丁二烯裝置的的技術(shù)增效

1、17技術(shù)與效益 丁二烯裝置的技術(shù)增效胡 勇（烯烴部生產(chǎn)技術(shù)處）摘要配套裝置與引進(jìn)技術(shù)經(jīng)過幾年的生產(chǎn)運(yùn)用，大多已變成定性的習(xí)慣。實(shí)踐使我們對(duì)裝置有了更深的了解，也使我們?cè)鲩L了知識(shí)?？萍荚诓粩嗟倪M(jìn)步，在不斷進(jìn)取的今天，對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行提出了更廣的要求。通過工藝調(diào)整、化學(xué)阻聚劑的篩選、設(shè)備的改造等等，裝置運(yùn)行達(dá)到長周期、高產(chǎn)量，以求取最大的經(jīng)濟(jì)效益。這是企業(yè)的需要也是時(shí)代的需要。關(guān)鍵詞：丁二烯，高產(chǎn)量，長周期，回流比的調(diào)整，塔板的改造，阻聚劑的篩選丁二烯產(chǎn)品性質(zhì)：丁二烯是最簡單的共軛二烯烴，其結(jié)構(gòu)式為：CH2=CH-CH=CH2。由于其結(jié)構(gòu)上的特殊性，化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡司哂刑?碳雙鍵的一般性質(zhì)外，反映

2、在化學(xué)性質(zhì)上，也與單烯烴和孤立的雙鍵二烯烴有所不同，它與烯烴相似，也可以與鹵素、鹵化氫進(jìn)行親電加成反應(yīng)，而且比烯烴容易進(jìn)行，不僅可以進(jìn)行1，2加成，也可以進(jìn)行1，4加成反應(yīng)。丁二烯顯著的化學(xué)性質(zhì)是容易進(jìn)行聚合反應(yīng)，生成高分子化合物，既可以自身聚合，也可以與其他化合物發(fā)生共聚，工業(yè)上利用這一性質(zhì)生產(chǎn)合成橡膠、合成樹脂和合成纖維等，在國防工業(yè)上也有廣泛的應(yīng)用，丁二烯的效益十分顯著。丁二烯裝置是精細(xì)化工類裝置，由于丁二烯結(jié)構(gòu)上的特殊性，其化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，易聚合，與氧接觸易生成過氧化自聚物，受撞擊、受熱會(huì)發(fā)生爆炸，過氧化自聚物也會(huì)引發(fā)丁二烯端基聚合，丁二烯端基聚合生產(chǎn)較快時(shí)，其聚合熱散發(fā)不出，形成局

3、部過熱，也會(huì)發(fā)生爆炸事故，另外其原料中含許多炔烴類化合物，如乙烯基乙炔、甲基乙炔等，在一定濃度、壓力下也易發(fā)生爆炸，因此丁二烯的生產(chǎn)操作要求較高，安全要求高。由于其原料又比較少，故丁二烯產(chǎn)品的附加值也很高，產(chǎn)品供不應(yīng)求，裝置年創(chuàng)造效益達(dá)數(shù)億元。丁二烯及其原料中的烯烴、炔烴組分較多，易聚合，裝置內(nèi)的萃取精餾系統(tǒng)：塔、再沸器、閥槽內(nèi)等部位易結(jié)焦堵塞；在精餾系統(tǒng)中：管線、換熱器的管束內(nèi)易生成過氧化自聚物。考慮各種因數(shù)故以往丁二烯裝置的運(yùn)行負(fù)荷比較低，連續(xù)運(yùn)行周期也比較短，為一年（設(shè)計(jì)處理能力為13.86噸/時(shí)、丁二烯產(chǎn)量為5.3萬噸/年、設(shè)計(jì)連續(xù)運(yùn)行周期為8400小時(shí)）。長期以來，我們圍繞一個(gè)共同的

4、話題產(chǎn)量和運(yùn)行周期不斷的探索，針對(duì)影響丁二烯裝置高負(fù)荷、長周期運(yùn)行的問題，制定了相應(yīng)對(duì)策措施，抑制萃取結(jié)焦速度、精餾系統(tǒng)的聚合速度，全面有效地控制系統(tǒng)操作的各個(gè)環(huán)節(jié)，使各工藝參數(shù)控制穩(wěn)定，各機(jī)泵、壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。通過系統(tǒng)的工序管理活動(dòng)來消除影響丁二烯高負(fù)荷、長周期運(yùn)行的問題，來提高裝置的運(yùn)行效率，提高裝置的產(chǎn)能，進(jìn)而提高裝置的效益。1萃取系統(tǒng) 1.1影響萃取系統(tǒng)塔的結(jié)焦問題的原因分析：原料組分偏重原料中夾帶微量氧氣塔溫偏高開車準(zhǔn)備時(shí)，氮?dú)庵脫Q不徹底設(shè)備檢修時(shí)置換不徹底，微量氧氣進(jìn)入系統(tǒng)阻聚藥劑質(zhì)量不好阻聚藥劑投加量不足DMF溶劑質(zhì)量不好結(jié)焦問題主要集中在第一萃取塔釜再沸器、塔釜塔板上；再沸器的

5、氣相閥內(nèi)；在二萃取塔塔頂溶劑回收段7-10塊塔板處易產(chǎn)生聚合物沉積。1.2萃取系統(tǒng)的結(jié)焦的危害造成塔的波動(dòng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)能力下降，影響裝置高負(fù)荷生產(chǎn)。降低負(fù)荷，局部切出檢修搶修，影響產(chǎn)品總量。 嚴(yán)重時(shí)無法局部切出，只能全部停車處理，既影響產(chǎn)量又影響運(yùn)行周期。1.3改善萃取系統(tǒng)結(jié)焦問題的辦法和措施優(yōu)化DMF質(zhì)量指標(biāo)，連續(xù)、平穩(wěn)投加適量的阻聚藥劑，嚴(yán)格控制循環(huán)溶劑的質(zhì)量；精心操作，平穩(wěn)控制萃取塔的操作壓力、溫度等工藝參數(shù)；嚴(yán)格控制萃取系統(tǒng)的氧含量：清過濾器及檢修泵后氮?dú)庵脫Q徹底對(duì)原料組分的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，并制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行及時(shí)調(diào)整；定期檢查萃取系統(tǒng)水冷器的運(yùn)行狀況，防止循環(huán)水漏入萃取系

6、統(tǒng)嚴(yán)格監(jiān)控回收溶劑的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)焦組分，請(qǐng)專家探索、分析結(jié)焦機(jī)理，篩選高效的阻聚藥劑；選用高效塔板，增加生產(chǎn)能力、緩解結(jié)焦速度。定期對(duì)再沸器進(jìn)行切出清焦2精餾系統(tǒng)2.1精餾系統(tǒng)的丁二烯過氧化自聚物、端基聚合物問題產(chǎn)生的原因開車準(zhǔn)備時(shí)，氮?dú)庵脫Q不徹底設(shè)備檢修時(shí)置換不徹底，微量氧氣進(jìn)入系統(tǒng)阻聚藥劑質(zhì)量不好阻聚藥劑投加量不足系統(tǒng)存在死角系統(tǒng)泄露2.2精餾系統(tǒng)的丁二烯過氧化自聚物、端基聚合物的危害儀表導(dǎo)牙管道堵塞，指示不準(zhǔn)，調(diào)節(jié)閥失控?fù)Q熱器堵塞影響傳熱，傳質(zhì)設(shè)備漲破，造成泄露，危及安全生產(chǎn)發(fā)生爆炸等事危及生命，造成惡性事故2.3防止精餾系統(tǒng)產(chǎn)生丁二烯過氧化自聚物、端基聚合物的辦法和措施化學(xué)徹底浸泡、清洗

7、，消除氧化物開車前氮?dú)庵脫Q徹底，不留死角系統(tǒng)氧含量小于50PPM，系統(tǒng)水含量測(cè)露點(diǎn)接近-70清過濾器及檢修泵后須用氮?dú)庵脫Q徹底（氧含量小于100PPM）精心操作，平穩(wěn)控制精餾塔的操作壓力、溫度等工藝參數(shù)定期檢查精餾系統(tǒng)水冷器的運(yùn)行狀況選用高效阻聚劑的質(zhì)量，合理添加阻聚劑定期對(duì)死角部位進(jìn)行排放，檢測(cè)。所有上述可以說是丁二烯裝置運(yùn)行的理論，也可以說是我20年來對(duì)裝置運(yùn)行的體驗(yàn)。當(dāng)然丁二烯裝置的高產(chǎn)量，長周期也取決于不受限制的外部條件如：水冷器冷卻效果混合C4原料組分等等，為了滿足丁二烯裝置的穩(wěn)定，我們嘗試從不同的角度考慮問題，我們尊重事實(shí)。20年來，技改項(xiàng)目許多，但始終沒有新的突破，近幾年來，有了

8、較快的發(fā)展，公司管理的要求也逐漸上升，從產(chǎn)量到能耗、物耗，逐步向規(guī)模和精細(xì)上做文章。2006年我們?cè)谏a(chǎn)上取得了巨大成功，也再創(chuàng)了丁二烯（DMF法）生產(chǎn)運(yùn)行周期的記錄，同時(shí)我也深深地體驗(yàn)到了技術(shù)帶來的成果。從理論回到實(shí)踐，再從實(shí)踐中獲真知，使我對(duì)裝置有了新的認(rèn)識(shí)，善于總結(jié)一定有收獲，也使丁二烯裝置技術(shù)增效更上一層臺(tái)階。具體表述如下：3.回流比的調(diào)整3.1回流比對(duì)精餾操作的影響回流比的大小，對(duì)精餾的操作有較大的影響，在精餾操作中，常用改變回流比的大小來調(diào)節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量，當(dāng)塔頂重組分含量增加時(shí)，常采用加大回流比的方法，使重組分含量降低，保證塔頂產(chǎn)品的合格，當(dāng)塔頂重組分過多時(shí)，為盡快達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)采取暫

9、停進(jìn)料，全回流操作方式，待塔頂達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)后，再逐步恢復(fù)進(jìn)料、出料，當(dāng)提餾段輕組分增多而使提餾段溫度降低時(shí)，可以用適當(dāng)減少回流的辦法，使提餾段的輕組分上升到精餾段，使塔釜溫度升起來。增加回流比，可以提高塔頂產(chǎn)品質(zhì)量，但回流比過大，將會(huì)造成塔內(nèi)物料的循環(huán)量過大，這樣就降低了塔的生產(chǎn)能力，同時(shí)增加了水、電、汽的消耗。所以在正常操作中，還是應(yīng)當(dāng)維持一個(gè)合適的回流比。丁二烯生產(chǎn)是一個(gè)連續(xù)的過程控制，影響丁二烯產(chǎn)品純度的操作主要在第二精餾塔和第一萃取精餾塔。在高負(fù)荷生產(chǎn)情況下，為保障產(chǎn)品質(zhì)量，第二精餾塔回流量往往偏大些，長期來，丁二烯產(chǎn)品純度一直保持在99.8%左右（原廠控制指標(biāo)為：99.5%），而國家

10、標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)級(jí)品丁二烯產(chǎn)品純度控制值為99.3%即可，內(nèi)控指標(biāo)存在偏高，使生產(chǎn)過程中丁二烯純度控制偏高，造成質(zhì)量過剩浪費(fèi)，針對(duì)這一情況，我們進(jìn)行了回流比的調(diào)整的嘗試，決定把第二精餾塔塔頂餾出口中的丁二烯純度考核從99.5%修訂為99.3%，增加可操作性，盡可能地降低第二精餾塔塔頂餾出口純度，達(dá)到同等負(fù)荷下增加丁二烯產(chǎn)量和降本增效的目的。為避免出現(xiàn)錯(cuò)誤，在兩套裝置中交叉進(jìn)行，小范圍的調(diào)整，再進(jìn)行逐步跟進(jìn)。首先在老區(qū)進(jìn)行實(shí)施，先降低2.0 t/h回流，觀察一天后再降低1.0 t/h回流繼續(xù)觀察一天，在保確產(chǎn)品質(zhì)量合格的情況下新區(qū)也開始實(shí)施，產(chǎn)品純度逐漸下降，總?cè)矡N逐漸上升（控制指標(biāo)為：40PPm），但均

11、在可控范圍內(nèi)，收到較好的效果。由于降低回流首先使總?cè)矡N要引起超標(biāo)，故一段時(shí)間內(nèi)維持目前的操作。圖1分析號(hào)名 稱現(xiàn)指標(biāo)值平均值最大值最小值S-136丁二烯-1,399.3%99.67%99.78%99.58%總?cè)矡N40PPm223215S-1136丁二烯-1,399.3%99.70%99.78%99.59%總?cè)矡N40PPm213013優(yōu)化后第二精餾塔塔頂餾出口（S-136/1136）情況注：S-136為2007.3/103/24日數(shù)據(jù)，S-1136為2007.3/103/30日數(shù)據(jù)。圖2時(shí)段校驗(yàn)罐名 稱指標(biāo)值平均值最大值最小值優(yōu)化前A丁二烯-1,399.5%99.795%99.85%99.75%

12、總?cè)矡N40PPm11176B丁二烯-1,399.5%99.794%99.85%99.72%總?cè)矡N40PPm11166C丁二烯-1,399.5%99.798%99.85%99.75%總?cè)矡N40PPm11177平均值丁二烯-1,3：99.796% 總?cè)矡N：11優(yōu)化后A丁二烯-1,399.3%99.66%99.75%99.57%總?cè)矡N40PPm172212B丁二烯-1,399.3%99.565%99.77%99.56%總?cè)矡N40PPm172211C丁二烯-1,399.3%99.675%99.78%99.57%總?cè)矡N40PPm172112平均值丁二烯-1,3：99.633% 總?cè)矡N：17優(yōu)化控制前后丁

13、二烯產(chǎn)品質(zhì)量比較注：優(yōu)化前為2007.1/13/7日數(shù)據(jù)，優(yōu)化后為3/103/30日數(shù)據(jù)。從以上2表可以看出，優(yōu)化措施后丁二烯純度過剩明顯下降，已取得純度下降了0.163%（99.796%-99.633%）的效果（隨著措施的進(jìn)一步優(yōu)化，純度過剩還在繼續(xù)下降），按此效果估算，一年可多增加丁二烯200噸（按年產(chǎn)丁二烯12萬噸計(jì)算），而原這部分損失是去火炬氣柜回收作燃料氣用，多增加的丁二烯減去燃料氣利用費(fèi)用即為純利潤，按2007年以來的平均價(jià)（1.2萬元/噸丁二烯），經(jīng)濟(jì)效益增160萬元/年。4.塔板的改造4.1浮閥塔結(jié)構(gòu)及作用浮閥：浮閥是汽液接觸的元件，是塔板最基本、最重要的構(gòu)造。浮閥的型式有盤形

14、、條形等，條形閥國外應(yīng)用較多，國內(nèi)采用盤形。盤形閥有四種型式，即F-1型、V-4型、A型、和十字架型?；厥昭b置應(yīng)用的是F-1型，閥重33克，有三個(gè)支腳，用于保持浮伐位置，并起導(dǎo)向作用，閥體邊緣沖有三個(gè)凸部，標(biāo)準(zhǔn)凸高為2.5mm，它一方面使閥體與塔板保持一定的靜開度，使低速時(shí)能維持操作；另一方面凸部也有助于防止塔板銹牢或粘結(jié)，但凸部不宜過高，以防嚴(yán)重漏液。溢流堰：保持塔板上清液層高度，溢流分單溢流和雙溢流兩種，一般塔徑大于2米采用雙溢流。降液管：清液和泡沫在此分離也是液相下流通道。進(jìn)口堰：維持降液管內(nèi)清液層高度，避免泡沫在此流出，起液封作用。塔板；傳質(zhì)、傳熱在塔板上進(jìn)行，浮伐也裝于塔板上，閥孔直

15、徑為39 mm，為方便安裝檢修，常做成分塊式。板間距：兩塊塔板之間的距離，由物料性質(zhì)和塔徑大小決定，常用雙板間距為200800 mm。淚孔：為一小孔，正常生產(chǎn)時(shí)由于液體的表面張力和下板氣流的作用，不漏液，停車后下板氣流作用消失，降液管內(nèi)液封液體自此流下，以倒空塔板上的物料。第二萃取塔塔體主要規(guī)格ø1400×32690（mm）、塔內(nèi)件為FIQ-4A型浮閥、主要介質(zhì)混合碳四+DMF溶劑、單邊降液管、容積68.1m3；由62塊塔板構(gòu)成（其中2塊為升氣塔板），DMF進(jìn)料位置第11塊板，碳四進(jìn)料位置第57（或61）塊板。在DMF法丁二烯抽提裝置中，第二萃取塔用于脫除丁二烯中幾乎全部乙

16、烯基乙炔、大部分乙基乙炔、部分1,2-丁二烯及C5等雜質(zhì)。上海石化丁二烯主要供應(yīng)高橋石化用于生產(chǎn)順丁橡膠，總?cè)矡N質(zhì)量要求較高（40ppm）。正常狀況下，當(dāng)裝置生產(chǎn)負(fù)荷處于滿負(fù)荷以上時(shí)，其中甲基乙炔、乙烯基乙炔質(zhì)量都能得到很好的控制，但乙基乙炔質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)控制困難。因此，為了保證高負(fù)荷狀態(tài)下的產(chǎn)品質(zhì)量，不得不以降底丁二烯回收塔釜溫（通常新區(qū)132.5、老區(qū)133.5）、提高第二精餾塔回流量及塔釜排放量為代價(jià)。不僅在環(huán)境溫度較低時(shí)影響丁二烯收率和負(fù)荷的進(jìn)一步提升，而且當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，由于乙基乙炔質(zhì)量需要第二精餾塔超量回流的支撐，勢(shì)必使得第二精餾塔塔頂相對(duì)負(fù)荷冷卻能力的不足，塔壓升高，第二精餾塔塔頂

17、1,3-丁二烯純度達(dá)99.5%以上，出于安全考慮，只能被動(dòng)降負(fù)荷。因此，根據(jù)上海石化的實(shí)際狀況綜合分析考慮，兩套丁二烯抽提裝置經(jīng)濟(jì)、合理、有效的方法是對(duì)第二萃取塔塔內(nèi)件進(jìn)行技術(shù)改造。華東理工大學(xué)開發(fā)研究的組合導(dǎo)向浮閥塔板（專利號(hào)：96229716.X），具有處理能力大、塔板效率高、操作彈性好等突出特點(diǎn)。用于蒸餾、吸收、汽提等傳質(zhì)過程，可獲得顯著效果，并且已在國內(nèi)1000多個(gè)塔器上應(yīng)用，均取得了滿意的效果，建議該塔采用組合導(dǎo)向浮閥塔板。4.2 組合導(dǎo)向浮閥塔板的主要特征和工業(yè)應(yīng)用情況4.2.1組合導(dǎo)向浮閥塔板的主要特征組合導(dǎo)向浮閥塔板是用于汽液傳質(zhì)過程，具有良好的操作性能，其主要特征為：塔板上配

18、有矩形導(dǎo)向浮閥和梯形導(dǎo)向浮閥，按一定的比例組合而成。浮閥上設(shè)有導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔的開口方向與塔板上的液流方向一致。在操作中，從導(dǎo)向孔噴出的少量汽體推動(dòng)塔板上的液體流動(dòng)，從而可消除塔板上的液面梯度。矩形導(dǎo)向浮閥和梯形導(dǎo)向浮閥，兩端設(shè)有閥腿。在操作中，汽體從浮閥的兩側(cè)流出，無向后的力，因此，組合導(dǎo)向浮閥塔板上的液體返混是很小的。塔板上的梯形導(dǎo)向浮閥，適當(dāng)排布在塔板兩側(cè)的弓形區(qū)內(nèi)。因?yàn)閺奶菪螌?dǎo)向浮閥兩側(cè)流出的汽體有向前的推力，可以加速該區(qū)域的液體流動(dòng)，從而可以消除塔板上的液體滯止區(qū)。如果液流強(qiáng)度較大或液體流路較長，在液體進(jìn)口端和中間部位，也可以排布適當(dāng)數(shù)量的梯形導(dǎo)向浮閥，以便消除液面梯度。由于矩形導(dǎo)向浮

19、閥和梯形導(dǎo)向浮閥在操作中不轉(zhuǎn)動(dòng)，因而浮閥無磨損，不脫落。因此，組合導(dǎo)向浮閥塔板具有合理的結(jié)構(gòu)特征和良好的流體力學(xué)性能，為目前國內(nèi)最佳浮閥型塔板。組合導(dǎo)向浮閥塔板與F1（V1）型浮閥塔板效率相比，塔板效率可提高15-20%；處理能力可提高30%以上，塔板壓降減小20-30%。組合導(dǎo)向浮閥塔板曾在石家莊獲全國發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng)，在美國匹茲堡獲國際發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng)，在北京獲第五界亞太國際發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng)，1997年3月獲國家教委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，1999年1月獲世界華人重大科學(xué)技術(shù)成果證書，2001年11月獲上海專利發(fā)明二等獎(jiǎng)等。組合導(dǎo)向浮閥塔板在國內(nèi)煉廠常壓塔、氣分裝置、催化裝置、加氫裝置、乙醛裝置、乙二醇

20、裝置、丁二烯裝置、醋酸裝置、甲醇精餾塔、己內(nèi)酰胺等1000多個(gè)塔器中分別取代了F1型浮閥塔板、條型浮閥塔板、泡罩塔板、篩板塔板等，均獲得滿意效果。例如：組合導(dǎo)向浮閥塔板在吉化公司電石廠醋酸裝置上取代F1型浮閥塔板后，生產(chǎn)能力提高了40,壓降減小了3040，蒸汽耗量減少了約20%，而且產(chǎn)品質(zhì)量由改造前的工業(yè)級(jí)提高到試劑級(jí)，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。導(dǎo)向浮閥塔板在丁二烯裝置上的應(yīng)用編號(hào)項(xiàng) 目塔徑備注1蘭化公司橡膠廠丁二烯裝置八個(gè)塔2齊魯石化股份有限公司丁二烯裝置循環(huán)氫脫硫塔f14003撫順石化公司丁二烯裝置第一、二萃取精餾塔三個(gè)塔4齊魯石化股份有限公司橡膠廠丁二烯裝置萃取精餾塔f22005廣石化20萬噸

21、乙烯改造工程丁二烯裝置七個(gè)塔6揚(yáng)子石化公司丁二烯裝置萃取精餾塔f14007揚(yáng)子烯烴廠新建10萬噸年丁二烯裝置f2500三個(gè)塔4.3 改造方案塔徑、板間距、塔板數(shù)、降液管面積及出口堰高均不變。降液板底隙增大。第1-10板降液板底隙由hB=30mm增大至hB=40mm；第11-60板降液板底隙由hB=30mm增大至hB=50mm。該物系為發(fā)泡物系，降液板底隙小，將導(dǎo)致降液管液泛。受液盤由可拆式改為焊接結(jié)構(gòu)，以防受液盤處漏液。第1-60板由原V1型浮閥塔板改為組合導(dǎo)向浮閥塔板。改造前第1-60板的開孔率j=10.4%，改造后新區(qū)第1-10板的開孔率j=13.6%，第11-60板的開孔率j=12.8%

22、；老區(qū)第1-10板的開孔率j=12.8%，第11-60板的開孔率j=12.1%。4.4改造后目標(biāo)值第二萃取塔塔內(nèi)件改成高效導(dǎo)向浮閥塔板后，萃取精餾分離效果能提高20%以上，則丁二烯回收塔釜溫可升高78，第二精餾塔回流量也可降至正常設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，塔釜排放、1,3-丁二烯含量可得到有效控制，從而能進(jìn)一步提高丁二烯收率，同時(shí)提升裝置負(fù)荷，其中新區(qū)裝置負(fù)荷可由16T/H提高到16.5T/H；老區(qū)裝置負(fù)荷可由14.5T/H提高到15.5T/H。丁二烯單元丁二烯老區(qū)裝置于1990年4月建成開車，裝置已安穩(wěn)運(yùn)行了17年，丁二烯老區(qū)裝置設(shè)計(jì)負(fù)荷為13.8t/h,但裝置一直處于超設(shè)計(jì)負(fù)荷安穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)（15.0 t

23、/h），通過這幾年的工藝調(diào)整和設(shè)備改造，裝置的運(yùn)行周期由原半年一中修、一年一大修，延長至安穩(wěn)運(yùn)行21月。在通過對(duì)其它企業(yè)同類裝置的對(duì)比調(diào)研考察，發(fā)現(xiàn)老區(qū)裝置仍有潛力可挖，裝置的主要瓶頸在于第二萃取精餾系統(tǒng)和精餾系統(tǒng)部分，而其中關(guān)鍵的是受到DA-103處理能力的制約。在聯(lián)合裝置經(jīng)過深思熟慮后，會(huì)同煉化部技術(shù)處，借鑒同類裝置成熟經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)著手對(duì)DA-103進(jìn)行改造；改造工作于2006年4月丁二烯老區(qū)停工檢修階段進(jìn)行。DA-103的改造的主要內(nèi)容：對(duì)塔內(nèi)原使用的常規(guī)浮閥，全部更換為高效導(dǎo)向式浮閥，同時(shí)對(duì)塔板進(jìn)行重新設(shè)計(jì)計(jì)算，調(diào)整塔內(nèi)板距和堰高；經(jīng)過改造后丁二烯老區(qū)生產(chǎn)裝置于2006年4月19日開工，老

24、區(qū)裝置在正常負(fù)荷（15.0 t/h）下運(yùn)行情況正常，經(jīng)煉化部技術(shù)處安排于5月9日開始進(jìn)行高負(fù)荷試運(yùn)行，裝置負(fù)荷提升至15.5 t/h，高負(fù)荷運(yùn)行期間老區(qū)裝置運(yùn)行平穩(wěn)；由于受到裂解碳四原料供應(yīng)不足影響，6月19日老區(qū)裝置負(fù)荷降至14.0 t/h，在高負(fù)荷試運(yùn)行期間裝置各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好。表1裝置負(fù)荷：15.0 t/h日 期項(xiàng) 目4月29日5月6日5月7日5月9日FA-101碳四進(jìn)料FIC-103(t/h)15.1915.2015.0015.03DA-103FIC-118（Nm3/h)3500352535503550FIC-121（t/h)7.537.557.567.50PIC-112(MPa)0

25、.3450.3460.3430.348PDI-1110.0390.0380.0400.038DA-104TIC-111（）134.20133.70133.90133.20原料中丁二烯1，3含量（m/m）45.8850.5049.7149.93DA-103餾出口VA含量（m/m）2.142.102.191.97DA-105尾氣丁二烯1，3含量（m/m）25.3820.9523.1723.27收率95.0397.0197.7693.33表2裝置負(fù)荷：15.5t/h日 期項(xiàng) 目5月11日5月17日5月23日5月29日FA-101碳四進(jìn)料FIC-103(t/h)15.4415.4815.4115.33

26、DA-103FIC-118（Nm3/h)3693359436363647FIC-121（t/h)7.3627.217.567.185PIC-112(MPa)0.3450.3400.3430.346PDI-1110.0380.0380.0400.034DA-104TIC-111（）135.0139.6139.9140.4原料中丁二烯1，3含量（m/m）49.4746.649.750.91DA-103餾出VA含量（m/m）1.981.962.212.19DA-105尾氣丁二烯1，3含量（m/m）21.0919.5313.1612.43收率97.2998.8695.1998.05從上述工藝參數(shù)表顯示

27、出改造后的DA-103的處理能力上升明顯，首先S-115的分析數(shù)據(jù)反映出在該進(jìn)料量上DA-103的VA含量沒有上升，表示DA-103脫除的VA能力因改造而上升，DA-103脫除VA能力的上升，減輕了精餾系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，因?yàn)楫?dāng)?shù)诙腿【s塔DA-103脫除VA不徹底，物料進(jìn)入精餾系統(tǒng)后，VA將無法繼續(xù)脫除，直接導(dǎo)致產(chǎn)品丁二烯1，3因VA含量超標(biāo)而不合格。再有DA-103的塔壓PIC-112及壓差PDI-111沒有隨著負(fù)荷的上升而上升，始終保持在良好的控制范圍，顯示出DA-103的操作彈性比原來增加，這有助于將工藝參數(shù)控制在良好的范圍之內(nèi)，避免了工藝指標(biāo)超標(biāo)的可能。在對(duì)DA-103進(jìn)行工藝操作調(diào)整的過

28、程中，同時(shí)借鑒成熟經(jīng)驗(yàn)對(duì)DA-104的工藝參數(shù)也作出了相應(yīng)的調(diào)整，于5月16日將DA-104釜溫TIC-111逐漸提高，由原控制范圍136±5調(diào)整到139±5，主要是提高DA-104頂至EA-106的返回量，返回量增加意味著提高了對(duì)丁二烯1，3的回收，從DA-105尾氣分析S-126中反映出丁二烯1，3的含量較工藝調(diào)整前明顯下降。同時(shí)對(duì)DA-105也進(jìn)行一些工藝調(diào)節(jié)，提高了BBR注入量以防止VA濃度的過高。針對(duì)精餾系統(tǒng)采取根據(jù)S-136中丁二烯1，3的含量控制回流量，提高丁二烯1，3的收率。通過以上的各種工藝調(diào)整措施，5月份裝置月結(jié)報(bào)中反映出丁二烯的收率明顯上升（97.21

29、 ），達(dá)到了改造的預(yù)期效果。2004年、2005年、2006年的技術(shù)月報(bào)上反映出丁二烯的年回收率為97.01%、97.02%、97.20%。那么可增產(chǎn)0.18%的丁二烯產(chǎn)量為增加丁二烯200噸/套（按年產(chǎn)丁二烯12萬噸計(jì)算），此增加的丁二烯可為純利潤，按2006年的平均價(jià)（1.0萬元/噸丁二烯），2006年經(jīng)濟(jì)效益增200萬元/套。DA-103DA-104DA-1055.阻聚劑的篩選在丁二烯的生產(chǎn)工藝中，有較多的化學(xué)助劑。其功能和加入方式不同，在裝置運(yùn)行的17年中，在不斷的調(diào)整計(jì)量的同時(shí)尋求性能更完善的化學(xué)助劑，新型藥劑的出現(xiàn)大大改善設(shè)備內(nèi)部的組分的分布，推進(jìn)了裝置運(yùn)行的歷程。丁二烯裝置運(yùn)行周

30、期設(shè)計(jì)為1年，如今能達(dá)到3年，其功勞歸功于新型助劑JD249的使用。在萃取系統(tǒng)中，影響設(shè)備運(yùn)行周期的主要是二聚物以及直鏈狀聚丁二烯，聚合物的形成不但污染設(shè)備，且影響溶劑的效率，污染塔盤、塔槽。造成結(jié)污的主要反應(yīng)機(jī)構(gòu)乃是自由基的聚合反應(yīng)。自由基聚合反應(yīng)主要分三步驟，第一是起始反應(yīng)，產(chǎn)生自由基，第二是鏈的延伸，即自由基與不飽和烴結(jié)合成為另一個(gè)自由基而鏈長增加，如此不斷地繁殖下，產(chǎn)生高分子量的聚合物；第三終止反應(yīng)，即自由基與另一個(gè)自由基或氫等其它物質(zhì)結(jié)合，而終止其活性。（1）熱起始反應(yīng)雙烯烴、炔類等，都非常容易熱分解。熱分解之后便產(chǎn)生烷基自由基，而這些自由基既是最主要的聚合結(jié)污的起始步驟。RH R&

31、#183;+ H·烷基自由基（R·）具有極高活性，在系統(tǒng)中與未飽和烴反應(yīng)，并不斷繁殖傳播，如上述鏈的延伸步驟，終而產(chǎn)生高分子量的污垢物。（2）過氧化物起始反應(yīng)過氧化物起始反應(yīng)系起因于流程中有氧的存在。一但有氧存在，聚合結(jié)污將形嚴(yán)重，其反應(yīng)機(jī)構(gòu)也較復(fù)雜，底下既是這類反應(yīng)可能的途徑：（A）R·+ O2 H·+ ROO·此反應(yīng)的速率很快，所生成自由基（ROO·），會(huì)與烯烴類反應(yīng)再生成另一個(gè)烷基自由基（R·）與過氧氫化物如反應(yīng)。（B）ROO·+ RH R·+ ROOH而ROOH又是相對(duì)不穩(wěn)定的產(chǎn)物，它極易因熱或金屬的催化而形成烷氧自由基（RO·）和氫氧自由基（HO·）（C）ROOHRO·+HO·RO·和HO·在系統(tǒng)中又循（D）（E）反應(yīng)式與烯烴反應(yīng)而生成烷基自由基（R