芳烃抽提二甲苯白土塔活化流程改进技术分析

尹卫兰 张高峰(中国海油惠州石化有限公司，广东 惠州 516086)

惠州石化二期芳烃抽提联合装置二甲苯单元主要产品为符合国标要求的3℃二甲苯产品，原料为来自装置预处理单元脱庚烷塔塔底经过切割后的C8＋组分，原料经过与二甲苯塔塔底物料换热和二甲苯白土塔进料加热器加热后经过白土塔进入二甲苯塔，二甲苯产品经过侧线采出经冷却后出装置。

白土塔是保证二甲苯产品溴指数合格的主要设备，而原料溴指数偏高，导致二甲苯白土塔白土更换频率高，由于更换的新白土带有少量水，且二甲苯塔为热回流，因此活化期间塔压升高，需打开安全阀副线排放，导致二甲苯损失，并导致防空罐温度升高，不利于安全生产。

1 工艺流程

1.1 原始工艺流程

在工艺原始设计时，二甲苯白土塔没有专用的活化流程，在更换白土后，白土塔气密置换合格并充液完成后，白土塔进行活化。

正常操作流程——小流量串联活化（图1）：确认新白土塔的出口双阀全开，原运行白土塔到新白土塔的旁路阀微开,实现运行白土塔与新白土塔小流量串联活化，活化过程中要随着时间的延长逐步关小原运行白土塔出口第二道阀调整活化流量，活化过程既要保证活化效果，还要避免二甲苯塔压力升高过快而影响平稳生产，最终控制新白土塔出口水含量小于100PPM。但是在实际操作过程中塔压明显上升严重影响到二甲苯塔的平稳运行，操作压力达到0.12MPA(正常操作压力0.08MPA)，需要操作员现场到回流罐顶开排放调节阀的旁路阀和微开安全阀旁路来降低压力维持操作，造成了二甲苯产品的损失，同时高温物料直接排放至放空罐，加大了维持安全生产的风险。

图1：小流量串联活化

1.2 改造后工艺流程

结合多次更换白土后进行活化时的现场实际操作过程和中控操作参数变化，与同事及工程师讨论分析后,确定活化时塔压高的唯一原因就是二甲苯单元原始设计时没有为白土塔设计专用的充液活化流程,因此部门决定对白土塔充液活化流程进行改造。经工程师与设计单位山东院沟通后，确定改造方案——增加二甲苯产品至白土塔R701A/B充液活化流程，更换后的白土塔直接用溴指数较低的二甲苯产品（出产品时溴指数控制60PPM,不出产品时控制350PPM）小流量进行充液，避免新鲜白土活性提前消耗，充液后的白土塔用高温的侧线二甲苯从白土塔顶部进入白土塔进行活化，参与活化的二甲苯产品从白土塔底部出来后再通过增加管道聚结器脱除活化的水分来保证二甲苯产品合格。具体流程（图2）为：在二甲苯侧线产品泵2137-P-703A/B 出口进二甲苯产品空冷器（2137-A-702）前加隔离双阀,在双阀前引出一根管线连接至R-701A/B 入口，利用热的二甲苯产品对白土塔进行活化将白土中的水蒸汽赶出，携带有水蒸汽的二甲苯经管线返回至隔离双阀后进入二甲苯产品空冷器（2137-A-702）、二甲苯产品后冷器（2137-E-701）冷却至40℃后，进入新增二甲苯产品聚结器（2137-S-701），脱除微量水后的二甲苯产品出装置。

新增的白土塔活化流程可能会出现的情况及应对：新流程采用溴指数较低的二甲苯产品对新鲜白土进行活化，主要目的是彻底脱除活化中的水分，保证二甲苯塔的平稳操作。参与活化的二甲苯产品溴指数较低60PPM，但是温度为160℃且含有1.6%～2.5%的NA，进入白土塔后会与白土发生聚合和烷基化反应，生成高沸点的聚合物，这些高沸点的聚合物吸附在白土表面，微量的聚合物可能随着活化的二甲苯产品带出而影响到火化后二甲苯产品质量，针对这一可能性工程师与设计方和班组多次进行分析研讨后得出应对策略：一、活化过程中要控制活化流量。二、在活化过程中加大对二甲苯产品的化验分析频率。三、当出现活化后二甲苯产品质量不合格时我们迅速联系调度将二甲苯产品切至不合格罐。四、活化结束后二甲苯产品恢复正常采出流程，与二甲苯白土塔相连管线要用盲板隔离，避免物料互串影响二甲苯产品质量。

图2：新增活化流程

2 技改后装置运行情况及效果

（1）二甲苯白土塔充液活化线流程改造后，更换白土后的活化过程中，二甲苯塔操作平稳彻底解决了白土活化时的水汽无法排出影响平稳生产的不利因素。

（2）二甲苯白土塔充液活化线流程改造后，彻底解决了通过现场加大排放来维持二甲苯塔塔压的操作方法，从根本上消除了活化排放的高温物料对放空罐、地下罐、火炬管网造成的潜在风险，保障了装置的平稳运行。避免了因活化加大排放而造成的二甲苯损失，每次活化造成放空罐液位高排放至地下污油罐而导致的污油外送最少四次，根据外送污油样品的化验分析可以计算出活化流程改造后白土塔每个运行周期可以减少二甲苯产品损失约30 吨（正常污油中C8A 含量约1.6 吨，活化时C8A含量约8.6吨左右），如表1。

表1：活化与正常时污油样品分析对比

（3）二甲苯白土塔充液活化线流程改造后，白土塔运行周期由50 天更换一次到现在的70 天更换一次，使用周期延长了20天，白土更换次数以年计算每年可以降低两次，综合计算每年可以为公司节省549.4 万元的三剂更换、装填、处理的总费用，如表2。

表2：R701充液活化改造前后各项费用

（4）二甲苯白土塔充液活化线流程改造后，暂未发现二甲苯产品因活化而造成的质量事故。在以后的白土活化操作中，严格按照《活化二甲苯产品不合格预案》进行操作：一、活化过程中要控制活化流量；二、在活化过程中加大对二甲苯产品的化验分析频率；三、活化后二甲苯产品质量不合格时迅速联系调度将二甲苯产品切至不合格罐；四、活化结束后二甲苯产品恢复正常采出流程，与二甲苯白土塔相连管线要用盲板隔离，避免物料互串影响二甲苯产品质量。

3 结语

通过操作证明，二甲苯白土塔充液活化流程改造后，可以稳定二甲苯塔的正常操作，彻底解决了白土活化时的水汽无法排出影响平稳生产的不利因素,减少了二甲苯塔排放造成的二甲苯产品损失，从根本上消除了活化排放的高温物料对放空罐、地下罐、火炬管网造成的潜在风险，保障了装置的平稳运行。且充液时二甲苯产品溴指数低不会提前消耗白土活性，延长了新鲜白土的使用寿命；减少了全年的更换次数节省了三剂总费用大幅降低了换剂工作量。