分离工段流程叙述.doc

分离工段工艺流程简述

分离工段冷区包括预冷、氢气分离、脱甲烷塔、甲烷化、脱乙烷塔、乙炔加氢、乙烯精馏几个系统；热区包括脱丙烷塔、碳三加氢、丙烯精馏塔、脱丁烷塔几个系统。现将各流程分述如下：
一、 预冷
来自裂解器干燥器的裂解气进入裂解气预冷系统。第一级预冷裂解气由四个换热器组成，裂解气通过四台换热器，被冷却到-32℃。第一台为脱甲烷塔预冷器（E1401），用-6.7℃的丙冷剂冷却冷凝裂解气。第二台为脱甲烷塔预冷器（E-1402），用-21.7℃的丙烯冷剂冷却裂解气。第三台裂解气预冷器为循环乙烷汽化器（E-1461），用来自乙烯精馏塔底的循环乙烷，在该汽化器中汽化，裂解气吸收冷量后，进入第四台裂解气预冷器(E-1403),用-41.3℃的丙烯冷剂冷却裂解气，将裂解气冷却至-32℃，送至脱甲烷塔第一进料分离罐（D-1411）。在该分离罐中，被冷却的液烃与裂解气分离，液烃组成主要为碳三和比碳三更重的组分，少量的甲烷和碳二馏分。液烃从该分离罐底流出后送至脱甲烷塔，作为脱甲烷塔第一股进料。从分离罐顶部流出的裂解气到第二级裂解气预冷系统。
第二级裂解气预冷器由四台换热器EY-1404、EY1411、EY1411BA、EY1411BB并联组成，将裂解气冷却至-70.8℃。裂解气经过并联的第二级脱甲烷塔预冷器后进入脱甲烷塔第二进料分离罐（D-1412），液相物料由控制阀控制进入脱甲烷塔罐顶气相物料经三台并联的冷却器（EY1412/EY1406、EY1412B/EY1406B、EY1417）后，将裂解气冷却冷凝至-98.6℃，送至脱甲烷塔的第三进料分离罐(D-1413)，在该分离罐中，被冷凝的烃液从分离罐底部流出，送至脱甲烷塔，作为脱甲烷塔从底部向上数的第三股进料，气相裂解气从该分离罐顶流出送至第四级预冷系统。
裂解气从第三进料分离罐顶流出后，进入并联的第三脱甲烷塔换热器(EY1413/EY1413B)后，被冷凝冷却到-119℃的物料进入甲烷塔(C1430)。设置甲烷塔的目的是使裂解气中含有的乙烯在燃料气中的损失量最少。塔顶设置并联的甲烷冷凝器EY1435/1435B，将裂解气冷却至-122.5℃，裂解气部分冷凝，冷凝的液体进入回流罐D1436作为甲烷塔的回流。气体进入甲烷氢气分离系统。甲烷塔底的液相在第三脱甲烷塔换热器回收冷量后，进入脱甲烷塔，作为脱甲烷塔最顶部的进料。
二、 氢气分离
从甲烷塔回流罐顶流出的氢气和甲烷混合气，进入并联的EY1414/EY1414B甲烷氢气分离系统，系统利用焦尔－汤姆效应的原理，用甲烷氢自身节流膨胀，使氢气和甲烷混合气温度降至-162.2℃，气体中含有的甲烷大部分冷凝，混合气进入氢气分离罐DY1414/DY1414B，气液分离，液体和部分气体节流膨胀，降低温度，提供获得高纯度氢气所需的冷量。底部物料在脱甲烷塔换热器回收冷量后，作为乙烯装置燃料气，送至燃料气系统；分离出的纯度高于95％WT的氢气也经过各脱甲烷塔换热器回收冷量后，送至甲烷化系统。
三、 脱甲烷塔
脱甲烷塔的目的是将甲烷和乙烯分离，四股进料从不同的塔盘位置进入脱甲烷塔以达到最好的预分离效果，脱甲烷塔操作压力为3050KPA，塔底用丙烯冷剂蒸汽为热源，维持塔底温度9.0℃。塔顶并联的冷凝器EY1425/EY1425B用-102℃的乙烯冷剂蒸发提供冷量，使脱甲烷塔顶气相部分冷凝，维持冷凝温度-98℃。部分冷凝的脱甲烷塔顶物料进入脱甲烷塔回流罐D1432，大部分经脱甲烷塔回流泵G1425升压后送至脱甲烷塔顶第一块板作为回流。少量的液体从回流罐底流出后闪蒸至低压，为甲烷塔顶冷凝器提供冷量，减少在燃料气中乙烯的损失，并在各脱甲烷塔换热器中回收冷量后，返回裂解气压缩机一段吸入罐。回流罐顶的气相，由压力控制阀控制送至甲烷气膨胀压缩机，甲烷气体带动甲烷气膨胀机做功，通过等熵过程进一步降低甲烷气的温度，在脱甲烷塔底的流出物经脱乙烷塔底预热器预热后，将脱甲烷塔底的物料预热作为脱乙烷塔的进料。
四、 甲烷化
从氢气分离来的粗氢气送至甲烷化系统。氢气先经过甲烷化进出料换热器E1481A/B换热，再经过甲烷化进料加热器E1482，用HS加热甲烷化进料，脱过热的HS送至MS管网。换热至250℃-270℃的氢气进入甲烷化反应器R1480，在甲烷化反应器内，氢气中含有的一氧化碳转化成为甲烷。甲烷化反应为放热反应，出甲烷化的气体先经过甲烷蒸汽发生器E1483,产生MS，再进入甲烷化进出料换热器后，经甲烷化出口冷却器E1485，用丙烯冷剂将其冷却至13℃，进入甲烷化反应器分离罐D1481，在分离罐内，氢气中含有的游离水被分离，从该罐底流出，送至急冷水塔。氢气从该分离罐顶部流出，到氢气干燥器。经干燥后氢气含水量<3PPM，送至碳二加氢系统、汽油加氢装置和作为产品送出界外。
五、脱乙烷塔
脱乙烷塔将碳二馏分与碳三和碳三以上更重的组分分开。脱乙烷塔的操作压力2451KPA，塔顶并联的脱乙烷塔顶冷凝器E1455A/B，利用-21.6℃的丙烯冷剂，在-13.6℃条件下，塔顶气相部分冷凝，冷凝的液体经脱乙烷塔回流泵G1445A/B升压后，作为回流返回到脱乙烷塔，不冷凝的气体送至碳二加氢系统。塔设置两台脱乙烷塔的再沸器E1440A/S，一开一备，利用LS作为热源，塔底的操作温度为73～74℃，塔底主要组成为碳三和比碳三更重的组分，经液位流量串级调节，送至脱丙烷塔。
六、乙炔加氢系统
乙炔加氢系统的目的是将碳二馏分中乙炔加氢成乙烯和乙烷，保证产品中乙炔含量小于5PPM。从脱乙烷塔回流罐来的碳二馏分与氢气按比例混合后，进入碳二加氢进出料换热器E1452换热后，再经碳二加氢进料预热器E1453，用LS加热至碳二加氢反应器进料所需的温度，进入碳二加氢反应器碳二加氢反应器为绝热反应器，两段反应，出一段碳二加氢反应器的物料经碳二加氢中间冷却器E1454，用循环冷却水冷却后，进入中间绿油分离罐D1447，分离出部分绿油，罐底绿油间断排放到D1310，罐顶物料注入一定比例的氢气，进入二段加氢反应器。出二段加氢反应器的碳二馏分经碳二加氢后冷器，用冷却水冷却后，再进入碳二加氢进出料换热器，最后进入碳二加氢绿油冷凝器E1455，在该换热器中冷凝的含绿油的碳二组分通过绿油返回泵G1450A/S送到脱乙烷塔。从绿油冷凝器顶部流出的物料，送至乙烯干燥器R1453脱除碳二馏分中含有的任何水分和绿油，防止乙烯精馏塔冻堵。
七、乙烯精馏塔
乙烯精馏塔的目的是将乙烯和乙烷及少量的杂质通过精馏的方法分离，获得高纯度的聚合级的乙烯产品。来自乙烯干燥器的碳二馏分进入乙烯精馏塔，乙烯产品从塔侧线采出，出料板以上的精馏段将乙烯中的轻组分，如甲烷、氢气分离，乙烯塔顶流出物经并联的乙烯精馏塔顶冷凝器E1475A/B，用-41.3℃的丙烯冷剂，将乙烯冷凝，冷凝后的物料进入乙烯精馏塔回流罐D1476，将冷凝的乙烯和未被冷凝的气体分离，冷凝乙烯经乙烯精馏塔回流泵G1475A/S加压后，作为回流，返回乙烯精馏塔，未被冷凝的气体，返回到裂解气压缩机三段后冷器。乙烯从侧线采出后，送至乙烯球罐贮存。乙烯精馏塔的热源由两台再沸器E1460/E1465用丙烯机四段入口的丙烯气作为热源，从乙烯精馏塔底流出的物料，主要成分为乙烷、少量乙烯和重组分，经过循环乙烷汽化器E1461,送到裂解炉，作为裂解原料。
八、脱丙烷塔
脱丙烷塔设置的目的是将碳三馏分和碳四及比碳四更重的组分分离。脱丙烷有两股进料，一股来自脱乙烷塔；另一股来自凝液汽提塔，两股物料进入脱丙烷塔的不同位置。脱丙烷塔C1510操作压力720KPA。脱丙烷塔顶气体主要成分为碳三馏分和比碳三馏分更轻的组分。经脱丙烷塔冷凝器E1515，用7℃丙烯冷剂作为冷源，使碳三馏分冷凝，冷凝后的液体收集在脱丙烷塔回流罐D1516。从回流罐流出的液体经脱丙烷塔回流泵G1515升压后一般分两股，一股作为脱丙烷塔回流返回至脱丙烷塔顶；另一股送至碳三加氢系统。塔底设置三台脱丙烷塔再沸器E1510A/S/B，用LS作为热源。脱丙烷塔底物流，含碳四和比碳四更重的组分，由塔底液位和流量串级控制，送到脱丁烷塔。
九、碳三加氢
来自脱丙烷塔回流泵的碳三馏分，送至碳三加氢系统，碳三加氢系统将碳三馏分中的丙炔、丙二烯加氢成丙烯、丙烷，保证聚合级丙烯产品规格符合要求。出口碳三馏分中丙炔和丙二烯的含量不超过1000PPM。碳三加氢进料与碳三加氢循环泵送来的经一段加氢后的碳三物料混合后，再与送至系统的氢气按一定比例混合，进入碳三加氢一段反应器R1531A/S,设置两台碳三加氢一段反应器，反应器操作压力2.2MPA，入口温度20℃，反应过程为放热反应，出口温度约55℃，并有部分液体汽化。出碳三加氢一段反应器的物流经并联的碳三加氢反应器出口冷却器E1521/E1521B冷却至40℃，被冷凝的碳三馏分进入中间缓冲罐D1525，经二段进料泵G1520升压后，一部分返回一段反应器入口与进入系统的未加氢的碳三馏分混合；另一部分碳三馏分与氢气按流量比混合后，进入碳三加氢二段反应器R1532。在反应器内丙炔和丙二烯加氢后，反应器出口温度约59℃，丙炔和丙二烯的含量低于1000PPM，送至丙烯精馏塔。
十、丙烯精馏塔
设置丙烯精馏塔的目的是将丙烯与丙烷和其它少量的杂质分离，获得高纯度聚合级丙烯。由于丙烯精馏过程所需的塔板数多，采用一个塔太高，故将丙烯精馏塔分为两个塔。第一丙烯精馏塔设置两台丙烯精馏塔再沸器E1540A/B，由急冷水提供热源，塔底流出物料主要有丙烷和少量丙烯，由液位和流量串级调节阀调节，送至碳三循环汽化器，使碳三汽化，汽化的碳三馏分返回裂解炉，作为裂解原料。第一丙烯精馏塔顶流出气体，送到第二丙烯精馏塔。第二丙烯精馏塔顶气经过第二丙烯精馏塔顶冷凝器E1555A/B/C,用冷却水使丙烯冷凝，收集在第二丙烯精馏塔回流罐D1556内。用丙烯精馏塔回流泵将丙烯返回到第二丙烯精馏塔，作为丙烯精馏塔回流，不凝气返回裂解气压缩机四段吸入罐。第二丙烯精馏塔底液，用丙烯精馏塔底泵G1550A/B/C升压，送到第一丙烯精馏塔顶。聚合级丙烯产品从第二丙烯精馏塔侧线采出送至丙烯贮罐贮存。
十一、脱丁烷塔
来自脱丙烷塔底物流进入脱丁烷塔C1560，脱丁烷塔将碳四与裂解汽油分离。脱丁烷塔操作压力415KPA，塔顶物料经脱丁烷塔顶冷凝器E1565用冷却水冷却后，收集在脱丁烷塔顶回流罐D1565。该物料主要成分为混合碳四。混合碳四从回流罐流出后经脱丁烷塔回流泵升压后，分两股物流，一股物流作为脱丁烷塔回流，返回脱丁烷塔；另一股物流为混合碳四产品，可以直接送到丁二烯抽提装置，也可以送到贮罐。脱丁烷塔设置两台再沸器E1560A/B/S，用中质油作为热源。塔底流出物主要成分是碳五和比碳五更重的组分，即裂解未加氢汽油。此物流可直接送至汽油加氢装置，也可送至油品罐区油罐贮存。

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