丙烯精馏塔冷凝器问题分析及整改措施
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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
高 ，塔顶压力逐渐升高，超出控制指标。为保证装
中 钙 化 物 沉 积 的 共 同 作 用 下 ，逐 渐 在 换 热 管 表 面 形 成 的 坚 硬 结 垢 层 ，这 种 现 象 在 以 水 作 为 冷 却 介
质的换热器中比较常见。如 果 换 热 器 结 垢 严 重 ，
其有效的传热面积仅为清洁状态的1/2 [2]，甚至更
小。
图 3 片状镑蚀物遮挡换热管管口
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
「
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
一个小范围内波动，不 会 有 太 大 的 变 化 。管程介
质 CW 的流量会随着水温的不同而发生变化。
关 键 词 ！丙 婦 精 馏 塔 冷 凝 器 技 术 改 造
1 概述 工艺流程
E U 丙烯精馏塔冷凝器（ 321# 为 型管式换热
器 ，壳 程 介 质 为 纯 度 （体 积 分 数 ）超 过 99% 的丙
烯 ，管程介质为循环冷却水（CW) 。E3 2 1 由 A、B、 C 和 D 4 台换热器组成，其 中 E321A、E321B 串联， E321C、E321D 串联，然 后 2 组换热器并联在一起 D C 作为丙烯精馏塔（ 305 )塔 顶 冷 凝 器 。运 行 时 ， D305C 塔顶气相物流送入E321，由 CW换热冷凝， R 进入丙烯精馏塔回流罐（ 309 # ，然后由丙烯精馏 D C 塔 回流泵送回 305 塔 顶 作 为 回 流 ，侧线产出纯
收 稿 日 期 =2016 -03 - 0 5 ;修 改 稿 收 到 日 期 :2016 - 11 - 2 0 。 作 者 简 介 :王 钦 明 ，男 ，2 0 0 7 年 毕 业 于 哈 尔 滨 工 业 大 学 化 工 过 程 机 械 专 业 ，工 学 硕 士 ，长 期 从 事 石 化 企 业 离 心 压 缩 机 、裂 解 炉 等 设 备 的 运 行 、维 护 、优 化 等 管 理 工 作 ，工 程 师 。
置 操 作 的 稳 定 性 及 丙 烯 产 品 的 品 质 ，装 置 被 迫 降 低 负 荷 运 行 ，最 严 重 时 ，装 置 的 加 工 负 荷 仅 为 满 负 荷 时 的 60%。。装 置 低 负 荷 运 行 后 ，炼油厂来的裂
解 原 料 无 法 全 部 加 工 ，而 下 游 乙 二 醇 等 装 置 也 无
2 . 3 换热介质的出入口温度
换 热 介 质 的 出 入 口 温 度 ，包 含 壳 程 介 质 以 及
管程介质的出入口温度。对 E 321来 说 ，壳程介质
是 被 冷 凝 丙 烯 ，其 出 口 温 度 是 换 热 器 运 行 的 主 要
控制指标。受 工 艺 操 作 指 标 的 影 响 ，壳程介质的
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
出入口温度变化幅度较小。而 管 程 介 质 C W 由于 受环境温度影响较大，冬 夏 温 差 可 达 1〇P 以上。 另 外 ，C W 的流速、流量对管程介质出口温度影响
较大。 2. 4 介质的流量
壳程介质丙烯的流量受装置加工负荷影响，
只 要 装 置 加 工 负 荷 固 定 ，丙 烯 的 流 量 基 本 Biblioteka Baidu 持 在
•26 •
乙烯工业
非常明显，即使在炎热的夏季，E321C、E321D单独 少 。
运行便可以满足装置生产运行的需要。
第 29卷
E 2 3 2 1 冷凝能力不足问题的原因分析
污垢热阻
在 实 际 生 产 中 ，换 热 器 的 污 垢 一 般 有 2 种型
式 :一种是冷却介质中因有机物泄漏等原因导致
细 菌 大 量 繁 殖 ，产 生 大 量 的 生 物 有 机 酸 以 及 腐 蚀 质 [1]，这些物质附着在换热管表面，形成胶质状结
工业技术
乙 烯 工 业 2 0 1 7 , 2 9 ( 2 ) 2 5 〜28
ETHYLENE INDUSTRY
丙烯精馏塔冷凝器问题分析及整改措施
王 钦 明 ，李 丹 ，马士兵
(中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司，辽 宁 辽 阳 111003#
摘 要 ：中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司乙婦装置丙婦精馏塔冷凝器，在运行过程中 冷凝能力降低，导致丙婦精馏塔塔顶压力超标，装置被迫降低加工负荷运行。通 过 研究分析，找到了其原 因 并 采 取 一 系 列 整 改 措 施 。经 过 对 换 热 器 冷 却 水 流 程 进 行 技 术 改 造 ，换 热 器 冷 凝 能 力 大 幅 提 高 ，满足了 装 置 生 产 的 需 要 ，提 高 了 丙 婦 的 产 量 ，减 少 了 排 放 ，降 低 了 生 产 成 本 。
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
高 ，塔顶压力逐渐升高，超出控制指标。为保证装
中 钙 化 物 沉 积 的 共 同 作 用 下 ，逐 渐 在 换 热 管 表 面 形 成 的 坚 硬 结 垢 层 ，这 种 现 象 在 以 水 作 为 冷 却 介
质的换热器中比较常见。如 果 换 热 器 结 垢 严 重 ，
其有效的传热面积仅为清洁状态的1/2 [2]，甚至更
小。
图 3 片状镑蚀物遮挡换热管管口
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。
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厂
「
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
一个小范围内波动，不 会 有 太 大 的 变 化 。管程介
质 CW 的流量会随着水温的不同而发生变化。
关 键 词 ！丙 婦 精 馏 塔 冷 凝 器 技 术 改 造
1 概述 工艺流程
E U 丙烯精馏塔冷凝器（ 321# 为 型管式换热
器 ，壳 程 介 质 为 纯 度 （体 积 分 数 ）超 过 99% 的丙
烯 ，管程介质为循环冷却水（CW) 。E3 2 1 由 A、B、 C 和 D 4 台换热器组成，其 中 E321A、E321B 串联， E321C、E321D 串联，然 后 2 组换热器并联在一起 D C 作为丙烯精馏塔（ 305 )塔 顶 冷 凝 器 。运 行 时 ， D305C 塔顶气相物流送入E321，由 CW换热冷凝， R 进入丙烯精馏塔回流罐（ 309 # ，然后由丙烯精馏 D C 塔 回流泵送回 305 塔 顶 作 为 回 流 ，侧线产出纯
收 稿 日 期 =2016 -03 - 0 5 ;修 改 稿 收 到 日 期 :2016 - 11 - 2 0 。 作 者 简 介 :王 钦 明 ，男 ，2 0 0 7 年 毕 业 于 哈 尔 滨 工 业 大 学 化 工 过 程 机 械 专 业 ，工 学 硕 士 ，长 期 从 事 石 化 企 业 离 心 压 缩 机 、裂 解 炉 等 设 备 的 运 行 、维 护 、优 化 等 管 理 工 作 ，工 程 师 。
置 操 作 的 稳 定 性 及 丙 烯 产 品 的 品 质 ，装 置 被 迫 降 低 负 荷 运 行 ，最 严 重 时 ，装 置 的 加 工 负 荷 仅 为 满 负 荷 时 的 60%。。装 置 低 负 荷 运 行 后 ，炼油厂来的裂
解 原 料 无 法 全 部 加 工 ，而 下 游 乙 二 醇 等 装 置 也 无
2 . 3 换热介质的出入口温度
换 热 介 质 的 出 入 口 温 度 ，包 含 壳 程 介 质 以 及
管程介质的出入口温度。对 E 321来 说 ，壳程介质
是 被 冷 凝 丙 烯 ，其 出 口 温 度 是 换 热 器 运 行 的 主 要
控制指标。受 工 艺 操 作 指 标 的 影 响 ，壳程介质的
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
出入口温度变化幅度较小。而 管 程 介 质 C W 由于 受环境温度影响较大，冬 夏 温 差 可 达 1〇P 以上。 另 外 ，C W 的流速、流量对管程介质出口温度影响
较大。 2. 4 介质的流量
壳程介质丙烯的流量受装置加工负荷影响，
只 要 装 置 加 工 负 荷 固 定 ，丙 烯 的 流 量 基 本 Biblioteka Baidu 持 在
•26 •
乙烯工业
非常明显，即使在炎热的夏季，E321C、E321D单独 少 。
运行便可以满足装置生产运行的需要。
第 29卷
E 2 3 2 1 冷凝能力不足问题的原因分析
污垢热阻
在 实 际 生 产 中 ，换 热 器 的 污 垢 一 般 有 2 种型
式 :一种是冷却介质中因有机物泄漏等原因导致
细 菌 大 量 繁 殖 ，产 生 大 量 的 生 物 有 机 酸 以 及 腐 蚀 质 [1]，这些物质附着在换热管表面，形成胶质状结
工业技术
乙 烯 工 业 2 0 1 7 , 2 9 ( 2 ) 2 5 〜28
ETHYLENE INDUSTRY
丙烯精馏塔冷凝器问题分析及整改措施
王 钦 明 ，李 丹 ，马士兵
(中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司，辽 宁 辽 阳 111003#
摘 要 ：中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司乙婦装置丙婦精馏塔冷凝器，在运行过程中 冷凝能力降低，导致丙婦精馏塔塔顶压力超标，装置被迫降低加工负荷运行。通 过 研究分析，找到了其原 因 并 采 取 一 系 列 整 改 措 施 。经 过 对 换 热 器 冷 却 水 流 程 进 行 技 术 改 造 ，换 热 器 冷 凝 能 力 大 幅 提 高 ，满足了 装 置 生 产 的 需 要 ，提 高 了 丙 婦 的 产 量 ，减 少 了 排 放 ，降 低 了 生 产 成 本 。