焦化吸收稳定操作优化及其效果分析

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Sensitivity S-1 Results Summary
≥C3组 含 份 量
3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9
36 37
4
38
39
40
41
42
43
44 45 46 47 48 VARY 1 E711 PA RAM TEMP C
49
50
51
52
53
54
55
56
6、效果分析
压力
6.5
6、效果分析
通过对焦化富气、贫气、脱吸气、干气、液态烃的组 成进行详细分析,找出吸收稳定系统存在的主要瓶颈有: 稳定塔顶冷凝器E706冷却负荷偏小,液化气回流温度 高,部分液化气不能冷凝,导致液化气罐和稳定塔顶压力 较高,影响吸收效果。 分馏塔顶后冷温度高,尤其在夏天最高达到50℃左右, 对气压机运行不利,增加了气压机后冷负荷。粗汽油温度 高,影响吸收效果。 补充吸收剂温度较高,需进一步降低吸收剂温度以改 善吸收效果。 焦碳塔每天轮流切换对吸收稳定操作影响较大。
Sensitivity S-1 Results Summary
5.5
6
≥C3组 含 份 量
3
0.8 0.825
3.5
4
4.5
5
0.85
0.875
0.9
0.925
0.95 0.975 1 1.025 1.05 1.075 VARY 1 T702 1 P-SPEC PRES MPAG
1.1
1.125
1.15
4、吸收稳定流程
5、操作优化
影响吸收的操作因素很多,主要有:油 气比、操作温度、操作压力、吸收塔结构、 吸收剂和被吸收气体的性质、塔内气液流 动状态、塔盘数以及塔盘结构等。对具体 装置来讲,吸收塔的结构、吸收剂和气体 性质等因素都已确定,吸收效果主要靠适 宜的操作条件来保证。
5、操作优化
5.1 液气比
5、操作优化
5.4 吸收剂质量
2009年装置检修开工后不久,E706/1.2先后出 现多次内漏,液化气漏入循环水中。在E706/1.2检 修过程中,E706/3.4单独运行冷却能力不够,吸收 效果大打折扣,主要表现在稳定塔压力高,吸收 剂量被迫下降,液化气收率低。
5、操作优化
5.4 吸收剂质量
稳定塔底温度以保证稳定汽油蒸汽压合格为主,间接 考虑其作为补充吸收剂对吸收效果的影响。在如何提高吸 收剂质量方面,采用提高稳定塔底温度或降低稳定塔顶压 力来尽量降低汽油蒸汽压,所以控制平稳塔底重沸器温度 对提高吸收剂质量显得十分重要。装置检修开工后,重新 调整了稳定塔底温度,在保证稳定塔压力平稳的情况下, 稳定塔底温度由原来的172℃提高到180℃,调整后,稳定 汽油蒸汽压由原来的60 Kpa以上降低到目前55Kpa以下, 吸收效果明显提高。
5、操作优化
5.4 吸收剂质量
一般地,稳定塔顶压力控制在1.0~1.1MPa。 因稳定塔顶冷凝器E706冷却能力不够,常常造成 稳定塔压力高,V701经常排放不凝气。2009年检 修中增加了稳定塔顶液化气冷却器E706/3.4。新增 冷却器E706/3.4与现有稳定塔顶冷凝器(E706/1.2 )同时使用(既可串联又可并联使用),可实现 液化气回流温度降到40℃以下。稳定塔压力也能 得到了有效控制,同时不凝气排放得到抑制。
5、操作优化
5.4 吸收剂质量
改善补充吸收剂质量,有利于提高吸收率。 补充吸收剂质量与稳定塔操作密切相关。吸收剂 质量不好,C4含量高,气液浓度差小,推动力不 足会使吸收效果变差。
5、操作优化
5.4 吸收剂质量
稳定塔的任务是把脱乙烷汽油中的C3、C4进一步分离 出来,塔顶出液化气,塔底出稳定汽油。在产品质量上的 表现就是既要保证汽油蒸汽压合格,又要使液化气中C5含 量尽量少。稳定汽油蒸汽压主要是通过控制汽油中C4组分 的含量来调控的。若提高稳定塔底温度,则汽油蒸汽压下 降。提高稳定塔顶压力,汽油蒸汽压上升。稳定塔顶温度 下降也会使汽油蒸汽压上升。影响稳定塔的操作因素主要 有:回流比、塔顶压力、塔底温度等。
0.06 4.65 0.16 4.21
0.012 0.013
0.47 3.58 0.95 2.85
0.014
1.60 1.05
6、效果分析
5、操作优化
5.5 其它因素
处理吸收塔中段回流抽出口液位指示 提高吸收稳定的自控水平 提高操作人员的技术水平
在吸收稳定操作中,控制各塔、容器的液位平稳非常重要。一旦 某个流量波动或某台机泵抽空,那么整个系统的物料平衡将会打乱, 操作波动将直接影响液化气和干气质量。一般塔或容器的液位都采用 串级调节。对于串级调节回路,下大力气整顿好副回路和主回路的 PID参数,以减少操作波动。在日常操作中,由于受焦碳塔定期预热 、切换、放空等影响,吸收稳定热源也随之波动。特别在焦碳塔切换 和放空操作时,富气量变化最大,同时稳定塔热源和解吸塔热源发生 变化,容易使吸收稳定操作出现波动,操作上应根据情况及时调节。
液气比是指吸收油用量与进塔的富气量之比。当焦化 装置的处理量与操作条件一定时,吸收塔的进气量也基本 保持不变,油气比大小取决于吸收剂用量的多少。增加吸 收油用量,可增加吸收推动力,从而提高吸收速率,但液 气比过大,会降低富吸收油中溶质浓度,不利于解吸;会 使解吸塔和稳定塔的液体负荷增加,塔底重沸器热负荷加 大;同时,补充吸收油用量和再吸收塔柴油用量也要增加, 从而导致操作费用增加。另一方面,液气比也不可过小, 当液气比减小时,吸收油用量减小,吸收推动力下降,富 吸收油浓度增加。
1、装置介绍
长岭分公司延迟焦化装置于2002年进 行扩能改造,处理能力达到120万吨/年, 装置改造后采用两炉两塔工艺流程; 采用 灵活调节循环比工艺; 完善和优化原料换 热流程;水力除焦系统改为有井架除焦。
2、吸收稳定系统情况
2006年大检修期间,装置增加了富气吸收稳 定系统。经过3年多的连续运行,焦化干气中C3 以上组分含量仍然偏高,统计近年来干气中C3以 上组分含量,2007年平均值为7.2%,2008年平均 值为7.7%。尤其是夏天,由于气温高,循环水量 及温度达不到工艺要求,干气中C3以上组分含量 持续较高,干气不干,液化气收率下降,不但给 全厂瓦斯平衡带来困难,甚至将干气放火炬。为 了更好地回收液化气,装置摸索吸收稳定操作条 件,优化操作,消除瓶颈,争取以较小的投资取 得较好的效果。
1.175
1.2
1.225
6、效果分析
关键组份 168
干气中C3以上组份含量(v%)
T704底部温度 (℃)
175 5.30 182 4.34 187 3.57 193 3.08
6.32
液化气中C2以下组份含量(v%)
液化气中C5以上组份含量(v%) 稳定汽油中C4组份含量(v%)
0.011 0.012
5、操作优化
5.1 液气比 在粗汽油量一定的情况下,吸收剂用量 主要依靠补充吸收剂流量来调节。补充吸 收剂流量以40~50t/h为宜,吸收剂量过大, 顶部液相负荷过大,造成雾沫夹带,同时 解吸塔重沸器温度上不来,脱乙烷汽油容 易携带C2,稳定塔压力高;吸收剂量过小, 干气中C3未被充分吸收,吸收效果差。
5、操作优化
5.1 液气比 再吸收塔吸收剂流量太小或温度太高, 也会导致干气中C3以上组分含量高。因为 再吸收塔的作用是利用相似相溶原因,主 要回收贫气出吸收塔时携带的汽油组分, 同时也回收部分在吸收塔没有吸收完全的 C3以上组分。
5、操作优化
5.2 操作温度 吸收温度对吸收效率的影响很大,温度 愈低、效率愈高。有关资料指出:温度降 低1℃吸收率约提高2~4%。焦化吸收稳定 由于受到循环水的限制,吸收温度一般在 40℃左右,吸收过程伴有放热效应,影响 了吸收率。为了降低吸收温度,吸收塔设 置了中间冷却器,从吸收塔中取出吸收过 程中放出的热量。
5、操作优化
5.2 操作温度
操作温度对吸收效果影响较大,要降低吸收 塔进料物流温度,首先必须降低补充吸收剂温度 和粗汽油温度,特别是粗汽油温度过高,对吸收 效果影响较大。其次应降低压缩富气冷却后温度, 在装置负荷恒定的情况下,富气流量变化不大, 富气冷却后温度L701出口温度基本稳定在40℃。 富气冷却后温度偏高,不利于吸收。
3、吸收稳定工艺原理
吸收是分离气体混合物的一个重要方法。 吸收的基本原理是根据气体混合物中不同 组分在液体中的溶解度不同,有选择地使 气体中一个或几个组分溶解于液体,从而 使气体混合物得到分离。
3、吸收稳定工艺原理
吸收稳定的任务就是加工来自焦化分馏塔顶的粗 汽油和富气,分离出干气,得到稳定汽油和液态 烃。分馏塔顶油气经过冷却后,得到粗汽油和富 气,富气经气压机压缩后与粗汽油分别进入吸收 解吸系统,压缩富气在吸收剂的作用下,分出干 气;粗汽油经解吸后,得到脱乙烷汽油。脱乙烷 汽油进入稳定塔,经过精馏过程,得到液态烃和 稳定汽油。
5、操作优化
5.3 操作压力
在压缩机出口压力允许的前提下,可适当提 高吸收塔压力,一般再吸收塔压力控制1.10MPa 左右。操作上,需搞好吸收塔、再吸收塔压力平 稳,减少压力波动。特别在冬季炉用瓦斯压力低 的情况下,加热炉出口温度烧不上来,吸收塔压 力被迫进行调整,在调整过程中,应掌握好调整 幅度,以减少压力波动对吸收稳定操作的影响.0 44.0 42.0 40.0 38.0 36.0 34.0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35
吸收塔各塔盘温度
塔盘数
5、操作优化
5.2 操作温度
2009年检修前,粗汽油温度平均45℃,温度 偏高。在2009年检修中,我们将放空塔顶后冷却 器L102/3.4用于分馏塔顶冷却,起到了较好效果, 富气和粗汽油温度下降4~6℃。原用于焦碳塔放 空油汽冷却的L301、L302循环水线上安装2个二 位式隔断阀,隔断阀一般在焦碳塔放空时打开, 其余时间关闭,大大提高了装置循环水的有效利 用率。
5、操作优化
5.3 操作压力
压力愈高对吸收越有利。当压力达到一定时,再提高 压力对提高吸收率的作用反而不显著,相反地增加了气压 机所需的动能及设备投资,并增加了解析的难度。在实际 操作中,解吸塔压力取决于吸收塔或其气、液平衡罐的压 力。在较高的吸收压力下,C2以下的烃类被吸收下来的量 有所增加,这就增加了解吸塔负荷及耗能。要使稳定塔停 排或少排不凝气,解吸塔的操作是关键。为控制脱乙烷汽 油中乙烷含量,在吸收塔压力提高的情况下,必须提高解 吸塔底温度。解吸温度因操作压力变化而不同,在吸收塔 压力1.1MPa时,解吸塔底温度低于144℃时,液化气中常 带有C2组分。
5、操作优化
5.4 富气性质、流量
富气性质和富气流量的变化对吸收效果有一 定影响,富气组成的变化主要来源于以下几方面 :原料变化;操作条件的变化,如加热炉出口温 度、装置循环比等;V701排放不凝气;气压机反 飞动控制阀关不到位;V705液位压空,干气串入 分馏塔;V702、V701界位失灵,凝缩油或液化气 进入V102。由于富气量变化或富气中C3、C4组分 含量变化,引起干气中C3含量变化。
5、操作优化
5.4 吸收剂质量
稳定塔压力应以控制液化气完全冷凝为准, 也就是使操作压力高于液化气在冷后温度下的饱 和蒸汽压,否则,在液化气的泡点温度下,不易 保持全凝,就不能解决排放不凝气的问题。稳定 塔排放不凝气还与塔顶冷凝器冷却效果有关,液 化气冷后温度高,不凝气量也就大。冷后温度主 要受冷却水温、冷却面积和气温等因素影响。
6、效果分析
利用Aspen plus软件对吸收稳定系统进行模拟, 以寻求现有设施条件下的最佳操作条件。 应用Aspen plus软件对影响干气中C3以上组 分含量的因素进行分析,主要分析参数有: 补充吸收剂量 吸收剂温度 吸收塔压力 稳定塔底温度
6、效果分析
吸收剂量:
5
Sensitivity S-1 Results Summary
4
4.5
≥C3组 含 份 量
1
30 31
1.5
2
2.5
3
3.5
32
33
34
35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 VARY 1 FSPE711 P712IN MASS-FLO FLOW TONNE/HR
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50
6、效果分析
吸收剂温度
4.1 4.2 4.3 4.4
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