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1、长岭分公司焦化装置 吸收稳定操作优化及其效果分析,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
2、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。,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
3、油进入稳定塔，经过精馏过程，得到液态烃和稳定汽油。,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 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
4、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。,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4050t/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
5、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24%。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
6、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。,5、操作优化,5.2 操作温度,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46。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
7、，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,5.3 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
8、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。,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
9、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。,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。,5、操作优化,5.4 吸收剂质量 一般地，稳定塔顶压力控制在
10、1.01.1MPa。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 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，
11、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 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
12、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,5.5 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
13、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。,5、操作优化,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
14、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。,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：,6、效果分析,吸收剂温度,6、效果分析,压力,6、效果分析,6、效果分析,由Aspen plus模拟情况可见，稳定塔T704底部温度对吸收效果影响较大，稳定塔底部温度越高，吸收效果越好，但T704底部温度过高，液化
15、气中C5以上组份含量超高。目前操作上，T704底部温度偏低，干气中C3以上组份含量偏高。因稳定塔底温度低，吸收剂中C4含量高，吸收剂容易达到饱和状态，即使再加大吸收剂量，也收效甚微。,6、效果分析,吸收效果对比,6、效果分析,综合考虑吸收效果的各方面因素，要保持较好的吸收效果，在吸收温度和吸收压力没有较大调整空间的前提下，提高吸收剂质量和吸收剂流量成为目前主要的调节手段。即提高吸收剂质量的关键在于提高稳定塔底温度和降低稳定塔顶压力，而提高稳定塔底温度势必会引起稳定塔压力上升，其调节原则应在停排不凝气的基础上进行。同时吸收剂质量和吸收剂流量对吸收的影响相互制约。如吸收剂流量过大，增加了解吸塔的难
16、度，液化气由于带C2会使稳定塔压力上升，不利于提高稳定塔底温度，所以需权衡考虑各方面因素，使吸收效果达到最佳水平。,6、效果分析,液化气冷却器E706/1.2腐蚀严重，容易出现泄漏，2009年6月开工以来已经出现多次内漏，材质升级是关键。2010年1月E706/1.2管束已更换。 富气冷却器L701负荷偏小，冷却后温度偏高，不利于进一步提高吸收效果，且由于管束结构不一致，存在偏流现象。,7、存在问题,通过对影响吸收效果的各因素分析，找出其主要原因和存在瓶颈。在装置检修中以较小的投资来消除存在的生产瓶颈，在装置开工后对吸收稳定操作予以有效调整，经过一段时间的运行，焦化富气吸收稳定系统操作优化对降低干气中C3以上含量有很好的借鉴作用，看到了希望和目标，为分公司取得了较好的经济效益。,8、结论,The End,结束,谢谢！,