的作用下进入另一个冷凝器，再通过冷凝器中设有的管线旁路将气相丙烯引入到回流罐，在高压状态下，使部分气相丙烯进入回流罐，塔顶的冷凝器使不凝气冷凝，从而也将塔顶冷凝器的负荷进行部分分流。

80万吨年乙烯装置丙烯精馏单元优化与节能设计的开题报告

80万吨年乙烯装置丙烯精馏单元优化与节能设计的开题报告一、研究背景目前，丙烯是全球化工行业的一个重要基础原料，在塑料、合成橡胶、油料等领域均有广泛应用。

而丙烯的生产则离不开乙烯加气相裂化、丙烯制取及精制等生产流程。

其中，丙烯精馏单元是丙烯制备过程中的重要环节，它的设计和优化对于丙烯生产的经济性、质量和环保等方面有着关键的影响。

由于我国近年来塑料制品市场的快速增长，使得丙烯市场需求迅速上升，然而目前国内的丙烯产能依然不能满足市场的需求，因此在提高丙烯生产效率和品质方面具有重要意义。

本课题将以一座80万吨年乙烯装置丙烯精馏单元的优化与节能设计为研究对象，综合运用化工工艺学、热力学、流体力学等方面的基础理论和最新成果，对该单元实施优化和节能措施，并探讨在操作调整、材料选择、产品质量和安全等方面的具体实现。

二、研究目标本文的研究目标是在不改变丙烯精馏单元结构的基础上，综合运用多种技术手段，降低丙烯制备的能耗和生产成本，提高产品质量和工艺效率。

具体研究内容包括以下几个方面：1. 根据丙烯生产的工艺流程和物流特点，以及乙烯装置的生产能力等特性，确定该丙烯精馏单元的工艺结构和操作参数。

2. 基于热力学原理和流体力学模拟，对自动调节参数进行设计和优化，以达到对丙烯的蒸馏和纯化效果最优化。

3. 通过热力学实验对该单元的节能效果进行验证，总结出实用的操作方法和流程，提高单元的能效和生产质量。

4. 在保证操作安全和环保方面，研究使用新型高效材料的可行性和效益，并在可行的条件下推广应用。

三、研究方法本文的研究方法主要包括以下几个方面：1. 实地考察和调研该丙烯精馏单元的生产工艺、设备结构、操作参数、能源消耗等情况，认真分析存在的问题和亟需改善的方面。

2. 从化工工艺学、热力学和流体力学等方面，分析该单元的工艺特点，设定操作参数，制定评价途径和指标体系，并结合工艺模拟和实验验证，不断进行优化调整。

3. 采用各种分析手段，比如计算机辅助设计、优化算法、热力学模拟等，优化丙烯精馏单元的开关参数，从而实现经济、环保、长期稳定运行的目标。

烯烃分离装置惠生丙烯精馏塔系统工艺技术优化浅析

烯烃分离装置惠生丙烯精馏塔系统工艺技术优化浅析发布时间：2022-03-22T07:54:57.570Z 来源：《科学与技术》2021年31期作者：王方圆[导读] 丙烯精馏塔系统是当前阶段石油化工、王方圆中煤陕西榆林能源化工有限公司陕西榆林 719100摘要：丙烯精馏塔系统是当前阶段石油化工、天然气中重要的提纯系统，是进行精馏的一种塔式气液接触装置。

在精馏塔系统中融合烯烃分离装置不仅能将有用气体和无用气体进行有机分离，也能进一步提升丙烯精馏塔系统的工艺技术，从而带动生产效率和作业水平。

关键词：丙烯精馏塔；离线检修；到开车；工艺技术优化前言：将烯烃分离装置惠生丙烯精馏塔工艺技术进行不断优化，能够实现丙烯精馏塔系统的各项性能提升，例如缩小倒开车丙烯液相时间，从而在停车时能够回收更多的液相丙烯。

将烯烃分离装置融合在丙烯精馏塔内不仅能液相丙烯的回收率最大幅度增加，也能将生产作业中的安全性提高，切实为生产安全管理做出贡献。

但是在实际的烯烃分离装置惠生丙烯精馏塔系统运行过程中，经常会出现不同程度的泄漏问题和效率下降等问题，严重影响了正常采出计量工作。

针对此，应当将对此项工艺技术进行优化升级，并根据实际问题点做深入研究。

1、惠生丙烯精馏塔系统工艺技术介绍惠生丙烯精馏塔系统工艺不同于传统的精馏塔技术，是当前精馏效果最好的一种系统工艺，能最大限度将丙烯中的含氧化物进行吸附。

传统的精馏塔虽然也能进行蒸馏工作，但是对于丙烯中的含氧化物分离吸附却没有太大效果。

随着社会不断发展，石油化工需求也越来越大，高纯度石油化工产品不仅是国家发展需要，也是各行业发展的动力根源。

石油化工产品中丙烯含量越高也就意味着其纯度越高，可以进一步加工生产的化学产品也越多。

惠生丙烯精馏塔系统工艺技术是由两台工作塔组成，一台工精馏塔负责液相丙烯的冷凝回流吸附杂质，一台负责气相丙烯的供应。

两天精馏塔相互支撑作业，形成了一种良性循环作业。

惠生丙烯精馏塔系统工艺技术的主要构成部件有精馏塔塔身、冷凝器、回流罐、再沸器等组成。

先进控制在乙烯和丙烯精馏塔中的应用

先进控制在乙烯和丙烯精馏塔中的应用介绍了先进控制技术在乙烯和丙烯精馏系统的应用情况。

先进控制系统的投用，实现了乙烯、丙烯产品的卡边控制和塔釜物料组成有效控制，减少了乙烯、丙烯损失，提高了产品回收率、降低了装置能耗。

标签：先进控制；乙烯精馏塔；丙烯精馏塔前言由于乙烯装置生产过程的复杂性，仅使用人工智能和自动控制方法和技术并不能完美地优化装置的操作。

乙烯精馏塔和丙烯精馏塔是乙烯装置中的重要操作装置，是聚合物级乙烯和聚合物级丙烯的成品塔。

在工厂的乙烯装置将其生产规模增加到200kt / a乙烯之后，乙烯精馏塔和丙烯精馏塔的操作仍然是稳定的。

然而，一些工艺指标未能达到设计标准，顶级产品的质量“过剩”，能耗也很大。

为了充分发挥乙烯装置中乙烯精馏塔和丙烯精馏塔的系统潜力，进一步优化塔系统的生产操作和潜在的出料效率。

开始对乙烯精馏塔和丙烯精馏塔进行先进控制。

1 生产工艺简介1.1 乙烯精馏系统。

乙烯精馏系统是乙烯生产装置的关键单元。

分离的产物也是聚合物级乙烯，纯度必须大于99.95%。

塔的直径为2，700毫米，塔高为76.65米，塔内有136块塔盘。

来自乙烯干燥器的碳二馏分（主要由乙烯和乙烷组成，含有少量甲烷，氢和丙烯）进入乙烯精馏塔。

使乙烯精馏塔的顶部料流通过乙烯精馏塔的平行冷凝器，并在-41.3℃下使用丙烯作为制冷剂。

冷凝后，物料进入乙烯精馏塔的回流罐，将冷凝的乙烯与未冷凝的气体分离，并将乙烯冷凝回流。

返回到乙烯精馏塔的顶部，未冷凝的气体，返回到裂解气压缩机三段后冷却器。

将乙烯产品从乙烯精馏塔的侧线取出并送至罐区乙烯球罐贮存。

两乙烯精馏塔两台再沸器用丙烯制冷压缩机四段入口的丙烯气作为热源。

从乙烯精馏塔底流出的物质，主要成分是乙烷，通过循环的乙烷蒸发器回收，并作为裂解原料送到裂解炉中。

1.2 丙烯精馏系统。

丙烯精馏系统包括提馏塔和精馏塔两个塔。

由于该系统分离的关键组分丙烯和丙烷沸点较接近，分离的塔顶产物是聚合级丙烯，纯度必须大于99.50%。

80万吨年乙烯装置丙烯精馏单元优化与节能设计

北京化工大学硕士学位论文 80万吨/年乙烯装置丙烯精馏单元优化与节能设计姓名：曹媛维申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李建伟;吉京华 20100501
８０万吨／年乙烯装置丙烯精馏单元优化与节能设计
摘要
针对某厂在建８０万吨／年乙烯装置中的能力为４０万吨／年丙烯精馏单元，对比分析了丙烯精馏单元热泵技术和普通精馏技术方案的优劣，并基于ＰＲｏ／ＩＩ软件进行了精馏单元模拟分析，探讨了操作参数对过程操作性能的影响，包括理论板数、进料位置、回流比和冷凝器、再沸器的负荷等，优化相关操作参数。在优化分析的基础上，进～步结合工厂实际操作中进料组成和迸料量波动大的情况，模拟实际状况下的各项操作参数的波动范围，提出了具体的调整措施，为现场操作提供了理论参考。最后结合节能增产的方针提出了如下四种有效可行的措施：（１）引入利用废热源加热（３）增设进
丙烯
图１－１丙烯衍生物图
Ｆｉｇｌ－１Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ
１．３．２丙烯生产技术现状
丙烯衍生物的快速发展带动了丙烯需求的快速增长，近年来丙烯需求年增长率略
高于乙烯，打破了传统的以乙烯为中心的供需格局。２００１年－２００６年，世界丙烯产量和消费量年增长率均比乙烯高出约０．５％。据估计，２００６年一２０１５年全球范围内丙烯需求仍以４．９％的速度持续增长，亚洲将成为丙烯最大的需求区，中国的丙烯需求预计年
ａｓ
ｆｏｌｌｏｗ：（１）ｕｓｉｎｇ
ｗａｓｔｅｈｅａｔｉｎｔｅｒ－ｒｅｂｏｉｌｅｒ；
（２）ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｃｏｎｄｅｎｓｅｒｗｈｉｃｈｕｓｉｎｇ
ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔａｓｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｔｈｅｓｉｄｅｏｕｔｌｅｔｏｆｐｒｏｐｙｌｅｎｅ

丙烯精馏塔冷凝器问题分析及整改措施

足够的裂解原料，导致上下游装置全部被迫降低
加工负荷，严重影响中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司（以下简称辽化公司# 的物料平衡以及正常的生产计划。
n
厂
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冷凝器
丙烯精镏塔
丙烯产品荥
D305C 丙烯精馏塔;E321A 〜D 冷凝器; R3 0 9 丙烯精馏塔回流罐
垢物，影响换热与流通。在以往运行中，曾经发生过这样的现象，换热器管板以及换热管被半透明胶质状结垢物覆盖，换热管内径减小，严重时换热
管几乎完全堵塞，介质无法流通，如图 2 所示。另
一种污垢相对细菌造成的污垢来说硬度较大，其是在换热管内酸性物质对金属腐蚀以及冷却介质
图 1 丙烯精馏塔冷凝器流程示意
1 . 3 设备基本情况 2007年，装置经过扩能改造，设计生产能力达
kt 到年产乙烯200 ，然而因一些瓶颈问题，装置的 E 实际加工能力并未达到设计值，其中 3 2 1 冷凝能 n 力不足便是其中一个主要的问题。因此，"0 年 E C 装置对其中尺寸、分担负荷均较大的 321 、 E D 321 进行改造。改造后，换热器运行效果改善
度（体积分数）超过 99. 5%。的丙烯产品。具体工
艺流程如图1 所示。
1V 问题描述 CW 2014年 3 月开始，随着天气逐渐转暖，的
E 温度渐渐升高， 3 2 1 冷凝能力不足的问题逐渐凸 E 现出来，主要表现为经 3 2 1 冷却后的丙烯温度

丙烯精馏塔塔釜丙烯损失原因分析及操作优化

丙烯精馏塔塔釜丙烯损失原因分析及操作优化摘要：兰州石化46万吨/年乙烯装置，丙烯精馏塔为双塔系统，减少塔釜丙烯损失，对丙烯精馏塔操作带来一定难度，本文通过对塔釜丙烯损失原因分析，针对性的提出丙烯精馏塔操作优化方法，进而提高丙烯产量。

关键词：丙烯精馏塔、乙烯装置、操作优化1丙烯精馏系统简介中国石油兰州石化分公司(以下简称兰化公司) 460kt/a乙烯装置丙烯精馏塔为双塔系统，包括2号丙烯精馏塔(605E1)和1号丙烯精馏塔( 605E2)，605E1有129块塔板，605E2有137块塔板。

来自MAPD反应器(601D)的进料(99.9%为碳三组分)，从605E1的第38块塔板进入。

605E2第11板侧线抽出纯度为99.6%丙烯产品，塔釜丙烷返回裂解炉作为裂解原料，丙烷中丙烯含量要求控制在3%以下。

2.丙烯精馏塔塔釜丙烯损失的原因分析2.1 MAPD含量对塔釜丙烯损失的影响由于丙炔、丙二烯与丙烯的相对挥发度接近于1，MAPD的存在会影响丙烯与丙烷的相对挥发度，因此，MAPD含量的波动对丙烯精馏塔塔釜损失的影响较大。

MAPD含量与塔釜丙烯损失的变化情况见下图1。

图1 MAPD含量与塔釜丙烯损失的变化情况由上图可知，丙烯精馏塔塔釜MAPD含量与塔釜丙烯损失成正比，即当塔釜MAPD含量增加时，丙烯损失也随之增加，理论上讲，在丙烯精馏塔之前设置碳三加氢系统时，丙烯精馏塔塔釜丙烷中的MAPD含量能够控制在0.1%以下。

MAPD的含量不仅与碳三加氢系统有关，与碳二加氢系统也直接关系，在装置运行初期，碳二加氢系统就能够除去50%的MAPD，装置自2019年大检修换剂后，碳二、碳三加氢催化剂已连续运行近38个月，在装置运行接近周期末时，催化剂活性有所降低，导致反应效果下降，也使601D出口MAPD含量增加，601D出口与605E塔釜MAPD含量分别见下图2、图3。

图2 601D出口MAPD含量变化（3-6月）图3 塔釜MAPD含量变化（3-6月）由图2、图3可知，601D出口MAPD含量波动较大，且整体呈上升趋势，601D反应效果的下降导致605E塔釜MAPD含量增大，塔釜丙烯损失增加。

丙烯精馏塔中塔釜丙烯损失高的原因及优化

丙烯精馏塔中塔釜丙烯损失高的原因及优化摘要：针对烯烃分离装置丙烯精馏塔塔釜丙烯损失量高的问题，从进料组成、再沸、塔压及回流几方面分析丙烯损失的原因，并根据实际情况提出了相应优化措施。

通过优化丙烯塔操作，达到降低丙烯塔塔釜丙烯损失的目的。

关键词：丙烯精馏塔；丙烯损失；优化1.简介1.1烯烃分离装置简介烯烃分离接收甲醇转化来的工艺气，经过压缩、精馏岗位的处理，最终得到聚合级乙烯和聚合级丙烯产品，副产混合C4、混合C5和重烯烃。

1.2丙烯精馏塔流程简述丙烯精馏塔分为两座塔：1＃丙烯精馏塔（C-5002）和2＃丙烯精馏塔（C-5003），来自脱丙烷塔（C-5001）的C3进料进入C-5003，C-5003塔顶物流在丙烯塔空冷器（A－5001）中冷凝，空冷器后设置一台使用循环水的冷凝器（E－5004）作为保护性补充，冷凝液进入C-5003回流罐（D－5002），回流罐中的液体经由回流泵（P－5003A／B）一部分送入C-5003作为回流，另一部分作为丙烯塔产品冷却后送往丙烯产品二甲醚吸附器（DR－5001A／B），最后送去丙烯储罐。

C-5003塔釜液由泵（P－5002A／B）送入C-5002，丙烷从C-5002塔釜经循环水冷却器（E-5006）冷却后后送入界区。

C-5002和C-5003再沸器均采用由MTO反再单元送来的急冷水作加热介质。

1.3丙烯精馏塔流程简图图1 丙烯精馏塔流程简图2.丙烯损失的原因及分析丙烯和丙烷的相对挥发度接近1，丙烯精馏塔设计中具有回流量大，塔盘数多的特点。

装置的理论设计进料量为225t/h（以精甲醇计）,根据生产要求日常装置负荷多为260t/h，所以本次讨论均为在负荷260t/h。

该负荷下理论丙烯采出量45.2t/h，实际丙烯采出量42.2t/h。

实际操作中，本装置工艺气进料负荷大、回流比、回流罐液位波动及塔顶压力受天气的影响，以及急冷水的水质和换热器结垢对塔釜加热的影响等实际因素造成了不同程度的丙烯损失，截取从2019年2月丙烯精馏塔塔釜丙烯分析数据可知，丙烯精馏塔损失一直处于较高的百分点，取平均值为1.52%，影响了丙烯收率.3.塔釜丙烯损失优化调整对策3.1脱丙烷塔底中C3组分控制丙烯精馏系统中组分来源于脱丙烷塔(C-5001)，脱丙烷塔灵敏板温度(TIC5001)低造成塔底C4中C3的组分(AI5002)增大，增加丙烯损失。

乙烯装置丙烯精馏系统设计方案优化_李鑫

工业技术乙烯工业2012，24（3）19 25ETHYLENE INDUSTRY 乙烯装置丙烯精馏系统设计方案优化李鑫（天津大学，天津300072）摘要：介绍了丙烯精馏系统传统设计流程及改进设计流程，并对其流程特点进行了分析，明确指出了各自的优缺点。

针对改进设计双塔流程，利用流程模拟计算PRO－Ⅱ软件平台，分别研究了无中间再沸器和设置中间再沸器两个流程方案，在能耗相同的条件下，计算出不同塔盘数时的丙烯损失，并对其增加塔盘数后的可实施性、投资增加与多回收丙烯的经济性进行了初步分析。

无中间再沸器流程在投资及年收益方面均优于设置中间再沸器流程，在装置急冷水热量充足的情况下，应首先推荐应用。

关键词：丙烯精馏流程优化丙烯回收丙烯精馏系统是乙烯装置的重要产品生产单元，丙烯精馏塔通常是装置最高的单元设备，全塔总高度一般可达约110m，丙烯精馏塔同裂解炉、“三机（裂解气压缩机、丙烯制冷压缩机和乙烯制冷压缩机）”、冷箱及直径最大的汽油分馏塔共同成为装置的标志性设备［1］。

丙烯精馏系统的设计，早期普遍采用单塔高回流比，回流比一般在18以上，塔釜丙烷中丙烯含量（mol）也比较高，通常在15% 30%。

2000年以来，随着对能耗重要性认知的不断提高，目前国内外通用的设计原则是尽量降低回流比，调整后回流比一般在13左右，塔顶产出聚合级丙烯产品，塔釜丙烷中控制丙烯含量（mol）也大幅下降，一般在5．0%左右，塔釜丙烷循环返回乙丙烷裂解炉进行裂解［2］。

近几年，丙烯产品价格不断飙升，目前聚合级丙烯市场售价已超过聚合级乙烯产品，使得优化丙烯精馏塔系统设计，进一步提高丙烯产品的回收率在经济上成为可行。

因此研究探讨优化丙烯精馏系统设计方案，在能耗保持不变的前提下，进一步降低塔釜循环丙烷中的丙烯含量，多生产丙烯，提高丙烯回收率，不仅有利于提高丙烯产品的收益，而且也可以改善乙丙烷裂解炉的进料条件和运行，降低进料中烯烃含量，延长裂解炉运行周期，从而降低装置综合能耗，提高装置的经济效益。

乙烯装置丙烯精馏塔优化设计

第４０卷第９期
２１０２年９月
化
学
工
程
Ｖｏ．０Ｎｏ９１４．
Ｓｐ．２０１ｅ２
ＣＥＣＬＥＧＮＥＩＧ（ＨＮＨＭＩＡＮＩＥＲＮＣＩＡ）
乙烯装置丙烯精馏塔优化设计
曹媛维
（中国寰球工程公司，北京１０２）００９
摘要：针对近年来大型乙烯装置中的丙烯精馏塔操作不稳定、能耗大的问题，利用ＰＯＲ／Ⅱ软件模拟分析该塔流程，总结出随着装置规模大型化该塔采用多溢流塔板形式，算中应考虑塔板形式对板效率取值的影响。当进料组成计与设计工况不符或装置负荷增大时导致产品不达标的情况，可增设进料口在非设计工况下不同位置进料以满足分离的要求，并且塔顶冷凝器和塔底再沸器需要考虑充分的设计余量。并创造性提出了，在传统工艺流程基础上在塔顶冷凝器后增设排放冷凝器进一步回收丙烯的节能优化方案，为实际生产提供建议性指导。关键词：丙烯精馏塔；操作波动；Ｒ／Ⅱ模拟ＰＯ
中图分类号：Ｑ０１８Ｔ５．１文献标识码：Ｂ文章编号：０５９５（０２０－７－５１０－４２１）９０４０９０
ＤＯ：０３６／．ｓ．０５９５．０２０．０７Ｉ１．９９ｊｉｎ１０－９４２１．９０１ｓ
ｄｆｒｎａｅｉｆｅｔｃｓ．Ｅｎｕｈｄｓｇｒｉｈｕｄｂｏｓｄｒｄｆｒｔｅｔｐｃｎｅｓｒａｄｔｅｂｔｏｒｂｉｅ．Ｔｅｅｅｇｅｏｇｅｉｎｍａｇｎｓｏｅｃｎｉｅｅｈｏｏｄｎｅｈｏｔｍｅｏｌｒｈｎｒｙｌｏｎｓｖｎｐｉｚｔｏｃｅｈｔａｄｎｅｖｎｏｄｎｅｆｅｈｏｏｄｎｅｏｒｃｖｒｍｏｅｐｏｙｅｅｐｏｕｔｉａｉｇｏｔｍｉａｉｎｓｈｍｅｔａｄｇａｎｗｅｔｃｎｅｓｒａｔｒｔｅｔｐｃｎｅｓｒｔｅｏｅｒｒｐｌｎｒｄｃｓｉｃｅｔｅｙｐｔｆｒｒｒａｉｌｕｗａｄ，ｗｈｃｒｖｄｓｔｅｃｎｔｕｔｅｇｉａｃｒｔｃｕｒｄｃｉｎｖｏｉｈｐｏｉｅｈｏｓｒｃｉｕｄｎｅｆｈｅａｔａｐｏｕｔ．ｖｏｌｏ

浅析乙烯装置丙烯精馏塔操作的影响因素

浅析乙烯装置丙烯精馏塔操作的影响因素摘要：蒸馏装置一般由蒸馏塔、重沸器、冷凝器、回流罐和一些辅助设备组成。

蒸馏过程实质上是利用混合物中各组分的不同挥发度，即在同一温度下各组分的不同蒸气压，将液相中的轻组分与气相中的重组分相互传递，从而达到分离的目的。

关键词：丙烯精馏塔；活动影响因素一、丙烯精馏塔系统模拟的流动模型丙烯精馏系统不含极性物质，如一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫。

可以大致处理水，也就是说，通过使用简单的碳氢化合物热力学方法，默认的水倾析项可以完全满足要求，无需进一步校正。

利用ProⅡ过程模拟软件建立了丙烯精馏塔系统过程，探讨了其影响因素。

为简单起见，丙烯汽提塔和丙烯精馏塔被合并为一个塔系统，用于过程模拟。

塔的中部由中间锅炉加热，底部由重沸器加热，顶部由冷凝器冷凝。

塔釜循环丙烷，丙烯产品从塔侧线提取。

二、不同因素对丙烯精馏塔系统的影响1、进给位置。

丙烯精馏塔系统由丙烯汽提塔和丙烯精馏塔组成，其中丙烯汽提塔有48个筛板，丙烯精馏塔有178个筛板，共226个筛板（不包括塔顶冷凝器和塔釜重沸器）。

其中，固定侧线丙烯产品纯度99.61%，塔底丙烯损失3%，塔顶温度44.4℃。

相应的调整变量为塔顶冷凝器的热负荷、塔底再沸器的热负荷和侧线丙烯产品的萃取流量。

此外，对于不同的进料位置，塔系统的指标参数也不同。

145塔盘进料时，塔顶冷凝器和塔釜再沸器的负荷较小，有利于降低整个塔系统的能耗。

2、塔压。

由于塔压影响丙烯及丙烷相对挥发度，不同塔压对分离效果和能耗指标有不同影响。

塔压越高，相对挥发度越小，分离难度越大，能耗越大。

以进料位置145块塔板为例，不同塔压对丙烯精馏塔系统影响为：因塔压的增加，在满足丙烯产品规格前提下，塔顶冷凝器及塔釜再沸器负荷应增加，所以选择合适的塔压对塔系节能至关重要。

3、进料组成。

以进料位置第145块塔板为例，比较不同进料组成对丙烯精馏塔系统的影响，发现丙烷含量有一定增加。

随着丙烷含量的增加，丙烯精馏塔系统的整体负荷将增加，以满足塔顶丙烯产品规格及塔釜丙烯损失指标，塔釜再沸器使用的加热急冷水用量将增加，塔顶冷凝器使用的冷却水用量也将增加。

丙烯塔操作的影响因素和操作优化

一、概述丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷以及异丙醇等，是仅次于乙烯的重要石油化工原料。

丙烯塔是乙烯装置中的重要精馏单元之一，它的作用主要将丙烯与丙烷及微量更重组分进行分离，为后续加工工段及化工产品的生产提供合格的原料。

丙烯塔一般设置为单塔操作，由于丙烯与丙烷的相对挥发度较小，因此该塔理论板数较高。

丙烯塔的原料来源自脱丙烷塔塔顶C3组分，经加氢反应后，脱除MAPD，即为丙烯塔进料。

现有乙烯装置中丙烯塔流程图如图1所示，该装置由T-4630（丙烯汽提塔）和T-4640（丙烯精馏塔）组成。

T-4630（丙烯汽提塔）实际为丙烯塔的下段，也就是提馏段，T-4640（丙烯精馏塔）上段实际为丙烯塔的精馏段，进料段以下与T-4630一起组成丙烯塔的提馏段。

T-4640的塔釜液作为T-4630的回流液由泵打入T-4630，T-4630的气相作为T-4640的上升蒸汽进入T-4640的塔釜。

图1丙烯塔工艺流程示意图Figure 1 Flowchart of the propylene tower二、操作波动及调节手段贸然调整大型装置的操作参数，可能对安全、高效生产带来不必要的麻烦。

但在出现问题，来不及仔细核算并总结出对应的操作参数时，保持头脑冷静并采取正确的措施适当调整操作参数，将有效减少或避免损失甚至生产事故。

大型装置在投入DCS系统之后，一般可以平稳运行，在DCS失效或开车阶段，弄清各个参数之间的联系，尤为重要。

1.操作压力的波动。

丙烯精馏塔的压力不稳定会导致塔内无法建立稳定的汽液平衡。

操作压力不稳对气相的影响尤为严重。

操作压力的波动会引起整个系统的不稳定，导致塔顶或塔釜产品指标不合格，因此稳定操作压力尤为重要。

操作压力降低时，空塔气速增大，容易导致液泛的发生，主要原因有以下两点：气相密度减小；物料沸点降低，再沸器返回口气相量增大。

操作压力瞬间大幅降低也可能会对塔内件造成强烈冲击，导致其的松动、损坏等。

乙烯装置升级节能改造蒸汽平衡优化设计

!针#术石油化工设计Petrochemical Design2017,34(4) 20 ~23乙烯装置升级节能改造蒸汽平衡优化设计曹欢，张G春，I向莉(中国石化工程建设有限公司，北京100101)摘要：针对国内某乙晞装置升级扩能和优化改造，对比分析改造前后用户热负荷变化，依照装置改造的工艺条件并结合蒸汽动力热力性质，通过能量、质量守恒的计算，得到装置改造后冬季正常工况下的蒸汽平衡。

改造后的装置充分利用各等级蒸汽，提高了能源利用效率；各管网间减温减压器蒸汽流量接近于零，降低了装置能耗，避免了能量损失；结合各用户实际用汽量分析平衡优化结果，为装置产汽、给水、凝液回收等设备的能力和尺寸设计提供依据。

关键词：乙晞装置节能改造蒸汽平衡优化doi：10. 3969/j.issn.1005 - 8168.2017.04.006在石油化工厂乙烯装置生产过程中，需耗大量蒸汽。

蒸作为主要能源，在乙烯的能耗中占大的，直到能耗指标的高低。

蒸汽平衡包括除蒸汽介质平衡本身外还包括除盐水、凝结水和锅炉给水等其他热工介质的平衡，因此合蒸能的、能和的下降起至关重要作用[1]。

，乙烯装置蒸炉、其蒸汽发生设备，不足部分由乙烯套的热力站供应。

蒸过管网送至乙烯各备，用以加热工艺介质，驱动机栗以及用来伴热、吹扫和采暖等。

在使过程中，工艺凝结水和凝结水经检测和与补充脱盐水回到除氧器[2-3]。

文以国内某乙烯节能改造项目为例，依改造的和：用汽，定项目改造蒸使用方案。

根改造后各等级蒸汽用户，采的蒸汽平衡计算方法，得到改造后乙烯常工况下的蒸衡。

为装置内除氧器、闪蒸罐和换热器等设备能力、管直径的核算、提供数据，并为项目的实际改造设计提供依据。

1乙烯装置改造前情况1#改造前存在问题1)装置内盘油栗及装置外部分设备已经停运，蒸汽管网未充合，造蒸汽损失；2) 为保证各等级用汽，蒸汽管网间减温减压器处于常开，为零，能未充；3) 内备需要重算是否能够满足优化改造后的要求。