氣分工藝流程

1、 東明恒昌化工有限公司 15萬噸/年氣體分餾裝置 工藝技術(shù)簡(jiǎn)介 2011年5月氣體分餾裝置全貌一、裝置簡(jiǎn)介n15萬噸/年氣體分餾裝置是由干氣、液化石油氣脫硫，液化氣脫硫醇及氣體分餾系統(tǒng)三部分組成。n干氣脫硫是脫除催化干氣中的硫化氫；n液化氣脫硫及脫硫醇是脫除液化氣中的無機(jī)硫(主要是硫化氫)和有機(jī)硫（主要是硫醇），使精制后液化氣中的總硫含量及銅片腐蝕合格；n氣體分餾是以脫硫醇后的液化氣為原料，經(jīng)過三塔精餾分離成丙烷、丙烯和重組分。一、裝置簡(jiǎn)介n氣體分餾裝置設(shè)計(jì)處理液化氣能力為15104 噸/年。液化氣經(jīng)氣體分餾裝置處理后，可提供大于99.0%（mol%）的丙烯、高純度的丙烷及混合碳四等產(chǎn)品。n2

2、006 年大修期間，對(duì)裝置進(jìn)行了全面節(jié)能改造，本次改造中E202、E203/1.2由原來使用蒸汽技改為使用三催化熱水，大大節(jié)約了本裝置能耗。同時(shí)還增設(shè)了固體脫硫塔（C205），脫除重組分中的H2S及元素硫，以解決混合碳四腐蝕不合格的問題。一、裝置簡(jiǎn)介n2008 年大修期間，對(duì)干氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)能改造，新增一臺(tái)干氣脫硫塔，干氣脫硫能力由原始設(shè)計(jì)的3萬噸/年擴(kuò)大到6.4萬噸/年，同時(shí)還對(duì)胺液再生塔進(jìn)行了擴(kuò)能改造，增大了塔盤的開孔率，有效提高了胺液的再生效果。n2010年大修期間，E201、E202技改為并聯(lián)使用汽油加氫熱水。n2011年大修期間，對(duì)C-002進(jìn)行更換，擴(kuò)大了胺液的再生能力（由原來

3、不足30t/h提高到50t/h）二、工藝流程n1、干氣脫硫部分： 由催化來的含硫干氣進(jìn)入干氣分液罐（V-009）分出凝液后進(jìn)入干氣脫硫塔（C-003/1、2）的下部，與貧液泵（P-002/1.2）打入塔上部的濃度為25%左右的MDEA貧液逆流接觸，干氣中的H2S、CO2等被胺液吸收，脫除H2S、CO2的凈化干氣通過旋液分離器進(jìn)行氣液分離，分離后的胺液并入富液線，凈化干氣經(jīng)過旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣液分離后，進(jìn)入凈化干氣沉降罐（V-010/1、2）進(jìn)一步進(jìn)行氣液分離（使用C-003/1時(shí)，凈化干氣直接進(jìn)入凈化干氣沉降罐V-010/1），分液后的凈化干氣自壓出裝置。塔底富液自壓與液化氣脫硫產(chǎn)生的富液匯合，

4、去貧液再生系統(tǒng)再生后循環(huán)使用。干氣分液罐（V-009）底的凝縮 油 自 壓 去 催 化 裝 置 或 去 污 油 罐 區(qū) 。二、工藝流程2、液化氣脫硫部分：由催化裝置或罐區(qū)來的含硫液化氣進(jìn)入液化氣緩沖罐（V-001），經(jīng)液化氣進(jìn)料泵（P-001/1.2.3）打入液化氣脫硫抽提塔（C-001）下部與貧液泵（P-002/1.2）打入塔頂?shù)臐舛葹?5%左右的MDEA貧液逆流接觸，液化氣中的H2S、CO2等被胺液吸收，除去H2S、CO2后的凈化液化氣從塔頂出來自壓去液化氣脫硫醇部分或者返罐區(qū)，C-001底部出來的富液與干氣脫硫塔（C-003/1.2）底流出的富液匯合后一起自壓進(jìn)入貧液再生系統(tǒng)再生循環(huán)使用

5、。二、工藝流程二、工藝流程n3 3 、液化氣脫硫醇部分、液化氣脫硫醇部分：經(jīng)脫硫后的凈化液化氣經(jīng)液化氣堿液混合器（M-101）與濃度為10%左右的堿液充分混合后進(jìn)入液化氣預(yù)堿洗罐（V-101），除去液化氣中微量的H2S組份，從罐底流出的堿液進(jìn)入液化氣堿液混合器循環(huán)使用，堿渣自壓送出裝置，濃度為10%的新鮮堿液由催化劑堿液循環(huán)泵（P-101/1）間斷補(bǔ)充；經(jīng)預(yù)堿洗后的液化氣自（V-101）頂出來，進(jìn)入液化氣脫硫醇抽提塔（C-101）的下部，用溶解有磺化酞菁鈷催化劑的堿液進(jìn)行液液抽提，脫除硫醇的液化氣從塔頂出來經(jīng)水洗混合器（M-102）與凝結(jié)水冷凝水或者新鮮水充分混合后進(jìn)入水洗沉降罐（V-102）

6、，洗去液化氣中攜帶的堿滴，然后自壓進(jìn)入液化氣砂濾塔（C-102）下部，進(jìn)一步分離出堿滴、水分，分離凈化后的液化氣自壓送至分餾系統(tǒng)或液化氣罐區(qū)。C101底部出來的堿液自壓去氧化塔氧化再生循環(huán)利用。二、工藝流程二、工藝流程n4 4 、MDEAMDEA溶液再生部分溶液再生部分 ：由干氣脫硫抽提塔（C-003/1、2）、液化氣脫硫抽提塔（C-001）下部自壓流出的富液匯合首先進(jìn)入貧富液換熱器（E-001/1-4）與貧液換熱,富液溫度換熱至95后進(jìn)入富液閃蒸罐（V-002）閃蒸出富液中所含的少量干氣、液化氣、硫化氫組分，罐頂餾出的少量干氣、液化氣、硫化氫組份自壓去低壓瓦斯系統(tǒng)，富液從罐底流出進(jìn)入再生塔（

7、C-002）第四層塔盤，經(jīng)再生塔底重沸器（E-004）加熱至121左右，富液中所含的H2S和CO2等成份被解吸出來，與水蒸汽一起經(jīng)再生塔頂冷凝冷卻器（E-003/1.2）冷凝至40后進(jìn)入酸性氣分液罐（V-003），二、工藝流程n4 4 、MDEAMDEA溶液再生部分溶液再生部分 ：分離出酸性氣中所攜帶的部分溶劑和水份，罐底流出的酸性水用酸性水回流泵P003/1.2送至再生塔頂作冷回流，含H2S和CO2的酸性氣體從分液罐頂分出送出裝置，至火炬或去硫磺回收裝置，自再生塔（C-002）底解吸出H2S和CO2的貧液自壓去貧富液換熱器（E-001/1-4）脫除部分余熱后進(jìn)入貧液冷卻器（E-002/1.2

8、）冷卻至40后送回溶劑緩沖罐（V-004），由溶劑循環(huán)泵（P-002/1. 2)打回干氣脫硫抽提塔、液化氣脫硫抽提塔頂循環(huán)使用，部分貧液經(jīng)過過濾器（SR-001、SR-002、 SR-003）過濾后返回溶劑循環(huán)泵（P-002/1.2）入口循環(huán)使用 。二、工藝流程二、工藝流程n5、 催化劑堿液再生部分催化劑堿液再生部分：n從液化氣脫硫醇抽提塔（C-101）底部抽出的含硫醇鈉的堿液經(jīng)堿液加熱器（E-101）加熱至65左右后與非凈化風(fēng)混合后進(jìn)入氧化塔（C-103）再生，在催化劑（磺化酞菁鈷）的作用下，硫醇鈉與氧氣充分接觸生成二硫化物，使堿液得以再生，再生后的催化劑堿液用催化劑堿液循環(huán)泵（P-101/

9、1. 2)抽出打入催化劑堿液冷卻器（E-102）冷卻，冷卻至30-35后送入液化氣脫硫醇抽提塔（C-101）的上部循環(huán)使用，氧化生成的二硫化物從二硫化物分離罐（V-103)隨堿渣間斷自壓送出裝置，分離出的尾氣自壓至三催煙囪或現(xiàn)場(chǎng)放空。 二、工藝流程n6 、氣體分餾部分：、氣體分餾部分：經(jīng)脫硫、脫硫醇后的液化氣自脫硫醇部分或自液化氣球罐罐區(qū)進(jìn)入V-201，用丙烷塔進(jìn)料泵（P-201/1.2）抽出經(jīng)原料-重組分換熱器（E-204）與從丙烷塔底出來的碳四組分換熱，再經(jīng)原料加熱器（E-205）與蒸汽換熱至65左右后進(jìn)入丙烷塔（C-201）（第29或31、35層塔板），在丙烷塔內(nèi)進(jìn)行分離。液化氣中C4餾

10、分流入塔底。塔底抽出液先去原料-重組分換熱器（E-204）與進(jìn)料液化氣換熱后，經(jīng)重組分外送冷卻器（E-209）冷卻至40以下去C-205固 定 床 脫 硫 后 送 至 混 合 碳 四 儲(chǔ) 罐 。二、工藝流程n 6 、氣體分餾部分：、氣體分餾部分：另一部分塔底液化氣經(jīng)塔底重沸器（E-201），用蒸汽加熱至105.6，利用熱虹吸式原理，汽液混相返回C-201以提供分餾所需熱量。從C-201頂分離出的C2、C3和少量C4組分先經(jīng)丙烷塔頂空冷器（EC-201）和丙烷塔頂后冷卻器（E-206/1.2）冷至42左右進(jìn)入丙烷塔頂回流罐（V-202），一部分經(jīng)丙烷塔回流泵（P-202/1.2) 抽出作丙烷塔頂

11、回流。另一部分經(jīng)脫乙烷塔進(jìn)料泵（P-203/1.2）抽 出 作 脫 乙 烷 塔 （ C - 2 0 2 ） 的 進(jìn) 料 。二、工藝流程二、工藝流程n 6 、氣體分餾部分：、氣體分餾部分：進(jìn)入脫乙烷塔C-202（進(jìn)料口在15、17、19層塔盤）的餾分在塔內(nèi)進(jìn)行分離，塔頂餾出的C2及C3餾分經(jīng)脫乙烷塔頂冷凝器（E-207/1.2）冷至40左右，進(jìn)入脫乙烷塔回流罐（V-203）。然后用脫乙烷塔回流泵（P-204與P-202/2備用）抽出全部作脫乙烷塔的回流，罐內(nèi)不凝氣排入高壓瓦斯系統(tǒng)。塔底釜液一部分經(jīng)塔底重沸器（E-202）用蒸汽加熱至68左右，根據(jù)熱虹吸式原理返回塔內(nèi)，另 一 部 分 經(jīng) 自 壓

12、去 粗 丙 烯 塔 C - 2 0 3 。二、工藝流程二、工藝流程n6 、氣體分餾部分：、氣體分餾部分：丙烯塔為雙塔串聯(lián)操作，粗丙烯塔C203（進(jìn)料口在36、40、44層塔盤）頂部氣相進(jìn)入精丙烯塔（C-204）底部。精丙烯塔頂部出來的氣相經(jīng)精內(nèi)烯塔頂空冷器（EC-202/1-4）和精丙烯塔頂冷卻器（E-208/1.2）冷卻至44.6左右進(jìn)入精丙烯塔回流罐（V-204）。經(jīng)精丙烯回流泵P-206/1.2）抽出。一部分打回精丙烯塔頂提供液相回流，另一部分經(jīng)丙烯外送冷卻器E-211）冷卻至40以下出裝置，去聚丙烯或液化氣罐區(qū)。精丙烯塔（C204）底釜液由精丙烯塔底泵（P-205/1.2）抽出全部打入

13、粗丙烯塔（C-203）頂部作粗丙烯塔的回流。粗丙烯塔底釜液一部分經(jīng)塔底重沸器（E-203/1.2），熱源是0.8MPa蒸汽（或者三催熱水）加熱至56左右返回（C-203）底作為汽相。另一部分釜液經(jīng)丙烷外送冷卻器（E-210）冷卻至40以下去丙烷罐或去重組分線與重組分混合作為民用液化氣去液化氣罐區(qū)。二、工藝流程三、工藝原理 1、脫硫基本原理 （1）MDEA溶液脫硫化氫基本原理溶液脫硫化氫基本原理 ：干氣、液化氣脫硫一般有濕式脫硫法和干式脫硫法兩種脫硫方式，濕式脫硫法脫硫劑有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二異丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)等等，干式脫硫法脫硫劑有鋅、鐵、錳等

14、金屬氧化物、活性碳等，我裝置選用的是濕式脫硫法中以N-甲基二乙醇胺(MDEA)為基礎(chǔ)的復(fù)合配方溶劑，它的工藝原理如下：三、工藝原理液化氣中的H2S和CO2 在低溫下與脫硫溶劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成一種不穩(wěn)定的絡(luò)合物，使液化氣得以凈化，而這種絡(luò)合物又在高溫下分解，使溶劑得以再生，并循環(huán)使用。其化學(xué)反應(yīng)方程式為：三、工藝原理2R2NH+H2S（R2N H2）2S 硫化胺鹽（R2NH2）2S+H2S（2R2NH 2 HS 酸式硫化胺鹽2R2NH+CO2+H2O（R2NH2）2CO3 碳酸胺鹽 （R2NH2）2CO3 +CO2+H2O（2R2NH 2HCO3上述反應(yīng)是可逆反應(yīng)，低溫（45）時(shí)向右進(jìn)行，高溫

15、（120）時(shí)向左進(jìn)行。 三、工藝原理（2）預(yù)堿洗脫硫化氫基本原理）預(yù)堿洗脫硫化氫基本原理 ：經(jīng)過 MDEA 溶液脫硫化氫后的液化氣中仍含有部分硫化氫，硫化氫用 420%NaOH 溶液進(jìn)行中和，其化學(xué)反應(yīng)式為： 2NaOH + H2S Na2S + H2O 此反應(yīng)屬于強(qiáng)堿與弱酸的酸堿中和反應(yīng)，生成的可溶性鹽和水，是不可逆反應(yīng)。三、工藝原理（3）脫硫醇基本原理 經(jīng)過兩級(jí)脫硫化氫后的液化氣所含硫主要以硫醇性硫的形式存留在液化氣中，用含有催化劑（磺化鈦菁鈷 100300 ppm）的堿液（620%NaOH 溶液）將液化氣中硫醇抽提出來，其化學(xué)方程式為： 催化劑 NaOH + RSH RSNa + H2O

16、 三、工藝原理（3）脫硫醇基本原理：經(jīng)過抽提后的堿液含有硫醇鈉鹽，進(jìn)入氧化塔進(jìn)行氧化再生。氧分子與催化劑（磺化鈦菁鈷）形成不穩(wěn)定的活化絡(luò)合物，活化絡(luò)合物與硫醇鈉水解生成的硫醇陰離子 RS反應(yīng)生成自由基 RS，自由基 RS很快二聚成穩(wěn)定的二硫化物。氧化后的硫醇鈉將轉(zhuǎn)變?yōu)槎蚧?，堿液由此得以再生，循環(huán)使用，其轉(zhuǎn)變的化學(xué)方程式為： 催化劑 4RSNa + O2 + 2H2O 2RSSR + 4NaOH 三、工藝原理 2 、氣體分餾基本原理、氣體分餾基本原理 n精餾塔中的氣、液兩相，在塔盤上多次逆流接觸，使氣相中的重組分多次部分冷凝、液相中的輕組分多次部分汽化，使用這種多次部分汽化和部分冷凝的方法分

17、離混合物，達(dá)到提純物質(zhì)的目的，得到理想的產(chǎn)品，這就是精餾的基本原理。 三、工藝原理n其精餾過程需有以下幾點(diǎn)基本條件：na.被分離的物質(zhì)的相對(duì)揮發(fā)度不等于1。nb.汽、液兩相必須同時(shí)存在并相互逆流接觸。nc.相互接觸的兩相有不平衡性，即具有溫度差和濃度差。nd.具有一定數(shù)量的塔盤。四、分餾系統(tǒng)常見的異常操作n1 、液泛、液泛（1）塔底溫度高，塔內(nèi)上升汽流量過大；減小或停止進(jìn)料，降低塔底溫度，停止塔頂產(chǎn)品外送，全回流操作，使帶到頂部的重組分通過回流打回到塔底。當(dāng)生產(chǎn)不允許停止進(jìn)料時(shí)可降低底溫，應(yīng)加大塔底采出。（2）進(jìn)料量或回流量過大，塔超負(fù)荷：適當(dāng)降低進(jìn)料量或回流量，然后再進(jìn)行調(diào)整。四、分餾系統(tǒng)常

18、見的異常操作n2 、塔進(jìn)料中斷、塔進(jìn)料中斷（1）進(jìn)料泵故障停車：立即啟用備用泵。（2）儀表故障：改手動(dòng)或副線操作，聯(lián)系儀表處理。（3）催化故障：中斷向氣分供料。（4）原料不足，中斷進(jìn)料。四、分餾系統(tǒng)常見的異常操作n3 、塔回流中斷、塔回流中斷（1）回流泵自停故障：立即啟用備用泵，如兩臺(tái)泵均壞，則應(yīng)按停工處理。（2）儀表故障：改手動(dòng)或副線操作，聯(lián)系儀表處理。（3）回流罐無液面，使回流泵抽空：（4）回流罐壓控失靈，壓力下降，使泵抽空。關(guān)小壓控伐，提高回流罐壓力。四、分餾系統(tǒng)常見的異常操作n4 、開工時(shí)超壓、開工時(shí)超壓（1）升溫太快：降低升溫速度或泄壓至正常。（2）塔頂采出系統(tǒng)未打通流程：認(rèn)真檢查，

19、改通流程。（3）空冷風(fēng)機(jī)未開或未開噴淋水：立即啟動(dòng)空冷，開噴淋泵打噴淋水。（4）冷卻器循環(huán)水未投用：盡快投用循環(huán)水，建立循環(huán)水循環(huán)系統(tǒng)。（5）塔頂冷回流量小或未建立起來：盡快建立冷回流，調(diào)節(jié)回流量，控制塔頂溫度。四、分餾系統(tǒng)常見的異常操作n5 、正常生產(chǎn)中超壓、正常生產(chǎn)中超壓（1）塔底升溫速度太快：降低底溫或泄壓。（2）塔底溫控失靈。（3）塔頂回流控制閥失靈。（4）塔熱旁路調(diào)節(jié)伐失靈（全開）改副線控制，聯(lián)系儀表處理。（5）回流罐壓控失靈：改副線控制，聯(lián)系儀表處理。（6）進(jìn)料量增大，進(jìn)料組分變輕或乙烷含量高：降低進(jìn)料量，調(diào)整前塔操作，增大不凝氣排空。（7）水溫高，水壓低或冷卻器超負(fù)荷，冷卻效率低

20、。四、分餾系統(tǒng)常見的異常操作n6 、塔裝滿或空、塔裝滿或空 一般是因?yàn)榧僖好姹徽`認(rèn)為正常液面引起的，或是由于較長(zhǎng)時(shí)間沒有檢查引起的。塔液面滿后，在操作上明顯特點(diǎn)是提不起溫度。如果是整個(gè)塔系統(tǒng)（包括 回流罐）全部裝滿，就會(huì)引起系統(tǒng)壓力突然上升，這種情況是非常危險(xiǎn)的，所以，當(dāng)發(fā)現(xiàn)塔底液面滿后要及時(shí)處理。 處理方法： （1）停止進(jìn)料； （2）開大塔底排出量及塔頂產(chǎn)品外甩量。四、分餾系統(tǒng)常見的異常操作n7、 回流罐裝滿或空回流罐裝滿或空（1）回流罐長(zhǎng)時(shí)間裝滿，會(huì)引起塔裝滿。當(dāng)回流罐裝滿后，塔壓難以控制穩(wěn)定，出現(xiàn)這種情況的，應(yīng)立即增大外送量，使回流罐液位恢復(fù)正常。（2）回流罐液面空會(huì)引起回流泵抽空，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)會(huì)引起塔頂溫度升高，塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不合格，并損壞機(jī)泵。四、分餾系統(tǒng)常見的異常操作n8 、精丙烯塔壓力提不起來、精丙烯塔壓力提不起來（1）C4等重組分含量高，使得在正常溫度下輕組分升不上去，塔頂壓力低；適當(dāng)提高精丙烯塔底溫。（2）粗丙烯塔底