万吨三氯乙烯项目工艺装置技术方案Word格式文档下载.docx
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粗四氯乙烷计量后加入四氯乙烷塔，塔顶采出物（1.1.2-三氯乙烷）去四氯乙烷塔顶液罐，塔釜液（1.1.2.2-四氯乙烷）从塔釜采出，与循环物料混合后，送往脱HCl反应工序。
氯化单元设氯化残液罐，回收氯化塔母液、汽化器重组分、四氯乙烯塔釜液。
4.2.1.3脱HCl单元
汇集于精四氯乙烷罐的物料，计量送入换热器与反应气体热交换，预热至100～140℃进入精四氯乙烷汽化器，精四氯乙烷汽化器用中压蒸汽加热。
加热后的精四氯乙烷气体去精四氯乙烷预热器，用导热油加热后进入脱HCl反应器反应，保持四氯乙烷转化率≥85%，反应所需热量由热载体导热油（导热油采用电加热）供给。
反应气体经热交换器降温后送往分离工序。
4.2.1.4产品分离及HCl精制单元
来自反应器的气体混合物进入解析塔后，从解析塔顶析出的HCl尚有少量氯代烃，用冷冻盐水将HCl冷却，经捕集器、吸附塔除去TCE等氯代烃，再用罗茨鼓风机加压（≥60kPa）后送氯乙烯（VCM）装置。
解析塔塔釜液连续流入釜液罐，经计量后送低沸塔，低沸物从塔顶馏出。
低沸塔釜液用三氯乙烯加料泵连续送入三氯乙烯塔，控制回流比使塔顶三氯乙烯含量大于99.9%，采出的三氯乙烯送成品储运包装工序。
三氯乙烯塔釜液含有三、四氯乙烯和四氯乙烷。
当釜液罐液面达2/3以上时，启动中间馏分塔和四氯乙烯塔，含有少量四氯乙烯的三氯乙烯从中间馏分塔顶采出，返回解析釜液罐；
四氯乙烯从四氯乙烯塔顶采出送包装工序，未反应的四氯乙烷从四氯乙烯塔釜采出，循环返回至四氯乙烷罐。
4.2.1.5残液回收工序
氯化残液罐中收集的液体送往残液回收塔，回收提取四氯乙烷，送往粗四氯乙烷罐，釜液送入高沸物储罐出售。
4.2.2工艺流程简图及物料平衡图
本项目三氯乙烯装置的工艺流程简图及物料平衡图见图4.2
图4.2三氯乙烯生产过程工艺流程简图及物料平衡图
环氧丙烷装置
水2.01t/h电石5t/h
乙炔发生器电石渣5.92t/h
废水循环0.26t/h0.508t/h
乙炔清净NaClO0.27t/h
杂质0.0108t/h
乙炔干燥
CL27.2t/h氯化塔
四氯乙烷塔（HCl1.5t/h）
脱HCL反应器精制HCl
四解析塔
氯
乙低沸塔三氯乙烯等
烷
等三氯乙烯塔三氯乙烯5.6t/h
中间馏份塔
四氯乙烯塔四氯乙烯0.16t/h
4.3主要原材料消耗定额及消耗量
4.3.1主要原材料消耗定额及消耗量
本项目主要原材料消耗定额及消耗量见表4.1。
表4.1三氯乙烯装置原辅材料消耗定额及消耗量
序号
名称
单位
吨产品耗量
年用量
备注
1
电石（发气量285Nm3/吨）
吨
0.9
36000
2
氯气（≥99%，水份≤50PPM）
1.3
52000
3
催化剂（寿命≥3000h）
0.002
80
4
烧碱
0.0016
64
5
分子筛
0.00017
6.8
6
FeCl3
7
导热油
0.0017
68
8
煤炭
0.1
4000
注：
上表中吨产品耗量以三氯乙烯计。
4.3.2公用工程消耗定额及消耗量
本项目公用工程消耗定额及消耗量见下表4.2。
表4.2三氯乙烯装置公用工程消耗定额及消耗量
单耗量（每吨TCE）
循环水
230吨
920万吨/年
自来水
14吨
56万吨/年
蒸汽
4吨
16万吨/年
电
270Kw·
h
1080万Kw·
h/年
氮气
96Nm3
384万Nm3/年
净化风
51.2Nm3
204.80万Nm3/年
上表中吨产品耗量以三氯乙烯计
4.4自动控制
4.4.1自控水平和主要控制方案
本项目依据工艺装置的规模、工艺流程特点及操作要求，结合本行业应用的成功经验，并考虑国内外新型仪表的发展和实际应用，设置了较完善的检测、自动控制系统及必要的信号连锁保护系统，确定采用DCS系统及智能仪表对生产过程进行监控，完成整个生产过程的控制、监视、操作和自动打印报表。
根据TCE装置的工艺要求，生产流程特点，设一个中央控制室，室内仪表采用DCS控制，现场仪表采用国产智能仪表。
所有重要参数集中到控制室的DCS系统显示和记录，进行必要的调节和控制。
对于一般的参数，采用就地显示或控制。
对于生产操作要求上必须要在现场操作和监视的机组或设备，则在机组或设备附近设置操作仪表盘。
正常情况下，操作人员在控制室就可以操纵装置连续安全生产。
控制室内用电设备由电气专业单独设置UPS进行供电。
4.4.2仪表选型
采用集散系统（DCS）进行集中控制。
现场仪表根据工艺生产要求和不同的介质工况，在选型上均做了相应的考虑。
主装置界区属甲级防爆区域，根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92的规定，上述区域现场仪表须选用相应等级的本质安全型防爆仪表和隔爆型仪表，还设有可燃气体检测报警仪器及氯气浓度检测报警仪。
（1）控制室仪表
本项目DCS系统所设置的操作站等设备应满足装置工艺操作的要求，操作站之间应为互备型。
DCS控制器、控制器电源、通讯卡、网络总线等均为冗余设置。
（2）流量仪表
装置区内简单流量计可选用差压和涡街流量计，节流装置计算和加工按ISO5167标准执行，为保证加工精度及安装准确，减少检测误差可选用厂家定型产品。
（3）液位仪表
一般选用差压式液位变送器。
（4）温度仪表
集中温度检测选用防爆热电阻（偶），就地温度检测选用双金属温度计。
（5）压力仪表
集中压力检测选用压力变送器，就地压力检测选用弹簧管压力表和隔膜压力表。
（6）执行器
调节阀可选用单座或双座气动薄膜调节阀加电/气阀门定位器。
4.4.3主要控制设备的确定及要求
本装置主要控制设备为DCS系统。
该系统由操作站、控制站、打印机、辅助操作台等设备组成。
本项目的DCS系统与其它装置的DCS系统之间留有通讯接口并能够互相通讯。
4.4.4仪表动力供应
4.4.4.1仪表电源
装置监测控制系统（DCS）、主要现场仪表采用不间断电源（UPS）供电，在电源事故期间，UPS电池至少可供系统正常工作30分钟。
估计UPS容量为20kVA。
电源等级为220VAC，单相50Hz±
1%。
4.4.4.2仪表气源
仪表气源要求为无油、无尘、干燥、洁净的压缩空气。
含粉尘粒径：
＜3µ
m。
含油量：
＜10mg/m3。
压力：
≥0.6MPa（G）。
露点温度：
－40℃（常压）。
最大用量：
320Nm3/h。
仪表用压缩空气设置空气贮罐，其容量应能保持在气源中断时，维持仪表正常工作5～10分钟。
4.5主要设备的选择
4.5.1主要设备概况
本项目共有设备249台，其中静设备183台，动设备66台，见表4.3设备汇总表。
4.3设备汇总表
设备类型
设备台数
反应器
塔器
31
换热器
74
泵、压缩机
66
容器等
4.5.2设备材料选用说明
本装置非定型设备材质以搪玻璃和Q235-A为主，并有少部分材质为0Cr18Ni9Ti的不锈钢设备。
作为TCE项目的核心部分，脱氯化氢反应器（4台）采用0Cr18Ni9Ti的不锈钢材质，以保证生产工艺的可靠性。
主要设备介绍：
（1）乙炔氯化塔：
设备规格DN1450×
12000，材质为搪玻璃，设备主要特点为设备在加外部夹套的同时采用外部自然循环管散热结构。
（2）脱氯化氢反应器：
设备规格DN2800×
8200，材质为0Cr18Ni9Ti，本设备属于列管式固定床反应器，其主要特点为设备内部装有导热油分布结构，可保证反应时导热油可在整个截面上基本均匀给热。
（3）各单元精馏塔：
对低沸塔、三氯乙烯塔、四氯乙烯塔、中间馏分塔主要设备选用碳钢材料，填料采用陶瓷波纹板Y350型。
4.5.3主要设备一览表
本项目主要设备一览表见表4.4。
设备名称
材质
台（套）数
氯化塔（搪瓷）
搪瓷
氯化塔（碳钢）
碳钢
四氯乙烷塔
碳钢/搪瓷
解吸塔
低沸塔
三氯乙烯塔
中间馏分塔
四氯乙烯塔
9
氯化氢精制塔
10
乙炔干燥Ⅰ塔
碳钢滚涂F4
11
乙炔干燥Ⅱ塔
12
乙炔干燥Ⅲ塔
13
乙炔吸附塔
14
低沸塔顶液中和干燥塔
15
三氯乙烯塔中和干燥塔
不锈钢
16
TCE吸附塔
17
解吸塔釜液吸附塔
18
解吸釜液罐
19
氯化氢纤维捕集器
20
四氯乙烷釜液罐
21
三氯乙烯塔回流罐
22
三氯乙烯塔釜液罐
23
三氯乙烯计量罐
24
中间馏分塔回流罐
25
四氯乙烯塔回流罐
26
四氯乙烯塔计量罐
27
三氯乙烯塔成品罐
28
三氯乙烯塔成品包装罐
29
低沸物储罐
30
四氯乙烯成品储罐
乙炔捕雾器
32
乙炔除酸器
33
浓硫酸冷却器
哈氏合金
34
稀硫酸循环冷却器A
35
稀硫酸循环冷却器B
36
稀硫酸循环冷却器C
37
浓硫酸储罐
38
稀硫酸储罐
玻璃钢
39
盐酸储罐
40
稀盐吸收水槽
41
氯化塔回流罐
42
四氯乙烷塔回流罐
43
低沸塔回流罐
44
低沸塔顶液罐
45
解吸塔回流罐
46
解吸塔收集罐
47
氯化母液罐
48
氯化尾水箱
49
氯化残液罐
50
粗四氯乙烷罐
51
氯气缓冲罐
52
氮气缓冲罐
53
仪表风缓冲罐
54
乙炔液封桶
55
氯化塔气液分离器
56
氯化塔缓冲罐
57
四氯乙烷液封桶
58
导热油膨胀槽
59
导热油储槽
60
盐水循环罐
61
化盐池
62
乙炔冷却器A
63
乙炔冷却器B
三氯乙烯塔全凝器
65
三氯乙烯塔尾冷器
四氯乙烷塔全凝器
搪瓷碟片
67
四氯乙烷塔尾冷器
低沸塔全凝器
69
低沸塔尾冷器
70
中间馏分塔全凝器
71
中间馏分塔尾冷器
72
四氯乙烯塔全凝器
73
四氯乙烯塔尾冷器
氯化氢精制塔全凝器
75
氯化氢精制塔尾冷器
76
解吸塔一级全凝器
石墨
77
解吸塔二级全凝器
78
解吸塔三级全凝器
79
氯化塔全凝器
氯化塔尾冷器
81
四氯乙烷塔再沸器
82
解吸塔再沸器
83
氯化氢精制塔再沸器
84
低沸塔再沸器
85
三氯乙烯塔再沸器
86
中间馏分塔再沸器
87
四氯乙烯塔再沸器
88
四氯乙烷汽化器
89
脱氯化氢反应器A
90
脱氯化氢反应器B
91
螺旋板换热器
92
93
94
一级石墨降膜吸收器
95
二级石墨降膜吸收器
96
三级石墨降膜吸收器
97
乙炔水环压缩机组
98
HCL压缩机组
99
制冷压缩机组
100
导热油炉
101
电加热器
102
循环水冷却塔
103
尾水脱气塔
104
稀硫酸装车泵
钢衬四氟
105
硫酸计量泵
碳钢＋PVDF
106
Ⅰ塔稀硫酸循环泵
107
Ⅱ塔稀硫酸循环泵
108
Ⅲ塔稀硫酸循环泵
109
盐酸输送泵
110
喷射加压水泵
111
氯化残液泵
112
四氯乙烷塔进料泵
113
氯化塔底泵
114
脱气塔上水泵
115
尾水外送泵
116
四氯乙烷塔回流泵
117
四氯乙烷釜液泵
118
汽化器进料泵
119
汽化器残液输送泵
120
解吸塔回流泵
121
解吸塔釜液泵
122
低沸塔进料泵
123
导热油循环泵
124
冷冻盐水输送泵
125
化盐泵
126
HCL精制塔回流泵
127
低沸塔回流泵
128
三氯乙烯塔加料泵
129
三氯乙烯塔回流泵
130
三氯乙烯塔釜液泵
131
中间塔进料泵
132
TCE成品输送泵
133
中间塔回流泵
134
四氯乙烯塔进料泵
135
四氯乙烯塔回流泵
136
四氯乙烯塔输送泵
137
四氯乙烯釜液泵
138
三氯乙烯罐装泵
139
三氯乙烯桶装泵
140
低沸物包装泵
141
盐酸装车泵
142
循环水泵
143
污水泵
144
压力变送器
145
146
双法兰差压变送器
147
148
乙炔质量流量计
149
氯气质量流量计
150
涡街流量计
151
152
金属管浮子流量计
153
磁性浮子液位计
154
乙炔含量在线分析
155
氯气含量在线分析
156
有毒有害气体探测器
157
可燃气体探测器
158
调节阀
159
DCS控制系统
160
干式变压器
161
高压配电柜
162
0.4KV低压开关柜
163
直流屏
164
变频柜
165
软起动柜
166
气相色谱仪
167
电子天平
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