第 48 卷 第 6 期
2019 年 6 月
化工技术与开发
Technology & Development of Chemical Industry
Vol.48 No.6Jun. 2019
提高气体分馏装置丙烯收率的研究
高 航
（中国化工集团青岛安邦炼化有限公司，山东 青岛 266111）
摘 要：通过减少催化裂化装置稳定吸收系统产出的液化气中碳二的含量，使脱乙烷塔塔顶排放的不凝气尽量少地携带丙烯、丙烷产品，同时优化脱丙烷塔的操作参数，控制脱丙烷塔塔底的丙烯含量在0.3%以内。优化粗丙烯塔的操作参数，控制塔底产品丙烷中丙烯的含量在0.2%以内，丙烯收率从优化前的29.3%左右提高到31%以上。在聚丙烯价格处于高位时，经济效益十分明显。
关键词：气体分馏；丙烯；收率；损失
中图分类号：TQ 221.21+2 文献标识码：B 文章编号：1671-9905(2019)06-0071-03
青岛安邦炼化有限公司气体分馏装置由河北石油化工研究院设计，处理能力为8万t·a-1，年开工8000h。以经脱硫、脱硫醇的催化裂化装置稳定吸收系统中产出的液化石油气为原料，液化石油气送往2#、3#储气球罐，经离心泵送到气体分馏装置。装置以此为原料，生产出高纯度的丙烯、丙烷和碳四馏分。
本装置采用常规四塔流程，即原料液态烃经过脱丙烷塔、脱乙烷塔、粗丙烯塔、精丙烯塔，分离出最终产品精丙烯。由于原料性质不同，丙烯收率主要取决于原料中丙烯的含量。
烷，与催化裂化产品的组分基本一致。进入稳定吸收系统以后，乙烷分离出来进入干气，有用的组分又成为气体分馏装置的原料。因回收的主要成分为丙烯，这样就增加了原料中丙烯的含量。由于实现了循环回收利用，排放的不凝气并没有造成丙烯损失，从整体上看，提高了丙烯收率。
脱乙烷塔塔底的混合C3组分进入粗丙烯塔，丙烯塔为双塔串联操作，粗丙烯塔塔顶气相产品进入精丙烯塔，精丙烯塔顶部的气相产品丙烯经过冷却器进入回流罐，经精丙烯塔回流泵抽出，一部分作为塔顶回流，一部分作为产品送出装置。
̹⅀1 装置流程
净化的液化气经球罐送到气体分馏的原料缓存罐，由原料泵抽出，经过预热器送入脱丙烷塔。塔底C4馏分送入下游MTBE装置或送入球罐。塔顶出来的C2、C3经塔顶冷却器进入回流罐，再经泵抽出后，一部分作为脱丙烷塔塔顶回流，另一部分作为脱乙烷塔进料。
脱乙烷塔塔顶积聚的C2和部分C3经塔顶冷却器进入回流罐，然后用回流泵全部抽出作为塔顶回流。回流罐上部积聚不凝气体，导致塔压上涨。此部分气体经过分析，其中60%~70%为丙烯和丙烷产品，在本装置无法回收。这些气体进入催化稳定吸收系统，其组分以丙烯为主，另有部分丙烷、C4、乙
收稿日期：2019-03-28
ͅ☛ͅ☣䔭1.脱丙烷塔；2.脱乙烷塔；3.粗丙烯塔；4.精丙烯塔；5.脱丙烷塔塔底重沸器；6.脱乙烷塔塔底重沸器；7.粗丙烯塔塔底重沸器
图1 气体分馏装置工艺流程示意
2 原料性质
气体分馏装置的原料是液化气，来自青岛安邦炼化2#和3#液化气球罐， 球罐液化气性质相对稳定。
72化工技术与开发 第 48 卷
/%
表1 原料液化气的性质
组成乙烷丙烷丙烯异丁烷正丁烷1-丁烯、异丁烯反2-丁烯顺2-丁烯碳五
原料0.19.2742.921.154.3513.125.583.490.04
脱丙烷塔底脱丙烷塔顶
0.1610.
脱乙烷塔底脱乙烷塔顶20.86
粗丙烯塔底精丙烯塔顶
14.685.4
5.773.44
99.950.05
0.4399.57
0.0328.5410.9731.3815.6512.200.05
88.95
表2 气体分馏装置参数
99%提高到99.8%。丙烷外送中的丙烯含量大幅减少，脱乙烷塔塔顶和回流罐顶C2的含量因不凝气聚集而导致压力升高，C2含量逐步增长。将脱乙烷塔顶的压力从2.35 MPa提高至2.45 MPa，调整脱乙烷塔塔顶冷却器循环水的流量，调节热旁路调节阀的开度，将脱乙烷塔的回流比控制在1.2~1.4。通过多次间隔排放，大幅度减少了脱乙烷塔塔顶不凝气的排放次数，从而减少排放中因丙烯携带而造成的浪费。对催化裂化装置吸收稳定系统进行调整，通过优化稳定系统的操作条件，降低送往球罐的液化石油气中的C2含量。通过技术优化改造，气分原料中C2的体积分数含量基本维持在0.1%以下，降低了液化气原料罐中的C2含量，减少了因排放C2不凝气而导致的丙烯、丙烷浪费。3.3 丙烯塔优化操作
丙烯塔底有1台以蒸汽为热源的重沸器，在1.65MPa的操作压力下，精丙烯塔的回流比控制在16.8~17.3之间，塔底温度控制在53.8~55.5℃之间，可将丙烷中的丙烯含量从以前的1%降到0.2%，从而降低了丙烯的损失。
1.70
47.255.3
1.6544.545.8
项目塔顶压力/ MPa塔顶温度/℃塔底温度/℃
脱丙烷塔脱乙烷塔粗丙烯塔精丙烯1.6545.1100.1
2.405060.9
3 丙烯损失的原因和优化
丙烯收率是指丙烯产品产量占液化气原料总量的百分比。造成丙烯损失的原因有很多，经过生产实践统计，影响因素见表3。
表3 丙烯损失原因及优化措施
丙烯损失原因从脱丙烷塔底带走通过丙烷带走密封点泄漏损失
优化措施优化脱丙烷塔参数优化粗丙烯塔参数机泵更换干气密封，杜绝
跑冒滴漏
从脱乙烷塔顶放不凝气带走控制原料C2含量，减少排放
3.1 脱丙烷塔的优化操作
脱丙烷塔的塔底温度由蒸汽作为热源的塔底重沸器提供，通过优化技术参数，将考核指标标定从以前的1%降为碳三含量控制在0.3%以内。在1.65MPa的塔顶压力下，优化操作参数，根据C5的含量，控制塔底温度在99.8~100.5℃之间，能够达到指标要求，降低了塔底丙烯的携带量，减少了损失。同时控制塔顶温度在45.3℃以下，防止塔底温度过高将C4带到塔顶，通过脱乙烷塔塔底进入粗丙烯塔，造成丙烷纯度降低，损害丙烷的产品质量。3.2 脱乙烷塔的优化操作
丙烷的产品质量也进行了标定，从以前的纯度
4 密封泄漏的损失及优化改造
4.1 机泵密封
青岛安邦炼化公司的气体分馏装置一共有6台屏蔽泵和4台离心泵，其中4台离心泵为粗丙烯塔的回流泵和精丙烯塔的回流泵，使用的是普通机械密封。机械密封的缺点是使用时间短，经常会因为磨损而造成气体泄漏，因此要切除泵体更换密封。因为是丙烯塔回流泵，含有高纯度丙烯物料，切除
第 6 期 高 航：提高气体分馏装置丙烯收率的研究
73
时会排放大量丙烯，不仅造成损失，也带来了安全隐患。将4台机泵密封改为干气密封后，延长了维护周期，减少了损失。4.2 阀门法兰泄漏
LDAR全称是Leak Detection And Repair，即“泄漏检测与修复”。气体分馏装置属于高压装置，而液化石油气极易挥发泄漏，不易察觉。青岛安邦炼化公司聘请第三方服务公司，采用LDAR 技术定期对气体分馏装置的阀门、法兰、机泵、冷却器、重沸器等密封点进行检测，及时发现各种泄漏点，对各塔、罐放空阀、底点排凝阀的泄漏点采取局部隔离、更换垫片、将各泵出口排空、塔、罐放空阀后加上盲板等措施，彻底消除了静密封点泄漏、放空阀内漏等，减少了物料的损失，防止了环保事件的产生。
5 结论
优化气体分馏装置的运行参数后，长期生产统计数据表明，在保证产品丙烯纯度达到99.4%以上的前提下，丙烯收率从29.3%升高到31%，提高了1.7%，各塔热负荷的总和明显小于优化前的热负荷总和，极大提高了经济效益。
参考文献：
[1] 黄富，张杨，彭国峰，朱连盷.气体分馏装置优化运行
技术措施[J].炼油技术与工程，2015，45(10)：21-24.[2] 吴磊.炼油厂气体分馏装置的工艺技术措施[J].云南化
工，2018，45(3)：223.
[3] 汪希领，黄风林，张新强.液化气中乙烷浓度变化对
气体分馏装置丙烯收率的影响[J].现代化工，2018，28(s1)：168-169.
[4] 气体分馏装置操作工[M].北京：中国石化出版社，2008：
138-150.
Improvement of Propylene Yield in Gas Fractionation Unit
GAO Hang
(Qingdao Anbang Refining Co. Ltd., Chem China, Qingdao 266311, China)
（上接第63页）
3 结论
1）丙烯回收装置的投用，降低了丙烯单耗，大量丙烯得以回收利用，提高了异丙醇装置的竞争力，解决了聚丙烯车间的安全隐患；
2）欧科卷帘密封型气柜的结构简单，安装要求低，具有全自动、免维护的特点，相信今后在石化行业将逐渐取代湿式气柜和威金斯卷帘型密封气柜；
3）将膜分离技术应用于尾气中的丙烯回收，大大减少了丙烯的排放量，对熄灭火炬、保护环境起到了很大的促进作用。 参考文献：
[1] 陶旭昌.2000m3卷帘型干式气柜的工业应用[J].江西石
油化工，2008，20(2)：32-36.
[2] 董兆萍.膜分离技术在不凝气中回收丙烯的应用[J].合
成树脂及塑料，2003，20(2)：34-36.
Design for Propylene Recovery System
ZHUANG Zhiguo
(Jinzhou Design Institute, Petrochina Northeast Refining & Chemicals Engineering Company Ltd., Jinzhou 121001, China)
