天然气制乙炔高级炔废气回收工艺

赵生斌

青海盐湖工业股份有限公司化工分公司天然气乙炔厂 青海 格尔木 816000

摘要：本文详细介绍了天然气裂解制乙炔高级炔废气回收工艺。关键词：天然气乙炔 高级炔 预热炉 回收

Gas recovery process of acetylene advanced acetylene from natural gas

Zhao Shengbin

Qinghai Saline Lake industrial Limited by Share Ltd Chemical Industry Branch Natural Gas Acetylene Plant，Golmud，Qinghai 816000

Abstract：This paper introduces in detail the recovery process of acetylene high acetylene waste gas from natural gas cracking.Keywords：ntural gas acetylene；advanced alkyne；preheating furnace；recovery在天然气裂解制乙炔工艺中，副产的丁二炔、乙烯基乙炔等高级炔组分会自聚形成高级炔聚合物，易在管道内析出会堵塞管道及系统。3.2 仪表部分

①在高级炔阻解器入口新增压力低低联锁，防止高级炔回火，联锁值设定为LL 10kPa(G)。当阻解器出口压力低于10KPaG时产品阀关闭，火炬阀打开。②修改高级炔增压机进出口联锁值。③修改预热炉入口压力，低于10kPa(G)顺控自动切断高级炔气。④在预热炉入口阻火器新增高温联锁，温度高于200℃自动切断高级炔供应。⑤修改预热炉顺序控制逻辑，由之前只允许投用一股燃料气，修改为可以同时投用天然气及高级炔燃料气。1 高级炔气回收系统说明

高级炔废气回收工艺主要由以下几个部分组成，高级炔压缩机系统、高级炔增压系统、高级炔压力控制系统、高级炔回火控制、高级炔燃烧系统组成。其中高级炔压力控制及高级炔回火控制及高级炔的安全稀释是保证高级炔回收安全的重要组成部分。2 高级炔气回收计算说明

（1）级炔气稀流量约为300Nm/h，热值为13944kcal（千卡）/Nm3，完全燃烧可以释放4.18MW的热量，而六台氧气预热炉正常总负荷为1.1×6=6.6MW；6台天然气预热炉正常总负荷为2.8×6=16.8MW，即高级炔气可以在预热炉燃烧。（2）预热炉03H090A-F燃烧器计算说明：压力/kPaG

低热

比重

温值

Kg/

度℃Kcal/

Nm3

Nm3

0.540.69

对应负荷（MW）

燃料

下的流量Nm3/h最大空

入口

最管径气流量最正

m3/h大：常：小：DN

1.71.10.34526340240155

1056548

50

～1600～1900

33.3 仪表联锁修改

（1）温度高高联锁，现场在预热炉入口新增阻火器预热炉一侧新增温度高高联锁，当温度探头测量到阻火器温度升高至200℃时说明发生回火，此时联锁切断高级炔气供应。当温度高高达到200℃时联锁关闭切断阀（2）压力低低联锁，如果压力过低可能引起高级炔回火，故当高级炔压力低低10 kPa(G)时，联锁切断高级炔气。（3）压力高高联锁，如果系统发生回火则压力升高，故当高级炔压力高高至0.25 MPa(G)时，联锁切断高级炔气。（4）03D495气出新增联锁，为防止压力低导致回火，03D495气出新增了压力联锁，当压力低低10KPaG时联锁切断高级炔气。（5）压力控制，在阻解器入口设置压力控制阀两路火炬管线用来控制高级炔压力，可以保证压缩机出口压力稳定防止憋压。燃料

合成气50-250～52780高级炔～60

～456100

说明：①压力低燃烧刚性较差，火焰容易飘。②高级炔气稀释后可以满足6台氧气炉使用。③鼓风机操作时提高鼓风机压头。3 高级炔废气回收系统3.1 管道设备部分

①在高级炔增压机出口管道上新增管道去预热炉合成气管线。将高级炔去电厂管道取消，重新安装6〞管道，经Y5管廊顶层与合成气总管相接。由于高级炔易于堵塞管道，故每隔6米设置一对拆卸法兰便于拆卸清理，同时现场增加电伴热及保温。②将合成气去预热炉管道总管与装置外送合成气管网断开防止气体互串。为了便于管道堵塞后的清理合成气总管至部分氧化部分，对原设计合成气管线每隔30m设置一对拆卸法兰。将预热炉合成气管网改造为高级炔废气回收管网，将高级炔送入预热炉进行回收。③在各台预热炉入口高级炔管线处新增阻火器，防止高级炔回火。高级炔阻火器防火等级必须达到ⅡC等级，现场布置在预热炉入口处。④增加气液分离罐D1701并设置自动排液控制，防止管道积液，在气液分离罐顶部安装安全阀。4 高级炔燃烧前后及天然气燃烧后组分分析

成分CO2CH4C2H2C4H6C4H4

名称二氧化碳甲烷乙炔丁炔

乙烯基乙炔

燃烧前组分/%0.1468.832.523.6022.68

燃烧后组分/%8.050.010.0020.010.008

由各组分燃烧前后对比可以看出，天然气燃烧较充分但尾气中氧含量偏高，现场预热炉配风量偏大，需要调整减少热量损失。高级炔尾气中存在微量可燃气体组分，氧含量为零，说明在高级炔配烧过程中配风量不足，需要在下一步回收过程中注意加大配风量，提高燃烧效率，使高级炔充分回收。乙炔装置原料气加热炉使用天然气及合成气作为燃料，由于高级炔热值较高，故可以通过系统改造、仪表设置、联锁设置、新增设备等工程将高级炔进行回收利用。预热炉炉膛内温度较高可以使高级炔在炉膛内充分燃烧，所以能够保证高级炔被充分回收利用的同时可以防止大气污染。 35