丙烯精制系统的模拟与扩能改造_1
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乙烯装置丙烯精馏系统的模拟优化及应用
摩 尔 含量冬 季 为 ３ ％ ， ０ 夏季 ４ ％左 右 ） ０ 。经过 装 置 流程模 拟分 析及 实 际 的 操 作 调整 ，塔 釜 采 出 中丙
烯含量大幅降低 ， 丙烯收率得到了提高 。
１ 流 程简 介
际生产 中塔釜丙烯损失过大（ 塔釜循环 ｃ 中丙烯
图１ 为丙烯精馏系统流程 。
尾气量 ／ ｇ －１ （ －。 ｋｈ
图 ３ 尾 气 排 放 量 对 丙烯 产 品纯 度 和循 环 丙 烷 中
（） １丙烯精馏系统丙烯产 品侧 线采 出量在适
当的范 围 内增 加 ， 对丙 烯产 品 的纯 度影 响不 大 ， 但 循环 丙烷 中丙 烯含 量 随着 丙 烯 采 出量 的加 大而 减 少 ； 过一 定 的 范 围 ， 超 如进 料量 在 １ ． 时 ， 烯 ２ ８ｔ 丙
赵 ｎ 吕 ｛ Ｌ
、一
咖｛
抽
鬻
譬 哥
料温 度 的变 化 对 产 品 组 成 的影 响 较 小 ， 键 的 控 关
制点 应该 在丙 烯产 品和尾气 的采 出上 。 ２ １ 采 出量 对丙 烯精 馏 系统 的影 响 ．
蜚
幢
媸
根据 Ｄ ４０及 Ｄ ４７塔设 计 数据 和实 际运 行 Ａ１ Ａ０ 数据 模拟 结果 如下 ：
２ 系统 的模 拟及 优 化
性 能 图 。其 通 常 由以下几 条 曲线组 成 ：
２０ ０６年 ｌ ０月技 术 人 员进 行 了 乙烯 装 置 建模 并重 点就 丙烯 精馏 系统 进 行 了初 步模 拟 优 化 。模
拟结果 发 现 ， 进料 组成 一 定 的情 况下 ， 在 塔压 及 进
墨
乙烯工业 ２ ８ ０ ） １ １ ０ ，（ ３ ６ ０ ２３ ～
丙烯精馏系统存在的问题及改造方案优化
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揽 米
乙 工 Ｅ ，ＵＲ～ 烯删Ⅵ０帅２３４ 业２ ２ＳＹ ４ Ｎ ０）９ ０（ Ｅ ８ ｒ
丙 烯 精 馏 系统 存 在 的 问题 及 改造 方 案 优 化
姜 涛 ，宋 虎 林 ，邸 书才
（ 中国石化 中原石 油化 工有 限 责任 公 司 ， 南 濮 阳 ，５００ 河 ４ ７０ ）
块塔盘采 出聚合级丙烯 （ 图 １。 见 ）
１２ 丙烯 精馏 塔 的结构 和进 料 组成 ．
收 稿 日期 ：０ ８ ２ １修 改 稿 收 到 日期 １０ ８ ４ ４ ２０ —０ —２ ： ２０ —０ —２ 。
丙烯精 馏塔 在 ２０ 乙烯 装 置扩 能 改造前 为 ００年 浮 阀塔 ， ０ 乙烯装 置 扩能 改 造 时 ， ２ ｏ年 ０ 采用 上 海 某
ｍ
蜚
睦
图 ３ 循 环 丙烷 中 丙烯 含 量 不 意
２ 丙烯 精馏 系统 存在 的 问题及 采取 的措 施 ２ １ 丙烯 精馏 系统 存在 的 问题 ．
（Ｏｒ—０ ２０ ７ ５月 一 ４ ｒ—１） ｏ ～ｃ ７ ７
（） ３ 丙烯 中甲醇含 量高 。 自 ２０ ００年 丙烯 精 馏 塔更 换 塔 盘 后 ， 碰 到 裂 若 解原 料 中有 甲醇 、 Ｉ ＭＴ３ 深 冷 系统 注 甲醇 ， 烯 Ｅ或 丙 产 品中 甲醇 含 量 就 会 超 标 。２０ ０７年 ５～６月丙 烯 精 馏 塔进 行 了扩 能改 造 。 目前丙 烯精 馏 塔 的情 况 见表 １进料 组 成见 表 ， ２设 计操 作参 数 见表 ３ ， 。
其 中丙烯精馏塔体未 动， 仅通过改 造塔 内件使丙
烯 精馏 塔进料 量 由 ８ｔｈ 高 到 １ ．３ ｈ 提 ／ ０ ３９ｔ 。虽 然 ／ 丙 烯精 馏系 统 的 能 力 得 到 了提 高 ， 也 存 在 许 多 但 问题 ， 其是 随着 乙烯 装 置 的瓶 颈 消 除 ， 烯 精 馏 尤 丙
揽 米
乙 工 Ｅ ，ＵＲ～ 烯删Ⅵ０帅２３４ 业２ ２ＳＹ ４ Ｎ ０）９ ０（ Ｅ ８ ｒ
丙 烯 精 馏 系统 存 在 的 问题 及 改造 方 案 优 化
姜 涛 ，宋 虎 林 ，邸 书才
（ 中国石化 中原石 油化 工有 限 责任 公 司 ， 南 濮 阳 ，５００ 河 ４ ７０ ）
块塔盘采 出聚合级丙烯 （ 图 １。 见 ）
１２ 丙烯 精馏 塔 的结构 和进 料 组成 ．
收 稿 日期 ：０ ８ ２ １修 改 稿 收 到 日期 １０ ８ ４ ４ ２０ —０ —２ ： ２０ —０ —２ 。
丙烯精 馏塔 在 ２０ 乙烯 装 置扩 能 改造前 为 ００年 浮 阀塔 ， ０ 乙烯装 置 扩能 改 造 时 ， ２ ｏ年 ０ 采用 上 海 某
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图 ３ 循 环 丙烷 中 丙烯 含 量 不 意
２ 丙烯 精馏 系统 存在 的 问题及 采取 的措 施 ２ １ 丙烯 精馏 系统 存在 的 问题 ．
（Ｏｒ—０ ２０ ７ ５月 一 ４ ｒ—１） ｏ ～ｃ ７ ７
（） ３ 丙烯 中甲醇含 量高 。 自 ２０ ００年 丙烯 精 馏 塔更 换 塔 盘 后 ， 碰 到 裂 若 解原 料 中有 甲醇 、 Ｉ ＭＴ３ 深 冷 系统 注 甲醇 ， 烯 Ｅ或 丙 产 品中 甲醇 含 量 就 会 超 标 。２０ ０７年 ５～６月丙 烯 精 馏 塔进 行 了扩 能改 造 。 目前丙 烯精 馏 塔 的情 况 见表 １进料 组 成见 表 ， ２设 计操 作参 数 见表 ３ ， 。
其 中丙烯精馏塔体未 动， 仅通过改 造塔 内件使丙
烯 精馏 塔进料 量 由 ８ｔｈ 高 到 １ ．３ ｈ 提 ／ ０ ３９ｔ 。虽 然 ／ 丙 烯精 馏系 统 的 能 力 得 到 了提 高 ， 也 存 在 许 多 但 问题 ， 其是 随着 乙烯 装 置 的瓶 颈 消 除 ， 烯 精 馏 尤 丙
丙烯精制装置的模拟计算及操作优化
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第 ２ 卷第５ ２ 期
２００２年 １ ０月
辽 宁 工 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＡＯＮＩ ＯＦ ＬＩ ＮＧ ＮＳ ＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｉ ＴＩ
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ． 【２ ５
Ｏｃ ． ｔ
ｏ ｈ ｒ ｃ ｓ ． ｆｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｓｍ ｕ ａ ｉｎ ｉ ｅｉｂ ｅ ａ ｄ ａ ｃ ｒ ｔ ａ ｄ ｔ ｅ ｏ ｔｍ ｕ ｐ — ｅ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｉ ｌｔｏ ｓｒ ｌ ｌ ｎ ｃ ｕ ａ ｅ， ｎ ｈ ｐ ｉ ｍ ａ ａ
ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ｔ ｕ ｂ ａ ｎ ｄ ａ ｅ ｏ ｒ ｃ ｉ ｅ ｆ ｒ ｔ ｅ ｒ ａ ｒ ｄ ｃ ｉ ｎ． ａ ｔ ｒ ｈ ｓ ｏ ｔ ｉ ｅ ｒ ｆｐ ａ ｔｃ ｏ ｈ ｅ ｌ ｏ ｕ ｔｏ ｐ
丙烯 精 制 装 置 担 负 着 为 聚丙 烯 和 异丙 醇装 置 提
流罐 压控排人高 压瓦斯 系统 ， 回流 罐 内 油 相 物 料 全 部 打 人 塔 内提 供 回 流 ， 乙 烷 塔 底 物 料 进 入 丙 烯 精 脱 制 塔 ， 一 定 的 压 力 、 度 下 精 馏 使 丙 烯 、 烷， 于 碳 三 原 料 中 除 丙 烯 外 还 含 有 由 丙 烷 和 少 量 的 乙 烷 、 四及 饱 合 水 ， 此 ， 烯 精 制 碳 因 丙 装 置 普 遍 采 用 脱 乙 烷 塔 脱 除 乙 烷 和 饱 合 水 ， 通 过 并
图如 图 １所 示［ 。 引
由于 塔 内气 液 相 负 荷 大 、 离 精 度 要 求 高 ， 丙 分 对
烯 精 制 装 置 的 工 艺 过 程 进 行 模 拟 计 算 并 优 化 对 提 高 精丙烯质量及装置节能降耗具有重要意义 。
第 ２ 卷第５ ２ 期
２００２年 １ ０月
辽 宁 工 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＡＯＮＩ ＯＦ ＬＩ ＮＧ ＮＳ ＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｉ ＴＩ
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ． 【２ ５
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丙烯 精 制 装 置 担 负 着 为 聚丙 烯 和 异丙 醇装 置 提
流罐 压控排人高 压瓦斯 系统 ， 回流 罐 内 油 相 物 料 全 部 打 人 塔 内提 供 回 流 ， 乙 烷 塔 底 物 料 进 入 丙 烯 精 脱 制 塔 ， 一 定 的 压 力 、 度 下 精 馏 使 丙 烯 、 烷， 于 碳 三 原 料 中 除 丙 烯 外 还 含 有 由 丙 烷 和 少 量 的 乙 烷 、 四及 饱 合 水 ， 此 ， 烯 精 制 碳 因 丙 装 置 普 遍 采 用 脱 乙 烷 塔 脱 除 乙 烷 和 饱 合 水 ， 通 过 并
图如 图 １所 示［ 。 引
由于 塔 内气 液 相 负 荷 大 、 离 精 度 要 求 高 ， 丙 分 对
烯 精 制 装 置 的 工 艺 过 程 进 行 模 拟 计 算 并 优 化 对 提 高 精丙烯质量及装置节能降耗具有重要意义 。
丙烯精馏系统操作的优化对策
Ｑ ａ ｍｉｇ ｕＸｉｏ ｎ
（ ． ｈ ｍｉ ｌ ａ ｔ ｆ Ｄ ｑｎ ｔｏｈｍｉ ｌ ｏ ａ ｙ， ｑｎ ６ ７ ４， ｉ ｎ ｊａ ｇ Ｃ ｉａ Ｎｏ １Ｃ ｅ ｃ ｎ ａ ｉｇ Ｐｅ ｃ ｅ ｃ ｍｐ ｎ Ｄａ ｉｇ １ ３ １ Ｈｅｌ ｇ ｉｎ ， ｈｎ ） ａ Ｐｌ ｏ ｒ ａＣ ｏ
４ ２ ３ 严格控 制 Ｅ ４ １ 温 ， ．． Ｔ４ 顶 降低 Ｅ ４ １ 釜循 Ｔ ５塔
环 丙烷 中 Ｃ 含 量 Ａ
３ ２ ２ 加 热介 质急 冷水 夹带 Ｃ ， ３碳四产品合 格的 同
根据热量计算公式 ， 急冷水温度高则换热量 Ｑ 便增大 ， 可以提高再沸器 的换热效果 。实 际急冷水
术水平及管理水平 的重要考核指标 ， 因此降低加工
过 程 中丙 烯损 失是 日常 生产 管理 工作 的一个 重点 。
Ｃ３ Ｘ反 应 Ｒ
１ 丙烯精馏 系统 工艺简 介
老区装置流程采用的是美 国 Ｓ ＆ｗ 公司的顺序 分离 流程 。其 丙 烯 精馏 系统 为高 压 精馏 工 艺 流 程［ 。丙烯精馏系统流程简图见 图 １ １ ］ 。从脱丙烷塔
参考 文献
［］陈滨． １ 乙烯工学 ［ ． Ｍ］北京 ： 化学工业 出版社 ，９ ７ ３ ０ １ ９ ，８ ． Ｅ ］ 松汉 ． ２王 乙烯装 置 技 术与 运行 ［ ． Ｅ ： Ｍ］ ｊ 京 中国 石化 出 版 社 ，
２ ０ ６ ５ ０ ９， ７ ．
Ｏｐｔｍ ｉ ａ ｉ ｎ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｅ ｓ ｒ ｓ ｏ ｅ ａ ｉ ｎ ｉ ｚ ｔｏ ｕ ｅ ｍ ａ ｕ ｅ ｆ Ｏｐ ｒ ｔｏ ｆ ｒ Ｐｒ ｐｙ ｅ ｅ Ｄｉｔｌａ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ ｏ ｏ ｌ ｎ ｓ ｉｌ ｔｏ ｙ ｔ ｍ
时间 ２
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４ ２ ３ 严格控 制 Ｅ ４ １ 温 ， ．． Ｔ４ 顶 降低 Ｅ ４ １ 釜循 Ｔ ５塔
环 丙烷 中 Ｃ 含 量 Ａ
３ ２ ２ 加 热介 质急 冷水 夹带 Ｃ ， ３碳四产品合 格的 同
根据热量计算公式 ， 急冷水温度高则换热量 Ｑ 便增大 ， 可以提高再沸器 的换热效果 。实 际急冷水
术水平及管理水平 的重要考核指标 ， 因此降低加工
过 程 中丙 烯损 失是 日常 生产 管理 工作 的一个 重点 。
Ｃ３ Ｘ反 应 Ｒ
１ 丙烯精馏 系统 工艺简 介
老区装置流程采用的是美 国 Ｓ ＆ｗ 公司的顺序 分离 流程 。其 丙 烯 精馏 系统 为高 压 精馏 工 艺 流 程［ 。丙烯精馏系统流程简图见 图 １ １ ］ 。从脱丙烷塔
参考 文献
［］陈滨． １ 乙烯工学 ［ ． Ｍ］北京 ： 化学工业 出版社 ，９ ７ ３ ０ １ ９ ，８ ． Ｅ ］ 松汉 ． ２王 乙烯装 置 技 术与 运行 ［ ． Ｅ ： Ｍ］ ｊ 京 中国 石化 出 版 社 ，
２ ０ ６ ５ ０ ９， ７ ．
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时间 ２
15-洛阳-聚丙烯装置扩能技术改造经验
同时，为提高原脱硫罐（D006A/B）的利 用效率，将D006A/B/C/D流程进行了改造。改变 以前只能脱硫罐（D006A）和脱水分子筛罐 （D006C）串联，以及D006B和D006D串联， D006A/B只能单独使用的弊端，改为D006A/B可 互相串联，在一个脱硫罐脱硫效果不佳时，后 面再串联另一个脱硫罐，使该脱硫罐中脱硫剂 彻装置扩能改造后，尽管造粒机已经 提高了生产负荷，但仍无法完全满足粉料的 造粒要求。因此，在造粒机粉料储罐 （TK501）底部增加了一条粉料卸料管线， 增上了一条粉料自动包装线，把TK501中的 粉料直接通过粉料输送机（Z502）进行包装。 该包装线可自动计量、装袋、缝包，包装能 力可达到7 t/h，提高了聚合装置生产负荷提 高后的粉料处理能力。
＊ 循环丙烯线的技术改造 随着M211的停用，原本进入M211用于稀 释浆料、平衡D203反应热量的液相丙烯就无 法加入。经过对装置现有生产条件和对现场流 程的认真分析，把该管线一路连到浆料线上， 一路和原P211出口丙烯管线相连进入D201内， 使该管线保持较大流量防止堵塞。同时，在生 产中控制到浆料线的液相丙烯的量来平衡和调 节D203的反应热，保证D203反应平稳，从而 做到了在不影响D201负荷的前提下，增大进 入D203的液相丙烯量，更多地从D203内撤除 反应热。2005年在线实施了改造，该改造实施 后消除了D203撤热能力不足的问题，使其反 应量从4.3 t/h左右提高到5.3 t/h左右，装置生 产能力进一步得到提高。
☆在提高装置产能上进行的技术改造
一、原料丙烯输送及精制系统的技术改造 1. 原料泵的换型改造 装置原料丙烯泵原设计输送能力为35 Nm3/h。随着装置生产负荷的提高，已经远远 达不到生产的要求。为此，对原料泵进行了更 换，输送能力提高到了50 Nm3/h，保证了在 高负荷生产时丙烯原料输送的需要。
聚丙烯装置丙烯精制系统技术改造
图 1 丙烯精制系统改造前的工艺流程 Figure 1 Process flow of propylene purification system before reforming
来自芳烃罐区的粗丙烯先进入丙烯预精制单 元，经第一脱水塔（ 内装固碱） 和第二脱水塔（ 内装 3A 分子筛） 两级脱水后再进入丙烯保安精制单元。 在保安精制单元中，丙烯先进入汽提塔脱除 CO、O2 和 CO2 后，送入脱硫塔（ 内装硫水解剂和脱硫剂） 以 脱除 COS 和 H2 S，然后再进入第三脱水塔进行（ 内 装 3A 分子筛） 深度脱水，再进入脱砷塔进行（ 内装 脱砷剂） 脱砷。经预精制和保安精制后的丙烯进入 反应器供料罐。 1． 2 存在的问题
al． After reforming，the quality of purified propylene was improved and could meet the requirements of pol-
ymerization． The polypropylene plant could run steadily and polypropylene quality was satisfactory． The
new desulfurization tower was added，and the packing was replaced． The application of these measures im-
proved the ability of original propylene refining system for dehydration，desulfurization and arsenic remov-
5． 91 h － 1 ，精制效果更加不理想。
丙烯精馏过程模型及模拟优化
丙烯精馏过程模型及模拟优化613模拟结果与装置运行数据比较变量现场数据模拟结果da408塔顶温度417403da408回流温度329330da408塔釜温度454454da407塔顶温度457460da407灵敏板温度519518da407塔釜温度576539da408塔顶回流量th1648416327丙烯产品流量th13901373da408返回da407去的液相回流量th1431014392循环丙烷采出流量th114096尾气th仪表坏034基于流程模拟的丙烯塔工况分析与操作优化在实际生产中丙烯精馏塔的进料组成随裂解原料变化而变化裂解原料的多样性给丙烯精馏塔的稳定操作带来了频繁的外界干扰
图 2 丙烯塔进料物料组成对最佳进料板位置和单位 丙烯产品能耗的影响（1 cal=4.18 J）
2.2 丙烯产品中烷烃浓度的规定值对产量和塔釜 丙烯损失的影响
当塔釜加热负荷、精馏塔的进料负荷一定时， 丙烯产品中丙烷浓度的控制指标对丙烯产品产量和 塔釜丙烯损失的影响如图 3 所示。图 3 所示的结果 表明，丙烯产品中丙烷摩尔分数控制在低于 0.2%时， 塔釜的丙烯损失将急剧上升，丙烯产品的产量相应 地下降较快。由图 3 还可以看出，丙烯产品产量随 丙烯产品中丙烷浓度控制指标的变化曲线是凸函 数。由工况 1 和工况 2 连接的线段中点 3 作垂直于 x 轴的直线与丙烯产品产量随其中丙烷浓度的变化曲 线交于点 4，很明显地点 3 的纵坐标小于点 4 的纵坐 标。其物理意义即为：当希望将丙烯塔的运行工况 控制在点 4 时，如果由于外界扰动使丙烯精馏系统 的运行状态在工况 1 和工况 2 之间波动时，丙烯产 品的产量将低于一直将工况稳定在点 4 下得到的丙 烯产量。同样地，塔釜丙烯损失的变化曲线是凹函 数，故将工况稳定在点 4 时，可以有效地降低塔釜 循环丙烷带走的丙烯损失。并且烷烃浓度控制太低 时，将会使循环丙烷带走的丙烯浓度急剧增加，烷 烃摩尔分数应尽可能地控制在高于 0.4%的区间。
图 2 丙烯塔进料物料组成对最佳进料板位置和单位 丙烯产品能耗的影响（1 cal=4.18 J）
2.2 丙烯产品中烷烃浓度的规定值对产量和塔釜 丙烯损失的影响
当塔釜加热负荷、精馏塔的进料负荷一定时， 丙烯产品中丙烷浓度的控制指标对丙烯产品产量和 塔釜丙烯损失的影响如图 3 所示。图 3 所示的结果 表明，丙烯产品中丙烷摩尔分数控制在低于 0.2%时， 塔釜的丙烯损失将急剧上升，丙烯产品的产量相应 地下降较快。由图 3 还可以看出，丙烯产品产量随 丙烯产品中丙烷浓度控制指标的变化曲线是凸函 数。由工况 1 和工况 2 连接的线段中点 3 作垂直于 x 轴的直线与丙烯产品产量随其中丙烷浓度的变化曲 线交于点 4，很明显地点 3 的纵坐标小于点 4 的纵坐 标。其物理意义即为：当希望将丙烯塔的运行工况 控制在点 4 时，如果由于外界扰动使丙烯精馏系统 的运行状态在工况 1 和工况 2 之间波动时，丙烯产 品的产量将低于一直将工况稳定在点 4 下得到的丙 烯产量。同样地，塔釜丙烯损失的变化曲线是凹函 数，故将工况稳定在点 4 时，可以有效地降低塔釜 循环丙烷带走的丙烯损失。并且烷烃浓度控制太低 时，将会使循环丙烷带走的丙烯浓度急剧增加，烷 烃摩尔分数应尽可能地控制在高于 0.4%的区间。
聚丙烯装置丙烯精制系统技术改造
聚丙烯装置丙烯精制系统技术改造摘要：随着社会主义现代化发展与社会生产力水平的不断提高，近年来，我国的石油化工产业得以迅速发展，且已成为推动我国经济发展的主要动力。
作为石油工业装置的重要组成部分，聚丙烯装置的生产效率直接影响着石油企业的发展。
本文对聚丙烯装置内丙烯精制系统改造的意义进行了研究，并通过对技术改造前丙烯精制系统的工艺流程及出现的问题进行阐述，从而对丙烯精制系统技术改造的方法展开了深入探讨。
关键词：聚丙烯装置；丙烯精制系统；技术改造前言：由于国内现有的聚丙烯装置经扩能改造后，其装置内部用于处理丙烯精制系统的原料用量大幅度增加，进而导致丙烯精制深度增大，同时，又由于受到重油裂化催化装置中原料油变化的影响，使得丙烯精制系统中的砷、硫含量严重增加，使得聚丙烯装置难以进行生产。
因此，本文通过阐述丙烯精制系统技术改造的必要性，结合技术改造前系统存在的相关问题，从而为丙烯精制系统的技术改造提出了合理的意见和建议。
1 丙烯精制系统技术改造的必要性由于丙烯是由催化裂化装置所生产的液化气经过气体分馏得到的，因此，在初步得到丙烯中会含有砷、硫的有机物以及含量较好的无机杂质存在，上述物质的存在使丙烯聚合催化剂产生了较大的毒性，且严重影响了产品质量。
为了确保精制丙烯可以较好地满足聚丙烯装置生产PPH-F03G（双向拉伸聚丙烯薄膜专用料）的具体要求，对装置内部的丙烯精制系统进行技术改造，从而提高丙烯质量并减少催化剂和活化剂的用量，并提高经济效益[1]。
2 技术改造前丙烯精制系统简述2.1传统工艺流程丙烯精制系统最初的工艺流程为：由芳烃罐或者上游气分装置所提供的粗制丙烯在进入聚丙烯装置中的丙烯预精制单元后，通过含有固碱的第一脱水塔与含有3A分子筛的第二脱水塔对其进行脱水处理，并将其送入聚丙烯装置的丙烯精制单元。
在精制单元内，由汽提塔对脱水后的丙烯进行CO、O2、CO2的脱去处理，随后，经脱氧处理后的丙烯进入脱硫塔。
丙烯精馏塔节能及扩能优化方案研究
收 稿 日 期 ：２０１８０８２８；修 改 稿 收 到 日 期 ：２０１８１２１２。 作者简介：戴 薇 薇，硕 士，工 程 师，主 要 从 事 炼 油 装 置 设 计
工作。 通 讯 联 系 人 ：戴 薇 薇 ，Ｅｍａｉｌ：ｄａｉｗｅｉｗｅｉ＠ｃｎｐｃｃｅｉ．ｃｎ。
第４期
精馏 塔 一 般 采 用 双 塔 流 程，两 塔 串 联，并 分 别 在 １ 号丙烯精馏塔塔底设塔底重沸 器，２ 号 丙烯 精 馏 塔 塔顶设冷凝器进行塔顶回流。
图 １ 丙 烯 精 馏 塔 的 常 规 双 塔 流 程
１２ 流 程 模 拟 参 数 设 置 利用 ＰｒｏⅡ９．４．２软件对丙烯精馏塔进行流程模
拟，气液相计算均选用 ＳｏａｖｅＲｅｄｌｉｃｈＫｗｏｎｇ方法［６］。 进料物流 参 数 为：流 量 １０ｔ?ｈ，温 度 ７０ ℃，压 力 ２．８ ＭＰａ；丙烯精馏塔参数为：塔顶压力２．０ ＭＰａ，全塔压 降０．１ＭＰａ，塔 顶冷 凝 器压 力 １．９５ ＭＰａ，冷凝温 度 ４０ ℃；产品精度要求为：塔顶产品中 （Ｃ３Ｈ６）不小 于９９．６％，塔底产物中 （Ｃ３Ｈ６）不大于０．５％。
戴 薇 薇 ，等 ．丙 烯 精 馏 塔 节 能 及 扩 能 优 化 方 案 研 究
６５
和低丙烯 含 量 ［（Ｃ２）＝０．０４ ％，（Ｃ３Ｈ８）＝７２％， （Ｃ３Ｈ６）＝２７．５６％］进料２种工况进行模拟。
尽管实际生产中为了满足生产或扩能改造的 要求，塔板开孔采用了不同的阀型，但 对丙 烯丙 烷 分 离 来 说，塔 板 效 率 均 可 达 １００％ 或 略 高 于 １００％［５］。因此，流程模拟时 塔 板 效 率 以 １００％ 计， 塔板 间 距 以 ４５０ ｍｍ 计，在 塔 板 数 为 １８０，１９０， ２００，２１０，２２０，２３０，２４０ 时，选 取 最 佳 进 料 位 置 进 料［７］，考察不同塔 板 数 时 对 应 的 塔 顶 冷 凝 器 负 荷、 塔底重沸器负荷与回流比。
丙烯酸精制单元的工艺改进
作难 度大 。 本 文 介绍 对现 有 １０ｋ／ ４ ｔａ丙烯 酸装 置 进行 工艺
图 １ 改 造 前 工 艺 流 程 简 图
的一部分气体经循 环压 缩机压缩后 至混合器供反
应配比用 ，其余部分送废气 焚烧单元 催化焚烧后
排放。
吸收塔底 的粗丙烯酸溶 液用泵送 轻组份分馏 塔中部 ，塔底再 沸器采用 泵强制循环 ，以低压蒸
汽作为加热 源；塔顶泵人共 沸剂溶液 ，利用共沸 蒸馏方法脱 除水、醋酸。塔顶气相经冷凝 器冷凝 后 入 回流罐 ，共沸 剂 与 含 醋 酸 等组 份 的废 水 分 层 ， 共沸剂溢流至塔 回流罐 中挡板的另一 侧循环 回塔
改进， 使装置废水量由 １ ｔｈ ６ ／ 降低到 ３０ ４ｏｋ／ 。 ９ — ０ ｇｈ
增加气提塔 ，将废水提浓 ，产生 ３０— ０ｋ／ ９ ４０ ｇｈ的 废液 ，极大减少废水的排放量。
在反应物冷却器 中将丙烯 酸气体用新 增 的气提塔 塔底循环废水进行 冷却 ，反应物 冷却 器 的物料 出
口温度为 ６ ７ ℃ ，为气液混合物 ，经气液分离 ５— Ｏ 罐分离后气 相去吸收塔吸收 ，液 相直接去轻组份 分离塔分离。反应物冷却器 的冷却介质利用废 水 循环，出 口的废水进气提塔塔顶气提。
液 。以 １０ｋ ａ ４ ｔ 丙烯酸计 ，减少循环水消耗 ５０ｔ ／ ０ ／ ｈ 减少脱盐水消耗 ３０ ｇｈ ， ７０ｋ／ 。
３３ 吸收 塔顶 尾气 全部循 环利 用 ．
改造前吸收塔 顶 的尾气只小部分循 环至第二 反应器参 与反应 ，其余进催化焚烧 系统 焚烧后达 标排放 ，改造后 将 去催化 焚烧 的气 体循 环 利用 ， 该股气体作为气提塔气提介质。
３ ２ 取 消 吸收塔 塔底冷 却器 ．
图 １ 改 造 前 工 艺 流 程 简 图
的一部分气体经循 环压 缩机压缩后 至混合器供反
应配比用 ，其余部分送废气 焚烧单元 催化焚烧后
排放。
吸收塔底 的粗丙烯酸溶 液用泵送 轻组份分馏 塔中部 ，塔底再 沸器采用 泵强制循环 ，以低压蒸
汽作为加热 源；塔顶泵人共 沸剂溶液 ，利用共沸 蒸馏方法脱 除水、醋酸。塔顶气相经冷凝 器冷凝 后 入 回流罐 ，共沸 剂 与 含 醋 酸 等组 份 的废 水 分 层 ， 共沸剂溢流至塔 回流罐 中挡板的另一 侧循环 回塔
改进， 使装置废水量由 １ ｔｈ ６ ／ 降低到 ３０ ４ｏｋ／ 。 ９ — ０ ｇｈ
增加气提塔 ，将废水提浓 ，产生 ３０— ０ｋ／ ９ ４０ ｇｈ的 废液 ，极大减少废水的排放量。
在反应物冷却器 中将丙烯 酸气体用新 增 的气提塔 塔底循环废水进行 冷却 ，反应物 冷却 器 的物料 出
口温度为 ６ ７ ℃ ，为气液混合物 ，经气液分离 ５— Ｏ 罐分离后气 相去吸收塔吸收 ，液 相直接去轻组份 分离塔分离。反应物冷却器 的冷却介质利用废 水 循环，出 口的废水进气提塔塔顶气提。
液 。以 １０ｋ ａ ４ ｔ 丙烯酸计 ，减少循环水消耗 ５０ｔ ／ ０ ／ ｈ 减少脱盐水消耗 ３０ ｇｈ ， ７０ｋ／ 。
３３ 吸收 塔顶 尾气 全部循 环利 用 ．
改造前吸收塔 顶 的尾气只小部分循 环至第二 反应器参 与反应 ，其余进催化焚烧 系统 焚烧后达 标排放 ，改造后 将 去催化 焚烧 的气 体循 环 利用 ， 该股气体作为气提塔气提介质。
３ ２ 取 消 吸收塔 塔底冷 却器 ．
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天津大学工程硕士学位论文
1.3丙烯精制系统扩能改造的目的和意义
锦州石化公司丙烯精制系统生成的丙烯主要用于：一、丙烯水合生成异丙醇。
二、丙烯聚合生成聚丙烯。
近几年随着异丙醇和聚丙烯等下游产品的产量逐年提高，对丙烯的需求量也逐年增加，原丙烯精制系统的处理量已远远不能满足生产需要，同时原设计装置因当时设计要求及限制，产品的质量也不能满足现在产品的需求。
在这种情况下引出了本次扩能改造设计——丙烯精制系统模拟与扩能改造。
设计的主体思路是在原装置基础上进行扩建，保留原设计风格，局部做扩能改造，最大限度的减少投资且达到增产的目的。
1.4本论文的主要工作
一、对丙烯的理化性质及化学增产、反应技术等进行详细研究，了解国内外近期丙烯精制的相关技术以及丙烯的产需和主要用途和情况。
二、对现有丙烯精制装置进行全面标定，进行物料衡算，确定限制产量的主要原因，针对所查找的原因确定改造的生产方案及改造的主体思路。
三、建立数学模型，应用数学模拟软件PROⅡ，对脱乙烷塔、丙烯精制塔进行模拟计算。
通过对塔的进料量、进料位置、理论板数、操作压力、回流比等操作因素的对比分析，得出最佳的操作条件，用于指导生产。
四、依据设计结果对装置进行扩能改造，保留原脱烷塔，对丙烯精制塔进行更新改造，塔径由原塔的1.6米增加到2.4米，理论板数由原塔的116快增加到132块。
五、改造完成后以模拟的参数为依据，进行实际生产，通过实际生产的结果与改造前的结果进行对比，确定改造的合理性。
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