【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 公司先進(jìn)苯乙烯技術(shù)設(shè)計(jì)資料。 設(shè)計(jì)原則（1）大力推進(jìn)科技進(jìn)步，積極采用新工藝新技術(shù)，提高裝置技術(shù)含量，降低物耗、能耗，盡可能節(jié)省建設(shè)投資。（2）裝置設(shè)計(jì)要做到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和安全法規(guī)。（3）加強(qiáng)裝置內(nèi)污染物的治理，采用新工藝、新技術(shù)，確保裝置投產(chǎn)后污染物處理和環(huán)境保護(hù)達(dá)標(biāo)。 設(shè)計(jì)范圍 阿貝爾化學(xué)（江蘇）有限公司乙苯/苯乙烯裝置苯乙烯設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力25萬(wàn)噸/年，年操作時(shí)間為8000小時(shí)，裝置操作范圍為70%130%。 崗位簡(jiǎn)介 本裝置乙苯脫氫單元采用二次加熱，兩級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器的負(fù)壓絕熱脫氫工藝。在負(fù)壓和絕熱條件下，實(shí)現(xiàn)乙苯脫氫反應(yīng)制取苯乙烯。本工段的目的：是在一定的設(shè)備內(nèi)，盡可能經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)苯乙烯，設(shè)計(jì)產(chǎn)率時(shí)應(yīng)通過控制第一和第二段入口溫度使轉(zhuǎn)化率保持接近設(shè)計(jì)值。這兩處溫度應(yīng)相同，但如果第二段入口溫度比第一段入口溫度稍高一些，則可能對(duì)選擇性有些好處。當(dāng)然EB進(jìn)料率是影響產(chǎn)率的基本決定因素。苯乙烯精餾單元系統(tǒng)接受粗苯乙烯分餾系統(tǒng)的粗塔釜液（粗苯乙烯）進(jìn)行精餾分離等一系列加工處理，獲得本裝置的主產(chǎn)品精苯乙烯。第二章 崗位任務(wù)及管理范圍 崗位任務(wù)（1）苯乙烯單元崗位職責(zé)主要負(fù)責(zé)脫氫系統(tǒng)、苯乙烯精餾系統(tǒng)及對(duì)于中間罐區(qū)的正常運(yùn)行。 脫氫系統(tǒng)乙苯脫氫系統(tǒng)的崗位任務(wù)是，將乙苯單元來(lái)的合格乙苯和蒸汽混合蒸發(fā)后，與來(lái)自蒸汽過熱爐 F301來(lái)的過熱蒸汽，混合到反應(yīng)溫度，進(jìn)入脫氫反應(yīng)器，在催化劑作用下，脫氫制得苯乙烯，高溫脫氫反應(yīng)物經(jīng)冷卻冷凝后，在分離器中分離成氣相、烴相和水相。烴相為脫氫混合液送去粗苯乙烯精餾，水相工藝?yán)? / 78凝液經(jīng)汽提系統(tǒng)處理后，進(jìn)入低壓冷凝液罐，作為鍋爐給水或送界外。尾氣經(jīng)冷卻去爐子做燃料氣。（2）負(fù)責(zé)本單元區(qū)域內(nèi)的安全、環(huán)保工作。（3）負(fù)責(zé)本單元的異常事故處理，正確分析、判斷、處理各種異常情況，做到及時(shí)、準(zhǔn)確，將各類事故消滅在萌芽；發(fā)生事故時(shí)，要嚴(yán)格遵照應(yīng)急處理預(yù)案。 管理范圍該苯乙烯裝置苯乙烯單元由 300 號(hào)、400 號(hào)和 500 號(hào)單元組成。300 號(hào)是脫氫反應(yīng)和工藝凝液及尾氣處理部分；400 號(hào)是脫氫液分餾精制及其相關(guān)的抽真空系統(tǒng)和阻聚劑系統(tǒng)； 500 號(hào)單元是裝置界區(qū)內(nèi)的及蒸汽及凝液、廢水處回收系統(tǒng)。本崗位管理范圍主要包括下列工藝設(shè)備：主蒸汽分液罐 V30蒸汽過熱爐 F30脫氫第一反應(yīng)器 R30脫氫第二反應(yīng)器 R30中間再沸器 E300、過熱器 E30汽包 V30低壓蒸汽發(fā)生器 E30低低壓蒸汽發(fā)生器 E30脫氫尾氣密封罐 V30乙苯蒸發(fā)器 E30急冷器 X301A/B、油水分離器 V30主冷器 E30聚結(jié)器 V31后冷器 E30汽提塔 T30汽提塔冷凝器 E30汽水混合器 X30工藝水處理器 V306A/B、脫氫液泵P301/S、冷凝液泵 P302/S、塔釜液泵 P303/S、壓縮機(jī)吸入罐 V30水封罐 V30尾氣冷卻器 E30尾氣后冷卻器 E3吸收塔 T30吸收劑冷卻器 E31解析塔 T30工藝凝液冷卻器 E30尾氣壓縮機(jī) C30壓縮機(jī)排放罐 V3吸收塔釜液泵 P305/S、解吸塔釜液泵 P306/S、吸收劑加熱器E313。 崗位職權(quán)與責(zé)任（1） 嚴(yán)格按崗位操作規(guī)程，及安全技術(shù)規(guī)程操作，并遵守各項(xiàng)生產(chǎn)管理規(guī)章制度。（2） 按作業(yè)計(jì)劃完成產(chǎn)量、質(zhì)量指標(biāo)，不得隨意增減負(fù)荷，嚴(yán)禁不合格品進(jìn)入下道工序。（3） 正確操作和維護(hù)好本崗位所屬的一切設(shè)備，當(dāng)發(fā)生故障或發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，必須按程序聯(lián)系鉗工、電工、儀表工等檢查修理。（4） 按時(shí)、認(rèn)真、準(zhǔn)確地填寫崗位原始記錄和交接班記錄，并保持其清潔和完整。（5） 按值班長(zhǎng)的指令開、停車及切換設(shè)備等。（6） 當(dāng)發(fā)生異常現(xiàn)象或事故時(shí)，必須采取積極的搶救措施。并報(bào)告值班長(zhǎng)，不得擅自離開本崗位。（7）負(fù)責(zé)本崗位動(dòng)火或檢修前的設(shè)備倒空，加堵盲板、清洗、蒸煮、置換、分析直至合格交出檢修，并負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)及檢修后的驗(yàn)收。（8） 未經(jīng)車間允許，不得任意改變操作程序及工藝條件進(jìn)行試驗(yàn)性工作。（9） 在緊急情況下（如發(fā)生危及人身或安全生產(chǎn)的險(xiǎn)情，若拖延時(shí)間即可造成重大事故）有權(quán)通知前后工序，并立即停車處理，立即報(bào)告班長(zhǎng)。（10） 在巡回檢查中，發(fā)現(xiàn)威脅生產(chǎn)，影響安全，阻礙交通，有損環(huán)保的現(xiàn)象和問題，有權(quán)上報(bào)，并協(xié)同有關(guān)人員妥善處理。2 / 78（11）對(duì)不符合安全規(guī)定的操作、檢修及動(dòng)火等工作，有權(quán)令其停止工作，并立即報(bào)告班長(zhǎng)。（12） 對(duì)新工人和實(shí)習(xí)生，必須按合同進(jìn)行包教工作。3 / 78第三章 產(chǎn)品及原材料的性質(zhì)規(guī)格 物化性質(zhì) 物理性質(zhì)（1） 乙苯脫氫單元所用的原料乙苯分別來(lái)自乙苯精餾單元乙苯回收塔 T203 的新鮮乙苯和來(lái)自苯乙烯精餾單元第一、第二粗苯乙烯塔 T403/404 的循環(huán)乙苯（除乙苯外，還含有少量的苯、甲苯、苯乙烯）。新鮮乙苯中含二乙苯的量必須嚴(yán)格控制小于 10PPM，總乙苯中進(jìn)料中的苯乙烯含量必須嚴(yán)格控制在 1%以下。乙苯是無(wú)色透明的液體，它的沸點(diǎn)為 ℃，℃，閃點(diǎn)45℃，相對(duì)密度為 ，臨界溫度 ℃，臨界壓力 ，乙苯易燃，它的蒸汽與空氣能形成爆炸混合物，其爆炸范圍為 ～%。（2） 苯乙烯苯乙烯為無(wú)色油狀液體，有芳香氣味?！妫悬c(diǎn)：℃，折光率：，比重（D25）：，閃點(diǎn)：℃，自燃點(diǎn)：390℃ 。 化學(xué)性質(zhì)（1） 乙苯乙苯的側(cè)鏈易被氧化，氧化產(chǎn)物隨氧化劑的強(qiáng)弱及反應(yīng)條件的不同而異。在強(qiáng)氧化劑（如高錳酸鉀）或在催化劑的作用下，用空氣或氧氣進(jìn)行氧化生成苯甲酸，若用緩和氧化劑或在溫和的反應(yīng)條件下進(jìn)行氧化，則被氧化生成苯乙酮，乙苯上的側(cè)鏈在一定的條件下可從相鄰原子上脫去二原子氫，形成 C=C 雙鍵，生成苯乙烯。（2） 產(chǎn)品苯乙烯苯乙烯能夠發(fā)生自聚、共聚、氧化、還原、鹵化的化學(xué)反應(yīng)。 原材料規(guī)格 乙苯規(guī)格組份 單位 質(zhì)量指標(biāo)外觀 無(wú)色透明液體密度 (20℃) G/CM3 水浸物酸堿性 (PH 值) 乙苯 WT% ≥4 / 78苯 WT% ≤甲苯 WT% ≤二甲苯 PPM(WT) ≤50二乙苯 PPM(WT) ≤10異丙苯 PPM(WT) ≤100 硫 PPM(WT) ≤5氯離子 PPM ≤ 游離水 無(wú) 苯乙烯產(chǎn)品規(guī)格組 份 單 位 質(zhì)量指標(biāo)苯乙烯 WT% ?色度（PT－CO） 號(hào) ?10?甲基苯乙烯 PPM（WT） ?400醛類（以苯甲醛計(jì)） PPM（WT） ?50聚合物 PPM（WT） ?10過氧化物（以 H2O2 計(jì)） PPM（WT） ?50硫 PPM（WT） ?2氯化物（以 CL－計(jì)） PPM（WT） ?1TBC PPM（WT） 10～15二甲苯 PPM（WT） ?100苯乙炔 PPM（WT） ?130水 PPM（WT） ?200 脫氫催化劑脫氫催化劑采用中國(guó)上海石科院的，技術(shù)指標(biāo)為：運(yùn)行周期 30 個(gè)月，乙苯轉(zhuǎn)化率在 63%以上，苯乙烯收率在 62%以上。 公用工程規(guī)格及界區(qū)條件（1）中壓蒸汽溫度 184℃+10℃壓力 （2）高壓蒸汽溫度 248℃177。10℃壓力 5 / 78（3）低壓蒸汽溫度 146℃壓力 （4）低低壓蒸汽溫度 110℃壓力 (5)脫鹽水（二級(jí)脫鹽水）硬度 0電導(dǎo)率 ＜SIO2 ＜鐵離子 ＜銅離子 ＜PH 值 ～7壓力(MPAG) 溫度（℃） 環(huán)境（6）循環(huán)冷卻水溫度 （上水） 33℃ （回水） 43℃壓力 （上水） （回水） （7）新鮮水溫度 環(huán)境壓力 ～（8）儀表空氣溫度 常溫壓力 ～露點(diǎn) －40℃( 壓力下 )（9）裝置空氣溫度 常溫 壓力 （10） 氮?dú)鉁囟? 常溫壓力 純度 ≥％(VOL)6 / 78氧氣 ≤10PPM(VOL)水 ≤5PPM(VOL)露點(diǎn) 60℃油、塵 無(wú)（11）天然氣溫度 常溫壓力 密度 熱值 8607KAL/NM3（12）供電電壓及其變動(dòng)范圍：10000V:交流三相三線制，中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。電壓波動(dòng)范圍：177。7%；380/220V:三相四線制，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。頻率及其波動(dòng)范圍：50177。；短路容量：10000V 時(shí)最大 350MVA；最小 100MVA。電壓選擇：電動(dòng)機(jī)＞70KW 采用采用低壓軟啟動(dòng)的方案。 電動(dòng)機(jī)＜150KW 采用 380V 交流。諧波電流：＜5%。（13）冷凍水（55%乙二醇水溶液）溫度（上水） 0℃ （回水） 5℃壓力 MPAG7 / 78第四章 工藝過程說明 生產(chǎn)工藝原理 脫氫反應(yīng)（1） 脫氫反應(yīng)主反應(yīng)乙苯(EB)在高溫、負(fù)壓下強(qiáng)吸熱發(fā)生脫氫反應(yīng)生成苯乙烯(SM)和氫氣（H 2）： EB ? SM+H 2 C6H5C2H5 C6H5CH=CH2+H2↑ （吸熱）這是一個(gè)強(qiáng)吸熱可逆體積增大反應(yīng)。反應(yīng)進(jìn)行方向取決于反應(yīng)器的操作條件（主要是反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力和進(jìn)料空速），反應(yīng)進(jìn)行的最大程度由乙苯和苯乙烯間的平衡決定。在水蒸汽存在下，該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù) KP 可表達(dá)為：KP = PX2/（1－X）/（1＋X＋S/乙苯）式中 P 反應(yīng)系統(tǒng)總壓 X 乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率S/乙苯水蒸汽/乙苯摩爾比 因此，較高的溫度有利于乙苯轉(zhuǎn)化為 SM。（2） 脫氫反應(yīng)副反應(yīng)在脫氫反應(yīng)器中除了發(fā)生脫氫主反應(yīng)，還發(fā)生熱裂解、氫化裂解等副反應(yīng)。① 主要的副反應(yīng)如下:C6H5CH2CH3 C6H6＋C 2H4ΔHR = KCAL/GMOL （吸熱）C6H5CH2CH3 ＋H 2 C6H5CH3＋CH 4 ΔHR = － KCAL/GMOL （吸熱）② 其它副反應(yīng)C6H5CH2CH3 ＋H 2 C6H6＋C 2H6ΔHR = － KCAL/GMOL （放熱）C＋2H 2O 2H2＋CO 2ΔHR = KCAL/GMOL （吸熱）CH4＋H 2O CO＋3H 2ΔHR = KCAL/GMOL （吸熱）C2＋2H 2O 2CO＋4H 2 ΔHR = KCAL/GMOL （吸熱）以及水蒸氣的變換反應(yīng)8 / 78CO＋H 2O H2＋CO 2Δ HR = － KCAL/GMOL （放熱）在水蒸汽濃度很高時(shí)，可能發(fā)生下列反應(yīng)：C6H5CH2CH3＋2H 2O C6H5CH3＋ CO 2＋H 2ΔHR = KCAL/GMOL （吸熱）C6H5CH2CH3＋2H 2O C6H6＋CH 4＋CO 2＋2H 2ΔHR = KCAL/GMOL （吸熱）③ 熱裂解反應(yīng) 在沒有催化劑的情況下，乙苯在高溫條件下也能裂解轉(zhuǎn)化為 SM。以該方式完成了苯乙烯的首次工業(yè)生產(chǎn)。乙苯轉(zhuǎn)化率低(約 10～15%)且對(duì) SM 的選擇性也低 (50～55%)。在目前的催化工藝中，由于反應(yīng)溫度仍然較高，熱反應(yīng)就會(huì)發(fā)生。對(duì)于乙苯生成 SM 的熱反應(yīng)，主要副產(chǎn)物是苯及其轉(zhuǎn)化生成高級(jí)芳烴 (如蒽或芪)的復(fù)雜混合物以及焦碳。熱反應(yīng)在約600℃以下并不明顯發(fā)生。但在約 655℃以上對(duì)影響總產(chǎn)率是一個(gè)相當(dāng)大的因素，使在蒸汽(它能除焦)存在的情況下，甚至在催化劑床內(nèi)，只要溫度高，這些非選擇性反應(yīng)仍將發(fā)生。減弱熱裂解反應(yīng)的一個(gè)工藝方法是在乙苯接觸催化劑前，不要把乙苯加熱到充分反應(yīng)溫度(620℃以上)。該方法涉及把乙苯氣化后，同抑制結(jié)焦的蒸汽一起過熱到低于 580 ℃，然后，剛好在催化劑床入口前將其與稀釋蒸汽的大部分混合。主稀釋蒸汽被加熱的溫度，必須保證過熱乙苯/蒸汽混合物達(dá)到理想的催化床入口溫度。在兩段反應(yīng)系統(tǒng)中，通過把第一段出料再熱器直接安裝到第二個(gè)反應(yīng)器的入口處來(lái)減弱熱反應(yīng)。因?yàn)闇囟冗h(yuǎn)低于 580℃，所以從第一段出口到第二段反應(yīng)器的體積對(duì)熱反