大庆乙烯装置无排放开工实施要点

2014-03-18高加东周小彬

江西化工 2014年1期

高加东李华周小彬

(1.大庆石化分公司化工一厂，黑龙江大庆 163714；2.大庆石化工程有限公司，黑龙江大庆 163714)

一、背景

随着石化技术的飞速发展，市场竞争日趋激烈，为形成规模效益，大庆石化公司乙烯装置在原有年产乙烯30万吨的基础上逐步进行48万吨/年、60万吨/年生产能力的改扩建，再加上2012年异地新建60万吨/年乙烯生产装置的顺利开车，最终形成E1、E2、E3三套乙烯装置并存，达到120万吨/年的生产能力。通过提高乙烯、丙烯、氢气等主、副产品的产量，降低单位产品的能耗。

而对于乙烯装置开车来说，一直都是一个物耗、能耗较大的操作。裂解炉投料，然后启动压缩机，按流程向后系统进料，这种开车方式会造成大量物料排放至火炬，对经济效益及周边环境产生很大的影响。

二、传统开车方式及弊端

以下以前加氢、前脱丙烷工艺流程为例，简要介绍传统开车方式。传统开工方式基本思路和装置流程一样，沿流程从前到后，只有装置运行数据以及组成分析达到正常运行条件后，物料才进入到下一流程，不合格物料通过压力控制放火炬。主要步骤如下：

1.裂解炉投料后，启动裂解气压缩机，送入碱洗塔及后系统；

2.对高压脱丙烷塔进行调整，此时高压脱丙烷塔没有回流，塔顶C4含量很难合格，加氢反应器无法投用，不合格的产品由高压脱丙烷塔回流罐调节放火炬；

3.高压脱丙烷塔顶C4含量达到300ppm以下后，将碳二加氢反应器投入运行，逐渐调整各段入口温度，为避免“飞温”，反应器要提前注入CO进行钝化，并且逐个床层进行调整，不合格的产品仍由高压脱丙烷塔回流罐；

4.加氢反应器出口炔合格后，向前冷送出物料，前冷开始降温，此时不合格物料由氢气和再生气压力调节阀控制放火炬；

5.前冷温度合格后，预切割塔与脱甲烷塔建立液位，由于脱甲烷塔及脱甲烷塔塔釜物料组份较重再沸器很难加热，应及时排放这些物料；

6.当脱甲烷塔甲烷含量合格后，向脱乙烷塔进料，脱乙烷塔进料后进行调整，不合格产品由脱乙烷塔回流罐压力控制放火炬；

7.脱乙烷塔调整时，乙烯塔全回流操作，脱乙烷塔塔顶物料合格后向乙烯塔进料，乙烯产品合格后停止放火炬。

传统开工方式的弊端：

1.开工过程的每一步调整，不合格物料都要排放火炬，造成大量的物料浪费。

2.由于在高压脱丙烷塔及加氢反应器调整时，前冷无法进物料，不能进行预冷，延长了开工时间。

三、无排放开车的实施要点

传统开车方式造成大量物料排放，对装置的经济效益及周边环境产生很大的影响，尤其是对目前新设计装置能力较大，如采用传统的开车方式，物料损失和放火炬量更大，其弊端表现的更为明显，因此探讨无排放开工就具有非常重要的意义。

经过分析研究，大庆石化初步形成“充分利用现有三套乙烯装置的优势，采用老区裂解气先打通流程进行调整，实现无排放开工”的基本思路。实施要点如下：

1.通过无排放开工线把三套乙烯装置连接起来，作为实现任何一套乙烯装置无排放开工的基础。

利用无排放开工线将E1装置裂解气压缩机三段吸入(0.65MPa.G)的裂解气引至E3装置急冷水塔，将裂解气压缩机系统全线充压到0.3MPa.G，而后启动E3装置裂解气压缩机，并利用该线使裂解气压缩机升至正常转速，同时投用碳二加氢反应器，加氢合格后向前冷系统进料，前冷系统升压完成后，投用循环甲烷和氢气开工线，建立大循环操作，对前冷进行降温，打通后分离系统全流程。

2.利用装置自身各不凝气返段间流程增加系统循环量，减少物料排放。

在裂解气压缩机启动前,通过装置的开工乙烯和丙烯流程，将E3装置的丙烯塔、低压脱丙烷塔建立全回流，脱乙烷塔用气相乙烯充压至正常操作压力。然后利用这些系统的不凝气线向裂解气压缩机段间返回乙烯、丙烯，增加系统内的乙烯和丙烯循环量，从而实现在不投用裂解炉的情况下，打通从裂解气压缩机到冷箱、脱甲烷塔、脱乙烷塔和碳二加氢反应器的整个流程，最终在不投用裂解炉的情况下，调整各系统温度、压力、组成等指标达到或接近设计参数。