利用丙烷机制冷增产丙烯的可行性分析

摘 要：玉门炼化总厂气分MTBE车间气分装置回收液态烃中的丙烯，為聚丙烯车间提供原料，合成聚丙烯，效益良好，损失主要为脱乙烷塔顶不凝气排放，如能减少不凝气的排放，进一步提高丙烯收率，增产丙烯，能够取得更加良好的经济效益。本文主要介绍了启用碳三装置闲置的丙烷机增产丙烯的方案，并进行了效益核算。

关键词：丙烯；丙烷机；收率

1 气分装置脱乙烷塔流程简介

气分装置脱乙烷塔为57层ADV高效浮阀塔板，压力控制在3.0MPa（A）。塔顶蒸出的碳二、碳三馏分经脱乙烷塔顶冷凝器部分冷凝冷却后进入脱乙烷塔回流罐，未冷凝的气体主要是乙烷和部分丙烯、丙烷，由回流罐上部经压控阀放至高压瓦斯管网。冷凝液从脱乙烷塔顶回流罐用脱乙烷塔回流泵抽出送入塔顶57层塔板上作回流，脱乙烷塔底的丙烯-丙烷馏分自压进入丙烯塔作为进料。

2 气分液态烃原料性质与实际的丙烯收率统计

2.1 气分液态烃原料性质典型值（质量百分比）见表1。

2.2 2014年1-10月气分装置丙烯收率盘库数据统计见表2。

2.3 2014年1-10月份气分装置原料中的丙烯含量与实际丙烯收率比较见表3。

经过以上统计数据，分析2014年1-10月份液态烃原料中的丙烯含量与实际丙烯收率，得出下图，如图1。

由以上分析可以看出2014年前十个月气分液态烃原料的丙烯质量含量35.99～40.44%，平均值为37.99%，丙烯实际收率为29.04～33.7%，与实际收率差值在4.37～7.52，平均值为：6.14。2014年前十个月累计加工液态烃62344吨，按37.99%的液态烃丙烯质量含量，理论产丙烯23684顿，实际产丙烯19874吨，累计收率为31.88%，与液态烃原料的丙烯质量含量相比差6.11，共损失丙烯：3810吨，丙烯回收率为83.92%。丙烯损失主要为脱乙烷塔塔顶不凝气排放携带的丙烯组分，其余为切水损失和事故状态排放丙烯损失。

3 启用丙烷机制冷方案，以及启用后经济效益核算

碳三装置设计规模为10万吨/年，若将脱乙烷塔进料物料改入碳三装置干燥器先脱水，再到丙烷机进行制冷后，温度达到-20℃以下，进入脱乙烷塔顶回流罐，液相进行回流操作，产生的不凝气排放瓦斯管网，其他流程不变。以气分装置目前的加工量计算，年加工液态烃74800吨，经脱丙烷塔分离碳四组分后，其余组分为36203吨，碳三装置设计处理量为10万吨/年，丙烷机制冷量为913.7kW，电机电压6000V，丙烷蒸发温度：-34℃，电机功率为560 kW，因此能够完成制冷负荷。

以下进行经济效益核算：

①2011年12月丙烷机正常开启，丙烷机电流为28A，每年用电量为32711 kW·h，以单价0.45元/kW·h，每年用电费用为147.2万元。

②由于物料含水，需投用干燥器，再生器干燥每月需要用35MPa蒸汽450吨，年用蒸汽量为5400吨，以单价120元/吨计算，蒸汽费用为每年64.8万元。

③标定的干气中C3+组份平均含量达到5.66v%，最高值达到6.24 v%，制冷后温度可达到-26℃，干气组分以最高值达到6.24 v%计算，回收率可达到93.76%，按年加工液态烃74800吨，液态烃原料中丙烯含量质量为38%计算，年可回收丙烯为26650吨，气分装置正常运行时收率以平均值32%计算，回收丙烯量为23936吨，这样每年可多回收丙烯2714吨，预计可提高丙烯收率3.63个百分点，排放的不凝气按液态烃计，以液态烃和聚丙烯的差价按5000元/吨计算，多产生1357万元，若排放的不凝气按干气计算，每吨可多得收益至少2000元。

④停用脱乙烷塔节约的冷却器用循环水，塔顶回流泵用电，塔底加热用蒸汽，暂不计算在内。

⑤多产的丙烯产生的效益除去干燥器用蒸汽消耗和丙烷机用电消耗的费用，每年可产生经济效益共1145万元。

4 结论

经计算，以2014年的加工量和原料液态烃中的丙烯含量计算，启用丙烷机每年可以增产丙烯约2714吨，每年可增加效益1145万元，效益可观。

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