[发明专利]一种乙烯装置的开工减排方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙烯装置的开工减排方法，属于石油化工领域。

背景技术

乙烯装置是由石脑油、轻烃、加氢尾油等原料经过高温裂解，压缩，分离等工艺过程生产乙烯、丙烯等基础有机化工原料的龙头装置，乙烯的产量和技术标志着一个国家石油化工工业的发展水平。截止到2012年底，我国的乙烯产量达1486.78万吨，乙烯生产装置达30套。

乙烯装置的常规开工方案是首先启动乙烯和丙烯制冷系统；乙烯精馏塔和丙烯精馏塔、脱乙烷塔全回流操作；然后裂解炉投料，利用裂解炉产生的高压蒸汽作为压缩机透平的动力，裂解气作为进料启动压缩机；最后依次将裂解气送至分离系统进行分离。

在此过程中，每个系统的产品合格之前的物流都直接排放火炬系统，燃烧后排放大气，尤其是裂解炉进料后到裂解气压缩机启动这段时间，以及裂解气进入冷箱后降温到-165℃的过程，有大量的裂解气排放火炬。常规的冷箱预冷有氮气预冷和裂解气预冷，这两种预冷方法因压缩机启动，预冷的流量很大，很难稳定控制预冷速度。实际中，冷箱的预冷极易泄漏。一旦泄漏，只能退料、检修、重新预冷，这不仅浪费了大量物料，延长了开工时间，而且非常危险。

因此，减少乙烯装置开工的火炬排放有重大的经济效益和环境效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种乙烯装置的开工减排方法，该方法不仅可以缩短裂解炉进料后各系统的产品合格时间，减少开工排放，而且能提高操作的安全性。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种乙烯装置的开工减排方法，包括如下步骤：

1）乙烯丙烯制冷系统启动

启动乙烯丙烯制冷系统，为冷箱预冷补充冷量；

2）冷箱提前预冷启动

将温度为-90--100℃的甲烷通入冷箱，预冷冷箱后再被送至压缩机入口；当甲烷流速达到4-5t/h时，由乙烯丙烯制冷系统提供额外冷量共同预冷冷箱；通过控制甲烷通入的流速和乙烯丙烯制冷系统中乙烯冷剂的流速来控制冷箱预冷速率不大于50℃/h；

所述甲烷的通入流速为0.5-5t/h，压力为1.0-3.3Mpag。甲烷纯度达到90%以上。

3）乙烯精馏塔、丙烯精馏塔、脱乙烷塔建立全回流

所述的乙烯精馏塔、丙烯精馏塔、脱乙烷塔建立全回流为本领域常规操作。

对于含有低压脱丙烷塔的乙烯装置，在步骤3）中还可以同时对低压脱丙烷塔建立全回流；

所述低压脱丙烷塔建立全回流具体步骤如下：

a)实气置换：在完成氮气置换以及系统干燥以后，引气相丙烯置换，丙烯含量大于95%合格，之后实气充压至0.4-0.6MPa；

b)系统引液：塔顶回流罐引液相丙烯直到液位达到75%以上，塔釜引液相碳四直到塔釜液位达到50%以上；

c)建立全回流：投用塔顶冷凝器和塔釜再沸器建立全回流，塔顶压力0.6-0.8MPa，塔顶温度11-13℃，塔釜温度62-64℃；

所述的低压脱丙烷塔的全回流所需要的物流是丙烯和碳四的混合物流。

所述的低压脱丙烷塔的全回流在没有低压脱丙烷塔的工艺流程中是可以省略的。

4）裂解炉启动

向裂解炉投料，启动裂解炉，产生的裂解气在裂解气压缩机启动前经由火炬系统排放掉。

5）裂解气压缩机启动

引入天然气，并与步骤2）预冷后的甲烷和步骤4）产生的裂解气一起作为进料气，当进料气的流量达到压缩机最小喘振流量的110%以上时，启动压缩机，同时停止向火炬系统排放气体。

所述的天然气流量为5-30t/h，过小起不到减排效果，过大对压缩机不利，对于具体装置需要详细的计算。

6）启动后续装置

按照常规乙烯装置开工方法依次启动后续装置：高压脱丙烷塔、加氢反应器、脱甲烷塔。

本发明的有益效果是：

1、本发明的预冷工艺与传统裂解气压缩机预冷工艺相比，系统内的气体流速要小得多，可以很稳定控制预冷温度，极大提高了操作的安全性，避免了泄漏的危险。因为一旦泄漏，只能退料、检修、重新预冷，这不仅浪费了大量物料，延长了开工时间，而且非常危险；另外，提前预冷，极大缩短了物料进入冷箱的降温时间及氢气合格时间，减少了火炬排放量。

2、本发明由于天然气和甲烷的加入，可以减少裂解炉数量，从而极大减少了裂解气的火炬排放量。此外，由于有效利用其他装置富余的天然气和甲烷，大大降低了裂解气成本。

3、本发明因提前对低压脱丙烷塔建立全回流，缩短了进料后高压脱丙烷塔的合格时间，减少了火炬排放量，缩短了开工时间。