《石化4万吨气体分馏装置工艺说明书石油化工有限公司四万吨气体分馏装置工艺部分.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石化4万吨气体分馏装置工艺说明书石油化工有限公司四万吨气体分馏装置工艺部分.doc（10页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、 说明书东营中海石油化工有限公司四万吨/年气体分馏装置工艺部分一、 概述1、 设计依据中捷石化公司4万吨/年气体分馏装置设计委托书年2、 主要设计内容 根据委托书要求，该装置拟加工催化裂化液态烃，年处理能力为4万吨。装置由液态烃脱硫醇和气体分馏两部分组成。3、 设计原则装置设计采用助溶剂抽提法脱硫醇和双塔气体分馏工艺，其目的产品为99.5%的聚合级精丙烯。装置设计尽量依托现有公用设施，简化流程，节能降耗，节省投资。二、 脱硫醇部分1、 工艺原理 脱硫醇部分采用技术成熟可靠，底操作费用的GL助溶剂抽提法脱硫醇工艺。基本机理是;液态烃中硫醇与强碱NaoH反应生成硫醇钠，硫醇钠在助溶剂的作用下被溶解
2、到碱液中，含有硫醇钠的建业在催化剂和助溶剂的共同作用下被空气中的氧气氧化，生成危害较小的二硫化物。二硫化物不溶于水，从而使碱液得以再生。反应式如下：RSh+NaOH RSH+H2ORSNa+O2+H2O RSSR+NaOH 2、 工艺流程经过脱硫后的液态烃自压进入预碱洗罐，在通过碱液过程中脱除残余的硫化氢，预碱洗罐中的界面由来自系统的碱液补充维持稳定。预碱洗后的液态烃通过文丘里管及静态混合器与循环碱液充分混合进行抽提脱硫醇反应，生成的硫醇钠溶于碱液，靠密度差在碱洗罐中实现碱液沉降分离，净化后液态烃自碱洗罐顶部自压进入气体分馏工段。含有硫醇钠的碱液自罐底经界位控制阀卸压后进入氧化塔顶部，在塔底鼓
3、入压缩空气，通过填料层实现气、液逆向接触。使硫化钠与氧气反应生成二硫化物和氢氧化钠。尾气（含有二硫化物）自塔顶排放至火炬系统焚烧，再生后的碱液经碱液泵加压后循环使用。由于采用了GL助溶剂，大大提高了抽提脱硫醇及碱液氧化再生的反应深度和反应速度，简化了流程，降低了建设成本和操作费用。为确保安全，尾气排放前设有阻火器。3、 主要操作条件项目名称 单位 设计参数液态烃进装置量 Kg/h 液态烃进料温度 10碱液温度 10、15除臭油浓度 10碱液循环量 Kg/和h 6000氧化风用量 Nm3/min碱液浓度 10-15%4、 净化气控制指标 硫醇硫含量： 3pmm 酸碱性试验： 中性 铜片腐蚀： 合
4、格 三、 气体分馏部分1、 技术特点 本装置的目的产品为聚合级聚丙烯，其余部分仍为民用液化气。根据产品分割要去求，本设计采用两塔常规精馏简化工艺，通过流程模拟软件-PRO/H优化操作条件，最大限度地降低了工程造价和操作费用。脱乙烷塔、丙烯塔均采用华东理工大学的导向浮阀塔盘，大大提高了装置的分离精度和操作弹性。2、 原料性质表一 原料组成组成乙烯乙烷丙烯丙烷丁烯-1反丁烯备注摩尔数0.01000.01100.31170.11840.10000.0827组成顺丁烯异丁烯正丁烷以丁烷混合C5合计摩尔数0.05650.10690.04250.14170.00201.00003、主要质量控制指标 表二
5、主要控制指标序号项目名称单位指标备注1脱乙烷塔底碳二含量V%0.052丙烯塔顶丙烯量V%99.53丙烯塔底丙烯含量V%1.004、装置物料平衡 表三 装置物料平衡（年开工时数按8000小时计算）物料名称手率%流率备注Kg/h吨/天万吨/年入方原料气10050001204.00出方不凝气3.461734.150.14精丙烯26.94131732.331.08液化气69.60384083.522.78合计10050001204.005主要操作条件根据产品控制要求,通过流程模拟-PRO/H计算,得到该装置主要操作条件如下:表4主要操作条件项目单位脱乙烷塔丙烯塔备注压力塔顶MPa(绝)塔底MPa(绝)
6、3.232.0二 温度冷凝器41.442.5塔顶53.844.8塔底99.394.8进料40.099.3三 流量进料Kg/h50004827回流Kg/h173024950四 回流比10.018.5 6工艺流程简述 原料气自脱硫进入装置原料缓冲罐,切水后由原料泵送至脱乙烷塔.塔顶油气经塔顶冷凝器冷却至41.4进塔顶回流罐,不凝气自压并入瓦斯管网或返回催化吸收稳定回收丙烯,凝液经回流泵抽出作脱乙烷塔顶回流. 脱乙烷塔底组分自压进入丙烯塔,塔顶油气经塔顶冷凝器冷却至42.5进塔顶回流罐,凝液经回流泵抽出后分两路,一路作塔顶回流返回丙烯塔;另一路作为目的产品精丙烯出装置. 丙烯塔由上,下粗丙烯,精丙烯
7、塔串联组成,精丙烯塔底液经粗丙烯塔顶回流泵抽出作为塔顶回流返回粗丙烯塔.7、主要设备计算选型 表-5塔类设备流程模拟计算汇总、项目名称单位脱乙烷塔精丙烯塔粗丙烯塔备注进料位置10100135计算位置3483198气相负荷M3/h31.0885.90666591气相密度Kg/h65.274.040.347.8液相负荷M3/h4.52326.7954.271.2液相密度Kg/m3424423470457设计塔径mm80080016001600塔板间距mm450450450450开孔率%3.726.78.948.94降液管/塔截面积%16.816.817.517.5降液管底隙mm50507070出口
8、堰高度mm50505040空塔气速m/sm30.020.050.090.08阀孔动能因子3.726.095.536.31液流强度M3/m/h6.7740.140.252.8降液管庭留时间s30.35.1110.58.01塔板压降mmHg1.692.853.113.2表-6冷换设备工艺计算汇总设备名称单位脱乙烷塔顶冷凝器脱乙烷塔底重沸器设备型号AES500-4.0-55-6/25-2AES500-4.0-55-6/25-2工作介质及参数壳程管程壳程管程介质名称脱乙烷塔顶气循环水液态烃循环水质量流率Kg/h19031500033247600进口温度53.83094.8200出口温度41.437.6
9、95.3111.9总热负荷M*Kcal/h0.11370.3390计算总传热系数Kcal/m2.h.k184.1349.3对数平均温差14.369.4计算总传热面积m24714采用总传热面积m25757折流板间距mm450450串联台数11并联台数11设备名称单位精丙烯塔顶冷凝器粗丙烯塔底重沸器设备型号BJS1100-2.5-315-6/25-6BJS600-2.5-85-6/25-4工作介质及参数壳程管程壳程管程介质名称液态烃循环水液态烃水蒸气质量流率Kg/h262971800001470133400进口温度44.83094.8200出口温度42.540.595.3146.4总热负荷M*Kc
10、al/h1.89181.8148计算总传热系数Kcal/m2.h.k433.9530.1对数平均温差8.482.6计算总传热面积m254042采用总传热面积m2316286折流板间距mm450450串联台数11并联台数118、公用工程及辅助材料消耗表-7蒸汽用量序号使用地点压力Mpa（表）温度用量备注1脱乙烷塔底重沸器1.22006002粗丙烯塔底重沸器1.22003400合计4000表-8循环水用量序号使用地点给水温度回水温度用量t/h备注脱乙烷塔顶冷凝器3037.615精丙烯塔顶冷凝器3040.5180民用液态烃冷却器3038.815合计210表-9压缩空气用量表序号使用地点净化风（Nm/
11、h非净化风nm/h备注正常最大正常最大1仪表用风602氧化用风45合计6045表-10用电量表序号使用地点电压（伏）设备台数装机容量（Kw）轴功率（kw）年工作小时数总计万度备注1碱液循环泵3801111112脱乙烷塔进料泵38011303019.4800015.523脱乙烷塔回流泵3801111114.280003.44丙烯塔接力泵38011303016.2800012.905丙烯塔回流泵38011303016.3800013.056仪表用电3802.12.080001.67照明用电2202.12.040001.6合计55116.211267.253.78表-11化学药剂用量序号药剂名称规格
12、型号消耗量稀释浓度%注入量kg/h备注Kg/ht/a1氢氧化钠1.008.010102GL除臭剂1.008.06.0合计2.016168、装置边界条件该装置脱硫后的液态烃原料自球罐区来，塔顶不凝气返回催化裂化装置吸收塔，精丙烯和粗丙烯塔底产品（商品液化气）分别进球罐区储存、装车外用。边界条件如下：表-12装置边界条件序号介质名称进出界区公称直径压力Mpa（绝）温度流量kg/h状态输送方式备注1液态烃进501.2405000液带压2不凝气出501.841.450气带压3精丙烯出501.842.51347液带压4液化气出501.8403480液带压5主蒸汽进1501.22004000气带压6凝结水
13、进出501.01434000液带压7循环水进出3000.530/4021000液带压8仪表风进500.64060气带压Nm3/h9氧化风进250.54045气带压Nm3/h10低压瓦斯出1001.8405000气带压11氧化尾气出400.34036气带压Nm3/h9、生产控制分析表-13分析项目表序号取样地点分析项目分析方法分析频次1液态烃进装置组成全分析气相色谱每班一次2脱后液态烃总硫微库仑每班一次3脱乙烷塔顶不凝气组成全分析气相色谱每班一次4丙烯塔进料组成全分析气相色谱每班一次5精丙烯组成全分析气相色谱每班一次6商品液化气组成全分析气相色谱每班一次10装置定员定编表14装置定员表序号岗位名
14、称操作班次每班人数合计备注1班长4142内操人员4283外操人员4144车间领导35工艺技术员16设备技术员17计划员18统计员19安全员1合计2411、环境保护11.1 设计依据及采用的主要标准表15 设计依据及采用的主要标准序号表准名称标准编号备注1石油化工装置基础（初步设计）设计内容规定SHSG-033-982建设项目环境保护设计规定（87）国环字002号文3污水综合排放标准DB8978-19964大气污染物综合排放标准GB16297-19965工业企业厂界噪音标准GB12348-9011.2 主要污染源及主要污染物11.2.1 废水污染源本装置排放的污水分为碱渣和生活污水两类，其中碱渣
15、来源于预碱洗罐和氧化塔排污，生活污水为地面冲洗水。表16 污水排放表序号污水类别排放量kg/h主要污染物mg/l排放规律排放去向PH油硫COD1碱渣1.0010100500800间断装桶外运2生活污水10007-8500间断合计660011.2.2 废气污染源 生产过程中，被装置废气来源于氧化塔顶尾气；非正常操作状态下因安全阀起跳排放的少量油气，密闭自压进入火炬系统焚烧。表17 废气排放表序号污水类别排放量kg/h主要污染物mg/l排放规律排放温度排放高度mSOXNOX粉尘1氧化尾气36连续404511.2.3 废渣污染源本装置生产过程中无废渣排放。11.2.4 主要噪声源本装置的主要噪声源来
16、源于机泵等，声压级控制在85分贝以下。11.3 环境治理措施11.3.1 废水治理本装置产生的废渣装桶外运，地面冲洗水排入工厂生活污水系统。11.3.2 废气治理本装置氧化塔顶尾气除含有少量烃类外无其他有害物质，引入催裂化装置再生器烟囱高空排放，有害物质排放浓度满足大气污染物综合排放标准要求。11.3.3 噪声治理本装置机泵电机配备隔音罩，室外噪声可控制在85分贝以下，满足工业企业厂界噪声标准要求。11.4 预期效果本装置设计充分考虑了环境保护要求，对装置生产过程中产生的三废配备了有效的治理。其中：碱渣定期装桶外运，氧化塔顶尾气引入高空烟囱排放；同时，对装置的主要噪声源进行了隔音和消音处理，因
17、此对厂界以外的环境影响很小。11.5 环境专项投资本装置环保专项投资概算为4.2万元，具体如下：表18 环保专项投资概算表序号项目名称投资(万元)备注1排水沟0.202污水管网1.003噪声控制3.00合计4.20 12 劳动安全卫生12.1 设计依据及采用的主要标准表19设计依据及采用的主要标准序号标准名称标准编号备注1石油化工装置基础（初步设计）设计内容规定SHSG-033-982建设项目（工程）劳动安全卫生检查规定3工业企业设计卫生标准TJ36-794石油化工企业设计防火规定GB50160-925建筑设计防火规范GBJ16-876工业企业照明设计规范GB50034-927爆炸和火灾危险环
18、境电力装置设计规范GB50058-928职业性接触毒物危害程度分类GB5044-859石油化工企业职业安全卫生设计规范SH3047-9310石油化工企业可燃气体及有害气体检测报警设计规范SH3063-199912.2 危害因素分析12.2.1 火灾、爆炸危险本装置火灾危险类别为甲类，生产中的原料和产品均具有易燃易爆性质，主要危险物料火灾危险性质如下：表20 主要物料火灾危险性质分类表序号物料名称爆炸极限 V%闪点自燃点火灾危险性分类备注1液态烃1.0-15甲B2不凝气3.0-13甲3低压瓦斯3.0-13甲12.2.2 毒性危害烃类物质：属于低毒性物质，麻醉神经，对呼吸粘膜及皮肤具有刺激作用。硫
19、化氢：主要存在于含硫污水系统。具有臭鸡蛋味，麻醉神经，对呼吸粘膜具有刺激作用；车间空气中最高允许浓度为10mg/nm3。12.2.3 噪声危害本装置的主要噪声来源于机泵，声压级为85分贝。12.3 防护措施12.3.1 防爆本装置的易燃、易爆物料在操作过程中均置于密闭的设备、管道系统中；带压设备在压力来源处均设置安全阀，当控制失灵或事故状态下，可将易燃、易爆物料泄放至火炬系统。工艺设备均采用露天布置，工艺设备、仪表控制室及配电室的平面布置设计满足防火间距要求。在可能泄放可燃气体的区域设置可燃气体报警探头，信号引入DCS系统。12.3.2 防火装置防火设计严格执行石油化工企业设计防火规范和建筑设
20、计防火规范中的有关规定，装置四周设环形消防通道。装置四周设环形高压消防水管网。装置内设有固定蒸汽消防接头及小型灭火器；高于15米的操作平台沿梯子方向设置消防水竖管。含油污水管网出装置处设水封井。装置内除设有专用火灾报警电话外；室外设火灾手动报警按钮，报警信号引至操作室。12.3.3 防毒本装置原料中含有微量硫化氢（20mg/nm3）,在密闭系统（预碱洗罐）中与过量氢氧化钠碱洗后转化为硫化钠，不会对人体造成伤害。12.3.4电气安全在爆炸、火灾危险区域内，按爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范等级要求选用防爆电气设备和防爆仪表。装置内的塔器、管道、框架、电气设备及金属构件均设有静电接地、工作接地、
21、保护接地计防静电接地形成公共接地网。12.3.5自动控制本装置采用DCS系统，对超过正常范围会产生严重后果的工艺变量，采用相应的报警保护。12.2.6噪声 本装置机泵电机配备隔音罩，室外噪声可控制在85分贝以下，满足工业企业厂界噪声标准要求。12.3.7卫生设施本车间区域内设有侧所，以外伤害依托厂职工医院抢救、治疗。12.4预期效果针对该装置生产、开停工及检修过程中存在的安全隐患，设计中按有关规定采取了相应的防范措施，使其危险程度降至最低。12.5安全卫生专项投资本装置安全卫生专项投资概算为15万元，具体如下：表-21安全卫生专项投资概算表序号项目名称投资（万元）备注1可燃气体报警器2.402硫化氢报警器1.63消防器材3.04静电接地2.55防火涂料5.06卫生器具0.5和计15.0
