资料一分厂塔器与换热器相关参数.docx
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资料一分厂塔器与换热器相关参数
TCS工段主体设备相关参数及工艺用途
一塔器
(一)10-T101—1#重氯硅烷去除塔
1.参数
工艺参数:
温度:
设计值:
245℃操作值:
219℃
压力:
设计值:
0.5Mpa(G)操作值:
0.324Mpa(G)
流量:
进口:
1462kg/h出口:
1399kg/h(顶部)45.3kg/h(底部)
介质:
H2、HCl、TCS、DCS、STC、IC5、DS
设备参数:
尺寸:
φ450mm×17880mm
重量:
2600kg
规格:
10块塔板的板式塔
2.工作原理:
利用各工艺介质的沸点不同,从而在塔体内对流体中的各组分进行分离提纯。
3.工艺用途:
从TCS合成工序出来的混合物进入到1#重氯硅烷去除塔,塔顶馏出物是低沸点的物质(DCS、TCS、STC、I-C5和甲基氯硅烷等),这些物质将被送入TCS提纯工序提纯;塔底釜液主要是重氯硅烷和一些高沸点金属氯化物,这些物质被送入淋洗系统进行处理。
4.配套设备:
a.塔顶空冷器(10-E111)、回流罐(10-D101)和回流泵(10-P102A/B);
b.塔底再沸器(10-E112)和釜液泵(10-P103A/B)。
(二)10-T102—2#重氯硅烷去除塔
1.参数
工艺参数:
温度:
设计值:
245℃操作值:
219℃
压力:
设计值:
0.5Mpa(G)操作值:
0.324Mpa(G)
流量:
进口:
1462kg/h出口:
1399kg/h(顶部)45.3kg/h(底部)
介质:
H2、HCl、TCS、DCS、STC、IC5、DS
设备参数:
尺寸:
φ450mm×17880mm
重量:
2600kg
规格:
10块塔板的板式塔
2.工作原理:
利用各工艺介质的沸点不同,从而在塔体内对流体中的各组分进行分离提纯。
3.工艺用途:
从TCS合成工序出来的混合物进入到1#重氯硅烷去除塔,塔顶馏出物是低沸点的物质(DCS、TCS、STC、IC5和甲基氯硅烷等),这些物质将被送入TCS提纯工序提纯;塔底釜液主要是重氯硅烷和一些高沸点金属氯化物,这些物质被送入淋洗系统进行处理。
4.配套设备:
a.塔顶空冷器(10-E113)、回流罐(10-D102)和回流泵(10-P105A/B);
b.塔底再沸器(10-E114)和釜液泵(10-P106A/B)。
(三)10-T103—1#TCS提纯塔
1.参数
工艺参数:
温度:
设计值:
-13/145℃操作值:
119℃
压力:
设计值:
0.56Mpa(G)操作值:
0.38Mpa(G)
流量:
进口:
3037.35kg/h
出口:
2664.57(顶部)382.79kg/h(底部)
介质:
H2、HCl、TCS、DCS、STC、IC5、DS
设备参数:
尺寸:
φ800mm×34461mm
重量:
10500kg
规格:
六级填料的填料塔
2.工作原理:
利用各工艺介质的沸点不同,从而在塔体内对流体中的各组分进行提纯精馏。
3.工艺用途:
从混合氯硅烷储罐(10-TK105)出来的混合氯硅烷被送到1#TCS提纯塔进行提纯分离,塔顶出来的轻组分是含DCS、HCl和IC5的TCS,进入到第二级精馏:
塔底出来的重组分物质是含有TCS、DS(重氯硅烷)和甲基氯硅烷的STC,被送到STC提纯工序。
4.配套设备:
a.塔顶空冷器(10-E117)、回流罐(10-D103)和回流泵(10-P109A/B);
b.塔底再沸器(10-E118)和釜液泵(10-P108A/B)。
(四)10-T104—2#TCS提纯塔
10-T105—3#TCS提纯塔
1.工艺参数:
温度:
设计值:
105℃操作值:
80℃
压力:
设计值0.42Mpa(G)操作值:
0.24Mpa(G)
流量:
进口:
2664.57kg/h
出口:
303.74(顶部)2358.94kg/h(底部)
介质:
HCl、TCS、DCS、STC、IC5
设备参数:
尺寸:
φ1800mm×62685mm
重量:
45900kg(10-T104)+45900kg(10-T105)
规格:
七级填料的填料塔(每一个塔)
2.工作原理:
利用各工艺介质的沸点不同,从而在塔体内对流体中的各组分进行提纯精馏。
3.工艺用途:
1#TCS提纯塔塔顶出来的TCS进入到2#、3#TCS提纯塔,从2#提纯塔顶部出来的低沸点物质(含有DCS、HCl和IC5的TCS),进入到TCS氯化工序;从3#塔底部出来的是高沸点物质(较纯的TCS),进入到4#TCS提纯塔给料罐。
4.配套设备:
a.塔顶冷凝器(10-E119)、回流罐(10-D104)和回流泵(10-P110A/B);
b.塔底再沸器(10-E118)和釜液泵(10-P108A/B)。
(五)10-T106—4#TCS提纯塔
10-T107—5#TCS提纯塔
1.10-T106工艺参数:
温度:
设计值:
125℃操作值:
79/100.6℃
压力:
设计值0.49Mpa(G)操作值:
0.383Mpa(G)
流量:
进口:
9972.29kg/h
出口:
9954.47(顶部)17.82kg/h(底部)
介质:
HCl、TCS、DCS、STC、MCS
设备参数:
尺寸:
φ2300mm×45490mm
重量:
45000kg
规格:
五级填料的填料塔(每一个塔)
2.10-T107工艺参数:
温度:
设计值:
125℃操作值:
79/100.6℃
压力:
设计值0.49Mpa(G)操作值:
0.383Mpa(G)
流量:
进口:
9972.29kg/h
出口:
9954.47(顶部)17.82kg/h(底部)
介质:
HCl、TCS、DCS、STC、MCS
设备参数:
尺寸:
φ2300mm×45490mm
重量:
45000kg
规格:
五级填料的填料塔(每一个塔)
3.工作原理:
利用各工艺介质的沸点不同,从而在塔体内对流体中的各组分进行提纯精馏。
4.工艺用途:
含部分杂质的TCS进入4#、5#TCS提纯塔,从4#提纯塔顶部出来的低沸点产品(TCS和少量的DCS)被送到吸附床进行吸附;从5#塔底部出来的少量的高沸点杂质(TCS、STC和甲基氯硅烷)送到半固废料储罐进行处理。
5.配套设备:
a.塔顶空冷器(10-E121)、回流罐(10-D105)和回流泵(10-P114A/B);
b.塔底再沸器(10-E122)。
(六)10-T108—6#TCS提纯塔
1.参数
工艺参数:
温度:
设计值:
-13/210℃操作值:
183℃
压力:
设计值1.87Mpa(G)操作值:
1.62Mpa(G)
流量:
进口:
3412.45kg/h
出口:
103.58(顶部)3308.87kg/h(底部)
介质:
HCl、STC、IC5
设备参数:
尺寸:
φ750mm×34403mm
重量:
13800kg
规格:
三级填料的填料塔
2.工作原理:
利用各工艺介质的沸点不同,从而在塔体内对流体中的各组分进行提纯精馏。
3.工艺用途:
从TCS分离塔6#塔顶分离出来的低沸点杂质(HCl和IC5),进入到HCl分离塔进行分离;从塔底出来的高沸点产品(STC)分作两股流体:
一股STC被返回到氯化反应器中,对进入到氯化反应器不纯的TCS进行预热;另一股STC则被送到STC提纯工序进行提纯。
4.配套设备:
a.塔顶冷凝器(10-E123)、回流罐(10-D106)和回流泵(10-P116A/B);
b.塔底再沸器(10-E124)、平衡罐(10-D107)和釜液泵(10-P128A/B)。
(七)10-T109—1#STC提纯塔
1.参数
工艺参数:
温度:
设计值:
-13/135℃操作值:
108℃
压力:
设计值0.36Mpa(G)操作值:
0.2Mpa(G)
流量:
进口:
764.15kg/h
出口:
37.5(顶部)726.65kg/h(底部)
介质:
DCS、STC、TCS、MCS、DS、DMDCS
设备参数:
尺寸:
φ500mm×39301mm
重量:
13000kg
规格:
六级填料的填料塔
2.工作原理:
利用各工艺介质的沸点不同,从而在塔体内对流体中的各组分进行提纯精馏。
3.工艺用途:
混合后的STC进入到1#STC提纯塔中,塔顶馏出物是低沸点的杂质(甲基氯硅烷),被送到有机废料储罐;塔底釜液是STC和少量的杂质,被送到2#STC提纯塔进行下一段提纯。
4.配套设备:
a.塔顶空冷器(10-E131)、回流罐(10-D111)和回流泵(10-P125A/B);
b.塔底再沸器(10-E132)和釜液泵(10-P126A/B)。
(八)10-T110—2#STC提纯塔
1.参数
工艺参数:
温度:
设计值:
-13/145℃操作值:
118℃
压力:
设计值:
0.48Mpa(G)操作值:
0.3Mpa(G)
流量:
进口:
726.65kg/h
出口:
676.86kg/h(顶部)49.78kg/h(底部)
介质:
TCS、DS、STC、MCS、DMDCS
设备参数:
尺寸:
φ600mm×43947mm
重量:
14500kg
规格:
六级填料的填料塔
2.工作原理:
利用各工艺介质的沸点不同,从而在塔体内对流体中的各组分进行提纯精馏。
3.工艺用途:
含有少量的MCS、DMDCS、DS和TCS的STC,经过2#STC提纯塔分离,塔顶馏出物是低沸点的产品(STC)被送到STC储罐;塔底排出釜液是高沸点物质(甲基三氯硅烷),送到有机废料储罐;
4.配套设备:
a.塔顶空冷器(10-E133)、回流罐(10-D112)和回流泵(10-P127A/B);
b.塔底再沸器(10-E134)和釜液泵(10-P139A/B)。
(九)10-T111—1#氯硅烷分离塔
1.参数
工艺参数:
温度:
设计值:
165℃操作值:
127℃
压力:
设计值:
0.67Mpa(G)操作值:
0.49Mpa(G)
流量:
进口:
28748.21kg/h
出口:
16083.94kg/h(顶部)12664.3kg/h(底部)
介质:
TCS、STC、DCS
设备参数:
尺寸:
φ1700mm×31895mm
重量:
17500kg
规格:
31块塔板的板式塔
2.工作原理:
利用各工艺介质的沸点不同,从而在塔体内对流体中的各组分进行提纯精馏。
3.工艺用途:
含有TCS、DCS和STC的混合氯硅烷进入到1#氯硅烷分离塔进行分离,从塔顶出来的低沸点物质TCS和DCS被送到DCS/TCS储罐;从塔底出来的高沸点物质(STC)被送到氢化进料罐。
4.配套设备:
a.塔顶空冷器(10-E127)、回流罐(10-D109)和回流泵(10-P121A/B);
b.塔底再沸器(10-E128)和釜液泵(10-P120A/B)。
(十)10-T112—2#氯硅烷分离塔
1.参数
工艺参数:
温度:
设计值:
155℃操作值:
128℃
压力:
设计值:
0.63Mpa(G)操作值:
0.45Mpa(G)
流量:
进口:
39686.3kg/h
出口:
7613.35kg/h(顶部)32072.9kg/h(底部)
介质:
TCS、STC、DCS、MCS
设备参数:
尺寸:
φ1400mm×55995mm
重量:
30800kg
规格:
70块塔板的板式塔
2.工作原理:
利用各工艺介质的沸点不同,从而在塔体内对流体中的各组分进行分离提纯。
3.工艺用途:
含有TCS、DCS、STC和少量MCS的混合氯硅烷被送到2#氯硅烷分离塔进行分离,从塔顶出来的低沸点物质(含杂质的TCS)被返送到4#TCS提纯塔给料罐;从塔底出来的高沸点物质(STC)被送到氢化进料罐。
4.配套设备:
a.塔顶空冷器(10-E129)、回流罐(10-D109)和回流泵(10-P122A/B);
b.塔底再沸器(10-E130)和釜液泵(10-P123A/B)。
(十一)10-T113—HCL回收塔
1.参数
工艺参数:
温度:
设计值:
-20/65℃操作值:
-14.38℃
压力:
设计值:
1.95Mpa(G)操作值:
1.693Mpa(G)
流量:
进口:
103.58kg/h
出口:
103kg/h(顶部)0.58kg/h(底部)
介质:
HCL、STC、IC5
设备参数:
尺寸:
φ300mm×2481mm
重量:
420kg
规格:
一级填料的填料塔
2.工作原理:
利用各工艺介质的沸点不同,从而在塔体内对流体中的各组分进行分离提纯。
3.工艺用途:
含有IC5和少量STC的HCl进入到HCl回收塔中,HCl气体被分离后从塔顶回收到HCl缓冲罐中;塔底釜液是高沸点杂质(STC和IC5),最终被送到有机肥料储罐。
4.配套设备:
a.塔顶冷凝器(10-E125);
b.塔底再沸器(10-E126)。
二、反应器
(一)10-R101—1#TCS合成炉
1.参数
壳体工艺参数:
温度:
设计值410℃操作值340℃
压力:
设计值1.0/F.VMPa(g)操作值0.35MPa(g)
流量:
进口1663kg/h出口1663kg/h
介质:
进口HCl+MG-Si出口氯硅烷
内盘管工艺参数:
温度:
设计值410℃操作值350℃
压力:
设计值0.6MPa(g)操作值0.5MPa(g)
流量:
进口11589kg/h出口11589kg/h
介质:
进口热油出口热油
设备参数(壳体):
尺寸:
ID1220×15880(mm)
重量:
22500kg
设备参数(内盘管):
尺寸:
OD48.3(壁厚:
10.15)×11670(mm)
管数:
168根
换热面积:
271m2
重量:
21500kg
2.工作原理
工业硅粉和氯化氢在一定的温度(340℃)和压力(3.5barg)下发生化学反应(Si粉在HCl气体的作用下沸腾)生成约85%的TCS,12%的STC,2%的DCS,1%的DS和H2等。
由于此反应是放热反应,在反应开始之前,要向盘管内充入350℃的高温热油,将进入合成炉的HCl和Si粉加热到约340℃,反应一旦开始,要向盘管内充入60℃的低温热油,用于带走合成炉内反应放出的热量,以维持反应炉的正常温度。
3.工艺用途
用于将输送入TCS合成炉的MG-Si和HCl在一定的温度和压力下合成三氯氢硅(TCS)气体。
(二)10-R102—2#TCS合成炉
1.参数
壳体工艺参数:
温度:
设计值410℃操作值340℃
压力:
设计值1.0/F.VMPa(g)操作值0.35MPa(g)
流量:
进口1663kg/h出口1663kg/h
介质:
进口HCl+MG-Si出口氯硅烷
内盘管工艺参数:
温度:
设计值410℃操作值350℃
压力:
设计值0.6MPa(g)操作值0.5MPa(g)
流量:
进口11589kg/h出口11589kg/h
介质:
进口热油出口热油
设备参数(壳体):
尺寸:
ID1220×15880(mm)
重量:
22500kg
设备参数(内盘管):
尺寸:
OD48.3(壁厚:
10.15)×11670(mm)
管数:
168根
换热面积:
271m2
重量:
21500kg
2.工作原理
工业硅粉和氯化氢在一定的温度(340℃)和压力(3.5barg)下发生化学反应(Si粉在HCl气体的作用下沸腾)生成约85%的TCS,12%的STC,2%的DCS,1%的DS和H2等。
由于此反应是放热反应,在反应开始之前,要向盘管内充入350℃的高温热油,将进入合成炉的HCl和Si粉加热到约340℃,反应一旦开始,要向盘管内充入60℃的低温热油,用于带走合成炉内反应放出的热量,以维持反应炉的正常温度。
3.工艺用途
用于将输送入TCS合成炉的MG-Si和HCl在一定的温度和压力下合成三氯氢硅(TCS)气体。
(三)10-R103—TCS氯化反应器
1.参数
工艺参数:
温度:
设计值:
185℃
操作值:
156℃
压力:
设计值:
2.0Mpa(G)
操作值:
1.73Mpa(G)
流量:
3412.45kg/h
介质:
HCL、TCS、IC5、STC、IC5、DCS和Cl2
设备参数:
尺寸:
φ1300mm×1620mm
重量:
400kg
2.工作原理:
通过搅拌器将气态Cl2和液态TCS均匀搅拌,使氯气与TCS充分反应,从而生成STC。
3.工艺用途:
气态CL2与含有IC5的液态TCS在反应器中反应生成STC,STC与IC5的沸点相差较大,从而在接下来的提纯中才能将IC5除去。
4.配套设备:
搅拌器(10-A101)
三换热器
(一)10-E112-01—1#重组分脱出塔再沸器
1.参数
1.1工艺参数
(1)管程
温度:
设计值250℃
操作值入口219℃,出口225℃
压力:
设计值1.27/F.VMPa(g)
操作值0.4MPa(g)
流量:
6832kg/h
介质:
氯硅烷
(2)壳程
温度:
设计值300℃
操作值入口250℃,出口230℃
压力:
设计值1.65MPa(g)
操作值0.62MPa(g)
流量:
22961kg/h
介质:
热油
(3)积液程
温度:
设计值245℃
操作值常温
压力:
设计值1.65MPa(g)
操作值常压
介质:
空气
1.2设备参数
(1)尺寸:
壳程ID400(壁厚:
8)×8256(mm)
管程OD19.05(壁厚:
1.65)×7000(mm)
管数179根
管间距23.81(mm)
管排列方式90°
(2)重量:
2420kg
(3)换热面积:
69.6m2
2.工作原理:
来自1#重氯硅烷去除塔底部的氯硅烷液体(219℃)通过泵输送到该再沸器管程一侧,同时,再沸器的壳程通入高温热油(250℃),管程的氯硅烷液体和壳程的高温热油经过热交换,使氯硅烷汽化并返回到重氯硅烷去除塔。
3.工艺用途:
把来自1#重氯硅烷去除塔的氯硅烷进行加热汽化。
(二)10-E114-01—2#重组分脱出塔再沸器
1.参数
1.1工艺参数
(1)管程
温度:
设计值250℃
操作值入口219℃,出口225℃
压力:
设计值1.27/F.VMPa(g)
操作值0.4MPa(g)
流量:
6832kg/h
介质:
氯硅烷
(2)壳程
温度:
设计值300℃
操作值入口250℃,出口230℃
压力:
设计值1.65MPa(g)
操作值0.62MPa(g)
流量:
22961kg/h
介质:
热油
(3)积液程
温度:
设计值245℃
操作值常温
压力:
设计值1.65MPa(g)
操作值常压
介质:
空气
1.2设备参数
(1)尺寸:
壳程ID400(壁厚:
8)×8256(mm)
管程OD19.05(壁厚:
1.65)×7000(mm)
管数179根
管间距23.81(mm)
管排列方式90°
(2)重量:
2420kg
(3)换热面积:
69.6m2
2.工作原理:
来自2#重氯硅烷去除塔底部的氯硅烷液体(219℃)通过泵输送到该再沸器管程一侧,同时,再沸器的壳程通入高温热油(250℃),管程的氯硅烷液体和壳程的高温热油经过热交换,使氯硅烷汽化并返回到重氯硅烷去除塔。
3.工艺用途:
把来自2#重氯硅烷去除塔的氯硅烷进行加热汽化。
(三)10-E115-01—1#TCS合成炉冷凝器
1.参数
1.1工艺参数
(1)管程
温度:
设计值410/-21℃
操作值入口154℃,出口-15℃
压力:
设计值1.08/-0.1MPa(g)
操作值0.35MPa(g)
流量:
3240kg/h
介质:
氯硅烷
(2)壳程
温度:
设计值65/-29℃
操作值入口-25℃,出口-17℃
压力:
设计值1.4MPa(g)
操作值0.58MPa(g)
流量:
85909kg/h
介质:
冷油
(3)积液程
温度:
设计值45℃
操作值常温
压力:
设计值1.4MPa(g)
操作值常压
介质:
空气
1.2设备参数
(1)尺寸:
壳程ID550(壁厚:
10)×5067(mm)
管程OD25.4(壁厚:
1.65)×3800(mm)
管数213根
管间距31.75(mm)
管排列方式30°
(2)重量:
3000kg
(3)换热面积:
56m2
2.工作原理:
来自1#合成器废物分离罐顶部的氯硅烷气体(154℃)进入到该冷凝器管程一侧,同时,冷凝器的壳程通入冷油(-25℃),管程的氯硅烷气体和壳程的冷油经过热交换,将氯硅烷气体冷凝成液态。
3.工艺用途:
把来自1#合成器废物分离罐的氯硅烷气体进行冷凝。
(四)10-E116-01—2#TCS合成炉冷凝器
1.参数
1.1工艺参数
(1)管程
温度:
设计值410/-21℃
操作值入口154℃,出口-15℃
压力:
设计值1.08/-0.1MPa(g)
操作值0.35MPa(g)
流量:
3240kg/h
介质:
氯硅烷
(2)壳程
温度:
设计值65/-29℃
操作值入口-25℃,出口-17℃
压力:
设计值1.4MPa(g)
操作值0.58MPa(g)
流量:
85909kg/h
介质:
冷油
(3)积液程
温度:
设计值45℃
操作值常温
压力:
设计值1.4MPa(g)操作值常压
介质:
空气
1.2设备参数
(1)尺寸:
壳程ID550(壁厚:
10)×5067(mm)
管程OD25.4(壁厚:
1.65)×5067(mm)
管数213根
管间距31.75(mm)
管排列方式30°
(2)重量:
3000kg
(3)换热面积:
56m2
2.工作原理:
来自2#合成器废物分离罐顶部的氯硅烷气体(154℃)进入到该冷凝器管程一侧,同时,冷凝器的壳程通入冷油(-25℃),管程的氯硅烷气体和壳程的冷油经过热交换,将氯硅烷气体冷凝成液态。
3.工艺用途:
把来自2#合成器废物分离罐的氯硅烷气体进行冷凝。
(五)10-E118-01—1#TCS精馏塔再沸器
1.参数
1.1工艺参数
(1)管程
温度:
设计值230/-13℃
操作值入口180℃,出口160℃
压力:
设计值2.45MPa(g)
操作值0.452MPa(g)
流量:
47322kg/h
介质:
热油
(2)壳程
温度:
设计值145/-13℃
操作值入口118℃,出口118℃
压力:
设计值1.9/F.VMPa(g)
操作值0.417MPa(g)
流量:
12964kg/h
介质:
氯硅烷
(3)积液程
温度:
设计值150℃
操作值常温
压力:
设计值2.45MPa(g)
操作值常压
介质:
空气
1.2设备参数
(1)尺寸:
壳程ID700×6099(mm)
管程OD19.05
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