【正文】 （二）非定型設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù) 非定型設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)系根據(jù)操作條件按照HG205801998 《鋼制化工設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)定》的規(guī)定確定。設(shè)備分交情況見表42。 控制室內(nèi)設(shè)置調(diào)度電話及無線電對(duì)講機(jī)，用于生產(chǎn)調(diào)度及控制室與現(xiàn)場(chǎng)之間聯(lián)絡(luò)。 四、空氣調(diào)節(jié) 控制室內(nèi)設(shè)有空調(diào)設(shè)施，空調(diào)溫度：冬季為 21177。工程師站放置在工程師室內(nèi)，用于組態(tài)文件打印的激光打印機(jī)也放置在工程師室內(nèi)。控制室布置在非防爆區(qū)域，控制室建筑耐火等級(jí)不低于二級(jí)。閥內(nèi)件一般選用 316L 不銹鋼，特殊需要時(shí)則按要求選用相應(yīng)的材質(zhì)。 兩位式調(diào)節(jié)或用于事故切斷的場(chǎng)合，選用氣動(dòng)“O”型切斷球閥。 根據(jù)流體特性，流量大小、工藝操作條件等項(xiàng)要求選用調(diào)節(jié)閥的類型、口徑、開閉型式及附件等。 （3）壓力儀表 現(xiàn)場(chǎng)壓力指示一般選用彈簧管普通壓力表，泵出口選用彈簧管耐震壓力表，遠(yuǎn)傳至控制室指示的壓力檢測(cè)選用電子式壓力變送器。對(duì)于具有腐蝕性，易汽化的、粘稠的或含有懸浮物的介質(zhì)選用法蘭式或法蘭插入式差壓變送器。 現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)、泵的運(yùn)行信號(hào)引入DCS 系統(tǒng)，在DCS 系統(tǒng)操作站上顯示其運(yùn)行狀態(tài)。切斷閥帶有電磁閥及閥位開關(guān)。 對(duì)于調(diào)節(jié)閥型式的選擇，一般情況下，選用技術(shù)先進(jìn)可靠的直通雙座調(diào)節(jié)閥和套筒閥，特殊要求時(shí)選用角閥、低噪音閥及蝶閥。 （4）溫度儀表 現(xiàn)場(chǎng)指示的溫度儀表選用雙金屬溫度計(jì)，信號(hào)遠(yuǎn)傳至控制室的溫度檢測(cè)一般選用隔爆型鎧裝熱電阻和熱電偶，控制回路的溫度檢測(cè)選用溫度變送器。壓力表表殼直徑一般選用φ100mm。一般情況下，液位集中測(cè)量?jī)x表選用差壓液位變送器。在線氣相色譜儀選用進(jìn)口產(chǎn)品。 （二）現(xiàn)場(chǎng)儀表 生產(chǎn)裝置儀表選型如下： （1）流量?jī)x表 流量測(cè)量一般選用孔板及差壓式流量?jī)x表，現(xiàn)場(chǎng)指示或量程比要求大的的流量計(jì)選用金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)，進(jìn)入裝置的原料丁烯和產(chǎn)品丁二烯的計(jì)量采用質(zhì)量流量計(jì)。操作站完成裝置的集中監(jiān)視及操作，控制站完成裝置的自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集，打印機(jī)完成自動(dòng)報(bào)表打印。并且根據(jù)需要也考慮絕熱保溫以保護(hù)儀表、儀表導(dǎo)壓管或工藝流體免受結(jié)冰、蒸發(fā)、結(jié)晶及熱沖擊的影響，同時(shí)也考慮保護(hù)人身安全。5％ 頻率：50HZ177。其電源規(guī)格如下： （1）非關(guān)鍵負(fù)荷電源 電壓：220V AC177。若有放射性儀表應(yīng)遵守有關(guān)放射性防護(hù)規(guī)范。為保證自動(dòng)化系統(tǒng)正?？煽康毓ぷ?，需要作工作接地。 安裝在室外的儀表設(shè)備外殼采用的是 IP67 防護(hù)等級(jí)，接線箱等安裝材料采用的是 IP65 防護(hù)等級(jí)。 （三）隨設(shè)備成套供貨的儀表 生成氣壓縮機(jī)組、冷凍機(jī)組等成套設(shè)備，除帶有機(jī)組本身運(yùn)行所需要的一次檢測(cè)儀表和 PLC 控制儀表以外，還帶有就地盤，用于就地開/停車和運(yùn)行/故障信號(hào)指示，而其主要操作參數(shù)依然硬接線引至控制室，隨機(jī)成套的 PLC 能實(shí)現(xiàn)與 DCS 之間的通訊。輔助操作臺(tái)用于設(shè)置硬接線開關(guān)、按鈕及報(bào)警燈等。該裝置的工藝是連續(xù)的，生產(chǎn)過程由 DCS 控制，保持高度自動(dòng)化。塔釜出來的 136℃的貧油，約 10％去再生塔再生，90％經(jīng)過貧富油換熱器，溫度降到86℃后，與從再生塔來的吸收油混合，再用貧油冷卻器（E306）冷卻到40℃，回到吸收油罐（V302）循環(huán)使用。塔頂出來的吸收尾氣進(jìn)入尾氣冷卻器 （E302）,冷卻到 0℃后經(jīng)尾氣分液罐（V301）分離，不凝氣去尾氣回收單元，冷凝液與塔底出來的富油混合后，通過貧富油換熱器（E307）,與解吸塔底貧油換熱，溫度升到91℃，進(jìn)入解吸塔（C302）進(jìn)行解吸。水冷洗酸塔的 59℃的塔釜液由循環(huán)酸水泵（P102）加壓后，經(jīng)循環(huán)酸水冷卻器（E107）冷卻后大部分再進(jìn)入水冷洗酸塔進(jìn)行循環(huán)利用，多余部分送往污水處理系統(tǒng)。通過調(diào)節(jié)脫氧水的噴入量，使二段軸向反應(yīng)器的入口溫度控制在400℃左右，經(jīng)二段反應(yīng)后，二段反應(yīng)器的出口溫度高達(dá) 560℃左右。 二、主要操作條件 （一）反應(yīng)器R10R102 15 R101 R102 進(jìn)料比 空氣丁烯摩爾比 ：1 ：1 入口溫度 ℃ 320 320 出口溫度 ℃ 560 560 操作壓力 MPa(G) （二）水冷洗酸塔C10油吸收塔C30吸收油解析塔C30溶劑油再生 塔C303 C101 C301 C302 C303 塔頂溫度 ℃ 塔底溫度 ℃ 59 54 塔頂壓力 MPa(G) 塔底壓力 MPa(G) 回流比 三、工藝流程說明 （一）脫氫及水冷系統(tǒng) 來自管網(wǎng)的配料蒸汽（ ａ（G）,℃）經(jīng)三通調(diào)節(jié)閥分成兩股，一股經(jīng)前換熱器(E102)與二段反應(yīng)器（R102）出來的高溫生成氣換熱，使溫度由 ℃上升到480℃，另一股作為旁路，用來調(diào)節(jié)一段反應(yīng)器（R101）的入口溫度，使之為 320℃左右，兩股物料在管道上重新混合后進(jìn)入一段進(jìn)料混合器（X 101）。塔釜有再沸器（E308）,用 蒸汽加熱， , 及一些輕組分從塔頂餾出，經(jīng)塔頂冷卻器（E303）冷卻到 37℃，再經(jīng)塔頂冷凝器（E304）冷卻到21℃，不凝氣去生成氣壓縮機(jī)系統(tǒng)，冷凝液由回流泵（P302）全部打回塔頂，作為回流液。 生成氣壓縮系統(tǒng) 由水冷洗酸塔（C101） （G）經(jīng)一、二級(jí)壓縮機(jī)壓縮至 （G）,進(jìn)入油吸收塔。 由二段軸向反應(yīng)器出來的高溫生成氣先進(jìn)入前換熱器與配料蒸汽換熱，溫度降到418℃，再進(jìn)入一級(jí)廢熱鍋爐（E103）， ａ（G）的低壓蒸汽進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)，同時(shí)生成氣的溫度降到 156℃，降溫后的生成氣再進(jìn)入二級(jí) 14 廢熱鍋爐（E104）， ａ（G）的低低壓蒸汽進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)，這時(shí)生成氣的溫度降到115℃，再進(jìn)入后換熱器（E105）,進(jìn)行部分冷凝，并利用循環(huán)軟水回收其冷凝熱。 由丁烯進(jìn)料泵（P101）進(jìn)來的丁烯餾分按比例計(jì)量后進(jìn)入丁烯蒸發(fā)器（V 102）,使丁烯蒸發(fā)并過熱到80℃后與計(jì)量的配料空氣一同進(jìn)入一段進(jìn)料混合器。塔底出來的富油，進(jìn)入解吸塔進(jìn)行解吸。 本設(shè)計(jì)中采用的工藝方法為丁烯氧化脫氫制丁二烯。因丁二烯的選擇性僅 60％左右,生產(chǎn)成本高,目前僅少數(shù)國(guó)家尚采用此法。在美國(guó)， 70年代末有 70％廠家采用此法生產(chǎn)丁二烯。 （3）丁烯脫氫 美國(guó)在40 年代末開發(fā)的方法，其工藝過程的基本原理與菲利浦法的第二步反應(yīng)相似，但反應(yīng)過程作了很多改進(jìn)，主要是在丁烯原料中加入大量蒸汽以降低烴分壓，在有利于脫氫平衡條件下進(jìn)行反應(yīng)。因系減壓操作,催化劑再生十分麻煩,設(shè)備條件苛刻，要求配有大口徑耐高溫快速啟閉的閥門及大容量真空設(shè)備。有兩種工藝方法已在工業(yè)上得到應(yīng)用： ① 菲利浦法 即二步法,第一步反應(yīng)使用鉻鋁(氧化鉻載在氧化鋁上)催化劑，溫度 600℃，將丁烷脫氫為丁烯，轉(zhuǎn)化率30％，選擇性80％；第二步反應(yīng)使用 11 類似催化劑，溫度 650℃，將丁烯脫氫為丁二烯,轉(zhuǎn)化率 27％，選擇性76％。工業(yè)上均采用萃取精餾的方法，即由餾分中加入乙腈、甲基甲酰胺等溶劑增大丁二烯與其他C4 烴的相對(duì)揮發(fā)度，通過精餾分離 （見碳四餾分分離）得到丁二烯。 生產(chǎn)方法 有碳四餾分分離和合成法（包括丁烷脫氫、丁烯脫氫、丁烯氧化脫氫等）兩種。當(dāng)時(shí)，除德國(guó)采用乙炔法外，美國(guó)、蘇聯(lián)等采用乙醇法生產(chǎn)丁二烯。 表 31 產(chǎn)品及副產(chǎn)品規(guī)格及數(shù)量 序 產(chǎn)品 產(chǎn)量 參考 主要規(guī)格 號(hào) 名稱 （t/a） 用途 一 產(chǎn)品 純度 ≥ wt％ 水份 ≤ wt％ 比重 ～ 沸程 177。 四、丁二烯抽提系統(tǒng) 8 油吸收解吸后的粗丁二烯及新鮮乙腈經(jīng)過萃取精餾經(jīng)水洗脫水塔后，除去組丁二烯的碳四及炔烴，生產(chǎn)出合格的丁二烯產(chǎn)品。 二、生成器壓縮機(jī)系統(tǒng) 該系統(tǒng)將生成氣 由 （絕）～ （絕）。 第二節(jié) 總工藝流程及物料平衡 新建7萬噸/年丁二烯裝置由脫氫反應(yīng)系統(tǒng)、壓縮機(jī)系統(tǒng)、油吸收解吸系統(tǒng)和丁二烯抽提系統(tǒng)四個(gè)單元構(gòu)成。 7 第三章 生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案及總物料平衡 第一節(jié) 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 一、生產(chǎn)規(guī)模 新建的丁二烯裝置額定設(shè)計(jì)規(guī)模為 70000 噸/年丁二烯。℃,臨界溫度 152℃，臨界壓力 。其每年消耗量中，大約有 90％以上用于合成丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠及ABS 樹脂等。 從盈利指標(biāo)看，項(xiàng)目稅后財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為 ％，資本金利潤(rùn)率為 ％，項(xiàng)目稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為 25103 萬元，靜態(tài)投資回收期 年 （含建設(shè)期 1年），投資利潤(rùn)率28％，具有良好的盈利能力。 新建 7 萬噸/年丁二烯裝置需要主要原料丁烯，由淄博齊翔騰達(dá)化工股份有限 公司甲乙酮廠丁烯分離裝置提供。 （三）新建的7 萬噸/年丁二烯裝置主要產(chǎn)品丁二烯全部作為產(chǎn)品出售。 表 11 7萬噸/年丁二烯裝置主要單項(xiàng)工程一覽表 序號(hào) 主項(xiàng)名稱 規(guī)模 備注 一 生產(chǎn)裝置 1 7萬噸/年丁二烯裝置 7萬噸/年丁二烯裝置 新建 二 輔助設(shè)施 1 廠區(qū)管廊 新建 2 冷凍站 新建 3 消防系統(tǒng)及地下管網(wǎng) 包括排污水管網(wǎng) 新建 4 循環(huán)水系統(tǒng) 新建 5 空壓站、空分站 新建 6 污水處理場(chǎng) 新建 7 鍋爐 新建 8 火炬 新建 9 分析化驗(yàn)中心 新建 10 現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間 新建 11 變配電室 新建 12 總變電所 新建 13 控制室