影响对二甲苯产品质量因素分析与控制对策

摘  要：本文对影响对二甲苯装置对二甲苯产品质量的因素进行分析，提出相应控制对策，以总结经验，供生产借鉴，保证对二甲苯产品质量。

关键词：对二甲苯质量；分析；控制

1 装置简介

二甲苯分馏单元主要任务是将重整生成油、歧化C8+A及异构化C8+A通过各分馏塔进行组分分离；异构化单元采用乙苯转化型催化剂。吸附分离单元原料为二甲苯单元分离所得的C8A，根据吸附剂对C8A四种同分异构体吸附能力的不同（优先吸附PX），利用对二乙基苯（PDEB）作为解吸剂将吸附剂上的PX解吸，解吸剂返回吸附塔循环使用[1]。

2 产品纯度影响因素分析

影响PX产品纯度的因素有以下几个方面：（1）进料组成；（2）解吸剂纯度；（3）吸附剂选择性；（4）吸附分离SCS系统参数；（5）成品塔精馏操作；（6）程控阀运行工况。[2]

2.1 进料组成

由上表可以看出不同来源的物料其EB含量差别较大：歧化反应产物EB含量最低，PX含量最高，是理想的吸附分离进料，裂解汽油EB含量最高，PX含量最低，是质量很差的吸附分离进料。

2.2 解吸剂纯度

因吸附分离工艺利用解吸剂将PX从吸附剂上解吸下来，故解吸剂的纯度直接影响产品的纯度，影响解吸剂纯度的因素有以下几种：

2.2.1 解析剂系统异常

在C8A中，OX的沸点与解吸剂沸点最为接近，因此，抽余液塔操作不慎OX最易落入塔底。原因包括几方面：（1）塔顶轻组分积累，压力升高，但是灵敏板温度降低。如果保持原有的灵敏板-稳定板的温差设定值，作为C8A中沸点较高的组分，OX在稳定板上的分布必然减少，EB、MX等组分逐渐下移替代OX；（2）回流比不够，精馏效果无法保证。

2.3 吸附剂选择性

2.3.1 吸附剂注水量

吸附剂含水量对吸附剂性能有关键影响，适当的水含量可增加吸附剂分子筛的选择性，但是过量水会破坏分子筛晶体结构而导致吸附能力的下降。

2.4 吸附分离SCS系统参数

2.4.1 Ⅱ区流量

Ⅱ区是抽出液的提纯区，因此Ⅱ区流量是保证产品质量的关键控制变量。

如果流量太低，则杂质（主要是EB）会通过Ⅱ区向Ⅰ区返流，与抽出液一起离开，从而污染PX。但Ⅱ区流量过大，会造成PX产品收率下降。

2.4.2 IV区流量

IV区为缓冲区，在抽余液口和解吸剂注入口之间的区域。IV区的目的是防止I区物料串入Ⅲ区，污染抽出液。该区域流量为负值，IV区流量如果过大，将会导致I区物料穿过IV区进入Ⅲ区，影响PX纯度。

2.4.3 平均循环流量（R）

改变循环流量，进出吸附室的流量保持不变，但所有区域流量同时变化相同的数值。

2.5 精馏操作

精馏塔分离出粗甲苯（ToL），塔底得到PX产品。如果成品塔进料负荷、操作压力、灵敏板温差等参数发生较大变化而未及时进行调整，将会导致塔顶ToL被压入塔底污染产品的情况。此外，精馏塔放空系统压力的上升，会导致放空系统内的杂质窜入成品塔回流罐，进行污染PX产品。

2.6 程控阀运行工况

2.6.1 程控阀故障

程控阀故障在此指的是程控阀在正常程序运行中出现程控阀开关不到位会造成吸附塔各物料间的互串，从而影响PX产品质量。

2.6.2程控阀内漏

若程控阀出现内漏，则会导致吸附塔各床层管线中物料的互串，从而导致进料、解吸剂、抽余油、抽出液、返洗液五股物料之间的互串，致使PX产品质量受到污染。

3 产品质量控制对策

3.1进料组分的调整

在正常生产中，要加强对吸附进料化验分析的监控，出现变化时及时分析查找原因，通常从四种原料中分析。通常PX产品中出现的杂质多为EB、OX、MX、ToL[3]。

首先排查抽余液塔的操作，可通过加大塔底再沸量，控制灵敏板温差较高的温度来进行调整。同时要定期对抽余液塔塔顶轻组分进行排放，避免因轻组成累积，造成塔压升高[4]。

杂质中EB含量高时，应首先减小E/R，并对进料中EB含量升高因素进行排查改善。如果是新鲜进料中EB含量较高所致，则应降低外购物料的补充量；如果是异构化反应转化率不够所影响，则应调整异构化反应参数，确保EB转化率。

3.2解析剂系统的调整

当抽余液塔负荷等因素变化时塔底热量如果不及时增加，将会使抽余液塔回流比不足，影响分离效果，导致OX落入塔底，污染解吸剂。通常在负荷不变的情况下，抽余液塔底系统解吸剂液位维持在一平衡的状态，如果异常增加，则是解吸剂污染的前兆。

3.3 吸附剂的选择性调整

对吸附系统水平衡进行检查，包括检查抽余液塔和成品塔的排水量是否减少，如果吸附系统的水含量分析仪也有明显的下降趋势，可基本判断是吸附剂失水，通过调整进入吸附塔的循环解吸剂中的注水量来确保吸附剂的含水量，最佳平衡水含量在90ppm～110 ppm之间。

3.4精馏塔的调整

PX产品中ToL高时，应调整成品塔操作，检查成品塔的温差是否正常，必要时加大成品塔的加热量及塔顶采出量，以利于ToL的采出。此外要确保成品塔回流罐氮封投用正常，以避免放空系统中杂质窜入，污染PX产品。

3.5 程控阀内漏

判断程控阀门是否内漏较为复杂，需要在规定时间内对吸附塔各床层抽出液逐一采取样品，根据样品化验结果，进行对比排查，样品异常的所在床层即内漏的程控阀门所在床层。确定内漏程控阀所在位置后，对其进行处理。

3.6 SCS系统调整

对SCS系统中进出物料、循环流量等流量计进行检查确认。可通过查看趋势图、计算物料平衡来进行检查排除。通常Ⅱ区流量是通过 E/R的值来进行调整。E/R称为吸附塔抽出液与抽余液流量比，在其他参数不变的情况下，在一定范围内，E/R越高，PX纯度越低，反之，PX纯度越高。纯度与收率通常成反比关系。

调整循环流量有一个最佳值，在该点可以达到要求的PX纯度和回收率。离这个最佳点稍有变化（±1%），将引起PX纯度和收率的急剧变化。

4 总结

芳烃联合装置工艺流程长，规模超大装置运行中会出现诸多新问题，加之芳烃装置物料种类繁多，影响产品纯度的因素也很多。从原辅材料到产品的加工过程中，任何一个环节都可能会对产品纯度造成影响。

参考文献

[1]UOP PAREX 吸附分离装置操作手册.洛阳石化总厂外事办.1998.

[2]国产化芳烃装置操作手册

[3]范峥，邹夫应，李天敏.影响混合二甲苯收率及质量的因素分析[J].广东化工，2023.

[4]郭鸿飞.优化操作  提高PX单程收率[J].化工管理，2021.

李章玉，男，汉族，河南省济源市，1981年7月，大学本科学历，职称：注册安全工程师，研究方向：有机化工、安全工程