C5加氢石油树脂装置氧化铝床工艺条件优化.doc

C5加氢石油树脂装置氧化铝床工艺条件优化2010年(第39卷)第6期工业科技C5加氢石油树脂装置氧化铝床工艺条件优化艾道银,石铭,张阳志,程嘉杰(兰州石化公司石油化工厂,甘肃兰州730060)摘要:针对树脂精制工序中氧化铝床对粗树脂液中残留的有机氯进行脱的操作温度较高,粗树脂发生热降解,导致装置最终树脂产品产量低,自产溶剂量富于这一现象,通过降低操作温度(250260cc降至230240),基本消除了粗树脂发生热降解生成溶剂的反应,氧化铝床工艺得到优化,装置产能得以提高,实现了的经济效益415万元.关键词:氧化铝床;热降解;脱氯;32艺优化c5加氢石油树脂工艺是以乙烯裂解c5馏分作为原料,经过原料预处理,聚合,中和水洗,精制等工序生产碳五加氢石油树脂l”.在聚合工序中,使用的催化剂为A1CI,尽管通过中和水洗工艺,对生成的粗树脂液中残留的大部分失活的A1C1,进行了脱除,但仍有微量的有机氯残留圈.精制工序中的氧化铝床中的填料为活性氧化铝,其主要作用:通过高温,使有机氯从树脂分子链中裂解释放出来成为无机氯,从而被填料吸收,以减少有机氯对后系统工艺和设备的负面影响.在氧化铝床原工艺条件下,粗树脂液中的有机氯被裂解为无机氯的同时,部分树脂发生热降解反应阎,生成小分子量的溶剂油,造成装置的树脂产品产量达不到设计值.通过优化工艺操作条件,降低氧化铝床的操作温度,树脂产品产量得到提高.1工业装置1.1原料及填料树脂液:通过C5加氢石油树脂装置聚合单元生成的粗树脂液,经中和水洗单元后的物料,物料中氯含量为40170mg/kg,由于氯的存在将对工艺产生较大的副作用,影响产品质量和后加氢催化剂的寿命,同时会造成设备腐蚀,因此必须对树脂液中含有的有机氯脱除.脱氯使用试剂活性氧化铝:江西临江化学工业公司生产.1.2工艺流程简述及原操作条件该系统由进料泵,预热器,过滤器,氧化铝床,控制系统等组成.氧化铝床(高度18434mm,内径1800mm)内部上下均装有篦子板和两种不同规格的惰性瓷球,在上下两层瓷球中问装有活性氧化铝.粗树脂液经进料泵输送,通过预热器加热和过滤器后,从顶部进入氧化铝床内,与活性氧化铝进行接触后,从底部出料网.氧化铝床操作条件:高点温度250260oC,入口压力1.51.7MPa,进料量36003800kg/h.1.3存在的问题及解决方法1.3.1存在的问题在原操作条件下,由于温度较高,尽管脱氯效果较好,但造成树脂发生热裂解,导致装置树脂月均产量仅550吨左右,同时装置所用循环溶剂量富于较多.1.3.2解决方法通过降低氧化铝床的操作温度,逐步降低氧化铝床高点温度,以减少在高温下树脂的热降解反应,从而提高装置树脂产品产量.2结果与讨论2.1工艺条件的改进与原工艺条件相比,作出了如下改进:氧化铝床高点温度由原指标25026012降至230240.此改进的目的是在保证氧化铝床脱氯效果的前提下,降低其运行温度,以减少树脂液分子链断裂的发生,提高树脂的产量.同时,若高点温度过低,造成氧化铝床出口物料中氯含量高,将直接影响树脂产品质量和后加氢催化剂的寿命,另外,氯含量高的物料对装置设备的腐蚀作用较大,直接影响装置的长周期运行.2-2氧化铝床高点温度对其出口物料氯含量的影响在氧化铝床高点温度250260oC的基础上,以每周降低5的频率,逐步降低R一601的高点温度进行实验运行,同时通过分析R一601的物料出口总氯含量圈.实验结果表明:氧化铝床高点温度降至230C时,其出口物料氯含量为6mg/kg,仍然在指标范围内;R一601的高点温度降至220C时,氧化铝床出口的氯含量比指标高出4mg/kg,当高点温度恢复至230C时其出口的氯含量达到中控分析指标.不同的温度条件下,氧化铝床出口物料氯含量分析结果(见表1)(注:氯含量的控制47工业科技2010年(第39卷)第6期指标为15mg/kg).表1不同高点温度条件对应的铝床出121物料中的氯含量时,能保证铝床中树脂分子链断裂的热降解反应降至最少.氧化铝床操作温度()25o24023523022522022523o3长周期运行结果氧化铝床出口物料氯含量(1mg/kg)7121167l91792.3氧化铝床高点温度对树脂解聚反应的影响树脂液中部分树脂分子链发生断裂的热降解反应,在宏观上表现为:氧化铝床出口物料中树脂流量比其进口树脂流量降低,氧化铝床出口物料中溶剂流量比其进口溶剂流量升高.铝床进口粗树脂液中树脂和溶剂流量分别用M.和N0表示,出口粗树脂液中树脂和溶剂流量分别用M和N表示.依照物料平衡:Mo+No=M1+N1实验过程中,确定Mo=llOOkg/h,N.=2600kg/h不变.实验中,氧化铝床不同高点温度的操作条件下,出口粗树脂液中树脂和溶剂流量M和N.数据(见表2).表2不同高点温度下,出口粗树脂液中树脂和溶剂流量综合以上两种结果显示:氧化铝床在高点温度230240操作条件下,可以满足保证其脱氯效果,同在碳五加氢石油树脂装置中,氧化铝床高点温度优化至230240C后,运行了6个月,装置碳五加氢石油树脂产品月平均产量在700t.月平均产量比优化前提高了150t,而且铝床出口物料中氯含量低于15mg/kg,满足了铝床的脱氯效果要求.铝床实现了脱氯效果,同时装置产品产量得到提高的原因,主要是降低铝床的高点温度,减少了铝床中树脂分子链断裂的反应.4结束语由于降低了铝床的高点温度,降低了预热器的负荷,延长了预热器的使用周期,同时降低了装置的能耗.树脂月平均产量由550t上升至700t,按年开工时问为11个月算,其产生的效益计算实现经济效益415万元.参考文献1李淑杰-乙烯装置副产c5合成DCPD石油树脂的试验J_黑龙江化工,1998,4:1618.2孙玉声.石油树脂制造技术与产品加工应用J.兰化科技,1996,14(1):4245.3宋占国.热聚型石油树脂研究J.精细与专用化学品,2004,12(19):1617.4于涛,刘海同,姜公和.c5石油树脂的合成J.石油化工,1998,27:236240.5潘祖仁.高分子化学M.北京:化学工业出版社,2003,230.6马国章,吉爱顺.石油树脂和改性石油树脂的现状及发展建议J.精细与专用化学品,2001,9(2o):3-5.7关明华,丁连会,胡永康.馏份油加氢裂化技术开发新进展J.石化技术与应用,2002,20(2):122126.8郭秀春石油树脂的发展概况及展望JJ_化学世界,1993,6:245.(上接90页15郑洪领,王龙,宗逸君.我国微污染饮用水处理技术应用进9张玲玲,顾平.微滤和超滤膜技术处理微污染水源水的研展J.山东建筑大学学报,2008,23(6):533547.究进展J膜科学与技术,2008,28(5):103108.6吴晓诚,段晓军.微污染水源处理的研究进展J.广东化工,10赵华,郭礼宝,李源.微污染水源饮用水处理技术研究J.2009,36(8):177178.中国环境管理,2009,6:1316.7何绪文,龚彦宇,王培京,等.电化学法用于微污染水脱氮11孔繁钰,胡海修,梁恒国,等.膜分离技术处理微污染原水处理实验J_环境工程,2009,29(2):5-7.的研究进展J.重庆工业高等专科学校学报,2004,2:78.8张惠灵,伊江明.电凝聚对微污染水净化的研究J.化学工12东刘成,陈洪斌.微污染源水生物处理的研究和应用J.程师,2006,6:6-9.净水技术,2009,28(2):61O,63.48