高压脱丙烷塔操作工艺安全性改进与效益评价

景海滨

（大庆石化公司乙烯二部乙烯装置区 黑龙江省大庆市163000）

摘要：随着石油化工行业的不断发展，高压脱丙烷塔作为乙烯装置中的重要分离设备，其操作工艺的安全性与效率直接影响到整个生产过程的稳定性和经济效益。本文针对高压脱丙烷塔操作工艺的安全性问题，提出了一系列的改进措施，并对其进行了效益评价，旨在为相关行业的工艺优化提供理论支持和实践指导。

关键词：高压脱丙烷塔；操作工艺；安全性改进；效益评价

一、引言

高压脱丙烷塔是乙烯装置中用于分离裂解气中丙烷和更轻组分的关键设备，其操作条件苛刻，工艺复杂。近年来，随着乙烯装置规模的不断扩大和原料的多样化，高压脱丙烷塔的操作难度也在不断增加。因此，如何提高其操作工艺的安全性，确保装置长周期稳定运行，成为当前石油化工行业亟待解决的问题。

二、高压脱丙烷塔操作工艺现状及安全性问题分析

（一）操作工艺现状

目前，高压脱丙烷塔的操作工艺主要包括进料、加热、汽提、冷凝和回流等步骤。在实际操作过程中，由于受到原料性质、设备状况、操作条件等多种因素的影响，高压脱丙烷塔的操作工艺往往存在以下问题：进料组成波动大、塔底温度难以控制、汽提效果不佳、冷凝器结垢严重等。这些问题不仅影响了高压脱丙烷塔的分离效果，还可能引发安全事故。高压脱丙烷塔主要接收来自裂解气压缩机四段压缩后的物料，经过脱除酸性气体、干燥和冷凝等预处理后，进入塔内进行分离。在高压条件下，通过精馏原理将C2与C4以上组分分离，同时在低压脱丙烷塔内将C3与C4进一步分离。这一过程中，加热、汽提、冷凝和回流等操作环节至关重要。在实际操作中，高压脱丙烷塔面临着诸多难点。首先，进料组成的波动会对塔内的物料平衡造成直接影响，进而影响分离效果。其次，塔底温度的控制是一个关键因素，过高或过低的温度都会导致分离效果不佳甚至设备损坏。此外，汽提效果的好坏也直接关系到塔顶产品的质量。最后，冷凝器的结垢问题也是一个不容忽视的难题，它不仅会降低冷凝效率，还可能引发设备故障。

（二）安全性问题分析

高压脱丙烷塔操作工艺中的安全性问题主要体现在以下几个方面：一是进料组成波动大，容易导致塔内物料平衡被破坏，进而引发超压、超温等安全事故；二是塔底温度难以控制，过高或过低的温度都会影响塔内组分的分离效果，甚至造成塔底结焦、堵塞等问题；三是汽提效果不佳，会导致塔顶产品中丙烷含量超标，影响产品质量；四是冷凝器结垢严重，会降低冷凝效果，增加能耗，甚至引发设备故障。

三、高压脱丙烷塔操作工艺安全性改进措施

针对高压脱丙烷塔操作工艺中存在的安全性问题，本文提出以下改进措施：

优化进料组成控制系统。通过引入先进的在线分析仪表和自动控制系统，实时监测并调整进料组成，确保进料组成的稳定性。同时，加强与上游装置的协调配合，优化原料预处理工艺，降低进料中的杂质含量。

改进塔底温度控制系统。采用智能温控系统和先进的传热设备，实现塔底温度的精确控制。同时，加强塔底循环泵和加热器的维护保养工作，确保其处于良好工作状态。

提升汽提效果。优化汽提蒸汽的注入位置和注入量，提高汽提效率。同时，定期对汽提段进行清洗和检查，防止堵塞和结焦现象的发生。

强化冷凝器防垢措施。采用高效的防垢剂和清洗剂对冷凝器进行定期清洗和维护保养工作。同时优化冷却水水质管理策略并引入自动排污装置以降低水垢生成速率并延长设备使用寿命。

四、效益评价

实施上述改进措施后将对高压脱丙烷塔操作工艺产生显著的效益提升：

提高产品质量与收率：通过优化进料组成控制系统和提升汽提效果等措施可以有效提高产品质量并降低不合格品率；同时精确控制塔底温度有助于提升产品收率从而增加企业经济效益。

降低能耗与物耗：引入智能温控系统和优化冷凝器防垢措施等可以降低加热蒸汽和冷却水的消耗量从而减少能源消耗；同时优化原料预处理工艺和降低进料中的杂质含量有助于减少物料损失并降低物耗成本。

增强设备安全性能：通过加强设备维护保养工作并引入先进的自动控制系统可以实时监测设备运行状况并及时发现潜在安全隐患从而确保装置长周期稳定运行并增强设备安全性能。

提升环保水平：优化原料预处理工艺、降低能耗物耗以及减少不合格品率等措施有助于减少废气、废水和固体废物的排放量从而降低对环境的影响并提升企业环保水平。

五、结论

本文对高压脱丙烷塔操作工艺的安全性进行了深入分析并提出了针对性的改进措施。通过实施这些措施不仅可以显著提高产品质量与收率、降低能耗与物耗还可以增强设备安全性能和提升环保水平从而为企业带来可观的经济效益和社会效益。在未来的工作中我们将继续关注行业发展趋势不断优化和完善高压脱丙烷塔的操作工艺以推动石油化工行业的可持续发展。

参考文献：

1.赵唯, 辛江, 吴德娟, 刘骁. 一种高低压脱丙烷塔改造方案[J]. 当代化工, 2019, 48(08): 1791-1794.

2.张传浩. 高压脱丙烷塔压力高的原因分析、影响及解决措施[J]. 广东化工, 2019, 46(02): 149-150.

3.于洋. 高压脱丙烷塔再沸器结焦原因分析及对策[J]. 乙烯工业, 2018, 30(02): 56-59.

4.陆天承, 金勇威. PDH脱丙烷塔汽提塔堵塞原因及安全处理[J]. 化工设计通讯, 2018, 44(05): 118.

5.张晓, 张勇, 朱景刚, 孙振明, 王大鹏. 乙烯装置高压脱丙烷塔再沸器结垢及预防措施[J]. 清洗世界, 2018, 34(01): 1-5.

6.王名. 烯烃分离脱丙烷塔的模拟与优化[D]. 华东理工大学, 2020.

作者简介：景海滨 男 1986.01.26  大庆石化公司乙烯二部乙烯装置区分离主操