抬升新型烯材设施空压机功效的解析

　　丁二烯气体压缩机进气量限制丁二烯装置的压缩机为容积式螺杆压缩机，压缩气体的量是固定不变的。在对装置极高负荷试验中，笔者对压缩机满负荷生产进行了试验。结果表明，在**萃取塔的溶剂比（溶剂进料量与C4原料进料量之比）采用设计值811时，1丁二烯压缩机满负荷为1415t/h，2丁二烯压缩机满负荷为16t/h，超过各自的满负荷值，压缩机出、入口压力超标。所以，提高装置生产能力，丁二烯压缩机是另一关键。

　　关键塔设备*大泛点率超高2003年12月，华东理工大学对2套装置进行了标定工作，设计负荷（C4原料进料量）1318t/h及*大C4处理量1615t/h.其中，**萃取精馏塔（DA-1101）的溶剂比按715∶1与810∶1这2种情况分别进行。标定结束后，笔者用ASPENPLUS软件对装置进行了流程模拟计算，对装置主要的7个塔进行泛点率计算。

　　DA-1101及DA-1107（第二精馏塔）的泛点率均较高，对于DA-1101塔，因原料中丁二烯质量分数较设计值低，所以再提升负荷时可考虑下调溶剂比，从而保证其*大仍有10%的富余量；而对于DA-1107塔来说，其塔板的*大泛点率已接近80%，若要提高整个装置的生产能力，该塔将会成为瓶颈。实际生产中出现了第二精馏塔的处理量不足的问题：（1）该塔压差过大，当塔的进料负荷提高1t/h，其塔压差达到了101kPa，较设计值60KPa高了很多；（2）在极限负荷下必须保证有足够大的回流比（416以上，设计回流比为410），才能确保产品质量合格；（3）塔釜丁二烯损失过大，标定期间塔釜丁二烯的质量分数达30%以上，而排放量也达到了900kg/h，以此计算，该塔的丁二烯日损失在7t以上。

　　主要换热设备能力不足运行过程中，主要换热设备的能力不足也制约了装置的高负荷生产，装置的循环水上水温度偏高，平均在34℃以上，部分冷凝器出入口温差小，*低约115℃，造成了上述再沸器换热推动力减小，塔顶压力无法降至正常指标。在生产中只有对装置加大排放，放宽相关操作参数并及时降低生产负荷，才能保证工艺稳定与产品质量。2004年受换热器能力的影响，装置的平均负荷为13122t/h，8月份的平均负荷为13154t/h，这无疑对装置全年的经济效益产生了一定的影响。2004年7月2日装置现场换热器的循环水出入口温度对比。

　　目前已实施的扩能技术降低**萃取精馏塔（DA-101）的溶剂比按原设计，**萃取塔的溶剂比为811.实际上，溶剂比是可以随着混合C4中反丁烯、顺丁烯、丁二烯的变化而变化的，日方的资料中提供了溶剂比与混合C4中关键组分含量变化关系……

　　由可见，当混合C4中的反丁烯、顺丁烯、丁二烯质量分数发生变化时，溶剂比也随之变化。

　　根据中混合C4中关键组分的实际质量分数可以得出溶剂比为7142.在实际运行中，笔者采用的溶剂比为713～715.溶剂比降低后，使**萃取精馏塔的气、液相负荷相对降低，以1615t/h负荷计算，溶剂比从811降到715后，溶剂加入量降低了919t/h，回流量降低了018t/h.塔内气、液相负荷相对降低，使该塔处理能力提高成为可能。

　　提高压缩机C4处理量丁二烯压缩机为容积式螺杆压缩机，压缩气体的量是一定的。因此，提高压缩机的能力只能通过其他途径来实现。压缩机出口气体分3路：进入后工序第二萃取塔；返回**萃取塔塔釜；自身吸入压力调节。要提高压缩机的相对能力，就要在保持压缩机自身吸入压力调节量达到*小时，使压缩机出口气体进入第二萃取塔的量增加，而返回到**萃取塔塔釜的量相对降低，即减少返回量；提高第二萃取塔的进料量，从而实现压缩机能力的相对提高。

　　在**萃取塔中，溶剂与混合C4逆流接触，塔釜为含较高浓度丁二烯的溶剂。由于丁二烯在高温下易热聚，因此**萃取塔塔釜温度不能超过130℃，所以在该塔操作压力下（塔顶0139MPa，塔釜0155MPa），需要丁二烯压缩机将一部分粗丁二烯返回到**萃取塔塔釜，以增加塔釜液体中的轻组分，使塔釜液体泡点低于130℃。因此，返回量与**萃取塔的溶剂量成正比。原设计**萃取塔设计操作压力（塔顶）为0139MPa，塔釜温度为130℃。而装置的冷却水完全可以使操作压力（塔顶）降到0135MPa以下，**萃取塔（DA-101）的塔釜压力由0155MPa降到约0151MPa，则**萃取塔塔釜温度126℃便能满足工艺要求。生产中笔者将**萃取塔塔顶操作压力设定为0135MPa，塔釜操作压力设定为0151MPa，而使塔釜温度保持130℃，则塔釜液体达到泡点时所需的轻组分减少，即压缩机返回到**萃取塔塔釜的返回量减少，压缩机的能力相应地提高。

　　因此，**萃取塔操作压力的下降使压缩机返回到**萃取塔塔釜返回量相对减少，从而实现了压缩机能力的相对提高。

　　结语a）目前随着国内汽车行业的迅猛发展，轮胎制造业的发展无疑充满了商机，而丁二烯作为生产轮胎及橡胶的基础原料，其发展具有可行性，从目前丁二烯的原料裂解碳四的来源来分析，国内有不少乙烯装置存在下游未建丁二烯抽提装置或抽提装置设计偏小的情况，特别是扬子-巴斯夫公司的乙烯，其下游未建丁二烯抽提装置，其C4量过剩，这给扬子石化公司丁二烯装置提供了扩大生产的可能。

　　b）目前2套装置的瓶颈在于装置的核心设备螺杆压缩机及**萃取精馏塔和第二精馏塔，通过增设预汽提塔来减轻压缩机的处理能力或通过调整压缩机转速来提高其能力，都可能有效地将压缩机瓶颈消除；通过应用KLP新技术，可以总体提高装置产能；通过改造部分换热器，也可有效地提高装置夏季高温期间的运行负荷。总之，扩能的途径较多，但装置的扩容改造目标宜定在增加能力15%左右。