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-1-活动课题---优优优化化化床床床层层层工工工艺艺艺指指指标标标增增增加加加MMMTTTBBBEEE产产产量量量中国石化武汉分公司气体加工车间MTBE装置QC小组二00九年二月-2-优化床层工艺指标增加MTBE产量一一一、、、概概概述述述：：：车用汽油加入MTBE后，汽油在气缸中燃烧得更彻底，汽车尾气不含铅，CO排放量减少30％，对净化城市空气，保护人类健康功不可没。据统计，我国生产各类汽油中催化裂化汽油占到了80％左右，对照新标准，我国大部分炼油厂的汽油辛烷值不足，而且烯烃含量高，硫含量高。提高辛烷值最根本的解决办法是发展催化重整，改变整个石油加工结构，但需要一个较长的过程，而且投资巨大，短时间难以实现。从目前的加工手段看，通过添加MTBE提高辛烷值是提高我国汽油标准的最经济的手段。MTBE在中国仍有一个广阔的发展空间，特别是我国的西气东输工程投用后，FCC副产的碳四(液化气)必须寻找新的出路。中国石化武汉分公司气加车间MTBE装置于1994年建成投产，2005年年底进行了扩能改造，采用齐鲁石化研究院的催化蒸馏专利技术，生产能力达到6万吨/年。二二二、、、QQQCCC小小小组组组简简简介介介-3-MTBE装置QC小组：气加车间MTBE装置QC小组成立于2003年1月。多年来，不断采取吐故纳新的办法，吸收具有创新思维的骨干人员参与。小组紧紧围绕着生产运行上的实际问题，全面开展各项行之有效的质量管理活动，较好地解决了生产上的疑难问题，发挥了应有的作用。在武汉市质协和集团公司的QC成果发布活动中多次获奖。组内职务姓名性别年龄职务职称负责项目组长蔡磊德女28技术干部助工项目负责组员束仁龙男36管理干部高工技术顾问组员孔岚男34管理干部工程师活动指导组员熊亚军男48技术干部工程师方案协助组员杜锦华男36技术干部工程师方案实施组员竹桂兰女42技术工人助技资料整理组员马少斌男40技术工人高级工操作运行组员田传雄男38技术工人高级工操作运行组员许亚明男46技术工人高级工操作运行组员彭敬平男50技术工人高级工操作运行组员樊顺保男47技术工人高级工操作运行-4-活动计划---1、活动制度a、每两星期活动一次，且每次不少于60分钟；b、每次活动小组成员必须全部到场，分工负责各自工作；c、分析原因，找出原因，制定对策，采取措施。2、活动形式项目内容形式负责人完成时间现状调查以装置生产为对象对比分析工艺参数内部分工蔡磊德熊亚军2008.3.28活动目标及可行性论证在调查分析的基础上确定QC小组活动目标集中讨论束仁龙2008.4.12要因确认分析问题，找出主要原因先分散后集中熊亚军蔡磊德2008.5.05制定对策针对要因制定对策集中讨论蔡磊德2008.6.18组织实施按一般问题和主要问题对策分工到位杜锦华竹桂兰2008.7.30效果检查按评定要求检查综合测评杜锦华蔡磊德2008.10.30效果评价、巩固针对要因、经验及教训标准化征求意见熊亚军蔡磊德2008.11.30遗留问题及今后打算讨论下步工作打算集中讨论李平熊亚军2008.12.15三三三、、、选选选题题题理理理由由由国家对清洁汽油的要求越来越高，尤其是限定清洁汽油中的烯烃含量。烯烃含量降低了，可辛烷值不能降低，因此MTBE作为汽油高辛烷值的调和组分地位更加举足轻重了。为了确保我厂-5-MTBE高产稳产，我们对MTBE装置现状进行分析，寻求提高MTBE产量的方法。将MTBE产品按一定比例加入90#汽油93#、95#、97#汽油产品升级，价格提升，产生更高效益产品需求MMTTBBEE产产品品与与需需求求对对比比图图高高标标号号汽汽油油产产品品市市场场需需求求公公司司汽汽油油生生产产量量公公司司MMTTBBEE产产品品产产量量效益需求-6-反应器混合器催化分馏塔分离系统混合C4异丁烯含量23%进料取样出料取样未反应C4甲醇甲醇MTBE产品剩余甲醇烷基化装置汽油调和车间异丁烯含量6%效效益益需需求求活活动动课课题题运运行行现现状状设设计计要要求求优优化化床床层层工工艺艺指指标标，，增增加加MMTTBBEE产产量量改改良良型型运行状况-7-四四四、、、目目目标标标制制制定定定及及及可可可行行行性性性分分分析析析活动目标:MTBE产量同比增加120吨/月可行性分析五五五、、、现现现状状状调调调查查查下面是小组成员统计的2008年2月相关生产数据：项目平均每日原料量平均每日MTBE产品产量反应器平均温度异丁烯转化率单位tt℃%4-13号5761267978.6214-23号5251148673.2121-30号5101058965.67制表：蔡磊德日期：2008年3月技术力量：MTBE装置经过近十年的生产，职工技术素质不断提高，车间技术人员对影响异丁烯转化率的因素及规律已摸得较清，并在生产实践中积累了相当的处理经验。具备了提高异丁烯转化率的自身力量。环境因素由于近几年来MTBE的需求量越来越高，厂部领导、处室领导十分重视MTBE的产量，非常关心MTBE的生产，因此具备了提高异丁烯转化率的外部环境。-8-2008年3月12日，小组成员对上月影响MTBE产量的因素进行调查分析：序号项目频数（次）频率累计频数（次）累计频率1异丁烯转化率低3189%3189%2副产品较多39%3497%3原料异丁烯含量较低13%35100%合计35制表：蔡磊德日期：2008年3月由以上排列图可以得出影响MTBE产量主要问题为异丁烯转化率低。六六六、、、原原原因因因分分分析析析我们从人、机、料、法、环五个方面对影响异丁烯转化率的因素依次排查，做了一张因果图304050102020%60%80%100%40%异丁烯转化率低副产品较多原料异丁烯含量较低89%1397%100%31频数N（次）累计频率：100%-9-七七七、、、要要要因因因确确确认认认根据影响异丁烯转化率因果图，我们对影响异丁烯转化率的各个末端原因进行确认，列出要因确认表如下。原因确认结论操作工专业知识差加大了技术培训和学习力度非要因操作人员巡检不到位定期对巡检情况抽查，合格率达90%非要因M-1混合性能不佳装置刚经过检修非要因催化剂活性降低操作温度提高，异丁烯转化率持续下降要因原料中异丁烯含量采用1#气分装置塔5顶来料，异丁烯含量达到20%，超过17%的装置设计非要因醇烯比控制不当会造成过多副产物，影响MTBE产量要因反应床层温度控制不当直接影响催化剂活性和可逆反应程度要因人人原原料料异异丁丁烯烯含含量量过过低低季季节节对对系系统统温温度度影影响响催催化化剂剂活活性性降降低低操操作作不不当当影影响响异异丁丁烯烯转转化化率率制图：蔡磊德日期：2008年4月料料机机法法环环新新工工人人专专业业知知识识差差巡巡视视不不到到位位混混合合器器混混合合性性能能不不佳佳醇醇烯烯比比不不当当床床层层反反应应温温度度控控制制不不当当-10-催化剂活性降低在反应温度、压力、空速等条件一定的情况下，催化剂是影响异丁烯转化率的最大因素醇烯比控制不当醇烯比过小，异丁烯易发生聚合反应生成副产物，影响MTBE产量；过大，会造成分离系统能耗增高要要因因末末端端因因素素四四四四要要因因分分析析结结论论要要因因65.0072.5081.21异丁烯转化率平均值%由此表可以看出，到了使用后期，提高温度对提升催化剂活性已经没有明显作用了，异丁烯转化率依旧逐步下降。908476反应床层温度平均值℃3月份2月份1月份日期2008年1月—3月异丁烯转化率的统计表1.871.0333.350.90.1产品中聚异二丁烯含量（w%)0.951.121.25醇烯比(mol比）421抽样2008年1月—3月异丁烯转化率的统计表-11-反应床层温度控制不当直接影响催化剂活性和可逆反应程度；MTBE反应是放热反应，最佳反应温度要综合考虑反应动力学和反应热力学八八八、、、制制制定定定对对对策策策序号要因对策目标措施完成期限责任人1催化剂活性降低更换新催化剂使异丁烯转化率最高达到99%R-1、R-2内催化剂都更换掉2008.5杜锦华2醇烯比控制不当将固定床反应醇烯比控制在一定范围使MTBE产品中聚异二丁烯含量降低至0.5%M-1甲醇进料及时根据化验分析结果进行调整；2008.5熊亚军3反应床层温度控制不当反应温度控制在40℃-70℃延长催化剂使用周期利用外循环取热恰当调节2008.8蔡磊德要要因因-12-九九九、、、对对对策策策实实实施施施实施一更换新催化剂实施二采用恰当的醇烯比实施三根据催化剂不同使用时期采用合适的反应温度反应床层温度直接影响反应效果，较大程度地影响异丁烯转化率。在催化剂使用初期及中期，由于催化剂活性较大，反应放热较大，反应床层温度应控制较低，可保持异丁烯高转化率。在催化剂使用后期，由于催化剂活性较低，将反应床层温度控制得较高，才能保持异丁烯高转化率。二二C-1顶甲醇进料控制在0.5吨左右，醇烯比控制在1.1—1.2。一一转化率高（异丁烯转化率≥99.5%）31低温活化性能好（35℃就开始起反应作用）选择性能优（甲醇对异丁烯的选择性≥92%）2采用新型D002型大孔阳离子交换树脂，其优点有M-1甲醇进料及时根据化验分析调整，醇烯比控制在0.96—1.0；-13-整个MTBE的生产过程，其实是一个反应床层温度不断升高的过程，只不过在不同的时期，为了确保异丁烯高转化率，控制好不同的反应床层温度。十十十、、、初初初步步步效效效果果果检检检查查查控制在70℃-80℃控制在50℃-70℃控制在40℃-50℃98.1298.8799.01%异丁烯平均转化率0.11501796557月0.12451746386月0.08411575685月%℃tt单位聚异丁二烯平均含量反应器平均温度平均每日MTBE产量平均每日原料量项目2008年5月－7月MTBE装置生产数据统计表制表：蔡磊德日期：2008年8月达达到到了了异异丁丁烯烯转转化化率率与与聚聚异异丁丁二二烯烯含含量量的的目目标标-14-十十十一一一、、、初初初步步步效效效果果果检检检查查查通过跟踪记录，我们发现：外循环回来的物流与原料混合后进入反应器第一层，由于温度过低基本没有反应。这样使反应集聚在第二层和第三层，热量积聚，局部温升过高西游催化剂寿命，再提高5555℃℃5500℃℃4444℃℃外循环取热4477℃℃外循环取热适量提高外循环量适量减少冷却水量使回流温度达到47℃与35℃原料混合后，能达到40℃的反应温度这样三个床层反应均衡，温度梯度更均匀再提高7700℃℃6655℃℃6600℃℃外循环取热4477℃℃外循环取热逐渐降低外循环量逐渐减少冷却水量使回流温度控制在65℃左右原料进料需经加热至50℃到到了了催催化化剂剂使使用用中中后后期期-15-十十十二二二、、、活活活动动动效效效果果果检检检查查查通过2008年4月份的换剂，以及调整醇烯比和反应温度控制等措施的实施，收到了效果：活动前活动中活动后平均异丁烯转化率MTBE馏出口合格率8899..7722%%9999%%9944..6677%%9988..22119999..55119999..8844%%制图：蔡磊德日期：2009年2月74515271314541340192841224同比增加（t）506248435222490951615545520948852008年月产量431733163908436848215353436846612007年月产量12月11月10月9月8月7月6月5月时间年份2007年与2008年MTBE产量对比图制表：蔡磊德日期：2009年2月活动后，每月同比增加均超过目标112200吨吨-16-十十十三三三、、、巩巩巩固固固措措措施施施经过本次活动，我们找出了醚化反应关键的三个因素，达到了预期的目的，为了保证异丁烯有较高的转化率，确保本次活动取得成效，我们制定了如下措施巩固劳动成果。通过本次QC活动不仅促进了安全生产，同时也增进了车间职由于采取了合理的反应床层温度为催化剂使用打下了良好的基础。我们厂MTBE装置在集团公司同类装置操作运行中位于前列。工工艺艺保保证证行行业业效效应