第五章液态烃脱硫醇装置.docx

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第五章液态烃脱硫醇装置

第五章液态烃脱硫醇装置

第一节装置概况及特点

一、装置概况

液态烃脱硫醇装置由洛阳炼油设计研究院在500万吨/年一期工程总体设计的基础上，于1985年开始设计，1986年由中国化工建设总公司第十一公司、中建二局二公司施工建设，1989年5月试运投产，装置占地2624㎡，投资概算160.7万元，设计处理能力为24.26万吨/年，脱后硫醇小于20μg/g。

2000年3月份对装置进行了扩能改造，装置处理能力提高到40万吨/年。

本装置在开工后做了如下的改造：

1、V705气液分离柱在原设计基础上加高1米，并填充鲍尔环0.5米，以减少尾气带碱。

2、增上E701/A（利用气分原E518）。

3、增上原料罐V701。

4、增上沉降罐V716（可作碱洗罐用，含碱液调节阀LV016及静态混合器MI706）。

5、增T702B，与原T702并联。

6、原V701改为V703B，与V703A并或串联操作。

二、装置工艺流程特点

1、整个生产过程为全液相，V702、V703、V716为满罐操作。

2、液态烃脱硫醇分两步进行，首先经过预碱洗洗去H2S，再进行抽提反应脱去硫醇。

3、抽提过程的剂碱可通入非净化风再生，循环使用。

4、装置在非正常情况下，可切断进料、出料，进行闭路循环。

5、碱、烃系统压力分别通过尾气压控PV—001和水洗后产品压控PV—002来控制。

第二节反应机理及工艺流程说明

一、反应机理

抽提过程：

RSH+OH－=RS－+H2O

氧化再生过程：

1、催化剂中的钴离子和氧作用生成高价钴离子和过氧化物。

2Co1++O2→2Co3++-O-O-

2、高价钴离子再生和硫醇负离子发生电转移生成低价钴离子和硫醇自由基，使催化剂得到再生。

Co3++RS－→Co2++RS0

3、硫醇自由基二聚生成二硫化物。

2RS0→RSSR

4、过氧化物被水分解生成氢氧根而使碱再生。

-O-O-+H2O→2OH－+½O2

二、工艺流程说明

液态烃由催化裂化装置（Ⅰ）经196-1#线、催化裂化装置（Ⅱ）经195#线或罐区（654#）线进入本装置原料缓冲罐（V701）。

经进料泵（P701A/B）进入预碱洗罐（V702），采用4~15%（W）碱液循环洗涤，脱除其中的硫化氢。

根据液化石油气硫化氢脱除效果及循环碱浓度，V702A、B进行切换操作。

脱除硫化氢后的液化石油气与剂碱经静态混合器（MI706）混合后进入碱洗沉降罐（V716），用溶解有催化剂的碱液脱除硫醇，脱除硫醇后的液化石油气用除盐水洗涤，除去携带的微量碱，液化石油气在水洗沉降罐（V703A/B）中沉降后，从罐顶部送至气分装置。

水洗水则经气液分离罐（V715）排掉。

碱洗沉降罐（V716）底含有硫醇钠的剂碱经换热器E701升温至50~60℃后，与非净化风在混合器MI702混合进入氧化塔（T702A/B），其中硫醇钠被氧化成二硫化物，经二硫化物分离罐（V705）分离后，被间断压至二硫化物贮罐（V706），再用氮气压送至燃料油罐。

分离后剂碱经冷却器（E702）冷却，由泵（P702）送到V716循环使用。

从V705顶部气液分离柱排出的尾气送至硫磺回收装置燃烧炉。

另外，装置内还设置有配碱系统。

第三节原料及产品主要技术指标

一、原料性质

液化石油气：

总硫≯400μg/g

硫化氢≯20μg/g

二、产品性质

液化石油气：

硫醇＜20μg/g

第四节装置物料平衡及主要操作条件

一、物料平衡

2000年改造后:

40万吨/年

项目

Kg/h

×104t/a

备注

原料

液化石油气

合　计

50000

50000

40

40

产品

液化石油气

损　失

合　计

49981

19

50000

39.9848

0.0152

40

脱去硫醇

二、主要工艺条件

V703压力　　　　　0.80±0.10MPa

V705压力　　　　　0.3±0.05MPa

E701出口温度　　　55±5℃

预碱洗浓度　　　　4～15%（W）

剂碱浓度　　　　　3～15%（W）

第五节主要工艺参数操作分析

V703压力是整个烃系统压力最迅速、最灵敏的反映，也是烃系统压控点所在。

此压控是保证产品顺利送往气分原料罐（罐区）的条件，也是进料泵（P701）输送一定量的条件。

V705压力是保证碱与非净化风有一定的接触时间和氧分压，从而控制氧化反应的速度。

另外，V705压力还影响到氧化风的进入量。

在操作中受PV—001开度、再生温度、非净化风管网压力的影响。

E701温度控制反映出为再生反应正常进行提供必要的能量。

它受循环碱量和低温热水温度的影响。

第六节装置消耗指标及能耗

一、装置消耗表

名称

新鲜水

循环

冷水

除盐水

低温热水

含油污水

自流污水

碱液

磺　化

钛菁钴

净化风

非净化风

电

单位

t/h

t/h

t/h

t/h

t/h

t/h

年用量t

年用量t

Nm3/min

Nm3/min

年用量×104KWh

用量

27

85

10

10

10

52

120

0.025

0.5

0.67

61.17

二、脱硫醇能耗表

序号

动力介质

年耗量

能耗系数

MJ/t（Nm3）

年耗能×104MJ

年耗能×104KgNO

原料单位能耗（MJ/t）

原料单位能耗（KgNO/t）

单位

数量×104

1

电

Kwh

61.17

12.56

768.31

18.35

19.217

0.46

2

除盐水

t

8

96.3

770.4

18.40

19.26

0.46

3

非净化风

Nm3

32.16

1.67

53.71

1.28

1.343

0.03

4

净化风

Nm3

24

1.26

30.24

0.72

0.756

0.02

5

新鲜水

t

0.4

7.54

3.02

0.07

0.0754

0.00

6

循环水

t

28

4.19

117.32

2.80

2.933

0.07

7

低温热水

t

8

62.8

502.4

12.00

12.56

0.30

合计

2245.4

53.63

56.14

1.34

本装置仅用1.0MPa蒸汽作为冬季碱罐、碱线液面计的伴热，约2.0t/h。

氮气用作压送二硫化物，生产中不用。

第七节装置开停工准备及主要步骤

一、开工

1、开工准备

（1）全部检修项目已完工，验收合格无质量问题。

（2）塔器人孔封好，地漏畅通，盲板到位。

（3）水、电、汽、风引到装置，人员熟悉检修情况和开工方案。

（4）装置安全检查合格，消防设施齐全。

（5）碱液、催化剂配制足量。

（6）转动设备处于备用状态。

（7）所有一、二次仪表校对完毕，处于完好状态。

（8）装置试压、气密合格，氮气置换合格并保压。

2、水联运步骤

（1）打通装循环水流程，（容器装水先在低点排水约五分钟）先往V701装水至60%，然后开P701A/B依次往V702A→V702B→T701→V716→V703A→V703B装水，V703B装满后，打开装置自循环线，控制系统压力至正常操作压力，进行水循环贯通流程，对设备试压及冲洗。

（2）系统可通过LV-006往T702A/B装水，水装满后，关闭LV006，投用氧化风，保持0.3MPa压力,试压、试漏。

（因V705内防腐时间较长，剂碱系统暂无法循环，当V705完工后，对V705进行装水，试压、试漏，再进行水循环，流程为：

V705→P702→FV005→E702→V716→LV016→E701A/B→T702A/B→V705，当水循环正常后，脱水，向剂碱系统补入15%的催化剂碱液，进行正常生产。

）

（3）查各法兰垫片、阀门、液面计、设备管线焊缝等有无漏点，电气、仪表系统有无故障，在保证安全的前提下，及时处理。

（4）循环时投用所有安全阀，检查是否内漏。

3、容器放水

（1）水联运正常后，打开各设备脱水阀。

烃系统打开各安全阀副线开始放水，碱系统各容器打开放空阀直接放水。

（2）烃系统放水时，设备一定要维持正压。

4、开工投料

（1）向V702A装预碱至液位60%，V702B装预碱至液位60%。

（2）联系催化裂化装置（Ⅱ）车间和气体车间4#泵房，改通654#线，催化裂化装置（Ⅱ）液态烃进装置。

烃进入设备后，要进行液态烃置换，先打开设备放空，放空管线发凉后，改排火炬5分钟。

（3）当V701液位50％时，启动P701，起用FIC002，控制流量，保持V701液位在40％，液化气原料依次经V701→V702A→V702B→T701→V716→V703A→V703B，当V703压力略升，V701液位稍上升时，打开654#线阀门，液化气送至罐区。

（4）启动P703，打通除盐水水洗流程，投用V715，引V703水洗水进V715，控制好液位。

（5）调整操作至工艺卡要求，2小时后联系化验采样分析,分析合格，开工成功。

二、装置停工

1、停工准备

停工前组织有关人员进行安全大检查，装置内所有地漏，下水井封死。

2、停工退料步骤

（1）正式停工前，预先做好如下准备工作：

①减少V703A/B外排除盐水量，将V703B切除，并装满除盐水。

V703A水包界位保持在65%以上，以减少水顶烃时间；②T702A退碱，并切除；③V707、V708、V709装满水，自循环后退至V710，送往碱渣处理装置；④V701液态烃液位保持在35%以下；

（2）接到停工通知后，联系４＃泵房，催化裂化装置液态烃直接去罐区，关196-2#线阀，走654#线退料；

（3）注意V701液位，P701抽空后，停P701；

（4）停泵P702，E701热水走副线；

（5）通过自压碱渣线将V702A、V702B、T701、T702B、V705碱液退至V710。

现场专人看管，禁止液态烃串入碱罐。

退完碱后，向剂碱、预碱系统注入少量水，水洗1～2次，碱水压入V710，以便减少污水量。

当V710液位达到50%时，及时将碱渣送碱渣处理装置。

系统碱液退完后，停氧化风，关LV-006、PV-001手阀；

（6）确认管架上P701A/B入口循环水切断阀关闭后，打开P701A/B入口循环水排凝阀，排净存水，P701A/B泄压后拆两块循环水线盲板，而后打开管架上循环水切断阀和P701A/B入口的循环水阀，开P701A/B抽水进行水顶液态烃；

（7）水量控制50吨/小时左右，注意检查水顶液态烃的位置，当PV002处采样阀放出水3分钟后开196-3#线阀，关闭脱硫醇654线阀，打开气分654#线阀，水顶液态烃经196-3#线→气分654#线→罐区，当罐区见水后，停P701A/B；

（8）水顶液态烃时，要注意MI704、MI701B等流程，以防留死角；

（9）根据生产调度要求，配合催化裂化装置（Ⅰ）、（Ⅱ）、气体车间，水顶196-2#、195#、654#线至罐区；

（10）注意烃系统T701和各罐安全阀副线要稍开一下，过水即关；各调节阀副线也要稍开过水。

3、水洗

（1）打通流程，往V701装水，V701装满水后通过安全阀副线水顶液态烃至低压瓦斯管网和V704，然后关闭安全阀副线，打开V702A进料阀，开V701放空阀，烃系统进行闭路循环。

（2）打开LV006副线阀，水洗氧化系统。

V705有液位后，FV-1005给风，开P702水洗剂碱系统，时间为8小时。

水洗流程：

烃系统：

V701→P701→V702A→V702B→T701→V716→V703A→V703B→V701闭路循环

碱系统：

V702B→E701A/B→T702B→V705→P702→E702→V702B闭路循环

（3）FIC002、FIC005分别控制在仪表量程的30～40％，以免超负荷。

（4）水洗过程中，要对V702A/B补碱线、MI704等水洗，不留死角。

（5）水洗时间8小时。

（6）水洗完毕，应将各塔、器、管线低点排凝打开放水，各碱渣线和V704、V706、V711、V712都要过水进行冲洗。

放水时特别注意各塔、容器顶部放空阀要打开。

（7）向V710中加10%新鲜水，进行循环水洗，并将水洗水集中到V710，送往污水汽提装置；而后加水80%进行水洗。

4、蒸汽吹扫:

1）.烃系统

（1）.T701进料线供汽→T701→管P709→MI703

（2）.T701→CS738→E702→FV005→V716放空

（3）.T701→SV704→227#→装置边界和V704放空

（4）.T701→V702B→V702A→FV002副线→P701跨线→V701放空

（5）.T701→V716→V703A放空

（6）.P704出口给汽→P702C→V702A/B补碱线→V702A/B放空

2）.氧化系统

（1）.T701底供汽→LV002副线→E701→SV706副线→V704→P702B入口

（2）.T701底供汽→LV002→E701→T702顶放空

（3）.碱罐区给汽→P702入口

⑷.PV001给汽→V706→480#（RSSR）

3）.碱渣系统:

（1）.T701底供汽→空中各碱渣线→V710

（2）.P704出口供汽→碱渣线（279#）→碱渣处理装置

4）.尾气系统:

PV001后供汽→V706→V712→292#→硫磺回收装置（硫磺回收装置边界加盲板）

5、停汽后，封闭下水井及漏斗。

第八节安全卫生与环境保护

一、安全卫生

1、进入现场按要求穿戴劳保服装。

2、涉碱作业执行“三到现场、五不作业”规定。

3、工作区域的噪音达到职业卫生要求的标准。

4、装置区设有可燃气体报警仪。

5、装置区设有防碱用的洗眼器、淋浴设施。

二、环境保护

遵守ISO14001环境管理体系标准的要求，严格执行环境管理中的各项法律法规，遵守分公司的各项环保管理规定，加强车间的环保管理工作，搞好清洁生产。

并履行ISO14001环境管理体系中关于持续改进的方针，不断地改善本单位的环境行为，在不断降低各项废物排放总量的同时，也不断降低各项废物的排放浓度，使车间的废物浓度排放达到要求。

机泵润滑油废油全部回收并做好记录；废碱回收不随意排放；退完碱后及时将碱渣送出；水洗水后的废水排入管网。

在原料液化石油气中硫化氢含量较高时，停止尾气的排凝检查等。

第九节装置上下游协作关系

1、原料由催化裂化装置（Ⅰ）、催化裂化装置（Ⅱ）或气体车间液化气罐区来，应保证原料平稳，每小时不大于60吨，且保证原料中总硫≯400μg/g、H2S≯20μg/g。

2、产品液化石油气去气体分馏装置，其中硫醇小于20μg/g。

3、除盐水来自水汽车间，压力不低于0.3MPa。

4、循环冷水由第三循环水场供，水温≯27℃，压力≮0.35MPa。

5、新鲜碱液由罐区送给，且保证夏季碱浓度40%左右，冬季碱浓度25%左右。

6、0.3MPa蒸汽、低温热水、凝结水来去发变电车间，并保证低温热水温度稳定。

7、氮气、工业风、净化风来自空压车间。

8、各罐排放高低压瓦斯与系统高低压瓦斯管网相连（其中V701低压分两路，一路去低压瓦斯管网，另一路去催化裂化装置（Ⅱ））。

第一十节主要工艺设备及机动设备一览表

脱硫醇工艺设备一览表

设备名称（型号）

规格尺寸

介质

操作条件

温度℃

压力MPa

抽提塔　T701

Φ2000/Φ1400×1843213层筛板

液化石油气　　碱液

40

1.4

氧化塔T702A/B

Φ1200/Φ1400×8552/14450　

　2×2/3×3米鲍尔环填料

非净化风　　碱液

70/75

0.58/0.68

碱液加热器E701A

FB400—15—40—2

管：

碱液

壳：

热水

40→60

100→80

1.1→0.6

0.45→0.4

碱液加热器E701B

FA400—20—40—4

管：

碱液

壳：

热水

40→60

100→80

1.1→0.6

0.45→0.4

抽提碱液冷却器E702

BES600—4.0—75—4、5/19—6I

管：

碱液

壳：

循环水

100→80

40→81

0.5

2.3

液化石油气缓冲罐V701

Φ3600×12540分液斗Φ900×2777

液化石油气

40

1.1

液化石油气碱洗罐V702A/B

Φ2800×9544分液斗Φ900×2727

液化石油气碱液

40

1.23

液化石油气水洗沉降罐V703A/B

Φ2800×9540分液斗Φ900×2727

液化石油气水

40

1.15

二硫化物分离罐V705

Φ2600×7408分离柱Φ800×4000

碱液空气二硫化物

60

0.3

液化石油气沉降分离罐V716

Φ3600×125400分液斗Φ900×2777

液化石油气碱液

40

1.1

脱硫醇机泵表

流程编号

泵名称

型号

介质

扬程m

功率KW

流量m3/h

电压V

温度℃

P701A/B

液态烃进料泵

100AYⅡ—120

液化石油气

123

50.6

100

380

40

P702A/B

碱液循环泵

DYⅡ6—25×5

剂碱

125

6.18

6.25

380

50

P702C

碱液循环泵

GSB120/140

剂碱

140

14.2

20

380

50

P703A/B

液态烃水洗泵

50AYⅡ—60×2

除盐水

120

11

12.5

380

40

P704

碱液泵

FA62—616J4

BM—0810U1—B

碱渣

80

23.7

40

380

40