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乙烯碱洗塔能力的提升策略

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《云南化工杂志》2015年第二期

1碱洗塔参数

碱洗塔设备参数:直径3800mm,高47300mm(切线长度),内装45层塔盘,设计温度650℃/-1990℃,设计压力23MPa,主体材料Q345R。塔内主要物料为裂解气和碱液,属轻度危害介质,二类容器。由于设备的总高约53m,超过大庆地区公路及铁路的运输限制,因此采用由制造厂制造,分段运抵现场,现场立置组对焊接的方式。该塔需要热处理,分段热处理在制造厂进行,现场进行组对处环焊缝的局部热处理。

2存在的问题

21中碱段和强碱段无法建立液位2012年10月,新建乙烯装置开工。裂解气压缩机氮气开车期间,在对碱洗塔各循环段建立液位时,发现中碱段和强碱段无法建立液位。

22CO2含量超标开工后,碱洗塔塔顶出口处CO2含量始终偏高,造成乙烯产品中CO2含量也经常超标,见图2。

3原因分析

经分析研究,氮气开车时中碱段和强碱段无法建立液位,是因为中碱段和强碱段存在漏液。在相应提高碱浓度和各段循环量后,CO2含量仍然超标,这说明在碱洗塔内部裂解气与碱液没有充分接触。2012年12月,装置停工检修,将碱洗塔倒空、置换后进行检修,发现:碱洗塔强碱段和中碱段烟道式集液箱的焊缝连接处存在未满焊的情况,导致氮气开工时碱液通过此处落到下一循环段,无法建立液位;投料后部分裂解气通过未满焊的缝隙直接到达塔顶,没有与碱液充分接触,导致碱洗塔出口CO2含量超标。

4采取临时措施

通过采取临时措施,暂时缓解碱洗塔出口CO2超标的问题,即适当提高强碱段的注碱量,以提高各段的碱浓度;给水洗段注入一些新鲜碱,建立一定的碱浓度,相当于增加一段碱洗;提高各段的碱液循环量,以提高裂解气和碱液的接触量;提高碱洗塔的碱液温度,以提高碱吸收的反应速度;在入口管线配入了临时的注碱线,增加碱液与裂解气的接触时间;间断的注入少量的消泡剂,避免碱洗塔由于发泡而影响碱洗效果。

5技术改造

51水洗段改造将原来的5层水洗段筛板塔盘改造成4层导向浮阀塔盘,见图3和图4。导向浮阀塔盘具有明显减小塔板上的液面梯度、液体返混小、塔板效率高、消除塔板上的液体滞止区、操作中不转动、浮阀无磨损、不脱落等特点,加强了水洗段对携带碱液的裂解气的水洗能力。

52强碱段改造对原设计和改造后的碱洗塔进行对比,塔盘数量由原来的35层增加到38层,水洗段由5层塔盘减少到4层塔盘,强碱段由10层塔盘增加到14层塔盘。1层到9层的塔体重建,10~38层塔体利旧。并将碱洗塔强碱段和中碱段烟道式集液箱的焊缝连接处进行满焊,促使裂解气和碱洗充分接触,提高碱洗能力。见图5和图。

6结束语

碱洗系统经过一系列的改造后,达到了设计要求:碱洗塔出口CO2质量分数小于2mg/kg,乙烯产品中CO2质量分数小于4mg/kg,各项参数均在指标范围内。

作者:李艳秋单位:中国石油大庆石化分公司

云南化工杂志责任编辑:杨雪    阅读:人次
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