淺析乙烯裝置生產(chǎn)波動(dòng)應(yīng)急處理措施

1、    淺析乙烯裝置生產(chǎn)波動(dòng)應(yīng)急處理措施    才武英摘 要：乙烯裝置作為公司物料平衡的核心裝置，需要上游常減壓裝置、蠟油加氫、渣油加氫、柴油加氫、重整裝置提供混合石腦油，常減壓裝置、蠟油加氫裝置、重整裝置提供液化氣，蠟油加氫裝置提供加氫尾油，碳四加氫、汽油加氫提供加氫碳四碳五以及催化氣分裝置生產(chǎn)的丙烷為加工原料，通過(guò)一系列加工程序，生產(chǎn)出高純度乙烯（99.95%）和高純度丙烯（99.6%）。乙烯裝置生產(chǎn)出的乙烯產(chǎn)品直供高密度聚乙烯裝置、線性低密度聚乙烯裝置和乙二醇裝置，丙烯產(chǎn)品供聚丙烯裝置、丁辛醇裝置。生產(chǎn)調(diào)度中心作為生產(chǎn)波動(dòng)的應(yīng)急指揮中心，在裝置發(fā)生

2、波動(dòng)時(shí)應(yīng)采取必要措施保證公司物料平衡、公用工程平衡及其他裝置安全生產(chǎn)。并給與發(fā)生波動(dòng)裝置各項(xiàng)支持使裝置盡快恢復(fù)生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：乙烯裝置;碳二加氫;拔頭油;裂解氣壓縮機(jī);丙烯壓縮機(jī)乙烯裝置采用美國(guó)s&w公司專利技術(shù)。裂解采用7臺(tái)usc-176u型超選擇性液體裂解爐和1臺(tái)usc-12m型氣體裂解爐，分離采用前脫丙烷、前加氫、雙塔脫丙烷、乙烯塔和乙烯壓縮機(jī)形成開式熱泵的乙烯分離工藝。裂解爐采用立式雙爐膛管式爐高溫?zé)崃呀猓蓪?shí)現(xiàn)分爐膛裂解/清焦），將原料在高溫裂解爐管內(nèi)裂解生成低分子量的烴類混合氣即裂解氣，含有乙烯、丙烯等產(chǎn)品的裂解氣再經(jīng)過(guò)急冷、壓縮、堿洗、干燥、加氫、冷/熱分離、甲烷化，生產(chǎn)出

3、聚合級(jí)乙烯和聚合級(jí)丙烯等產(chǎn)品，及氫氣、裂解碳四、加氫汽油等副產(chǎn)品，作為下游工藝裝置的原料送往下游裝置或罐區(qū)。1 乙烯裝置裂解氣中co升高應(yīng)急措施及事件處理1.1 事件經(jīng)過(guò)四川石化乙烯碳二加氫反應(yīng)器入口co濃度最高升至1200ppm，為防止碳二加氫反應(yīng)器漏炔，造成乙烯產(chǎn)品不合格，乙烯進(jìn)料量由304t/h降至270t/h。發(fā)生波動(dòng)時(shí)乙烯裝置滿負(fù)荷運(yùn)行，加工量304t/h，其中石腦油120t/h，拔頭油46t/h，尾油53t/h，液化氣39t/h，加氫碳四碳五38t/h，丙烷3t/h，歧化氣5.5t/h。20：00乙烯碳二加氫反應(yīng)器入口co濃度升至920ppm，22：00時(shí)co濃度升至最高1220p

4、pm。經(jīng)排查，確定為重整預(yù)處理裝置生產(chǎn)的拔頭油中含氧化合物高引起乙烯裂解氣co升高，22：00降低拔頭油加工量后co開始下降，避免乙烯碳二加氫反應(yīng)器漏炔，保證下游各裝置維持正常生產(chǎn)。1.2 碳二加氫原理采用催化選擇加氫的方法脫除乙炔，即在鈀系催化劑的作用下，碳二加氫生成乙烯。碳二加氫反應(yīng)主要分三步進(jìn)行：第一步：乙炔（c2h2）和氫（h2）擴(kuò)散到催化劑表面，并在活性中心（pd）上吸附一個(gè)c2h2或一個(gè)h2。第二步：在活性中心上吸附的c2h2再吸附一個(gè)h2進(jìn)行反應(yīng)，或活性中心上吸附的h2再吸附一個(gè)c2h2進(jìn)行反應(yīng)，生成乙烯。第三步：由于乙烯在活性中心上的被吸附能力遠(yuǎn)比c2h2小，一旦c2h2轉(zhuǎn)化成

5、c2h4，便很快被脫附，不能及時(shí)脫附的還有可能進(jìn)一步加氫生成乙烷然后再脫附，活性中心立即開始下一個(gè)c2h2加氫的反應(yīng)。當(dāng)活性中心上吸附了乙烯（c2h4）和氫（h2）以后進(jìn)行加氫反應(yīng)，生成乙烷。當(dāng)溫度高時(shí)，氫氣被吸附的能力變?nèi)?，或者氫氣不足時(shí)，活性中心上可以同時(shí)吸附幾個(gè)乙炔分子，這時(shí)發(fā)生聚合反應(yīng)，生成乙炔低聚物（綠油）。從以上反應(yīng)過(guò)程可以看出，碳二加氫要求催化劑對(duì)碳二加氫的選擇性要好。對(duì)乙烯的吸附能力要低，以便乙烯生成后很快脫附，減少乙烯不能及時(shí)脫附被進(jìn)一步加氫生成乙烷的機(jī)會(huì)，減少乙烯被加氫造成的損失。而co作為碳二加氫反應(yīng)器活性中心吸附毒物，可占據(jù)選擇催化劑選擇空間，從而抑制催化劑反應(yīng)，使炔烴

6、不能被加氫而從反應(yīng)器中泄漏出來(lái)。1.3 事件影響范圍乙烯碳二加氫漏炔后，乙烯產(chǎn)品送不合格罐，因乙烯罐區(qū)合格乙烯罐存較低（共計(jì)1500t），供下游裝置乙烯管網(wǎng)壓力因乙烯切不合格罐急劇下降，下游高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯及乙二醇裝置可能產(chǎn)生停工風(fēng)險(xiǎn);乙烯氫氣因甲烷化反應(yīng)器入口co升高降低氫氣外供量，影響全廠氫氣平衡;乙二醇降負(fù)荷或停工蒸汽用量會(huì)增加，影響公司蒸汽平衡。1.4 應(yīng)急處理措施因co持續(xù)上升，對(duì)各物料進(jìn)行排查，并對(duì)乙烯原料常頂石腦油、重整預(yù)加氫拔頭油、芳烴抽余油、常一線石腦油、423液化氣罐、mtbe裝置醚后碳四等物料進(jìn)行取樣分析含氧化合物。常頂石腦油為原油通過(guò)電脫鹽后進(jìn)入常減壓裝置

7、常壓塔，常壓塔頂產(chǎn)出常頂石腦油，是重整預(yù)加氫裝置的原料。拔頭油為重整預(yù)加氫預(yù)分餾塔頂產(chǎn)出的小于等于c6組分。常一線石腦油為常壓塔產(chǎn)出的重石腦油。付乙烯液化氣罐包含常減壓常頂氣、蠟油加氫液化氣、重整液化氣及云南石化外購(gòu)液化氣。mtbe裝置醚后碳四分析煉油mtbe裝置醚后碳四和化工mtbe裝置剩余碳四，兩股物料合在一起進(jìn)入碳四加氫裝置加氫后送至乙烯裝置作為輕烴原料。芳烴抽余油為芳烴抽提裝置不溶于環(huán)丁砜溶劑的非芳采出，是乙烯石腦油原料。20：00乙烯裝置將倉(cāng)儲(chǔ)423液化氣加工量由39t/h降至29t/h，倉(cāng)儲(chǔ)將423-t-001a（外購(gòu)液化氣為云南石化與四川石化互供料液化氣）外購(gòu)液化氣罐切出供料，觀

8、察co變化。21：00將423液化氣罐切出且液化氣進(jìn)料量降低的情況下，co還在持續(xù)上漲，倉(cāng)儲(chǔ)將421拔頭油量由46t/h降至42t/h，并將421-t-002a活罐付料改為421-t-002b單付，經(jīng)操作變更后co至最高升至1220ppm后不再上漲，并開始出現(xiàn)下降趨勢(shì)，初步判斷為拔頭油中含氧化合物較高。凌晨0：40采樣分析421-t-002b拔頭油罐含氧化合物分析結(jié)果為200ppm，t-002a為500ppm，因重整拔頭油料太輕無(wú)法進(jìn)行含氧化合物分析，421-t-002b罐存較低無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間單付，倉(cāng)儲(chǔ)將收料切制002b活罐付乙烯，1：00時(shí)co又開始緩慢上漲，2：00時(shí)至1200ppm左右。1：

9、40倉(cāng)儲(chǔ)將拔頭油收料切回至421-t-002a，為維持002b罐罐存，降低拔頭油送乙烯量，提高425混合石腦油送乙烯量，維持石腦油進(jìn)料總量不變，3：00時(shí)co開始緩慢下降，6：00時(shí)拔頭油量最低降至20t/h。經(jīng)分析，co上漲原因確定為重整預(yù)加氫拔頭油引起，而拔頭油含氧化合物上升的原因?yàn)樵?號(hào)罐單付常減壓后引起拔頭油含氧化合物升高。倉(cāng)儲(chǔ)與2：00將原油2號(hào)罐單付常減壓切換為原油3號(hào)罐和原油2號(hào)罐并付常減壓，將2號(hào)罐付常減壓流量由890t/h降至445t/h，8：30將2號(hào)罐原油全部切出，3號(hào)罐單付常減壓。2 乙烯裝置裂壓縮機(jī)跳車事件處理2.1 事件經(jīng)過(guò)四川石化乙烯裝置由于sis系統(tǒng)卡件失電，

10、10點(diǎn)04分導(dǎo)致丙烯壓縮機(jī)、裂解氣壓縮機(jī)聯(lián)鎖停車;1號(hào)、5號(hào)、6號(hào)和8號(hào)裂解爐因ss高高聯(lián)鎖跳車。當(dāng)日，乙烯裝置滿負(fù)荷運(yùn)行，加工量302t/h，其中石腦油161t/h，加氫尾油55t/h，液化氣38t/h，加氫碳四碳五37t/h、丙烷5t/h，歧化5t/h。10點(diǎn)04分，康吉森sis系統(tǒng)卡件失電，導(dǎo)致丙烯壓縮機(jī)、裂解氣壓縮機(jī)聯(lián)鎖停車，10點(diǎn)06分乙烯壓縮機(jī)停車。乙烯裂解氣壓縮機(jī)、丙烯壓縮機(jī)、乙烯壓縮機(jī)停車后，裂解氣大量排火炬，產(chǎn)品乙烯及丙烯中斷，下游高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯、乙二醇及丁辛醇裝置全部受影響。三機(jī)組跳車后乙烯裝置緊急處置，11點(diǎn)05分丙烯機(jī)啟動(dòng)，15點(diǎn)05分乙烯機(jī)啟動(dòng)

11、，16點(diǎn)20分裂解氣壓縮機(jī)啟動(dòng)，18點(diǎn)15分5號(hào)爐投料，次日6點(diǎn)30分丙烯產(chǎn)品合格，8：00乙烯產(chǎn)品合格，丙烯中斷20.5h，乙烯中斷22h。2.2 事件影響范圍乙烯三機(jī)組跳車后，裂解氣大量排火炬，供下游裝置乙烯管網(wǎng)壓力急劇下降，線性低密度聚乙烯裝置緊急停車，為平衡丙烯罐存，丁辛醇緊急停車，乙烯氫外供中斷，全廠氫氣平衡被打破，由于乙烯停車蒸汽用量大幅增加，公司蒸汽平衡被打破。2.3 應(yīng)急處置措施乙烯及丙烯中斷，乙烯外送氫氣（大約28000nm3/h）中斷，制氫裝置盡快提負(fù)荷，保證氫氣管網(wǎng)壓力;蒸汽用量大幅增加，公用工程提負(fù)荷，保證蒸汽管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。為平衡丙烯罐存，丁辛醇辛醇羥基合成單元停車，丁

12、醇加氫單元繼續(xù)加工中間罐存丁醛。壓縮機(jī)出口直供乙烯壓力急劇下降，線性低密度聚乙烯裝置緊急停車。受乙烯裝置加熱爐切進(jìn)料影響，px裝置歧化汽提塔頂歧化氣由付乙烯裝置改至進(jìn)裝置內(nèi)部燃料氣管網(wǎng)。受乙烯裂解氣壓縮機(jī)停車影響，催化輕烴回收裝置生產(chǎn)的c2輕烴停止進(jìn)入乙烯，改至燃料氣系統(tǒng)。乙烯罐區(qū)提高液相乙烯供應(yīng)量，保證高密、乙二醇裝置界區(qū)乙烯壓力穩(wěn)定。因乙烯裝置三機(jī)組停車，蒸汽用量大幅增加，公用工程自備電站快速提高鍋爐負(fù)荷，確保三個(gè)等級(jí)蒸汽管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。乙烯裝置將急冷油泵、盤油泵、急冷水泵及鍋爐給水泵由蒸汽模式切換為電動(dòng)模式以節(jié)省4.0mpa蒸汽用量。因乙烯氫氣送煉油區(qū)中斷，制氫裝置盡快提高負(fù)荷，維持氫氣管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，蠟油加氫、渣油加氫及柴油加氫裝置調(diào)整氫氣用量，不要對(duì)氫氣管網(wǎng)造成大幅波動(dòng)。三機(jī)組跳車后，裂解氣大量排火炬，造成火炬冒黑煙，火炬崗位加大消煙蒸汽用量。3 結(jié)論本文從乙烯裝置原料角度分析裝置波動(dòng)原因，并找出解決問(wèn)題的方法加以實(shí)施。從全廠物料平衡、氫氣平衡及公用工程平衡角度分析乙烯裝置波動(dòng)以及其他裝置采取的應(yīng)急措施及解決辦法。從而不斷積累安全生產(chǎn)應(yīng)急管理經(jīng)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)：1鄭杰.乙烯裝置氫氣外送管網(wǎng)波動(dòng)的原因及對(duì)策j.山東化工，2018（4）：60-62.2古紅星.張樂(lè).張勇.周琳.周家成.