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摘要：文章主要是分析了丙烯的来源及用途，在此基础上讲解了气体分馏装置工艺流程现状，然后对相关工艺进行了优化调整，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键词：气体分馏装置；丙烯收率措施和方法
1前言
丙烯在工业生产中有着十分重要的作用，能够用来生产多种重要的有机化工 原料。当前全球对丙烯的需求量不断的增加，因此对提高气体分馏丙烯收率进行研究，才能够满足当前石油化工行业生产的需求。
2丙烯的来源及用途
丙烯是仅适用于乙烯的重要基本有机原料。丙烯的生产主要来自蒸汽裂解单元，而炼油厂催化裂化单元（约2%）来自其他方法。丙烯可用于生产聚丙烯（PP），丙烯酸及其酯，环氧丙烷，丙二醇，表氯醇和合成甘油。丙烯用量最大的是产生聚丙烯，随着聚丙烯和其他衍生物的需求的快速增长，对丙烯的需求也逐年增加。目前，全球丙烯生产能力未能维持供需之间的平衡，并可能面临未来丙烯资源的短缺。改善过程和增加反应深度是改善丙烯生产的有效措施。随着天然气，煤等化学原料的广泛使用，丙烯生产具有多元化的发展趋势。提高了丙烯分离厂中丙烯在丙烯分离厂的生产效率，同时提高了丙烯的生产路径和化学转化率。回收率也是提高丙烯产率的技术措施。开发新的丙烯生产过程，提高分离单元的丙烯回收率是一种有效的方法。最经济的技术措施是提高分离单元的丙烯回收率。
3.影响装置丙烯收率的原因分析
3.1原料中乙烷气的影响
实际生产中，进料中乙烷气含量较多时对丙烯收率影响大，进料中的乙烷气含量在0.5%以下时，装置的丙烯收率能达到到平均：99.63%的水平，当进料中乙烷气含量达到1%～3%的情况下，对操作的影响程度比较大，丙烯收率下降的百分点能达到7%～8%。
3.2脱乙烷塔压力控制系统携带损失
脱乙烷塔的主要作用是将经过脱丙烷塔分离的混合C2C3组分进行再次分离，脱去其中的乙烷组分。分离出来的乙烷气组分全部通过脱乙烷塔顶回流罐顶的压控线排放出去。统计2012年全年混合C2C3的分析数据，其中的丙烯含量在68.2%左右，最高的时候达到了89.2%。
脱乙烷塔顶回流罐压力控制的气体进行放空（乙烷气），放空的乙烷气中乙烷不是主要组分，其中丙烯的含量平均高达83.7%以上，最高达到了93.8%。
正常生产情况下，乙烷气排放在系统内进行循环，原则上没有损失，只是导致装置能耗的增加。但是，在系统内长期循环，催化稳定岗位操作调整不及时时，气分装置原料中乙烷气携带严重，这种情况下脱乙烷塔顶回流罐放空是要直接进行排火炬，装置的丙烯损失很大。
3.3丙烷质量的影响
丙烷中的丙烯含量多少也是造成丙烯损失的主要环节。由于丙烯精馏塔只进行丙烷和丙烯两组分的分离，分馏难度和精度都比较高。设计上，因此采用较大的回流比，带来的问题是塔底组分容易携带轻组分，导致丙烷中的丙烯含量高。
丙烯精馏塔底采用的是催化裂化装置的热水提供热源。但是，在实际操作过程中，丙烯精馏塔所需要的热量大，热水循环量在800t/h左右。
由于控制的局限性和热水温度的波动大，容易造成装置操作和质量上的波动。影响丙烷中的丙烯含量，丙烷中的丙烯含量平均1.07%，最高达到了13.74%。
4丙烯产品的属性
在石油化工生产过程中，对石油加工过程进行分类，形成一定的馏分，得到合格的产品。丙烯产品的分子量为42.08，沸点为-47.7℃，闪点是-108℃。分子式为C3H6，丙烯的质量指标在99.3%以上，实测值为99.6%。丙烯中硫含量不超过10ppm，实测值为4.5ppm。精制丙烯作为聚丙烯的原料，广泛应用于石油化工生产中。本装置丙烯生产的基本原理是采用物理分离原理，液态烃组分在同一压力下有不同的挥发物，采用分离分馏工艺生产高纯度丙烯、丙烷等产品。
5丙烯生产装置及收率
由于生产丙烯产品的装置没有安装冷冻系统、所以蒸馏的过程必须在较高的压力和温度下进行操作。生产流程的顺序是采用先脱出碳四，再脱出乙烷，而后脱出粗丙烯，进而再脱岀精丙烯。碳三馏份先脱去乙烷、然后将丙烷、丙烯进行分离。但是装置设计了液态烃的碱洗精制及分馏两个部分，分馏共设置四个分馏塔，分别是脱丙烷塔、脱乙烷塔、粗丙烯塔、精丙烯塔。分别分离出不同的产品，基本上是丙烯、丙烷等化工产品。
在传统的丙烯生产工艺流程中，气体分馏三塔的丙烯收率仅达到95%左右，通过优化操作之后，丙烯收率的提高幅度也是有限的。三塔流程中脱乙烷塔的塔顶气相的采出物中丙烯浓度过高，一般都大于60%，而粗丙烯塔塔釜液相中丙烯浓度较高，采出物中丙烯的浓度也比较高，一般是2%左右，丙烯精馏塔是造成气体分馏装置丙烯收率偏低的关键部件，也是最主要的原因所在。通过使丙烯精馏塔的塔釜采出物中的丙烯含量减少，对丙烯塔进行了优化操作，可减少丙烯损失约20%左右，所以可以认为脱乙烷塔是制约丙烯收率能否提高的关键设备。
通过应用脱乙烷塔的工作，可以降低丙烯精馏塔进料中C2的浓度，用以保证丙烯产品的质量。随着催化裂化装置吸收稳定单元的优化控制和平稳操作，液化石油气中C2含量会大大降低，取消脱乙烷塔完全有可能在保证丙烯质量的同时，减少丙烯的损失。探讨了液化石油气中C2、C含量对气体分馏双塔流程的扰动。通过现场的实际操作情况分析得出的结论是，当原料中的C2的浓度小于0.15%时，可以使生产丙烯的收率达到9.6%，同时丙烯收率由原来的95%提高到99%以上，提高了气体分馏塔装置丙烯收率在此基础上，对能量消耗最大的丙烯精馏塔的回流比进行了优化，提出了部分生产装置节能降耗的技术措施。优化工程在具体实施过程中，气体分馏装置必须按照新工艺指标进行生产，不需要对设备进行任何的改造，也无须停车调节，仅仅需要对相关工艺条件进行优化调整处理，投入比较少、容易实现而且效益高。国内催化裂化气体分馏装置普遍采用脱丙烷塔、脱乙烷塔和丙烯塔的三塔流程，产品纯度要求比较高、回流比和能耗均比较大，所以改进提高丙烯收率是必须进行的。
6结束语
由上可知，丙烯在工业生产中有着十分重要的作用，为能够有效提升到气体分馏装置丙烯的收率，应当采用相关措施，确保到丙烯的收率能够在99.8%以上。
参考文献：
[1]王龙波. 气体分馏装置节能降耗研究[J]. 中国化工贸易，2020，012（003）：176-177.
[2]杨杰. 气体分馏装置节能降耗研究[J]. 商品与质量，2020，000（006）：79.
[3]徐波，周燕. 对气体分馏装置重沸器结焦原因的研究[J]. 化工管理，2020，No.567（24）：137-138.
[4]杜翠萍. 气体分馏装置丙烷压缩机并机的影响因素及解决对策[J]. 石化技术，2020，v.27（08）：13+23-24.