优化碱洗塔操作减少黄油生成
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大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成原因与控制措施分析
1. 石油原料中易生成乙烯黄油的成分高:石油中的硫、氮等杂质与乙烯反应生成乙烯黄油。
2. 进料温度过高:高温会加速乙烯黄油生成的反应速率。
3. 催化剂选择不当或者使用寿命过长:在乙烯生产过程中添加的催化剂可能会助剂黄油生成。
4. 设备中的悬浮物、杂质较多:悬浮物、杂质会作为催化剂或者反应物参与黄油生成。
为了控制乙烯装置碱洗塔黄油的生成,需要进行以下措施:
1. 优化进料质量:通过精选原料,降低石油原料中杂质的含量,减少乙烯黄油生成的原料。
2. 控制进料温度:合理控制进料温度,避免过高的温度加速黄油生成反应的速率。
3. 催化剂选择和更换:选择合适的催化剂,并根据催化剂的使用寿命及时更换,以减少催化剂对黄油生成的影响。
4. 设备清洗和维护:定期对设备进行清洗,清除悬浮物和杂质,减少催化剂和反应物的引入,降低黄油生成的可能性。
5. 控制操作条件:合理调整碱洗塔的操作条件,如液位控制、流量控制等,以保持碱洗过程的稳定性,减少黄油生成的机会。
通过以上措施的实施,可以有效减少大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油的生成,提高乙烯生产过程的安全性和稳定性。
优化碱洗塔操作减少黄油生成发表时间:2018-09-12T15:09:18.200Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:张华刘明[导读] 摘要:借鉴神华包头煤化工公司烯烃分离装置碱洗塔的操作经验,对神华新疆化工有限公司烯烃分离装置碱洗塔生成黄油的问题,进行探讨,并提出相应的解决办法。
神华新疆化工有限公司新疆乌鲁木齐 831400摘要:借鉴神华包头煤化工公司烯烃分离装置碱洗塔的操作经验,对神华新疆化工有限公司烯烃分离装置碱洗塔生成黄油的问题,进行探讨,并提出相应的解决办法。
关键词:碱洗塔;黄油;操作;优化1烯烃分离装置简介本装置采用惠生(WISON)专利技术,由中国寰球工程公司进行详细工程设计。
该技术采用预切割-油吸收分离技术取代传统深冷脱甲烷系统,流程简单,无深冷分离单元,无乙烯制冷压缩机,设备投资少,能耗低。
本装置整体流程由常规单元集成优化而成,有成功工业化经验,技术可靠,风险可控。
2流程概述碱洗塔C-202位于产品气压缩机三段之后,操作压力1.491MPA。
为保证产品气和碱液充分接触,碱洗塔采用碱液三段循环设计,从下至上依次为弱碱循环(循环泵P-208A/B)、中碱循环(循环泵P-207A/B)和强碱循环(循环泵P-206A/B),产品气经E204用水洗水加热至45摄氏度从C-202塔釜进料,经过与塔盘上的碱液接触,其中的酸性气体和NAOH反应后被除去。
为减少C-202碱洗段黄油的生成,在碱洗段各循环泵入口管线上设有黄油抑制剂注入点,在强碱段入口设有除氧剂注入点。
在碱洗塔的顶部有一个3层泡罩塔盘的水洗段,用次中压除氧水洗掉产品气中携带的碱液;洗完的水一部分送到废碱脱气罐处理,一部分按比例配到强碱段。
塔釜碱液用隔板分为两个室,两室之间有小孔相连,大室为弱碱段循环泵提供吸入液;小室中的碱液经静置分层后,最下层为废碱,中部为弱碱混合液,上部为黄油层。
碱洗塔废碱经脱气罐V220处理后与黄油分别外送至焚烧炉处理。
1521 引言在生产烯烃时设置碱洗塔是为了脱除产品气中的酸性气体,但是碱洗塔中常常有伴有黄油产生。
黄油的产生不仅会影响碱洗塔的正常运行,严重时还会造成碱洗不合格进而影响下游生产,并对设备造成危害;大量的黄油生易结垢造成碱洗塔的堵塔现象,使碱洗塔的运行周期缩短[1];而且还会增加新鲜碱的消耗量,增加成本;另外,黄油很难降解,是高BOD、COD形成的重要原因。
含大量黄油的废碱外排,严重的影响环境且增加处理费用。
本文对碱洗塔生成黄油的原因做出了分析并提出了解决办法。
2 碱洗塔简介为完全除去酸性气体,烯烃分离装置的碱洗塔采用三段碱洗一段水洗的方式,碱洗塔前的进料加热器采用水洗水对产品气进行加热,加热温度控制在42.5℃。
在碱洗塔中,产品气中的酸性气体通过与来自界区外的新鲜碱接触被除去,新鲜碱在进塔前要进行稀释。
每一个碱洗段都有一个碱循环回路,碱液从循环段底部泵送到循环段顶部。
在碱洗塔的顶部,有一个水洗段,以阻止碱被产品气携带到下游设备。
水洗段排出的水主要用于稀释各段循环碱的浓度,其它的废水送到界区外进行处理。
从碱洗塔排出的废碱及黄油一起送到界外的焚烧炉进行焚烧或送到废碱罐。
3 黄油生成的原因减少黄油的关键是从源头控制黄油的生成,因此了解黄油的结构、组成及生成机理对减少黄油的生成有重要的意义。
一般认为碱洗塔中黄油的生成有两种原因[2-3]:一是产品气在碱洗的过程中,冷凝或溶解在碱液中的双烯烃或其他不饱和烃在痕量氧气的作用下,可能诱发形成自由基,为交联聚合物的生成提供引发条件,最终生成黄油。
自由基引发生成交联聚合物的反应过程如下:(1)链的引发:RH + O 2 ↑ R·+ HOO·(2)产生的自由基R·非常活泼,与O 2继续反应生成氧化物自由基:R·+ O 2 ↑ ROO·(3)链的转移:过氧化物自由基又夺取烃类分子的H生成过氧化物和新的自由基,即ROO·+ RH ↑ ROOH + R·(4)链的增长:新的自由基又与O 2进行反应,使得链增长,过氧化物在金属离子的诱发下,会夺取烃类分子中的H 而在此产生新的自由基:ROOH ↑ RO·+ OH·RO·+ RH ↑ H 2O+ R·M+R· ↑ MR·(=M n )(5)链的终止:2Mn· ↑ 聚合物R·+ROO· ↑ ROOR二是产品气中的醛或酮在碱的作用下,易引起Alodol缩合反应,大量的Alodol缩合反应导致生成水不溶性聚合物黄油。
关于 DMTO烯烃分离装置黄油生成原因及处理措施优化研究摘要:DMTO烯烃分离装置主要作用是去除氧化物及酸,不过在处理过程中会产生大量的黄油,非常容易堵塞装置,为有效解决此问题,本文就着重对DMTO烯烃分离装置黄油生成原因展开了研究,针对这些原因给出了一些对策,以有效解决DMTO烯烃分离装置黄油生成的问题,使DMTO烯烃分离装置更加安全、稳定。
关键词:DMTO烯烃分离装置;黄油生成原因;处理措施DMTO烯烃分离装置主要运用的是LUMMUS工艺,其作用为去除反应单元里的含氧化合物和酸物质,不过在碱洗环节时,会有黄油产生,当黄油大量聚集在一起就会造成塔盘、管道和聚结器发生堵塞,进而导致碱洗塔无法稳定运行,最终影响到DMTO烯烃分离装置的性能和安全。
一、水洗/碱洗塔的运行流程通常DMTO烯烃分离装置的反应气压缩机入口处会安装进口分离器,其主要是分离产品气中的水与油。
DMTO烯烃分离装置水洗/碱洗塔的运行流程为:产品气会从压缩机二段进到水洗塔中,以去除里面存在的氧化合物,然后从碱洗塔的底部进入,依次经过弱碱段、中碱段、强碱段和水洗段,各个段都具有碱洗循环泵,利用泵控制流量,以保证碱洗的效果。
对于弱碱段来说,其具有弱碱侧与废碱液黄油侧,弱碱侧主要利用弱碱循环泵实现循环作用;废碱液黄油侧主要是让黄油和碱液良好分层,然后利用液位控制把黄油从碱洗塔的塔釜排出去,废碱液则进到废碱液聚结器和废碱液大储罐中进一步处理。
二、黄油生成的主要原因及危害(一)黄油生成的主要原因DMTO烯烃分离装置黄油生成的主要原因有两个,分别为:(1)裂解气的双烯烃和不饱和烃会在碱洗塔中发生冷凝和溶解等情况,从而和碱液里的氧气产生化学反应,反应会产生自由基,这就给交联聚合物产生带来了促进作用,进而产生黄油。
(2)裂解气的醛和酮会与碱洗塔里的碱发生Aldol缩合反应产生β-羟基醛,之后进一步反应产生不溶于水的聚合物,此聚合物就是黄油。
(二)黄油的主要危害在碱洗塔碱洗时所生成的黄油会严重损害DMTO烯烃分离装置,使装置无法稳定运行,所以必须对黄油进行有效的处理。
大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成原因与控制措施分析大庆石化乙烯装置是大庆石油化工公司的一项重要生产设施,该装置主要用于生产乙烯等石化产品。
在乙烯装置的操作过程中,往往会出现一些问题,其中之一就是碱洗塔黄油生成问题。
碱洗塔黄油生成会影响设备的正常运行,因此有必要对其原因进行分析,并制定相应的控制措施。
一、碱洗塔黄油生成原因分析1.操作温度过高在乙烯装置的操作过程中,碱洗塔内的操作温度若过高,会导致碱洗液中的碱性物质与油质反应生成黄油。
操作温度过高可能是由于操作不当,或者设备老化引起的。
2.碱洗液中含有过多的油质碱洗液本身就是一种用于清洗油质物体的溶液,而如果碱洗液中含有过多的油质,就会导致产生大量的黄油。
3.催化剂失效在乙烯装置的操作过程中,使用的催化剂若失效,就会导致碱洗塔黄油生成。
失效的催化剂会影响碱洗过程中的碱性物质与油质的反应,从而生成黄油。
4.操作不当操作人员在进行碱洗操作时,如果不按照规定的步骤进行,或者在操作过程中出现操作失误,也会导致碱洗塔黄油的生成。
二、碱洗塔黄油生成的控制措施1.严格控制操作温度对碱洗塔内的操作温度进行严格的控制,避免温度过高。
可以通过调整操作参数来控制温度,或者在设备周围增设降温装置。
2.定期清洗设备在乙烯装置运行过程中,定期对碱洗设备进行清洗,清除其中的油质残留,从而保持碱洗液的清洁度。
3.定期更换催化剂对催化剂进行定期更换,避免使用失效的催化剂,从而保证碱洗过程的正常进行。
4.加强操作人员培训加强对操作人员的培训和管理,确保操作人员熟悉操作流程,减少操作失误,提高操作质量。
5.加强设备检查定期对碱洗设备进行检查,及时发现设备问题并进行维修,确保设备的正常运行。
以上就是关于大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成原因与控制措施的分析。
通过认真分析并采取相应的控制措施,可以有效减少碱洗塔黄油的生成,从而保障乙烯装置的正常运行和生产效率。
乙烯装置碱洗工艺优化抑制黄油生成
袁嘉朋;刘铁彬;王威威;张晓宇
【期刊名称】《当代化工》
【年(卷),期】2022(51)2
【摘要】在乙烯裂解工艺中,碱洗系统中黄油的生成一直被视作重要的生产瓶颈。
而传统的黄油脱除方式不仅运行成本高,处理效果也不稳定。
针对上述问题,从黄油生成的源头入手,根据碱洗系统实际酸性气体进入量,精确控制各段碱液质量分数,调变塔盘操作温度,同时优化新鲜碱液稀释流程,避免氧气进入碱洗系统,并适当注入洗油,溶解塔内已生成黄油,在保证酸性气脱除效果、碱洗系统稳定运行的前提下,不仅有效地抑制了不饱和烯烃的聚合,减少黄油的生成,还达到降本增效、提高可操作性的目的。
【总页数】5页(P486-490)
【作者】袁嘉朋;刘铁彬;王威威;张晓宇
【作者单位】中化泉州石化有限公司;闽南科技学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.25
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原因分析及解决措施4.大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成原因分析及对策5.大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成原因及控制方法
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烯烃分离碱洗塔黄油生成的控制甲醇制烯烃(MTO)后续烯烃分离碱洗塔黄油生成的控制和后处理。
标签:甲醇制烯烃;烯烃分离;碱洗塔;黄油;生成机理;控制措施1 烯烃分离装置简介甲醇制烯烃技术自上世纪70年代开始研发,通过采用SAPO-34分子筛催化剂,通过甲醇制烯烃反应气经过压缩、水洗、酸性气体脱除、烯烃分离后制取乙烯和丙烯。
目前,分离MTO反应气工业化烯烃分离技术有Lummus前脱丙烷后加氢分离技术、惠生预切割+油吸收分离技术、SEI前脱乙烷分离技术、中国石化洛阳工程建设公司烯烃分离技术;现以DMTO工艺技术后续分离多采用的Lummus前脱丙烷、后加氢分离技术开展分析讨论。
2 工艺流程概述碱洗塔设于反应气压缩机二段和三段压缩之间,反应气通过碱洗来脱除酸性气体。
从水洗塔塔顶出来的反应气在碱洗塔反应气进料加热器中用水洗水预热至42.5℃后进入碱/水洗塔,以防止发生重质烃类冷凝。
反应气中所含的酸性气体在碱/水洗塔中与来自界区外的碱液接触而被脱除,碱液在进入塔要前先进行稀释。
碱/水洗塔有三段不同浓度等级的碱洗脱除酸性气体,以及一股洗涤水循环来脱除残余的碱。
在各段碱循环回路提供了黄油抑制剂和洗油/甲苯的注入点。
设在塔顶的水洗段为有效防止碱液被夹带至下游设备,采用来自界区外的中压锅炉给水在锅炉给水冷却器中用冷却水冷却后作为水洗段液位补充和新鲜碱液的稀释用水。
水洗段的废水用于稀释下段碱液。
在碱/水洗塔脱除酸性气体的过程中由于副反应醛醇缩合与自由基聚合产生聚合油(黃油或红油)在塔釜积聚。
积聚在塔底的聚合油(黄油或红油)要定时采出至黄油罐再等到黄油罐达到较高液位后采至废液桶或废碱系统进行后期的处理。
3 黄油生成机理MTO反应气在碱水洗过程中产生大量的黄油,黄油量大将影响碱水洗塔的正常运行和碱洗效果,并消耗大量的碱液,同时,大量黄油易聚合结垢阻塞塔内分布器及填料,造成堵塔现象,使碱洗塔的运行周期缩短。
目前承认的黄油生成机理有两个:一是反应气在碱洗过程中冷凝或溶解在碱液中的双烯烃或其它不饱和烃在痕量氧的作用下,有可能诱发成自由基,为交联聚合物的形成创造条件;二是反应气中的醛或酮在碱的作用下,易引起Aldol缩合反应,即两分子在α位碳原子上有活泼氢原子的醛或酮在NaOH强碱的作用下,起加成反应生成β-羟基醛,然后进一步加成至一定分子量的聚合物。
2018年09月烯烃分离碱洗塔黄油生成的原因分析及控制对策陆增田(神华榆林能源化工有限公司,陕西榆林719302)摘要:裂解气经碱洗塔碱洗过程中会生产黄油,如果没有对黄油问题进行有效的控制,极易堵塞碱洗盘塔,造成塔压的增加,并带来管道的堵塞,影响装置的长期运行。
在本文中将对碱液洗塔黄油的危害以及产生的原因进行分析,然后从温度、氧含量、操作压力等方面分析了黄油的控制措施,这样可以有效提高生产的质量,促进碱洗塔的稳定运行。
关键词:烯烃分离碱洗塔;黄油生成;控制在乙烯裂解的过程中,硫醇以及硫化氢会因为原料中浓度较高的硫化物而产生,这些酸性气体的沸点往往会低于乙烯或者丙烯,如果不对其进行有效的脱除,这会对产品的生产质量往往造成比较大的影响。
为此,在生产过程中会设置碱洗塔来起到对酸性气体的脱除作用。
[1]在该工艺的进行过程总,经常会有黄油的产生,其会对生产造成一定的负面影响。
为此,我将要在本文中对烯烃分离碱洗塔黄油生成的原因进行分析,并提出有效的控制对策。
1概述由碱洗法对酸性气体的脱除碱洗塔,中下二段为碱洗段,上段为水洗段。
中段为碱洗段,下端碱液为中段流下的稀碱液,并由稀碱循环泵使之循环,新碱液用碱液补给泵连续送入中段。
这四个阶段构成了碱洗塔的工作步骤,而第一步就是在碱洗塔内从下部进入裂解气。
然后分成三个阶段进行碱洗,在碱洗的过程中,通过氢氧化钠溶液来有效脱除其中的酸性气体,然后通过塔上部的水洗,来脱除其中可能存在的碱。
而黄油便是在这个过程中形成的。
它是由于裂解气在碱洗过程中,冷凝和溶解在碱液中的双烯烃或者其他不饱和烃在痕量氧气的作用下,有可能诱发成为自由基,为交联聚合物的形成提供引发条件,最终生产黄油。
2产生黄油的原因及危害上面说了黄油的其中一个产生原因,那么另外一个原因就是裂解气中的醛或者酮在碱的作用下,容易引起Aldol 缩合反应,即两分子a 位碳原子上有活泼氢原子的醛或者酮在NaOH 等碱性催化剂的作用下,会发生加成反应,生成β羟基醛,然后进一步加成至一定分子量的聚合物,即为黄油。
大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成原因与控制措施分析
大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成是由于装置运行中发生的一系列化学反应导致的。
该过程中,乙烯在高温下经过一系列反应生成亚甲基黄油。
随后,在装置中进行碱洗处理以去除残留的黄油,从而减少乙烯产品中的杂质。
黄油的生成原因主要有下面几个方面:
1. 温度过高:乙烯装置中的反应温度过高会增加黄油的生成。
在高温条件下,乙烯分子在碱洗塔中容易发生聚合反应,形成黄油。
2. 水含量过高:水是碱洗塔中的媒介,能够有效促进亚甲基黄油的生成。
但是当水的含量过高时,会削弱水分子与乙烯分子的竞争关系,导致黄油生成的量增加。
3. 残留的醇类物质:乙烯装置中的一些辅助剂,如醇类物质,如果没有完全洗净,也会促进黄油生成。
针对黄油生成的原因,可以采取以下控制措施:
1. 控制反应温度:通过控制乙烯装置中的反应温度,将温度控制在适宜的范围内,减少黄油的生成。
这可以通过控制冷却剂的流量和温度、优化反应器的设计等方式实现。
2. 减少水的含量:合理控制碱洗塔中的水含量,防止水分子过多与乙烯分子竞争,从而减少黄油的生成。
可以通过控制水的添加量、控制水的回收和再利用等方式实现。
3. 加强洗涤和清洗工艺:在乙烯装置中,加强对醇类等辅助剂的洗涤和清洗工艺,确保辅助剂完全去除,从而减少黄油的生成。
大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油的生成是由于装置运行中的一系列化学反应导致的。
为了控制黄油生成,可以通过控制反应温度、减少水的含量和加强洗涤和清洗工艺等措施来减少黄油的生成。
这些控制措施的实施需要对装置的运行情况进行监测和调整,以提高乙烯产品的质量。
119乙烯原料中含有的硫化物在高温裂解下会生成硫化氢,裂解原料中的烃和管路中的结炭在蒸汽存在的条件下会转变为二氧化碳。
硫化氢和二氧化碳在对乙烯裂解气进一步的加工中有较大危害;硫化氢会腐蚀设备,缩短脱水操作所用分子筛的寿命,使脱炔烃操作所用的钯催化剂中毒;二氧化碳经深冷低温操作后结成的干冰会堵塞设备和管道,影响下游正常生产。
在乙烯裂解气进一步生产加工前,需深度脱除酸性气体[1]。
乙烯装置通常采用碱洗工艺脱除裂解气中的硫化氢和二氧化碳等酸性气体,碱洗塔内裂解气自下而上流动,与三段浓度自下而上呈递增状态的碱液逆流接触,最上方用除盐水洗涤以去除碱沫和其它杂质。
酸性气体在洗涤过程中会与碱液发生化学反应,生成碳酸钠、硫化钠等易溶盐类,使酸性气体被脱除。
CO 2 +2NaOH→Na 2CO 3 +H 2O(1)H 2S+2NaOH→Na 2S+2H 2O(2)在碱洗的过程中,塔内会产生黄色粘稠状聚合物即“黄油”[2],黄油的存在降低了碱洗塔运行效率,增加了运行负荷,容易导致碱洗塔堵塞,使下游废碱液处理难度增加。
减少黄油对乙烯装置稳定运行、节能环保有重要意义。
1 黄油的产生及危害1.1 黄油的产生的原因乙烯装置碱洗塔黄油产生的途径主要有两种:一是乙烯裂解气中含有的烯烃等不饱和烃经冷却后融入碱液中,与碱液或塔内残存的痕量氧发生自由基反应,形成交联性聚合物;二是乙烯裂解气中含有的醛和酮类,在碱液的作用下发生Aldol缩聚反应,生成具有活性的羟基醛,通过加成反应,最终形成大分子聚合物[3]。
1.2 黄油的危害黄油的生成会造成以下三个方面的危害:一是黄油会在碱洗塔内大量聚集沉淀形成堵塞,造成塔内压差增大,不利于碱洗塔长周期及稳定的运行;黄油的生成也表明了部分烯烃并未进入下级装置中,影响乙烯装置效益。
二是黄油会使碱洗塔内碱液发泡,造成塔内循环异常。
三是碱洗塔内产生的黄油会增加废碱液中的油含量,使下游废碱液的处理难度提升,增加废碱液处理装置的压力和投资费用,成为引起环境污染的潜在因素[4]。
大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成原因与控制措施分析
大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成是由于乙烯装置操作过程中,乙烯和乙炔等杂质在反应过程中生成的酸性物质与乙烯碱洗工艺中使用的稀碱溶液等原因导致的。
下面将对其生成原因和控制措施进行分析。
1.生成原因:
(1)酸性物质:乙烯装置中,乙烯和乙炔等杂质在反应过程中会生成少量酸性物质,如醋酸等。
这些酸性物质会在乙烯碱洗工艺中与使用的稀碱溶液发生反应,生成黄油。
(2)稀碱溶液:乙烯碱洗工艺中使用的稀碱溶液中含有一定浓度的钠羟化物,其pH 值高于9。
稀碱溶液与酸性物质反应,会产生黄油。
2.控制措施:
(1)提高乙烯纯度:通过提高乙烯原料纯度,减少杂质的生成,从源头上控制黄油的生成。
(2)优化反应条件:调整乙烯装置的操作条件,如温度、压力、催化剂选择等,使得乙烯和乙炔等杂质生成酸性物质的速率尽量降低,从而减少黄油的生成。
(3)优化碱洗工艺:调整乙烯碱洗工艺中稀碱溶液的配比和使用量,以及稀碱溶液的pH值等参数,使其满足工艺要求的最大程度地减少黄油的生成。
(4)定期清洗塔器:定期对碱洗塔进行清洗,将黄油清除,避免其积累和堵塞。
定期更换稀碱溶液,防止稀碱溶液中含有的酸性物质过多,导致黄油生成增加。
(5)建立监测机制:建立黄油生成的监测机制,定期对乙烯装置和碱洗塔进行检测,及时发现和解决问题。
加强对操作人员的培训,提高其对黄油生成的认识和处理能力。
酸性气脱除和碱洗塔黄油抑制摘要:反应气中的酸性气体为CO2,主要来自甲醇在分子筛上的副反应。
CO2在碱洗塔中,通过碱洗法脱除。
碱洗法是用NaOH溶液洗涤反应气,在洗涤过程中NaOH与反应气中的CO2发生化学反应。
影响CO2吸收速率的主要因素为:碱洗温度、操作压力、碱液浓度等。
碱洗温度高、操作压力高、碱液浓度高有利于脱除反应气中的CO2。
碱洗塔长周期运行的主要制约因素:碱洗塔内黄油生成聚合结垢,从而堵塞管线和设备。
优化碱洗塔操作主要从碱液浓度调整和选用黄油抑制剂。
强碱段碱浓度由10-15%降至4-6%;中碱段碱浓度由5-8%降至2-4%;弱碱段碱浓度由0-3%降至0-1%。
弱碱段碱液浓度调整后,实际操作中出现碱浓度为0%,中碱段液位波动,塔釜导淋间歇排放大量黄油。
弱碱段碱液浓度由0-1%调整至0.3-1%后,中碱段液位平稳,黄油侧导淋夹有零星黄油。
因原始开工选用设计指定厂家的黄油抑制剂为酸性,腐蚀助剂管线且黄油抑制剂效果差,选用其它厂家的中性黄油抑制剂。
关键词:酸性气;脱除;碱洗塔;黄油抑制碱洗塔是分离单元的重要设备,主要作用是脱除反应气中的酸性气体,防止污染下游的乙烯产品,同时酸性气体的脱除还可以避免工艺管线的腐蚀,并降低深冷系统内二氧化碳固体形成的可能性,因此碱洗塔的稳定运行对整个分离单元的运行周期影响重大。
我装置中的反应气的酸性气体主要是指CO2。
本装置采用碱洗法洗涤脱除酸性气体,具体情况介绍如下。
1.酸性气体杂质的来源和危害反应气中的酸性气体主要来自甲醇在分子筛上的副反应,副反应如下:CH3OH → CO + 2H2 (1)CH30CH3 → CH4 + CO + H2 (2)CO + H2O → CO2 + H2 (3)2CO → CO2 + C (4)上诉副反应的反应过程具有金属催化的特征,因此要求反应体系中严格限制过渡金属离子的引入。
这些酸性气体的带入和生成,对反应气的进一步加工危害较大。
大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成原因与控制措施分析
大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油是由于一些原因导致的。
碱洗塔黄油生成可能是由于原
料中含有少量的不溶物、酯类物质或有机酸引起的。
这些物质在碱洗塔中无法完全溶解,
而残留物质会逐渐积累,形成黄油。
乙烯装置中可能存在装置结构缺陷或操作不当等问题,导致碱洗塔黄油生成。
乙烯装置中的碱洗塔操作条件可能不够理想,比如温度过低、洗涤
时间过短等,都有可能促使黄油的生成。
针对碱洗塔黄油生成的问题,可以采取一些控制措施来进行预防和处理。
对原料进行
更严格的筛查和分析,确保其质量可靠。
尽量避免使用含有大量不溶物、酯类物质或有机
酸的原料,以减少黄油生成的可能性。
对乙烯装置进行定期的检修和维护,避免装置结构
缺陷对操作造成影响。
特别是对碱洗塔的设计和施工要合理,确保其能够有效地将原料中
的杂质去除。
优化碱洗塔的操作条件,包括适当调整温度、增加洗涤时间等,以提高洗涤
的效果。
还可以考虑引入其他辅助设备或改进操作流程,如采用高效的过滤系统或增加洗
涤步骤,以进一步减少黄油生成。
大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油的生成是由多种原因导致的,但通过合理的控制措施可
以有效预防和处理这一问题。
大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成原因与控制措施分析1. 引言1.1 研究背景大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成问题是一个在石化生产过程中常见的难题,其产生对生产运行稳定性和设备寿命造成了不良影响。
乙烯装置作为石化行业的重要生产装置之一,在生产过程中碱洗塔黄油生成问题不容忽视。
开展对大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成原因与控制措施的研究具有重要意义。
乙烯装置碱洗塔黄油生成问题的研究不仅有助于探究其具体产生原因,找到解决问题的有效途径,还能提高乙烯装置的生产效率和经济效益。
通过对碱洗塔黄油生成问题的深入分析和控制措施的研究,可以为石化行业的生产管理提供重要参考,并为相关工程技术人员提供指导,从而保障乙烯装置的安全、稳定运行,提高其生产效能和产出品质。
对大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成问题进行深入研究具有重要的现实意义和推广价值。
1.2 研究意义乙烯装置碱洗塔黄油生成原因与控制措施的分析对于大庆石化乙烯装置的安全生产和设备运行具有重要意义。
通过深入分析黄油生成的原因,可以从根本上找出问题所在,有针对性地采取控制措施,避免事故的发生,保证设备的稳定运行。
对黄油生成过程进行分析,有助于发现设备运行中存在的潜在危险,及时采取预防措施,保障生产安全。
研究控制措施对于提高乙烯装置的生产效率和设备利用率也具有积极的促进作用。
最重要的是,这项研究的成果可以为其他石化装置的设备管理和安全生产提供借鉴和参考,促进整个行业的安全生产水平的提升。
深入研究乙烯装置碱洗塔黄油生成原因与控制措施是十分必要和具有重要意义的。
【字数:203】2. 正文2.1 乙烯装置碱洗塔黄油生成原因分析1. 操作不当:操作人员在碱洗塔操作中未按照规定参数进行操作,导致工艺条件失控,从而促使黄油生成。
2. 固体杂质:乙烯装置中原料中存在固体杂质,这些杂质在碱洗过程中难以去除,容易沉积在塔内形成黄油。
3. 原料水含量过高:原料水含量过高会导致乙烯装置中生成大量泡沫,加剧了塔内的混乱程度,易形成黄油。
优化碱洗塔操作减少黄油生成
发表时间:2018-09-12T15:09:18.200Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:张华刘明[导读] 摘要:借鉴神华包头煤化工公司烯烃分离装置碱洗塔的操作经验,对神华新疆化工有限公司烯烃分离装置碱洗塔生成黄油的问题,进行探讨,并提出相应的解决办法。
神华新疆化工有限公司新疆乌鲁木齐 831400
摘要:借鉴神华包头煤化工公司烯烃分离装置碱洗塔的操作经验,对神华新疆化工有限公司烯烃分离装置碱洗塔生成黄油的问题,进行探讨,并提出相应的解决办法。
关键词:碱洗塔;黄油;操作;优化
1烯烃分离装置简介
本装置采用惠生(WISON)专利技术,由中国寰球工程公司进行详细工程设计。
该技术采用预切割-油吸收分离技术取代传统深冷脱甲烷系统,流程简单,无深冷分离单元,无乙烯制冷压缩机,设备投资少,能耗低。
本装置整体流程由常规单元集成优化而成,有成功工业化经验,技术可靠,风险可控。
2流程概述
碱洗塔C-202位于产品气压缩机三段之后,操作压力1.491MPA。
为保证产品气和碱液充分接触,碱洗塔采用碱液三段循环设计,从下至上依次为弱碱循环(循环泵P-208A/B)、中碱循环(循环泵P-207A/B)和强碱循环(循环泵P-206A/B),产品气经E204用水洗水加热至45摄氏度从C-202塔釜进料,经过与塔盘上的碱液接触,其中的酸性气体和NAOH反应后被除去。
为减少C-202碱洗段黄油的生成,在碱洗段各循环泵入口管线上设有黄油抑制剂注入点,在强碱段入口设有除氧剂注入点。
在碱洗塔的顶部有一个3层泡罩塔盘的水洗段,用次中压除氧水洗掉产品气中携带的碱液;洗完的水一部分送到废碱脱气罐处理,一部分按比例配到强碱段。
塔釜碱液用隔板分为两个室,两室之间有小孔相连,大室为弱碱段循环泵提供吸入液;小室中的碱液经静置分层后,最下层为废碱,中部为弱碱混合液,上部为黄油层。
碱洗塔废碱经脱气罐V220处理后与黄油分别外送至焚烧炉处理。
图1 神华新疆煤化工有限公司烯烃分离装置碱洗塔工艺流程简图
3黄油生成的原因及危害
3.1黄油生成的原因分析
黄油是指产品气在碱洗过程中生成的聚合物与空气接触后形成的黄色粘稠态物质。
黄油主要含有含氧聚合物和丁二烯聚合物,含氧聚合物来自于醛酮的缩合反应,丁二烯来自于进料产品气。
甲醇制烯烃过称中会发生一系列副反应生成醛、酮、丁二烯,所以碱洗过程中黄油的产生不可避免。
一般认为,碱洗系统黄油产生的原因有两个:一是溶解在碱液中的双键不饱和烃或其它不饱和烃在微量氧的作用下,有可能诱发成自由基,这种自由基为交联聚合物的形成创造条件,见(1)式~(3)式;
3.2黄油产生的危害
黄油的产生轻则影响碱洗塔的正常运行和碱洗效果,重则使乙烯、丙烯产品不合格导致下游装置无法正常生产,给企业带来巨大经济损失;另外,大量黄油的是高BOD、COD形成的重要原因;不仅增加了黄油的处理难度和处理费用,而且污染环境。
4抑制黄油产生的措施
根据碱洗塔黄油生成的原因,为减少黄油的生成,需要从几个方面加以控制:
4.1甲醇洗涤塔操作压力的提高
甲醇洗涤塔的操作属于吸收塔,因此相同温度下,压力越高吸收效果越好。
相同的操作下,产品气中携带的醛、酮的脱除将会更加彻底,而前述中有“含氧聚合物主要来自于醛酮的Aldol缩合聚合反应”的描述,因此新疆公司烯烃分离装置将碱洗塔设在压缩机三段之后将碱洗塔压力提高至1.491MPA对碱洗塔的操作是有利的。
提高碱洗塔的操作压力,CO2的分压增大,有利于NaOH对CO2的吸收,但是碱洗过程中压力过高,产品气中重烃的露点升高,重烃在碱洗塔中冷凝量增加,黄油也随之增多。
因此,在实际应用过程中碱洗塔的压力一般控制在1.4MPa左右。
4.2新增废碱脱气罐
充分吸取其他公司在黄油、废碱外送方面的经验和教训后,在碱洗系统设置废碱脱气罐,替代废碱输送泵。
4.3增加仪表冲洗管线
充分调研了其他公司在碱洗塔操作过程中遇到的困难后,为碱洗塔各液位计均设置正式的BFW冲洗管线,定期对液位计进行反冲洗,确保液位指示的及时有效。
4.4.减少产品气中醛和酮的含量
来自甲醇制烯烃装置的产品气中含有少量一氧化碳、氧气、甲醇、二甲醚、醛、酮、有机酸等含氧化合物,醛、酮等氧化物进入碱洗塔,造成碱洗塔黄油生产量的增加。
为了脱除各种氧化物的,在碱洗塔前设置甲醇洗涤塔,洗涤水首先进入甲醇洗涤水贮罐V-208,然后由泵P-203A/B送至C-201顶部。
在C-201内,产品气与洗涤水逆流接触,气相中的甲醇及其它易溶于水的含氧化合物被洗涤下来,并且次中压除氧水作为洗涤水,实现洗涤水自身循环,不仅可以较少锅炉给水消耗量,而且可以有效的洗涤掉产品气中的乙醛、丙酮等氧化物,减少了黄油的生成量。
因此优化甲醇洗涤塔的操作,对醛酮的脱除是非常有利的,对碱洗塔的操作也是有利的。
4.5氧的消除
根据黄油生成机理中“反应气在碱洗过程中冷凝或溶解在碱液中的双烯烃或其它不饱和烃在痕量氧的作用下,有可能诱发成自由基,为交联聚合物的形成创造条件”的描述,得出碱洗塔中氧含量可以减少黄油的生成。
因此在开工初期,为了减少氧对黄油生成量的影响,在氮气置换时要严格控制氧气含量,使氮气置换完全,同时在运行过程中,确保新鲜碱罐、药剂罐的氮封严密,补充药剂完成后及时恢复氮封。
4.6操作温度对碱洗塔的影响
因CO2 在洗涤液中物理溶解度、反应速度常数、CO2在溶液中的扩散系数受碱洗塔温度的影响;所以控制好碱洗塔的温度至关重
要。
随着碱洗塔温度升高,扩散系数、反应速度常数增大,加快NaOH与CO2的反应速度,加速吸收,碱洗效果变好。
但是温度过高CO2在洗涤液中物理溶解度减小,即CO2分压增大,,影响气体净化程度。
当温度降低时反应速度常数减少,NaOH与CO2的反应速度降低,碱洗效果变差,而且温度降低时重烃类冷凝加速,黄油量增加。
装置采用为常规碱洗法脱除酸性气体,故而此处只讨论Na2CO3的溶解度,如下图所示:图3 Na2CO3溶解度曲线
装置碱洗塔建议操作温度区间在45℃左右,由图中可知,40~50℃是Na2CO3溶解度变化最显著的区域,因此,稳定操作温度,对碱洗塔的操作温度有利。
4.7碱浓度对碱洗塔的影响
碱洗塔的各循环段碱浓度并非越高越好,碱浓度过高会造成烃类聚合速度加快,产生大量黄油,而且碱液浓度提高会降低Na2CO3溶解度,不仅粘度增加,输送困难,反应后的Na2CO3也易沉淀析出而堵塞管道。
同时,如果碱液无法完全反应,则产生过多的废碱,处理困难,操作费用也增加。
碱洗塔碱液的浓度低,碱洗塔CO2脱除不完全,影响产品质量。
综上所述碱液浓度的选择应保证一定的吸收速度,故装置碱洗塔强碱段碱液浓度设计为8%~10%(质量分数),中碱段浓度设计4%~6%(质量分数)为弱碱段碱液浓度设计为1%~3%(质量分数)。
4.8黄油抑制剂、除氧剂
4.8.1黄油抑制剂
黄油抑制剂的作用主要是抑制二烯烃聚合以及醛酮的Aldol缩合反应。
选择注入合适的黄油抑制剂,是抑制黄油生成的方法之一,且黄油抑制剂的注入能分散生成的部分黄油,降低黄油的粘度。
4.8.2除氧剂
碱洗塔的强碱段有除氧剂的注入,因为黄油的生成主要为在有氧的环境下生成,如果能消除产品气中携带的氧,则有利于减少黄油的生成。
烯烃分离装置的碱洗塔强碱段设置了除氧剂注入,通过生产实践,除氧剂注入后确实降低了黄油的生成(有一段时间未注入除氧剂,黄油生成量较大)。
5结语
神华新疆化工有限公司烯烃分离装置在借鉴了神华包头煤化工烯烃分离装置的经验之后,在设计阶段通过新增碱液脱除罐、新增仪表冲洗管线、改变流程提高碱洗塔操作压力等方法在根本上减少了黄油的生成。
在操作过程中严格控制碱洗塔压力、温度、碱浓度、碱循环量,注入黄油抑制剂和除氧剂等措施明显降低了黄油生成量,从而保证碱洗塔安全环保有效地运行。
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