丁二烯工藝流量及壓縮機控制

丁二烯工藝流程

及壓縮機控制

編寫：章永生丁二烯流量簡單說明揚子石油化工公司目前擁有叁套丁二烯的生產(chǎn)裝置，其中1＃丁二烯裝置生產(chǎn)能力為6.5萬噸/年，2＃丁二烯裝置生產(chǎn)能力為7.0萬噸/年，3#丁二烯裝置生產(chǎn)能力為12.0萬噸/年它們均采用日本瑞翁公司的GPB工藝，即以二甲基甲酰胺（DMF）作為萃取劑（溶劑），以裂解碳四(C4)為原料，先后通過二次萃取精餾與二次普通精餾工序，然后分離出高純度聚合級的丁二烯-1，3來。工藝流程概述DMF法生產(chǎn)丁二烯的工藝流程復(fù)雜，整個工藝過程按單塔系列組織流程，需要6次加熱、6次冷凝、6次相變。需要8臺再沸器、6臺冷凝器、1臺洗胺塔等。工藝流程概述本裝置采用二甲基甲酰胺法（DMF法）又名GPB法，是日本瑞翁公司專利，該生產(chǎn)工藝包括第一萃取精餾工序、第二萃取精餾工序、精餾工序和溶劑凈化工序。裝置的生產(chǎn)目的:丁二烯抽提裝置的生產(chǎn)目的是從來自乙烯裝置的裂解碳四及廠外供混合碳四中抽提出高純度的丁二烯-1,3。產(chǎn)品的物化性質(zhì)產(chǎn)品的物理性質(zhì)丁二烯-1,3是無色氣體，有特殊氣味，有麻醉性，特別刺激粘膜。易液化，與空氣能形成爆炸性混合物。分子量：54.088外觀：有芳香氣味的無色氣體比重：627kg/cm3沸點：-4.413℃自燃點：450℃凝固點：-108.915℃爆炸范圍：0.02～0.115(m3/m3)產(chǎn)品的物化性質(zhì)產(chǎn)品的化學(xué)性質(zhì)丁二烯-1,3分子具有兩個雙鍵，且為共軛雙鍵，其雙鍵的存在使丁二烯-1,3具有很大的化學(xué)活潑性。1、在催化劑下能起加成反應(yīng)；2、易起氧化反應(yīng)，如在氧化劑下，能氧化成二元醇；3、能和臭氧反應(yīng)，生成易爆炸的臭氧化物；4、易起聚合反應(yīng)，生成二聚物和高分子化合物。產(chǎn)品用途丁二烯-1,3是合成橡膠的重要單體，在不同催化體系和不同的聚合體系中，可得到不同種類的橡膠，如：順丁橡膠、丁苯橡膠、丁鈉橡膠、丁腈橡膠和ABS樹脂。此外，丁二烯-1,3還是制造氯丁橡膠、合成蒽醌和其它有機產(chǎn)品的重要原料。工藝流程概述原料C4氣化后進入第一萃取精餾塔，溶劑DMF由塔的上部加入。溶解相對揮發(fā)度較小的丁烷、丁烯、C3使丁二烯的相對揮發(fā)度增大，并從塔頂分出，而丁二烯、炔烴等和溶劑一起從塔底導(dǎo)出，進入第一氣提塔被完全解吸出來，冷卻并經(jīng)壓縮后進入第二萃取精餾塔進一步分離。不含C4組分的溶劑從解吸塔底高溫采出，用作萃取精餾、精餾、蒸發(fā)等工序的熱源，熱量回收后重新循環(huán)使用。炔烴、丙二烯、硫化物、羰基化合物這些有害雜質(zhì)在溶劑中的溶解度較高，為防止乙烯基乙炔爆炸，并進一步回收溶劑中的丁二烯，第二萃取塔底排出的富溶劑送往丁二烯回收塔，塔頂為粗丁二烯。工藝流程概述回收塔塔頂餾出的丁二烯和少量雜質(zhì)返回第二萃取塔前的壓縮機入口，塔釜含炔烴的溶劑送至第二氣體塔，從該塔塔頂分出乙烯基乙炔，稀釋后用作鍋爐燃料.釜液為溶劑，循環(huán)回萃取精餾塔。經(jīng)兩段萃取精餾得到的粗丁二烯中的雜質(zhì)采用普通精餾除去。比丁二烯揮發(fā)度大的C3、水分等，在第一精餾塔頂除去；比丁二烯揮發(fā)度小的殘余2-丁烯、1,2-丁二烯、C5以及在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的少量丁二烯二聚物在第二精餾塔塔底除去。第二精餾塔塔頂可以得到純度在99.5%以工藝流程概述設(shè)備簡介DA：塔EA：換熱器EE：噴射器FA：槽、罐FB：容器GA：泵CK：機械密封壓力

單元GB：壓縮機、鼓風(fēng)機GD：攪拌器JE：吊車LS：低壓蒸汽MS：中壓蒸汽STC：蒸汽冷凝汽CW：冷卻水HS：熱溶劑丁二烯裝置簡易流程圖第一萃取精餾部分第一萃取精餾塔（DA-1101A/B）將來自FA-1101的C4原料氣送入DA-1101A/B，在溶劑DMF中比丁二烯1,3難溶的組分如丙烷、丙烯、丙二烯、異丁烷、正丁烷、異丁烯、丁烯-1、反丁烯-2和大部分順丁烯-2作為丁烷-丁烯抽余液(BBR)從塔頂餾出。同時，在DMF中易溶的組分如丁二烯-1,3、甲基乙炔、丁二烯-1,2、乙基乙炔、乙烯基乙炔、C5及少量的丁烯-2則溶于溶劑中，從塔釜排出。第一萃取精餾部分第一汽提塔(DA-1102)由溶劑和易溶烴類組成的DA-1101B釜液進入DA-1102，其流量由FRC-1113控制。在DA-1102中，溶于DA-1101B釜液的所有烴類全部從溶劑中汽提出來，汽提出的烴類由塔頂餾出，貧溶劑由塔釜排出。第一萃取精餾部分丁二烯氣體壓縮機(GB-1101)GB-1101主要用于升高DA-1102汽提氣壓力，使其能進入第二萃取精餾塔(DA-1103)及返回到第一萃取塔(DA-1101B)。GB-1101是以電動機驅(qū)動的兩段螺桿壓縮機。第二萃取精餾部分第二萃取精餾塔(DA-1103)DA-1103的作用是將乙烯基乙炔、乙基乙炔和C5等易溶組分從粗丁二烯中分離出來。在此塔中，乙烯基乙炔從粗丁二烯中完全脫除。第二萃取精餾部分丁二烯回收塔(DA-1104)DA-1103釜液中除含有易溶組分外，還含有大量丁二烯-1,3。丁二烯回收塔的作用是回收丁二烯-1,3,以減少丁二烯-1,3損失。第二萃取精餾部分第二汽提塔(DA-1105)DA-1105的作用是將溶于溶劑中的炔烴、丁二烯、碳五餾份等烴類完全解析出來。汽提出的烴類從塔頂餾出，而溶劑則從塔釜排出。二甲胺脫除部分二甲胺萃取塔(DA-1109)DA-1109塔的作用是用水萃取、脫除由DMF水解所產(chǎn)生的二甲胺。丁二烯精餾部分第一精餾塔(DA-1106)DA-1106用于脫除粗丁二烯中的低沸點雜質(zhì)，尤其是將甲基乙炔和水完全脫除。第二精餾塔(DA-1107)DA-1107的作用是脫除第一精餾塔釜液中的高沸物，例如順丁烯-2、丁二烯-1,2、乙基乙炔和C5等。溶劑精制部分溶劑精制塔(DA-1108)DA-1108的作用是精制溶劑，將溶劑中比DMF沸點低的物質(zhì)如水、二聚物和烴類脫除。低沸物從塔頂餾出，DMF則在塔釜排出。丁二烯主要化學(xué)品一、DMF1、名稱：二甲基甲酰胺代號：DMF2、分子式：C3H7NO3、分子量：73.094、規(guī)格：無色、有特殊氣味5、用途：萃取劑，萃取抽提裂解碳四中的BD-1,3。注意事項：易燃易爆物品，注意密封保存。宜置于陰涼通風(fēng)處，遠(yuǎn)離電源、火源、熱源。裝卸時，應(yīng)防止火花產(chǎn)生。操作時，應(yīng)戴防護手套。著火時，可用干粉、四氯化碳、二氧化碳泡沫等噴灑方法來滅火。丁二烯主要化學(xué)品二、甲苯1、名稱：甲苯2、分子式：C7H83、分子量：92用途：稀釋劑注意事項：有毒！有刺激性，對皮膚有傷害。加裝時需戴防護用具。密封存貯。丁二烯主要化學(xué)品三、化A1、名稱：糠醛代號化學(xué)品A2、分子式：C5H4O23、分子量：96用途：萃取系統(tǒng)阻聚劑。注意事項：有毒！對眼睛、呼吸道、皮膚有傷害，密封存貯。加裝時，應(yīng)戴防護用具。丁二烯主要化學(xué)品四、化B1、名稱：硅油代號化學(xué)品B2、分子式：/3、分子量：/4、外觀：無色透明液體用途：萃取系統(tǒng)消泡劑。注意事項：易氧化，保存溫度不宜過高。丁二烯主要化學(xué)品五、化C1、名稱：亞硝酸鈉2、分子式：NaNO23、分子量：69用途：抗氧劑。注意事項：強氧化劑，可燃并有爆炸危險，應(yīng)置于干燥場所，遠(yuǎn)離危險區(qū)。有致癌性，嚴(yán)防入口。丁二烯主要化學(xué)品六、化D名稱：二乙基羥胺（DEHA）狀態(tài)：液態(tài)用途：精餾系統(tǒng)阻聚劑七、化E名稱：阻聚劑EC-3062C狀態(tài)：液態(tài)用途：萃取系統(tǒng)復(fù)合型阻聚劑丁二烯主要化學(xué)品八、化F名稱：對叔丁基鄰苯二酚（液體TBC-2）主要成份：TBC、甲苯狀態(tài)：液態(tài)用途：精餾系統(tǒng)阻聚劑、產(chǎn)品阻聚劑丁二烯主要化學(xué)品九、化G名稱：對叔丁基鄰苯二酚（液體TBC-1）主要成份：TBC、DEHA、TH-701、甲苯、高效分散劑等狀態(tài)：液態(tài)用途：精餾系統(tǒng)復(fù)合型阻聚劑丁二烯主要化學(xué)品十、化H名稱：阻聚劑TH-294狀態(tài)：液態(tài)用途：萃取系統(tǒng)復(fù)合型阻聚劑正常開車程序可歸納為五步1、溶劑的冷運行、熱運行；2、C4投料后，壓縮機啟動前準(zhǔn)備及啟動；3、C4氣送入DA-1103塔；4、粗丁二烯-1,3進入精餾部分；5、溶劑精制部分開始運行。壓縮機描述Howden無油串聯(lián)螺桿壓縮機為容積式旋轉(zhuǎn)壓縮機，通過機殼內(nèi)并聯(lián)軸上的兩個螺旋轉(zhuǎn)子相互嚙合完成氣體壓縮。螺旋葉輪轉(zhuǎn)子采用鉻鋼材質(zhì)制作，型面按精確容差加工而成。葉輪轉(zhuǎn)子也稱作陽轉(zhuǎn)子及陰轉(zhuǎn)子。壓縮機簡述丁二烯裝置分三套有三臺壓縮機：1#為一臺螺桿壓縮機。系日本神戶制鋼所生產(chǎn)。主要部件：聯(lián)軸節(jié)：電機與增速齒輪箱之間為隔膜聯(lián)軸節(jié)，齒輪箱與壓縮機之間為齒輪聯(lián)軸節(jié)。增速齒輪箱為一大齒輪兩邊同時與一個小齒輪嚙合達到增速目的。潤滑系統(tǒng)：由兩臺油泵及配套的油冷卻器和油過濾器，對壓縮機的軸承等部分潤滑。軸封系統(tǒng)：軸封采用帶中間充氣的石墨環(huán)密封壓縮機描述2#3#是Howden無油串聯(lián)螺桿壓縮機。用于驅(qū)動的陽轉(zhuǎn)子配有4只與從動陰轉(zhuǎn)子槽（6道）嚙合的葉輪，各轉(zhuǎn)子外徑相同。轉(zhuǎn)子并排布置在鑄鐵機殼內(nèi)，機殼內(nèi)設(shè)有水冷夾套，用以降低高溫造成的不利影響。轉(zhuǎn)子徑向支撐由白合金軸承提供。軸向支撐由斜軸瓦主推力軸承及錐面逆向推力軸承提供。壓縮機描述通過陽轉(zhuǎn)子葉輪與陰轉(zhuǎn)子槽的嚙合完成氣體壓縮。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，進氣口吸入的氣體進入相鄰的葉輪之間。沿轉(zhuǎn)子長度上方向注滿氣體時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，葉輪端經(jīng)過進氣口，完成葉間空間的密封。隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動和嚙合，氣體容積減小而導(dǎo)致氣體被壓縮。壓縮過程繼續(xù)下去，葉間氣體到達機殼排出口，氣體被排出。進氣口和排出口位于機殼兩端的豎向位置上。系統(tǒng)控制1#2#控制系統(tǒng)為艾默生的DeltaV系統(tǒng)；緊急停車系統(tǒng)為ESD系統(tǒng)3#控制系統(tǒng)為浙大中控ECS100系統(tǒng)緊急停車系統(tǒng)為ESD系統(tǒng)壓縮機控制為PLC控制開車前準(zhǔn)備工作操作人員能熟練掌握開車中各個系統(tǒng)的管線、閥門編排，各項操作要領(lǐng)及消防設(shè)備的操作。儀表方面：由儀表專業(yè)人員校驗，使室內(nèi)外各儀表指示正確一致（室內(nèi)外液位檢查確認(rèn)表），儀表聯(lián)鎖動作正確無誤（聯(lián)鎖確認(rèn)表），此外，合格的儀表風(fēng)引至每一臺儀表的控制閥（室內(nèi)外調(diào)節(jié)閥檢查確認(rèn)表）。電氣車間對電氣設(shè)備已檢查完畢，并確保電氣設(shè)備在開車使用時不會出現(xiàn)故障，同時裝置各處照明也應(yīng)完備好用。儀表開車前準(zhǔn)備工作A：要積極配合工藝做好氣密、水洗、置換等工作，在工藝溶劑冷運和熱運完成后做好儀表引壓管排放工作（排除引壓管內(nèi)積液和積氣，確保儀表指示準(zhǔn)確）。B：開車期間要合理安排人員（特別是PV-2151、FV-1118等安排人員檢查電磁閥是否復(fù)位動作）。儀表開車前準(zhǔn)備工作C：室內(nèi)外要密切配合，要嚴(yán)重按照步驟滿足條件后方可進入下一步，防止程序紊亂，執(zhí)行不下去（如果出現(xiàn)該情況要重新復(fù)位重新開始，本程序以停主油泵為起始點）。D：最后在系統(tǒng)運行期間要做好儀表引壓管排放