中國化工貿(mào)易第6卷第29期專論2014年10月中旬刊China Chemical Trade煤制烯烴廠丙烷回收利用工藝劉鐵(神華包頭煤化工有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古包頭014010 )摘要:煤制烯烴工藝的主要產(chǎn)品為聚乙烯、聚丙烯,副產(chǎn)品為C4、C5、 甲醇油等。隨著近幾年煤制烯烴工藝發(fā)展日趨成熟,不斷有新的副產(chǎn)品產(chǎn)出,提高了能源利用率。本文主要介紹了煤制烯烴工藝中丙烷回收的工藝技術(shù)改造。丙烷為煤制烯烴工藝中烯烴分離裝置的副產(chǎn)品。脫乙烷塔塔釜C3物料經(jīng)丙烯精餾塔分離成聚合級丙烯產(chǎn)品和丙烷物料,丙烷為丙烯精餾塔塔釜采出物料, -部分作為丙烷沖洗液進(jìn)入脫甲烷塔,剩余部分進(jìn)入全廠燃料氣系統(tǒng)。全廠燃料氣系統(tǒng)主要包括甲烷、乙烷、丙烷、氫氣等,通過調(diào)整工況,降低丙烷在燃料氣系統(tǒng)中含量,從而實(shí)現(xiàn)丙烷作為副產(chǎn)品輸出,實(shí)現(xiàn)增收。關(guān)鍵詞:丙烷工藝改造回收利用 輸出工藝中圖分類號: TQ53 ;一、引言烯烴分離0.48.164煤制烯烴項(xiàng)目是以煤炭為原料,通過水煤漿氣化制全廠火炬800.350.2備合成氣,通過合成氣CO變換和低溫甲醇洗來凈化合成由表1、表2"1數(shù)據(jù)可計(jì) 算出燃料氣用量約8th ,烯烴氣,合成氣催化轉(zhuǎn)化合成甲醇,甲醇催化轉(zhuǎn)化制低碳烯分離裝置產(chǎn)出量約8.164th ,其中開工將16.5t的丙烷作為烴,烯烴分離等工藝路線來生產(chǎn)聚合級的乙烯、丙烯等丙烷沖洗液送入脫甲烷塔。物料。由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烴是替代石腦油為原若將燃料氣中丙烷全部外賣,丙烷產(chǎn)出量約為3.5t/料制烯烴的工藝路線，甲醇制烯烴技術(shù)的工業(yè)化有利于h。通過綜合分析,丙烷作為副產(chǎn)品外賣年產(chǎn)出量約27改變傳統(tǒng)煤化工的產(chǎn)品格局,實(shí)現(xiàn)煤化工向石油化工延萬噸,不僅不會對生產(chǎn)產(chǎn)生影響,還可以增加公司經(jīng)濟(jì)伸發(fā)展的有效途徑。除乙烯、丙烯主要產(chǎn)品外,還產(chǎn)出效益。三、丙烷的生產(chǎn)工藝混合C4、C5、 甲醇油等副產(chǎn)品。目前丙烷產(chǎn)品的主要來源是原油催化裂化制乙烯、丙烷由烯烴分離裝置產(chǎn)出,丙烯精餾塔將脫乙烷塔丙烯的副產(chǎn)品,主要用于制備基礎(chǔ)石化產(chǎn)品的原料、充釜C3物料分 離成聚合級丙烯產(chǎn)品和液相丙烷物料。丙烯當(dāng)燃料或加壓氣體、生產(chǎn)丙醇等用途。隨著煤制低碳烯精餾塔塔釜物的丙烷料分為兩股。第一股丙烷物料通過烴技術(shù)項(xiàng)目的成功運(yùn)行,開辟了一條全新的生產(chǎn)乙烯、冷卻器冷卻,再通過換熱器進(jìn)一步 冷卻后經(jīng)丙烷洗輸送丙烯等低碳烯烴的生產(chǎn)路線。泵,作為丙烷洗物料產(chǎn)品采出。第二股丙烷物料通過尾氣換熱器進(jìn)行加熱,并與其它的尾氣混合后并入燃料氣二、燃料氣系統(tǒng)概況丙烷由丙烯精餾系統(tǒng)產(chǎn)出。丙烯精餾系統(tǒng)接收脫乙管網(wǎng),作為全廠燃料氣使用。如圖1。烷塔釜物料,在丙烯精餾塔頂分離出合格的液相聚合級丙烯產(chǎn)品,塔釜獲得丙烷組分。丙烯精餾塔塔釜抽出的丙烷被分成兩股物流,一部分16.5t/h ,在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利用,剩余的大約3.5 th丙烷在尾氣換熱器中換熱后送到界區(qū)外的燃料氣系統(tǒng)。，146混合烯烴中分離出的燃料氣含有氫氣、甲烷、乙62烷、丙烷等組分,具有高熱值,進(jìn)入全廠燃料氣管網(wǎng),沖使內(nèi)院77為全廠的生活、生產(chǎn)提供燃料。門表1燃料氣組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù)% )西控雷分序號物料Case1Case2Case315.5850.1349.08圖1丙烯精餾塔系統(tǒng)工藝流程16.0412.2718.10丙烷68.38 37.6032.82烯烴分離裝置采用丙烷洗工藝回收乙烯的技術(shù),大100部分丙烷在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),丙烷沖洗液量約為17100kg/h。低位熱值10081279895106445烯烴分離裝置燃料氣產(chǎn)量約6125 kg/h。由表1燃料氣中(LHV)kW丙烷的組分可計(jì)算出丙烷產(chǎn)量,詳見表3。表2燃料氣使用裝置表3丙烷產(chǎn)量(單位: kg/h)裝置溫度oC壓萬流量thMpa418823032010甲醇合成401.8四、 丙烷回收工藝熱電_300.395.5硫回收300.3丙烷物料主要用于制備基礎(chǔ)石化產(chǎn)品的原料、充當(dāng)MTO燃料或加壓氣體、生產(chǎn)丙醇等用途,經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,市258 |中國化工貿(mào)易| C hina c hemical Trade .第6卷第29期中國化工貿(mào)易2014年10月中旬刊China Chemical Trade專論場廣闊。煤制烯烴工藝中丙烷主要作為丙烷沖洗原料和成的智 能化裝車控制系統(tǒng),由定量裝車儀、流量計(jì)、數(shù).燃料氣系統(tǒng)氣源。綜合分析通過工藝技術(shù)改造后，可回控閥、 防靜電開關(guān)等設(shè)施組成,當(dāng)裝車量達(dá)設(shè)定值時(shí)，收部分丙烷外賣，增加經(jīng)濟(jì)效益。定量裝車儀自動聯(lián)鎖數(shù)控閥動作,關(guān)閉閥[ ]停止裝車。針對當(dāng)前煤制烯烴項(xiàng)目的工藝流程,綜合分析烯烴丙烷汽車裝車設(shè)施工藝過程為間斷式工作,流體介分離裝置丙烷產(chǎn)量、烯烴分離系統(tǒng)內(nèi)丙烷消耗量、燃料質(zhì) 易燃易爆,故對自控設(shè)備選型、防爆要求嚴(yán)格。丙烷氣系統(tǒng)丙烷的消耗量,可進(jìn)行系統(tǒng)工藝改造。將燃料氣汽車裝車設(shè)施 是實(shí)現(xiàn)銷售的關(guān)口,需要的自動化水平也系統(tǒng)中的部分丙烷物料采出,儲存于球罐中,經(jīng)汽車棧較高 ,汽車裝車管理采用DCS控制系統(tǒng),位于裝卸棧臺臺裝車外運(yùn)出廠的控制機(jī)柜對丙烷汽車裝車進(jìn)行檢測、監(jiān)控,同時(shí)與聯(lián)需進(jìn)行的工藝技術(shù)改造項(xiàng)目主要有: 新增工藝管合控制室的DCS系 統(tǒng)進(jìn)行通訊。在每個(gè)裝車臂均設(shè)置一線、閥門;增加丙烷儲罐;增加一套丙烷裝車系統(tǒng)。臺防爆的裝車定量控制儀,它安裝在裝車棧臺的裝車臂1.丙烷回收、儲存系統(tǒng)工藝邊上單機(jī)運(yùn)行,由操作人員就地操作、監(jiān)視發(fā)料過程;丙烷回收系統(tǒng)中,在保證系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利用丙烷物料還 可以通過通信電纜線與計(jì)算機(jī)相連,集中管理,執(zhí)行量的前提下,剩余丙烷物料在丙烯精餾塔塔釜分為兩股該裝 車臂的定量裝車控制任務(wù)。在控制室內(nèi)設(shè)置-套控采出。第一股丙烷物料在流量控制下,經(jīng)尾氣換熱器進(jìn)制管理 系統(tǒng),執(zhí)行整個(gè)裝車的監(jiān)督和管理任務(wù)。控制管行加熱,并與其他的尾氣合并后并入燃料氣管網(wǎng)。第二理系統(tǒng)與 各定量控制儀之間鋪設(shè)一條雙絞線 ,通過RS-股丙烷物料在流量控制下,先通過丙烷冷卻器用冷水進(jìn)485實(shí)現(xiàn) 管理機(jī)與定量控制儀之間的通信,安全、高效行冷卻,然后通過丙烯精餾塔與球罐間的壓差自壓進(jìn)入保障 了系統(tǒng)有序進(jìn)行。丙烷球罐。球罐中的丙烷物料經(jīng)輸送泵送至裝卸棧臺裝車外運(yùn)出廠。丙烷回收工藝流程圖如圖2。丙烯精餾塔⑦丙黨氣相丙虎液相S)-S-A圖3丙烷汽車裝車系統(tǒng)連鎖控制圖9四去裝卸棧臺丙烷汽車裝卸車設(shè)施要求的順控和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)原理如圖3 ,裝車部分,將流量檢測信號、防靜電接地開去燃料氣系統(tǒng)，一一1關(guān)信號送入定量控制儀,并通過定量控制儀對數(shù)字式二換熱器段閥進(jìn)行控制。各控制儀與現(xiàn)場控制室內(nèi)專用的控制管理系統(tǒng)之間采用RS- 485通信, 實(shí)現(xiàn)自動控制,完成丙烷裝車系統(tǒng)。圖2煤制烯烴廠丙烷回收工藝流程圖五、結(jié)束語在生產(chǎn)過程中部分丙烯精餾塔塔釜丙烷物料通過煤制烯烴是煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,而低碳節(jié)能、輸送泵送至脫甲烷塔,作為丙烷洗物料在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利優(yōu)化工藝將 是成功運(yùn)行工廠的首要任務(wù)。企業(yè)經(jīng)營追求用，剩余丙烷物料-部分作 為副產(chǎn)品送入丙烷儲罐，另的核心目標(biāo)是經(jīng)濟(jì)效益 ,工藝技術(shù)改造是促進(jìn)提高企業(yè)-部分在尾氣換熱器中換熱后送到界區(qū)外的燃料氣系 經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑之- -。 以全國首套商業(yè)化運(yùn)行的煤統(tǒng)。制烯烴公司包頭煤制烯烴廠為例,通過丙烷回收工藝技為了保證生產(chǎn)工藝的正常運(yùn)行, 根據(jù)生產(chǎn)工藝控制術(shù)改造后 ,年可外賣丙烷量約14萬噸,大大減少了能源的要求和安全性,丙烯精餾塔塔釜副產(chǎn)品丙烷與燃料氣浪費(fèi) ,既降低了運(yùn)營成本,又增加了公司的營業(yè)收入。丙烷采出量受塔釜液位LIC的分程控制。丙烯精餾塔采以 目前全國煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,這項(xiàng)丙烷回收利用出丙烷的過程中;根據(jù)工藝要求;當(dāng)測量液位LIC低于技術(shù)也為其他煤制烯烴工廠 提供了工藝技術(shù)支持，如果設(shè)定值時(shí), 調(diào)節(jié)閥A開,調(diào)節(jié)閥B關(guān),丙烷進(jìn)入儲罐;當(dāng)此項(xiàng)改造 技術(shù)能夠在各大煤化工廠推廣,可以產(chǎn)生可觀測量液位LIC高于設(shè)定值時(shí),調(diào)節(jié)閥A開,調(diào)節(jié)閥B開，的經(jīng)濟(jì)效益。丙烷同時(shí)進(jìn)入儲罐和燃料氣系統(tǒng)2。其分程控制如圖2所示參考文獻(xiàn):2.丙烷裝車系統(tǒng)工藝[1]吳秀章,閆國春,胡先軍等，《煤制低碳烯烴 工藝與汽車裝卸棧臺是煤制烯烴廠的配套設(shè)施, 主要裝卸工程》 [M], 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 20142.物料有甲醇、C4、C5、丁烯-1、甲醇油、MTBE等。生[2]俞金壽，《過程控制系統(tǒng)和應(yīng)用》[M],北京:機(jī)械工產(chǎn)任務(wù)較重,人工裝車已遠(yuǎn)不能滿足大處理量、多品種業(yè)出版社 , 2003.出廠的要求。所以新增丙烷裝車系統(tǒng)采用自動定量裝車[3]陸德民 ,張振基,黃步余.《石油化工自動控制設(shè)計(jì)系統(tǒng),定量裝車系統(tǒng)是一個(gè)以現(xiàn)場PL C控制器為核心構(gòu)手冊》 [M] ,北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2000.C hina C hemicalTrade |中國化T貿(mào)易| 259