石油化工乙烯装置急冷系统改造工艺设计分析

石油化工乙烯装置急冷系统改造工艺设计分析

孙谣

（大庆石化公司乙烯一部，黑龙江省大庆市 163000）

摘要：随着科技的进步，我国石油化工行业迎来了快速的发展，在国际上的综合实力得到了显著提高，因此，在石油化工产业的生产车间对于乙烯装置急冷系统改造项目展开相应分析。其中对于乙烯装置急冷系统的相关零部件结构之间的工艺设计改造情况进行论述，有效的增加相关乙烯装置急冷系统零部件结构的整体工作效率，从根本上对于乙烯装置急冷系统改造后满足全新的负荷运载效果，从而有利于推进乙烯装置急冷系统各部分零部件之间可能出现的由于技术水平限制而产生的问题，保证石油化工产业相关热量回收，充分稀释蒸汽发生数量最大化的任务目标得以实现，在很大程度上保证乙烯装置急冷系统的安全平稳运行。

关键词：汽油分馏塔；急冷系统；粘度控制；进料急冷器

前言

在乙烯生产装置中，急冷系统发挥着重要的作用，是保障乙烯装置稳定运行的重要生产单元。保障急冷系统的稳定运行，才能保障整个乙烯装置的稳定生产，才能实现乙烯装置的长周期运行。因此，对急冷系统进行改造，有益于提高乙烯装置的生产效益。

一、急冷系统的作用

急冷油塔的作用是将裂解炉流出物分别用急冷油和汽油直接急冷，并分离出较重急冷油组份和较轻的轻质燃料油组份，来自裂解炉的裂解混合物进入急冷油塔塔釜。急冷油从塔釜采出，利用急冷水冷却，然后回到急冷油塔中部，形成急冷油循环，与裂解气在波纹塔盘上逆向接触换热，分离出其中的重质急冷油；在精馏段用汽油回流冷却分离出轻质燃料油。轻质燃料油塔利用稀释蒸汽汽提，轻馏分返回急冷油塔，塔底重馏分用急冷水冷却后作为燃料油产品送到罐区。

急冷水塔的作用是将裂解气通过与循环急冷水在填料层换热，分离出裂解汽油和急冷水，通过急冷水循环，回收裂解反应的中低位热能。裂解气自塔最下一层进入，在塔上部和塔中部引入急冷水，粗裂解汽油和水蒸汽在塔釜冷凝并在油水分离器中分离。

二、传统乙烯装置的工艺技术特点

（一）乙烯装置具体操作工艺流程

乙烯装置急冷系统作为主要的石油化工产业链快速发展的主要生产装置，通过完成汽油裂解加氢的工业过程，从而进入乙烯装置急冷系统完成冷却操作。通过分析相关乙烯装置急冷系统的实际生产流程可以看出，乙烯装置可以分为多重系统，各系统之间彼此联系，相互连接，从而产生最终的产物为聚合级乙烯和丙烯。其中对于通过乙烯装置急冷系统完成化工产业生产的副产品富甲烷气，作为乙烯装置裂解炉发挥燃料作用的可燃气体，通过气体交换的扩散作用，从而完成氢气同样作为燃烧气体在乙烯装置急冷系统内循环乙烷、丙烷回裂解炉裂解的整体过程实行。

（二）急冷区与裂解炉之间的关系

乙烯装置内的急冷系统与裂解炉系统两者之间的联系密切相关，其具体的关联关系内容是由裂解炉系统细分为七台液体裂解炉和一台气体裂解炉。在石油化工生产工作正常运转进行时，将七台液体裂解炉所裂解出的蒸汽按照两部分管道进入汽油分馏塔结构，气体炉产生的裂解气作为减粘塔的汽提介质。整体乙烯装置外部的新鲜裂解原料及回收系统的循环裂解原料再次利用，从而完成乙烯装置急冷系统急冷油循环以及高温裂解气稀释后的彼此作用，相互循环达到石油化工产业原料生产利用的关系。

三、乙烯装置急冷系统的改造说明

（一）汽油分馏塔

首先是对于乙烯装置中汽油分馏塔系统的改造，选择性增加裂解炉台数有效的增强乙烯装置的裂解工作效率，与此同时增加相应数量的裂解气总管数量。从裂解炉获取的裂解物流转至乙烯装置分离部分的急冷系统，从而组成裂解气预分馏系统的主要组成部分，主要任务是将所裂解的各组织成分完成分离。通过汽油分馏塔中将各部分裂解气的进一步冷却作用，裂解柴油可以被有效的采纳收集，此时汽油分馏塔的塔顶物料为汽油和轻组分。随着循环的急冷油通过所回收的热量产生稀释蒸汽有效的完成炉区冷却高温裂解气作用发挥，继而将一部分的裂解气循环回塔。在汽油分馏塔中部将一部分盘油用泵增压后抽出，大部分作为热源重返塔内完成汽油裂解，剩余部分返回急冷油循环阶段过程。因此对于乙烯装置的急冷系统的整体运行流程的模拟再现存在较大难度，主要是由于各部分虚拟结构的综合数据难以确定。

汽油分馏塔优化设计，将炉区传送的物流划分为湿式裂解气，即气液混合物。也就是在保证塔釜温度的情况下，温度逐步降低，促使液相中的轻质油组分含量提升，进一步推动塔釜急冷油粘度，从根本上保证重质燃料油组分在高温区停留时间缩小，最终达到汽油分馏塔的塔釜温度处于合理控制范围内。由于汽油分馏塔下段部分的急冷油循环段使用折流板，而中段和上段都采用填料塔，容易造成填料段物料残存，因此需要对这部分问题进行有效解决，提出相应的优化设计改造，有效的维护乙烯装置汽油分馏塔的实际工作运行，继而增强相应的乙烯装置急冷系统的工作效率。

（二）急冷塔系统。

乙烯装置急冷系统的优化升级改造过程的另一部分环节是对于急冷塔系统的工作流程工艺技术的完善。将汽油分馏塔产生的塔顶气体按照整体石油化工产业链的冷却循环工作进入急冷塔，继而在急冷塔中完成裂解气与急冷水两者之间的直接逆流，通过有效的扩大接触面积得到冷却和部分冷凝的功能发挥。从急冷塔釜分出来的急冷水一般温度控制在

80摄氏度左右，可以完成整体乙烯装置急冷系统的低能位热量提供工作。在乙烯装置急冷塔系统也有相应的回收利用循环工艺流程，急冷水被工艺物流取热后再一次被冷却水进一步冷却，由此产生两部分不同温度的急冷水最终返回急冷塔顶部和中部。通过将急冷塔冷凝作用的汽油产物在塔底按照循环急冷水和稀释蒸汽冷凝液的工艺水中完成分离，将其中的大部分返回汽油分馏塔作为回流，剩余进入汽油汽提塔零部件构造流程中。急冷塔改造工作主要是通过完成的水力学核算的最终结果产物，将急冷塔壳体及塔釜油水分离隔板利旧，将各部分结构按照改造后负荷核算数据需求进行相应增加。

四、总结

通过对于乙烯装置急冷系统实际的工作流程的相关步骤和零部件的综合判定评估分析，对石油化工企业的相关生产过程的汽油裂解加氢过程所采用的技术设备按照专业技能流程进行了相应的优化升级改造，从而完成相应的乙烯装置急冷系统的工艺技术改造，在很大程度上提升了相应乙烯装置急冷系统实际工作效率，有效避免解决了相关可能会出现的各类石油化工生产过程中的设备故障问题，从而更好地完成乙烯装置急冷系统的功能使用发挥应有的作用。

参考文献：

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