石化4萬噸年氣體分餾裝置工藝說明書

1、 說明書東營中海石油化工有限公司四萬噸/年氣體分餾裝置工藝部分一、 概述1、 設(shè)計(jì)依據(jù)中捷石化公司4萬噸/年氣體分餾裝置設(shè)計(jì)委托書年2、 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù)委托書要求，該裝置擬加工催化裂化液態(tài)烴，年處理能力為4萬噸。裝置由液態(tài)烴脫硫醇和氣體分餾兩部分組成。3、 設(shè)計(jì)原則裝置設(shè)計(jì)采用助溶劑抽提法脫硫醇和雙塔氣體分餾工藝，其目的產(chǎn)品為99.5%的聚合級精丙烯。裝置設(shè)計(jì)盡量依托現(xiàn)有公用設(shè)施，簡化流程，節(jié)能降耗，節(jié)省投資。二、 脫硫醇部分1、 工藝原理 脫硫醇部分采用技術(shù)成熟可靠，底操作費(fèi)用的GL助溶劑抽提法脫硫醇工藝?；緳C(jī)理是;液態(tài)烴中硫醇與強(qiáng)堿NaoH反應(yīng)生成硫醇鈉，硫醇鈉在助溶劑的作用下被溶解

2、到堿液中，含有硫醇鈉的建業(yè)在催化劑和助溶劑的共同作用下被空氣中的氧氣氧化，生成危害較小的二硫化物。二硫化物不溶于水，從而使堿液得以再生。反應(yīng)式如下：RSh+NaOH RSH+H2ORSNa+O2+H2O RSSR+NaOH 2、 工藝流程經(jīng)過脫硫后的液態(tài)烴自壓進(jìn)入預(yù)堿洗罐，在通過堿液過程中脫除殘余的硫化氫，預(yù)堿洗罐中的界面由來自系統(tǒng)的堿液補(bǔ)充維持穩(wěn)定。預(yù)堿洗后的液態(tài)烴通過文丘里管及靜態(tài)混合器與循環(huán)堿液充分混合進(jìn)行抽提脫硫醇反應(yīng)，生成的硫醇鈉溶于堿液，靠密度差在堿洗罐中實(shí)現(xiàn)堿液沉降分離，凈化后液態(tài)烴自堿洗罐頂部自壓進(jìn)入氣體分餾工段。含有硫醇鈉的堿液自罐底經(jīng)界位控制閥卸壓后進(jìn)入氧化塔頂部，在塔底鼓

3、入壓縮空氣，通過填料層實(shí)現(xiàn)氣、液逆向接觸。使硫化鈉與氧氣反應(yīng)生成二硫化物和氫氧化鈉。尾氣（含有二硫化物）自塔頂排放至火炬系統(tǒng)焚燒，再生后的堿液經(jīng)堿液泵加壓后循環(huán)使用。由于采用了GL助溶劑，大大提高了抽提脫硫醇及堿液氧化再生的反應(yīng)深度和反應(yīng)速度，簡化了流程，降低了建設(shè)成本和操作費(fèi)用。為確保安全，尾氣排放前設(shè)有阻火器。3、 主要操作條件項(xiàng)目名稱 單位 設(shè)計(jì)參數(shù)液態(tài)烴進(jìn)裝置量 Kg/h 液態(tài)烴進(jìn)料溫度 10堿液溫度 10、15除臭油濃度 10堿液循環(huán)量 Kg/和h 6000氧化風(fēng)用量 Nm3/min堿液濃度 10-15%4、 凈化氣控制指標(biāo) 硫醇硫含量： 3pmm 酸堿性試驗(yàn)： 中性 銅片腐蝕： 合

4、格 三、 氣體分餾部分1、 技術(shù)特點(diǎn) 本裝置的目的產(chǎn)品為聚合級聚丙烯，其余部分仍為民用液化氣。根據(jù)產(chǎn)品分割要去求，本設(shè)計(jì)采用兩塔常規(guī)精餾簡化工藝，通過流程模擬軟件-PRO/H優(yōu)化操作條件，最大限度地降低了工程造價(jià)和操作費(fèi)用。脫乙烷塔、丙烯塔均采用華東理工大學(xué)的導(dǎo)向浮閥塔盤，大大提高了裝置的分離精度和操作彈性。2、 原料性質(zhì)表一 原料組成組成乙烯乙烷丙烯丙烷丁烯-1反丁烯備注摩爾數(shù)0.01000.01100.31170.11840.10000.0827組成順丁烯異丁烯正丁烷以丁烷混合C5合計(jì)摩爾數(shù)0.05650.10690.04250.14170.00201.00003、主要質(zhì)量控制指標(biāo) 表二

5、主要控制指標(biāo)序號項(xiàng)目名稱單位指標(biāo)備注1脫乙烷塔底碳二含量V%0.052丙烯塔頂丙烯量V%99.53丙烯塔底丙烯含量V%1.004、裝置物料平衡 表三 裝置物料平衡（年開工時(shí)數(shù)按8000小時(shí)計(jì)算）物料名稱手率%流率備注Kg/h噸/天萬噸/年入方原料氣10050001204.00出方不凝氣3.461734.150.14精丙烯26.94131732.331.08液化氣69.60384083.522.78合計(jì)10050001204.005主要操作條件根據(jù)產(chǎn)品控制要求,通過流程模擬-PRO/H計(jì)算,得到該裝置主要操作條件如下:表4主要操作條件項(xiàng)目單位脫乙烷塔丙烯塔備注壓力塔頂MPa(絕)塔底MPa(絕)

6、3.232.0二 溫度冷凝器41.442.5塔頂53.844.8塔底99.394.8進(jìn)料40.099.3三 流量進(jìn)料Kg/h50004827回流Kg/h173024950四 回流比10.018.5 6工藝流程簡述 原料氣自脫硫進(jìn)入裝置原料緩沖罐,切水后由原料泵送至脫乙烷塔.塔頂油氣經(jīng)塔頂冷凝器冷卻至41.4進(jìn)塔頂回流罐,不凝氣自壓并入瓦斯管網(wǎng)或返回催化吸收穩(wěn)定回收丙烯,凝液經(jīng)回流泵抽出作脫乙烷塔頂回流. 脫乙烷塔底組分自壓進(jìn)入丙烯塔,塔頂油氣經(jīng)塔頂冷凝器冷卻至42.5進(jìn)塔頂回流罐,凝液經(jīng)回流泵抽出后分兩路,一路作塔頂回流返回丙烯塔;另一路作為目的產(chǎn)品精丙烯出裝置. 丙烯塔由上,下粗丙烯,精丙烯

7、塔串聯(lián)組成,精丙烯塔底液經(jīng)粗丙烯塔頂回流泵抽出作為塔頂回流返回粗丙烯塔.7、主要設(shè)備計(jì)算選型 表-5塔類設(shè)備流程模擬計(jì)算匯總、項(xiàng)目名稱單位脫乙烷塔精丙烯塔粗丙烯塔備注進(jìn)料位置10100135計(jì)算位置3483198氣相負(fù)荷M3/h31.0885.90666591氣相密度Kg/h65.274.040.347.8液相負(fù)荷M3/h4.52326.7954.271.2液相密度Kg/m3424423470457設(shè)計(jì)塔徑mm80080016001600塔板間距mm450450450450開孔率%3.726.78.948.94降液管/塔截面積%16.816.817.517.5降液管底隙mm50507070出口

8、堰高度mm50505040空塔氣速m/sm30.020.050.090.08閥孔動能因子3.726.095.536.31液流強(qiáng)度M3/m/h6.7740.140.252.8降液管庭留時(shí)間s30.35.1110.58.01塔板壓降mmHg1.692.853.113.2表-6冷換設(shè)備工藝計(jì)算匯總設(shè)備名稱單位脫乙烷塔頂冷凝器脫乙烷塔底重沸器設(shè)備型號AES500-4.0-55-6/25-2AES500-4.0-55-6/25-2工作介質(zhì)及參數(shù)殼程管程殼程管程介質(zhì)名稱脫乙烷塔頂氣循環(huán)水液態(tài)烴循環(huán)水質(zhì)量流率Kg/h19031500033247600進(jìn)口溫度53.83094.8200出口溫度41.437.6

9、95.3111.9總熱負(fù)荷M*Kcal/h0.11370.3390計(jì)算總傳熱系數(shù)Kcal/m2.h.k184.1349.3對數(shù)平均溫差14.369.4計(jì)算總傳熱面積m24714采用總傳熱面積m25757折流板間距mm450450串聯(lián)臺數(shù)11并聯(lián)臺數(shù)11設(shè)備名稱單位精丙烯塔頂冷凝器粗丙烯塔底重沸器設(shè)備型號BJS1100-2.5-315-6/25-6BJS600-2.5-85-6/25-4工作介質(zhì)及參數(shù)殼程管程殼程管程介質(zhì)名稱液態(tài)烴循環(huán)水液態(tài)烴水蒸氣質(zhì)量流率Kg/h262971800001470133400進(jìn)口溫度44.83094.8200出口溫度42.540.595.3146.4總熱負(fù)荷M*Kc

10、al/h1.89181.8148計(jì)算總傳熱系數(shù)Kcal/m2.h.k433.9530.1對數(shù)平均溫差8.482.6計(jì)算總傳熱面積m254042采用總傳熱面積m2316×286折流板間距mm450450串聯(lián)臺數(shù)11并聯(lián)臺數(shù)118、公用工程及輔助材料消耗表-7蒸汽用量序號使用地點(diǎn)壓力Mpa（表）溫度用量備注1脫乙烷塔底重沸器1.22006002粗丙烯塔底重沸器1.22003400合計(jì)4000表-8循環(huán)水用量序號使用地點(diǎn)給水溫度回水溫度用量t/h備注脫乙烷塔頂冷凝器3037.615精丙烯塔頂冷凝器3040.5180民用液態(tài)烴冷卻器3038.815合計(jì)210表-9壓縮空氣用量表序號使用地點(diǎn)凈

11、化風(fēng)（Nm/h非凈化風(fēng)nm/h備注正常最大正常最大1儀表用風(fēng)602氧化用風(fēng)45合計(jì)6045表-10用電量表序號使用地點(diǎn)電壓（伏）設(shè)備臺數(shù)裝機(jī)容量（Kw）軸功率（kw）年工作小時(shí)數(shù)總計(jì)萬度備注1堿液循環(huán)泵3801111112脫乙烷塔進(jìn)料泵38011303019.4800015.523脫乙烷塔回流泵3801111114.280003.44丙烯塔接力泵38011303016.2800012.905丙烯塔回流泵38011303016.3800013.056儀表用電3802.12.080001.67照明用電2202.12.040001.6合計(jì)55116.211267.253.78表-11化學(xué)藥劑用量序號

12、藥劑名稱規(guī)格型號消耗量稀釋濃度%注入量kg/h備注Kg/ht/a1氫氧化鈉1.008.010102GL除臭劑1.008.06.0合計(jì)2.016168、裝置邊界條件該裝置脫硫后的液態(tài)烴原料自球罐區(qū)來，塔頂不凝氣返回催化裂化裝置吸收塔，精丙烯和粗丙烯塔底產(chǎn)品（商品液化氣）分別進(jìn)球罐區(qū)儲存、裝車外用。邊界條件如下：表-12裝置邊界條件序號介質(zhì)名稱進(jìn)出界區(qū)公稱直徑壓力Mpa（絕）溫度流量kg/h狀態(tài)輸送方式備注1液態(tài)烴進(jìn)501.2405000液帶壓2不凝氣出501.841.450氣帶壓3精丙烯出501.842.51347液帶壓4液化氣出501.8403480液帶壓5主蒸汽進(jìn)1501.22004000氣

13、帶壓6凝結(jié)水進(jìn)出501.01434000液帶壓7循環(huán)水進(jìn)出3000.530/4021000液帶壓8儀表風(fēng)進(jìn)500.64060氣帶壓Nm3/h9氧化風(fēng)進(jìn)250.54045氣帶壓Nm3/h10低壓瓦斯出1001.8405000氣帶壓11氧化尾氣出400.34036氣帶壓Nm3/h9、生產(chǎn)控制分析表-13分析項(xiàng)目表序號取樣地點(diǎn)分析項(xiàng)目分析方法分析頻次1液態(tài)烴進(jìn)裝置組成全分析氣相色譜每班一次2脫后液態(tài)烴總硫微庫侖每班一次3脫乙烷塔頂不凝氣組成全分析氣相色譜每班一次4丙烯塔進(jìn)料組成全分析氣相色譜每班一次5精丙烯組成全分析氣相色譜每班一次6商品液化氣組成全分析氣相色譜每班一次10裝置定員定編表14裝置定員

14、表序號崗位名稱操作班次每班人數(shù)合計(jì)備注1班長4142內(nèi)操人員4283外操人員4144車間領(lǐng)導(dǎo)35工藝技術(shù)員16設(shè)備技術(shù)員17計(jì)劃員18統(tǒng)計(jì)員19安全員1合計(jì)2411、環(huán)境保護(hù)11.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及采用的主要標(biāo)準(zhǔn)表15 設(shè)計(jì)依據(jù)及采用的主要標(biāo)準(zhǔn)序號表準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)編號備注1石油化工裝置基礎(chǔ)（初步設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)內(nèi)容規(guī)定SHSG-033-982建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定（87）國環(huán)字002號文3污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)DB8978-19964大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB16297-19965工業(yè)企業(yè)廠界噪音標(biāo)準(zhǔn)GB12348-9011.2 主要污染源及主要污染物 廢水污染源本裝置排放的污水分為堿渣和生活污水兩類，其中堿渣

15、來源于預(yù)堿洗罐和氧化塔排污，生活污水為地面沖洗水。表16 污水排放表序號污水類別排放量kg/h主要污染物mg/l排放規(guī)律排放去向PH油硫COD1堿渣1.00>10100500800間斷裝桶外運(yùn)2生活污水10007-8500間斷合計(jì)6600 廢氣污染源 生產(chǎn)過程中，被裝置廢氣來源于氧化塔頂尾氣；非正常操作狀態(tài)下因安全閥起跳排放的少量油氣，密閉自壓進(jìn)入火炬系統(tǒng)焚燒。表17 廢氣排放表序號污水類別排放量kg/h主要污染物mg/l排放規(guī)律排放溫度排放高度mSOXNOX粉塵1氧化尾氣36連續(xù)4045 廢渣污染源本裝置生產(chǎn)過程中無廢渣排放。 主要噪聲源本裝置的主要噪聲源來源于機(jī)泵等，聲壓級控制在85

16、分貝以下。11.3 環(huán)境治理措施 廢水治理本裝置產(chǎn)生的廢渣裝桶外運(yùn)，地面沖洗水排入工廠生活污水系統(tǒng)。 廢氣治理本裝置氧化塔頂尾氣除含有少量烴類外無其他有害物質(zhì)，引入催裂化裝置再生器煙囪高空排放，有害物質(zhì)排放濃度滿足大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)要求。 噪聲治理本裝置機(jī)泵電機(jī)配備隔音罩，室外噪聲可控制在85分貝以下，滿足工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求。11.4 預(yù)期效果本裝置設(shè)計(jì)充分考慮了環(huán)境保護(hù)要求，對裝置生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的三廢配備了有效的治理。其中：堿渣定期裝桶外運(yùn)，氧化塔頂尾氣引入高空煙囪排放；同時(shí)，對裝置的主要噪聲源進(jìn)行了隔音和消音處理，因此對廠界以外的環(huán)境影響很小。11.5 環(huán)境專項(xiàng)投資本裝置環(huán)保專項(xiàng)

17、投資概算為4.2萬元，具體如下：表18 環(huán)保專項(xiàng)投資概算表序號項(xiàng)目名稱投資(萬元)備注1排水溝0.202污水管網(wǎng)1.003噪聲控制3.00合計(jì)4.20 12 勞動安全衛(wèi)生12.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及采用的主要標(biāo)準(zhǔn)表19設(shè)計(jì)依據(jù)及采用的主要標(biāo)準(zhǔn)序號標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)編號備注1石油化工裝置基礎(chǔ)（初步設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)內(nèi)容規(guī)定SHSG-033-982建設(shè)項(xiàng)目（工程）勞動安全衛(wèi)生檢查規(guī)定3工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)TJ36-794石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)定GB50160-925建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GBJ16-876工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)規(guī)范GB50034-927爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB50058-928職業(yè)性接觸毒物危害程度分

18、類GB5044-859石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范SH3047-9310石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w及有害氣體檢測報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范SH3063-199912.2 危害因素分析 火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)本裝置火災(zāi)危險(xiǎn)類別為甲類，生產(chǎn)中的原料和產(chǎn)品均具有易燃易爆性質(zhì)，主要危險(xiǎn)物料火災(zāi)危險(xiǎn)性質(zhì)如下：表20 主要物料火災(zāi)危險(xiǎn)性質(zhì)分類表序號物料名稱爆炸極限 V%閃點(diǎn)自燃點(diǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性分類備注1液態(tài)烴1.0-15甲B2不凝氣3.0-13甲3低壓瓦斯3.0-13甲 毒性危害烴類物質(zhì)：屬于低毒性物質(zhì)，麻醉神經(jīng)，對呼吸粘膜及皮膚具有刺激作用。硫化氫：主要存在于含硫污水系統(tǒng)。具有臭雞蛋味，麻醉神經(jīng)，對呼吸粘膜具有刺激作用；車間空氣中最高允許濃度為10mg/nm3。 噪聲危害本裝置的主要噪聲來源于機(jī)泵，聲壓級為85分貝。12.3 防護(hù)措施 防爆本裝置的易燃、易爆物料在操作過程中均置于密閉的設(shè)備、管道系統(tǒng)中；帶壓設(shè)備在壓力來源處均設(shè)置安全閥，當(dāng)控制失靈或事故狀態(tài)下，可將易燃、易爆物料泄放至火炬系統(tǒng)。工藝設(shè)備均采用露天布置，工藝設(shè)備、儀表控制室及配電室的平面布置設(shè)計(jì)滿足防火間距要求。在可能泄放可燃?xì)怏w的區(qū)域設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警探頭，信號引入DCS系統(tǒng)。 防火裝置防火設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范和