【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 25000（10+3 ）三段催化劑床層C4=、甲醇、 MTBE65 2 182復(fù)合鋼板 20R+0Cr18 Ni10Ti每臺(tái)中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目19序號(hào)設(shè)備編號(hào) 設(shè)備名稱型號(hào)或規(guī)格 （直徑 高壁厚）結(jié)構(gòu) 特征操作條件數(shù) 量 臺(tái)重量 t主體材質(zhì)備注介質(zhì)溫度 ℃壓力 Mpa（表）二 塔 類1 C101 催化蒸餾塔 φ140054450（12+3 ）十段催化劑床層 C4=、甲醇、 MTBE55/13051 6020R+0Cr18 Ni10Ti2 C102 甲醇萃取塔 φ1400/φ10002022/23000（14+3）37層篩孔塔板 C4 組分、水、 甲醇40 1 3516MnR3 C103 甲醇回收塔 φ10002600 內(nèi)裝 水、甲醇 120 1 2 16MnR中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目20序號(hào)設(shè)備編號(hào) 設(shè)備名稱型號(hào)或規(guī)格 （直徑 高壁厚）結(jié)構(gòu) 特征操作條件數(shù) 量 臺(tái)重量 t主體材質(zhì)備注介質(zhì)溫度 ℃壓力 Mpa（表）012 10m 高填料5 2三 容器類1 D101 C4 原料罐 φ2200600012臥式 C4 組分 40 51 7 16MnR2 D102 催化蒸餾塔回流罐φ1800600010臥式 C4 組分、甲醇40 1 5 16MnR3 D103 甲醇回收塔進(jìn)料 φ12002800 臥式 甲醇、水 40 1 1. 16MnR中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目21序號(hào)設(shè)備編號(hào) 設(shè)備名稱型號(hào)或規(guī)格 （直徑 高壁厚）結(jié)構(gòu) 特征操作條件數(shù) 量 臺(tái)重量 t主體材質(zhì)備注介質(zhì)溫度 ℃壓力 Mpa（表）閃蒸罐 8 5 24 D104 甲醇回收塔回流罐φ1200600010臥式 甲醇 40 常壓1 4.016MnR5 D105 未反 C4 罐 φ1800580012臥式帶分水包C4 組分、水40 1 4.816MnR6 D106 開(kāi)停工罐 φ2400600010臥式 甲醇、CMTBE50 1 116MnR中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目22序號(hào)設(shè)備編號(hào) 設(shè)備名稱型號(hào)或規(guī)格 （直徑 高壁厚）結(jié)構(gòu) 特征操作條件數(shù) 量 臺(tái)重量 t主體材質(zhì)備注介質(zhì)溫度 ℃壓力 Mpa（表）、N27 D107 甲醇凈化器 φ50015008立式 甲醇 40 1 0.416MnR8 D108 凝結(jié)水罐 φ80023908立式 水 160 1 0.616MnR9 D109 蒸氣分水器 φ800202210立式 蒸汽 179 1 0.616MnR1 D110 凈化空氣罐 φ8002800 立式 空氣 40 1 0. 16MnR中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目23序號(hào)設(shè)備編號(hào) 設(shè)備名稱型號(hào)或規(guī)格 （直徑 高壁厚）結(jié)構(gòu) 特征操作條件數(shù) 量 臺(tái)重量 t主體材質(zhì)備注介質(zhì)溫度 ℃壓力 Mpa（表）0 8 811D111 凈化空氣脫塵罐 φ32513226立式 空氣 40 1 0.316MnR12D112 甲醇原料罐 φ2600600010臥式 甲醇 40 0．151 1.216MnR三 冷換設(shè)備 12四 泵類 2中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目24序號(hào)設(shè)備編號(hào) 設(shè)備名稱型號(hào)或規(guī)格 （直徑 高壁厚）結(jié)構(gòu) 特征操作條件數(shù) 量 臺(tái)重量 t主體材質(zhì)備注介質(zhì)溫度 ℃壓力 Mpa（表）0中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目205 原料、輔助材料及燃料供應(yīng) 原料本裝置原料來(lái)源于上游的氣體分餾裝置，由于原料中的堿性物質(zhì)和金屬陽(yáng)離子可使催化劑中毒，應(yīng)限制其總量≯3ppm。另外，原料中所含的水會(huì)與異丁烯反應(yīng)生成叔丁醇，因此對(duì)原料中的含水量必須有所限制，C4 餾分的飽和含水量一般為300～500ppm，生成的叔丁醇對(duì)燃料型 MTBE 質(zhì)量影響不大，但應(yīng)脫除 C4 餾分所含的游離水。針對(duì)液化氣精制部分可能造成的原料中胺、堿、金屬陽(yáng)離子、游離水等雜質(zhì)含量高的情況，可采取如下兩種預(yù)防措施：1）在物料進(jìn)反應(yīng)器前的管路上增加兩臺(tái)原料凈化器，每臺(tái)凈化器中裝有與醚化催化劑性能基本相同的保護(hù)性催化劑樹(shù)脂，這樣即使原料中陽(yáng)離子等雜質(zhì)超標(biāo)，它們只能使凈化器中的樹(shù)脂失活，而不影響反應(yīng)器中的催化劑，通過(guò)化驗(yàn)分析凈化器前后的陽(yáng)離子含量情況，及時(shí)切換凈化器，這樣可使反應(yīng)器中催化劑的使用壽命大大延長(zhǎng)。2）在原料管路上增設(shè)脫塵脫水器，進(jìn)一步除去胺、堿、游離水。其原理為：依靠液/液兩相的密度差，利用流體在旋流管內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將胺、堿、游離水液滴從液化石油氣中分離出來(lái)，從而達(dá)到液化石油氣凈化的目的。氣體分餾裝置生產(chǎn)的 C4 餾分的組成見(jiàn)表 51。中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目21表 51 C4 餾分組成序號(hào)組分 (w)% 備注1 丙烷 2 丙烯 3 異丁烷 4 正丁烷 5 反丁烯2 6 正丁烯 7 異丁烯 8 順丁烯2 9 異戊烷 10正戊烷 111，3丁二烯 12碳五組分 甲醇組分由于廠家不同會(huì)有所差別，但應(yīng)符合國(guó)家優(yōu)等品指標(biāo), 見(jiàn)表 52。表 52 國(guó)標(biāo)（GB33892）優(yōu)等品甲醇指標(biāo)中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目22序號(hào) 項(xiàng) 目 指 標(biāo) 說(shuō) 明1 色度（鉑鈷） ，號(hào) ≤52 密度（20℃ ） ～m33 溫度范圍（101325Pa） 64～ ℃4 沸程（包括 177?！妫?≤℃5 高錳酸鉀試驗(yàn) ≥50min6 水溶性試驗(yàn) 澄清7 水分含量 ≤%8 乙醇含量 ≤100ppm9 金屬鐵 ≤10 酸度 ≤% 以 HCOOH 計(jì)11 堿度 ≤% 以 NH3 計(jì)12 羰基化合物 ≤% 以 CH2O 計(jì)13 蒸發(fā)殘?jiān)?≤% 輔助材料本裝置所用催化劑為 S 型大孔徑磺酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂；二乙醇胺為催化劑的中和劑。催化劑規(guī)格見(jiàn)表 53。表 53 催化劑規(guī)格規(guī)格項(xiàng) 目 技術(shù)指標(biāo) 備注外觀 灰色至灰褐色球粒中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目23含水量，% 48~52重量交換容量/ ≥濕真密度/ (20OC) ~濕視密度/ ~粒度(~),% ≥95催化劑及輔助材料數(shù)量見(jiàn)表 54：表 54 催化劑及輔助材料數(shù)量表序號(hào)名 稱 單位 數(shù)量 來(lái)源備注1 反應(yīng)催化劑 噸/年8 外購(gòu)一次裝入量 16 噸 催化劑壽命按 2 年計(jì)2 二乙醇胺 噸/年1 外購(gòu)一次裝入量 噸6 自動(dòng)控制 概述本可行性研究報(bào)告范圍包括 2104t/aMTBE 裝置及配套的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施。MTBE 裝置與現(xiàn)有的氣體分餾裝置共用一個(gè)控制室，共用一套 DCS。原 DCS 購(gòu)置于 1999，DCS 需要在原來(lái)的基礎(chǔ)上升級(jí)擴(kuò)容。儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施包括在罐區(qū)新建 2 個(gè)內(nèi)浮頂產(chǎn)品罐。液位等儀表信號(hào)接入原罐區(qū)控制系統(tǒng)。 自動(dòng)化水平中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目24控制系統(tǒng)采用分散控制系統(tǒng)（DCS） ，采用技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠的儀表，自動(dòng)化水平達(dá)到國(guó)內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)水平。 儀表選型根據(jù)本裝置的介質(zhì)特性、環(huán)境條件及防爆要求，本裝置控制系統(tǒng)按本質(zhì)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)，相關(guān)儀表選用本質(zhì)安全防爆儀表，本安級(jí)別不低于 iaⅡCT4。個(gè)別儀表沒(méi)有本質(zhì)安全型，則選用隔爆型儀表，隔爆級(jí)別不低于 dⅡCT4，電動(dòng)儀表防護(hù)等級(jí)不低于IP65。變送器選用智能型變送器。關(guān)鍵儀表選用國(guó)外產(chǎn)品。 溫 度 儀 表集中檢測(cè)元件采用熱電阻（RTD）就地指示采用帶外保護(hù)套管的雙金屬溫度計(jì)。 壓 力 儀 表一般介質(zhì)壓力采用彈簧管壓力表；集中壓力檢測(cè)采用智能壓力變送器。 流 量 儀 表1)一般介質(zhì)優(yōu)先選用節(jié)流裝置，采用 1″法蘭取壓方式；2)對(duì)流量較小、潔凈介質(zhì)的流量選用金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)；3)甲醇與汽油比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量測(cè)量采用質(zhì)量流量計(jì)。4)進(jìn)出裝置油品選用渦輪流量計(jì)，進(jìn)出裝置氣體選用旋進(jìn)旋渦流量計(jì)。 液 位 儀 表當(dāng)測(cè)量范圍＞1200mm 時(shí)，采用電動(dòng)遠(yuǎn)傳智能雙法蘭液位變送器；當(dāng)測(cè)量范圍≤1200mm 時(shí)，采用浮筒式液（界）位計(jì)。儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)采用雷達(dá)液位儀表采用雷達(dá)液位計(jì)。 調(diào) 節(jié) 閥中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目25選用國(guó)內(nèi)質(zhì)量可靠的產(chǎn)品，以氣動(dòng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)為主。電氣閥門(mén)定位器隨調(diào)節(jié)閥成套配帶。 可 燃 氣 體 檢 測(cè) 儀 表可燃?xì)怏w檢測(cè)器選用催化燃燒型。 安 全 柵XX 地區(qū)氣候干燥，接地電阻較大，再者多個(gè)裝置共用一個(gè)控制室，存在接地等電位的問(wèn)題。使用隔離式安全柵，可以起到信號(hào)隔離作用，對(duì)接地要求低，因此本設(shè)計(jì)選用隔離式安全柵。 DCS選用先進(jìn)可靠產(chǎn)品，要具有良好的人機(jī)界面，良好的控制性能，擴(kuò)展性強(qiáng)，便于擴(kuò)容，系統(tǒng)開(kāi)放，便于系統(tǒng)互聯(lián)。系統(tǒng)應(yīng)具有完備的冗余技術(shù)，包括設(shè)備冗余和工作性能冗余。各級(jí)網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備和部件必須 1:1 冗余。控制回路的 I/O 卡、控制器必須 1:1 冗余。所有電源設(shè)備和部件必須 1:1 冗余。 控 制 室工藝裝置和現(xiàn)有氣體分餾裝置共設(shè)一個(gè)控制室。新增的兩個(gè) DCS 操作站布置于原DCS 操作站旁。新增的兩個(gè)機(jī)柜布置于原 DCS 機(jī)柜旁?？刂剖倚略鲇秒娯?fù)荷 4kVA，通過(guò) UPS 供電。原 UPS 能夠滿足新增用電負(fù)荷的要求。 控制系統(tǒng) 裝 置 部 分DCS 設(shè) 2 個(gè)操作站，1 臺(tái)打印機(jī)，1 臺(tái) DCS 機(jī)柜，1 臺(tái)安全柵柜。DCS 的 I/O 點(diǎn)數(shù)見(jiàn)下表。DCS 配置時(shí)予留 15%的備用量。中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目26表 61 本裝置 DCS I/O 點(diǎn)數(shù)序號(hào) 信號(hào)類型 用途 冗余方式 數(shù)量 備注1 AI，4～20mA 控制 1：1 302 AI，4～20mA 檢測(cè) 非冗余 173 RTD 檢測(cè) 非冗余 354 AO 控制 1：1 29 儲(chǔ) 運(yùn) 部 分罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)在原成品油罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上擴(kuò)容。由于罐區(qū)新增內(nèi)容較少，不增設(shè)操作站。罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)新增 I/O 見(jiàn)下表：表 62 本裝置 DCS I/O 點(diǎn)數(shù)序號(hào) 信號(hào)類型 用途 冗余方式 數(shù)量 備注1 AI，4～20mA 檢測(cè) 非冗余 22 RTD 檢測(cè) 非冗余 23 DI 6中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目27 控制方案 裝 置 部 分1) 醚化反應(yīng)器進(jìn)料 C4 原料與甲醇進(jìn)料流量比值控制；2) 催化分餾塔頂回流罐液位與萃取塔進(jìn)料流量串級(jí)控制；3) 催化蒸餾塔底部液位與催化蒸餾塔中間泵出口流量串級(jí)控制。4) 萃取塔界位與塔底甲醇抽出量串級(jí)控制；5) 甲醇回收塔液位與萃取水流量串級(jí)控制。6) 甲醇回收塔溫度與塔底重沸器熱源(蒸汽) 流量串級(jí)控制。 儲(chǔ) 運(yùn) 部 分油罐設(shè)雷達(dá)液位計(jì)、上下液位開(kāi)關(guān)、熱電阻溫度計(jì)，信號(hào)傳到儲(chǔ)運(yùn)控制室。 儀表正常工作保證措施1)選用質(zhì)量和性能可靠的儀表。2)DCS 控制回路 I/O 卡件采取冗余配置。3)對(duì)易凍介質(zhì)的引壓管線保溫伴熱，以保證儀表引壓管線的暢通和儀表正常測(cè)量。4)現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)儀表的防護(hù)等級(jí)不低于 IP65。變送器等有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)儀表統(tǒng)一采用儀表保溫箱。5)儀表供電采用 UPS。中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目28 主要儀表設(shè)備一覽表表 63 自控設(shè)備匯總表序號(hào)儀表名稱及規(guī)格 型 號(hào)單位數(shù)量 備注一 溫度儀表1 鉑熱電阻 支 352 溫度變送器 臺(tái) 8二 液位儀表1 浮筒液位變送器 臺(tái) 62 雷達(dá)液位計(jì) 臺(tái) 2三 流量?jī)x表1 質(zhì)量流量計(jì) 臺(tái) 22 金屬管浮子流量計(jì) 臺(tái) 23 節(jié)流裝置 臺(tái) 84 渦輪流量計(jì) 55 旋進(jìn)旋渦流量計(jì) 2四 電動(dòng)智能型變送器1 壓力變送器 臺(tái) 62 差壓變送器 臺(tái) 123 雙法蘭差壓變送器 臺(tái) 5五 調(diào)節(jié)、切斷閥中國(guó)石油 XXXX 廠 2 萬(wàn)噸/年 MTBE 項(xiàng)目291 氣動(dòng)薄膜系列(帶電/氣閥門(mén)定位器)臺(tái) 29六 氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)備1 可燃?xì)怏w檢測(cè)器 臺(tái) 102 可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警儀（單回路）臺(tái) 10七 DCS 系統(tǒng) 套 1八 其它1 儀表保護(hù)(溫 )箱 個(gè) 302 輸入安全柵(隔離型) 個(gè) 903 輸出安全柵(隔離型