1、改善操作条件延长闪蒸槽运行周期 单 位：吉林石化公司有机合成厂 作 者：范兆玉 完成时间：2010.12.21 （中国石油吉林石化有机合成厂橡胶车间 吉林市 132022） 摘要： 本文从丁苯橡胶装置单体回收岗位闪蒸原理、丁二烯闪蒸槽的结构、作用及影响其运行 周期的因素，如预热温度、闪蒸面积、闪蒸槽液位影响、氧含量、处理管线堵塞方法及其它 影响因素等六个方面来分析造成闪蒸槽运行周期短的原因及需要改进的措施。 关键词：闪蒸原理 运行状况 整改措施 目前吉林石化丁苯橡胶装置丁二烯回收系统采用压力、真空二级闪蒸操作回收乳液中未 反应的 30-38%丁二烯，经闪蒸、压缩、冷凝得到纯度约为 88%的回收
2、丁二烯，作为回收丁二 烯主要设备的闪蒸槽，目前存在闪蒸效果不佳、管线堵塞频繁、凝胶、自聚物较多等严重制 约槽运行周期的现象。 一、闪蒸原理 丁二烯闪蒸槽是回收丁二烯的关键设备，原理是利用乳液中各组份间沸点相差较大、部 分组份沸点低的特性。在一定压力下将溶液升温、加热到沸腾状态，通过进入槽内减压使大 部低沸点组份快速气化从而达到气液分离的目的。 最终胶乳通过乳液输送泵与高压蒸气混合（高压蒸汽收缩管法兰）温度由 5-10升至 33。进入闪蒸槽减压由 300KPa 降至 30KPa，为增大闪蒸面积在进料管线出口处设置档板， 在档板阻档下乳液喷溅成扇面状薄液膜，未参加反应的丁二烯从乳液中瞬时汽化、分离
3、进入 压缩机进行压缩、冷凝得到纯度较高液态丁二烯。 二、影响闪蒸槽运行因素 2.1、预热温度的影响 目前本装置所用蒸汽压力频繁波动，造成预热温度波动明显。以 10 月 6 日至 10 月 8 日 B 线预热为例： 日期 6 日 6 日 6 日 7 日 7 日 8 日 8 日 8 日 时间 1：55 5：07 11:31 8：19 14：4 3 3：31 9：57 11：3 1 蒸汽压力（MPa） 0.867 0.69 0.826 0.65 0.927 0.751 1.006 0.826 蒸气温度（） 210 190 211 190 226 180 235 185 预热温度（） 35.5 30.
4、7 34.2 31.2 36.7 32.2 36.5 27.9 装置原始设计 A、B 两线负荷 120t/d、胶乳缓冲罐为四台，增加 C 线，负荷 135t/d 而 胶乳缓冲罐未增加，造成胶乳缓冲能力下降。 目前多种原因造成预热温度波动大，如回收岗位进料流量波动过大、运行周期长局部蒸 汽管线不通畅、温控调节阀 TRC-402 调节范围不宽、真空喷射泵 B-404 间断运行等，需频繁 到现场手动附线调节，而附线人工调节必然造成波动，加剧了预热温度的波动。 预热温度低闪蒸效果差，引起真空系统波动，温度高胶乳受热破乳，增加凝胶生成堵塞 管线、槽切换频繁造成操作难度增加。 2.2、闪蒸面积的影响 最终
5、胶乳是通过加热后在档板阻档下、减压喷溅形成薄液膜、未反应丁二烯瞬时汽化来 完成闪蒸操作。闪蒸槽入口压差大小、进料档板的设置位置、进料管线是否畅通，均不同程 度决定着闪蒸面积的大小、系统压力变化，直接影响丁二烯回收量。 目前，进料管线不畅、处理管线时造成档板移位、调节阀堵挂档板处压差过小、进料量 波动大等原因，部分槽在运行初期就出现闪蒸面积小、出口处呈管涌状，造成未闪蒸丁二烯 在液层内继续汽化、致使槽内泡沫量大、增加凝胶生成、缩短槽运行周期。 2.3、闪蒸槽液位的影响 装置运行闪蒸槽 6 台、其中压力槽液位可以长时间控制在 5-10%之间低位运行，在一个 检修周期内只需要切除清理 1-2 次即可
6、。真空槽内液位较高,新槽切入数日后在 20-30%间运 行，液层上方泡沫较多，槽内呈液沫夹杂状态，导致真空槽切换频繁。加之清胶工作量大， 致使部分闪蒸槽不能及时清理，运行时间过长。由于液位过高，胶乳在槽内停留期间槽侧壁 挂胶、槽内自聚物、凝胶生成明显、凝胶产生几率增加，并伴有压力槽、真空槽之间管线堵 塞频繁的问题。 2.4、氧含量的影响 装置长期运行，阀门内、外漏较多、负压系统闪蒸槽、脱气塔、物料管线的拆清、盲板 抽、撤等作业较多，使空气漏入负压系统内、造成系统氧含量过高自聚物生成较多。 尾气吸收系统 AP-401 分析结果 1 月至 10 月 198 次分析结果中累计 31 次超标，最高氧
7、含量为 11.34%。下表为 10 月 6 日至 10 月 15 日期间的 AP-401 结果，期间连续出现氧含量 超标现象。 分析日期 BD O2 2.5 3.0 2010-10-06 13:00 1.90 1.72 2010-10-08 13:00 1.89 2.80 2010-10-11 13:00 1.48 4.68 2010-10-12 13:00 1.85 5.02 2010-10-13 13:00 1.66 3.33 2010-10-14 13:00 2.67 4.38 2010-10-15 06:00 4.65 2.39 2010-10-15 13:00 0.77 2.76 2
8、.5、处理管线堵塞的方式、方法 由于物料黏度大、流动性差，经常造成设备、管线堵挂，需频繁处理，且聚合岗位贮罐 缓冲余量小，为避免聚合系统减量、停车，在处理管线时通常采用胶乳输送泵、软水、高压 蒸汽、氮气升压疏通等非正常拆清手段处理，这些处理方式对设备的运行状况造成了不良影 响，形成了恶性循环。 2.5.1 使用高压蒸汽处理： 使用软水升压疏通无效后通常采用高压蒸汽处理，此方法虽然用时短、见效快，但弊端 较多，胶乳遇高温产生破乳造成槽内胶乳中有大量未脱出丁二烯遇高温后生成自聚物、凝胶， 表现为经过数次管线处理后，真空槽内的自聚物聚增，此外管线设备震动大，部分管线内衬 脱落加剧堵塞。 2.5.2
9、使用氮气处理 使用氮气处理时，由于压差过大造成大量不凝气进入系统，尾气回收系统压力过高、煤 油消耗量增加。 槽内自聚物的图片： 槽内自聚物堵塞的图片： 2.6、其它原因的影响 此外还存在单体、原料、最终胶乳 TSC、门尼、转化率波动的影响，V-330 气相进入闪 蒸槽，为减少胶乳排放将切除槽内胶乳反复置换进入系统内、仪表指示有误、人为观察不准 造成槽内液位过低出现管线堵塞等均影响闪蒸槽的运行周期。 三、改进措施 3.1 稳定预热蒸汽压力，减少凝胶产生 TRC402 温度控制调节阀调节范围小，经常需人工用附线辅助调整，应更换，保证预热 温度的稳定，控制在正常范围内，最大限度的降低因蒸汽压力波动给
10、预热温度带来的影响。 在保证预热温度能够在正常控制范围内运行、胶乳不会反串进蒸汽管线的前提下，为减 少因低温胶乳遇高温蒸汽造成局部破乳而产生凝胶造成管线堵塞、增加消耗，采取降低预热 蒸汽温度、稳定蒸汽压力的措施，增设预热蒸气缓冲罐，保证蒸汽温度、压力稳定。 3.2 改变档板的形状提高闪蒸效果 由于进料档板的作用是将最终胶乳通过阻档而形成环形液态薄膜来完成闪蒸操作，现在 使用的档板为长方形不利于更好的把胶乳形成环状圆膜，还易造成乳液喷溅到视镜上无法观 察槽内的实际液位，为进一步降低液膜厚度更好的完成闪蒸作业，应当改变档板形状由原来 的长方形改为圆形，利于胶乳喷出后呈扇面环状使得乳液喷射出形成更大
11、、更薄的液面利于 闪蒸效果的进一步提高。 3.3 缩短胶乳在闪蒸槽内停留时间 尽量缩短胶乳在槽内的停留时间，降低压力槽、真空槽的现场实际液位，压力槽实际液 位要控制在 5%以下运行，尽量减少闪蒸槽液位大幅度波动。闪蒸后胶乳在槽内停留时间越 长越容易生成凝胶，降低液位缩短胶乳在槽内的停留时间，能有效延长闪蒸槽的运行周期， 降低装置的运行成本。 提高最终胶乳缓冲时间，定期清理最终胶乳缓冲罐 V-330 内的凝胶，使其保持在低液位 运行，延长缓冲时间，为单体回收岗位处理管线提供时间保障。 3.4 减少使用高压蒸汽进行管线处理操作 对管线堵塞的处理采取常规拆清方法，增粗、清理现有粗滤器软水管线，使用软
12、水升压 的方式进行处理、减少使用高压蒸汽处理的频次，减少因使用高压蒸汽处理管线而造成胶乳 过热凝胶量再次激增，延长胶乳输送管线的使用寿命，避免在胶乳中夹杂脱落玻璃碎片。 3.5 进一步消除漏点严控氧含量指标 严控检维修施工作业质量，加强对系统各动、静密封点的管理，尤其是对负压系统作业、 及时准确地对发生或可能发生内漏的物料阀门进行更换、无法更换的要做好明显标示，必要 时要加设盲板进行与大气进行隔离，最大限度的避免空气漏入负压系统减少自聚物的产生。 密切关注尾气系统 AP-401 分析指标，严控各煤油加热器、冷却器温度、煤油吸收塔的 运行状态，及时调整煤油循环量，更换、补充煤油提高尾气吸收效果，
13、降低系统中的氧含量。 3.6 及时、合理切换、清理闪蒸槽 通过现场观察槽内的实际液位及拆清未脱气胶乳粗滤器 V-414 内胶渣多少、颜色状况、 运行天数、近期系统氧含量状况来合理安排闪蒸槽清胶。避免因槽内自聚物过多再进行清胶 作业。因为一旦槽内的自聚物较多时不进行清理作业，自聚物数量将在在短时间内是呈快速 增长，所以在实际生产中必须要及时、合理进行清胶作业。 3.7 确保胶乳缓冲罐气相管线畅通提高闪蒸效果 及时监控、调整、最终胶乳缓冲罐 V-330 至压力闪蒸槽间气相管线，调节系统运行状态， 及时清理不畅通管线、调节阀组，通过提高最终胶乳在缓冲罐内的闪蒸量，可减少胶乳在槽 内的液相闪蒸量，保证
14、压力槽、真空槽的压力运行在正常范围。 3.8 严控小品种阻聚剂的实际加入量 提高各水溶性、油溶性阻聚剂叔丁基邻苯二酚 TBC、二乙基羟胺 DEHA、亚硝酸钠 SDN 的 配制质量，现场实际加入量的准确程度，减少气、液相管线的堵塞几率，避免闪蒸槽的液位 大幅度波动。 3.9 恢复消泡剂管线 为防止因聚合反应 TSC 波动而造成胶乳沸腾产生大量气泡，减少泡沫阻力带来的对胶乳 经过档板喷溅后的闪蒸效果的影响，减少泡沫生成，应恢复现场真空槽消泡剂管线，间断加 入消泡剂。 四、结语 造成闪蒸槽运行周期短的原因有多种，但关键的还是平稳操作，目前，液位表、压力表的失灵对保 证平稳操作具有严重影响，应修复，有利于闪蒸槽的平稳运行。
