氣體分餾崗位操作法

氣體分餾崗位操作法氣體分餛崗位的主要任務(wù)就是按照崗位規(guī)范及工藝卡片的要求，通過三塔（丙烷塔、乙烷塔、丙烯塔）精餛，將（雙脫和I套氣分來的）精致液態(tài)烴分離成碳四、碳二餛份和丙烯、丙烷等產(chǎn)品。合格丙烯主要（貯存在十罐區(qū)和十四罐區(qū)）用于丙烯腈和聚丙烯的生產(chǎn)，部分送至I套氣分干燥精致原料，碳二餛份主要排入燃料氣（高瓦）系統(tǒng)作燃料；碳四餛份和丙烷混合后用作民用液化氣產(chǎn)品。丙烯一丙烷分離系統(tǒng)采用常規(guī)“汽加熱一水冷凝”的雙塔工藝流程，丙烯塔板總數(shù)為202層，最高操作壓力1.90MPa（表壓）；丙烷塔和丙烯塔操作壓力采用塔頂冷凝器熱旁路控制方案，乙烷塔操作壓力則采用塔頂碳二采出量控制方案。氣體分餛裝置由三個精餛單元操作和一個蒸汽減溫減壓系統(tǒng)所組成，其工藝指標(biāo)主要有各精餛塔的壓力、溫度和塔底、回流罐的液位以及低壓蒸汽的壓力和溫度，氣體分餛操作的主要內(nèi)容是控制好三個精餛塔的壓力、溫度和液位，維持各塔的正常物料平衡、汽液平衡和熱量平衡，確保產(chǎn)品的餛出口合格率、工藝指標(biāo)的平穩(wěn)率、丙烯產(chǎn)品的收率和裝置的能耗達(dá)到或優(yōu)于廠部要求。一、主要操作因素分析（一） 壓力精餛塔的操作是在一定壓力下進(jìn)行的，塔的壓力主要取決于塔頂產(chǎn)品組成和產(chǎn)品冷凝后的溫度以及設(shè)備的投資及操作總費(fèi)用等。一般精餛塔的操作首先要保持壓力的穩(wěn)定。塔壓波動對塔的操作將帶來影響：影響產(chǎn)品質(zhì)量和物料平衡。根據(jù)相平衡原理，改變操作壓力，將使每塊塔板上汽液平衡的組成發(fā)生改變。壓力升高，則氣相中重組分減少，相應(yīng)地提高了氣相中輕組分濃度；液相中輕組分含量較多增加，同時也改變了汽液相重量比，使也相量增加，氣相量減少?？偟慕Y(jié)果是：塔頂餛分中輕組分濃度增加了，但數(shù)量卻相對減少；塔底液相中的輕組分濃度增加，底液量也增加。同時，壓力降低，塔頂餛分中輕組分濃度降低了，但數(shù)量卻增加了；塔底液相中輕組分濃度減少，數(shù)量也減少。改變組分間的相對揮發(fā)度。壓力增加，組分間的相對揮發(fā)度降低，分離效率下降，反之亦然。像丙烯、丙烷間相對揮發(fā)度受影響很大。由此可見，塔的壓力不穩(wěn)，塔的其它工藝參數(shù)，如溫度、流量和液面也隨之波動。這樣塔正常的物料平衡和熱量平衡將被破壞，正常操作也會被打亂，產(chǎn)品質(zhì)量和收率都無法保證。因此，氣體精餛塔在崛生產(chǎn)中，進(jìn)行其它工藝參數(shù)調(diào)節(jié)時，都應(yīng)使塔的壓力保持穩(wěn)定，只有塔內(nèi)的壓力穩(wěn)定了，其它工藝參數(shù)才能穩(wěn)定。在精餛操作中，進(jìn)料量、進(jìn)料組成、進(jìn)料狀態(tài)以及塔底加熱蒸汽量、回流量、回流溫度等的變化，都可能引起塔壓的波動。（二） 溫度按相平衡原理，塔頂與塔底溫度的改變將引起操作壓力和塔頂、塔底產(chǎn)品組成的變化，從而影響物料平衡及汽液平衡。在精餾操作中，一般是通過穩(wěn)定塔壓，壓溫度直接或間接控制產(chǎn)品質(zhì)量情況。（三）回流比回流比就是塔頂回流液體量與采出量的重量比。若塔頂上升蒸汽經(jīng)冷凝后，全部回流至塔內(nèi)，稱為全回流。當(dāng)回流量減少到某一程度，可能會導(dǎo)致沒有足夠的液體返回塔內(nèi)使上升的蒸汽逐級得到蒸濃，也就是精餾喪失了分離能力，此時的回流比為最小回流比?；亓鞯淖饔檬翘峁┚s所必須的液相介質(zhì)，提高分離精度，它是精餾連續(xù)穩(wěn)定操作的必要條件之一?；亓鞅鹊拇笮≈饕Q于各組分間分離的難易程度和要求的分離精確度、產(chǎn)品質(zhì)量要求等。在精餾操作中，當(dāng)回流比增加時，分離精度提高，所需理論塔板數(shù)減少，但塔頂循環(huán)水耗量、塔底蒸汽耗量及回流泵所耗電量等費(fèi)用將增加，塔的處理能力降低，能耗上升?；亓鞅冗^大，甚至導(dǎo)致液泛現(xiàn)象；當(dāng)減小回流比時，分離精度降低，操作費(fèi)用將減少，但所需理論塔板數(shù)增加。實際操作中，回流比介于全回流和最小回流比之間。最佳的回流比是通過經(jīng)濟(jì)核算來決定，即在達(dá)到分離要求要求的前提下的最小回流比為宜。實際精餾設(shè)計中，最佳回流比根據(jù)經(jīng)驗來選取。常規(guī)流程的操作回流比一般為最小回流比的1.1?2倍。二、正常操作法（一）塔頂壓力控制精餾塔的壓力是精餾操作的首要操作變量。對于一個既定的精餾塔來說，塔壓的波動，不僅改變待分離組分的相對揮發(fā)度，惡化產(chǎn)品質(zhì)量；同時也將破壞塔的正常物料平衡，使關(guān)鍵產(chǎn)品的收率下降。正常生產(chǎn)期間，各塔壓力的高低主要取決于塔底重沸器和塔頂冷凝器負(fù)荷的大小。丙烷塔（C—701）和丙烯塔（C—703、C-704）頂壓力分別通過PIC701和PIC703改變塔頂冷凝器熱旁路調(diào)節(jié)閥PV701和PV703的開度來控制，乙烷塔（C—702）頂壓力通過PIC702改變回流罐頂碳二采出量調(diào)節(jié)閥PV702的開度來控制。主要影響因素：（1） 塔進(jìn)料量增大，塔頂壓力升高；（2） 進(jìn)料組成中輕組分含量增多，塔頂壓力升高；（3） 循環(huán)水溫度升高導(dǎo)致回流溫度升高，塔頂壓力升高；（4） 塔底重沸器蒸汽量增大，塔頂壓力升高；（5） 回流罐液位超高，憋壓，塔頂壓力升高；（6） 進(jìn)料溫度升高，塔頂壓力升高；（7） 回流泵故障或壓控閥失靈。調(diào)節(jié)方法：（1） 降低進(jìn)料量或相應(yīng)調(diào)整操作條件；（2） 根據(jù)原料組成調(diào)節(jié)前塔操作，排放碳二；通知水場降低循環(huán)水溫度；降低塔底重沸器蒸汽量；增加塔頂產(chǎn)品采出量，恢復(fù)回流罐的正常液位；調(diào)整前塔操作，降低進(jìn)料溫度；切換備用泵或?qū)⒄{(diào)節(jié)閥改走副線，請有關(guān)部門處理。塔頂溫度控制精餾塔的溫度是精餾操作的第二操作變量。在塔的操作壓力一定的前提下，塔頂溫度的高低反映著塔頂餾出物的組成，溫度升高，餾出物中的重組分含量增加，塔頂產(chǎn)品純度下降。正常生產(chǎn)期間，塔頂溫度主要通過回流量來控制；C—701頂回流指示調(diào)節(jié)器是FIC702、C—702頂回流指示調(diào)節(jié)器是FIC706、C—704頂回流指示調(diào)節(jié)是FIC710。主要影響因素：塔頂回量溫度上升，塔頂溫度升高；塔頂回流量減少，塔頂溫度升高；進(jìn)料溫度上升，塔頂溫度升高；塔底重沸器加熱蒸汽量上升，塔頂溫度升高。調(diào)節(jié)方法：聯(lián)系循環(huán)水場，降低循環(huán)水溫度；增大回流量，穩(wěn)定回流比；降低進(jìn)料溫度；降低塔底加熱蒸汽量。塔底溫度控制在塔的操作壓力一定的前提下，塔底溫度的高低反映著塔底餾出物的組成，溫度下降，餾出物中的輕組分含量增加，塔底產(chǎn)品純度下降，塔頂產(chǎn)品收率下降。正常生產(chǎn)期間，塔底溫度主要通過重沸器的加熱蒸汽量來控制：TIC701與FIC703串級控制C—701底溫，TIC703與FIC707串級控制C—702底溫、TIC704與FIC709串級控制C—704底溫。主要影響因素：塔底加熱蒸汽量減小，塔底溫度下降；進(jìn)料量增大，組成變輕，塔底溫度下降；進(jìn)料溫度降低，塔底溫度下降；進(jìn)料帶水，塔底溫度下降；塔底采出量減少，液面滿，塔底溫度下降；塔頂回流量增大，塔底溫度下降。調(diào)節(jié)方法：增大塔底加熱蒸汽量;提塔底蒸汽量，增加塔頂采出量；提高進(jìn)料溫度；加強(qiáng)原料緩沖罐和前塔回流罐脫水；增大塔底采出量，恢復(fù)正常液位；降低回流量，穩(wěn)定回流比。塔底液位控制塔底和回流罐液位的改變反映著全塔物料平衡的變化。精餾塔的物料平衡取決于塔的進(jìn)料組成和塔的操作溫度、壓力的改變。正常生產(chǎn)期間，物料平衡靠塔的采出量來維持，塔底液位主要通過塔底的采出量來控制：LIC702調(diào)節(jié)碳四出裝置量控制C-702底液面、LIC705與FIC705串級調(diào)節(jié)C-703進(jìn)料量控制C-702底液位、LIC708調(diào)節(jié)丙烷出裝置量控制C-703底液位、LIC710與FIC708串級調(diào)節(jié)C-703回流量控制C-704底液位。主要影響因素：進(jìn)料量增大，組成變重，塔底液位升高；塔頂采出量減少，壓力升高，塔底液位升高；進(jìn)料溫度降低，塔底液位升高；重沸器蒸汽量減少，塔底溫度降低，塔底液位升高；回流量增大，塔底采出量變小，塔底液位升高。調(diào)節(jié)方法：增加塔底采出量，調(diào)節(jié)前塔操作；增加塔頂采出量，穩(wěn)定塔壓；調(diào)整前塔操作，提高進(jìn)料溫度；增加重沸器蒸汽量，穩(wěn)定塔底溫度；降低回流量，穩(wěn)定塔底采出量?；亓鞴抟何豢刂普Ｉa(chǎn)期間，回流罐液位主要通過塔頂?shù)牟沙隽縼砜刂疲篎IC704調(diào)節(jié)C-702進(jìn)料量控制C-701頂回流罐D(zhuǎn)-702液位、FIC706調(diào)節(jié)C-702回流量控制頂回流罐D(zhuǎn)-703液位、LIC711調(diào)節(jié)丙烯出裝置量控制C-704頂回流罐D(zhuǎn)-704液位。主要影響因素：塔底蒸汽量增大，溫度上升，回流罐液位上升；進(jìn)料組分變輕，回流罐液位上升；塔壓降低，餾出量增大，回流罐液位上升。調(diào)節(jié)方法：減少塔底重沸器加熱蒸汽量；增大塔頂采出量；提高塔壓力，減少塔頂餾出量。(六)低壓蒸汽壓力和溫度控制低壓蒸汽是作為各塔底重沸器熱源，設(shè)計為0.35MPa(表)的飽和蒸汽，由氣壓機(jī)透平備壓汽經(jīng)減壓減溫而得，后來經(jīng)過改造，主要利用氣壓機(jī)小透平蒸汽和煉油廠低壓蒸汽管網(wǎng)的蒸汽。正常生產(chǎn)期間，其壓力不足時，通過PIC905增大補(bǔ)汽調(diào)節(jié)閥PV905開度以增加1.0MPa蒸汽的補(bǔ)充量，反之亦然。但當(dāng)PV905全關(guān)時壓力仍較高時，聯(lián)系廠調(diào)度請有關(guān)裝置降低蒸汽壓力。其溫度TI907通過注入減溫水，用裂解余鍋除氧水或氣體分餾回收的凝結(jié)水量的多少來控制。飽和蒸汽的壓力與溫度的對應(yīng)關(guān)系參見下表：壓力(表)MPa0.360.350.340.300.250.240.20溫度。C148.01147.52146.38142.92138.19137.18132.88三、產(chǎn)品質(zhì)量控制丙烷塔C—701頂餾份中碳四含量控制主要影響因素：塔頂溫度高，碳四含量升高；回流溫度高，回流量小，碳四含量升高；塔頂壓力太低，碳四含量升高；進(jìn)料組分變重或超負(fù)荷，碳四含量升高；進(jìn)料狀態(tài)改變，汽相量增大，碳四含量升高。調(diào)節(jié)方法：適當(dāng)降低塔頂、底溫度；降低回流溫度或適當(dāng)增加回流量；減少塔頂餾出量，提高塔壓；下移進(jìn)料口，適當(dāng)降低塔底溫度，或適當(dāng)降處理量;減少E—701加熱蒸汽量，降低進(jìn)料汽化率。乙烷塔C—702底餾份中碳二控制主要影響因素：碳二采出量減少，塔壓過高；進(jìn)料中C2含量增加；塔低重沸器加熱蒸汽量減少，塔底溫度低。調(diào)節(jié)方法：加大碳二排放量，降低塔壓；聯(lián)系穩(wěn)定崗位脫除液化氣中的碳二餾分；穩(wěn)定塔壓，提高塔底重沸器加熱蒸汽量，以提高塔底溫度。丙烯純度低主要影響因素：進(jìn)料中乙烷含量升高；C-703底溫度過高，塔壓降低；C-704頂回流量過??；回流程度偏高；進(jìn)料量過大，超負(fù)荷。調(diào)節(jié)方法：調(diào)整C-702操作，D-703排放乙烷；降低重沸器加熱蒸汽量；增大C-704頂回流量；降低C-704頂回流溫度；適當(dāng)降低處理量。丙烯塔C-703底丙烷純度控制主要影響因素：塔底溫度偏低，帶丙烯多；塔頂回流量過大，帶丙烯多；進(jìn)料量過大，帶丙烯多。調(diào)節(jié)方法：提高重沸器蒸汽流量；降低回流量，穩(wěn)定回流比；適當(dāng)降低處理量。丙烯含水高主要影響因素：原料精制液化氣帶水超標(biāo)；C-701、C-702回流與頂溫差??；D-701、D-702、D-703、D-704切水不及時;各塔操作不正常；開工初期，系統(tǒng)內(nèi)有存水；采樣分析不規(guī)范。調(diào)節(jié)方法：聯(lián)系液化氣脫硫醇崗位調(diào)整操作；增大C-701、C-702回流與頂溫差；D—701、D—702、D—703、D—704加強(qiáng)切水；平穩(wěn)C—701、C—702、C—703、C—704操作，減少返混;盡快置換掉系統(tǒng)內(nèi)存水；提請化驗工注意。四、非正常操作法開工時塔系統(tǒng)超壓現(xiàn)象：塔頂壓力記錄指示迅速上升。原因:不凝氣置換不徹底，升溫速度過快；循環(huán)冷卻水閥開度過??；熱旁路閥未關(guān)。3.處理方法：降低升溫速度，繼續(xù)向瓦斯系統(tǒng)泄放；打開冷卻水閥，增大冷卻水量；關(guān)小熱旁路閥，盡快建立回流；塔壓局高不下原因：塔回流中斷；低壓蒸汽壓力、溫度上升；循環(huán)水壓力降低或循環(huán)水中斷；壓力調(diào)節(jié)閥失靈；進(jìn)料中輕組分碳二含量升高。處理方法：啟動備用泵或回流調(diào)節(jié)閥副線，恢復(fù)回流；降低塔底重沸器蒸汽流量；聯(lián)系循環(huán)水場提高水壓或盡快恢復(fù)供水；壓力調(diào)節(jié)閥改走副線，請儀表處理調(diào)節(jié)閥；調(diào)節(jié)前塔操作，回流罐向高瓦系統(tǒng)排放碳二。塔底升溫困難1.現(xiàn)象：塔底溫度記錄指示上升緩慢。原因：塔底液位滿或空；重沸器蒸汽調(diào)節(jié)閥故障；重沸器凝結(jié)水出路不暢；低壓蒸汽壓力、溫度過低；進(jìn)料大量帶水；重沸器入口不暢。3.處理方法：調(diào)節(jié)好出料閥開度，穩(wěn)定塔底液位；蒸汽調(diào)節(jié)閥改走副線；疏通后路或改就地排放；提高低壓蒸汽的壓力和溫度；增加切水次數(shù)和切水點(diǎn)或切斷進(jìn)料；聯(lián)系設(shè)備處理。單塔全回流操作現(xiàn)象：進(jìn)料量和出料量為零。原因：進(jìn)料量中斷或部分機(jī)泵、儀表等設(shè)備故障。處理方法：(1)丙烷塔關(guān)FV701(開LV701)停止進(jìn)料；關(guān)LV702,停止塔底抽出，停泵P—703；以塔底重沸器加熱蒸汽量控制塔底液面；塔頂回流量控制回流罐液面；以熱旁路調(diào)節(jié)閥PV701或通過HC701向高瓦線排放，控制塔壓。乙烷塔FV704或泵P—703停止進(jìn)料；關(guān)閉FV705停止塔底抽出；通過FIC701調(diào)節(jié)重沸器加熱蒸汽量控制塔底液面；回流罐液面通過FIC706與LIC706串級控制；通過PIC702控制塔壓。丙烯塔關(guān)閉進(jìn)料閥停止進(jìn)料；關(guān)LV708停止外甩丙烯；關(guān)閉LV711停止外甩丙烯，通過FIC710調(diào)節(jié)D—704液面；通過FIC708串級控制C-704底液面；通過FIC709調(diào)節(jié)塔底重沸器的加熱蒸汽量控制C—703底液面。五、一般事故處理丙烷塔C—701進(jìn)料中斷現(xiàn)象：D—701液面迅速下降，流量記錄指示FIC701回零。原因：因前道工序發(fā)生故障，造成總進(jìn)料中斷；因進(jìn)料泵故障沒有備用泵，進(jìn)料中斷。處理方法：原料線改外甩流程，各塔改全回流操作。裝置晃電現(xiàn)象：照明燈變暗或熄滅后又復(fù)明，所有或部分機(jī)泵停運(yùn)。原因：因電氣系統(tǒng)原因造成電壓波動或短時間停電。處理方法：關(guān)各停運(yùn)機(jī)泵出口閥，緊急啟動各泵，恢復(fù)進(jìn)料及回流；調(diào)整各塔操作至正常，特別防止超溫超壓；若產(chǎn)品不合格改走不合格產(chǎn)品線出裝置。關(guān)鍵泵不能備用現(xiàn)象：泵P-701不能備用