气体分馏装置Word文档下载推荐.docx
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42.0
40.24
33.81
5
NC4H10
58.0
3.03
3.52
6
IC4H10
17.90
20.77
7
NC4H8
56.0
21.42
24
8
IC4H8
10.62
11.9
9
>
C5
72.0
0.07
0.10
合计
49.25
100
100.00
4）产品及副产品
装置生产的丙烯满足聚丙烯装置对原料的要求，Cs+含量＞99.5%（mol）、丙烷作为商品丙烷，Cs含量＞95%（mol）。
脱除丙烯、丙烷后的混合碳四馏分作为MTBE装置原料。
丙烯产品组成见表5.11-2,丙烷产品组成见表5.11-3,碳四馏分组成见表5.11-4。
表5.11-2丙烯组成
备注
C2
0.11
0.08
C2+
0.00
C3
0.31
0.32
C3+
99.58
99.60
表5.11-3丙烷组成
0.68
0.65
98.13
97.80
1-C4+
0.29
0.37
i-C4
0.85
1.12
n-C4
0.05
0.06
表5.11-4碳四馏分
0.18
0.24
13.94
13.65
24.12
24.13
21.62
21.92
18.73
18.45
CC4H8
12.42
12.59
10
TC4H8
8.59
8.70
11
0.41
5.11.2.2工艺流程
1）工艺流程简述
从催化裂化装置来的脱硫液化石油气进入原料缓冲罐，经原料泵送至原料-混合C4换热器与脱C3液化气换热后，进入脱丙烷塔。
脱丙烷塔塔底用重沸器供热，用催化装置顶循油作为重沸器的热源。
C2、C3馏分从塔顶
馏出，经脱丙烷塔空冷器、脱丙烷塔顶冷凝器冷凝后进入脱丙烷塔顶回流罐，冷凝液一部分用脱丙烷塔回流泵抽出，作为脱丙烷塔回流，另一部分用脱乙烷塔进料泵升压，送至脱乙烷塔作为进料。
塔底混合C4馏分作为
MTBE装置原料。
脱乙烷塔塔顶馏出气体经脱乙烷塔冷凝器部分冷凝后，进入脱乙烷塔回流罐。
脱乙烷塔塔底用重沸器供热，用催化装置来的热水作为重沸器的热源。
脱乙烷塔顶回流罐中的不凝气主要为C2，经压力控制阀调压后送至催化裂化装置。
回流罐中的液体用脱乙烷塔回流泵全部送回脱乙烷塔顶作为回流，塔底的C3馏分自脱乙烷塔塔底自流进入丙烯塔。
丙烯塔因分离要求精度高，塔板数较多，分为两塔串联操作，下段为1#丙烯塔，上段为2#丙烯塔。
1#丙烯塔塔底用重沸器供热，用催化装置来的热水作为重沸器的热源。
1#丙烯塔底的丙烷产品经丙烷冷却器冷却至
40C后出装置去罐区储存。
1#丙烯塔顶排出的气体进入2#丙烯塔下部，2#丙烯塔底部液体由丙烯塔中间泵送回1#丙烯塔顶部作为回流。
2#丙烯塔塔
顶馏出气体经丙烯塔顶空冷器、丙烯塔冷凝器冷凝后，进入丙烯塔回流罐，用丙烯塔回流泵抽出后分两部分：
一部分送回2#丙烯塔顶部作为回流；
另
一部分作为丙烯产品为聚丙烯装置提供原料。
工艺流程见图5-11-1。
2）主要操作条件
本装置的主要设备为三座精密分馏塔，其操作条件的选择直接影响到
设备的投资及操作费用，因此，合理地选择其操作条件十分重要。
本装置的主要操作条件有操作压力、塔板数、回流比、进料位置等。
塔的操作温度与塔的操作压力直接相关。
本可研报告通过工艺流程模拟计
算分析优化确定塔的操作条件。
装置主要操作条件见表5.11-5。
表5.11-5装置主要操作条件
序号
设备名称
压力MPa（g）
温度
回流比
塔顶
塔底
进料
回流
脱丙烷塔
1.85
1.98
72.5
45.0
47.0
102
3.3
脱乙烷塔
2.2
2.3
46.0
50.7
53.0
液相全回流
丙烯塔
1.9
1.99
53
46
47.4
57.9
18.0
5.11.2.3装置物料平衡
装置物料平衡见表5.11-6。
表5.11-6装置物料平衡
物料名称
数值
W%
kg/h
10t/a
一一一
原料
液化气
48790
42.74
二二二
产品
干气
0.04
丙烯
32.12
15674
13.73
丙烷
5.61
2740
2.40
混合碳四
62.18
30330
26.57
5.11.2.4装置消耗定额
1）装置消耗定额
装置消耗定额见表5.11-7
表5.11-7消耗定额表
名称
单位
消耗量
每小时
每年
1.1
催化液化气
104t/a
公用工程
2.1
电
kW.h/h
1159
工厂空气
Nm/h
1200
:
开停工，间断
仪表风
120
2.4
氮气
Nm3/h
2.5
循环水
t/h
2001
2.6
新鲜水
间断
2.7
催化热水
1600
2）装置能耗
本装置能耗见表5.11-8。
表5.11-8装置能耗
项目
小时耗量
原料单耗
耗能指标
单位能耗
数量
MJ/t
kW.h/t
22.78
MJ/kWh
10.89
248.06
净化风
Nm/t
2.358
MJ/Nm
1.59
3.75
t/t
39.33
4.19
164.78
污水
0.039
20.34
0.80
低温热
kW
36700
1298.32
1715.71
40.98kgbo/t原料
3）节能措施
由于气分装置各塔塔底温度不高，能够利用其它装置的低温热，催化装置产生的低温热水可以作为脱乙烷塔和丙烯塔底热源，催化装置分馏塔顶循环回流油可作为脱丙烷塔底重沸热源，这样降低了气分装置的能耗。
5.1125工艺安装方案
1）设备平面布置原则
满足工艺要求，流程式布置与同类设备相对集中相结合。
该装置布置充分考虑了工艺系统以及过程控制对设备布置的要求。
保证装置内设备防火间距满足防火规范的要求，保证装置的安全可靠
性及其内部必要的操作、检修空间。
尽量减少装置占地，节省投资。
在满足工艺要求前提下，尽可能的采用流程式布置，兼顾同类设备相对集中，同时考虑本装置原料及产品的输送和运输。
2）设备平面布置概况及占地面积
气体分馏装置位于联合装置
（二）内，西侧为MTBE装置，东侧为催化裂化装置。
气体分馏装置占地：
6490m2（其中包括装置高低压配电室和机柜间的面积）。
根据全厂统一规划：
气体分馏装置变配电及仪表机柜间部分与催化裂化装置变配电及仪表机柜间部分设置在同一建筑物内，布置在气体分馏装置街区北侧，其它设施如仪表控制室、办公室等集中设置在全厂控制中心。
按照“流程顺畅、紧凑布置”的原则，所有设备与建、构筑物均沿管桥两侧布置；
空冷器可考虑布置在管桥顶部，机泵采用露天式的布置方式。
泵靠近相关设备分组布置在管桥下，充分利用管桥下的空间。
装置的所有动力、控制电缆主要考虑架空敷设。
装置内留有足够的吊装检修用场地，以满足大型吊车接近与回旋。
3）工艺管道及器材
管道器材按《石油化工管道设计器材选用通则》（SH3059-2001）的要
求进行选用。
管道尺寸选用《石油化工企业钢管尺寸系列》（SH3405-96）标准系列
产品。
阀门选用按API标准制造的系列产品。
4）法兰选用均采用《石油化工钢制管法兰》（SH3406-96）
5.11.2.6设计中采用的主要标准及规范
《石油化工企业设计防火规范》
GB50160-2008
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
GB50058-92
《石油化工工艺装置布置设计通则》
SH3011-2000
《建筑设计防火规范》
GB50016-2006
5.11.3工艺设备技术方案
5.11.3.1塔类
1）脱丙烷塔
脱丙烷塔对后续分馏起着至关重要的作用，对产品精度和产品收率都起着关键作用。
原料中的轻重关键组分的含量发生变化时，对塔的操作会产生影响，因此该塔的设计要充分考虑到原料变化对操作的影响，留出足够的弹性。
经计算，选择该塔的规格为①2800/3200冶8000mm,内设64层
塔盘。
2）脱乙烷塔
脱乙烷塔的目的是尽可能将乙烷以气相脱出，塔顶液相全回流。
经计
算，选择该塔的规格为①1600/1800>
38050mm,内设57层塔盘。
3）丙烯塔
丙烯塔的目的是尽可能将丙烷-丙烯塔分开，塔顶出丙烯产品，塔底出丙烷产品。
由于该塔分离精度高，塔盘数多，因此将该塔分为两段，串联操作。
经过计算，选择该塔的精馏段、提馏段规格均为①5000血9500mm,
内设200层高效塔盘。
5.11.3.2冷换类
由于本装置的规模大，需要的冷换设备传热面积大。
为方便设备的检修装置所有换热器、冷凝器选用浮头式，重沸器拟选用T型翅片管重沸器，
强化传热系数，以减少换热面积和设备投资。
5.1133机泵类
本装置的介质液化气、丙烯、丙烷等均为易汽化、易泄露的甲A类液
体，且处理量大，需选用质量可靠、效率高、无泄漏的机泵。
5.11.3.4主要设备规格
1）主要设备汇总见表5.11-9。
表5.11-9主要设备分类汇总表
类型
国内订货
国外订货
台数
金属重,t
塔
容器
换热器
19
空冷器
机泵
12
64
2）主要设备规格表见附表
（1）塔类
规格
介质名称
操作条件
数
量
重量（t）
材质
温度C
压力
MPa（g）
单重
总重
©
2800/3200X48000
（切）
47/102
1.85/1.98
310
16MnR
1600/1800X38050
乙烷、丙烷、丙烯
51/53
2.2/2.3
60
20R
1#丙烯塔
5000X59500mm
丙烷、丙烯
50.1/57.9
1.95/1.99
510
2#丙烯塔
46/50.1
1.95/1.9
小计
（2）容器类
介质名称
温度C
压力MPa（g）
原料缓冲罐
3200X9000（切）卧
式
40
42
脱水包©
800X1000
脱丙烷塔回流罐
2600X8000（切）卧
C2、C3
馏分
45
1.82
32
脱水包©
800X1000
脱乙烷塔回流罐
2400X6000（切）
27
600X800
丙烯塔回流罐
3600X10000（切）卧
1000X1000
仪表风罐
2000X4000（切）立
0.7
（3）冷换类
重量
（kg）
温度C（入/出）
（入/出）
脱丙烷塔进料换热器
BES600-4.0-85-6/25-4I
壳程
40/58
2.05
9360
壳体碳钢
管程
C4
102/64
1.879
管程碳钢
脱丙烷塔顶冷凝冷却器
BES1200-2.5-495-6/19-4
C2.C3
47/45
56560
水
34/44
0.45「
脱丙烷塔重沸器
TBJS1400-2.5-540-6/25-4
102/102.5
16560
催化循环油
150
0.40
脱乙烷塔顶冷凝冷却器
BJS900-4.0-270-6/19-4
46/45
9060
0.45
脱乙烷塔重沸器
TBJS900-4.0-270-6/19-4
53/53.5
2.3:
4380
热水
110/75
0.71
丙烯塔顶冷凝冷却器
BJS1700-2.5-1035-6/19-4
47.4/46
135800
0.45:
丙烯塔重沸器
58
66240
0.70
丙烷冷却器
58/40
1.991
3370
丙烯冷却器
46/40
1.87
混合碳四冷却器
BES800-4.0-160-6/25-4I
64/40
（4）空冷器
介质名称
备注
总重
脱丙烷塔顶空冷器
GP9X3-6-193-2.5L-23.4/L-la
油气
47/46
1.85/1.8
80
管箱16MnR/管束
丙烯塔顶空冷器
47.4/46.5
1.9/1.85
16
160
（5）机泵类
机泵类型
压力MPa（g）
流量m3/h
扬程
m
入口
出口
脱丙烷塔进料泵
离心泵
1.05
2.23
305
脱丙烷塔回流泵
乙烷、丙烯、丙烷
2.27
130
脱乙烷塔进料泵
3.05
350
脱乙烷塔回流泵
2.77
3.1
丙烯塔回流泵
2.25
丙烯塔中间泵
丙烯、丙烷
1.95
50
145
5.1135大型超限设备概况
大型超限设备见表5.11-10。
表5.11-10大型超限设备
超限内容
解决办法
①2800/320048000
长度超限
分段运输现场焊接
①1600/180038050
①5000>
59500mm
5.11.3.6设计中采用的主要标准及规范
见常减压部分5.146。
5.11.4环境保护
5.11.4.1装置污染物排放
1）废水
装置污水主要为生产过程中产生的含油污水，其来源如下：
各机泵冷却排出含油污水，从各容器底部间断切出
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