延长汽提塔的运行周期

抚顺石化公司化工塑料厂 苯乙烯车间QC小组

（辽宁 抚顺 113008）

延长汽提塔的运行周期

抚顺石化公司化工塑料厂 苯乙烯车间QC小组

（辽宁 抚顺 113008）

小组概况

选定课题：延长汽提塔的运行周期；

成立时间：1999年10月1日；

小组类型：现场型；

注册时间：2009年1月20日；

活动时间：2009年3～12月；

获奖情况：获国家级优秀成果1项，获中国质协石油分会QC小组成果一等奖3项，获公司级优秀QC小组成果4项。

表1是小组成员表。

选题理由

图1为选题理由框图。

表1 小组成员表

现状调查

1 工艺流程简介

苯乙烯装置脱氢凝液进入油水分离罐（V-307）进行油水分离，经聚结器预过滤器、聚结器，进入汽提塔，气相物质从塔顶馏出，冷却后，凝液回到油水分离罐（V-307），不凝气进入尾气盐冷器（E-306），抽真空。汽提塔（T-301）底部汽提水进入污水罐（V-310），最后送至采暖水罐（V-318），然后经动力污水处理后回用（见图2）。

2 现状调查

污水汽提系统所处理的工艺污水含有大量的低聚物、催化剂粉末和易聚合的苯乙烯单体，由于以上物质特殊的物理、化学性质，很容易在污水汽提系统内形成聚合物，严重时造成污水汽提系统停车。另外汽提塔的平稳运行可以减少工艺污水中的含油类的排放，从而减轻污水处理厂的处理压力。

表2为2007年6月～2009年3月汽提塔运行周期统计表。

表2 2007年～2009年汽提塔运行周期统计表

活动目标

活动目标:汽提塔系统正常运行周期达到180d。

可行性分析：

（1）2006年增加聚结器系统，2008年在聚结器前增加两组过滤器，有良好的设备基保障。

（2）公用工程系统经过优化能保证系统稳定运行。

（3）近两年来汽提塔系统运行可达到182d。小组成员均为具有丰富的实际操作经验，精心操作可以实现目标。

原因分析

本QC小组成员通过对可能影响汽提塔运行周期的运行记录进行总结、分析，并绘制关联图(见图3）。

要因确认

以关联图为基础，针对10条末端因素小组群策群力进行逐条验证确定主要原因。

1 验证1：油水分离罐能力不足

查阅油水分离罐（V-307）设备资料，发现装置多次扩能改造后油水分离罐设计值已不能满足现状。2009年5月7～17日对油水分离罐（V-307）出口进行取样分析（见表3），石油类测得结果平均值为85.54mg/L，查阅装置扩能前生产平稳时的石油类平均值为60.1mg/L。从获取的数据可看出油水分离器（V-307）处理能力（即油水分离能力）大幅下降。更多的石油类进入汽提塔，高温作用下，发生聚合等副反应，杂质进入汽提塔，影响其稳定运行。

表3 2009年5月7～17日V-307出口石油类含量统计

验证方式：取样分析；结论：要因；验证人：佟以超、梁志强；验证日期：2009年5月17日。

2 验证2：蒸汽压力波动

调取2008年12月～2009年3月蒸汽压力曲线（见表4），蒸汽压力的月平均值为607kPa，与工艺指标要求的600 kPa符合，蒸汽压力的波动对汽提塔的操作影响不大。

表4 蒸汽压力波动影响统计表

验证方式：调查分析；结论：非要因；验证人：金玉子、孙立国；验证日期：2009年5月9日。

3 验证3：回收各工段不洁物料

在苯乙烯装置工艺中为减少装置损耗，各工段凝液（含有大量的催化剂粉末、油泥物料）经简单处理后回收到油水分离罐（V-307）。凝液中含有的大量催化剂粉末、油泥随物料由油水分离罐（V-307）进入汽提塔系统，极易造成汽提塔（T-301）填料堵塞。统计调查历次装置停车处理的日志。从统计情况来看，堵塞汽提塔填料的主要是苯乙烯聚合物，而不是催化剂粉末、油泥。

验证方式：现场验证 ；结论：非要因；验证人：高文彬；验证日期：2009年5月10日。

4 验证4：油相在换热器内停留时间较长

由于汽提塔为负压操作，油汽提后经塔顶换热器（E-307）、塔顶换热器（E-308）流入油水分离罐（V-307）中，油相流速度较慢，油相在换热器内停留时间较长。统计调查历次装置停车处理的日志。从统计情况来看，历次的停车检查换热器堵塞均不太严重，并非是停车的主要原因。

验证方式：调查分析；结论：非要因；验证人：佟以超、赵勇；验证日期：2009年5月15日。

5 验证5：进料波动

统计2009年前期进料负荷变化时（见表5），V-307出口石油类没有明显的变化，表明进料负荷波动对汽提塔的长周期运行不起决定性作用。

小组成员统计了2009年1～5月份脱氢系统乙苯进料，脱氢系统负荷在8 750～11 007kg/h之间变化，V-307出口含油在82.23～89.25mg/L之间波动，V-307出口含油变化不大，基本比较稳定，完全可以通过后续操作来降低此因素的影响。

表5 2009年1～5月份乙苯进料与V-307出口石油类统计表

验证方式：调查分析 ；结论：非要因；验证人：金玉子、孙立国；验证日期：2009年5月9日。

6 验证6：空冷器、水冷器、盐冷器等冷量不够

工艺卡片要求油水分离罐（V-307）温度控制在30～35℃（见表6）， 分析2008年12月～2009年3月油水分离罐（V-307）的物料温度控制在30～35℃，与工艺卡片的要求相符。

验证方式：调查分析；结论：非要因；验证人：佟以超、欧阳瑞；验证日期：2009年5月19日。

表6 油水分离罐（V-307）的物料温度统计表

7 验证7：聚结器安装位置不合理

聚结器的作用没有充分发挥。一是聚结器及其预过滤器间歇排油；二是由于汽提系统聚结器在装置四楼，所在位置过高，造成集油包内液位过低，不能充满，即油有时不能从顶部排到油水分离罐（V-307）中，聚结器未发挥除掉部分油的作用（见表7）。

表7 聚结器安装在四楼时出入口石油类对比

对2009年5月10～17日聚结器入口和出口含油进行取样分析，测得石油类含量平均值为分别为80.38mg/L和73.78mg/L，基本没有起到除油效果。

验证方式：调查分析；结论：要因；验证人：佟以超、徐波；验证日期：2009年5月19日。

8 验证8：未严格执行操作规程

现场检查岗位人员对操作规程中有关汽提塔操作章程的了解程度，发现在岗多年的操作人员对塔的操作从理论到实际熟练准确，虽然新调入人员还有一定的偏差 （新调入人员占岗位人员比例较小），通过加强培训、考核、检查可提高新调入人员的岗位熟练度。已安排相关培训，考核检查由专人负责。该问题已解决。

验证方式：现场验证；结论：非要因；验证人：金玉子、欧阳瑞；验证日期：2009年5月18日。

9 验证9：换热器泄露

现场验证换热器换热效率，汽提塔系统为负压操作，如果换热器存在泄漏，则在换热器管层的排污阀处应有向汽提塔的抽气声。经过对塔顶冷凝器（E-307、E-308）检查，发现换热器壳程不存在泄漏情况。

验证方式：现场验证 ；结论：非要因；验证人：徐波、赵勇；验证日期：2009年5月16日。

10 验证10：工艺条件不合理

统计2009年3月1日～5月10日汽提塔出口石油类含量逐渐上升（见表8），由0.69mg/L上升到49.85mg/L。而从工艺控制指标看，汽提塔的塔釜温度由92.3℃降至82.8℃，进料温度、塔顶和塔釜的压力也变化较大。汽提系统过滤器的清理频次也由每周2次增加到每天1次。系统内聚合物增加，到2009年5月上旬可以看出，汽提塔聚堵严重。

验证方式：调查分析；结论：要因；验证人：佟以超、欧阳瑞；验证日期：2009年5月19日。

通过要因确认表可看出，油水分离罐能力不足、聚结器安装位置不合理和工艺条件不合理是主要影响因素，是本次QC小组活动急需要解决的问题。

表8 汽提塔工艺条件及汽提塔出口石油类对比表

制定对策

根据5W1H制定对策如表9。

对策实施

1 对策实施1

根据公司整体规划，我厂苯乙烯装置将于2010年搬迁拆除，受其影响，我装置不可能有大的资金投入用于设备设施改造。因此小组决定利用现有资源解决油水分离罐能力不足的问题。

由梁志强负责利用2009年6月份汽提系统停车期间安排清理油水分离罐（V-307）的清理铁屑、油泥等杂物。2009年6月份由梁志强负责对油水分离罐人孔盖进行回装，以减少空气与物料接触几率。在日常操作中，提高油水分离罐油层厚度，油层厚度由原来的200mm提高到300mm，增强油水分离效果。

投用V-308罐，延长汽提塔上游来水的停留时间，以大大降低了汽提塔进料中石油类（见图4，表10）。

表9 对策表

2 对策实施2

2009年6月份汽提塔停车期间，由设备主任徐波负责安排进行聚结器位置调整，将聚结器位置由原来的装置四楼移至地面。2009年7月份由欧阳瑞负责制定聚结器控制要求：

（1）脱氢内操每小时对聚结器进行排油1次，调节阀开度为10%～15%之间，排油时间为3～5min。

（2）外操每班现场手动排1次油。

（3）8h切换1次预过滤器。

对于操作情况由佟以超和欧阳瑞进行考核。

通过表11聚结器出口的石油类的对比可以看出，在聚结器出口的石油类有明显的下降，聚结器在移至装置一楼及加强对聚结器的操作后，起到了显著的效果。

3 对策实施3

由高文彬主任负责组织金玉子、欧阳瑞于2009年7月2日进行正交试验。选定四因素三位级，选用L9（34）正交试验表做试验。

（1）确定因素位级表（见表 12）。

（2）选用 L9（34）正交试验表做试验得试验结果（见表 13）。

（3）对试验结果进行分析（见图 5）。

从 直 观 看 ，A2B3C1D2最 好 ，A2：68℃ ，B3：60kPa，C1：52kPa：D2:88℃ ；

表10 相同负荷情况下实施前、后石油类含量对比表

从 趋 势 图 ，A2B3C2D2最 佳 ，A2：68℃ ，B3：60kPa，C2：56kPa：D2:88℃ ；

从极差看，D＞C＞A＞B，塔釜温度为主要影响因素。

表11 聚结器在装置四楼与装置一楼出口石油类对比

表12 因素水平表

表13 汽提塔试验计划与试验结果

因此，塔釜压力太低对脱氢汽包产汽系统有影响， 同时抽真空负荷加大，A2B3C2D2最佳，A2：68℃，B3：60kPa，C2：56kPa，D2:88℃。

按进料温度 A2：68±2℃，塔顶压力 B3：60±1kPa，塔釜压力 C2：56±1kPa，塔釜温度 D2：88±1℃，组织生产。

选用优化后的工艺条件组织生产，从实际情况表明在应用新的操作条件后，汽提塔出口的石油类含量较优化前有显著降低（见表14）。

效果检查

1 目标值检查及巩固期效果

QC小组经过活动后，汽提塔（T-301）运行周期明显延长，活动效果显著。2009年9～12月为本次活动的巩固期。从2009年6月10日汽提塔完成清理后开工到12月31日，汽提塔一直平稳运行，由活动前的95.5d变成活动后的204d，完成了目标180d的任务。

表14 对策实施前后汽提塔出口石油类对比

2 经济效益

小组活动创造了可观的经济效益，汽提塔的运行周期从95.5d延长到204d，减少了汽提塔的检修次数。汽提塔检修一次所需的费用：

更换填料：8 900 元/m2×5m2=44 500 元；

聚结器芯子：24根×3 376元/根=81 024元；

预过滤器芯子：24根×2组×247元/根=11 856元；

人工费用：60 000元；

合计：44 500+81 024+11 856+60 000=197 380元。

汽提塔运行周期延长一倍，按检修两次计算，所节省的费用约计：197 380×2=394 760元。

制定巩固措施

（1）将汽提塔进料温度、塔顶压力、塔釜压力和温度、汽提塔出口石油类含量控制指标纳入到苯乙烯装置工艺卡片（编号：FSHS/WJ 003.031-2010）。

（2）车间加强对汽提塔操作的管理，并根据寻找到的最佳操作参数重新修订了汽提塔操作规程 （编号：Q/SY FHHSJCZ 0201-2005）。

（3）为巩固成果，小组将活动过程中的有效措施考核纳入到 《苯乙烯车间管理考核细则》（修订后编号：HSBYX 06-2010）中，规定车间每周考核岗位员工的操作参数，月累计超标1%，扣岗位员工奖金系数0.1。

遗留问题和下步打算

课题完成后，小组人员进行了认真总结。通过本次活动，汽提塔运行周期有显著的延长。但是，苯乙烯装置空冷器的冷凝效果不理想。在今后的工作中，我们将进一步开展QC小组活动，增强质量管理意识，并以“增强空冷器冷凝效果”为活动主题进行活动，争取下一个PDCA循环中促进装置物耗进一步下降。

��永场

2010-07-08