【導(dǎo)讀】8萬(wàn)噸/年MTBE裝置擴(kuò)建工程

　　

【正文】 φ 2400/2200/2020mm，塔總高 32302mm。最高工作壓力 （ G），工作 溫度 40℃ ，物料為碳四、甲醇、水。裝有 40 層篩孔塔盤，塔體材料為 16MnR。 甲醇回收塔為 浮閥 塔，塔內(nèi)徑為 φ1 400mm，塔總高 40583mm，最高工作壓力 （ G），最高工作溫度 145℃ ，物料為甲醇、水。塔體材料為 Q345R。 (3)設(shè)備材料選用說(shuō)明 MTBE 主裝置主要介質(zhì)有碳四、甲醇、 MTBE、水及蒸汽等，介質(zhì)腐蝕性較低。其中碳四為易燃介質(zhì)，甲醇為中度危害介質(zhì)。根據(jù)介質(zhì)性質(zhì)、裝置操作條件及以往裝置設(shè)備的8 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置擴(kuò)建工程 22 使用經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備主要材料的選擇依次為 Q235B、 Q345R、 06Cr18Ni11Ti。 中采用的 主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)【 1999】 154 號(hào) 《鋼制壓力容器》 GB1501998 《鋼制焊接常壓容器》 JB/T47351997 《鋼制管殼式換熱器》 GB1511999 《鋼制塔式容器》 JB/T47102020 《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》 HG205801998 《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》 HG205811998 《鋼制化工容器強(qiáng)度計(jì)算規(guī)定》 HG205821998 《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》 HG205831998 《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》 HG205841998 《塔器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》 HG206521998 工藝裝置“三廢”排放 廢水 本裝置 廢水 為 機(jī)泵排放的 含油污水 ，約為 1t/h，送往污水處理 池 統(tǒng)一處理。 表 廢水類別 排放量（ t/h） 主要成分 去向 含油污水 1 油 污水處理 池 廢氣 本裝置無(wú)廢氣排 放。 廢渣 本 裝置的廢渣為廢催化劑， 表 廢渣類別 排放量（ t/a） 主要成分 去向 廢催化劑 51 填埋或焚燒 占地、建筑面積及定員 本裝置邊界線內(nèi)占地面積約為 1242m2， 裝置定員 37 人，實(shí)行四班三倒制 。 8 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置擴(kuò)建工程 23 工藝及設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)分析 本裝置擬采用 混相 固定床 +催化蒸餾技術(shù)，該技術(shù)國(guó)內(nèi)已有幾十套裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)， 而且已經(jīng)多次開(kāi)車成功。 所以 工藝技術(shù)及設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)不大。 8 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置擴(kuò)建工程 24 5 原料、輔助材料及燃料 原料供應(yīng) 本項(xiàng)目的原料為混合碳四和甲醇，其組成及性質(zhì)見(jiàn)表 和表 。 混合碳四 主要來(lái)源于乙烯裝置副產(chǎn) C4 組分，原料來(lái)源充足、可靠。甲醇原料為大宗化工原料，采購(gòu)比較方便。 燃料供應(yīng) 本項(xiàng)目的熱源為燃煤 導(dǎo)熱油 爐，所需燃料為無(wú)煙煤， 每小時(shí) 噸，貨源充足，采購(gòu)比較方便。 8 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置擴(kuò)建工程 25 6 自動(dòng)控制 概述 本報(bào)告為 黑龍江安瑞佳石油化工有限公司 8 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置擴(kuò)建工程 項(xiàng)目的自動(dòng)控制部分。 8 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置擴(kuò)建工程包括 8萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置、 6 個(gè) 2020m3球罐、 6個(gè) 3000 m3內(nèi)浮頂罐、 汽車裝卸棧臺(tái) 及其它系統(tǒng)配套工程。 全廠控制系統(tǒng)及儀表選 型 全廠控制的總體水平及操作原則 由于近代自動(dòng)控制技術(shù)和微機(jī)硬件及微機(jī)軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，新的一代 DCS 或 PLC控制系統(tǒng)較常規(guī)儀表控制系統(tǒng)在控制功能、可靠性、靈活性、方便操作以及開(kāi)放性等方面都具有明顯優(yōu)勢(shì)，更適合各類生產(chǎn)裝置，特別是大型聯(lián)合生產(chǎn)裝置群的集中控制和管理。因此，全廠新建及改擴(kuò)建工藝裝置，控制系統(tǒng)均采用 DCS 或 PLC 集中控制。采用安全平穩(wěn)操作原則。 DCS 或 PLC的硬件配置在控制器方面，根據(jù)裝置的實(shí)際需要進(jìn)行冗余配置并保證 CPU或 PLC 的負(fù)荷不超過(guò) 50%；操作站根據(jù)石化行業(yè)的有關(guān)規(guī)定，獨(dú) 立裝置按 40 個(gè)回路 /每站考慮，聯(lián)合裝置按 50 個(gè)回路 /每站考慮。在通訊方面不僅考慮向下，更主要的是考慮向上，設(shè)置必要的網(wǎng)絡(luò)接口與上位的全廠計(jì)算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)相連按，以適應(yīng)計(jì)算機(jī)管理的總體規(guī)劃需要。 由于采用了 DCS 或 PLC 控制系統(tǒng)，可以將所有的工藝變量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用于過(guò)程的實(shí)時(shí)控制、報(bào)警；生成各種控制、顯示和報(bào)警畫面；打印各種生產(chǎn)、管理報(bào)表、報(bào)警報(bào)表。亦可利用 DCS 或 PLC 豐富的計(jì)算功能進(jìn)行復(fù)雜的工藝計(jì)算及設(shè)備計(jì)算等。同時(shí)，在控制策略上，不僅可通過(guò)系統(tǒng)組態(tài)實(shí)施常規(guī)的控制方案（如基本 PID、串級(jí)、均勻、分程、選擇 、前饋控制等），而且為以后的條件成熟時(shí)，實(shí)施先進(jìn)控制和優(yōu)化控制提供必要的硬件支持。 選型原則 DCS 控制系統(tǒng)選用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)成熟的控制系統(tǒng)，并要求在同行業(yè)中有良好的業(yè)績(jī)。主要儀表選用進(jìn)口或國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)的成熟產(chǎn)品。 8 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置擴(kuò)建工程 26 工藝裝置對(duì)自動(dòng)控制的要求 工藝裝置要求控制系統(tǒng)操作平穩(wěn)、安全，自控率較高。因此，本項(xiàng)目控制室儀表采用 DCS 控制系統(tǒng)對(duì)裝置及公用工程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理以及對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行有效的控制，從而保證裝置長(zhǎng)周期、安全、平穩(wěn)生產(chǎn)，達(dá)到降低成本、增加效益的目的。 主要控制方案 對(duì)各種主要設(shè)備，催化蒸餾塔、甲醇水洗塔、甲醇回收塔等的工藝參數(shù)即溫度、壓力、流量、液位進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)，以確保生產(chǎn)的平穩(wěn)。大部分回路采用 PID 單回路控制，所有控制信號(hào)均引入控制室 DCS 控制系統(tǒng)。 儀表選型 1) 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表主要選用能夠與 DCS 進(jìn)行數(shù)字通訊的智能型變送器（如壓力 /差壓變送器）。 2) 測(cè)量范圍小于 1500mm 的液位測(cè)量?jī)x表，一般采用外（或內(nèi)）浮筒式液位變送器。 3) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要采用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥加電 /氣閥門定位器（或電 /氣轉(zhuǎn)換器）的配置方式。 4) 流量測(cè)量?jī)x表主要采用孔板加差變送器測(cè) 量方式，進(jìn)出裝置的物料按要求設(shè)置高精度、高質(zhì)量的計(jì)量?jī)x表，以保證各種進(jìn)出物料的計(jì)量需要。 5) 可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置，二次表輸出接點(diǎn)信號(hào)進(jìn)入 DCS 系統(tǒng)，其儀表盤安裝在外操室內(nèi)。 6) 所有參與控制的溫度點(diǎn)，均設(shè)置溫度變送器（輸出信號(hào)： 4～ 20mA）；一般溫度測(cè)量均采用毫伏信號(hào)直接進(jìn)安全柵的方式，不設(shè)置溫度變送器。 主要儀表和設(shè)備 MTBE 裝置部分 1) 溫度測(cè)量?jī)x表 70臺(tái) 2) 智能型溫度變送器： 3臺(tái) 3) 智能型壓力變送器： 34臺(tái) 4) 智能型差壓變送器： 10臺(tái) 5) 智能型雙法蘭差壓液位變送器： 8 臺(tái) 6) 質(zhì)量流量計(jì) 5 套 7) 孔板 6 套 8 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置擴(kuò)建工程 27 8) 玻璃板液面計(jì) 8 臺(tái) 9) 磁浮子液位計(jì) 10 臺(tái) 10)氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥 23 臺(tái) 11)電 /氣閥門定位器 23 臺(tái) 12)DCS 控制系統(tǒng) 1 套 13)壓力表： 30 臺(tái) 14)雙金屬溫度計(jì)： 4 臺(tái) 15)可燃器監(jiān)控系統(tǒng) 1套 罐區(qū)部分 1）溫度測(cè)量?jī)x表 12臺(tái) 2）壓力開(kāi)關(guān) 6臺(tái) 3）智能型壓力變送器： 6臺(tái) 4） 伺服液位計(jì) 6臺(tái) 5） 雷達(dá)液位計(jì) 6臺(tái) 6） 音叉報(bào)警開(kāi)關(guān) 24臺(tái) 7） 可燃器檢測(cè)探頭 30 臺(tái) 8） 壓力表 6臺(tái) 9） 雙金屬溫度計(jì) 6 臺(tái) 10）氣動(dòng)切斷閥 26 臺(tái) 裝卸車棧臺(tái)及其它公用工程部分 1）靜電接地系統(tǒng) 1套 2）質(zhì)量流量計(jì) 27 臺(tái) 3）壓力變送器 6 臺(tái) 4）液位變送器 6 臺(tái) 5）切斷閥 4 臺(tái) 6）可燃器檢測(cè)探頭 8 臺(tái) 主要材料： 1）控制電纜（ 2 ） 35000 米 2）控制電纜（ 7 ） 10000 米 3）補(bǔ)償導(dǎo)線（ 2 ） 5000 米 8 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置擴(kuò)建工程 28 4）鍍鋅水 煤氣鋼管（ DN20） 2020 米 鍍鋅水煤氣鋼管（ DN25） 300米 鍍鋅水煤氣鋼管（ DN50） 200米 5）儀表槽盒 500X200(每 2米重 千克 ) 400 米 6）槽鋼 10 900 米 ： 《石油化工自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范》 SH30051999 《石油化工控制室和自動(dòng)分析器室設(shè)計(jì)規(guī)范》 SH30061999 《石油化工儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)范》 SH30822020 《石油化工儀表接地設(shè)計(jì)規(guī)范》 SH30812020 《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB504932020 8 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置擴(kuò)建工程 29 7 廠址選擇 廠址自然地理?xiàng)l件 廠址地理?xiàng)l件 本工程位于哈大齊工業(yè)走廊安達(dá)石油化工區(qū)。安達(dá)市地處黑龍江省西南部松嫩平原腹地，位于東經(jīng) 124176。53′ 125176。55′ ，北緯 46176。01′ 47176。01′ 之間 。南距省城哈爾濱120km，北至 “ 鶴城 ” 齊齊哈爾 160km，與世界石油名城大慶毗鄰接壤 (兩城市相距僅 30km),周圍與青岡、蘭西、肇東、肇州、林甸 5 個(gè)縣市為鄰，位于哈大齊經(jīng)濟(jì)帶上的黃金地段，是哈大齊工業(yè)走廊上的節(jié)點(diǎn)城市。全市幅員面積 3586 平方公里，轄 10 鎮(zhèn) 4鄉(xiāng) 3 個(gè)街道辦事處。 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地震條件 哈大齊工業(yè)走廊安達(dá)石油化工區(qū)地勢(shì)低洼、平坦，地貌單元為松嫩平原中部低平原。 安達(dá)市地質(zhì)構(gòu)造上屬松遼盆地的一部分，全境處于長(zhǎng)期緩慢下降作用為主的松遼中斷陷中央拗陷期東部。地貌類型 屬松花江、嫩江沖積一級(jí)階地。全市地勢(shì)平坦開(kāi)闊，由東北向西南逐漸低下，海拔由 212m 降至 134m，相對(duì)高差 78m，地面坡度 1/6001/300。 安達(dá)市屬松花江以北、嫩江以東的地勢(shì)低洼地帶。境內(nèi)無(wú)自然江河，呈閉流狀態(tài)。區(qū)內(nèi)零星分布 18 個(gè)泡沼，其中 3個(gè)泡沼改選為水庫(kù)，有人工挖掘的安肇新河和東湖水庫(kù)引渠各 1條。水資源總貯量約為 億 m3，年可開(kāi)采量約為 億ｍ 3。承壓水含水層在20m 上下，水質(zhì)較好。 自然氣象條件 1） 氣溫（ ℃ ） （ 1）年平均氣溫（近 30年） （ 2）極端最低氣溫 （ 3）極端最高氣溫 （ 4）最冷月月平均氣溫的 10年平均值 （ 5）最熱月月平均氣溫的 10年平均值 （ 6）近 10年來(lái)最冷月日最低氣溫月平均值的 10年平均值 （ 7）近 10年來(lái)最冷月日最低氣溫月平均值的最低值 （ 8）最熱年最熱月最高氣溫月平均值 8 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置擴(kuò)建工程 30 （ 9）地面下 800mm 深度處的土壤最熱月平均氣溫