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XXXXXXXXXXX有限公司

液化气综合利用项目

总

体

试

生

产

方

案

二〇一五年七月

第1章建设项目概况

1.1建设项目概况

公司座落于东营市广饶县滨海高效产业区内，占地面积为198000平方米，现公司拥有员工230余人，专业技术人员54余人，注册资金五千万元，其管理力量及技术实力颇为雄厚，具有广阔的发展前景。

公司致力于液化气领域的新技术、新产品和新应用的研究开发与创新，不断开拓新的领域和市场，竭诚为客户提供优质产品和技术服务，不断提高现代企业管理水平、研发水平和生产装备水平，并不断扩大生产规模。

目前厂内有一套10万吨/年碳四深加工生产装置及配套的产品罐区、碳四储罐区、汽车装卸区、空压站、循环水系统、控制室、配电室、消防水系统、锅炉房。

该装置安全设施于2011年9月完成竣工验收，并取得安全生产许可证。

由于公司目前液化气芳构化生产装置受轻芳烃产品及液化气价格影响，呈现效益降低甚至亏损现象，为打破目前经济效益低下的局面，根据目前可采购液化气组成，并结合先进生产技术，采用液化气烯烃异构化，转化为高异丁烯含量液化气，进一步通过醚化装置生产MTBE的工艺生产技术，以MTBE为主要目标产品，从而使公司的生产效益和社会效益得到改善。

随着清洁汽油标准不断升级，要求降低汽油中的烯烃含量，国四标准中规定不能大于25%，今后还将进一步控制到25%以下，而因烯烃含量降低导致的辛烷值损失需要通过添加MTBE来弥补。

本项目采用先进的烯烃异构化技术，顺应了市场对异丁烯、MTBE需求量日益增大的趋势。

MTBE作为汽油添加剂，调合低标号催化汽油，增加93#等高标号汽油品种，巩固汽油质量，可有效的解决周边地区大量直馏汽油的出路问题，产品价格高于90#汽油。

目前MTBE市场价较好，随着我国汽车业的发展，高标号汽油用量越来越大，从而带动了MTBE市场的潜在发展。

叔丁醇（TBA）为无色晶体或液体，在精细化工领域有广泛的用途，主要作为有机合成的原料及生产叔丁基化合物的烷基化原料，如生产甲基丙烯酸甲酯、叔丁基苯酚、叔丁胺等。

同时，叔丁醇还可用作溶剂及汽油添加剂。

本项目位置位于胜利油田所在地东营市，附近有数量多、规模大的地方炼油厂，液化气资源丰富，原料供应可靠、有保证。

目前裂解碳四一般是通过常规再利用途径脱除其中的60%～70%不饱和组分后，就作为民用液化气出售。

该项目的实施能够脱除其中95%以上的烯烃和炔烃，使其成为真正清洁安全的民用液化气。

该项目位于东营市广饶县滨海高效产业区，处于规划的化工园区内。

产业区地理位置优越，区域优势明显，供排水体系健全，基础设施配套健全。

西邻S319省道和S320省道，距离东青高速公路李庄出入口10公里，距东营机场和广利港10公里，距离潍坊滨海经济开发区20公里，要建的黄大铁路和德龙烟铁路贯穿项目区并设有车站。

本项目新建于厂区内东部的预留用地，项目区西侧为原有装置（10万吨/年碳四深加工项目）及其配套的公辅设施。

厂区有三个大门，分别位于厂区的西北角和西南角、东南角。

西北角大门主要为人流入口，西南角大门为物流出入口，厂区东南角为项目建成后增加的物流出入口。

厂区布置采用功能分区布置，综合楼、办公用房、化验室等位于厂区的西北角，现有装置及其配套的公辅设施位于厂区西侧，办公区域以南。

新建项目位于厂区东侧的预留用地。

本项目建设工程内容主要包括：

10万吨/年MTBE异构&醚化装置、3万吨/年叔丁醇装置、20万吨/年异辛烷装置及配套公用工程及辅助生产设施。

本项目为连续生产，根据生产工艺要求和生产特点，生产车间实行四班三运转倒班制，年操作时间为300天，管理人员按长白班配备。

主要建设内容及依托情况一览表

项目名称

建设/依托内容

备注

依托

主体项目

20万吨/年异辛烷装置

新建

3万吨/年叔丁醇装置

新建，包括原料预处理单元（东）：

三制氢单元（3000Nm3/h）

10万吨/年MTBE异构&醚化

装置

新建，包括原料预处理单元（西）：

一、二制氢单元（1500Nm3/h）和一

加氢、二加氢单元

公辅工程

罐区

新建，包括原料罐区（4台3000m3

球罐、12×1000m3球罐）和产品罐区

（4台3000m3立式内浮顶罐，2台

3000m3废酸罐、5台2000m3立式内浮顶罐以及2台500m3立式罐硫酸、液碱各1个），并在原有卧罐区增加3台200m3卧式碳四液化气储罐

部分依托原有

4×500m3内浮顶

罐

循环水系统

新建，4×800m3/h

锅炉房

厂房利旧，新增1台25t/h燃煤蒸汽

锅炉

部分依托原有

10t/h蒸汽锅炉

导热油炉房

新建，内设1台YLW-19000MA型燃

煤导热油炉

消防水系统

新增消防水罐3000m3两台以及一座消防水泵房，内设3台120L/s的消防水泵和一台柴电发电机

部分依托原有两

台消防水罐

3000m3以及原有

消防水泵房

空压机房

厂房利旧，新增一台1668Nm3/h螺杆

式空压机、一台400Nm3/h制氮机以

及一台20m3空气储罐

空压机房

厂房利旧，新增一台1668Nm3/h螺杆

式空压机、一台400Nm3/h制氮机以

及一台20m3空气储罐

部分依托原有两

台空压机及一台

制氮机

控制室

新建

控制室

新建

32m×9m

变配电室

两座，新建

变配电室

两座，新建

45m×24.9m，

42m×9m

事故池

新建2座，20m×20m×4.0m，30m×

30m×4.0m

事故池

新建2座，20m×20m×4.0m，30m×

30m×4.0m

部分依托原有

10m×26m×4.0m

事故水池

污水池

1座，新建

污水池

1座，新建

22m×17m×

4.0m

地面火炬

新建

地面火炬

新建

甲A类汽车装卸车区

新建4个液化气卸车鹤位，2个液化

气汽车装车鹤位

甲A类汽车装卸车区

新建4个液化气卸车鹤位，2个液化

气汽车装车鹤位

甲B类汽车装车区

新建4个油品装车鹤位

甲B类汽车装车区

新建4个油品装车鹤位

本项目20万吨/年异辛烷装置的工艺技术来源于河南龙润能源科技有限公司，XXXXXXXXXXX于2013年1月25日与河南龙润能源科技有限公司签订了该装置的技术转让协议书。

甲醇重整制氢工艺来源于太原市勃泰化工科技有限公司，XXXXXXXXXXX于2013年5月10日与太原市勃泰化工科技有限公司签订了该装置的技术转让协议书。

原料加氢预处理单元工艺来源于淄博联碳化学有限公司，XXXXXXXXXXX于2013年4月11日与淄博联碳化学有限公司签订了该装置的技术转让协议书。

3万吨/年叔丁醇装置的工艺技术来源于淄博齐翔腾达化工有限公司，XXXXXXXXXXX于2013年4月13日与淄博齐翔腾达化工有限公司签订了该装置的技术转让协议书。

10万吨/年异构化及MTBE装置的工艺技术来源于陕西煤业化工集团上海）胜邦化工技术有限公司，XXXXXXXXXXX于2013年6月8日与陕西煤业化工集团（上海）胜邦化工技术有限公司签订了该装置的技术转让协议书

1.2建设项目设计、施工、监理单位的情况

1设计单位情况

项目设计单位为山东汇智工程设计有限公司，是具有建筑工程设计甲级化工石化医药行业甲级设计资质的综合性科技公司，集规划、设计、研究和工程项目管理于一体的科工贸综合性科研机构。

2施工单位情况

项目建设施工由中国化学工程第十三建设有限公司承建，承建单位具有化工石油工程施工总承包一级、房屋建筑工程施工总承包一级、机电安装施工总承包一级、市政公用工程总承包一级等资质，具有压力容器（第Ⅲ类低中压容器，球形储罐现场阻焊）特种设备制造许可证，具有压力管道（GA1乙级，GB1（含PE专项）、GB2，GC1级，GD2级）、锅炉（1级）特种设备安装改造维修许可证，具有安全生产许可证。

资质符合国家规定要求，施工单位依据设计完成了安装工程。

3监理单位情况

本项目由具有化工石油工程监理乙级资质的滨州润丰化工工程监理有限公司监理。

4建设任务完成情况

液化气综合利用项目10万吨/年MTBE异构&醚化装置、3万吨/年叔丁醇装置、20万吨/年异辛烷装置及配套公用工程及辅助生产设施经过建设单位、设计单位、施工单位、监理单位的共同努力，目前已经安装完毕，并对工程质量进行了初步验收，项目总体符合预期设计要求，具备吹扫、试压、试生产条件。

1.3一期工程设计主项

原料预处理单元东、叔丁醇装置、异辛烷装置由异辛烷西侧的化验、操作室进行控制，丁烯异构化及醚化装置由东侧控制室控制。

本项目总平面布置情况一览表

编号

功能区

名称

相对

位置

周边设施

设计距

离

标准要求

检查依据

符合

性

备注

异辛烷

装置

西

化验、操作

室

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

一类全

场重要

设施

南

叔丁醇装

置

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

南

原料预处

理单元

（东）

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

注4

东北

配电室（区域变电站）

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

二类区

域重要

设施

原料预处理单元（西）

东

原料预处

理（东）

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

西

工业仪表风系统

GB50160-2008第4.2.12条

符合

二类全场重要

设施

南

碳四深加

工系统

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

北

化验操作

室

53.2

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

一类全

场重要

设施

原料预处理单元（东）

东

叔丁醇装

置

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

注4

南

压缩机棚

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

叔丁醇

装置

东

MTBE专

用装置变配电室

27.3

26.25

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

二类区

域重要

设施

西

碳四深加

工系统

36.5

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

南

压缩机棚

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

压缩机

棚

东

MTBE专

用装置变配电室

26.25

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

二类区

域重要

设施

东南

醚化装置

加热炉

22.5

GB50160-2008第5.2.1

条

符合

注5

MTBE异构&醚化装置

东

MTBE专

用装置控

制室

17.3

GB50160-2008第5.2.1

条

符合

西

碳四深加

工装置

39.6

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

北

压缩机棚

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

注5

南

5×2000m3

内浮顶罐区

31.7

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

装置控

制室

（区域重要设施）

西南

5×2000m3

内浮顶罐区

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

东南

6×3000m3

内浮顶罐区

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

地面火

炬

东

围墙

符合

西

3000m3内

浮顶罐

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

西南

液化烃装

卸区

48.5

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

导热油

炉

东

厂区围墙

符合

北

厂区围墙

31.8

符合

南

消防水罐

符合

汽车装

卸区

东

厂区围墙

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

南

厂区围墙

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

西

液化烃球

罐区

45.5

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

北

内浮顶罐

区

20.3

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

东北

地面火炬

48.5

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

12×

1000m3液化气球罐区

东

6×3000m3

内浮顶罐区

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

北

5×2000m3

内浮顶罐区

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

南

液化气球

罐装卸泵

GB50160-2008第5.3.5

条

符合

4×

3000m3液化气球罐区

东北

6×3000m3

内浮顶罐区

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

东

汽车装卸

车

45.5

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

北

液化气球

罐装卸泵

16.6

GB50160-2008第5.3.5

条

符合

5×

2000m3内浮顶MTBE

罐区

西

2000m3内浮顶罐装卸泵

12.2

GB50160-2008第5.3.5

条

符合

6×

3000m3内浮顶异辛烷罐区

东

3000m3内

浮顶罐装

卸泵

GB50160-2008第5.3.5

条

符合

东北

污水池

46.5

GB50160-2008第4.2.12

条

符合

循环水

冷却塔

东

厂区道路

GB50489-2009第5.3.3

条

符合

东

配电室

43.5

GB50489-2009第5.3.3

条

符合

北

围墙

17.5

GB50489-2009第5.3.3

条

符合

南

异辛烷装

置

GB50489-2009第5.3.3

条

符合

根据上表可知，本项目建构筑物之间的距离、装置内布置符合《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008、《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009的有关规定。

1.4主要生产装置工艺路线简述

1.4.1叔丁醇工艺流程简介

该工艺包括：

原料处理、水合反应器、TBA提浓塔、TBA精制塔。

⑴原料处理部分

原料加氢精制的目的是通过加氢脱除原料中的丁二烯，加氢反应是放热反应。

原料自罐区经进料泵进入碳四分离塔，脱离了重组分的碳四由塔顶经冷凝器冷凝后进入碳四回流罐，一部分打回流，一部分进加氢装置。

碳四塔底重组分自压到碳五分离塔进料。

碳五塔顶出成品碳五由碳五回流泵采出装置，碳五塔底重组分经冷凝器冷却后自压到罐区。

碳四馏分由加氢反应器进料泵抽出经反应器进料换热器换热，加热到反应温度后进入加氢反应器，碳四馏分从加氢反应器底部进入反应器床层与氢气在催化剂的作用下反应。

反应后的碳四馏分从加氢反应器顶部出来，作（TBA）叔丁醇原料使用。

碳四馏分经加氢精制后，丁二烯含量≤100ppm，二甲醚≤100ppm。

（2）水合反应

混合碳四中的异丁烯和水在阳离子交换树脂的作用下，反应生成叔丁醇（TBA）。

该反应在液相中进行，属放热反应。

TBA合成反应器为逆流床，来自罐区的碳四组分预热到一定温度后从反应器下部进料，来自管网的去离子水预热到一定温度后从反应器上部进料，水为连续相，碳四为分散相，两相逆流操作，控制反应器的压力、水烃比及水的界位，在催化剂的作用下，碳四中的异丁烯与水反应生成TBA，反应后的剩余碳四从反应器顶部排出进缓冲罐，然后，根据现场情况，送至异构化装置；含TBA的水溶液从反应器底部排出进TBA提浓塔。

（3）TBA提浓

进入TBA提浓塔的稀醇水，通过共沸精馏，提浓至85%的TBA从塔顶排出，进入TBA精制塔，脱醇水从提浓塔塔底排出，经树脂处理后返回至水合反应器循环使用。

（4）TBA精制

来自提浓塔的85%TBA进入TBA精制塔，以正己烷为共沸剂，采用三元共沸技术，将TBA的纯度由85%精制到99.5%；无水TBA由塔底排出直接进罐区产品TBA罐；剩余的含醇水溶液返回至提浓塔。

1.4.2MTBE异构&醚化装置工艺流程

装置主要包括原料预处理单元、异构化单元和MTBE单元，当采用裂解碳四作为装置原料时，裂解碳四通过预处理单元脱除碳三、碳五以上组分即可达到异构化反应原料要求，直接送至异构化单元。

1、碳四预处理单元

1）原料脱碳四部分

原料裂解碳四由P-601泵及流量调节计量后，进入脱碳四塔C-601，通蒸汽进塔底再沸器进行加热，蒸汽量由灵敏点温度控制。

原料中的碳四轻组分从塔顶排出，经冷凝器E-601进回流罐V-601，再经回流泵P-602增压后，一部分经计量后返回C-601塔作回流液，一部分通过加氢进料泵进加氢反应器R-601；C-601塔顶压力控制在0.6MPa（表）。

塔底出料由塔釜液位控制，碳五、碳六等组分从塔底排出，进碳五分离塔。

2）加氢部分（本工段设双线）

进入反应器R-601的氢气流量、碳四流量及入口温度必须严格控制，氢气与碳四二烯烃的比例为3～4：

1（mol/mol）。

在加氢催化剂的作用下，碳四中的丁二烯转化为相应的正丁烯；反应后的物料经循环冷却器E-604冷却后进入第一加氢液罐V-602，V-602液位控制在1/2～2/3。

加氢反应为强放热反应，利用加氢循环泵P-604将反应后的物料按一定比例返回至反应器入口以控制反应温度，预加氢后碳四进第二加氢反应器R-602。

加氢过程所用的氢气来自制氢系统，氢气压力为1.5～2.0MPa，未加氢的氢气及新鲜氢气进入氢气缓冲罐V-604，再由压缩机K-601压缩后，经循环轻缓冲罐V-605缓冲后分别进反应器R-6010和R-602。

3）碳四脱除碳三和碳五分离部分

加氢后的混合碳四经P-605进入脱碳三塔C-602，通蒸汽进塔再沸器E-607进行加热，蒸汽量由灵敏点温度控制。

原料中的碳三轻组分从塔顶排出，经冷凝器E-608进回流罐V-605，再经回流泵P-606增压后，一部分经计量后返回C-602塔作回流液，控制V-605液位在1/2～2/3，其余碳三进罐区。

C-602塔顶压力控制在1.0～1.5MPa（表）。

塔底出料由塔底液位控制，碳四馏分从塔底排出，经冷却器E-609冷却后进异构化单元。

来自C-601塔底的碳五重组分进入碳五分离塔C-603，塔釜加热蒸气流量由灵敏点温度控制。

碳五由塔顶采出，经冷凝器E-611进回流罐V-606，再经回流泵P-607增压后，一部分经计量后返回C-603塔作回流液，其余碳五出装置进罐区。

控制V-606液位在1/2～2/3，C-603塔顶压力控制在0.2～0.3MPa（表）。

塔底出料由塔底液位控制，碳六等重组分从塔底排出，出装置进罐区。

2、异构化单元

1）反应部分

原料液化气经过异构碳四进料泵（P-301）升压后进入原料汽化器（E-302），以丁烯脱重塔（C-302）塔顶气作为汽化热源使碳四进料全部汽化，汽化后原料进一步与反应产物进行换热以回收热能，最后进入异构加热炉（F-301）加热至反应温度进入异构化反应器（R-301）进行异构化反应使液化气中的正构碳四烯烃、顺反碳四烯烃异构化为异丁烯。

反应产物依次通过第二异构换热器（E-304）、第一异构换热器（E-303B）、异构产物空冷器（A-301）换热、冷却后进入异构缓冲罐（D-303），进入分离部分。

2）分离部分

异构缓冲罐的气相部分通过异构压缩机（K-302）升压后冷凝，与液相部分一起通过异构产物泵（P-303）升压后送入丁烯脱轻塔（C-301）脱除轻组分，丁烯脱轻塔顶气相通过丁烯脱轻塔冷凝器（E-308）冷凝后进入丁烯脱轻塔回流罐（D-306），一部分作为塔顶回流返回丁烯脱轻塔塔顶，另一部分泵送出装置。

塔底物料一部分通过丁烯脱轻塔再沸器（E-307）加热返回塔内作为热源，另一部分自压至丁烯脱重塔（C-302）脱除重组分。

自丁烯脱轻塔来的反应产物进入丁烯脱重塔中部，塔顶气相首先通过原料汽化器（E-302）作为汽化器热源，再经过丁烯脱重塔冷凝器（E-310A/B）冷却后进入丁烯脱重塔回流罐（D-307），回流罐液相经过丁烯脱重塔回流泵升压后分两部分，一部分作为脱重塔顶回流液返回塔顶，另一部分送至MTBE单元。

3、MTBE单元

1）反应部分

自异构化单元来的碳四组分进入中间缓冲罐经过醚化碳四进料泵（P-401）升压与装置外来甲醇按比例混合，经混合器（H-301）与循环碳四组分一起通过醚化预热器（E-401）加热至反应温度后送入第一醚化反应器（R-401）发生醚化反应生成MTBE，反应产物分两路，一路经过醚化外循环泵（P-403）加压后返回循环使用，另一路经过醚化中间冷却器（E-403）冷却至反应温度进入第二醚化反应器（R-402）进行反应，使总异丁烯转化率达到90～95%，反应产物经过催化蒸馏塔进料预热器（E-411）与MTBE产品换热后进入催化蒸馏塔（C-401）。

在催化蒸馏塔内进行MTBE分离及未转化异丁烯的进一步醚化反应，以使异丁烯的总转化率达到99%以上，催化蒸馏塔顶气相经过催化蒸馏塔冷凝器（E-404）冷却后进入催化蒸馏塔回流罐（

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