资源描述
乙苯-苯乙烯装置生产流程及说明
1烃化系统工艺流程
3.1.1烃化反应部分:
由装置外来的新鲜苯进入循环苯罐(V-203)与分离部分来的循环苯混合后,由循环苯泵(P-207)分两路输送,一路通过反应产物-循环苯换热器(E-201、E-202)与反应产物换热,汽化过热至301.8P,然后进入循环苯/反烃化料加热炉(F-102)加热至390T后,从顶部进入烃化反应器(R-101);另一路与从乙苯分离部分来的反烃化料混合后进入循环苯/反烃化料加热炉(F-102)加热至425P后,从顶部进入反烃化反应器(R-102)。
从装置外来的催化干气进入催化干气分液罐(V-101),分液后分三路进入烃化反应器(R-101)。由烃化反应器(R-101 )和反烃化反应器(R-102)出来的反应产物混合后,依次经反应产物-循环苯换热器(E-201、E-202)、工艺凝液-反应产物换热器(E-203)、反应产物-稳定塔进料换热器(E-204)回收热量,最后由反应产物冷凝冷却器(E-205)冷却至40P后进入吸收塔(T-201)塔釜。
当烃化反应器(R-101)第一段床层因结焦而失活时,可以采用以下方法甩开第一段床层并启用第五段床层。将反应器出料由第四段床层下部改到第五段床层下部,关闭第一段床层的干气进料,打开第四段床层干气进料。打开循环苯进第二段床层阀门,关闭循环苯进R-101顶阀门。
3.1.2吸收稳定部分:
由乙苯分离部分的乙苯精馏塔底泵(P-209)送来的乙苯精馏塔釜液,经循环吸收剂冷却器(E-206)冷却到40T后进入吸收塔(T-201)顶部,与塔釜闪蒸出来的汽相逆流接触,将其中绝大部分苯及重组分吸收下来。吸收塔(T-201)塔顶压力为0.6MPa,顶部排出的烃化尾气送往PSA部分的原料气分液罐(V-1)。为了及时取出吸收过程产生的热量,保证吸收效果,T-201上部的吸收液由吸收塔中间泵P-202输送,经吸收塔中间冷却器E-207冷却到40P后返回T-201下部。吸收塔(T-201)釜液由稳定塔进料泵(P-201)输送,经反应产物-稳定塔进料换热器(E-204)加热到125P后进入稳定塔(T-202)中部。
稳定塔顶冷凝冷却器(E-208)采用海水为冷却介质,塔顶压力为0.65MPa,从T-201顶气相管线有DG25的管线通往稳定塔回流罐(V-201)保持T-201顶压稳定,顶温控制在112. 6P。从稳定塔回流罐(V-201)排出的塔顶不凝气作为烃化尾气的一部分送往PSA部分,排出的液体由稳定塔回流泵送回稳定塔顶部。稳定塔再沸器(E-209)采用热载体为加热热源,釜温控制在167.8P。釜液由循环苯塔进料泵(P-204)输送到分离部分。
3.1.3再生部分:
再生分为催化剂再生和干燥剂再生两个过程。
再生催化剂时由界区外来的氮气和空气经计量后进入氮压机入分液罐(V-109),与来自再生器冷却器(E-121)的循环氮气混合,然后经过再生气脱硫器(D-101)和再生气干燥器(D-102)进入氮压机(C-101)升压至0.8MPa。升压后的气体进入再生气换热器(E-120)与来自烃化反应部分的循环氮气换热,然后进入再生气加热炉(F-103)加热至530P,再进入烃化反应器(R-101)与反烃化反应器(R-102)。由烃化反应部分出来的气体一部分经热载体开停工冷却器(E-123)冷却后经火炬气分液罐(V-801)排往界区外火炬系统,大部分作为循环氮气经再生气换热器(E-120)和再生器冷却器(E-121)换热后进入氮压机入分液罐(V-109)。
再生干燥剂时系统内的循环氮气经再生气加热炉(F-103)加热至2P后进入再生气干燥器(D-102),然后经过再生气换热器(E-120)和再生器冷却器(E-121)换热后进入氮压机入分液罐(V-109)。切除再生带出的水后经再生气脱硫器(D-101 )进入氮压机入,氮压机出循环氮气经再生气换热器(E-120)回收热量后进入再生气加热炉(F-103)。
3.1.4 PSA氢提纯部分:见《PSA (变压吸附)氢提纯装置操作规程》
3.2脱氢系统工艺流程
3.2.1脱氢反应部分:
来自0.3MPa蒸汽管网的蒸汽经主蒸汽分液罐(V-320)分液后进入蒸汽过热炉(F-301)A室,加热到810°C后进入第二脱氢反应器(R-302)顶部的过热器,出来的蒸汽降温至588P进入蒸汽过热炉(F-301)B室,加热至808C后进入第一脱氢反应器(R-301)底部的混合器。
来自乙苯分离部分或界区外的新鲜乙苯与来自苯乙烯分离部分的循环乙苯混合后,按照最低共沸组成控制流量进入乙苯蒸发器(E-301)。来自0.3MPa蒸汽管网的蒸汽按照最低共沸组成控制流量进入乙苯蒸发器(E-301)。乙苯蒸发器(E-301)用0.3MPa蒸汽作为热源,蒸发温度98C。从乙苯蒸发器(E-301)出来的乙苯/水混合物蒸汽经过热器(E-304)回收脱氢产物热量达到5C后进入第一脱氢反应器(R-301)底部的混合器。
第一脱氢反应器(R-301)进温度620C,压力0.056MPa(A),出料温度541C。出料经第二脱氢反应器(R-302)顶部的过热器加热至625C后进入第二脱氢反应器(R-302)。第二脱氢反应器(R-302)的出料温度为577C,经过过热器(E-304)、中压废热锅炉(E-306)和低压废热锅炉(E-307)回收热量后降温至120C。中压废热锅炉(E-306)产生0.3MPa饱和蒸汽经汽包(V-303)送0.3MPa蒸汽管网,低压废热锅炉(E-307)产生0.04MPa饱和蒸汽送0.04MPa蒸汽管网。
由低压废热锅炉(E-307)出来的脱氢产物压力0.033MPa(A),进入主冷凝器(E-320)后未冷凝的气体进入后冷器(E-309)。由后冷器(E-309)出来的脱氢尾气温度38C,进入压缩机吸入罐(V-308)。主冷凝器(E-320)和后冷器(E-309)冷凝下来的液体进入油水分离器(V-305)。
3.2.2脱氢液分离部分:
进入油水分离器(V-305)的液体温度51C,分层后上层油相为脱氢液,由脱氢液泵(P-301)送往苯乙烯分离部分的粗苯乙烯塔(T-401)。下层水相为含油工艺凝液,由冷凝液泵(P-302)输送,经过聚结器(V-306)和工艺水处理器(V-307)处理后进入汽提塔冷凝器(E-310)与汽提塔顶蒸汽换热后再进入汽提塔(T-301)。汽提塔用0.04MPa蒸汽汽提,塔顶压力0.041MPa(A),温度74P,塔顶蒸汽经汽提塔冷凝器(E-310)冷凝后回到油水分离器(V-305)。汽提塔釜的干净工艺凝液温度81°C,由汽提塔凝液泵(P-304)送往蒸汽凝液罐(V-701)。蒸汽凝液罐(V-701)中的工艺凝液一部分由蒸汽凝液泵(P-701)输送,送往乙苯分离和苯乙烯部分供废热锅炉发汽用;另一部分送往界区外中压凝液管网。
3.2.3尾气洗涤升压部分:
进入压缩机吸入罐(V-308)的脱氢尾气由尾气压缩机(C-301)升压至0.06MPa进入压缩机排出罐(V-309)切除水分,不凝气经尾气冷却器(E-312)冷却后进入吸收塔(T-303)下部,吸收塔(T-303)顶用来自吸收剂冷却器(E-313)的贫油洗涤,洗涤后的脱氢尾气经氢气压缩机(C-901)升压至0.5MPa后送往烃化PSA氢提纯部分。吸收塔(T-303)釜液由吸收塔塔釜泵(P-308)输送经吸收剂换热器(E-314A/B)回收热量后进入解析塔(T-304)顶部,在解析塔底部通入0.04MPa蒸汽。吸收塔釜液经过汽提解析后变为贫油,由解析塔塔釜泵(P-309)输送经吸收剂换热器(E-314A/B)回收热量和吸收剂冷却器(E-313)冷却后进入吸收塔(T-303)顶部。解析塔顶气体去主冷凝器(E-320)。
另外需要注意由于C-301排出的粗氢气中含有相当数量的水,这些水会在T-303塔釜沉积下来,故在T-303塔釜下端设有沉降区,沉积下来的水排往V-305。
3.3精馏系统工艺流程
3.3.1乙苯分离部分:
由循环苯塔进料泵(P-204)输送的稳定塔(T-202)釜液进入循环苯塔(T-203)第41块塔板。循环苯塔顶蒸出的苯蒸汽进入循环苯塔塔顶蒸汽发生器(E-210)冷凝,同时发生0.3MPa低压蒸汽供装置自用。循环苯塔顶压力为0.65MPa,顶温控制在154.3C。循环苯塔塔顶蒸汽发生器(E-210)冷凝下来的液态苯进入循环苯塔回流罐(V-202),然后由循环苯塔回流泵(P-206)输送,一部分回到循环苯塔(T-203)塔顶,另一部分进入循环苯罐(V-203)。由循环苯塔(T-203)的第29、31或33板采出的苯/甲苯馏分送往苯/甲苯塔(T-404)。循环苯塔(T-203)的釜液由循环苯塔塔底泵(P-205)抽出,一部分送往循环苯塔重沸炉(F-104)加热后返回循环苯塔(T-203)塔釜,另一部分送往乙苯精馏塔(T-204)中段。循环苯塔釜温控制在240.4C。
乙苯精馏塔(T-204)塔顶蒸出的乙苯蒸汽进入乙苯精馏塔顶蒸汽发生器(E-212)冷凝,同时发生1.0MPa中压蒸汽供装置自用。乙苯精馏塔塔顶压力为0.55MPa,顶温控制在211C。乙苯精馏塔顶蒸汽发生器(E-212)冷凝下来的液态乙苯进入乙苯精馏塔回流罐(V-204),然后由乙苯精馏塔回流泵(P-210)输送,一部分返回乙苯精馏塔顶,另一部分送往脱氢部分或装置外罐区。乙苯精馏塔重沸器(E-213A、B)采用热载体为热源,釜温控制在255C。一部分釜液送往多乙苯塔(T-205)中段,另一部分由乙苯精馏塔底泵(P-209)送往烃化部分。
多乙苯塔(T-205)塔顶蒸出的反烃化料蒸汽进入多乙苯塔顶空冷器(E-215)冷凝,冷凝下来的反烃化料液体进入多乙苯塔回流罐(V-205),其中的不凝气经多乙苯塔尾气冷却器(E-218)冷却后,由真空泵(P-215)输送排大气,冷凝液体一部分由多乙苯塔回流泵(P-212)输送,一路返回多乙苯塔(T-205)塔顶,另一路送到真空泵(P-215 )作为其工作液,使用后返回多乙苯塔回流泵(P-212)入;另一部分冷凝液体由反烃化料泵(P-213)输送到烃化部分。多乙苯塔(T-205)塔顶压力控制在0.07MPa(A),顶温控制在159.8P。多乙苯塔重沸器(E-216)以热载体为热源,釜温控制在239.4 P。釜液由多乙苯塔底泵(P-211)输送到高沸物罐(V-207),然后由高沸物泵(P-214)分别送往残油罐(V-330)和脱氢部分。
3.3.2苯乙烯分离部分:
由脱氢部分送来的脱氢液与蒸发器釜液泵(P-407)送来的循环焦油混合后进入粗苯乙烯塔(T-401)中部,由NSI输送泵(P-410)送来的新鲜NSI溶液进入粗苯乙烯塔(T-401)上部。粗苯乙烯塔(T-401 )塔顶压力0.024MPa(A),顶温控制在89P。塔顶蒸汽排往粗塔冷凝器(E-413)和粗塔冷却器(E-404),冷凝下来的液体进入粗塔回流罐(V-401),不凝气经粗塔盐冷器(E-420)冷却后由真空泵(P-420)排往蒸汽过热炉(F-301)B室炉膛烧掉。粗塔回流罐(V-401)中的液体分层,少量水在底层经排水罐(V-402)间歇排往油水分离器(V-305),油层由粗塔回流泵(P-402)分两路输送,一部分回到粗苯乙烯塔(T-401)塔顶,另一部分送往乙苯回收塔(T-402)第28板。粗塔再沸器(E-402)用0.3MPa蒸汽为热源,釜温109P,釜液由粗塔釜液泵(P-401)送往精苯乙烯塔(T-403)中部。
乙苯回收塔(T-402)顶压0.056MPa,顶温120P。塔顶气体进入乙苯回收塔冷凝器(E-407)冷凝,冷凝下来的液体进入乙苯回收塔回流罐(V-404)分层,少量水在底层间歇排往油水分离器(V-305),油层由乙苯回收塔回流泵(P-404)分两路输送,一部分回到乙苯回收塔(T-402)塔顶,另一部分送往苯/甲苯塔(T-404)中部。乙苯回收塔再沸器(E-406)用1.0MPa蒸汽为热源,釜温163P,釜液为循环乙苯,由乙苯回收塔釜液泵(P-403)送往脱氢部分乙苯蒸发器(E-301)。
苯/甲苯塔(T-404)顶压0.13MPa,顶温110P。塔顶气体进入苯/甲苯塔冷凝器(E-418)冷凝,冷凝下来的液体进入苯/甲苯塔回流罐(V-415)分层,少量水在底层间歇排往油水分离器(V-305),油层由苯/甲苯塔回流泵(P-417)分两路输送,一部分回到苯/甲苯塔(T-404)塔顶,另一部分作为回收苯送往循环苯罐(V-203)。苯/甲苯塔再沸器(E-419)用1.0MPa蒸汽为热源,釜温147P,釜液为浓度约80%的粗甲苯,由苯/甲苯塔釜液泵(P-416)输送经甲苯冷却器(E-414)冷却后送出界外。
精苯乙烯塔(T-403)顶压0.012MPa(A),顶温控制在79P。塔顶气体进入精塔冷凝器(E-409)冷凝,冷凝下来的液体进入精塔回流罐(V-405),不凝气经精塔盐冷器(E-410)冷却后由真空泵(P-420)排往蒸汽过热炉(F-301)B室炉膛烧掉。精塔回流罐(V-405)中的液体由精塔回流泵(P-406)分两路输送,一部分与来自TBC输送泵(P-408)的TBC溶液混合后回到精苯乙烯塔(T-403)塔顶;另一部分作为苯乙烯产品,经成品过冷器(E-412)冷却到9P后送往界区外。精塔再沸器(E-408)用0.3MPa蒸汽为热源,釜温98P,釜液由精塔釜液泵(P-405)抽出后,一部分返回再沸器(E-408),提供再沸器的循环动力;另一部分送往薄膜蒸发器(E-401)。薄膜蒸发器(E-401)用1.0MPa蒸汽为热源,蒸发温度130P,蒸发器蒸发后的挥发性组分返回到精苯乙烯塔(T-403)塔底,残液作为苯乙烯焦油排往釜液罐(V-406),由蒸发器釜液泵(P-407)抽出,大部分作为循环NSI进入粗苯乙烯塔(T-401),小部分排往界区外。3.4辅助系统工艺流程3.4.1燃料气部分
催化干气是本装置的燃料和主要原料,本装置的5台加热炉耗用大量的燃料气,在正常负荷时,本装置消耗全厂催化干气总量的半数以上。催化干气与燃料气联系密切组成本装置的燃料气系统。
来自装置界区外的催化干气进入烃化部分后分为三路,一路进入PSA部分的原料气冷却器(E-1),在烃化反应部分停工而PSA部分继续开工的情况下使用;第二路进入烃化反应部分的催化干气分液罐(V-101),作为烃化反应的原料;第三路进入燃料气分液罐(V-114),在装置开工初期且PSA装置停工时使用。
来自吸收塔(T-201 )顶的烃化尾气分为两路,一路进入PSA装置作为其原料气;另一路进入燃料气分液罐(V-114),在PSA装置停工时使用。
来自PSA部分的解吸气分为三路,一路进入燃料气分液罐(V-114),在正常状态下作为本装置的燃料气;第二路直接排往界区外燃料气管网,在本装置的5台加热炉和燃料气分液罐(V-114)停用时使用。第三路排往火炬总管,在PSA部分开工初期使用。
燃料气分液罐(V-114)中的燃料气分八路供本装置的5台加热炉使用。燃料气分液罐(V-114)设有压力控制PIC-11,将本装置剩余的燃料气送往界区外燃料气管网。
3.4.2蒸汽及凝液回收部分
为了在本装置内做到能量的充分利用,本装置设有1.0MPa、0.3MPa和0.04MPa三个等级的蒸汽管网。本装置有4台回收热量产生蒸汽的废热锅炉,它们和蒸汽凝液罐(V-701)组成本装置的蒸汽及凝液回收系统。
蒸汽凝液罐(V-701)有四股进料,一是来自界区外的脱盐水,仅在开工或事故状态下使用;二是来自汽提塔凝液泵(P-304)的工艺凝液;三是来自本装置的低压蒸汽凝液;四是来自PSA部分复水泵的汽轮机凝液。蒸汽凝液罐(V-701 )中的凝液由蒸汽凝液泵(P-701)输送,一部分进入本装置中压蒸汽凝液管网,再进入分离部分,经过工艺凝液-反应产物换热器(E-203)换热后分别供循环苯塔塔顶蒸汽发生器(E-210)和乙苯精馏塔顶蒸汽发生器(E-212)发汽使用;第二部分进入脱氢部分供中压废热锅炉(E-304)和低压废热锅炉(E-307)发汽使用;第三部分作为本装置的废水送往界区外。
为了保证在蒸汽凝液罐(V-701)和蒸汽凝液泵(P-701)没有运行时不影响分离部分发汽,循环苯塔塔顶蒸汽发生器(E-210)和乙苯精馏塔顶蒸汽发生器(E-212)均设有来自界区外的脱盐水管线。
本装置的1.0MPa过热蒸汽有两个来源,一是来自界区外1.0MPa蒸汽管网;二是由分离部分的乙苯精馏塔顶蒸汽发生器(E-212)发汽,并经热载体加热炉(F-101)对流段过热后产生。
本装置的0.3MPa饱和蒸汽有四个来源,一是由1.0MPa蒸汽减温减压产生;二是来自尾气压缩机C-301汽轮机的背压蒸汽;三是循环苯塔塔顶蒸汽发生器(E-210)的发汽;四是中压废热锅炉汽包(V-303)的发汽。
本装置的0.04MPa饱和蒸汽来自低压废热锅炉(E-307)的发汽。
3.4.3热载体部分:
热载体由罐区装入热载体罐(V-108),罐中热载体由热载体泵(P-118)输送进入加热炉(F-101)加热至3P。然后再分别送往乙苯精馏塔重沸器(E-213A、B)和多乙苯塔重沸器(E-216),出来的热载体再进入稳定塔重沸器(E-209),最终温度降至254P返回热载体罐(V-108)。在加热使用过程中,热载体罐内应用0.05MPa氮气密封,防止高温下热载体发生氧化裂解现象。
3.4.4制冷部分:
本装置的制冷系统是由溴化锂吸收制冷和氨压缩制冷组合的两级复迭制冷系统,采用乙二醇水溶液为冷工质,同时向苯乙烯装置提供46T的冷量和向界区外EPS装置提供2,C的冷量。由各用户返回的冷工质温度约9C,首先经过溴化锂吸收制冷系统降温至6C(冬季停用),然后一部分经氨压缩制冷系统降温至2C,然后其余的冷工质与一部分2C的冷工质混合降温至46C供苯乙烯装置使用,另一部分2C冷工质直接供界区外EPS装置使用。3.4.5密闭排放部分
本装置生产过程中排放及可能排放的液体,几乎都是有毒有害或易燃易爆的液体。为了避免在排放过程中污染环境及对操作人员造成损害,特设密闭排放系统。除了几乎是纯水的工艺凝液排往电厂、地表冲刷水排往厂区地下污水管网外,其它液体均分类排往两个密闭排放系统。来自烃化和乙苯分离部分的排放液体排往密闭排放罐V-119,最终送往罐区烃化液罐V-504。来自脱氢和苯乙烯分离的排放液体排往密闭排放罐V-325,最终送往罐区脱氢液罐V-503。真正排往界区外的高沸物和焦油,先排往残油罐V-330,最终作为燃料油排往界区外。
3.4.6火炬系统
本装置在操作过程中有时会因工艺参数波动外排少量可燃气体,在有些事故状态下可能有大量可燃气体排放。为了保证装置气体能够安全向界区外的火炬系统排放,特设火炬分液罐V-801和火炬气凝液泵P-801。本装置排火炬气体在V-801进行气液分离,保证排火炬的气体不带液。V-801中的液体由P-801输送排往V-119或罐区脱氢液罐。
3.4.7乙苯冲洗系统
由于苯乙烯非常容易聚合,有可能造成管路堵塞,故本装置设有乙苯冲洗系统。
来自界区外罐区的乙苯进入乙苯冲洗总管,然后分五路送往脱氢部分的尾气压缩机(C-301)、粗苯乙烯塔(T-401)进料及釜液泵(P-401)、精塔冷凝器(E-409)进料、精塔釜液泵(P-405)、NSI 输送泵(P-410)。
3.4.8罐区
联合装置罐区共有储罐11台,密闭排放罐1台,机泵13台。罐区储存有联合装置所需原料苯和戊烷,开工过程产生的烃化液和脱氢液,分离过程可能产生的不合格乙苯和不合格苯乙烯,合格的中间产品乙苯和产品苯乙烯。为了防止污染环境和对操作人员造成损害,罐区所有排放的有机液体均排往密闭排放罐,然后根据情况再排往烃化液罐或脱氢罐。
罐区各罐排放的气体分三种情况进行处理,原料苯罐(V-502A/B)、脱氢液罐(V-503)、烃化液罐(V-504)及不合格乙苯罐(V-507)的排空气体经E-502回收有机物后排大气,回收的液体返回脱氢液罐。乙苯罐的排空气体经E-504回收乙苯后排大气,回收的乙苯返回乙苯罐。苯乙烯及不合格苯乙烯罐各自设有循环冷却器,保证罐内液体的温度低于15°C,将排放的苯乙烯气体减少到最少。
罐区各罐中烃化液罐、脱氢液罐、乙苯罐和不合格乙苯罐由罐区岗位管理。
真空解吸气缓冲罐V-3排出的气体进入解吸气压缩机GB-2将解吸气升压后排往界区外燃料气管网。
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