【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 生成丙烷和丙烯。這個(gè)部分還包括汽提多余的未反應(yīng)的氫氣和甲烷的設(shè)施。純脫丙烷塔塔頂液體通過(guò)分子篩干燥器以保證脫除殘留的水垢，被泵送到 MAPD轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。MAPD轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)包括三個(gè)容器DC402ABC。兩個(gè)用于正常操作，一個(gè)備用。按這種方式，在反應(yīng)器再生時(shí)可不中斷正常操作。MAPD物料同氫氣混合，溫度36℃，通過(guò)第一段催化劑床層，來(lái)自第一段的出料由53℃被冷卻至38℃，同更多的氫氣混合，通過(guò)第二段催化劑床層，出料溫度57℃，含有不足5181。g/g的MAPD，最終在丙烯精餾塔DA4DA411塔底將其脫除，由于MAPD濃度關(guān)系，一些第一段的被冷卻的出料被循環(huán)回到第一段以降低這段反應(yīng)器的溫升。來(lái)自第二段的純凈出料送到甲烷汽提塔DA407，在此汽提出多余的氫氣和甲烷。頂溫55℃，釜溫58℃。汽提塔塔頂物料用冷卻水在EA422中冷凝送到回流罐。此罐罐頂出料被回收到裂解氣壓縮機(jī)，汽提塔塔底物料被直接送到丙烯精餾塔DA4DA411。丙烯精餾塔采用雙塔系統(tǒng)，便于設(shè)備維修和操作。丙烯精餾塔把進(jìn)料分離成聚合級(jí)丙烯蒸餾產(chǎn)品和塔底丙烷循環(huán)物流，使得回流物料可以用冷卻水在EA424中冷凝。精餾塔再沸器的熱量是由循環(huán)急冷水EA425或EA430(低壓蒸汽)提供的。聚合級(jí)丙烯作為塔頂產(chǎn)品被泵GA410A/B送到產(chǎn)品罐，丙烯作為塔底產(chǎn)品被循環(huán)回裂解爐。DA410塔釜溫度為52℃，℃。DA411的釜溫度為56℃，頂溫50℃。⑾ 丙烯制冷丙烯制冷系統(tǒng)是一個(gè)用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)的離心壓縮機(jī)GB501的四段閉路系統(tǒng)。此系統(tǒng)提供四個(gè)制冷級(jí)位：40℃、24℃、7℃和15℃。壓縮機(jī)出口排氣在EA501中用冷卻水冷凝。冷卻水冷卻之前用空冷器降溫。⑿乙烯制冷乙烯制冷系統(tǒng)提供三個(gè)冷級(jí):101℃，75℃和63℃。這是一個(gè)三段閉路系統(tǒng)。使用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)的離心式壓縮機(jī)GB601。壓縮機(jī)的排氣首先用冷卻水在EA601中冷卻，用丙烯冷劑在EA602部分脫過(guò)熱。出口氣通過(guò)向乙烯精餾塔中沸器EA603提供熱量被進(jìn)一步脫過(guò)熱和冷凝。提供一臺(tái)使用丙烯冷劑的開(kāi)工冷凝器EA605作為備用。⒀廢堿處理單元來(lái)自堿洗塔的廢堿首先在FA237中用汽油洗滌，然后貯存在貯罐FB232中，再送進(jìn)氧化反應(yīng)器。在氧化反應(yīng)器中，廢堿同空氣混合，廢堿中的硫化鈉在此反應(yīng)器中，在高的壓力(大約30kg/)和溫度(180℃)下，通過(guò)如下的放熱反應(yīng)而被氧化Na2S+2O2=Na2SO4為了維持反應(yīng)溫度，反應(yīng)器被通入高壓蒸汽以增加反應(yīng)熱量。來(lái)自反應(yīng)器頂?shù)姆磻?yīng)完的出料被引入洗滌塔DA236，在塔中富氮惰性氣體放空，塔底液體用泵送出并用冷卻水在EA237中冷卻。一部分送去作進(jìn)一步處理、余下的被循環(huán)回廢堿洗滌塔塔頂。⒁裂解汽油加氫單元(DPG單元)從C5～200℃裂解汽油中分離出C5餾分，C9～200℃組份，剩下的C6～C8組份，在使用魯姆斯的一段和二段DPG工藝的裂解汽油加氫單元中被加氫。精餾二段液相產(chǎn)品以生產(chǎn)C6～C8產(chǎn)品供石油三廠作為芳烴抽提原料。① 脫戊烷塔、脫壬烷塔來(lái)自界區(qū)外的粗裂解汽油送到脫戊烷塔HDA751，在那里C5和較輕組分作為塔頂產(chǎn)品被脫除。來(lái)自脫戊烷塔回流罐FA751的C5產(chǎn)品被泵GAGA753A/B打到燃料系統(tǒng)。脫戊烷塔進(jìn)料中所含的水分從塔頂分離并從回流罐的接受器中采出，脫戊烷塔底物流送到DA7752，再沸器用中壓蒸汽，采用負(fù)壓操作，用壓縮來(lái)的丙烯冷卻塔頂不凝氣，循環(huán)塔底物C9餾份用塔底循環(huán)泵送往FB809，塔頂采出C6～C8部分送到FA755，剩余部分送到UFB855。② DPG一段加氫用GA755泵將來(lái)自緩沖罐FA755的C6～C8汽油加壓到反應(yīng)器壓力，同循環(huán)的液體混合充入反應(yīng)器DC751。補(bǔ)充氫氣單獨(dú)充入反應(yīng)器。在一段反應(yīng)器中對(duì)雙烯烴、苯乙烯和一小部分現(xiàn)存的烯烴進(jìn)行加氫，通過(guò)循環(huán)部分液態(tài)產(chǎn)品來(lái)控制由放熱反應(yīng)而導(dǎo)致的溫升。通過(guò)改變冷卻的循環(huán)液體的比例來(lái)控制反應(yīng)器入口溫度，此溫度需隨著催化劑的活性下降而逐漸提高。當(dāng)操作溫度范圍達(dá)到上限時(shí)，使用常規(guī)的蒸汽/空氣法對(duì)催化劑進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)再生。用超過(guò)反應(yīng)所需要的過(guò)剩氫氣來(lái)維持反應(yīng)器中氫分壓，未反應(yīng)的氣體同氫氣進(jìn)料中的甲烷和在反應(yīng)器中從液態(tài)產(chǎn)品中分離出來(lái)的氫氣氣體一起被送到壓縮機(jī)吸入罐作為二段的補(bǔ)充進(jìn)料。③ DPG二段加氫一段反應(yīng)器的純凈產(chǎn)品被用泵GA756A/B打到足夠的壓力，同循環(huán)氣體混合，使用二段反應(yīng)器出料換熱汽化和在EA759過(guò)熱。，進(jìn)料中所存的烯烴被加氫，硫化物轉(zhuǎn)化成烴和H2S。用循環(huán)氣來(lái)緩解導(dǎo)致整個(gè)反應(yīng)器溫升的放熱反應(yīng)。催化劑活性隨時(shí)間而降低，需要升高反應(yīng)器入口溫度，當(dāng)操作溫度范圍達(dá)到上限時(shí)，用常規(guī)的蒸汽/空氣方法現(xiàn)場(chǎng)再生催化劑。在冷卻和部分冷凝前，反應(yīng)器出料先汽化和過(guò)熱液態(tài)的循環(huán)氣混合進(jìn)料。冷卻后的汽相/液相混合物隨之在高壓閃蒸罐FA756中被分離。離開(kāi)此罐的氣相的主要部分與從一段來(lái)的補(bǔ)充氫氣一起進(jìn)入循環(huán)壓縮機(jī)的吸入罐FA757，來(lái)自閃蒸罐的純氣相物料被循環(huán)回乙烯裝置或送做燃料氣，液相被送到汽提塔DA753，在此塔中，包括硫化氫在內(nèi)的最終微量不溶氣作為塔頂產(chǎn)品被脫除，并與高壓閃蒸罐來(lái)的純氣相相結(jié)合返回乙烯裝置或送做燃料氣。從汽提塔底部出來(lái)的產(chǎn)品預(yù)熱汽提塔進(jìn)料后經(jīng)EA770冷卻至40℃送往FB857。流程圖見(jiàn)圖。 裂解爐操作條件的選擇物料橫跨溫度 提高物料的橫跨溫度有利于降低輻射段熱負(fù)荷。但若橫跨溫度過(guò)高以致在對(duì)流段發(fā)生相當(dāng)程度的裂解時(shí)，不僅將增加反應(yīng)的停留時(shí)間，而且可能在對(duì)流段發(fā)生結(jié)焦。通常，將裂解原料的起始裂解反應(yīng)溫度作為裂解該物料的橫跨溫度。當(dāng)乙烷為裂解原料時(shí)，可選用640～680℃為橫跨溫度，但由于裂解爐熱平衡的限制而達(dá)不到所期望的溫度，故本設(shè)計(jì)的橫跨溫度應(yīng)為660℃。稀釋蒸汽比增大稀釋蒸汽比可降低爐管內(nèi)的烴分壓，因而有利于裂解的選擇性，并減少裂解過(guò)程中的結(jié)焦。但是，增大稀釋蒸汽比將增大裂解爐的熱負(fù)荷，不僅增加燃料消耗量，而且在相同裂解原料進(jìn)量的情況下，增大了輻射管的熱強(qiáng)度。當(dāng)輕質(zhì)原料裂解時(shí)，～。裂解爐出口溫度為保證烯烴的收率，必須保證一定的裂解深度條件下，應(yīng)力求短的停留時(shí)間和低的烴分壓。因此，提高裂解的選擇性對(duì)于已建成的裂解爐而言，其輻射管結(jié)構(gòu)尺寸已經(jīng)確定。此時(shí)若進(jìn)料量一定時(shí)，則裂解爐出口溫度成為控制裂解深度的主要操作參數(shù)。本次設(shè)計(jì)的管式裂解爐，在裂解原料為乙烷的情況下，裂解深度為50%時(shí)，爐出口溫度控制在830～840℃，本設(shè)計(jì)的爐出口溫度為840℃。廢熱鍋爐出口溫度從抑制二次反應(yīng)和回收熱量的角度考慮，希望廢熱鍋爐出口的裂解氣溫度盡可能低。但是，由于裂解氣冷卻過(guò)程中將在廢熱鍋爐中形成結(jié)焦，不論在清潔管的情況下廢熱鍋爐出口裂解氣溫度降到什么程度，隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，廢熱鍋爐出口裂解氣溫度將開(kāi)至某一溫度才趨于平穩(wěn)。由于裂解原料、深度和選擇性的不同，廢熱鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)末期的出口溫度將被限制在不同的水平。當(dāng)裂解原料為乙烷時(shí)，廢熱鍋爐初期出口溫度控制在320～340℃，終期出口溫度控制在380～420℃。根據(jù)以上一系列的影響因數(shù)，同時(shí)結(jié)合了本次設(shè)計(jì)的乙烷裂解爐的基本參數(shù)，可以確定工藝條件如下表：表22 工藝條件工藝條件項(xiàng)目單位指標(biāo)物料橫跨溫度℃660稀釋蒸汽比裂解爐出口溫度℃840廢熱鍋爐出口溫度℃420操作壓力， MPa?；亓鞅让摫樗轱柡鸵后w進(jìn)料，q=1，R=(～2)，取R==脫丙烷塔工藝條件參數(shù)如下表。表23 脫丙烷塔工藝條件參數(shù)工藝條件項(xiàng)目單位指標(biāo)塔頂壓力MPa塔頂溫度℃24塔底壓力MPa塔底溫度℃86回流比本設(shè)計(jì)選用的是高壓精餾塔，塔頂壓力MPa，塔底壓力MPa，側(cè)線采出壓力為MPa。丙烯精餾塔工藝條件參數(shù)如下表。表24 丙烯精餾塔工藝條件參數(shù)工藝條件項(xiàng)目單位指標(biāo)塔頂壓力MPa塔頂溫度℃40塔底壓力MPa塔底溫度℃51側(cè)線壓力MPa側(cè)線溫度℃4工藝路線，工藝流程和工藝條件 主要采用管式爐裂解，裂解氣采用深冷分離法。管式爐裂解是以間壁加熱方式為烴類(lèi)裂解提供熱量。通常，首先在對(duì)流段中將管內(nèi)的烴和水蒸汽混合物預(yù)熱至“開(kāi)始”裂解的溫度，再將烴/水蒸汽混合物送至高溫輻射管繼續(xù)升溫以進(jìn)行裂解。在管式爐輻射盤(pán)管中裂解時(shí)，裂解熱量通過(guò)高溫管壁傳遞給裂解物料，因此，裂解溫度會(huì)受到輻射管管壁溫度的制約。裂解氣采用深冷分離法，由于裂解氣中的氫及不同碳數(shù)烴的沸點(diǎn)相差較大，可以利用各組分相對(duì)揮發(fā)度的不同，在不同溫度條件下采用精餾方法進(jìn)行分離。在一定的壓力下，碳三以上餾分可在常溫下分離，碳二餾分則需要在以下溫度條件下分離。深冷分離工藝流程是裂解氣經(jīng)壓縮，脫酸性氣體，干燥之后，先經(jīng)深冷分離脫除氫和甲烷，然后再逐步進(jìn)行各類(lèi)烴的分離，這種工藝流程為順序流程。烴類(lèi)裂解過(guò)程是一個(gè)十分復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，其主要的裂解反應(yīng)為：鏈引發(fā)：C2H6+ C2H6 → 2CH3+ C2H6鏈增長(zhǎng)：C2H6+CH3 → CH4+ C2H5 CH5 → CH4+H C2H6+ H → C2H5+H2鏈終止：C2H5+C2H5 → C4H10 （1）脫硫 清除裂解氣中酸性氣體所發(fā)生的中和反應(yīng)， H2S+2NaOH → Na2S+2H2O H2S+ Na2S → 2NaSH COS+ NaOH → NaSCOONa+ H2O NaSCOONa+2NaOH → Na2CO3+ H2O+ Na2S CO2+2NaOH → Na2CO3+ H2O SO2+2NaOH → Na2SO3+ H2O （2）乙炔加氫 本裝置采用氣相碳二餾分產(chǎn)品選擇性加氫方法脫除乙炔，加氫反應(yīng)是在鈀的催化劑存在下進(jìn)行的，反應(yīng)式如下： 主反應(yīng)：C2H2+H2 → C2H4 +108J/Kgmol 副反應(yīng)：C2H4 + H2 → C2H6+108J/Kgmol C2H2+2H2 → C2H6+108J/Kgmol αC2H2+βH2 → 高分子烯烴或固體聚合物+發(fā)熱量 選擇催化加氫三個(gè)歷程： 第一，C2餾分及H2從氣相擴(kuò)散于催化劑表面、并在其上進(jìn)行吸附，為達(dá)到選擇催化加H2的目的，首先要求催化劑對(duì)乙炔的吸附能力大于對(duì)乙烯的吸附能力。 第二，吸附的C2餾分在催化劑上進(jìn)行加H2，吸附的乙炔在與吸附的氫原子加H2生成吸附的乙烯基，吸附的乙烯基發(fā)生歧化反應(yīng)而生成吸附乙烯。 第三，生成的吸附乙烯進(jìn)而脫附為乙烯。為減少乙烯進(jìn)一步加氫為乙烷，要求催化劑對(duì)乙烯的吸附能力弱，即要求乙烯的脫附速度大于乙烯進(jìn)一步加H2為乙烷的脫附速度。 （3）甲基乙炔及丙二烯的脫除 裝置采用液相C3產(chǎn)品選擇催化加氫的方法脫除甲基乙炔和丙二烯，催化劑為鈀系催化劑，反應(yīng)如下： 主反應(yīng)：C3H4（甲基乙炔）+H2 →C3H6+108J/Kgmol C3H4（丙二烯） +H2 →C3H6+108J/Kgmol 副反應(yīng)：C3H6 +H2 →C3H8+108J/Kgmol nC3H4 →高分子聚合物+發(fā)熱量 （4）CO的脫除 使用鎳系催化劑進(jìn)行甲烷化反應(yīng)脫除CO。主反應(yīng)：CO+3H2 CH4+H2O CO2+4H2 CH4+2H2O副反應(yīng)：C2H4+H2 C2H62H2O裂解工段包括進(jìn)料系統(tǒng)、裂解爐系統(tǒng)、廢熱鍋爐以及高壓蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，急冷油系統(tǒng)，水洗系統(tǒng)和稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)等部分。裂解爐的作用是在加入一定的稀釋蒸汽的情況下，加熱石腦油、輕柴油、加氫尾油或乙烷，使之裂解得到主要產(chǎn)品乙烯、丙烯、丁二烯及其它副產(chǎn)品的裂解氣。由原料預(yù)熱器預(yù)熱后的物料在進(jìn)入裂解爐之前按一定比例配入稀釋蒸汽，油氣混合物在對(duì)流預(yù)熱到580～660℃，爐型不同，此點(diǎn)橫跨溫度數(shù)值也不同。進(jìn)入輻射段在輻射段內(nèi)加熱至830℃以上出輻射段，進(jìn)入廢熱鍋爐。廢熱鍋爐及高壓蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的作用是使裂解氣迅速冷卻，抑制二次反應(yīng)，同時(shí)回收熱量產(chǎn)生高壓蒸汽。裂解爐出來(lái)的高溫裂解氣立即進(jìn)入廢熱鍋爐，迅速冷卻至370～550℃，324℃的高壓蒸汽。經(jīng)發(fā)電機(jī)透平后，高壓蒸汽減壓為中壓蒸汽并入中壓蒸汽網(wǎng)作為驅(qū)動(dòng)三機(jī)透平的動(dòng)力。裂解氣的水洗和油洗在初分餾塔內(nèi)進(jìn)行，急冷油系統(tǒng)的作用是進(jìn)一步冷卻裂解氣，并將裂解氣中的燃料油分離出來(lái)，由廢熱鍋爐出來(lái)的400℃以上的裂解氣分別在急冷器中用128℃急冷油冷至194℃送入初分餾塔下部，裂解氣被循環(huán)急冷油冷卻至135℃，又經(jīng)重汽油回流冷卻至100℃。水洗系統(tǒng)作用是將裂解氣進(jìn)一步冷卻至40℃，以便送入裂解氣壓縮機(jī)。在冷卻過(guò)程中，將裂解氣中稀釋蒸汽的部分汽油餾分冷凝分離出來(lái)。稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的作用是將冷凝分離出來(lái)的急冷水重新發(fā)生稀釋蒸汽，從而減少污水量。分離工段由裂解氣壓縮系統(tǒng)、堿洗系統(tǒng)、裂解氣干燥、脫甲烷進(jìn)料冷卻和脫甲烷系統(tǒng)、氫氣提濃、冷箱系統(tǒng)、乙烯精