中石油兰州石化公司助剂厂 甘肃兰州 730060
摘要：本文通过对兰州石化公司两套甲乙酮装置所产生弛放气的说明，预想将弛放气进行压缩再利用，并根据实际生产情况确定最佳利用途径。
关键词：甲乙酮；驰放气；回收利用；途径
前言
采用正丁烯直接水合工艺生产甲乙酮的装置，其工艺特点是：以磺化树脂为催化剂，正丁烯通过质子催化作用生成仲丁醇，仲丁醇脱氢制甲乙酮。在正丁烯水合生产仲丁醇工艺过程中会产生少量驰放气，弛放气作为热媒炉燃料进行掺烧，但实践效果表明，由于驰放气中含有少量水分，并且数量不稳定，掺烧时容易造成热媒炉温度波动，甚至可能联锁熄炉。故长期以来两套甲乙酮装置只能将弛放气排放至火炬管网，造成大量碳四资源的浪费。
1、现状分析（由于两套甲乙酮SBA水合工艺流程相同，以一套甲乙酮为例说明）
甲乙酮装置SBA合成单元反应后的工艺水中含有部分碳四，工艺水在分离器V-103A/B中进行闪蒸，将工艺水中的碳四分离，工艺水循环利用，在此过程中产生部分弛放气，进E-112冷却后排入火炬系统或燃料气缓冲罐V-406，工艺流程图见图1。
图1 工艺水闪蒸流程图
在装置初步设计中，一套甲乙酮装置弛放气流量为82.83kg/h，二套甲乙酮装置弛放气数量为137.56kg/h，具体数据见表1。
通过对弛放气组成及质量进行研究，可知两套甲乙酮装置弛放气总质量为220.39kg/h，其中仲丁醇水合原料正丁烯质量为196.3kg/h，仲丁醇质量为11.84kg/h，目前这部分资源排放至火炬管网，未得到精细化的利用，造成资源浪费。
2、弛放气利用途径
在工艺水分离罐V-103A/B中，V-103B应该尽量保持在一个低水平的压力等级，越接近常压，工艺水分离效果越好，这给弛放气的高效率利用带来了很大的困难。其次，弛放气的产生并不处于稳定状态，时而多时而少，这更加不利于弛放气的回收利用。
2.1 在原设计中，弛放气作为燃料气掺烧组分，最终转化为热量进行利用。燃料气稳压罐压力较低，控制目标为20~40KPa，可以使V-103B始终保持在一个低水平的压力状态，有利于闪蒸效果，但弛放气与MEK工段产生的氢气截然不同，其并非处于稳态，当弛放气数量较多时，V-406容易造成压力高而联锁，当数量较少时，燃料气补充不及时，也会造成V-406压力低而联锁，即使不造成联锁熄炉也不利于热媒炉的稳定操作。其次，经济效益也不理想。按每吨燃料气400元计算可知：
（75.07+4.91+121.23+6.93）*8000=1665.12（吨）
1665.12*400≈67（万元）/年
2.2 弛放气的另一利用途径是回收利用，若能够利用压缩机将弛放气压缩至0.7MPa以上，实现弛放气的液化，由于液化后的弛放气大部分物料为正丁烯，可以将其送入脱丁烯塔回流罐V-102中，达到弛放气再次有效利用的目的，降低装置物耗及生产成本，具体改造流程图见图2。按2017年1~10月份碳四的平均单价2560元计算可知：
（75.07+4.91+121.23+6.93）*8000=1665.12（吨）
1665.12*2560≈426（万元）/年
通过对以上两种回收利用途径对比分析，可以得出第二种途径即：将两套甲乙酮驰放气压缩液化后，作为水合单元原料的利用价值最高
图2 甲乙酮装置弛放气回收利用改造流程
3、存在问题
第二种利用途径虽然很好但也需要解决一个问题，弛放气的非稳态问题，有必要采取措施使压缩前稳压罐保持在一定范围水平，便于压缩的有序进行。
由于弛放气产生过程属于非稳态过程，这给回收利用带来了很大困难，不过两套甲乙酮装置产生弛放气的过程并不同步，一定程度上缓解了此问题；其次在压缩机出口缓冲罐建立返回线至稳压罐，当稳压罐压力波动时，可通过返回线控制阀控制稳压罐压力，使其始终控制在20~40kPa，既有利于压缩过程的稳定，同时也有利于V-103B的闪蒸。
解决压力波动问题，也可以让更多的组分进入稳压罐，通过对两套甲乙酮2017年1~10月份甲乙酮装置粗醇（AP1011/AP21011）组分平均值进行分析、计算可知：其中含有0.733%的烃类，两套甲乙酮每天平均产粗醇为200吨，因此每天损失的烃类为733千克，折合30.5kg/h，这部分烃类或在粗醇储罐中蒸发，或在V-151顶部进行蒸发，具体数据见表2。
鉴于此可将其顶部BH线单独连接至压缩机稳压罐，既能够实现烃类回收，同时有利于压缩机稳压罐的操作。优化流程见图3。
图3 优化流程
4、结论
1 两套甲乙酮装置弛放气数量为220kg/h，目前未得到精细化利用，造成资源损失，每年效益流失达到400万元以上。
2 通过对比，驰放气经压缩作为水合的原料经济价值最高。
3 弛放气流量不稳定问题通过措施是可以解决的。
参考文献
[1]夏清,贾绍义.化工原理[M].285～294.天津大学出版社，2012.
论文作者:郭磊,何建斌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/11
标签：放气论文; 甲乙论文; 装置论文; 仲丁醇论文; 丁烯论文; 水合论文; 两套论文; 《基层建设》2018年第13期论文;