脱硫气分MTBE联合装置操作规程.docx
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脱硫气分MTBE联合装置操作规程
脱硫——气分——MTBE联合装置操作规程
装置简介:
该装置为山东天宏新能源化工有限公司60万吨/年催化裂解、100万吨/年焦化配套炼厂气加工项目,该装置包括干气脱硫、液化气脱硫、气体分离、MTBE等单元组成。
该装置主要产品:
丙烯、丙烷、民用液化气、MTBE。
该装置有济南化工设计院设计,黑龙江省安装工程公司建设施工
技术特点:
1、液化气、干气脱硫采用常规醇胺吸收法,溶剂为复配高效MDEA溶剂,保证脱后效果。
脱硫塔采用板式塔;胺液再生塔采用波纹规整填料;液化气脱硫醇采用成熟的催化氧化法工艺。
2、液化气分馏采用三塔工艺,即脱丙烷丙烯塔、脱乙烷塔、丙烯精制塔(丙烷-丙烯分离),为了保证丙烯纯度高,设置两塔(A、B)。
3、MTBE采用离子反应、醚化、催化共沸蒸馏工艺,提高MTBE纯度和资源回收利用,节约能源。
4、液化气脱硫醇采用了两级混合器取代抽提塔,催化剂(聚酞菁钴),碱液里加入活化剂提高硫醇转化率,从而保证其脱除率。
5、气分各塔采用了高效导向浮阀塔板,提高板效率。
6、部分机泵采用变频调速技术,降低电耗。
7、采用了先进的DCS(集散型仪表)控制系统。
第一篇工艺流程
第一章脱硫工艺流程
第一节工艺控制流程图(见附图)
第二节工艺流程说明
一、干气脱硫
干气自催化装置来,进入干气脱硫塔T-103底部,经与塔顶来的贫胺液逆向接触反应进行脱硫,脱硫净化后的干气进入全厂瓦斯管网,吸收硫的富胺液自塔底自压流出,经液控阀LT-1106并入液化气脱硫富液一起进入乙醇胺贫富液换热器E-101/4,3,E-101/2,1(管程),与再生贫液换热升温后,一路作为塔二段上回流,一路从塔进料段入塔再生。
二、液化气脱硫
自催化装置(或外购)来的液化气经脱硫原料缓冲罐V-105、液位控制阀LT-1101进入罐内,由原料泵P-101/1、2经流控FT-1101进入脱硫吸收塔T-102底部与塔顶来的贫液逆向接触进行脱硫。
脱硫后的液化气去液化气脱硫醇,吸收硫的富胺液自塔底自压流出与干气脱硫富胺液一起进入E-101/4,3,E-101/2,1。
三、胺液再生
干气、液化气富胺液经E-101/4,3,2,1升温后进入胺液再生塔T-101塔底,经重沸器E-102加热分解,再生贫液过滤器过滤后,经再生塔液控阀LT-1104进入E-101/1-4,水冷器EC-102/1,2(壳程),由泵P-103/1、2升压后,一路经流控阀FT-1105进入干气脱硫塔顶部,另一路经流控阀FT-1102进入液化气脱硫塔顶部。
再生塔塔底解析出的硫化氢经填料传热传质从塔顶与水蒸汽一起进入塔顶水冷器EC101/1,2,经冷凝冷却后,进入再生塔顶回流罐V-106,酸性气经压控阀PT-1101至火炬,酸性水经再生塔回流泵P-102/1、2,经回流罐液控阀LT-1105打入塔顶做冷回流。
四、胺液的配置、补充和退存
开工前胺液由桶装抽入乙醇胺溶液缓冲罐V-104,加入除盐水,配比15﹪,由乙醇胺循环泵P-103/1、2,打入干气脱硫塔和液化气脱硫塔。
胺液生产过程中损耗或浓度下降,需往系统中补充,可将V-104配好的胺液用风压至P-103/1、2入口,补入系统。
停工时,将再生后的胺液退至V-104储存。
五、液化气脱硫醇
经脱硫后的液化气进入脱硫醇预碱洗混合器,与来自新鲜碱罐V-405的碱液均匀混合后进入预碱洗分离塔T-401,脱除硫化氢的液化气自T-401顶进入两级混合器与来自循环碱泵P-401/A、B催化剂碱液混合后进入抽提罐V-402进行抽提分离。
抽提分离后的液化气自罐顶出来,与自水洗泵来的水洗水经两级混合器混合均匀后,进入水洗沉降分离罐V-403分离,水洗后的液化气经压控阀PT-4103去气分原料罐V-201,吸收了硫醇的催化剂碱液自V-402底部出来经V-402液控阀LdT-4101与氧化风(压缩空气)混合后进入溶剂氧化塔T-402底部入塔进行碱液再生。
再生后的碱液与未反应的空气一起从塔顶进入碱液三相分离罐V-404进行分离,尾气经压控阀PT-4102放空。
再生后的碱液至P-401/A、B,经碱液流控阀FT-4101入混合器。
六、碱液系统
新鲜碱液打入新鲜碱罐V-405,加入除盐水配成生产需要的浓度。
由新鲜碱泵P-403/A、B,正常供液化气预碱洗。
碱剂配制:
新鲜碱由泵P-403/A、B打入V-404,聚酞菁钴催化剂加入罐内,搅拌均匀,供脱硫醇使用。
碱渣:
T-401碱渣排入废碱罐V-406,处销处理。
七、新鲜水
新鲜水由管网来,经水洗水泵P-402/A、B,经流控阀FT-4103注入液化气水洗混合器进V-403,由底部界位控制阀LdT-4105排至污水沟。
第二章气体分离工艺流程
第一节工艺控制流程图(见附图)
第二节工艺流程说明
一、脱丙烷系统
精制后的液化气经流量表FIQ-2200进入原料缓冲罐V-201,由脱丙烷塔进料泵P-201/1、2抽出打压后进入碳四——原料换热器E-201/2,1(壳程)换热升温(~50℃)后,进入脱丙烷塔T-201第31#或27#板上,经塔精馏分离,塔顶馏出C2、C3组分,经塔顶压控阀PT-2204进入空冷器EC-204/1,2,塔顶冷凝器EC-204/3,4,冷凝冷却后进入丙烷回流罐V-202,罐内不凝气经罐顶压控阀PT-2201放至高压瓦斯管网。
罐内冷凝液经脱乙烷塔进料泵P-203/1、2抽出分两路,一路打入脱丙烷塔顶回流控制调节塔顶温度,另一路作为脱乙烷塔T-202进料。
T-201塔底C4,一路从T-201塔底压出经塔底液控阀LT-2202进入E-201/1,2(管程)与原料换热后,进入碳四冷却器EC-203/1,2冷却后经流量计FIQ-2211去MTBE或C4罐区;一路进入T-201塔底重沸器E-202,用0.5MPa蒸汽加热至65℃后返回塔内54#板下,为塔提供热量。
二、脱乙烷系统
进入脱乙烷塔的C2、C3混合组分,经脱乙烷塔分离,塔顶C2组分经塔顶冷却EC-205/1-4冷却后进入脱乙烷塔顶回流罐V-203,顶部不凝气经压控PT-2202放至高压瓦斯管网,液相经脱乙烷塔顶回流泵P-204/1、2抽出后经流量控制阀FT-2204和液位控制阀LT-2204串级调节打入T-202塔顶作顶回流控制塔顶温度。
T-202塔底C3组分从塔底自压流出经塔底液控LT-2205和流控FT-2205串级调节送去丙烯精制塔T-203/A第44#、48#、52#板上进行精馏。
三、丙烯精制系统
T-203/A塔塔底丙烷一路由塔底自压流出经丙烷冷却器EC-201冷却后,再经塔底液控阀LT-2207,流量表FIQ-2213送至丙烷储罐;另一路经两级重沸器E-205/1,E-205/2并联加热,返回塔底第100#板下,为塔提供热量。
T-203/A塔顶馏出进T-203/B塔底第100#板下继续精馏,丙烯从塔顶馏出,经空冷器EC-206/1-4,再经水冷器EC-206/5-12冷凝冷却后进入丙烯回流罐V-204,罐顶不凝气经压控PT-2203放至高压瓦斯管网。
丙烯由丙烯塔回流泵P-206/1、2抽出,一路经流控FIC-2207打入T-203/B塔顶作为顶回流控制塔顶温度;另一路经水冷器EC-202,再经丙烯回流罐V-204液控LT-2208调节阀,流量表FIQ-2212至丙烯储罐。
T-203/B塔塔底由丙烯塔中间泵抽出经T-203/B液控LT-2206与流控FT-2206串级由泵电机变频转速调节,打入T-203/A塔顶提供回流。
第三章MTBE工艺流程
第一节工艺流程图(见附图)
第二节工艺流程说明
一、
由脱乙烷塔底来的C4组分进入碳四——原料罐V-301,由碳四进料泵P-301/1,2抽出,经流控FT-301与来自甲醇原料罐由甲醇进料泵P-302/1,2送出,经流控FT-302来的甲醇混合后进入原料加热器E-301(壳程),加热后进入离子反应器R-301/A、B上部,进入吸附床进行脱离子反应及吸附杂质后,由底部压出进入醚化反应器R-302底部。
在反应器内进行MTBE合成反应后,从反应器顶部流出经压控PT-302/1,2(管程)与共沸精馏塔T-301底来的MTBE产物换热后,进入T-301中上部床层下,与来自甲醇进料泵P-302/1、2的甲醇进床层上部,自下而上逆向反应后,再经共沸精馏后,甲醇和醚化后剩余碳四混合物由塔顶馏出进入共沸精馏塔顶水冷器EC-305/1,2,冷却后进入共沸精馏塔顶回流罐V-302再由丙烯塔回流泵抽出,一路经流控FT-303打入共沸精馏塔顶作为顶回流控制塔顶温度;另一路经V-302液控LT-303送去水洗塔。
T-301底部MTBE由塔底压出经E-302/1,2(壳程),水冷器EC-304,再经塔底液控LT-302送至MTBE灌区。
二、
剩余碳四和少量甲醇混合液由P-303/1、2来经冷却器EC-306(壳程)冷却后进入甲醇水洗塔T-302下部,经与来自甲醇回收塔T-303的水洗水逆向接触吸收进料中的甲醇,未被吸收的碳四由塔顶流出经压控PT-308至剩余碳四缓冲罐V-305,再由剩余碳四输送泵P-307/1、2抽出送至碳四储罐,塔底的富甲醇水经流控LT-306,经甲醇回收塔进出料换热器E-308(壳程)进入T-303中部,经在塔内脱吸后的甲醇从塔顶馏出,经塔顶水冷器E-310,冷却后进入甲醇回收塔冷凝罐V-306,再由甲醇回收塔回流泵P-306/1、2抽出,一路经流控FT-305打入塔顶作为回流控制塔顶温度;另一路经V-306液控LTCA-309送至储罐V-304。
T-303塔底脱吸后的水洗水一路由泵P-305/1、2抽出经E-308(管程)与回收塔进料换热,再经水冷器EC-307经塔底液控LT-308,流控FT-304串级调节后打入T-302塔顶;另一路进重沸器E-309升温后+返回塔内为塔解析提供热量。
三、开工循环系统:
醚化反应产物进开工循环罐V-303,由开工循环泵P-304打回MTBE进料加热器E-301或碳四原料罐V-301建立循环。
第二篇设备
第一章主要塔设备结构简图(见附图)
第二章设备规格、型号、材质、使用条件
第一节塔类
工艺
编号
名称
容积/M3
壳体材质
塔盘材质
塔盘
型式
操作压力/MPa
操作温度/℃
安全阀定压/MPa
T-101
胺液
再生塔
25.7
Q235-B
——
规整填料
0.2
125
——
T-102
脱硫
吸收塔
86.5
16MnR
Q235-B
筛板
1.48
45
1.57
T-103
干气
脱硫塔
17
复合板10+3
20R+0Cr18Ni10Ti
0Cr18Ni10Ti
浮阀
1.0
40
1.1
T-201
脱丙烷塔
102
16MnR
0Cr18Ni10Ti
浮阀
1.95
130
2.05
T-202
脱乙烷塔
62
16MnR
0Cr18Ni10Ti
浮阀
2.9
90
3.1
T-203A
丙烯
精制塔
330
16MnR
0Cr18Ni10Ti
浮阀
2.05
50
2.15
T-203B
丙烯
精制塔
330
16MnR
0Cr18Ni10Ti
浮阀
2.05
50
2.15
T-401
预碱洗塔
20
16MnR
——
——
1.32
40
1.47
T-402
溶剂
氧化塔
33
16MnR
0.4
40
0.55
R-301/A、B
离子
反应器
6.33
0Cr18Ni10Ti
——
——
1.2
45
1.25
R-302
醚化
反应器
55
20R+0Cr18Ni10Ti
——
——
1.2
70
1.23
T-301
共沸
精馏塔
131
16MnR
0Cr18Ni10Ti
浮阀
0.85
138
0.9
T-302
甲醇
水洗塔
33
16MnR
0Cr18Ni10Ti
浮阀
0.7
40
0.76
T-303
甲醇
回收塔
27
16MnR
0Cr18Ni10Ti
浮阀
0.02
116
——
第二节容器类
工艺
编号
名称
规格
容积/M3
材质
容器类别
操作压力/
MPa
操作
温度/℃
安全阀定压/MPa
V-101
蒸汽
分液罐
DN1000×3396×8
2.5
16MnR
一类
1.0
180
1.27
V-102
冷凝水
回收罐
DN1800×3435×6
8.6
Q235-B
常压
常压
150
——
V-103
净化风罐
DN1400×4685×10
7.2
16MnR
一类
0.8
45
0.95
V-104
乙醇胺
缓冲罐
DN2400×6300×10
28.5
16MnR
常压
常压
45
——
V-105
脱硫
原料罐
DN2800×6516×18
40
16MnR
一类
1.25
50
1.27
V-106
再生塔
回流罐
DN1200×5674×10
6.4
16MnR
一类
0.2
40
0.2
V-201
气分
原料罐
DN2800×6516×18
40
16MnR
一类
1.2
40
1.27
V-202
丙烷塔
回流罐
DN2600×6428×24
34
16MnR
二类
2.1
40
2.05
V-203
乙烷塔
回流罐
DN1800×5994×24
15
16MnR
二类
3.1
40
3.13
V-204
丙烯塔
回流罐
DN3000×6636×28
46
16MnR
二类
2.15
40
2.15
V-301
碳四
原料罐
DN2400×6308×14
28
16MnR
一类
0.9
90
0.95
V-302
共沸精馏塔回流罐
DN2000×6074×12
19
16MnR
一类
0.8
50
0.9
V-303
开停工罐
DN2400×6308×14
28
16MnR
一类
0.85
95
0.9
V-304
剩余碳四缓冲罐
DN1000×3962×14
3
16MnR
一类
0.85
40
0.9
V-401
化碱池
Φ2400×2000×1800
8.6
Q235-A
常压
常压
150
——
V-402
抽提
分离器
DN2800×6516×18
40
16MnR
一类
1.25
45
1.27
V-403
水洗
沉降罐
DN2800×6516×18
40
16MnR
一类
1.25
45
1.27
V-404
碱液三相
分离器
DN2400×6304×12
28
20R
一类
0.5
45
1.27
V-405
新鲜碱罐
DN2800×5570×6
34
Q235-B
常压
常压
55
——
V-406
废碱罐
DN2800×5570×6
34
Q235-B
常压
常压
55
——
第三节换热器
设备编号
名称
规格型号
材质
数量/台
重量/吨
E101/1-4
贫-富液
换热器
BES500-2.5-55-6/25-2I
B=200
10#/16MnR
4
12.04
E102/1,2
脱硫再生塔底重沸器
BJS800-2.5-160-6/25-4I
B=450
10#/16MnR
2
8
E201/1,2
碳四—原料
换热器
BES500-2.5-55-6/25-2I
B=200
10#/16MnR
2
6.02
E202
丙烷塔底
重沸器
BJS1000-4.0-275-6/25-2I
B=450
10#/16MnR
1
13.35
E204
乙烷塔底
重沸器
BJS800-4.0-160-6/25-4I
B=450
10#/16MnR
1
8.37
E205/1,2
丙烯塔底
重沸器
BJS1200-4.0-490-6/17-4I
B=450
10#/16MnR
2
38.92
E301
MTBE进料
加热器
AES400-2.5-35-6/25-2I
B=200
10#/16MnR
1
2.19
E302/1,2
MTBE换热器
AES400-2.5-35-6/25-2I
B=150
10#/16MnR
2
4.38
E303
共沸塔再沸器
BJS1000-2.5-270-6/25-4I
B=450
10#/16MnR
1
10.75
E309
甲醇进料
换热器
BJS700-2.5-120-6/25-4I
B=200
10#/16MnR
1
7.0
第四节空冷器
序号
设备名称编号
规格型号
数量/台
主体材质
丙烷塔顶
管束:
SL6×3-4-98-4.0S-17.1/11RF
4
10#/16MnR
1
空冷器
构架:
JS6×3-24/2x
2
EC-204/1,2
风机:
Y-SF24W6-f15(YBI60L)
4
喷淋:
PL6×3
4
丙烯塔顶
管束:
SL6×3-4-98-4.0S-17.1/11RF
8
10#/16MnR
2
空冷器
构架:
JS6×3-24/2x
EC-206/1-4
风机:
Y-SF24W6-f15(YBI60L)
喷淋:
PL6×3
冷却器
设备编号
名称
规格型号
材质
数量/台
总重/吨
EC101/1,2
胺液再生塔顶冷凝器
BJS600-2.5-90-6/25-2I
B=200
10#/16MnR
2
8
EC102/1,2
贫液冷却器
BES600-2.5-90-6/25-2I
B=200
10#/16MnR
2
8.32
EC201
丙烷冷却器
AES400-4.0-30-6/25-4I
B=200
10#/16MnR
1
2.32
EC202
丙烯冷却器
BES500-4.0-55-6/25-4I
B=150
10#/16MnR
1
3.16
EC203/1,2
碳四冷却器
BES600-2.5-90-6/25-2I
B=150
10#/16MnR
2
8.32
EC204/3,4
丙烷塔顶
冷凝器
BJS900-4.0-215-6/25-2I
B=400
10#/16MnR
2
20.6
EC205/1-4
乙烷塔顶
冷凝器
BJS800-4.0-165-6/25-2I
B=450
10#/16MnR
4
33.36
EC206/5-12
丙烯塔顶
冷凝器
BJS1000-4.0-275-6/25-2I
B=450
10#/16MnR
8
106.8
EC304
MTBE外送
冷却器
AES400-2.5-35-6/25-2I
B=200
10#/16MnR
1
2.19
EC305/1,2
共沸塔顶
冷凝器
BJS1000-2.5-270-6/25-4I
B=200
10#/16MnR
2
21.5
EC306
剩余碳四
冷却器
AES600-2.5-85-6/25-4I
B=200
10#/16MnR
1
4.39
EC307
洗涤水冷却器
AES500-2.5-55-6/25-2I
B=200
10#/16MnR
1
3.21
EC310
甲醇塔顶
冷凝器
BJS800-2.5-170-6/25-2I
B=200
10#/16MnR
1
7.0
第五节机动设备明细表
序号
工艺
编号
名称
型号
数量/台
介质
温度/℃
密度/Kg·m-3
流量/m3·h-1
扬程/m
电机型号
功率/KW
1
P-101/1、2
脱硫
原料泵
80AYⅡ
100×2
2
LPG
40
528
47
200
YB2BOS-2W
75
2
P-102/1、2
脱硫
再生泵
40AY
40×2
2
酸性水
40
1000
5
80
YB132S2-2W
7.5
3
P-103/1、2
乙醇胺循环泵
65AYⅢ-100×2
2
乙醇胺
50
1100
25
200
YB200L2-2W
37
4
P-104/1、2
凝结水泵
80AYⅡ
100
2
水
80
1000
50
100
YB200L2-2W
37
5
P-201/1、2
脱丙烷塔进料泵
80AY
50×7
2
LPG
40
528
47
340
YB315S-2W
110
6
P-202/1、2
丙烷塔回流泵
GSB-Q-
50/180
2
LPG
45.4
464
48
180
37
7
P-203/1、2
脱乙烷塔进料泵
65AY
50×7
2
C2、C3
45
464
21
350
YB250M2W
55
8
P-204
乙烷塔回流泵
GSB-F-20/130
1
C2
44.8
460
41.6
180
37
9
P-205/1、2
丙烯塔中间泵
200AY
150
2
C3
49.6
461.5
273
150
YB355S1-2W
185
10
P-206/1、2
丙烯塔回流泵
200AY
150
2
C3=
46.8
466
270
150
YB355S1-2W
185
序号
工艺
编号
名称
型号
数量/台
介质
温度/℃
密度/Kg·m-3
流量/m3·h-1
扬程/m
电机型号
功率/KW
11
P-301/1、2
碳四
进料泵
80AY
50×5
2
C4
40
570
32.6
210
YB250M-2W
55
12
P-302/1、2
甲醇
进料泵
40AY
35×6
2
甲醇
40
790
2.65
210
YB160M1-2W
11
13
P-303/1、2
共沸塔回流泵
80AY-
100
2
C4
40
570
43.6
100
YB200L2-2W
37
14
P-304
开停工泵
65AY
100×2A
1
C4
40
570
15
180
YB200L1-2W
30
15
P-305
水洗塔进水泵
XWB-
4/110
2
水
16
P-306/1、2
甲醇塔回流泵
40AY-
40×2
2
甲醇
40
790
5.2
80
YB132S2-2W
7.5
17
P-307/1、2
剩余C4输送泵
65AY-
100×2
2
C4
40
562
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- 关 键 词:
- 脱硫 MTBE 联合 装置 操作规程
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