C4―C5废烃去向技术改造.doc

1、C4C5 废烃去向技术改造摘 要本文通过对装置运行中遇到的问题进行分析，找出解决 C4-C5废烃去向和炔烃洗涤塔分析效果不理想的方法，通过对 C4-C5废烃去向的改造，解决了装置连续稳定生产的难题，同时提高了炔烃洗涤塔的分离效果，降低了装置的溶剂损失，收到了很好的经济效益。 关键词C4-C5 废烃； NMP；炔烃洗涤塔 中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0147-01 1 前言 大庆石化丁二烯抽提三套装置引进德国 BASF公司 NMP法萃取蒸馏技术，该技术以 N-甲基吡咯烷酮（NMP）为溶剂，采用两级萃取精馏以及两段普通蒸馏的工艺生产高纯

2、度的丁二烯产品。该装置由大庆工程公司详细设计，由大庆化建公司建设，于 2012年 6月 30日中交，8 月 31日投产并一次开车成功，进入首个运行周期。 2 C4-C5 废烃来源及去向 C4-C5 废烃主要来自原料汽化罐底和丁二烯塔底部排放的重组分物料，主要成分是 1.2丁二烯、1.3 丁二烯、顺丁烯、碳五、甲苯、TBC、少量胶质和微量溶剂。由于甲苯、TBC 和胶质的存在，使得这股物料后续使用起来非常困难，厂内丁二烯抽提一套、二套装置原设计的处理流程都无法正常运行，最后被迫直接在火炬罐内闪蒸，气相碳四、碳五送入火炬烧掉，残渣在检修期间清理出来。由于火炬罐加热能力有限，经常会出现堵罐现象，本装置

3、原设计是将废烃收集到 C4-C5废烃收集罐 BV-3561中闪蒸，烃类在压力的控制下从罐的顶部送往热火炬，底部液相物料在液位的控制下通过 C4-C5烃输送泵送到界区外的储罐，主要作为动力车间燃料，该股物料的正常排放量在 180kg/h左右。 3 目前运行中存在的主要问题 3.1 管线冬季易堵 装置地处东北的黑龙江省，开工后经历的第一个冬季最低气温在-30以下，由于 TBC在低温下易结晶且原设计 C4-C5废烃外输管线无伴热，导致冬季期间出现多次外送管线堵塞情况，影响了 C4-C5废烃的正常外送。 3.2 C4-C5 废烃燃烧时堵塞火嘴 由于废烃里 TBC含量较多，在燃烧时 TBC在火嘴处结晶析

4、出，导致裂解炉火嘴频繁堵塞，影响了该物料的使用，因此在接收半年后下游装置停止了该股物料的使用，装置被迫将废烃改入地下罐进行闪蒸，闪蒸出的碳四放火炬烧掉。由于地下罐被占用，装置退出的溶剂无法回收，最后随废烃残渣卖掉，装置溶剂消耗量明显增加。 3.3 炔烃洗涤塔分离效果不理想 装置自 2012年 9月开工后，溶剂损失一直偏大，据估算溶剂损失达到 100t/年（设计 40t/年） 。车间通过化验分析确认溶剂主要从炔烃洗涤塔顶馏出进入废水内携带损失，由于该塔为泡罩塔，因此怀疑该塔塔盘存在漏液使塔盘上液层高度不足，导致塔内气液两相交换不理想，无法完全分离气相中携带的 NMP溶剂，问题原因虽然找出但为保证

5、上下游物料平衡，该问题只能等公司三年一次的大检修期间拆塔解决（该塔结构特殊，拆塔盘检查周期在半个月左右） 。 4 C4-C5 废烃去向改造内容 4.1 C4-C5 废烃去向改造依据 4.1.1C4-C5 废烃在炔烃洗涤塔内可实现分离 利用炔烃洗涤塔首先分离水和 NMP溶剂得到的塔顶水环境，消除 1.2丁二烯溶解到溶剂中返回系统的可能，利用水与碳四、碳五的共沸实现碳四分离，即便出现波动引起部分碳四、碳五返回系统也会在丁二烯塔釜脱除，不会影响到产品质量，利用原设计的碳四、碳五-水共沸物分凝实现碳四、碳五与水的分离。利用水与甲苯、胶质的共沸体系在塔顶脱除沸点较高的甲苯和胶质，甲苯水共沸物全凝后通过沉

6、降进行分离。利用热水对 TBC的优良溶解性实现 TBC的分离，TBC 随溶剂再生在真空条件下分离出去。 4.1.2C4-C5 废烃在炔烃洗涤塔内可提高该塔对 NMP溶剂的分离效果 由于炔烃洗涤塔盘上液层高度不足影响了其对 NMP溶剂的分离，而增加回流水虽可以增加塔盘上的液层，但却难以保证脱气塔循环溶剂内水值的稳定，因此 C4-C5废烃从回流线加入，变相的增加了塔的回流，增加了塔盘上的液层高度，提高了塔内气液两相交换的效果，进而减少溶剂损失。 4.2 使用胶管送废烃进塔进行试验 2013 年 7月我们用胶管作为临时线将废烃送入炔烃洗涤塔进行分离试验，经过 72小时的试验证明，废烃能够得到有效分离

7、，并且不会对产品质量产生任何影响。 废烃送入炔烃洗涤塔后，塔顶乙烯基乙炔的浓度降低，需要的稀释气量降低，降低的稀释气量就是进入排放气的碳四、碳五量，稀释气采用的是 MTBE装置产出的丁烷，废烃如此处理后稀释气用量降低。 4.3 C4-C5 废烃去向改造流程 配置了废烃输送泵 BP-3562至 BT-3232回流线的连接管线，管线配备了伴热，通过此管线将废烃送入炔烃洗涤塔进行分离，由于伴热的加热降低了废烃的密度，废烃罐 BV-3561与炔烃洗涤塔 BT-3232间有0.15MPa的压差，废烃送入炔烃洗涤塔基本不需要使用 BP-3562泵，只有在废烃量极大时才需要泵的输送。 5 改造后的运行效果

8、车间利用 2013年装置局部检修时机对该改造进行了实施，改造后不仅解决了 C4-C5废烃无处可去的问题，同时废水内 NMP含量也由改造前的 0.84%降至改造后 0.35%，初步估算改造后溶剂损失减少了 50t/年。由于废烃的引入降低了稀释气的用量，使得提供稀释气的 MTBE装置能够生产更多的丁烷产品，每年替换出稀释气 1270吨。废烃处理过程中需要消耗蒸汽 300吨每年，冷却碳四、碳五气相消耗循环水 3240吨每年，MTBE装置将用作稀释气的丁烷冷凝液化需要消耗循环水 10280吨每年。 6 存在的问题 废烃返回系统后，TBC 进入到溶剂系统，一方面增加了溶剂中 TBC的浓度，有效抑制了 1

9、.3丁二烯聚合的发生；另一方面也增加了再生釜废渣的排放量，每年增加废渣排放次数 3次，增加废渣量约 25吨，虽然较残液排放量有较大程度的降低，但是仍有进一步降低的可能。 7 创新点 通过将废烃送入炔烃洗涤塔的特定部位，实现了废烃的有效分离，保证了废烃的顺畅送出，装置稳定生产得到保证。 废烃分离得到的气相碳四、碳五混合物，作为稀释气以控制排放气中乙烯基乙炔的浓度，替换出了部分稀释气，创造了可观的效益。 TBC 进到溶剂中后降低了萃取精馏系统中 1.3丁二烯发生聚合的可能性，对于提高 1.3丁二烯收率和延长装置运转周期都有益处。 废烃进入炔烃洗涤塔后，炔烃洗涤塔顶和脱气塔侧线采出温度都达到了设计值，改变了以前低温运转的状况，使得二聚物的脱除更为干净，降低了溶剂中二聚物的浓度，间接的稳定了再生釜的压力。 8 结语 丁二烯塔釜废烃的处理一直是困扰丁二烯装置稳定运行的难题，也是导致装置损失量增加了一个主要原因，通过改变废烃的流程，成功的解决了装置运行难题，也降低了装置的损失，创造了经济效益。同专利商巴斯夫的交流表明，以前一直没有较为理想的废烃处理方法，由于量太小，单独分离不经济，因此都是直接做燃料，做为燃料也存在品质不佳的问题，因此都是兑到其它燃料中一同使用。他们表示，我们的处理方法是目前较为理想的办法。