裂解分離裝置是以輕柴油、石腦油為原料,通過管式裂解爐進(jìn)行熱裂解反應(yīng),生產(chǎn)乙烯、聯(lián)產(chǎn)丙烯、混合碳四、裂解汽油等產(chǎn)品。生產(chǎn)工藝復(fù)雜,危險性大,具有易燃、易爆、易中毒的特點(diǎn)。裝置的主要化學(xué)反應(yīng)有裂解反應(yīng)、乙炔加氫反應(yīng)、甲基乙炔和丙二烯加氫反應(yīng)。最典型的裂解反應(yīng)其機(jī)理十分復(fù)雜,同一種烯烴可以平行地發(fā)生多種反應(yīng)(一次反應(yīng))又可以連串地發(fā)生許多后繼反應(yīng)(即二次反應(yīng))。為了減少不必要的二次反應(yīng),往往要用高溫短停留時間,低烴分子和較大的稀釋蒸汽用量的工藝方案。裂解分離單元主要包括裂解氣冷凝初分餾、工藝水汽提和稀釋蒸汽發(fā)生、氣體分離、裂解氣干燥、冷箱及脫甲烷、脫乙烷、乙炔加氫、乙烯精餾、脫丙烷及丙炔(丙二烯)加氫、丙烯精餾、脫丁烷、丙烯制冷、乙烯制冷等部分。各部分工藝操作各不相同,安全特點(diǎn)及危險性也各不相同,典型的操作問題如下:
(一)裂解爐超溫結(jié)焦與火災(zāi)危險
裂解反應(yīng)是在880℃高溫下進(jìn)行的吸熱反應(yīng)。由于溫度高、停留時間短,溫度與停留時間的控制非常嚴(yán)格。如果裂解溫度過高或停留時間增長,二次反應(yīng)增多,裂解物料就會成為焦油等膠質(zhì)物,堵塞爐管,嚴(yán)重時會造成爐管燒毀、爐膛爆炸。所以一定要按要求認(rèn)真進(jìn)行崗位巡回檢查,及時檢查各點(diǎn)溫度變化,要精心控制爐管出口溫度,及時調(diào)整進(jìn)料量和稀釋蒸汽量;檢查爐膛內(nèi)氧含量和有機(jī)物含量;檢查原料油和燃料油液位及各聯(lián)鎖和可燃?xì)怏w報警儀等的運(yùn)行情況,如有異常及時處理。
1.裂解爐在點(diǎn)火時注意事項(xiàng)
(1)點(diǎn)火前必須分析可燃物??扇嘉餇t前應(yīng)<0.3%、爐膛<0.2%。
(2)保持爐內(nèi)合適的負(fù)壓。
(3)點(diǎn)火棒在爐前點(diǎn)燃,不能使用輕質(zhì)油或易揮發(fā)油類。
(4)人側(cè)立火嘴前,防止回火傷人。
(5)火嘴突然熄滅,應(yīng)立即關(guān)閉燃料氣閥,等數(shù)分鐘后重新分析、點(diǎn)火。
2.結(jié)焦的原因
裂解爐由于二次反應(yīng)而出現(xiàn)“結(jié)焦先兆”,隨著時間延長焦越積越多,以至?xí)纬蓤?jiān)硬的焦層,不僅影響傳熱,降低乙烯收率,嚴(yán)重時會堵塞爐管,造成事故,所以爐管必須定期清理。爐管是否結(jié)焦,一是看爐管表面有無過熱點(diǎn)或“熱爐管”現(xiàn)象,爐管發(fā)紅時,應(yīng)立即進(jìn)行清焦;二是大部分爐管表面平均溫度達(dá)1070℃或任意一根爐管溫度達(dá)1093℃時,應(yīng)立即清焦。一般來說導(dǎo)致結(jié)焦的原因有:
(1)原料油中重雙烯烴過多;
(2)反應(yīng)溫度高;
(3)進(jìn)油量低,停留時間長;
(4)稀釋蒸汽量??;
(5)火焰不均,局部過熱;
(6)原料和稀釋蒸汽進(jìn)料分布不均勻;
(7)原料預(yù)熱器漏。
(二)消除可燃物泄漏是操作安全的保證
(1)乙烯、丙烯等高壓氣體泄漏時無色,烯烴類異味也不大,不易引起人們注意。操作中一定要一點(diǎn)一滴地消除裝置的跑、冒、滴、漏;
(2)高溫裂解和乙炔加氫過程中,可能生成乙炔低聚物(綠油)等,如果泄漏,遇空氣會發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。