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某化学公司乙苯脱氢岗位操作规程概论.docx

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资源描述
阿贝尔化学(江苏) 有限公司 02016-01 乙苯脱氢岗位操作规程             阿贝尔化学(江苏)有限公司 二零一六年六月 编制: 王方伟 张羽鹏 李赛英 审核: 兰 烜 李洪滨 陈友光 审定: 刘 巍 陈晓弘 批准: 刘玉珍 发放使用范围:乙苯脱氢单元 发布时间:2016年7月 执行日期:2016年10月 受控状态:受控 文件履历表 文件标题 文件编号 001-2016-01 页数 78 苯乙烯装置操作规程 编 写 王方伟 张羽鹏 2016年7月第一次编写 版次 页次 制修订内容 修改人 修改日期 生效日 目录 第一章 概述 1.1装置概况 1.1.1 设计依据 阿贝尔化学(江苏)有限公司25万吨/年乙苯苯乙烯成套技术工艺包转让及工程设计合同。 1.1.2 设计资料 (1)阿贝尔化学(江苏)有限公司乙苯苯乙烯装置设计资料。 (2)常州瑞华化工工程技术有限公司先进苯乙烯技术设计资料。 1.1.3 设计原则 (1)大力推进科技进步,积极采用新工艺新技术,提高装置技术含量,降低物耗、能耗,尽可能节省建设投资。 (2)装置设计要做到技术先进、安全可靠,严格执行国家现行的有关标准规范和安全法规。 (3)加强装置内污染物的治理,采用新工艺、新技术,确保装置投产后污染物处理和环境保护达标。 1.1.4 设计范围 阿贝尔化学(江苏)有限公司乙苯/苯乙烯装置苯乙烯设计生产能力25万吨/年,年操作时间为8000小时,装置操作范围为70一三0%。 1.2岗位简介 本装置乙苯脱氢单元采用二次加热,两级串联反应器的负压绝热脱氢工艺。在负压和绝热条件下,实现乙苯脱氢反应制取苯乙烯。本工段的目的:是在一定的设备内,尽可能经济地生产苯乙烯,设计产率时应通过控制第一和第二段入口温度使转化率保持接近设计值。这两处温度应相同,但如果第二段入口温度比第一段入口温度稍高一些,则可能对选择性有些好处。当然进料率是影响产率的基本决定因素。苯乙烯精馏单元系统接受粗苯乙烯分馏系统的粗塔釜液(粗苯乙烯)进行精馏分离等一系列加工处理,获得本装置的主产品精苯乙烯。 第二章 岗位任务及管理范围 2.1岗位任务 (1)苯乙烯单元岗位职责主要负责脱氢系统、苯乙烯精馏系统及对于中间罐区的正常运行。 脱氢系统 乙苯脱氢系统的岗位任务是,将乙苯单元来的合格乙苯和蒸汽混合蒸发后,与来自蒸汽过热炉301来的过热蒸汽,混合到反应温度,进入脱氢反应器,在催化剂作用下,脱氢制得苯乙烯,高温脱氢反应物经冷却冷凝后,在分离器中分离成气相、烃相和水相。烃相为脱氢混合液送去粗苯乙烯精馏,水相工艺冷凝液经汽提系统处理后,进入低压冷凝液罐,作为锅炉给水或送界外。尾气经冷却去炉子做燃料气。 (2)负责本单元区域内的安全、环保工作。 (3)负责本单元的异常事故处理,正确分析、判断、处理各种异常情况,做到及时、准确,将各类事故消灭在萌芽;发生事故时,要严格遵照应急处理预案。 2.2管理范围 该苯乙烯装置苯乙烯单元由300号、400号和500号单元组成。300号是脱氢反应和工艺凝液及尾气处理部分;400号是脱氢液分馏精制及其相关的抽真空系统和阻聚剂系统;500号单元是装置界区内的及蒸汽及凝液、废水处回收系统。 本岗位管理范围主要包括下列工艺设备: 主蒸汽分液罐301、蒸汽过热炉301、脱氢第一反应器301、脱氢第二反应器302、中间再沸器300、过热器301、汽包303、低压蒸汽发生器302、低低压蒸汽发生器303、脱氢尾气密封罐302、乙苯蒸发器304、急冷器301、油水分离器305、主冷器305、聚结器312、后冷器306、汽提塔301、汽提塔冷凝器307、汽水混合器302、工艺水处理器306、脱氢液泵301、冷凝液泵302、塔釜液泵303、压缩机吸入罐307、水封罐308、尾气冷却器309、尾气后冷却器310、吸收塔302、吸收剂冷却器311、解析塔303、工艺凝液冷却器308、尾气压缩机301、压缩机排放罐310、吸收塔釜液泵305、解吸塔釜液泵306、吸收剂加热器3一三。 2.3 岗位职权与责任 (1) 严格按岗位操作规程,及安全技术规程操作,并遵守各项生产管理规章制度。 (2) 按作业计划完成产量、质量指标,不得随意增减负荷,严禁不合格品进入下道工序。 (3) 正确操作和维护好本岗位所属的一切设备,当发生故障或发现异常现象时,必须按程序联系钳工、电工、仪表工等检查修理。 (4) 按时、认真、准确地填写岗位原始记录和交接班记录,并保持其清洁和完整。 (5) 按值班长的指令开、停车及切换设备等。 (6) 当发生异常现象或事故时,必须采取积极的抢救措施。并报告值班长,不得擅自离开本岗位。 (7)负责本岗位动火或检修前的设备倒空,加堵盲板、清洗、蒸煮、置换、分析直至合格交出检修,并负责现场监护及检修后的验收。 (8) 未经车间允许,不得任意改变操作程序及工艺条件进行试验性工作。 (9) 在紧急情况下(如发生危及人身或安全生产的险情,若拖延时间即可造成重大事故)有权通知前后工序,并立即停车处理,立即报告班长。 (10) 在巡回检查中,发现威胁生产,影响安全,阻碍交通,有损环保的现象和问题,有权上报,并协同有关人员妥善处理。 (11)对不符合安全规定的操作、检修及动火等工作,有权令其停止工作,并立即报告班长。 (12) 对新工人和实习生,必须按合同进行包教工作。 第三章 产品及原材料的性质规格 3.1 物化性质 3.1.1 物理性质 (1) 乙苯 脱氢单元所用的原料乙苯分别来自乙苯精馏单元乙苯回收塔203的新鲜乙苯和来自苯乙烯精馏单元第一、第二粗苯乙烯塔403/404的循环乙苯(除乙苯外,还含有少量的苯、甲苯、苯乙烯)。新鲜乙苯中含二乙苯的量必须严格控制小于10,总乙苯中进料中的苯乙烯含量必须严格控制在1%以下。 乙苯是无色透明的液体,它的沸点为一三6.2℃,凝固点为-96.2℃,闪点-45℃,相对密度为0.882,临界温度619.4℃,临界压力3.86,乙苯易燃,它的蒸汽与空气能形成爆炸混合物,其爆炸范围为2.3~7.4。 (2) 苯乙烯 苯乙烯为无色油状液体,有芳香气味。熔点为-30.63℃,沸点:145.2℃,折光率:1.5439,比重(D25):0.9045,闪点:28.1℃,自燃点:390℃。 3.1.2 化学性质 (1) 乙苯 乙苯的侧链易被氧化,氧化产物随氧化剂的强弱及反应条件的不同而异。在强氧化剂(如高锰酸钾)或在催化剂的作用下,用空气或氧气进行氧化生成苯甲酸,若用缓和氧化剂或在温和的反应条件下进行氧化,则被氧化生成苯乙酮,乙苯上的侧链在一定的条件下可从相邻原子上脱去二原子氢,形成双键,生成苯乙烯。 (2) 产品苯乙烯 苯乙烯能够发生自聚、共聚、氧化、还原、卤化的化学反应。 3.2 原材料规格 3.2.1 乙苯规格 组份 单位 质量指标 外观 无色透明液体 密度 (20℃) 3 0.866-0.870 水浸物酸碱性 ( 值) 6.0-8.0 乙苯 ≥99.80 苯 ≤0.01 甲苯 ≤0.005 二甲苯 () ≤50 二乙苯 () ≤10 异丙苯 () ≤100 硫 () ≤5 氯离子 ≤ 1.0 游离水 无 3.2.2 苯乙烯产品规格 组 份 单 位 质量指标 苯乙烯 ³99.80 色度(-) 号 £10 a-甲基苯乙烯 () £400 醛类(以苯甲醛计) () £50 聚合物 () £10 过氧化物(以H2O2计) () £50 硫 () £2 氯化物(以-计) () £1 () 10~一五 二甲苯 () £100 苯乙炔 () £一三0 水 () £200 3.2.3 脱氢催化剂 脱氢催化剂采用中国上海石科院的,技术指标为:运行周期30个月,乙苯转化率在63%以上,苯乙烯收率在62%以上。 3.2.7公用工程规格及界区条件 (1)中压蒸汽 温度 一八4℃+10℃ 压力 1.0 (2)高压蒸汽 温度 248℃±10℃ 压力 4.0 (3)低压蒸汽 温度 146℃ 压力 0.35 (4)低低压蒸汽 温度 110℃ 压力 0.04 (5)脱盐水(二级脱盐水) 硬度 0 电导率 <0.2 2 <0.02 铁离子 <0.02 铜离子 <0.01 值 6.5~7 压力() 0.4 温度(℃) 环境 (6)循环冷却水 温度 (上水) 33℃ (回水) 43℃ 压力 (上水) 0.45 (回水) 0.25 (7)新鲜水 温度 环境 压力 0.2~0.4 (8)仪表空气 温度 常温 压力 0.5~0.6 露点 -40℃(0.6压力下) (9)装置空气 温度 常温 压力 0.6 (10) 氮气 温度 常温 压力 0.6 纯度 ≥99.9%() 氧气 ≤10() 水 ≤5() 露点 -60℃ 油、尘 无 (11)天然气 温度 常温 压力 0.1-0.3 密度 0.69823 热值 86073 (12)供电电压及其变动范围: 10000V:交流三相三线制,中性点不接地或经消弧线圈接地系统。电压波动范围:±7%; 380/220V:三相四线制,中性点直接接地系统。频率及其波动范围:50±1.5; 短路容量:10000V时最大350;最小100。 电压选择:电动机>70采用采用低压软启动的方案。 电动机<一五0采用380V交流。 谐波电流:<5%。 (一三)冷冻水(55%乙二醇水溶液) 温度(上水) 0℃ (回水) 5℃ 压力 0.4 第四章 工艺过程说明 4.1 生产工艺原理 4.1.1 脱氢反应 (1) 脱氢反应主反应 乙苯()在高温、负压下强吸热发生脱氢反应生成苯乙烯()和氢气(H2): ↔ 2 C6H5C2H5 C6H522↑ (吸热) 这是一个强吸热可逆体积增大反应。反应进行方向取决于反应器的操作条件(主要是反应温度、反应压力和进料空速),反应进行的最大程度由乙苯和苯乙烯间的平衡决定。在水蒸汽存在下,该可逆反应的平衡常数 可表达为: = 2/(1-X)/(1+X+乙苯) 式中 P 反应系统总压 X 乙苯的平衡转化率 乙苯水蒸汽/乙苯摩尔比 因此,较高的温度有利于乙苯转化为。 (2) 脱氢反应副反应 在脱氢反应器中除了发生脱氢主反应,还发生热裂解、氢化裂解等副反应。 ① 主要的副反应如下: C6H523C6H6+C2H4 Δ = 25.20 (吸热) C6H523 +H2C6H53+4 Δ = -一三.06 (吸热) ② 其它副反应 C6H523 +H2C6H6+C2H6 Δ = -10.00 (放热) C+2H2O2H2+2 Δ = 190.0 (吸热) 4+H2O +3H2 Δ = 53.00 (吸热) C2+2H2O 2+4H2 Δ = 55.00 (吸热) 以及水蒸气的变换反应 +H2O H2+2 Δ = -9.84 (放热) 在水蒸汽浓度很高时,可能发生下列反应: C6H523+2H2O C6H53+ 2+H2 Δ = 26.14 (吸热) C6H523+2H2O C6H6+4+2+2H2 Δ = 16.36 (吸热) ③ 热裂解反应 在没有催化剂的情况下,乙苯在高温条件下也能裂解转化为。以该方式完成了苯乙烯的首次工业生产。乙苯转化率低(约10~一五%)且对的选择性也低(50~55%)。在目前的催化工艺中,由于反应温度仍然较高,热反应就会发生。对于乙苯生成的热反应,主要副产物是苯及其转化生成高级芳烃 (如蒽或芪)的复杂混合物以及焦碳。热反应在约600℃以下并不明显发生。但在约655℃以上对影响总产率是一个相当大的因素,使在蒸汽(它能除焦)存在的情况下,甚至在催化剂床内,只要温度高,这些非选择性反应仍将发生。 减弱热裂解反应的一个工艺方法是在乙苯接触催化剂前,不要把乙苯加热到充分反应温度(620℃以上)。该方法涉及把乙苯气化后,同抑制结焦的蒸汽一起过热到低于580 ℃,然后,刚好在催化剂床入口前将其与稀释蒸汽的大部分混合。主稀释蒸汽被加热的温度,必须保证过热乙苯/蒸汽混合物达到理想的催化床入口温度。在两段反应系统中,通过把第一段出料再热器直接安装到第二个反应器的入口处来减弱热反应。因为温度远低于580℃,所以从第一段出口到第二段反应器的体积对热反应来说影响是不大的。第二段出料较热,而且第二催化剂床与第一冷却器之间的空间尽可能小,以减少压降。 4.2 工艺流程叙述和关键控制 4.2.1 脱氢工艺流程概述及关键控制 脱氢系统由乙苯蒸发及脱氢反应、工艺凝液处理与汽提、尾气压缩及吸收三部分组成。乙苯蒸发及脱氢反应由二台串联的脱氢反应器(二台脱氢反应器之间设一台中间换热器)、蒸汽过热炉、卧置组合式换热器、乙苯蒸发器等设备构成。 乙苯蒸发的功能是使原料乙苯完成配汽、蒸发和过热,然后同来自蒸汽过热炉的高温过热水蒸汽混合,获取热量,升到反应温度,进入反应器催化剂床层,在负压和绝热条件下发生脱氢反应。反应器排出的高温气态生成物,经逐级冷却冷凝并回收热量,然后进入下游的工艺凝液(脱氢液和水)处理及尾气处理部分进一步加工处理。 工艺凝液处理与汽提及尾气处理部分的主要作用是,使脱氢反应的生成物和水及尾气实现分离,并使脱氢反应系统处于负压工况。其中脱氢凝液及汽提部分的主要设备是汽提塔和油水分离器(脱氢液和水的重力沉降分离器),它们的功能是实现水和烃类的分离,获得脱氢液。尾气处理部分包括尾气压缩及吸收与解吸,主要设备有尾气压缩机、吸收塔和解吸塔等。它们的功能是回收脱氢尾气中的芳烃,并使脱氢反应系统形成负压操作条件。 4.2.2 脱氢单元详细叙述 (1) 乙苯进料部分 ① 流程叙述 乙苯进料系统的目的是将液体乙苯汽化后作为脱氢反应器的进料。来自乙苯精馏单元的热乙苯或贮罐的新鲜乙苯(通常采取的是热的新鲜乙苯直接从乙苯装置进入乙苯蒸发器304,但还留有少部分来自中间罐区的冷乙苯),在调节阀的控制下与苯乙烯精馏单元的循环乙苯汇合。尽管把液体进料称为乙苯,但实际上它还含有少量的苯和甲苯及苯乙烯,其中苯和甲苯是新鲜乙苯和循环乙苯中含有的,苯乙烯来自循环乙苯。 混合后的乙苯与来自蒸汽管网的0.35配气蒸汽,一同进入乙苯蒸发器304壳程(乙苯总进料与一次蒸汽质量比为1:0.4),在接近常压85下被管程0.35蒸汽间接加热后蒸发,获得温度约95℃的乙苯/水蒸汽共沸物,然后进入过热器301壳程。在壳程被管程的刚从脱氢第二反应器302流出的,温度为 582℃左右的反应产物加热到520℃左右。这股乙苯/水蒸汽物流在预混合器300处,同来自蒸汽过热炉301B室的过热到8一八℃的主蒸汽混合,温度达到626℃左右后,立即进入反应器301催化剂床层,乙苯在负压绝热条件下发生脱氢反应。在乙苯蒸发器底部设有乙苯排污线,将一部分乙苯排放到油水分离器305。其主要目的是防止系统里积累苯乙烯聚合物或其它重组份。该排放量设定约为总乙苯进料量的1%,(此排放量可根据实际分析情况进行调整)。 ② 关键控制点 新鲜乙苯和来自第一、第二粗苯乙烯塔的循环乙苯一起决定了系统总的蒸发需要量。混合(总乙苯)流量为系统的关键控制参数。该总的乙苯流量由321控制,乙苯的总量由403、第二粗苯乙烯塔404来的循环乙苯总量,和乙苯单元直接来的热乙苯,和罐区来的新鲜乙苯组成。 去304的蒸汽流量,根据蒸发器304的总液位要求自动调节。一次的蒸汽流量由321控制。(一次蒸汽与总苯进料的比值控制位0.4倍)。 来自乙苯蒸发器的乙苯排污,设定在乙苯总进料率的1%。排污率太低会引起聚合物累积,产生结垢和传热问题。排污率太高会增加苯乙烯精馏系统的负荷。 (2) 脱氢反应部分 ① 流程叙述 脱氢反应器301的出料,在中间再热器300的管程,被壳程来自蒸汽过热炉301A室的842℃主蒸汽再加热,从而达到脱氢第二反应器302的进料温度后,进入到脱氢第二反应器302进行脱氢反应。 主蒸汽流量一定不能低于主蒸汽与总烃类进料的重量比,此比率为1.0。 换热后的蒸汽以610℃的温度,回到蒸汽过热炉301的B室辐射段,并在B室炉管中过热到819℃,过热后的蒸汽从B室出来,进入到第一段脱氢反应器301入口前的预混合器300,在那里与来自过热器101壳程的520℃过热乙苯/蒸汽进料混合。乙苯/蒸汽混合物基本上具有固定的蒸汽/乙苯的比值,其值为0.40,与主蒸汽混合,生成混合的蒸汽/乙苯之比约为1.4。 炉管A和B的出口温度根据要求调节,以产生理想的脱氢第一段和第二段反应器入口温度。这些温度随着催化剂的老化,要求作相应的调整(可根据催化剂厂家的建议调整),以保持乙苯转化率在设计值。正常情况下脱氢第一反应器301进出口温差约为80℃左右,转化率约为39%。 脱氢第一反应器301的出料,流过中间再热器300的管程,在那与蒸汽过炉301的A室炉管出来的过热蒸汽换热,被加热到634℃,然后进入脱氢第二反应器302入口圆筒,并沿外径向通过第二反应器催化剂床层,进行脱氢反应,然后进入外环空间,离开脱氢第二反应器302,并进入靠近脱氢第二反应器302的热回收系统。正常情况下脱氢第二反应器302出入口温差约为49℃左右,转化率约为38.5%,系统中乙苯总转化率为65%,选择性为97%。 ② 关键控制 关键控制是,将乙苯的转化率保持在设计水平,根据第二级脱氢反应器出口处,或脱氢液产品中的苯乙烯浓度测定。还可以根据第一和第二脱氢反应器出口,测定的苯乙烯浓度,来分别计算出每个反应器的反应情况,经过调整达到优化目的。第一级和第二级催化剂床层的进口温度,决定了乙苯的总转化率,依次由蒸汽过热炉301出口温度控制。 蒸汽总进汽量与总烃进料量的重量比率也同样重要,水比1.2~1.4,日常控制在1.3。 用控制压缩机吸入口压力的方法,控制反应系统的压力,并且保持平稳操作,如果尾气压缩机操作条件允许,尽量保持反应压力在较低水平,以便得到对苯乙烯的最高选择性。 为延长脱氢催化剂的寿命,应考虑下列操作要点: A)避免反应器温度频繁变化或者波动。温度变化会引起催化剂在承载催化剂的进出口网之间热膨胀或冷收缩。催化剂会部分压碎,生成粉尘从而增加反应器床层的压降。 B)保持乙苯和蒸汽进料的流动尽可能无短期波动。由于进料量波动会引起振动造成催化剂粉尘。 C)避免在没有有机物情况下,蒸汽在温度高于550℃时通过催化剂36小时以上。这样做会引起催化剂性能变坏。 (3) 脱氢反应器出料冷却部分 ① 工艺叙述 脱氢反应器出料冷却系统的作用是冷却并冷凝大部分反应器生成的气体,在该系统中回收大部分的热量同时产生装置内所用的两个等级压力蒸汽,即:0.35蒸汽和0.04蒸汽。 第二级反应器302流出物包括有机气化物、蒸汽和不凝气体组成,它们在约585 ℃通过过热器301管程、低压蒸汽发生器302管程和低低蒸汽发生器303的管程后,相应冷却到351℃、160℃和120℃。低压蒸汽发生器302为水平热虹吸型换热器,由汽包303提供液体循环和静压头。来自0.35凝结水回收罐503的工艺凝液,在调节阀306的控制下注入到汽包303。在汽包的蒸汽出口处有一个除沫装置,目的是增加汽、液分离效果。低低压蒸汽发生器303是水平釜式换热器。工艺凝液来源也是来自503由调节阀308控制注入该发生器。汽包303和低低压蒸汽发生器303均为连续排污,汽包303来的排放液直接排到303。从低低压蒸汽发生器303管程出来的气体物料约为120℃。在通过急冷器301时,同来自聚结器312的51℃工艺凝液直接接触,反应产物气流被急骤冷却到67℃左右(仍呈气态),从急冷器301流出,继而进入主冷器305的管程,被冷却到54℃(呈气、液两相),并实现气液分离。液相流入油水分离器305中,气相与来自汽提塔冷凝器307壳程的不凝气汇合,在后冷器306中一同被进一步冷却至38℃,被冷凝下来的液相也流入油水分离器305,在后冷器未被冷凝的气体,用乙苯进行在线喷淋,使不凝气携带的苯乙烯和聚合物降至最低。然后混合物进入到压缩机吸入罐307进行油水分离。以便在进入尾气压缩机(301)之前,除去携带的液体。 ② 关键控制 在反应产物冷却系统中,最重要的控制点是,在低压蒸汽罐中和废热交换器的壳程中,保持数量足够的液体,使得锅炉的管子不会烧干,造成热点和管子损坏。这种设备装有仪表,一旦液位不能维持时在紧急停车情况下,能保持正常液位和紧急停车造成的联锁。锅炉排污应进行定期分析,确保保持正确的排污排放速率。 要保持数量足够的蒸汽或乙苯/蒸汽,通过乙苯/蒸汽过热器301的壳程也是十分重要的,使管程的出口温度一定不要超过400℃,这是低低压蒸汽发生器302的管程设计温度,否则会损坏该设备。 (4)蒸汽过热炉部分 ① 工艺叙述 蒸汽过热炉301的目的是,过热用于加热乙苯/蒸汽进料和第一脱氢反应器反应产物的主稀释蒸汽,从而达到脱氢反应器301、302所要求的进口温度。 主蒸汽首先在蒸汽过热炉的301炉管A室对流段炉管中预热,然后在A室辐射段炉管中过热。主蒸汽在炉管A中过热至约842℃,使其通过中间再热器300进行间接热交换,使得能够将第一级脱氢反应器的反应产物加热至6一三℃,换热后主蒸汽在609℃时,回到过热炉的炉管B室进行再加热约至819℃,该蒸汽与来自乙苯/蒸汽过热器(301)的乙苯蒸汽/气相混合物合并,从而达到第一段脱氢反应器的进口温度要求。 为了达到清洁生产目的,蒸汽过热炉301炉子还接收一股来自412的不凝气在此焚烧处理。 在正常操作期间301加热炉采用的是混合燃烧的形式,燃料的品种包括:尾气、天然气。其中尾气是本系统生产过程中产生,天然气是外部采购。 ② 关键控制点 关键控制是控制A室和B室炉管出来的主蒸汽的出口温度,它是通过调节各辐射段烧嘴的燃料量来实现的。 烟囱气体中氧气的过剩量,决定蒸汽过热炉的热效率。可以用连续型氧分析仪进行测量。过剩空气量太大,会造成离开蒸汽过热炉烟囱中热量过多,因而降低了加热器的效率。过剩空气量太少,会引起蒸汽过热炉的某些部位空气不足,燃料不能完全燃烧。这将造成燃烧滞后,使蒸汽过热炉内存在热点,甚至会损坏炉管。在蒸汽过热炉中过量空气量,可以通过调节加热炉的风门,和挡板进行控制。值得注意的是在调节过程中,一定要注意观察使炉内的压力始终为微负压,正常操作时炉膛内的负压约为5~10() (5) 水分离部分 ① 工艺叙述 水分离系统的目的是收集和分离反应产物中冷凝下来的和水相,一相中夹带另一相的数量可以略而不计。在产品中夹带游离水,会引起苯乙烯精馏系统波动。如果水中含有大量游离有机物会使从工艺冷凝水气提系统出来的水不合格,从而不能作为锅炉给水使用,也会因有机物中的苯乙烯聚合而堵塞汽提系统。 来自305和306的有机物和水相,通过重力排入油水分离器(305)中进行分离。分离出的脱氢液通过内部挡板溢流到有机物贮槽,在此用脱氢液泵(301)将其输送到苯乙烯精馏系统苯乙烯精馏(预分离塔401)或脱氢液罐3101。 水相则用冷凝液泵302打输送到凝结器312 ,在此进行进一步的液液相分离。分离出的油相返回 305,而水相则通过冷凝液过滤器301除掉催化剂等细小颗粒之类的固体,然后送到工艺凝液汽提塔301中。为使夹带的苯乙烯量,及送到工艺凝液汽提塔的可溶聚合物量最低,在冷凝液泵302的入口加入乙苯冲洗液,冲洗液和聚结器312分离出的油相,一起返回到油水分离器305。 ② 关键控制 油水分离系统的关键控制点是,油水分离器内的液体界面液位准确、稳定,确保得到良好的液-液分离效果,各相彼此夹带量微小。通过重新设定界面调节器316来调节界面液位。在开车过程中,油水分离系统没有稳定以前,要通过室外操作人员在30一三02泵出口,连续取样的方式,观察油里是否带水,或水里是否带油。辅助判断界面表是否指示正确。 (6)工艺凝液汽提部分 ① 工艺叙述 工艺冷凝水汽提系统的目的是,从工艺冷凝水中除去所有可溶性有机物,和其它杂质,使它能适合于用作锅炉水。用蒸汽汽提冷凝水除去有机物,再用过滤方法,除去固体杂质来达到工艺要求。 来自脱氢反应部分的冷凝液(饱和了有机物,可溶性气体,并含有一些催化剂粉尘颗粒),用冷凝液泵302送出,经过聚结器312、冷凝液过滤器301后主要分成两股物流,一股作为急冷水,通过调节阀3101控制注入到301,另一股则进入汽提塔冷凝器307的管程,在此被壳程来自于汽提塔顶的蒸气预热,继而进入汽水混合器302,同0.35蒸汽直接混合,升温至73℃左右后,作为汽提塔进料,进入汽提塔汽提塔301顶层塔板处。 汽提塔301是一座筛板塔。0.04的汽提蒸汽在流量控制器(334)控制下加至第十层塔板下的塔内。通过水蒸汽的汽提作用,汽提出工艺凝液中的烃类物质,并由塔顶排出,在汽提塔冷凝器的壳程中被冷凝。冷凝液返回油水分离器305,未冷凝的气体,同主冷器305管程排放的未冷凝气体,汇合一同进入后冷器306。 从汽提塔底来的汽提后的冷凝水,用汽提塔塔釜液泵303,打出到工艺水处理器306中,在那里把经过汽提后的,工艺凝液中的残余催化剂粉尘颗粒和所有不溶性聚合物除去。过滤后,大部分作为锅炉给水排至界外,小部分则进入工艺凝液冷却器308的壳程,经循环水冷却后,部分作为急冷水,部分进入尾气压缩机301。 汽提塔301处于负压操作工况,其负压由尾气压缩机301产生。开工期间尾气压缩机301尚未启用时,使用0.35蒸汽为汽提剂。 ② 关键控制参数 在汽提塔中,主要是控制好到汽水混合器中蒸汽流量,以保持进料温度恒定。并且控制汽提塔底部汽提蒸汽加入量,使汽提蒸汽和冷凝液进料的比值,保持稳定,以保证汽提效果。302备用泵一定要投用自启动功能,否则,一旦302主泵故障,尾气压缩机和急冷器将停止工作。进而引起整个脱氢系统的波动或停车。 (7)尾气压缩机和回收部分 ① 工艺叙述 尾气压缩机的目的是,使脱氢反应系统达到所需要的负压,来实现更好的苯乙烯转化率和选择性。 尾气回收部分的目的是,回收整个脱氢系统中的芳烃循环返回到系统中,尾气则作为蒸汽过热炉的燃料燃烧。 从压缩机吸入罐307来的尾气,被尾气压缩机301抽吸,尾气在压缩机中从21增压至164。为防止出口温度过高造成苯乙烯聚合,在压缩机入口用注入冷凝水的方式,保持出口温度的稳定。 尾气水封罐308,与尾气压缩机入口罐307相连,在开车和紧急情况(如压缩机停车)时将尾气释放至火炬中。 从尾气压缩机出来的气体,被送到压缩机排放罐310进行缓冲,并实现部分气液分离。 压缩机排放罐310罐底收集的工艺凝,通过液面控制排放到工艺凝液处理系统的油水分离器305。 压缩机排放罐310罐顶排出的气体物流,进入尾气冷却器309的管程,被壳程的循环水冷却。所得凝液返回压缩机排放罐310,而未冷凝气体物流,除一部分回流到尾气压缩机301进口管线,作为流量补充外(由压缩机进口压力控制流量),其余部分则进入尾气后冷器310的管程,被壳程的冷却介质继续冷却,使管程排出的尾气中水含量最低。被冷凝的凝液和309的凝液,一同返回到310罐。从310管程排出的未冷凝气体,进入吸收塔吸收塔302下部的塔内。 吸收塔302为填料塔,塔顶操作压力约43,操作温度约10℃;塔底操作压力约48,操作温度约17℃。来自解吸塔解析塔303塔底的贫油吸收剂,经过312和311后被冷却到10℃,吸收剂从塔的顶部向下喷淋,将尾气进料物流中夹带的芳烃物质加以吸收,未被吸收的尾气送至302,作为蒸汽过热炉301的燃料。 吸收塔302底部富油,在液面控制下被吸收塔釜液泵305抽吸出来。这股物流,先后流经吸收剂换热器312和吸收剂加热器3一三,被加热到110℃左右,进入解析塔303顶部。解析塔303是一座真空条件下操作的填料塔,塔顶操作压力约62 ,操作温度约101℃;塔底操作压力约66 ,操作温度约100℃。它的底部通入40的低低压蒸汽, 把进入到解析塔303的富油中的芳烃解吸出来, 所得芳烃和水蒸汽混合气体,从解析塔303塔顶排至脱氢反应出料急冷器301前。 多乙苯残油间断的加入到该系统中,以补充汽提塔的残液的损失。为了防止循环残液物料中重馏分的积累,需定期排出一股残液并送往界区外。吸收塔302塔底有一条到305的排水管线,以排掉塔底收集的凝水。 ② 关键控制参数 尾气压缩机是蒸汽透平驱动的,保持压缩机的入口压力的稳定是很重要的,它的稳定是通过调节透平的转速,和调节压缩机回流阀356的开度来实现。 压力控制器同时控制两台压缩机,按需要增加或减少蒸汽透平的转速。 尾气回收系统的关键控制参数是控制好残油温度,具体是要保证残油冷却器311冷却效果良好,并要及时排放302塔内的凝液。 (关于尾气压缩机的其它控制要点可参考供应商提供的资料) 第五章乙苯脱氢单元开车准备工作 1 开车前应具备的条件 (1)所有设备、管线、仪表、电器等安装完毕,并验收合格;系统吹扫、试压完毕,传动设备试运转合格;有完整的试压、检查记录和齐全的验收手续。系统气密合格,氮气置换合格(O2≤1)。 (2)应该保温刷漆的设备、管道的保温刷漆工作已结束,现场已清理干净,设备位号、管道物料流向标记正确。 (3)公用工程(水、电、汽、气、风等)系统已正确运行,能力和规格符合要求。 (4)蒸汽系统化学清洗完毕,单机试运已全部合格结束,三剂装填完,台台设备完好,安全设施完善好用,全部安全阀已定压就位,打铅封。 (5)仪表联锁整定,调校完,达到正确待用条件,并置于旁路状态。 (6)防毒、防护、事故急救设施齐全,消防器材配备就位。(7)交通干道畅通,临时设施一律拆除,照明齐全,地面平整清洁。 (8)设备静电接地线 物料管道的跨线安装应全部符合要求,接地电阻符合规定。 (9)电气人员对岗位各电器设备进行检查校对工作,确保无误。 (10)分析化验工作准备就绪。 (11) 装置和班组的各项规章制度建立健全,必需的技术文件(如试车方案、操作法、安全规程、工艺流程、岗位记录纸及报告表等)准备齐全。 (12)岗位人员应认真讨论,切实掌握试车方案与技术要求,并经逐级考试合格,方能上岗。 2. 开车前已检查过的内容 (1) 已联系仪表人员对仪表做好检查。所有现场流量、温度、压力、液位等一次仪表与控制室各二次显示仪表正确对应;所有现场各执行机构与控制室的各调节仪表正确对应,调节阀气开、气关符合要求。 (2) 所有调节阀均应进行试动作,必须开启灵活,阀位与调节器输出值相对应,试动作后,所有调节器均应置于手动全关位置。 (3) 所有联锁,信号报警仪表应进行模拟动作准确可靠。模拟动作结束后,所有联锁信号报警值均应置于正常开车规定值。所有调节仪表均应将参数初步整定。 (4) 联系电器人员对岗位各电器设备进行检查校对工作,确保无误。 (5) 取样点应当密封良好,在线分析仪处于旁路状态。 (6) 检查所有阀门,旋塞填料是否完整合乎要求,压盖松紧是否合格,每个阀门,旋塞必须由全关到全开动作一次,均应灵活好用,检查后关闭全部阀门,但通向液面计、压力计、分析仪器采样口的阀门和常压设备的放空阀应全部打开。 (7) 检查系统盲板抽堵情况,抽除开车中应抽除的盲板,加堵开车中应加堵的盲板,所有加堵的盲板均应画出盲板位置图。注明盲板公称直径,盲板厚度与盲板材质由装置存档。 (8) 检查并确认所有设备和管线里的水已通过倒淋和地沟排放掉,系统完成了干燥后,全部倒淋和排空阀关闭并加堵管帽。 (9) 检查脱盐水系统的设备、管道、安全设施,确认已具备接收脱盐水的条件。 (10)检查乙苯精馏单元已完成开车前准备工作循环苯处于待供状态。 3 开车前的工艺准备工作 (1) 准备好开车所需工器具。 (2) 准备消防器材和防护器材。 (3) 与公用工程及有关单位联系,接收水、电、汽、气达到正常指标后等待开车。 (4) 所有排放口和放空口(工艺的正常放空不能关)都要关闭并加上管帽。所有隔离盲板都已拆掉,包括把工艺系
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