CN102910722A

CN102910722A - 蒸汽裂解制乙烯工艺水循环系统酸碱度的控制方法

Info

Publication number: CN102910722A
Application number: CN2012103421802A
Authority: CN
Inventors: 刘玉东; 石俊学; 李荔华; 高大鹏; 成洪利; 王强; 马培培
Original assignee: Petrochina Jilin Petrochemical Co
Current assignee: Petrochina Jilin Petrochemical Co
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2013-02-06

Abstract

蒸汽裂解制乙烯工艺水循环系统酸碱度的控制方法，依次以pH值4.7的含浓度10wt%环乙环丙阳离子聚醚的水溶液，pH值＞6.9的含浓度10-30wt%二乙烯三胺五甲叉膦酸的戊二醇溶液，pH值<5.1的含浓度10wt%萘的醇醚溶液，pH值＞13的含浓度>60wt%的N.N-二乙基乙醇胺的水溶液，pH值＞13的含浓度>10wt%的氢氧化钠水溶液为反相破乳剂、缓蚀剂、分散剂、中和剂、防碱腐蚀抑制剂；将按给出的注入顺序、注入点和注入量依次注入，并依据监测项目和分析指标进行调节。工艺水系统pH值得到稳定控制，水质明显改善，合格率98％以上。运行三年来未发生工艺水乳化现象，换热器等设备及管线均未出现泄漏。

Description

蒸汽裂解制乙烯工艺水循环系统酸碱度的控制方法

技术领域

本发明关于蒸汽裂解制乙烯的急冷水及稀释蒸汽发生系统产生工艺水的控制方法，具体说明涉及蒸汽裂解制乙烯工艺水循环系统酸碱度的控制方法。

背景技术

在蒸汽裂解制乙烯工艺中，均是通过回收急冷单元油洗塔底急冷油的热量，使工艺水汽化来产生蒸汽，此蒸汽作为裂解单元原料的稀释蒸汽循环使用。运行中急冷水和工艺水的酸碱度（即pH值）控制十分关键，酸度过高(即pH值偏低）系统将发生酸腐蚀，长期运行将造成设备、管线的泄漏。碱度过高将会导致运行中油水乳化，给系统换热造成影响，严重时会影响装置正常运行。为了保证乙烯装置急冷单元正常运行，一般设计要求运行中急冷水和工艺水的酸碱度需控制在微碱性状态下，其pH值控制在7～9.5之间。

影响急冷水和工艺水pH值波动的主要原因是裂解原料中硫含量的变化。由于裂解原料中含有一定的硫元素（一般控制在50～100PPｍ），正常生产过程中这部分硫经过裂解后以H₂S或SO₂的形式存在于裂解气中，当裂解气在水洗塔中被冷却至40℃以下后，稀释蒸汽全部被冷凝成水，在此过程中含硫酸性气体溶解在急冷水中。因此若不采取任何措施，正常情况下急冷水呈酸性，即pH值＜7，其下游的工艺水随急冷水一同产生相同结果。为了防止酸性水对设备产生腐蚀，必须保证工艺水的pH值＞7，呈微碱性。但碱性又不能过高，否则将引起油水乳化，严重会造成设备腐蚀，影响生产正常运行,因此,工艺水均要控制pH在7～9.5，呈微碱性。

吉化公司大乙烯装置原设计时急冷水（含工艺水）系统pH值控制是采用向系统注入碱液的方式来调节。由于碱液中关键组分为氢氧化钠，其性质属于强碱，实际调节中很难使系统pH值控制稳定，极易造成pH值的大幅度波动，经常出现急冷水乳化现象，长期运行造成了稀释蒸汽发生器（工艺水部分）腐蚀严重，换热器泄漏。因此装置必须定期对换热器进行检修，多次检修的换热器必须进行更换，不但影响装置正常稳定生产，而且增加装置的检修费用，消耗大量的人力、物力和财力。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种蒸汽裂解制乙烯工艺水循环系统酸碱度的控制方法，使工艺水的pH值得到稳定控制，解决工艺水系统运行中出现的水质乳化和设备腐蚀、泄漏问题，有效的保证乙烯装置的安全稳定长周期运行，明显的节约了设备检修费用

本发明的技术方案是：一种蒸汽裂解制乙烯工艺水循环系统酸碱度的控制方法，其特征是：依次以pH值4.7的含浓度10wt%环乙环丙阳离子聚醚的水溶液，pH值＞6.9的含浓度10～30wt%二乙烯三胺五甲叉膦酸的戊二醇溶液，pH值<5.1的含浓度10wt%萘的醇醚溶液，pH值＞13的含浓度>60wt%的N.N-二乙基乙醇胺的水溶液，pH值＞13的含浓度>10wt%的氢氧化钠水溶液为反相破乳剂、缓蚀剂、分散剂、中和剂、防碱腐蚀抑制剂；将按下表1给出的注入顺序、注入点和注入量依次进行注入，并依据监测项目和分析指标进行调节：

表1.助剂注入点、注入浓度、注入基准、注入量、监测项目和分析指标

Figure 2012103421802100002DEST_PATH_IMAGE001

注：1、注入基准量以70万吨/年乙烯生产能力的水洗系统新鲜水置换量（补入稀释蒸汽发生系统的工艺水）为例。

2、由于裂解原料中硫含量不稳定，因此，上述助剂用量应根据原料中的硫含量进行调节。

本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。工艺水系统pH值得到稳定控制，水质得到明显改善，合格率达到98％以上。运行三年来未发生工艺水乳化现象，换热器等设备及管线均未出现泄漏，有效保证了装置长期稳定生产，节约了因水质不良引发的系统置换和设备检修等所造成的损耗。

附图说明

附图为本发明工艺流程及助剂注入位置的示意图；图中，1—水洗塔；2—工艺水汽提塔；3—油水分离罐；4—急冷水用户；5—急冷水泵；6—工艺水泵；7—反向破乳剂储罐；8—缓蚀剂储罐；9—分散剂储罐；10—中和剂储罐；11—防碱腐蚀抑制剂储罐。

具体实施方式

一种蒸汽裂解制乙烯工艺水循环系统酸碱度的控制方法，其特征是：依次以pH值4.7的含浓度10wt%环乙环丙阳离子聚醚的水溶液，pH值＞6.9的含浓度10～30wt%二乙烯三胺五甲叉膦酸的戊二醇溶液，pH值<5.1的含浓度10wt%萘的醇醚溶液，pH值＞13的含浓度>60wt%的N.N-二乙基乙醇胺的水溶液，pH值＞13的含浓度>10wt%的氢氧化钠水溶液为反相破乳剂、缓蚀剂、分散剂、中和剂、防碱腐蚀抑制剂。将按下表1给出的注入顺序、注入点和注入量依次进行注入，并依据监测项目和分析指标进行调节：

根据装置现场情况，设置相应的助剂储罐、可调节冲程的往复泵以及附属管线。经过吹扫、气密、蒸煮等一系列准备工作后，按上述的顺序逐一投用。

使用过程中由于各种助剂间存在相互影响，实施中必须在前一种助剂加入后待监控项目的分析指标稳定之后，方可在指定位置注入后一种助剂。

（1）反相破乳剂储存于反相破乳剂储罐7中的反相破乳剂，开始以4Kg/h加注量加注24小时,注入到急冷水回流管线内，与循环的70℃急冷水一同经水洗塔回水总线进入到水洗塔1内，经过塔底急冷水泵5升压后送至急冷水用户4最终循环返回水洗塔1，通过其与含油急冷水充分接触，实现油水分离，以抑制急冷水乳化，使循环的急冷水和采出的工艺水不发生乳化；当监测分析急冷水中油含量＜500PPｍ并稳定后,加注量调至正常值1.2kg/h，此后再根据水中油含量变化情况进行加注量的微调。

（2）缓蚀剂储存于缓蚀剂储罐8中的缓蚀剂，以1.39kg/h流速注入油水分离罐3、工艺水汽提塔2之间管线，随采出的工艺水一同进入到工艺水汽提塔2内，使该汽提塔内表面上附着一层保护膜，阻止水与汽提塔内表面接触防止发生腐蚀；通过监测分析塔底采出工艺水中铁离子含量，对助剂使用量进行调节，当铁离子含量＜1PPｍ时，可适当降低加注量，减少消耗。

（3）分散剂储存于分散剂储罐9中的分散剂，于工艺水汽提塔底部采出线上的工艺水泵6入口前，以4Kg/h加注量加注，与112℃工艺水一同进入到下游的稀释蒸汽发生器系统内；连续加注5小时,此间COD值将出现快速上升现象，甚至导致水质浑浊，必须加大排污量，使剥离下来的污垢尽快排出系统；当监测分析污水COD值降至1500～2000时，将该助剂加注量调至正常值1Kg/h；此后根据COD值变化情况进行微调。

（4）中和剂和防碱腐蚀抑制剂中和剂与防碱腐蚀抑制剂储存于中和剂储罐10及防碱腐蚀抑制剂储罐11中，该两种助剂分别以4.17 kg/h、2.78kg/h先后注入到工艺水汽提塔塔底采出线泵入口和出口管线内，与112℃工艺水一同进入到下游的稀释蒸汽发生系统内，利用两种助剂酸碱性的强弱不同来调节和稳定系统的pH值，使其稳定在8～9之间，抑制无机盐类的结晶垢物的形成降低设备的腐蚀和结垢。由于裂解原料中硫含量不稳定，两种助剂需协调使用，确保水质稳定同时成本最低。

Claims

1.蒸汽裂解制乙烯工艺水循环系统酸碱度的控制方法，依次以pH值4.7的含浓度10wt%环乙环丙阳离子聚醚的水溶液，pH值＞6.9的含浓度10～30wt%二乙烯三胺五甲叉膦酸的戊二醇溶液，pH值<5.1的含浓度10wt%萘的醇醚溶液，pH值＞13的含浓度>60wt%的N.N-二乙基乙醇胺的水溶液，pH值＞13的含浓度>10wt%的氢氧化钠水溶液为反相破乳剂、缓蚀剂、分散剂、中和剂、防碱腐蚀抑制剂；将按下表给出的注入顺序、注入点和注入量依次进行注入，并依据监测项目和分析指标进行调节。

Figure 2012103421802100001DEST_PATH_IMAGE001