提高乙苯回收塔的分离效果QC.docx
《提高乙苯回收塔的分离效果QC.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《提高乙苯回收塔的分离效果QC.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
提高乙苯回收塔的分离效果QC
二、小组概况
1、成立时间：
1988年2月
2、小组类型：
现场型
3、本次活动时间：
2004年2月～2004年11月
4、巩固期：
2004年9月-2004年11月
5、小组荣誉情况：
获多次市优，1995年获国优
表一、小组成员和责任分工
姓名
文化程度
职务职称
受QC教育时数
责任分工
组长
组
员
三、工艺流程简介
乙苯回收塔是甲苯和乙苯的分离塔。
进料由（DA-401）乙苯/苯乙烯分离塔塔顶采出进入（DA-402）乙苯回收塔。
塔釜通过1.0MPa的蒸汽进行加热，塔顶分离得到苯、甲苯，塔釜回收乙苯。
从塔顶产生的气相经塔顶冷凝器（EA-420）中的冷却水冷凝后，含乙苯＜1.2wt%的苯、甲苯塔顶采出物进入（DA-404）苯/甲苯塔分离塔进行苯和甲苯的分离。
塔釜采出含甲苯＜1wt%的乙苯，回收至乙苯脱氢单元与新鲜乙苯进料混合继续发生乙苯脱氢反应。
四、选题理由选题理由
1、2001年装置扩能改造后，（DA-402）乙苯回收塔进料组成发生了较大的变化，其中甲苯的含量由5.79％增加到12.34％；
2、由于进料组成的变化，乙苯回收塔精馏能力不能达到设计值的要求，塔顶采出的苯/甲苯中含5wt%的乙苯，而设计值规定该塔塔顶采出乙苯含量＜1.2wt%。
3、由于（DA-402）乙苯回收塔是（DA-404）苯/甲苯分离塔的上游工艺，DA-402塔的分离好坏，直接影响到（DA-404）苯/甲苯分离塔的分离效果。
因此，解决DA-402塔分离效果不好的问题是降低装置物耗，平稳运行的关键所在。
五、现状调查
乙苯回收塔改造前后进料组成变化对照表：
名称
进料（wt%）
改造前
改造后
NA（非芳）
0.67
0.09
BE（苯）
3.45
4.86
TOL（甲苯）
5.79
12.34
EB（乙苯）
88.52
81.35
BBZ（丁苯）
0.03
-
SM（苯乙烯）
1.54
1.36
合计
4723kg/h
5028kg/h
从上表中可以看出进料轻组分甲苯含量明显升高。
我们QC小组成员从2004年3月至5月将进料组成变化和塔控制温度、回流量、塔控制压力等方面对乙苯回收塔分离效果的影响，进行三个月统计。
乙苯回收塔分离效果影响频次表
序号
影响因素
频数（次）
累计频数（次）
频率（％）
累计频率（％）
1
进料组分变化
75
75
73.5
73.5
2
塔控制温度
10
85
9.8
83.3
3
回流量
7
92
6.9
90.2
4
塔控制压力
5
97
4.9
95.1
5
其它
5
102
4.9
100
6
合计
102
100
乙苯回收塔分离效果影响排列图
通过现状调查我们得出以下结果：
乙苯回收塔分离效果不好的主导因素为：
进料组分变化大
六、四、目标确定
乙苯回收塔塔顶产品中乙苯含量<1.2%
七、原因分析
针对DA-402塔分离效果不好的问题，我们QC小组召开了会议，经过讨论汇总，将有可能造成的原因绘制了系统图，如下：
八、要因确认
我们对以上有可能存在的原因逐一进行了分析，找出了8条末端因素，并绘制了要因确认表，如下：
因素
序号
原因
造成的后果
原因分析
要因确认
人
1
对规程理解不透彻
DA-402达不到分离要求
多阅读技术规程，提高操作技能
非主要原因
2
人员培训不足
经常开展事故预演，岗位练兵等培训活动
非主要原因
机
3
塔进料位置低
造成提馏段负荷增加，精馏段负荷减少，使塔顶采出乙苯含量超标。
主要原因
4
回流泵能力不足
改造后回流比增加，泵的能力不足造成分离效果差
主要原因
5
塔顶冷凝器能力不足
不能为塔顶提供足够的冷量，使换热效果不好，分离效果降低
主要原因
料
6
进料中甲苯含量增多
改造引起的变化，是不能改变的
非主要原因
7
进料量增大
改造引起的变化，是不能改变的
非主要原因
8
进料温度低
提馏段所需塔板数增加，原设备不能满足要求，使塔顶乙苯含量超标
主要原因
要因确认一：
人员对规程理解不透彻，技术能力没有跟上，会造成误操作或操作不及时，从而造成分离效果不好。
但我们的操作人员可以通过多阅读技术规程解决这一原因，因此这不是主要原因。
要因确认二：
人员培训不足，有可能造成操作水平不高，从而造成分离效果不好。
但我们对操作人员经常开展事故预演，岗位练兵等培训活动，因此这不是主要原因。
要因确认三：
塔进料位置低。
根据精馏原理，在进料组成一定的条件下，进料位置与进料状态有关。
合适的进料位置应该在塔内气液组成与进料液组成相同或相似的塔板上，进料位置不合适将会使实际所需的理论塔板数增加，塔顶馏出液和塔釜液在设计参数下运转就不能同时达到规定的要求。
DA-402进料中甲苯含量增加，即轻组分增加，则提馏段负荷增加，精馏段负荷减少，原进料位置偏低，使塔顶采出中乙苯含量超标。
因此这是主要原因。
要因确认四：
回流泵能力不足。
脱氢单元改造后，DA-402塔回流比由6.5增加到6.75，原回流泵的能力不能满足生产需求,造成分离效果差。
因此这是主要原因。
要因确认五：
塔顶冷凝器能力不足。
改造后DA-402进料中轻组分增加,冷凝器不能为塔顶提供足够的冷量，使换热效果不好，造成分离效果降低。
我们利用Aspen软件对（DA-402）乙苯回收塔现有冷凝器进行分析。
热负荷Mmcal/hr
温度℃
冷凝器冷凝效果
-0.4091656
119.6786
冷凝器设计效果
-0.44
111
再沸器加热效果
0.6818
160.6068
再沸器设计效果
0.69
161
精馏段液泛因子
0.90292211
提馏段液泛因子
0.67396568
进料
塔顶
塔釜
温度℃
50
119.678758
160.606773
压力kg/cm2
2.03943243
1.75391189
1.91604676
气相组分
0
0
0
质量组成
NA（非芳）
1.50E-03
0.01202661
2.26E-11
BZ（苯）
2.60E-02
0.20845273
1.23E-06
TOL（甲苯）
0.09855769
0.71556925
0.02190262
EB（乙苯）
0.86077724
0.06380953
0.96312229
BBZ（丁苯）
0.00010016
2.10E-09
0.00011445
SM（苯乙烯）
0.01302083
1.42E-04
0.01485939
模拟结果表明：
塔顶冷凝器在满负荷状态下，不能达到预期的过冷效果，因此塔顶冷凝器达不到设计能力，因此这是主要原因。
要因确认六：
进料甲苯含量增多。
由于乙苯脱氢单元改造，进料甲苯增多。
因此这不是主要原因。
要因确认七：
进料量增大。
脱氢单元改造后生产负荷增加,精馏塔进料也会随之增大，这一点是不能改变的，因此这不是主要原因。
要因确认八：
进料温度低。
乙苯回收塔设计进料温度为94℃，脱氢单元改造后,DA-402塔的进料温度仅有49.2～51.1℃.要比设计进料温度低42.9～44.8℃。
进料温度低导致提馏段塔板数不能满足分离要求,使塔顶乙苯含量超标。
因此这是主要原因。
通过要因论证，我们确定造成DA-402分离效果不好的主要原因是：
•塔进料位置低
•回流泵能力不足
•塔顶冷凝器能力不足
•进料温度低
九、对策表
针对找到的主要原因，小组成员召开了诸葛亮会，制定了切实可行的对策。
绘制了对策表，如下：
序号
要因
对策
目标
措施
地点
时间
负责人
1
塔进料位
置低
进料口上移
上移至17
层塔板上
●原进料口可保留
备用
●将1#～16#塔板
拆除，更换为4.5米
TJSS500高效丝网填
料安装截止阀
填料下端加设除雾挡
板
装置
现场
7月
2
回流泵能
力不足
和设计人员协
商，更换回流
泵改造方案
提高回流泵
能力
更换为输送能力大的
塔顶回流泵
装置
现场
7月
3
塔顶冷凝
器能力不足
增加冷凝器
换热面积
换热面积
30m2
●更换一台新冷凝
器的方案
●新冷凝器的设计
和预制
装置
现场
7月
初
4
进料温度
低
提高进料温度
进料温度
110℃
●增加进料预热器
装置
现场
7月
根据制定的措施，利用我厂停车大检修的机会，进行了对策的实施。
实施一：
进料口上移至17层塔板上，原进料口可保留备用。
同时考虑到精流段已超负荷，将1#～16#塔板拆除，更换为4.5米TJSS500高效丝网填料，填料下端加设除雾挡板。
如图1所示。
图1
实施二：
将塔顶回流泵GA-404，更换为输送能力大的泵。
实施三：
针对负荷增加后，塔顶冷凝器EA-420能力不足，换热面积小，将其更换为换热面积为30㎡以上的新冷凝器。
实施四：
增加进料预热器EA-422，用0.32MPa蒸汽将来自GA-402的进料加热，通过控制器TIC-4504来调节加热蒸汽用量，使进料温度达到110℃。
如图2所示。
图2
十、效果检查
⒈开车初期DA-402塔改造效果十分明显，运行稳定，塔顶产品有了明显的改观。
我们QC小组进行了从2003年8月至2004月1日的数据采集。
①运行数据：
工艺参数
仪表位号
时间
8月
9月
10月
11月
12月
1月
塔顶温度
TI-4227℃
123.8
124.1
124.2
124.1
124.0
124.1
进料温度
TC-4504℃
75.6
75.7
76.3
75.6
76.2
76.1
塔底温度
TI-4229℃
165.4
165.4
165.2
165.2
165.2
165.4
灵敏板温度
TC-4225℃
140.1
140.6
140.3
140.5
140.2
140.2
塔顶压力
PC-4225MPA
0.072
0.073
0.072
0.072
0.072
0.072
塔顶采出量
FC-4216m3/h
630.21
638.39
639.97
639.56
638.79
639.91
回流量
FI-4218KG/H
4562
4518
4243
4582
4428
4593
加热蒸汽量
FI-4217m3/h
1700
1700
1700
1700
1700
1700
塔釜采出量
FI-4215KG/H
4.40
4.40
4.41
4.40
4.40
4.40
由上表可以看出，活动后的DA-402塔运行稳定。
②分析数据：
日期
取样点
NA
BZ
TOL
EB
SM
8月
SC-4003
0.27
2.61
10.61
84.53
1.98
SC-4008
0.73
20.69
77.58
1.0
——
9月
SC-4003
0.21
2.51
8.97
88.83
1.48
SC-4008
0.98
21.65
76.58
0.79
10月
SC-4003
0.13
2.42
8.98
86.79
1.67
SC-4008
0.81
22.80
75.67
0.72
11月
SC-4003
0.18
2.68
9.45
86.54
1.15
SC-4008
0.60
23.04
75.86
0.50
12月
SC-4003
0.12
2.33
8.73
86.84
1.98
SC-4008
0.69
22.82
75.86
0.50
1月
SC-4003
0.09
2.47
9.08
85.91
2.45
SC-4008
0.89
23.22
75.03
0.86
2、通过以上调整操作DA-402塔的分离效果有了进一步的提高，以上六月塔顶乙苯平均含量为0.73％。
通过图表中的对比,可以看出活动后DA-402塔运行状况良好。
塔顶产品质量低于本次活动的目标值，使小组目标得以实现.同时减少了乙苯损失,提高了乙苯脱氢单元的苯乙烯收率,也降低了能耗。
十一、巩固期及效果检查
v巩固期：
2004年9月~11月
①运行数据：
工艺参数
仪表位号
时间
9月
10月
11月
塔顶温度
TI-4227℃
124.1
124.2
124.1
进料温度
TC-4504℃
75.4
76.4
75.6
塔底温度
TI-4229℃
164.9
165.0
165.2
灵敏板温度
TC-4225℃
140.2
140.6
140.5
塔顶压力
PC-4225MPA
0.072
0.072
0.072
塔顶采出量
FC-4216m3/h
638.95
639.99
638.91
回流量
FI-4218KG/H
4623
4468
4524
加热蒸汽量
FI-4217m3/h
1700
1700
1700
塔釜采出量
FI-4215KG/H
4.40
4.40
4.40
②分析数据：
日期
取样点
NA
BZ
TOL
EB
SM
9月
SC-4003
0.23
2.58
8.58
86.99
1.62
SC-4008
1.14
24.19
73.98
0.69
10月
SC-4003
0.22
2.63
8.55
86.75
1.85
SC-4008
0.88
24.56
73.92
0.64
11月
SC-4003
0.13
2.62
9.08
86.81
1.36
SC-4008
1.29
24.18
73.70
0.83
在巩固期内，DA-402塔运行情况良好，产品指标合格率达到100%。
v巩固措施：
将DA-402塔操作工艺指标，塔顶乙苯含量<1.2%纳入工艺操作规程。
十二、效益计算
我们以甲苯2500元/吨，乙苯4000元/吨，4056工作小时计，塔顶采出0.66吨/H,塔釜采出4.0吨/H,检修改造后至年底经济效益计算为：
乙苯：
（0.05－0.012）×（4000－2500）×4056×0.66＝15.26万元
甲苯：
（0.025－0.01）×2500×4056×4.4＝66.92万元
总计：
15.26+66.92＝82.18万元
十三、结束语
通过本次小组活动,我们顺利地完成了此次对DA-402乙苯回收塔的攻关活动,不仅优化了生产,也为我们的QC小组活动积累了经验。
在今后的工作中，我们要继续发挥QC小组的攻关作用，对DA-402乙苯回收塔进一步优化操作,调整运行参数，提高分离效果。
解决生产中的难题，促进装置的安、稳、长、满、优生产。
升级会员 