影响乙烯产品质量的因素分析及对策

张 伟，薛媛媛

(蒲城清洁能源化工有限责任公司，陕西 蒲城 715501)

乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的75%以上，在国民经济中占有重要的地位。在煤化工甲醇制烯烃(MTO)工业生产过程中，为了得到符合纯度要求的乙烯产物或未反应的物料循环利用，从反应器流出的物流都需要经过一系列的净化、分离提纯过程[1-5]。在这些工业生产过程中，都不可避免生成一些酸性杂质如氧气、二氧化碳、含氧化合物等副产物。而此类物质如不清除，使得在后续的生产中造成聚乙烯装置活性受影响。因此有必要对反应尾气去除此类物质等。

蒲城清洁能源化工有限责任公司烯烃分离采用惠生的预切割+油吸收分离技术。设计操作时间为7200 h，生产33万t/a聚合级乙烯和35.9万t/a聚合级丙烯，微量组分的存在对聚乙烯装置反应活性影响巨大，引起聚乙烯装置静电波动、反应活性变差，严重者导致聚合反应中止或反应器爆聚，导致全系统波动。

1 乙烯产品存在问题

1.1 氧含量问题

原始工艺中设计氧含量小于等于2 ppm，在MTO生产过程中氧在预切割+油吸收系统尾气中排放至燃料气管网时氧含量会超过设计值要求，导致乙烯后期产品聚乙烯的聚合受影响

1.2 水含量问题

由于前系统中水含量超过设计要求值较高，携带至冷区，在冷区堵塞塔盘，导致冷区脱乙烷塔、乙烯精馏塔冻塔。冻塔后注甲醇解冻，痕量甲醇随乙烯产品进入后续工段，导致聚乙烯装置反应静电高。同时系统内注入甲醇，大量物料随甲醇排放至火炬系统导致装置产量损失。

2 原因分析及解决措施

由于前系统带水，导致乙烯产品中水含量上升，通过以下办法降低系统中水含量。

2.1 气液相干燥器

气液相干燥床吸附反应混合气中微量水，吸附效果直接影响系统水含量。通过对再生过程工艺优化调整，增强气液相干燥床吸附水的能力，减少混合气的含水量。再生过程优化：将系统泄压至0.3 MPaG后(泄压速度控制在100～150 kPa/min)，用冷氮进行冷吹，冷吹前向调度说明火炬起火原因，逐步加大氮气用量至8000 Nm3，再生压力控制在0.35～0.45 MPaG。冷吹合格标准为干燥器再生出口温度由负值到达5℃。升温过程中再生入口温度以50℃/h升至230℃。再生出口温度升至200℃即可恒温2 h。降温过程中再生入口温度以50℃/h降温至热氮退完。降温合格标准为再生出口温度小于40℃。再生完成后，立即切换。

2.2 反应气压缩机段间冷却器消漏

利用短暂停车机会将反应气压缩机段间冷却器切出试漏，发现内漏严重，择机更换管束。减少碱洗段补水，增加设备日常维护，减少产品乙烯中的含水量。

通过表1可以分析：.约360 kg/h水进入后系统，需大修检查更换碱洗塔顶除沫网；.水洗段碱液浓度高，需调整强碱段碱液浓度，同时检查强碱段降液管，防止降液管带塞导致碱液反串至水洗段。碱洗塔顶物料呈碱性，可能碱腐蚀设备。由于干燥床进口水含量高，干燥床负荷过大影响吸水效果。

表1 消漏水量

解决措施：利用检修检查碱洗塔强碱段，检查降液管情况，是否存在降液管堵塞导致碱液带入水洗段情况，检车水洗段除沫网。

2.3 氧含量调整

原设计氧在V2303顶部随燃料气进入燃料气管网。针对

燃料气管中氧含量高的问题，优化调整：调高预切割塔再沸量，该塔采用大再沸、大回流操作，减少塔釜液相量中痕量氧气的夹带量。加大乙烯回流罐顶部不凝气返前系统，减小乙烯精馏塔顶冷凝器丙烯冷剂量，以达到提升塔压的目的。加大不凝气返回前系统量循环，降低回流罐中乙不凝气分压，保证塔内不凝气返回前系统，以减少乙烯中溶解氧含量。

3 调整后结果

通过对气液相干燥器、反应气压缩机段间冷却器消漏对水含量及乙烯精馏过程氧含量调整，保证乙烯产品品质达到设计值的要求小于2 ppm，保证后期聚乙烯产品生产。

表2 调整前后比较表

4 结论

乙烯产品的质量在MTO生产过程中对聚乙烯装置反应活性差，装置负荷及产品质量的影响，分析了乙烯产品中微量组分含量高，提出了气液相干燥器吸附水含量、反应气压缩机段间冷却器消漏、氧含量调整等措施，降低乙烯产品中的水和氧含量达到设计值要求，保证后期聚乙烯的产品质量。