丙烯精馏塔在高负荷下的运行分析

气体分馏装置丙烯精馏塔操作条件的优化作者：张辉光来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第07期摘要：随着我国高新技术的不断发展，对气体分流装置技术的革新具有重要的作用。

中海油东方石化有限责任公司气体分馏装置丙烯精馏塔冷凝器，在运行过程中冷凝能力降低，导致丙烯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，提高了丙烯的产量，减少了排放，降低了生产成本。

关键词：气体分馏装置；丙烯精馏塔；操作条件本文主要通过利用aspendynamics软件，对丙烯精馏塔的动态过程进行模拟研究，通过对进料量、进料组成和回流量等方面的计算，分析其对丙烯精馏塔操作过程所产生的影响。

1 丙烯精馏塔概述丙烯精馏塔用于分离丙烯与丙烷。

由于丙烯丙烷的分离要求塔板数高，有单塔和双塔分离流程、双塔流程两塔串联操作。

单塔流程塔顶出聚合级丙烯，侧线可抽出化学级丙烯，塔釜则出丙烷。

通常来说，烯烃装置所用的裂解原料较多，在工作过程中由于不同的原料需要进行频繁的切换，会导致烯烃装置的进料组成成分复杂，在进料量方面，裂解炉的清焦处理也导致了丙烯的进料量会出现较大的波动，提升了其操作难度。

而为了保证丙烯精馏塔塔顶上出产的产品质量合格，塔釜的丙烯经常会出现损失过大的现象，并且丙烯精馏塔的能耗相对较高，也就导致了生产过程中会产生较大的成本，影响企业收益。

2 丙烯精馏塔动态过程操作2.1 丙烯精馏塔动态过程操作的初始化传统的丙烯精馏塔稳态操作过程中，通过对AspenPlus软件的运用，可以对进料的特性、精馏塔的气液平衡和壳程温度等方面进行严格的操作计算。

在动态操作过程当中如利用稳态操作的方式进行计算，会产生计算量过大的后果，难以实现动态操作的要求。

因此，在动态操作过程中，要对稳态操作结果进行相应的分段线性化处理，从中提取出进料特性、气液平衡和壳程温度等方面的参数，并通过线性化处理，利用这些数据对稳态操作的结果进行初始化处理，使得初始化处理后的稳态操作参数成为动态操作的初始值，也就导致了动态操作的初始值与稳态操作的结果有一定程度上的差别。

精馏塔的安全运行分析精馏是气液两相间的热量传递过程，与相平衡密切相关，而对于双组分两相体系，操作温度、操作压力可以独立变化，所以当要求获得指定组成的蒸馏产品时，操作温度与操作压力也就确定了。

因此，工业精馏常通过控制温度和压力来控制蒸馏过程。

一、灵敏板的确定在总压一定的条件下，精馏塔内务块板上的物料组成与温度一一对应。

当板上的物料组成发生变化时，其温度也就随之起变化。

当精馏过程受到外界干扰(或承受调节作用)时，塔内不同塔板处的物料组成将发生变化，其相应的温度亦将改变。

其中，塔内某些塔板处的温度对外界干扰的反应特别明显，即当操作条件发生变化时，这些塔板上的温度将发生显著变化，这种塔板称之为灵敏板，一般取温度变化最大的那块板为灵敏板。

精馏生产中由于物料不平衡或是塔的分离能力不够等原因造成的产品不合格现象，都可及早通过灵敏板温度变化情况得到预测，从而可及早发出信号使调节系统能及时加以调节，以保证精馏产品的合格。

二、精馏塔的温度控制精馏塔通过灵敏板进行温度控制的方法大致有以下几种。

(1)精馏段温控灵敏板取在精馏段的某层塔板处，称为精馏段温控。

适用于对塔顶产品质量要求高或是气相进料的场合。

调节手段是根据灵敏板温度，适当调节回流比。

例如，灵敏板温度升高时，则反映塔顶产品组成tn下降，故此时发出信号适当增大回流比，使xD 上升至合格值时，灵敏板温度降至规定值。

(2)提馏段温控灵敏板取在提馏段的某层塔板处，称为提馏段温控。

适用于对塔底产品要求高的场合或是液相进料时，其采用的调节手段是根据灵敏板温度，适当调节再沸器加热量。

例如，当灵敏板温度下降时，则反映釜底液相组成xw变大，釜底产品不合格，故发出信号适当增大再沸器的加热量，使釜温上升，以便保持Xw的规定值。

(3)温差控制当原料液中各组成的沸点相近，而对产品的纯度要求又较高时，不宜采用一般的温控方法，而应采用温差控制方法。

温差控制是根据两板的温度变化总是比单一板上的温度变化范围要相对大得多的原理来设计的，采用此法易于保证产品纯度，又利于仪表的选择和使用。

丙烯精馏系统控制优化方略与应用探讨丙烯精馏系统控制优化方略与应用探讨摘要：本文主要就丙烯生产过程中丙烯的精馏系统进行了简单的介绍和分析，探究了丙烯精馏系统控制优化的方法和应用。

关键词：丙烯精馏系统控制优化1引言神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司烯烃公司丙烯车间丙烯精馏系统是该MTP装置的重要组成部分，肩负着为聚合装置提供合格原料的重要责任，MTP装置包括四台固定床反应器，其中DME是将甲醇到二甲醚的转化，MTP反应器将二甲醚转化为以丙烯为主的混合工艺气体，三台加热炉FH-60124、FH-60203、FH-60204，分别用于原料反应加热、下线MTP 反应器再生、下线精馏系统各干燥器的再生，以及一套余热回收系统，四个冷水塔，回收高温气体的热量，冷却后的工艺水温度为88℃，一部分要被输送到精馏阶段，为精馏各塔提高热量。

丙烯精馏工段包括脱乙烷塔、C3分离塔、C3循环汽提塔等，其操作稳定性受到工艺水的温度和流量的影响，因此需要控制好工艺水的温度和流量，做好相应的体征措施，避免整流系统的压力过大。

丙烯精馏通过C2、C3、C5/C6等循环过程来控制反应器的温度等操作条件来控制丙烯的收率，精馏过程中各个物流流量的变化会引起流入反应器物料的温度变化，从而引起反应器温度的变化，所以在蒸馏阶段的一定要保证循环烃温度和流量的稳定，才能进一步确保后续反应阶段的顺利。

此外，氮气加热炉FH-60204为精馏各干燥器的再生提供所需的热量，而精馏阶段的碱液泵又为极冷系统工艺水ph的平衡提供了条件，故而，丙烯精馏系统控制的优化对于整个丙烯生产过程都有着重要的意义。

2丙烯精馏系统的简单介绍和分析丙烯精馏系统主要包括丙烯精馏塔和丙烯汽提塔两个部分。

C3从脱乙烷塔塔顶中出来，以合适的流量进入丙烯蒸馏塔，丙烯产品的采出通过丙烯精馏装置中的回流罐液位与采出流量串级控制。

精馏塔塔顶的气相分成两部分，一部分通过冷凝装置进行冷凝，由设置在塔内部高处的回流装置收集冷凝液，冷凝器的内部都设计有一个排放线管可以将没有凝结的气体排放到烃压缩机段间分离罐；另一部分在精馏塔塔顶压力的作用下进入另一个冷凝器，再通过冷凝器中设有的管线旁路将气相丙烯引入到回流罐，在高压状态下，使部分气相丙烯进入回流罐，塔顶的冷凝器使不凝气冷凝，从而也将塔顶冷凝器的负荷进行部分分流。

气体分馏装置丙烯精馏塔操作条件的优化研究摘要: 有效运用Aspend Plus软件对气体分馏装置丙烯精馏塔进行了模拟操作，同时对液泛系数进行了有效的修正，通过不同的进料量和进料组进行了相应的优化处理，保证在相同的进料环境下，实现丙烯精馏塔的最优化操作，丙烯精馏塔的分流工作达到了相应的工作指标，可以有效提高装置的工作性能。

关键词:丙烯精馏塔;操作条件;优化针对现阶段我国化工生产过程中，气体分馏装置丙烯精馏塔操作要被运用在石油化工以及炼油领域当中。

比如，在化工单位的日常生产减压加氢以及催化裂化工作中，将使用内部所产生的气体进行有效的分流处理，分流之后得到了乙烯、天然气以及油田气等相关物质，因此分离设置在化工生产工作当中的应用非常普遍。

在我国医药领域以及环境保护等领域当中都有着一定程度的应用和发展。

1.丙烯精馏塔工艺流程针对我国某化工单位的丙烯精馏塔的具体生产工艺状况开展了实际分析，通过实地考察可以看出，将含有丙烷和丙烯的原材料直接输送到丙烯精馏塔的系统当中，输入完成之后顶部的气体会直接进入到丙烯精馏塔的10-C-407塔板以下。

在此过程中精馏塔的底部液体经过过滤器和冷却器的处理之后，保证温度控制在44℃以内才可以被输送到装置以外，而丙烯精馏塔的顶部气体，再输送到空冷器内部之后可以迅速进行冷却，并且将其直接输送到塔顶的回流罐当中。

通过塔顶的灰流泵处理之后再慢慢释放出来，直到精馏塔的内部压力完全上升之后，其中一部分作为丙烯精馏塔的顶部液体，在被输送到丙烯精馏塔的10-C-408的塔板上，同时另外一部分的丙烯物质通过内部的脱水装置处理之后，再直接输送到丙烯产品的收集装置当中。

2丙烯精馏塔的改造在针对该化工单位丙烯精馏塔乙烯设备的扩能改造工作之后，丙烯精馏塔在整个工作能力和对丙烯的处理能力上得到了较大幅度的提高，进料量相比于改造之前的量得到了有效的提升，因此相关生产工作单位需要通过对应的生产工艺流程，对整个生产工艺的进料量进行准确的计算，以此可以充分保证整个化工生产的工作需求。

1 概述某石化企业60万吨/年气体分馏装置采用常规三塔流程，包括脱丙烷部分、脱乙烷部分、精丙烯部分。

精丙烯塔包括两个串联的精丙烯塔A和精丙烯塔B，其中A塔为下塔、B塔为上塔。

精丙烯塔的工艺流程如图1-1所示，来自脱乙烷塔底的物料进入A塔作为进料，A塔底热源为两台重沸器，介质为低温热水，塔底丙烷经冷却器冷却后自压送出装置，塔顶气相组分进入B塔底，B塔底液相组分经中间回流泵P-1105送至A塔顶部作为回流，B塔顶气相组分经空冷及冷却器冷却后进入塔顶回流罐，一部分作为B塔顶回流，另一部分作为丙烯产品冷却至40℃送出装置。

在装置首次开工过程中精丙烯塔的操作出现以下问题：精丙烯塔A、B两塔压差均达到0.2MPa，超出设计值一倍。

当B塔（上塔）外回流量提高到设计值380t/h 左右时，塔内液相组分大部分聚集在塔盘上，塔底液位并没有随着回流的增加有所增高，中间回流量仅能达到140-160t/h（此时中间回流量正常情况下应在390t/h左右），待塔内物料下落时，塔底出现满液位，设计回流量无法将液位送出，只能降外回流量，出现恶性循环。

精丙烯塔A、B两塔塔内积液严重，塔盘气液分离效果差，在塔底热源充足的情况下，精丙烯塔A、B两塔底液位出现间断性满塔、空塔，塔内存在部分淹塔和干板。

两塔塔身现场温度表读数从上到下不是递升，塔内出现返混现象。

塔盘分离效果差，塔顶丙烯纯度始终低于99.6%（mol），塔底丙烷纯度仅为85%（mol），而丙烯含量高达15%（mol），造成丙烯严重损失。

装置降低进料量，产品仍然不合格。

2 塔的设计参数及影响操作的主要因素2.1 塔的设计参数精丙烯塔为板式塔，四溢流结构，采用条形导向浮阀，相比于传统的圆形浮阀具有分离效率高、开孔率大的优点，其气相喷出方向垂直于液体流动方向，能够减少气液返混，降低液面梯度，消除弓形区涡流和滞流现象，提高塔盘利用率。

2.2 影响精丙烯塔操作的主要因素影响精馏操作的主要因素有塔的性能指标、操作压力、进料组分、操作温度、回流比等。

精馏塔的安全运行分析精馏塔是一种重要的化工设备，广泛应用于石油、化工等行业的石油、化工等行业中。

主要用于分离和纯化不同组分的混合物。

由于精馏塔操作条件复杂，涉及高温、高压、易燃和易爆等危险因素，安全运行对企业生产和人员生命财产安全具有重要意义。

因此，对精馏塔的安全运行进行分析和评估非常必要。

首先，要重视精馏塔的设计阶段。

设计应符合相关的化工安全规范和标准，并考虑操作的可行性。

设计时应考虑到设备的安全性能，避免任何可能导致事故发生的缺陷和隐患。

其次，要关注操作人员的培训和操纵技能。

操作人员应受到相关培训，了解精馏塔的工作原理、操作规程和应急预案等。

以便掌握正确的操作方法，正确应对突发情况。

另外，还需进行安全管理措施。

应建立健全的安全管理制度，包括排查隐患、事故回顾、应急预案等，并加强对操作人员的安全教育和培训。

还要定期对设备进行维护保养，检修设备存在的安全隐患，确保设备的可靠性和稳定性。

同时，在运行过程中，重视监测检测工作。

通过对精馏塔的运行参数进行实时监测，及时发现和处理异常情况，避免事故发生。

应建立完善的检查机制，定期检查设备的性能，及时发现并消除安全隐患。

近年来，随着技术的进步和经验的积累，精馏塔的安全性能得到了不断改进。

例如，在设计方面，采用了先进的CAD技术和材料工程技术，提高了设备的稳定性；在控制系统方面，引入了自动控制技术，减少了人为操作的风险；在安全装置方面，设备配备了可靠的安全阀、报警系统等，保障了操作人员和设备的安全。

总之，精馏塔的安全运行是化工企业安全生产的关键问题之一、通过对设备的设计、操作人员的培训和安全管理措施的实施，可以有效降低事故的风险，保障生产的连续和人员的安全。

企业在进行精馏塔的安全运行分析时，应充分考虑设备的特点、操作环境和安全要求等因素，制定相应的安全措施，并要注重持续监测和管理，确保设备长期稳定、安全运行。

丙烯精馏塔的工作原理是基于物质的沸点差异，通过加热和分离的步骤将不同沸点的物质分离提纯。

在丙烯精馏塔中，原料丙烯通过预热器进入精馏塔，与塔釜中的液体丙烯混合并加热。

随着温度的升高，丙烯物质开始沸腾并转化为气态。

这些气态物质在精馏塔内部向上流动，并在流动过程中与塔釜中的液体丙烯进行热量交换和质量交换。

在精馏塔内部，不同沸点的物质在塔板之间实现分离。

由于丙烯的沸点较低，它会在较低的温度下被汽化并进入精馏塔的顶部。

随着丙烯物质不断向上流动，低沸点的物质逐渐被分离出来，而高沸点的物质则留在了底部。

通过调整塔板数量和操作条件，可以控制不同沸点物质的分离效果。

从精馏塔顶部出来的丙烯气体经过冷凝器冷却后被液化，然后通过回流管回流到塔釜中。

回流液在塔釜中与上升的蒸汽进行逆向热交换，进一步提高了丙烯的纯度和收率。

通过调整回流量和塔釜温度，可以优化丙烯产品的质量和产量。

丙烯精馏塔的优化分析发布时间：2022-09-08T05:14:06.524Z 来源：《科学与技术》2022年第9期第5月作者：孙睿[导读] 根据实际生产过程中丙烯塔的丙烯损失，对丙烯精馏塔操作进行了分析，为优化该塔操作提出了建议，以利于在保证丙烯产品质量的前提下，增加丙烯收率。

孙睿中天合创能源有限责任公司化工分公司内蒙古鄂尔多斯 017300摘要：根据实际生产过程中丙烯塔的丙烯损失，对丙烯精馏塔操作进行了分析，为优化该塔操作提出了建议，以利于在保证丙烯产品质量的前提下，增加丙烯收率。

关键词：精馏优化前言；中天合创能源有限责任公司化工分公司年产2×180万吨S-MTO装置中的丙烯精馏塔（以下简称丙烯塔）是将丙烯与丙烷分离，在塔顶得到聚合级丙烯，并保证塔釜丙烷中丙烯含量低于5％。

所以该塔操作的正常与否将直接影响到聚合级丙烯产品的质量和收率。

为此，对该塔进行了分析，并就优化操作提出了建议。

一．丙烯塔的流程简述1＃丙烯塔有86块浮阀塔板。

1＃丙烯塔塔顶物料送入2＃丙烯塔塔釜。

2＃丙烯塔釜液由泵（P－5002A／B）送入1＃丙烯塔的顶部塔板。

2＃丙烯塔有166块塔板，来自脱丙烷塔的C4进料进入2＃丙烯塔第160块塔板。

2＃丙烯塔塔顶物流在丙烯塔空冷器（A－5001）中冷凝，空冷器后设置一台使用循环水的冷凝器（E－5004）作为保护性补充。

空冷器按最大负荷设计、水冷器按最大负荷的30％设计。

冷凝液进入2＃丙烯塔回流罐（D－5002），回流罐中的液体经由回流泵（P－5003A／B）一部分送入2＃丙烯塔作为回流，另一部分作为丙烯塔产品冷却后送往丙烯产品二甲醚吸附器（DR－5001A／B）。

2＃丙烯塔釜液由泵（P－5002A／B）送入1＃丙烯塔，流量由2＃丙烯塔塔釜液位LIC5007一流量FIC5013控制1＃和2＃丙烯塔的再沸器采用急冷水作加热介质。

进入1＃丙烯塔再沸器（E－5005A／B）的急冷水量FIC5010由位于第54块板的组成分析仪AIC5003一换热器负荷Q1IC5001串级控制，进入2＃丙烯塔再沸器（E－5007A／B）的急冷水量通过换热器热负荷QIC5002一流量FIC5032串级控制再沸器的旁路流量进行调节。

丙烯制冷压缩机负荷高的原因分析及改进建议摘要：在石油化工生产装置中，丙烯制冷压缩机是非常重要的动设备。

丙烯制冷压缩机系统是一个封闭的系统，采用中压蒸汽驱动的离心式压缩机。

某生产装置丙烯制冷压缩机系统为烯烃分离各用户提供冷量。

本文主要分析了影响丙烯制冷压缩机负荷的主要影响因素有：冷剂用户负荷、丙烯纯度、循环水温度以及汽化乙烯量，并提出了改进建议，以提高丙烯制冷压缩机的生产效率。

关键词：丙烯；换热器；压缩机；制冷前言丙烯制冷压缩机是烯烃分离装置核心设备之一，采用中压蒸汽驱动的离心式压缩机。

为考虑全厂蒸汽平衡，最终采用背压蒸汽式。

本装置丙烯制冷压缩机为系统提供-40℃、-24℃和-7℃三个不同温度等级的丙烯冷剂，为烯烃分离各用户提供冷量。

自原始开工以来，丙烯机负荷是制约装置进料量的重压因素，可以说丙烯制冷压缩机的运行情况直接决定了整个装置的经济效益。

1、丙烯机制冷原理及工艺流程丙烯制冷压缩机是一个封闭的循环系统，介质为纯度99.6%的丙烯。

通过压缩使气相丙烯压力升高，经冷凝器使气相丙烯变为液相丙烯，同时降低温度。

再用节流、膨胀原理，使液态丙烯在节流阀中降压，使其液相沸点降低。

通过蒸发，使液态丙烯在换热器中，蒸发成气态丙烯，吸收用户的热量，达到制冷的目的。

丙烯制冷压缩机三段出口气体经丙烯制冷剂冷凝器用循环水冷凝至40℃进丙烯制冷剂中间罐。

丙烯制冷剂中间罐的丙烯液体进入2#乙烯产品汽化器作为热源汽化聚合级乙烯产品。

丙烯冷剂节流至7℃，分别为低压脱丙烷塔冷凝器、干燥器进料激冷器提供冷量，被汽化后的丙烯气进丙烯制冷压缩机三段入口罐。

多余丙烯液体经节流进丙烯制冷压缩机三段入口罐。

在丙烯制冷压缩机三段入口罐中丙烯冷剂进行气液分离。

气相分成两股，一股返回到丙烯制冷压缩机三段入口；另一股作为乙烯精馏塔再沸器的热源，全部冷凝，进入E1507再沸器丙烯凝液罐，节流至-24℃后进丙烯制冷压缩机二段入口罐。

液体分三股，一股进1#乙烯产品汽化器作为热源，与来自聚合级乙烯储罐的乙烯换热；一股为EVA驰放气提供冷量；一股进冷箱）提供热量，被过冷后的丙烯进丙烯制冷压缩机二段入口罐。

丙烯精馏塔塔釜丙烯损失原因分析及操作优化摘要：兰州石化46万吨/年乙烯装置，丙烯精馏塔为双塔系统，减少塔釜丙烯损失，对丙烯精馏塔操作带来一定难度，本文通过对塔釜丙烯损失原因分析，针对性的提出丙烯精馏塔操作优化方法，进而提高丙烯产量。

关键词：丙烯精馏塔、乙烯装置、操作优化1丙烯精馏系统简介中国石油兰州石化分公司(以下简称兰化公司) 460kt/a乙烯装置丙烯精馏塔为双塔系统，包括2号丙烯精馏塔(605E1)和1号丙烯精馏塔( 605E2)，605E1有129块塔板，605E2有137块塔板。

来自MAPD反应器(601D)的进料(99.9%为碳三组分)，从605E1的第38块塔板进入。

605E2第11板侧线抽出纯度为99.6%丙烯产品，塔釜丙烷返回裂解炉作为裂解原料，丙烷中丙烯含量要求控制在3%以下。

2.丙烯精馏塔塔釜丙烯损失的原因分析2.1 MAPD含量对塔釜丙烯损失的影响由于丙炔、丙二烯与丙烯的相对挥发度接近于1，MAPD的存在会影响丙烯与丙烷的相对挥发度，因此，MAPD含量的波动对丙烯精馏塔塔釜损失的影响较大。

MAPD含量与塔釜丙烯损失的变化情况见下图1。

图1 MAPD含量与塔釜丙烯损失的变化情况由上图可知，丙烯精馏塔塔釜MAPD含量与塔釜丙烯损失成正比，即当塔釜MAPD含量增加时，丙烯损失也随之增加，理论上讲，在丙烯精馏塔之前设置碳三加氢系统时，丙烯精馏塔塔釜丙烷中的MAPD含量能够控制在0.1%以下。

MAPD的含量不仅与碳三加氢系统有关，与碳二加氢系统也直接关系，在装置运行初期，碳二加氢系统就能够除去50%的MAPD，装置自2019年大检修换剂后，碳二、碳三加氢催化剂已连续运行近38个月，在装置运行接近周期末时，催化剂活性有所降低，导致反应效果下降，也使601D出口MAPD含量增加，601D出口与605E塔釜MAPD含量分别见下图2、图3。

图2 601D出口MAPD含量变化（3-6月）图3 塔釜MAPD含量变化（3-6月）由图2、图3可知，601D出口MAPD含量波动较大，且整体呈上升趋势，601D反应效果的下降导致605E塔釜MAPD含量增大，塔釜丙烯损失增加。

丙烯精馏塔中塔釜丙烯损失高的原因及优化摘要：针对烯烃分离装置丙烯精馏塔塔釜丙烯损失量高的问题，从进料组成、再沸、塔压及回流几方面分析丙烯损失的原因，并根据实际情况提出了相应优化措施。

通过优化丙烯塔操作，达到降低丙烯塔塔釜丙烯损失的目的。

关键词：丙烯精馏塔；丙烯损失；优化1.简介1.1烯烃分离装置简介烯烃分离接收甲醇转化来的工艺气，经过压缩、精馏岗位的处理，最终得到聚合级乙烯和聚合级丙烯产品，副产混合C4、混合C5和重烯烃。

1.2丙烯精馏塔流程简述丙烯精馏塔分为两座塔：1＃丙烯精馏塔（C-5002）和2＃丙烯精馏塔（C-5003），来自脱丙烷塔（C-5001）的C3进料进入C-5003，C-5003塔顶物流在丙烯塔空冷器（A－5001）中冷凝，空冷器后设置一台使用循环水的冷凝器（E－5004）作为保护性补充，冷凝液进入C-5003回流罐（D－5002），回流罐中的液体经由回流泵（P－5003A／B）一部分送入C-5003作为回流，另一部分作为丙烯塔产品冷却后送往丙烯产品二甲醚吸附器（DR－5001A／B），最后送去丙烯储罐。

C-5003塔釜液由泵（P－5002A／B）送入C-5002，丙烷从C-5002塔釜经循环水冷却器（E-5006）冷却后后送入界区。

C-5002和C-5003再沸器均采用由MTO反再单元送来的急冷水作加热介质。

1.3丙烯精馏塔流程简图图1 丙烯精馏塔流程简图2.丙烯损失的原因及分析丙烯和丙烷的相对挥发度接近1，丙烯精馏塔设计中具有回流量大，塔盘数多的特点。

装置的理论设计进料量为225t/h（以精甲醇计）,根据生产要求日常装置负荷多为260t/h，所以本次讨论均为在负荷260t/h。

该负荷下理论丙烯采出量45.2t/h，实际丙烯采出量42.2t/h。

实际操作中，本装置工艺气进料负荷大、回流比、回流罐液位波动及塔顶压力受天气的影响，以及急冷水的水质和换热器结垢对塔釜加热的影响等实际因素造成了不同程度的丙烯损失，截取从2019年2月丙烯精馏塔塔釜丙烯分析数据可知，丙烯精馏塔损失一直处于较高的百分点，取平均值为1.52%，影响了丙烯收率.3.塔釜丙烯损失优化调整对策3.1脱丙烷塔底中C3组分控制丙烯精馏系统中组分来源于脱丙烷塔(C-5001)，脱丙烷塔灵敏板温度(TIC5001)低造成塔底C4中C3的组分(AI5002)增大，增加丙烯损失。

优化控制方案，提高丙烯产品质量第一节概述精馏是化工，炼油生产中应用极为广泛的传质传热过程，其目的是将混合物中各组份分离，达到规定的纯度。

例如，石油化工生产中的中间产品裂解气，需要通过精馏操作进一步分离成纯度要求很高的乙烯、丙烯、丁二烯及芳烃等化工原料。

精馏过程的实质，就是利用混合物中各组份具有不同的挥发度，即在同一温度下各组份的蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组份转移到汽相中，而汽相中的重组份转移到液相中，从而实现分离的目的。

乙烯装臵分离工段的主要任务是通过精馏操作将裂解气分离成纯度要求很高的乙烯、丙烯等产品，这就要求对各个精馏塔实施有效的自动调节。

精馏塔是分离系统的关键设备，它的操作将直接影响产品的质量。

因此，了解精馏塔的自动控制情况很有必要。

一．精馏塔的调节要求精馏塔的自动控制应满足以下几方面的要求：（1）质量指标塔顶或塔底产品之一应该保证合乎规定的纯度，另一产品的成分亦应维持在规定范围，或者塔顶和塔底的产品均应保证一定的纯度。

就二元组分精馏塔来说，质量指标的要求就是使塔顶产品中的轻组份含量和塔底产品中重组份的含量符合规定的要求。

分离热区的丙烯精馏塔（DA-406,DA-1406）就是二元精馏塔。

（2）物料平衡塔顶馏出液和塔底釜液的平均采出量之和应该等于平均进料量，而且这两个采出量的变动应该比较平稳，以利于上、下工序的平稳操作。

塔内及顶、底容器的蓄液量应介于规定的上、下限之间。

此外，塔内压力恒定与否，对塔的平稳操作有很大影响。

（3）热平衡全塔的热平衡是指进入精馏塔各物料带走的热量和离开系统带走的热量相等。

（4）约束条件为了使塔正常操作，必须满足一些约束条件。

例如，塔压必须稳定，否则破坏物料平衡。

为此，除正常压力调节系统外，还需设臵一些保护系统。

又如，有些塔在低温条件下工作，还有些塔容易产生聚合现象，可能使塔发生堵塞，为了判断这种情况，则设臵塔顶、中部、塔底间的压差指示仪表。

二．精馏塔的干扰因素精馏塔塔身，冷凝器，回流罐及再沸器的物料流程如图1－1所示。

影响丙烯精馏塔的因素
影响丙烯精馏塔的因素包括以下几个方面：
1. 温度：丙烯精馏塔需要在适宜的温度下操作，以保证产物的纯度和收率。

较高的温度可以增加精馏速度，但过高的温度可能会导致副反应和产物分解，降低产物纯度。

2. 压力：适宜的压力有助于提高产品的纯度和产率。

丙烯精馏通常在一定的压力下进行，过高或过低的压力都会对分离效果产生不利影响。

3. 塔内填料：填料的类型和形状对丙烯精馏效果有重要影响。

常用的填料包括金属填料（如金属丝网、金属板片等）和塑料填料（如环形填料、球形填料等）。

不同填料的表面积和孔隙结构影响着物质的传质和传热速度。

4. 进料质量：进料的组成和纯度直接影响丙烯精馏过程的分离效果。

进料中含有杂质或不纯物质会降低产品纯度，甚至对塔体造成腐蚀。

5. 塔底温度和顶部温度差：塔底温度和顶部温度差越大，则分离效果越好。

适当调整塔底和顶部温度之间的差值可以优化精馏塔的操作效果。

6. 塔体设计和操作参数：塔体的设计和操作参数，如塔底和顶部的液位控制、进料和产物的流速和分布等，都会对精馏塔的分离效果产生影响。

合理的塔体设
计和操作参数可以提高分离效率和产物纯度。

7. 添加剂和辅助溶剂：在丙烯精馏过程中，常常添加一些剂和辅助溶剂来改善分离效果。

这些添加剂可以增加相互作用力，提高分离效果和精馏速度。

一、概述丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷以及异丙醇等，是仅次于乙烯的重要石油化工原料。

丙烯塔是乙烯装置中的重要精馏单元之一，它的作用主要将丙烯与丙烷及微量更重组分进行分离，为后续加工工段及化工产品的生产提供合格的原料。

丙烯塔一般设置为单塔操作，由于丙烯与丙烷的相对挥发度较小，因此该塔理论板数较高。

丙烯塔的原料来源自脱丙烷塔塔顶C3组分，经加氢反应后，脱除MAPD，即为丙烯塔进料。

现有乙烯装置中丙烯塔流程图如图1所示，该装置由T-4630（丙烯汽提塔）和T-4640（丙烯精馏塔）组成。

T-4630（丙烯汽提塔）实际为丙烯塔的下段，也就是提馏段，T-4640（丙烯精馏塔）上段实际为丙烯塔的精馏段，进料段以下与T-4630一起组成丙烯塔的提馏段。

T-4640的塔釜液作为T-4630的回流液由泵打入T-4630，T-4630的气相作为T-4640的上升蒸汽进入T-4640的塔釜。

图1丙烯塔工艺流程示意图Figure 1 Flowchart of the propylene tower二、操作波动及调节手段贸然调整大型装置的操作参数，可能对安全、高效生产带来不必要的麻烦。

但在出现问题，来不及仔细核算并总结出对应的操作参数时，保持头脑冷静并采取正确的措施适当调整操作参数，将有效减少或避免损失甚至生产事故。

大型装置在投入DCS系统之后，一般可以平稳运行，在DCS失效或开车阶段，弄清各个参数之间的联系，尤为重要。

1.操作压力的波动。

丙烯精馏塔的压力不稳定会导致塔内无法建立稳定的汽液平衡。

操作压力不稳对气相的影响尤为严重。

操作压力的波动会引起整个系统的不稳定，导致塔顶或塔釜产品指标不合格，因此稳定操作压力尤为重要。

操作压力降低时，空塔气速增大，容易导致液泛的发生，主要原因有以下两点：气相密度减小；物料沸点降低，再沸器返回口气相量增大。

操作压力瞬间大幅降低也可能会对塔内件造成强烈冲击，导致其的松动、损坏等。

丙烯塔高负荷下存在的问题分析及操作优化杨华芳;张慧【摘要】广州乙烯装置扩能改造后,丙烯塔出现高负荷运行操作状态不稳定,回流罐液位难以建立,产品质量不合格,塔釜丙烯损失较大等问题,通过分析,判断进料组分偏差、塔的液相流通量低是导致操作困难的原因,采取优化系统操作、改造塔釜采出线、降低回流比等措施,实现了丙烯塔高负荷下的稳定运行.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)012【总页数】4页(P193-196)【关键词】丙烯塔;高负荷;操作优化【作者】杨华芳;张慧【作者单位】中国石油化工股份有限公司广州分公司,广东广州 510726;中国石油化工股份有限公司广州分公司,广东广州 510726【正文语种】中文【中图分类】TE9中国石化广州分公司乙烯装置丙烯精馏系统由汽提塔C－1540 和精馏塔C－1550 组成。

改造前，C－1540 设置88 块波纹筛板塔板，C－1550 设置112 块波纹筛板塔板，液相混合碳三进入C1550 的塔釜，C1540 设有塔釜再沸器，C－1540 塔底的丙烷送裂解炉，塔顶的汽体送至C1550，C1550 塔顶用循环冷却水使丙烯冷凝，塔底液用泵升压后送回C－1540，聚合级丙烯从侧线采出送到罐区，C1550 塔顶轻组分返回裂解气压缩机四段吸入罐。

丙烯精馏系统的工艺流程如图1［1］。

图1 丙烯精馏塔工艺流程图1 丙烯改造及存在的问题2003年4月装置进行了200 kt/a 的乙烯扩能改造，丙烯精馏塔进料量由11 t/h 提高到14.95 t/h。

此次改造中丙烯精馏塔和汽提塔的塔板均由处理能力大，塔板效率与浮阀塔板相当而且技术成熟的DJ－3 型塔板替代了原来的S＆W 公司的RIPPIE TRAY 9.18M 型波纹筛板塔板，用DJ－3 型塔板一对一替换，板间距不变。

改造开车后，我们发现丙烯塔进料小于12.5 t/h 时，塔的各项操作指标均达到设计值，但进料负荷大于12.5 t/h 时，塔釜损失较大，塔的操作变得很不稳定，回流罐液位难以建立，塔顶产品经常不合格，纯度达不到设计要求，迫使下游装置让步接收，生产市场利润少的产品，塔釜丙烯损失率高达45%，丙烯塔改造出现的问题，如果不能得到有效解决，将是广州分公司20 万吨/年乙烯改造项目是否成功的一个主要生产瓶颈。

2021 丙烯制冷原理概述丙烯实现制冷主要是通过丙烯液体汽化吸热效应来完成的。

放在密闭容器中的液体丙烯会在一定的压力和温度下，使液体和水蒸气达到平衡，此称之为饱和蒸汽。

饱和情况下的压力即是该温度的饱和压力，饱和压力和温度是呈正比关系的。

在这个过程中如果从容器中抽出来部分饱和蒸汽，为了维持平衡，液体会自动汽化为蒸汽，这是一个吸收热量的过程。

这部分来自被冷却对象的热量成为汽化潜热，将冷却对象的温度控制在一定的温度条件。

只有持续的将蒸汽从容器里面抽出来，这一过程才能够不断地进行下去，必不可少的还有液体的持续补充，保持容器内温度和压力的稳定。

2 丙烯机高负荷运行状态下出现的问题2.1 一段负荷增加乙烯精馏塔塔顶冷凝器和预切割塔1#进料冷却器是丙烯机一段冷量的主要消耗部位，占总功率的60%到70%。

为了满足高负荷运行状态的生产需要，常常会在塔顶安放另外两台冷凝器，增加的冷凝器会增加回流量和乙烯采储量，处于维持回流比恒定的目的，一段冷机的汽化量必须相应的增加，这样乙烯精馏塔塔顶的冷凝需求才会被满足。

最后，一段吸入量得到了提升，进而导致负荷增加。

2.2 压缩机和透平负荷变化由于丙烯机一段负荷功率占总功率的60%到70%，因此在符负荷增加的情况下，会使透平功耗相应的增加。

在这种情况下，如果要达到维持压缩机一段吸入温度和压力的稳定，只有借助转速的提高来完成，于是出现了压缩机其余各段的吸入温度和压力远远低于设计值的现象。

同时，为了满足高负荷状态下转速的需求，必修通过将透平主蒸汽阀和抽汽阀开到最大来实现。

为了维持复水系统的真空度，且保持超高压蒸汽压力不变，必须合理控制抽汽阀的开合量，不能太大，从而减少凝液量。

而实现这一目标必须借助主蒸汽阀的全开实现，这样，导致了高压蒸汽用量的增加，进一步致使透平负荷增加。

3 丙烯机操作优化措施3.1 蒸馏塔引进控制技术高负荷运行状态下的乙烯精馏塔的最大回流量和乙烯采出量数值较大，因此冷凝器的负荷要远远大于设计值。

丙烯精馏塔系统控制优化邹生耀刘荣（扬子石化巴斯夫有限责任公司江苏南京市210048）摘要：通过对当前S&W双塔丙烯精馏控制系统存在的缺陷及当前操作难点分析，找出影响系统操作的根本原因，提出控制优化方案，并在实际生产中运用，节省装置能耗。

关键词：丙烯精馏控制优化扬子石化巴斯夫有限责任公司裂解装置采用S&W工艺生产,原设计能力为600Kt/a 乙烯和300Kt/a 丙烯。

2005年5月投产，2010年4月装置运行5年后停车大修，并对裂解装置进行扩能改造，于2010年6月开车成功。

装置改造后生产能力扩大为740 Kt/a 乙烯和396Kt/a 丙烯。

在本次改造中，急冷水塔波纹塔盘开孔率增加20-30%，丙烯精馏塔和丙烯提汽塔的MD塔盘改为增强型的EZMD塔盘。

改造投产后，急冷水塔釜温度只有74℃左右，比设计的84℃低了10℃左右，丙烯精馏塔系统因为塔釜再沸器急冷水温度偏低，在正常运行过程中，需要投用急冷水加热器，消耗大量低压蒸汽（25t/h），同时由于系统控制不稳，还常常发生塔釜丙烯损失加大，塔顶丙烯产品中丙烷浓度大幅波动现象。

1. 丙烯精馏系统流程及控制1.1 目前丙烯精馏系统流程及控制说明优化控制前丙烯精馏系统流程图丙烯精馏系统由丙烯精馏塔（C540）和丙烯提汽塔（C530）两座塔系统组成。

来自碳三反应器出料罐V520的碳三在FC5201流量控制下进入丙烯精馏塔的第152块塔盘。

丙烯产品在丙烯精馏塔的第8块塔盘侧线通过回流罐液位LC5331与采出流量FC5201串级控制采出。

塔顶气相分成二股，一股经过E535/536冷凝器冷凝，冷凝液返回至设置在高处的回流罐(V555)，每台冷凝器中设有一个2”的不凝气排放管线，不凝气排放至回流罐；另一股在塔顶压力PC5502控制下进入一根4”管线旁路冷凝器将气相丙烯引入回流罐，在塔压高时，将部分气相丙烯引入回流罐，通过回流罐顶部的不凝气冷凝器E551冷凝，从而分流部分塔顶冷凝器的负荷。