乙烯装置裂解炉区域工艺改造和控制优化的探讨
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摘要：近年来，我国一些天然气与石化单位在进行乙烯装置裂解炉的工艺时，经常无法达到预期的效果，本文就针对这一现象，从丙烷流程改造和驰放气系统改造这两方面来分析一下对乙烯装置裂解炉区域的工艺改造问题，然后再针对超高压蒸汽温度不稳与燃料气流量波动的问题提出乙烯装置裂解炉区域控制优化的策略，希望能为我国相关单位带来一定的启示，提高工艺与控制水平。
关键词：乙烯装置裂解炉;丙烷;调节阀;气相炉
乙烯装置裂解炉区域工艺是我国很多天然气以及石化单位都需要重视的一种工艺技术，在实际生产中，很多单位会在工艺与控制方面出现一定的问题，从而对装置的平稳运行带来不利的影响，笔者就根据多年的经验来具体谈一下乙烯装置裂解炉区域工艺改造与控制优化相关问题。
1丙烷流程改造
1.1气相炉超负荷
在乙烯装置裂解炉工艺过程中，很容易发生气相炉负荷过高的问题，对于这一问题可以，可以对丙烷的流程进行改造，从而对部分丙烷进行裂解，对裂解炉的负荷进行控制。具体来说，在生产中乙烯装置裂解炉在投产稳定以后，通常会进行满负荷的生产。如果丙烯冷劑过冷器的乙烷约为20 t/h，碳三汽提塔塔底的循环丙烷为St/h，那么原料就会超标。之后在过热器入口用调节阀对压力进行控制时，如果原料较多，压力又高达1.20MPa后，再生气分离罐就会分为三路，把其中一部分乙烷和丙烷送到裂解炉作为燃，而另两路进行分层控制。而压力超过0.60 MPa后，阀门就会打开，使乙烷和丙烷放火炬，而导致较多的浪费。
1.2新鲜丙烷流程改造
为了减少乙烷和丙烷的浪费，对这部分原料进行有效的回收利用，相关人员可以改造丙烷的流程，可以让经过气化器的丙烷与乙烷合并之后，再一统到达过热器，之后改变一部分循环丙烷的去向，将一部分丙烷送至LPG汽化器，将另一部分送人丙烷汽化器，那么就可以减少浪费。因为新鲜丙烷的压力小于循环丙烷压力，循环丙烷能够反向进入LPG汽化器，这样工作人员就可以通过出口阀控制丙烷的流量，从而使裂解炉的负荷趋于稳定。这样循环丙烷的过热器人口压力也会稳定，调节阀便不会打开，就会阻止丙烷和乙烷进入系统循环和燃料气系统，从而降低浪费程度。
2驰放气系统改造
2.1电磁阀增加副线
在进行乙烯装置裂解炉工艺时，也会出现驰放气系统憋压的问题。具体工作时，一般是设计具有放气回收系统的裂解炉，将驰放气、轻烃与其它再生的废气回收起来，从而降低污染与放火炬的浪费。但进行正常生产时，排放气体增压机会进行尾气常排，而加氢反应器会在再生期排放。如果一台裂解炉发生联锁问题，那么电磁阀会关闭，导致气体无处排放，出现炉膛憋压问题，这样炉膛负压加大，就会重复出现联锁问题。为了而解决这一问题，工作人员可以采用电磁阀增加副线的方式进行处理。在实际的生产过程中，工作人员就可以打开副线，为驰放气系统泄压，之后再开启电磁阀，这样就可以保持裂解炉与放气系统的负压平衡，从而避免憋压问题的出现。
2.2排水线改造
当各加氢反应器再生，水蒸气的通过裂解炉管线时，非常容易发生冷凝作用，变为液态水，液态水还可能同之前积于管道中的水一同进入炉膛，在底部聚集，从而损坏内壁中的保温材料和烧嘴。为了解决这一问题，工作人员可以从设计出着手，在裂解炉炉膛底部安装倒淋，从而进行液态水的排放，这样就可以避免内壁保温材料受到影响。但是倒淋的做法并不环保，现场排出的水会造成污染，所以还要对排水线进行改造，延长排水线至清焦池，然后抬高出口处，这样就可以形成水封，以免可燃气体泄漏。在操作期间还要注意要将炉膛负压设置低于正常值，这样即便排泄量较大的时候，也不会导致负压大幅上而引发联锁问题。
3乙烯装置裂解炉区域控制优化
3.1超高压蒸汽温度不稳
乙烯装置裂解炉还有对超高压锅炉给水加热，生成超高压蒸汽的功能，但是很多单位在开工的时候，超高压蒸汽温度不容易平衡，工作人员也很难对超高压蒸汽温度进行控制。这是因为蒸汽温度下降会导致耗气量增加，通过频繁开关气压缩机放气也会造成运行不稳的问题，致使超高压蒸汽温度波动。为了改善这一问题，工作人员可以对超高压锅炉给水的两个调节阀进行分程控制。具体要对A调节阀做高限限位，限定阀位最大仅能开至90%。假没控制器输出值为30%，B阀开始动作，而A阀开至90%，输出值为45%。这样由此两阀瓦相配合进行动作，减温减压水流量与超高压蒸汽温度就会较为平衡。
3.2燃料气流量波动
燃料气流量波动也是乙烯装置裂解炉工艺常出现的问题，需要工作人员对燃料气进行控制，在这方面的控制方式与控制超高压蒸汽温度类似，也使用分程控制的方式，对A、B两个调节阀进行控制，具体要先开一个阀门，然后等输出值达到50%后，再打开另一个阀门。
4结束语
综上所述，乙烯装置裂解炉在进行运行时经常会发生一系列的问题，这些问题都是可以通过以上的方式进行解决和控制的，所以相关单位的工作人员应该提高自己的工艺与控制水平，对乙烯装置裂解炉区域内的系统、线路、阀门等进行优化改造，这样就可以最大发挥出乙烯装置的作用，提高生产效果。
参考文献：
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[2]赵世彬，刘刚，王晓刚，乙烯装置裂解炉热效率分析与探讨[J].化工机械，201 6，43（02）：244-247.
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