2013年11月工業(yè)催化Nov.2013第21卷第11期INDUSTRIAL CATALYSISVol 21 No 11石油化工與催化聚丙烯裝置丙烯精制系統(tǒng)技術改造柯于峰’,江匯濤,陶海橋(中國石化股份有限公司長嶺分公司,湖南岳陽414012)摘要:聚丙烯裝置擴能改造后,丙烯精制系統(tǒng)原料處理量增加,丙烯精制深度下降,又因受到煉油改擴建項目工藝和原料油變化的影響,精制丙烯的硫含量和砷含量嚴重超標,使聚丙烯裝置雙向拉伸聚丙烯薄膜專用料PPH-F03G的生產難以正常進行。為保證精制丙烯滿足聚丙烯裝置生產PPH-r03G的要求,對丙烯精制系統(tǒng)進行改造,采用雙塔串聯(lián)、分子篩脫水塔改為硫水解塔、新增脫硫塔和更換填料等措施提高原丙烯精制系統(tǒng)的脫水、脫硫和脫砷的能力。丙烯精制系統(tǒng)改造后,精制丙烯的質量得到提高,PPH-F03G專用料生產得到恢復,同時減少了丙烯聚合催化劑和給電子體的用量,經濟效益提高。關鍵詞:石油化學工程;兩烯;精制;聚丙烯doi:10.3969/.iss.1008-1143.2013.11.014中圖分類號mQ426.95;TQ325.14文獻標識碼:A文章編號:1008-1143(2013)110062403Reform of propylene purification process in polypropylene plantKE Yufeng", JIANG Huitao, TAO HaiqiSinopec Changling Company, Yueyang 414012, Hunan, ChinaAbstract: After increasing the capacity of polypropylene plant, the former propylene purification installationcould not meet the requirements of polymerization due to the impact of the technology and the raw oil changeof expansion project in Changling refinery. The contents ofsulfur and arsenic excceeded the standard seriouslyand it was difficult to produce two-way stretch polypropylene film PPH-F03G special material. In order toefficiently remove H20, S and As from the feedstock propylene, the purification installation was reformedThe twin towers series and molecular sieve dehydration tower were changed into sulfur hydrolysis tower, thenew 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-al. After reforming the quality of purified propylene was improved and could meet the requirements of polymerization. The polypropylene plant could run steadily and polypropylene quality was satisfactory. Theproduction of two-way stretch polypropylene film PPH-F03G special material was recovered. The amount ofpolypropylene catalyst and the activating agent consumed lower. The economic benefits were increasedKey words: petrochemical technology; propylene; purification; polypropylenedoi:10.3969/j.isn.1008-1143.2013.11.014CLC number: TQ426. 95; TQ325 1*4 Document code: A Article ID: 1008-1143(2013)11-0062-03中國石化股份有限公司長嶺分公司煉油廠丙烯中,有機雜質硫(以羰基硫的形式存在)、砷(以砷化由催化裂化裝置產生的液化氣經氣體分餾得到,其氫的形式收稿日期:2013-07-20;修回日期:2013-09-25THEE國煤化工2S、C0)含量較作者簡介:柯于峰,男,主要從事聚丙烯生產技術管理工作。通訊聯(lián)系人:柯于峰。E-ml:kyfeng,cls@sinopec.com2013年第11期柯于峰等:聚丙烯裝置丙烯精制系統(tǒng)技術改造高,使丙烯聚合催化劑中毒活性降低,導致產品質丙烯中硫和砷等雜質含量超標,使聚合反應過程中量不合格。的催化劑和給電子體用量大幅增加,產品質量下降,為了適應聚丙烯市場需求,2003年,中國石化專用料PPH-F03G生產難以維持。因此,需對丙烯股份有限公司長嶺分公司長盛公司對原設計能力為精制系統(tǒng)進行改造確保丙烯質量滿足聚丙烯裝置70kt·a的聚丙烯裝置進行擴能改造使生產能力的生產需求。本文主要介紹聚丙烯裝置丙烯精制系達到140kt·a。聚丙烯裝置擴能改造后,丙烯精統(tǒng)技術改造情況。制系統(tǒng)的原料處理量增加,由于丙烯精制系統(tǒng)沒有與聚丙烯裝置改造同步進行,致使丙烯精制深度下改造前降,更為嚴重的是自2010年煉油改擴建項目投產1.1改造前的工藝流程后,受新建催化裂化裝置工藝和原料油變化的影響,丙烯精制系統(tǒng)改造前的工藝流程如圖1所示。精丙爆相丙爆第一脫水塔第二脫水塔汽提塔硫塔第三脫水塔脫砷塔圖1丙烯精制系統(tǒng)改造前的工藝流程Figure 1 Process flow of propylene purification system before reforming來自芳烴罐區(qū)的粗丙烯先進入丙烯預精制單5.91h-',精制效果更加不理想。元,經第一脫水塔(內裝固堿)和第二脫水塔(內裝3A分子篩)兩級脫水后再進入丙烯保安精制單元。表1聚丙烯裝置改造前后各塔的體積空速(h1Table 1 Volume space velocity in the towers of在保安精制單元中,丙烯先進入汽提塔脫除CO、O2polypropylene unit before and after reforming(h -和CO2后,送入脫硫塔(內裝硫水解劑和脫硫劑)以精制設備改造前改造后脫除COS和H2S,然后再進入第三脫水塔進行(內第一脫水塔2.39裝3A分子篩)深度脫水,再進入脫砷塔進行(內裝第二脫水塔1.292.39脫砷劑)脫砷。經預精制和保安精制后的丙烯進入脫硫塔反應器供料罐第三脫水塔脫砷塔3.185.911.2存在的問題丙烯精制系統(tǒng)在改造前與70k·a-的聚丙烯裝置相配套。聚丙烯裝置改造后,丙烯精制系統(tǒng)的2改造后原料處理量由194m3h增至360mh,各2.1改造后的工藝流程塔裝填系數以0.8計,體積空速變化見表1。由表1受時間限制,本次改造立足于丙烯預精制單元可以看出,聚丙烯裝置改造前后各塔的體積空速均現(xiàn)有設施,通過對工藝流程優(yōu)化及增加大容量設施有不同程度的增加。過高的體積空速導致丙烯與精解決丙烯中羰基硫含量超標的問題。對保安精制單制催化劑的接觸時間縮短,降低了精制深度,尤其當元已飽和失丙烯中的硫和砷等雜質含量變化較大時,由于改造烯中砷含量TH中國煤化工更換,解決丙CNMHG希預精制系統(tǒng)后脫硫塔和脫砷塔的體積空速分別達到408h和工藝流程如圖2所示。工業(yè)催化2013年第11期預精制丙烯粗丙烯第一脫水第一脫硫塔脫水脫硫塔第二股硫塔第二脫水塔圖2丙烯預精制系統(tǒng)改造后的工藝流程Figure 2 Process flow of propylene prepurification system after reforming來自芳烴罐區(qū)的粗丙烯先進入第一脫水塔(內見表4。裝固堿)脫水,再進入第一脫硫塔(內裝硫水解劑水解有機硫,然后進入脫水脫硫塔進行(內裝固堿表4改造前后雙向拉伸聚丙烯薄膜專用料的質量對比Table 4 Mass comparison of two-way stretch polypropylene脫水和脫硫,又進入第二脫硫塔(內裝水解劑和脫film special material before and after reforming硫劑)脫除H2S,最后進入第二脫水塔(內裝3A分改造前改造后子篩)深度脫水,預精制后的丙烯進入保安精制單灰分/g·g270~2247-270元,進一步脫除丙烯中的水、硫和砷等雜質。熔融指數/g·(10min)29~3.43.0~32.2改造效果等規(guī)度/%95.3~96.395.5~96.1改造前后丙烯精制效果對比見表2,催化劑和黃色指數1.7~-2.8給電子體單耗對比見表3。表2改造前后丙烯精制效果對比由表4可知,改造后灰分明顯降低,熔融指數與Table 2 Effect comparison of propylene等規(guī)度波動區(qū)間變窄。裝置改造后生產的雙向拉伸purification before and after reforming聚丙烯薄膜專用料破膜率低,霧度低,挺度與收縮性改造前改造后兼顧,后繼加工性變好。羰基硫含量>200×10-9<20×10-92.3經濟效益砷含量>65×10-9<20×10-°2011年丙烯精制系統(tǒng)改造完成后,共生產了518t雙向拉伸聚丙烯薄膜專用料PPH-F03G表3改造前后催化劑和給電子體單耗對比Table 3 Consumption comparison of the catalyst and按PPH-FO3G與PPH-m03G市場差價100元·t計activating agent before and after reforming算,增加經濟效益約465萬元。2011年聚丙烯裝置改造前改造后總產量118630t,催化劑用量減少約1.67t,給電子催化劑用量/g·t31.75體用量減少2.35t。以催化劑市場價141.9萬元·t給電子體用量g·t40.2020.37和給電子體市場價13.8萬元·t計算,共節(jié)約費用269萬元。改造總投資約342萬元,經濟效益顯著。由表2和表3可知,技術改造完成后,達到了預期目標,丙烯中羰基硫和砷等雜質的脫除效果顯著3結論雙向拉伸聚丙烯薄膜專用料PPH-F03G的生產恢中國石化股份有限公司長嶺分公司長盛公司聚復正常。丙烯質量的提高,改善了聚丙烯質量,使聚丙烯裝置的丙烯精制系統(tǒng)改造后,丙烯精制能力提丙烯裝置負荷提高到180t·h。相同負荷下,催高,精制效異眼改法型了預目標,保證了雙化劑和給電子體的消耗量大幅下降,聚丙烯裝置盈向拉伸聚因中國煤化工G的平穩(wěn)生產利能力顯著提高。減少了丙烯CNMH的用量,經濟效改造前后雙向拉伸聚丙烯薄膜專用料質量對比益提高。