【摘 要】 文章分析了影响苯乙烯装置脱氢单元长周期运行的因素：一是三联换热的结构引起装置泄露，二是脱氢单元所使用水质效果差。提出了对应的改造措施，为乙苯脱氢单元长周期、高负荷运行提供强有力的保证。

　　【关键词】 长周期运行 三联换热 工业凝液 脱盐水

　　苯乙烯装置设计生产能力6万吨/年，由烃化单元、脱氢单元、精馏单元以及中间罐区四个部分组成。其中脱氢单元为1套6万吨/年乙苯脱氢生产线，脱氢反应器采用华东理工大学开发的轴径向两段绝热脱氢反应技术。

　　1 装置存在的问题

　　在脱氢反应器温度有较大波动时，三联换热器的第一级乙苯过热器换热管与管板连接处易被拉裂，壳侧的乙苯原料泄漏至管程而被迫全线停车，三联换热器的1.8m法兰处经常出现泄漏的现象，不但会造成氧含量超标，对过热炉运行产生影响，甚至会引发爆炸事故。

　　将污水汽提后凝液作为乙苯脱氢反应用水，随着脱氢催化剂运行到后期，该凝液中催化剂粉尘较多，使乙苯/水蒸发器（EA-301）结垢较为严重，对单元加料负荷影响较大。而凝液中大量的催化剂脱粉，也会造成精馏系统的E-55堵塞，炉油中大量的催化剂脱粉，会造成精馏单元的粗苯乙烯塔（C-53）、精苯乙烯塔（C-76）的分布器堵塞。

　　2 原因分析

　　2.1 三联泄露问题的原因分析

　　三级组合换热器的第一级乙苯过热器工艺操作条件十分苛刻，其典型操作条件见表1。

　　从表1可知：乙苯过热器的管城平均壁温高达485℃，壳程平均壁温为365℃，管、壳程温差达120℃，特别是低温端（近第二级换热器处）温差达215℃，这必然使两者的热膨胀量存在很大的差别。如果管/壳程的膨胀差得不到协调，将会导致换热器拉裂而使设备失效。为此，工业上常采用设置滑动管板来解决热膨胀不均的问题[3]，但是此种换热器结构存在着以下较难克服的缺陷：（1）第一级换热器的滑动管板受换热器管管束质量的影响，其下部容易与壳体圆筒发生直接接触，在管板径向膨胀的作用下，滑动管板下部被圆筒紧紧包住而不能正常滑动；（2）苯乙烯非常容易聚合，换热器壳体底部聚合物以及结垢情况随时间延长而不断增加，影响了滑动管板的自由滑动。3 问题解决措施及应用效果

　　3.1 三联换热器泄露问题解决措施及应用效果

　　措施：采用L型组合式换热器解决了传统的卧式一字型组合换热器工艺乙苯过热器容易泄漏的问题，同时还充分回收了反应出料的高温显热。三级组合式换热器的乙苯过热器由原来的卧式改为立式，第一级换热器和第二级换热器之间通过加设膨胀节相连，3台换热器形成L型，其余工艺操作参数均不变。

　　该工艺方案与传统的卧式一字型方案相比具有以下优点：（1）乙苯换热器改为立式放置后，换热管管束的热膨胀方向与换热器自重方向一致，乙苯过热器的滑动管板不再受换热管管束质量的影响，滑动管板与壳体圆筒不发生直接接触。（2）换热器壳体底部聚合物以及结垢在壳侧四周增加均匀

　　4 结语

　　（1）三联换热结构的优化有利于解决乙苯过热器容易泄漏的问题，为乙苯脱氢单元长周期、高负荷运行提供了强有力保证。（2）脱氢单元工艺冷凝液水质优化改造防止乙苯脱氢催化剂遇到氯离子出现脱粉问题，延长了催化剂的寿命；降低了换热器管壁发生高温结垢的风险；降低了中国核心期刊遴选数据库苯乙烯精馏塔分布器堵塞情况的风险。为乙苯脱氢单元长周期、高负荷运行提供强有力的保证。

　　参考文献：

　　[1]宋祥东.2009年国内苯乙烯行业发展特点及市场预测[J].齐鲁石油化工，2009，37.

　　[2]合成橡胶厂苯乙烯装置操作规程.2006.10.

　　[3]田春霞，张兵，等.苯乙烯装置过热组支座受力分析[J].石油化工设备，2006，35.