裂解气中CO超标原因分析及应对措施.pdf
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1、工工工工工工工工工工工工业业业业业业业业业业业业技技技技技技技技技技技技术术术术术术术术术术术术乙 烯 工 业()裂解气中 超标原因分析及应对措施刘 驰 武传朋 谭伟洪 郑文兢 苟成冬(中科(广东)炼化有限公司 广东 湛江 中石化安全工程研究院有限公司 山东 青岛)摘 要:乙烯是石油化工重要的基础原料在裂解生产过程中伴随有 的生成 裂解气中 含量超标会使碳二加氢催化剂中毒出现漏炔现象造成乙烯产品不合格更甚者导致装置联锁停车影响乙烯的正常生产 文中论述了蒸汽裂解装置 的生成过程根据装置实际生产工况系统性分析了裂解气中 含量超标的原因其最主要原因为裂解炉炉管出口温度()超温、裂解原料硫含量减少和投
2、料前炉管注硫钝化不完全 同时根据 超标的原因提出了相应的处置措施关键词:乙烯裂解 超标 炉管出口温度 硫含量 在裂解炉炉管中烃类裂解原料和水蒸气混合后进行高温裂解发生碳链断裂或脱氢反应并生成富含乙烯和其它烯烃的复杂混合物 烃类在管式裂解炉辐射段发生高温蒸汽裂解反应时同时伴随有聚合、缩合等二次反应的发生导致炉管内壁上产生焦炭累积而形成结焦 裂解气中的 来自稀释蒸汽同焦碳的水煤气反应:裂解气中 含量一般为 /若裂解气中 含量过高会使碳二加氢系统的催化剂暂时性失活导致碳二加氢系统漏炔造成乙烯中乙炔含量超标产品不合格严重时影响乙烯联合装置的正常生产 因此裂解气中 含量稳定是蒸汽裂解装置安稳运行的重要指
3、标对乙烯产品的质量有着重要的意义 某 /蒸汽裂解装置在 年 月首次开工投料后的半年内裂解气中 含量频繁出现超标问题导致乙烯产品质量多次不合格严重影响了乙烯装置的安稳运行 本文分析了造成裂解气中 含量过高的原因并提出了相应的解决措施为蒸汽裂解装置的长周期安全稳定运行提供了技术支撑 裂解气中 危害性及碳二加氢系统漏炔分析碳二加氢反应器进料中 比乙炔优先占据催化剂表面的活性位抑制了对乙炔加氢的催化作用导致乙炔转化率降低出现碳二加氢漏炔 在乙烯装置生产过程中裂解气中 浓度一般在 /由于碳二加氢系统采用三段反应器串联流程生产正常生产时前面的两段反应器即可保证碳二加氢出口产品合格第三段反应器起保护床层作用
4、因此仅需调整三段反应器入口温度即可提高催化剂活性克服 对催化剂的中毒影响 碳二加氢系统进料中 浓度对出口乙炔含量及乙炔转化率影响如图 所示碳二加氢系统反应条件:温度 压力 空速 图 进料中 含量对出口乙炔含量及乙炔转化率影响收稿日期:修改稿收到日期:作者简介:刘驰男 年毕业于中国石油大学(华东)过程装备与控制工程专业主要从事乙烯装置生产管理工作助理工程师 乙 烯 工 业第 卷 由图 可知:进料中 含量超过 /后裂解气中乙炔含量快速增加乙炔转化率快速下降在乙烯装置实际生产过程中常由于 含量快速上涨而引发碳二加氢催化剂的中毒引起漏炔现象 经分析碳二加氢漏炔的原因主要有以下几点:)裂解气中 含量在短
5、时间内快速增加而碳二加氢系统对反应温度比较敏感调节不当易发生飞温现象造成装置联锁停车 因此碳二加氢反应器的入口温度一般需要进行缓慢的调节不能在短时间内进行大幅度调节所以在短时间内裂解气中 含量的突然性增加易使碳二加氢发生漏炔现象)在乙烯装置生产过程中操作人员是依据反应器入口 在线分析仪的分析结果来进行碳二加氢反应器入口温度的调节 在线分析仪的分析周期为 /次 裂解气中 的分析检测存在一定的滞后性在下一次分析结果显示之前裂解气中高含量的 已进入碳二加氢反应器中使催化剂中毒反应器入口温度还未及时进行升温来提高催化剂反应活性从而导致碳二加氢系统漏炔 裂解气中 超标原因分析及措施对某 /蒸汽裂解装置因
6、裂解气中 含量波动造成的多次漏炔事故进行了总结分析造成裂解气中 含量波动的原因主要有以下 个方面:炉管出口温度()超温裂解原料硫含量减少炉管注硫钝化不完全.裂解炉 超温裂解气中 主要由水煤气反应生成该反应是一个强吸热反应故裂解炉 越高越有利于此反应的发生 因此控制裂解炉 稳定不超温可有效避免 快速上涨 笔者结合裂解炉多次 超温造成裂解气中 快速上涨的事故案例分析总结了造成裂解炉 超温的主要原因:燃料气压力波动造成 超温投料过程 失控超温储运切罐造成 超温.燃料气系压力波动造成 超温该蒸汽裂解装置使用前冷系统分离出的尾气作为燃料气的主要成分在装置实际生产运行过程中该尾气成分不稳定燃料气压力存在一
7、定幅度的波动 例如在 年 月 日该装置操作人员向裂解炉补入、原料压缩岗位进行气相干燥器冷吹当日 点 分该蒸汽裂解装置裂解炉燃料气压力发生较大变化 裂解炉燃料气压力、与裂解气中 浓度关系如图 所示图 燃料气压力变化对 含量的影响 由图 可知:燃料气压力的快速上涨造成裂解 炉 出 口 快 速 上 涨 导 致 裂 解 气 中 含量急剧上升随着燃料气压力的降低裂解炉出口 快速降低裂解气中 含量也快速下降 因此在实际生产过程中裂解炉操作人员需要监控好燃料气压力的变化出现压力变化时及时做出调整必要时手动干预调整 第 卷刘 驰等.裂解气中 超标原因分析及应对措施 .裂解炉投料过程 失控超温在 年 月 日 点
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