吉化乙烯扩建技术分析

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1、乙烯装置扩建效果分析来源:中国化工信息网2007年9月10日   中国石油吉林石化公司聚乙烯厂乙烯装置(以下简称吉化大乙烯)原始设计能力为300kt/a(7560小时)。2001年进行了一期挖潜改造，新建乙烷炉于2002年1月投产，生产能力在年操作8000小时的条件下，可产乙烯380kt、丙烯180kt，2003年最高产乙烯428kt。2004年开始第二次改扩建工程，装置的设计能力提高到年产乙烯700kt/a(年操作时间为8000小时)。项目于21304年5月31日破土动工，利用17个月时间完成了改造任务，前部裂解炉、急

2、冷、裂解气压缩机等单元于2005年10月开车成功，分离系统于2006年4月全部开车，实现了吉林石化公司提出的安全、平稳、绿色开车的目标。1项目简介700kt/a乙烯改扩建项目包括4部分，即700kt/a乙烯装置扩建、新建300kt/a高密度聚乙烯装置、300kt/a芳烃装置和140kt/a丁二烯装置。其中乙烯扩建工程项目由林德公司提供基础设计，详细设计由中油工程公司东北分公司进行。此次改造本着少投入多产出的原则，充分利用现有装置挖潜改造，所以380kt/a乙烯装置改扩建后装置构成未变。根据需要新增两台120kt/a产能的

3、裂解炉及热回收区、更换了裂解气压缩机、增加2台冷媒压缩机和1台甲烷压缩机，同时根据扩建需要新增了碳二加氢、一氧化碳甲烷化、碳五加氢等反应单元，对分离系统进行塔内件更换或并线改造。2运行瓶颈及解决方案700kt/a乙烯改扩建工程是在老装置运行的同时进行的，该厂周密组织全面协调，最终圆满完成了改造任务，但装置运行中也发现一些瓶颈问题。2.1燃料系统设计中除并入分离系统自产气体燃料外，其它未作改动，依然利用原有的2台碳四蒸发系统和液体碳九作为补充。开车后发现，尽管开车期间装置负荷较低，但由于裂解炉数量增加，原有的2台液化气蒸发

4、器能力严重不足，在全力投用的情况下无法满足开车需要，即使增点大量的油枪亦显得不足，短时间内只好补充丙烯或乙烯作为应急措施，勉强满足开车的需要。由于开车中使用了部分丙烯甚至乙烯做燃料，造成开车费用大幅度提高。为解决上述问题，增加了1台燃料蒸发器，与原有2台并联使用，圆满解决了燃料系统在开车时的瓶颈问题。2.2脱碳五塔操作不稳定此次改造中为了节约投资，保持原有加氢系统不做较大变动，增加了脱碳五塔，脱碳五后的汽油组分进入原加氢反应器。但原设计中脱戊烷塔没有进料缓冲罐，在操作条件变化时系统进料波动幅度较大，经常出现满塔或空塔现象

5、。比如：在原料性质变化较大、燃料气压力波动造成炉温大幅度变化、裂解炉切换、循环水温度变化影响水洗塔及裂解气压缩机段间温度等情况下，裂解汽油产量将大幅度波动。特别是开车阶段，急冷油中含有大量裂解汽油，蒸汽开车过程中裂解汽油变化量较大，对脱碳五塔运行影响巨大，甚至造成该塔无法运行，难以保证其分离效果。对加氢反应器运行构成潜在威胁，控制不当极易造成反应器飞温。为了消除该隐患，在脱戊烷塔前增加一进料缓冲罐，改善了脱戊烷塔运行效果，保证了装置稳定开车。2.3工艺水水质控制问题稀释蒸汽发生系统采用传统的热虹吸原理发生蒸汽，由于设计存

6、在缺陷，当汽包液位波动时曾多次发生水击现象，装置无法运行。经过对给水管线进行改造后，虽完成了开车任务，但系统运行后水质控制指标始终超标，新区工艺水排污COD浓度为老区的2-3倍。经过对设备结构进行分析，技术人员认为造成上述问题的原因是汽液分离罐内部降液管与排污管入口高度设计不合理，排污管人口高度与降液管入口高度处于同一水平线上，导致排污水不是经沉降后杂质浓度较高的部分。为此，技术人员进行了第二次动改，即将供水管线增加水封后恢复原设计进水口位置，使罐内水流分布特性满足设计；增高降液管吸入高度，使水中杂质在罐内充分沉降后经排

7、污线排掉。改造后水质满足指标要求。2.4预试车控制问题乙烯装置二次扩能改造自2004年6月至2005年10月仅用时17个月，但由于工期压缩过紧，并一再提前，对设计审查、施工监控、预试车等过程无法实现有效控制。采购合同签订后，供货时间随之确定，施工量是一定的，而开车时间的提前，压缩的只能是预试车过程，这样就无法保证预试车质量，给开车工作带来风险和难度以及损失。比如：分离系统冷箱入口设有过滤器，为了避免杂质进入，过滤网设计得很细，由于多种原因简化了系统吹扫过程，实物料试车后系统频繁堵塞。再比如因干燥不到位，开车后过滤器出现多

8、次因水结冰而堵塞的现象。由于吹扫和干燥不彻底原因先后总计清理过滤器41台次，不但影响开车进程，也造成物料损失，同时给开车带来了巨大风险。2.5催化剂装填质量差此次改造中，碳二加氢反应单元采用钯系催化剂，反应起始温度在50℃左右，通过选择性加氢将碳二组分中的乙炔利用氢气加成反应生成乙烯。反应器设计为列管式反应器，催化剂