[doc] 5.6万吨／年丁二烯抽提装置开车总结

[doc] 5.6万吨／年丁二烯抽提装置开车总结 5.6万吨,年丁二烯抽提装置开车总结 ? ? 第l期齐鲁石油化工 /年丁二烯抽提装置开车总结 5.6万吨 一 ,前言 于元埠 (齐鲁石化公司权砬厂) 齐鲁石化公司橡胶厂丁二烯抽提装置, 系采用日本瑞翁(2酬)公司的GFB(C-eoa ProcessofButadiene),自碳四馏份中萃 取蒸馏精材高纯度丁二烯单体的生产装置. 装置设计生产能力为5.6万t/a丁二烯产品, 总投资为2836.52万元,于1986年底基本建 成,1987年5月18日一次投料试车成功,只 用14.5小时就生产出合格丁二烯产品.装置 自投产3年来,共产丁二烯90354吨,实现了 长周期连续稳定运转. 二,生产工艺及特点 丁二烯抽提装置由第一萃取蒸馏,第二 萃取蒸馏I二甲胺脱除,直接精馏I溶剂提纯 和丁二烯回收六个部分组成.含有丁二烯的 原料碳四,依次通过前四个部分.在第一,二 部分中,用二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂,物 料中比丁二烯难溶的组份在第一部分中除 去,比丁二烯易溶的组份在第二部分中除去, 所得粗丁二烯在第三部分中经永洗除去二甲 胺后,在第四部分中经过两个塔直接精馏,除 去与丁二烯沸点差异较大的其他杂质,得到 聚合级丁二烯.在第一,二部分中循环使用的 溶剂,抽出一定量进入第五部分,除去溶剂中 的丁二烯二聚物,永份和焦油,以保持溶剂的 纯度.从丁苯橡胶装置来的回收丁二烯t在第 六部分中脱除苯乙烯和永,所产丁二烯含有 较多的2一丁烯,送原料罐与原料碳四混合t 一 起进装置处理. 日本瑞翁公司的.GPB工艺t是比较先 进,比较成熟的一套丁二烯生产工艺,有如下 几个特点:?对原料碳四的适应性强.丁二烯 含量在15,60的范围内,都可以生产出 合格的丁二烯产品.?操作周期长.该工艺成 熟,对安全生产,设备保运,化学品使用,以 及异常现象的处理,都有相应的技术措施,只 要严格按规程操作,一次检修可保证运行一 年.?节能效果好.产品剖产品回收率高,可 达97%,热能回收利用比较彻底.?生产能 力太,生产成本低. 三,试车考核情况 装置经过溶剂冷运热运合格后,于1987 年5月18日上午1O时进裂解碳四,19日0 作者简介 于元坤1968年毕业于华东化工学院基本有机音成专业,现任椽赃厂碳四 车问主任t高级工程师.曾从事锦纶,氧化脱氢僵化剂,三异丁基铝,异丁烯和腰 丁橡胶的生产技术工作.且参加过国内许多套甲基叔丁基醚装置的试生产工作.现 从事丁=烯,甲基叔丁基醚和l一丁烯的生产技术和管理工作. 12齐鲁石油化工 时30分产出合格丁二烯产品.从投料到产品 合格14.5小时,创造了国内同类装置首次投 料试车的最好水平. 装置工艺条件平穗后t进行了72小时满 负荷考棱.由于碳四原料中丁二烯含量较设 计值偏低(见1),造成了各塔负荷不均衡, 除第一葶取精馏塔上部超负荷以外,其余各 塔负荷均低于设计偿见表2).使装置丁二 烯生产能力下降,物耗上升(见表3).但是 丁二爝产品质量完全达到设计要求(见表 d).由于第一萃取精馏塔上部超负荷,及当 时工人操作还不够熟练影响了塔的分离效 果,因此在工艺排放物中丁二烯损失较大,超 过设计值(分布情况见表5),丁二爝收率只 达到96.27,低于合同保证值97的指标. 衰l器舍薯雹平均组或 设计僵首次投科实烯烃厂硪四 (w)际值[w)实际值(w) 乙烯擞量 丙靛丙烯200.290.107 丙=烯14 正丁娩鼻丁烷1.5.861.166 反丁烯35.79?2.9345.78 崩丁烯e.045.29s.16 1.3__T=持1.653.474. 甲基乙炔50.1941.?2.5 1,2一丁二持n.16O.0?札44 乙基乙炔0.25O.I3O.21 乙烯基乙炔n.20O.O3 磋五n.64O.29325 其索n.50O.14 寰l备培负荷 设计负荷实蓐负荷负荷增名嚣位号 (t/h)(t/h)减比() 第专按期丁二母工艺损失境计襄 设计值实际值 捧敛点音量捧放量古量掉煎量 扣)(kS/h)(w)(ks/h) 第一萃取塔顶0.319.100 氯气洗涤嚣5664.3 第=汽挺塔顶l1.8?l9.738.0420.9 第一糟馏塔顶61.9634.569.275.3 第:糖馏塔底?.83l1.18.6934.4 音计90.8I84.9 四,问和讨论 L第一萃取精馏塔的能力 本装置设计生产能力为5.6万t/a,第一 葶取精馏塔上半部塔径为24OOram,下半部 塔径为2500mm~燕山石化公司合成椽胶厂 丁二烯抽提装置设计生产能力为d.5万t/a, ? ? ? 第l期齐鲁石油化工l3 而第一萃取精馏塔上半部和下半部塔径都是 2500mm.当碳四原料中丁二烯含量小于设计 值50.19时,该塔的生产能力就受到了限 制,该装置也达不到设计生产能力.原料中 丁二烯含量愈低,问题愈突出.刚开车时,原 料中丁二烯舍量只有43左右,由于烯烃广 的努力,目前原料中丁二烯的含量已上升到 d8,有时还高一些,使I司题逐步得到解决. 但是,第一葶取精馏塔的生产能力,仍然是 装置达标的主要制约因素,绐进一步扩大生 产能力增加了困难. 2.原料组成对产品质量的影响 该装置对原料碳四的适应性比较强,据 日方介绍,原料中丁二烯含量在l5,60 的范围中,都可以生产出合格的丁二烯产品. 开车以来,科中丁二烯含量由d3左右, 上升到d8%左右,产品始终合格.在1987年 10月至l988年3月之间,为了补充原料,曾 将丁烯氧化氢粗丁二烯引入系统.裂解碳 四与粗丁二烯按2.4:1至1.8:1的比例均 匀混合.粗丁二烯的组成及其中一种混合物 料组成见表6.由于氧化脱氢粗丁二烯中丁 二烯,顺丁烯,反丁烯含量高,混合后,原 料中丁二烯的含量上开到47,60,顺丁 烯含量上开到5,8,反丁烯的含量上开 到8%,l5.顺,反丁烯是DM.F法中较难 分离的组份,舍量升高,给分离增加难度,但 产品仍然全部合格. 寰’蕾化脱氢租丁,囊辑磺四,翟合轴组成 粗丁组成裂解琏四组成{昆音物组成组舒 (‘(‘(%) 正异丁烷7I.162.2 正丁烯8.922.O?5 .T9 异丁烯】.2J2.4 丘丁烯】5.65.168.7 顺丁烯8?.275.6 丁二烯62.64土549.1 靛烃1.J2 音计J00J00JOO 3.双螺杆压缩机的检修问题 丁二烯压缩机是GPB工艺中的关键设 备.由于该机比较复杂,许多人把它视为检 修的禁区,不敢定期检修,导致了设备不应 有的损坏.齐鲁石化橡胶厂丁二烯抽提装置 投产以后,每年都对该机进行检修,保证了 机组的正常运行.每次打开机体,都发现在 一 ,二段瞬陌螺杆上,密封函内部及各段进 出口器壁上,附着一层厚厚的垢.在进出口 消音器内,也有类似物质生成.这是一种丁 二烯自聚物,兄弟厂曾因这种自聚物脱落进 入阴陌螺扦之间造成设备损坏,迫使装置紧 急停车,造成很大损失.在密封函内部和阴 陌螺扦上的自聚物,增加了运动阻力,增加 了动力损耗,使停车时盘车困难.这种物质 产生的原因,是由于每次停车检修后,没有 进行化学清洗.因此,在开车前,压缩机系 统也要加入一定量二乙基羟胺,杀死系统中 自聚物活性”种子”,杜绝自聚物产生的条件 化学处理应当是压缩机检修不可分的内容. 4.焦油堵塞设备的问题 焦油是GPB工艺中的一个复杂问题.它 在系统中生成,并与糠醛,亚硝酸铺形成复 合阻聚体系,同时又是造成设备堵塞,机泵 磨损的原因之一.焦油是循环溶剂中高沸点 物质的总和,凡在溶剂再生釜中蒸发不出去 的东西,都留在焦油之中.如碳五二烯烃与 糠醛的聚合物,糠醛的氧化钫,糠醛与丁二 烯氧化钫的聚合物,丁二烯自聚物等.焦油 中起阻聚作用的是含羟基的物质,能够中断 自由基反应.当循环溶剂中焦油含量超过 5时,在局部设备中,可以产生浓缩,造成 设备的堵塞.在正常情况下,焦油溶解在循 环溶剂中,当水含量高时,会产生水析现象, 粘稠的焦油就会从溶剂中分离出来,粘附在 器壁上,难以清理.所以,设备,管线进循 环溶剂前要欧扫,把水欧干}停车检修, (下转63页) 第l期齐鲁石油化工63 (上接I3页) 要把溶剂彻底倒空,用氮气吹扫干净,才能 进水.与循环溶剂有关的第一萃取精馏塔和 第二萃取精馏塔,回流罐应加脱水措施,防 止把游离水打回塔内,造成焦油析出.堵塞 塔盘和降液管.许多厂家第二莘取精馏塔运 行后期的堵塞,都是由此而产生的.回流液 脱水,还可以降低循环溶剂的含水量,提高 溶剂的质量 5.丁烷丁烯组份中丁=烯的脱除 在第一萃取精馏塔顶采出的物科中,含 有大量的丁烷丁烯组份.其中的1一丁烯,异 丁烯和2一丁烯,都是宝贵的化工原科,应当 加以充分利用.但是,丁二烯,异丁烯和l一 丁烯的沸点十分接近,用一般的精馏不 能分离,而按设计要求,丁烷丁烯馏份中含 有0.3的丁二烯,这就给丁烷丁烯馏份的 利用带来一定的困难.为了充分利用丁烷丁 烯馏份,采取调节第一萃取精馏塔的回流比, 溶剂比和进料口位置,适当改变工艺条件,使 丁二烯的含量由设计值的D.3下降到 40ppm以下在动力消耗基本不增加的情况 下,多增产了丁二烯产品,为丁烷丁烯组份 的利用打下基础.这种方法比丁二烯加氢脱 除丁二烯的方法优越得多.齐鲁石化橡胶厂 利用这种方法脱除丁二烯,然后利用醚化方 法脱除异丁烯,生产出聚合级1一丁烯产品. B.丁二烯自聚问题 在丁二烯的生产过程中,丁二烯自聚是 一 个普遍的问题,不仅耗损丁二烯,造成物 料的消耗增加,而且会堵塞设备,使装置被 迫停车检修.严重时,自聚物胀破设备管 线,引起一系列事故.在丁二烯抽提装置中, 主要的丁二烯自聚物有4种,即二聚物,键 状橡胶聚合物,海绵状聚合物和端基聚合物. 二聚物是丁二烯的热聚合物,生成的速率只 与物料的温度和物料中二聚物的浓度有关, 其它三种聚合物的产生都与系统的氧含量有 关.这4种自聚物中,危害比较大的是海绵 状聚合物和端基聚合物.防止自聚物的产生 是十分困难的,但措掩得当,可以使自聚物 的产生得到控制.首先是大修以后,装置中 接触高浓度丁=烯的部位要进行化学清洗, 清除遗留下来的自聚物活性种子和过氧化 物,并且使铁的高价氧化物变为低价氧化物. 其次是严格控制生产过程中系统中的氧含 量.切断进氧的来源,加入适量的脱氧剂.三 是萃取部分和精馏部分都要加入适当的阻聚 剂.萃取部分加入的糠醛,本身也是脱氧剂. 如果系统中氧含量高,消耗很快,应及时补 充.因此要加强分析检验,保证工艺条件稳 定.