芳烃抽提装置问题分析及优化措施

芳烃抽提装置问题分析及优化措施

翟海洲

抚顺石化公司烯烃厂

摘要：芳烃抽油机设备泄漏的原因很多，采用定期分析方法受到各种实际经验的影响，因此在后续作业中稳定性仍然不足。为了进一步提高芳烃开采设备的运行效率和效益，降低随后的维护成本和压力，有必要解决芳烃开采设备频繁泄漏的问题。下文讨论了芳烃开采设备在实际生产中经常泄漏的情况分析。

关键词：芳烃抽提；精馏；换热网络；优化

引言

芳烃抽运装置用于从翻新或裂解汽油中回收轻质芳烃(苯、甲苯、二甲苯)。中国石油60万t/a芳烃抽油机采用GT-BTX技术，以氢裂解汽油为原料，由脱甲塔C≥9组分去除三联苯。该设备自2009年投入使用以来运作良好，但近年来，由于升降塔拆卸后材料组太重，造成托莱多的产量和质量问题。为解决这一问题，建议将脱氧塔中的C≥9部件更换为C≥8部件，并以联苯萃取说明取代三联苯萃取说明。本文采用美国stellenbosch公司VMGSim过程模拟软件的advanced dpeng-Robinson物理方程进行脱硅塔的过程模拟，分析了将组分C≥9改为组分C≥8和三氧化苯改为两种苯二氮杂卓的可能性，以实现

1芳烃抽提装置

泵送系统的主要目的是从富含芳烃的C6~C8馏分中回收芳烃。混合芳烃(C6~C8部分)进入泵塔，与循环塔底贫化溶剂的反向流动相接触，用于液液泵。撤离塔顶部的大部分抽油机液(非芳烃)直接送入撤离塔进口，稀释进料中的芳烃，提高抽运效果；抽油机另一部分冷却后送至抽油机。塔底富溶剂换成回收塔底贫溶剂，送到汽提塔顶部。脱衣舞厅被蒸汽加热。含有非芳烃和部分芳烃的汽提塔顶部蒸汽经冷凝冷却后进入汽提塔顶部罐壳分离；轻非芳烃和轻芳烃加压后进入泵塔，水被送至汽提塔顶部；塔底液体送入溶剂回收塔，将芳香烃与再生溶剂分离。回收塔顶部的蒸汽经冷凝后进入回收塔返库，分离冷凝水和混合芳烃，然后加热回收塔底部的蒸汽；一部分混合芳烃返回回回收塔顶部，另一部分作为合格材料送往混合芳烃中间罐。回流罐内的水送至分散液洗涤塔冲洗水；汽提塔增压器冷却塔底部的贫化溶剂后，一部分去汽提塔取溶剂，另一部分在富、贫溶剂热交换器热交换后用作汽提塔的溶剂。

2芳烃抽提装置问题

2.1芳烃抽提装置设备频繁泄漏原因分析

作为芳烃开采装置生产过程中的一种重要溶剂，其本身具有良好的回收性能和较高的芳烃产量的优点，同时也可以获得良好的产量，因为不存在增加消费的问题环砜受到高温分解的影响，这种分解产生酸性物质，如果不及时处理，可能导致酸性物质的聚合。在现场样品分析中，我们发现溶剂污染后有一种褐色-红色状态，胶量很大。实验室分析结果表明，三丁基锡磺酰亚胺颜色的增加表明腐蚀性物质的数量有所增加，氯化离子受到的影响最大。对氯离子进行的深入分析表明，氯离子具有很高的渗透性和吸附性，而且由于与缺陷表面的结合，很容易获得局部损害。轻微损坏时形成化学电池，损坏部分为阳极，金属为阳极，增加电流浓度，腐蚀迅速扩大。此外，为了保持电力的中立性，选择一种电力方式可以解决氯离子浓度上升的问题——当时盐酸的相互作用导致设备的钻探和破坏。

2.2退塔供料管道振动原因分析

材料管道振动是典型的机械振动，有多种原因，通常分为六类:(1)管道内液体流动状态突然变化，液体内部压力不均衡，局部水力冲击导致管道振动；2)管道内的液体通过截止阀，流体中某一点的压力低于其饱和分压，导致溶解于液体中的气体分离，空化现象，导致管道振动；3)管道内液相压过高，流速超过管道设计值，支撑力不足，导致管道振动；(4)辅助管道内由于泵和压缩机等过压设备运动不平衡或振动异常而同时发生的振动现象；55)根据管道系统的配置，现场实际支撑的构件也有一定的振动频率。当管道的小振动与支撑构件的振动频率相似时，就会出现管道振动增加的现象；6)当管道内的介质经过气液的两个阶段时，管道内的液体流动形态可能不正常，导致管道振动。

2.3设备的影响

分析设备材料，升级设备材料是解决芳烃开采设备泄漏的好方法。为了消除设备的不良影响，可以合理控制通常约为5.2的氧化锡溶剂的PH值。在酸性环境中，由于应用碳钢材料，设备的耐蚀性不足以满足长期运行稳定性的要求。因此，可以通过更换材料，提高不锈钢材料的耐腐蚀性能，满足固体溶解状态下的塑性和加工耐久性要求，对其进行升级。设备结构的影响也同样至关重要。在选择芳烃泵设备的空气冷却器时，应考虑冷凝过程中气液的双相冲洗和腐蚀的影响。此外，由于气体液体的冲洗，凝汽塔的设计能力不足以满足高负荷状态下的工作要求，芳香装置的负荷调节后需要进一步改变冲洗力，否则会出现f问题

3芳烃抽提装置优化措施

3.1苯塔和甲苯塔的集成优化

除换热网络外，以能量为分离剂的蒸馏柱是一种高能耗，优化也具有显着的节能效果；最简单的解决方案是优化往返比率。在该装置中，抽水塔和洗涤塔的底部边缘由热流加热，而苯塔和托莱多塔则消耗大量蒸汽。因此，可以考虑优化两列蒸馏。苯塔是一个完整的回流操作，从侧线提取苯。当前产量的回流量为71.5t/h，塔底总热负荷为9856kW，由中压蒸汽和塔顶热物流共同加热，中压蒸汽量为2.34t/h，提供1360kW的热量。塔顶空气冷却器和水冷器的热负荷为9920kW。在aspenplus中模拟了苯塔顶回流量、侧产品苯质量分数、甲苯产品波纹管质量分数以及塔底再沸器热负荷随塔顶循环量的变化，而不改变其他运行条件。

3.3拉塔压力差波动

退塔压力差的变化有几个原因:溶剂质量下降，原料中C5含量过高，板块堵塞，板件损坏，由于装置不具备维修条件，塔内零件目前的问题不能但是，对于目前的工人，已经制定了相应的处理方法:(1)上游汽油氢装置将c5体积部分降低到0.5%，并将轻组分引起的气泡现象降低到0.5%。2)将15层钢板温度从116 c降低到112 c，降低抽油塔整体温度，减少溶剂活性，提高选择性，确保将苯完全提取到抽油中3)加入一定数量的新鲜溶剂，同时检查溶剂比5.1，确保萃取效果。

3.4加强溶剂检测控制

鉴于目前的运行状况，目前还没有对氯离子溶剂进行日常监测和监督，因此有必要通过以下方式特别处理氯离子检测工作，提高生产效率，并满足经济效率和随后的生产效率要求利用水运技术对设备中的杂质和聚合物进行物理处理也可以提高探测控制的效率。

4效益分析

从C≥9改为C≥8后，柱底提取量增加，柱顶提取量减少，柱顶冷凝器和柱底再灌水负荷减少，冷却水用量减少(0.5MPa，23℃)冷却水根据8℃热交换温度计算，用水量减少74.66t/h；高压蒸汽热交换后凝结水汽压力1.3MPa，温度175℃，相当于高压水汽0.69t/h；该装置的运行时间为8400小时/秒，减少了627144t循环水和5796t高压蒸汽的消耗。如果循环水价为0.23元/t，高压蒸汽价格为88元/t，则共可节约64.4万元/a。在C≥9撤退列脱甲基柱改为C≥8后，撤退列原料性质发生变化 撤收柱将从三联苯改为联苯，撤收柱负荷降低，撤收溶剂比降低，能耗和成本降低。 三联苯分离塔抽油主要是苯和甲苯，处理量降低到5.5t/h时，苯塔和甲苯塔的负荷降低，二甲苯塔可以关闭。

结束语

抽提蒸馏塔作为芳烃装置的关键核心流程，其运转情冴直接影响芳烃装置的整体运行情冴。目前该装置通过降低迚料温度、调整整塔温度分布、降低溶剂活性、增加溶剂选择性等方式成功地解决了入口管线振动和塔压差波动等问题，并且抽余油指标达到设计要求。

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