芳烃工艺说明.docx
《芳烃工艺说明.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《芳烃工艺说明.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
芳烃工艺说明
芳烃工艺说明书
1.1主要原料
40万吨/年芳烃抽提装置，所用原料有两部分，一部分为新建80万吨/年乙烯装置的副产品加氢裂解汽油33.75万吨/年；另一部分为原20万吨/年乙烯装置生产的4#苯5.3万吨/年，共计39.05万吨/年。
装置操作采用六个工况，工况1A/B：
100%贫芳烃的加氢裂解汽油进料；工况2A/B：
贫芳烃的加氢裂解汽油：
4#苯=33.75:
5.3；工况3A/B:
富芳烃的加氢裂解汽油进料。
工况1A、2A、3A进料中不含C+11以上的重烃，工况1B、2B、3B进料中含有C+11以上的重烃，主要原料的名称、处理量、来源、运输方式见表1.3-1~3.
表1.3-1工况1A/B主要原料汇总表
序号
原料
名称
数量
原料来源
输送方式及去向
备注
t/h
104t/a
1
贫裂解
汽油
50
40
新建80万吨/年乙烯装置
管输至抽提原料罐
合计
50
40
表1.3-2工况2A/B主要原料汇总表
序号
原料
名称
数量
原料来源
输送方式及去向
备注
t/h
104t/a
1
贫裂解
汽油
43.214
34.5711
新建80万吨/年乙烯装置
管输至抽提原料罐
2
4#苯
6.786
5.4289
原20万吨年乙烯装置
和裂解汽油一起管输
合计
50
40
表1.3-3工况3A/B主要原料汇总表
序号
原料
名称
数量
原料来源
输送方式及去向
备注
t/h
104t/a
1
富裂解
汽油
50
40
新建80万吨/年乙烯装置
管输至抽提原料罐
合计
50
40
1.2生产方法及生产过程
1.2.1生产方法
本设计采用际特（北京）技术有限公司开发的GT-BTXSM芳烃抽提蒸馏技术已经成功地工业化，在芳烃抽提领域中，相比于其他工艺，GT-BTXSM芳烃抽提蒸馏技术有着十分重要的意义。
际特公司技术的主要特点是：
其专利溶剂有着高的选择性；装置生产能力高，操作更优化，所用的设备更少。
这使得工艺具有低投资，低能耗及低操作费用的特点。
1.2.2生产过程
乙烯装置来的C6-C8馏分进料用贫溶剂预热，热进料被送到抽提蒸馏塔（EDC）的中部，同时，贫溶剂到靠近EDC塔顶部的位置。
在气液两相的操作中，溶剂将芳烃萃取到EDC塔釜，同时未溶解的非芳烃去塔顶部成为抽余油。
抽余油蒸汽在塔顶冷凝器中冷凝。
然后收集在塔顶凝液罐中。
一定比例的抽余油送回EDC塔顶作为回流液，余下的被冷却到贮存温度作为抽余油产品送到界区外。
DEC塔的再沸一是使用侧线再沸器，热贫溶剂作为热介质，二是使用中压蒸汽作为热介质的塔釜再沸器。
由溶剂和芳烃组成的富溶剂从EDC塔底抽出来进料到溶剂回收塔（SRC）。
芳烃在溶剂回收塔顶部分和溶剂分离，贫溶剂在塔底形成。
溶剂回收塔在真空下操作以降低塔釜的沸点，并最大限度减低溶剂降解的可能性。
一套真空泵系统被用来为SRC塔提供真空，真空系统在系统稳定操作并密封良好时不需开启。
而且，来自于水平衡系统的汽提蒸汽被注入到溶剂回收塔塔底来帮助汽提操作。
SRC塔再沸使用中压蒸汽。
来自SRC塔釜的热贫溶剂经过几个换热器和不同的物流进行换热，因此显著减少了工艺能耗。
热贫溶剂首先作为EDC塔的侧线再沸器热源使用。
贫溶剂的热整合继续在一级蒸汽发生器、进料预热器、抽提液预热器及贫溶剂冷却器中进行。
最后贫溶剂在贫溶剂冷却器中被冷却到要求的进料温度。
从SRC塔及苯塔的塔顶凝液罐的集水器收集到的水被泵送到工艺水收集罐。
从这里开始，水被循环的贫溶剂预热，然后被送进一级蒸汽发生器来产生汽提蒸汽，汽提蒸汽送进SRC塔。
部分水蒸气送进溶剂再生塔，然后作为蒸汽一溶剂混合物去SRC塔。
该水蒸汽用来在SRC塔中汽提芳烃，因此维持了封闭的水循环回路。
正常操作条件下，溶剂是很稳定的。
但是，经过一段时间，随着空气的泄入，在温度升高后，溶剂也会慢慢降解。
这些降解的产物本质成酸性，所以需要中和这些酸以尽量减少对设备的腐蚀。
乙醇胺（MEA）将注入到贫溶剂冷却器入口管和EDC回流罐的集水包中，以调节溶剂和/或水的PH值。
重的降解产物在溶剂再生系统中会被除去。
在正常的操作中，一部分循环贫溶剂以一定的流量送入溶剂再生塔204-C-1003中蒸发。
一级蒸汽发生器204-E-1009A的产生的汽提蒸汽送入再生塔帮助溶剂汽化。
而且，再生塔中的插入式再沸器204-C-1010提供了额外的热能供溶剂再生。
再沸器的热量输入通过控制中压蒸汽流量来控制，中压蒸汽流量和溶剂再生塔的液位控制串级。
为控制再生塔里的汽化。
如果降解的重组分在再生塔中积累，可以在隔离再生塔后，将其清理干净，或间歇性的排污到一个夹套罐中。
在正常操作期间，二级蒸汽发生器204-E-1009B和重组分脱除系统是相互隔离的。
当进料含有重组分并且这些组分在溶剂回收路中累积时，重组分在溶剂中达到一定的数量就会对工艺性能造成影响。
此时重组分脱除系统投入使用以从系统中除去重组分。
当溶剂中显示一定量的重组分的时候，一定量的溶剂从溶剂冷却器204-E-1012出口抽出，在溶剂/抽余油混合器204-M-1002中和来自抽余油混合。
混合物和来自二级分离器204-V-1005的水在水/溶剂混合器204-M-1003中混合后，被送入一级分离器204-V-1004中，水和溶剂在一级分离器204-V-1004里从抽余油和重组分中被分离出来，在界面液位控制下被送出。
在和来自工艺水收集罐204-V-1003的水在抽余油/水混合器204-M-1004中混合后，由重组分和抽余油组成的轻相被送入二级分离器204-V-1005中。
抽余油/重组分中痕量的溶剂被洗进水里，并在204-V-1005中抽余油/重组分中相分离出来。
含有少量溶剂的水用水泵204-P-1009A/B在界面液位控制下送回204-M-1003.抽余油和重组分相不含溶剂，被送入抽余油/重组分连接罐。
收集的抽余油/重组分在液位控制下用抽余油/重组分泵204-P-1010A/B送出界区进一步处理。
整个相分离系统在充满液体下带压操作。
系统压力由二级分离器204-V-1005的抽余油/重组分出口管道上的压力控制阀控制。
来自一级分离器的水/溶剂被送入水提塔的中部以汽提塔的中部以汽提出抽余油组分。
来自工艺水收集罐204-V-1003的水被送入一级蒸汽发生器和来自水汽提塔204-C-1004的水/溶剂一起煮沸。
部分水在一级蒸汽发生器中被汽化并在控制流量下作为汽提蒸汽被送入溶剂再生塔。
一级蒸汽发生器204-E-1009A的水位由信号选择器通过排水到溶剂再生塔来控制，或者通过控制由工艺水循环泵204-P-1007A/B送入一级蒸汽发生器204-E-1009A的水量来控制。
来自一级蒸汽发生器的水/溶剂在二级蒸汽发生器中进一步汽化。
大多数的水在中压蒸汽加热下在这个釜式加热器中被汽化并作为汽提蒸汽送入溶剂再生塔。
加热器的热量输入通过控制和二级蒸汽发器温度串级的中压蒸汽流量来控制。
蒸汽汽化量由蒸汽出口管道的压力来控制。
二级蒸汽发生器中余下的溶剂在液位控制下被送入溶剂再生塔。
在来自蒸汽发生器的蒸汽汽提帮助下，来自二级分离器的溶剂在溶剂再生塔中完全蒸发。
从SRC塔顶获得芳烃抽提液被送到后精制部分来回收苯、甲苯及二甲苯。
首先，抽提液用白土处理来去除任何痕量的不饱和烃。
GT-BTX工艺在除去所有的非芳烃包括烯烃方面是非常有效地，所以在进入白土塔之前预期残留的烯烃含量是可忽略的。
然后，使用白土处理去除痕量杂质。
芳烃抽提液依次用白土塔出料及高压蒸汽预热到白土次处理所需的温度。
热物流送进白土塔，在这里痕量不饱和烃将被清除。
处理过的芳烃物流用白土塔进料冷却后送进本塔。
由于苯水共沸，在抽提液中少量的饱和水在苯塔塔顶被除去。
塔顶蒸汽在苯塔的冷凝器中冷凝并收集和苯塔回流罐中。
水在苯塔回流罐的集水器中分离出来，然后排出或者送回工艺水收集罐。
从苯塔回流罐出来的苯作为回流液送回苯塔塔顶。
苯产品从第5层塔板的侧线位置抽出，该产品在苯产品冷却器中冷却然后由泵送入苯日罐，最终由苯产品外送泵送出装置。
由甲苯及C8芳烃组成的苯塔塔底产品用苯塔塔底泵送出，并提供给甲苯塔来分离甲苯。
在后精馏阶段为进一步减少耗能，特别是减少水蒸气的消耗，在甲苯塔和苯塔之间将使用热整合。
部分甲苯塔塔顶蒸汽被引入苯塔的额再沸器壳侧作为苯塔的加热介质。
甲苯从甲苯塔顶分出，C8+芳烃到塔釜。
部分甲苯蒸汽在苯塔的再沸器中冷凝。
所有冷凝液收集在甲苯塔回流罐中。
一部分收集液送回甲苯塔作为回流液，剩下的在甲苯冷却器中冷却并送到甲苯日罐，最终由甲苯产品外送泵送出装置。
离开甲苯塔的二甲苯物流被送进二甲苯塔。
甲苯塔压力稍有增加以实现热整合，甲苯塔再沸器使用高压蒸汽加热。
二甲苯塔分离出混合二甲苯及重芳烃两种产品。
离开该塔塔顶的蒸汽在冷凝器中冷凝并收集于塔顶凝液罐中，一部分送回该塔作为回流液，剩下的在二甲苯冷却器中冷却然后送到二甲苯日罐成为二甲苯产品。
离开塔釜的重芳烃产品冷却到贮存温度然后送到界区外。
二甲苯塔再沸器使用中压蒸汽加热。
1.3生产过程控制
1.3.1装置自动控制水平
1.3.1.1本装置要求设计具有较高的自动化控制和管理水平，因此全单元选用先进的分散型控制系统（DCS），关键部位采用自动连锁保护。
测量仪表采用先进优质的仪表设备，并在最大的可能性范围内选用智能型仪表。
力求使整个单元具备先进的工艺技术，优良的生产设备，现代化的控制系统和管理体系。
本装置的自控系统由DCS系统来实现装置最基本的生产操作，本设计实现常规过程控制，包括过程检测参数的采集，常规过程控制，数据的一般处理和计算，操作站的人机联系等。
对工艺过程的重要调节参数设置自动控制回路，对有必要监测的参数全部集中在控制室进行指示或记录并根据工艺生产操作的需要设置报警，对不需要在控制室进行监测的参数，采用就地指示或控制。
1.3.1.2按总体规定，百万吨乙烯工程项目实施后，应事先控制、管理、经营一体化，全厂生产装置、公用工程及辅助装置的自动控制系统将具有国际先进水平。
1.3.1.3各化工装置、公用工程及辅助装置的监控、控制管理将采用分散型控制系统及子系统，并在化工中央控制室进行集中操作和管理。
安全仪表保护系统SIS、可燃和有毒气体控制系统GDS分别独立于DCS系统单独设置。
1.3.1.4本装置的自控系统，按着上述总体规划，选用DCS系统来实现对装置生产过程控制、管理、经营的一体化。
1.3.1.5按总体规划，本装置建一座现场机柜室，装置的控制站（或控制器）设置在机柜室内（FRR），控制系统的操作站设置在化工中央控制室（CCR）。
在CCR对本装置进行统一的控制、监测、报警及报表等操作。
1.3.1.6为了提高本装置平稳运行水平，对抽提进料、芳烃抽提液、苯、二甲苯产品物流进行在线组成分析监测。
1.3.2主体仪表和控制系统的选型
1.3.2.1主体仪表选型原则
a）根据国内仪表的生产的现状，对于中低压过程的现场仪表（如温度仪表、压力仪表、流量仪表、可燃/有毒气体检测报警器等），变送器（如压力、绝压、差压、法兰液位等），气动和电动单元辅助仪表及仪表盘、箱、柜、台等，选型立足于国内，优先选用引进国外技术国内生产的产品。
气动调节阀选用引进国外技术国内生产或国外生产的产品；
b）对于国内目前不能生产或产品质量不稳定的仪表，将考虑从国外购买。
主要有以下几个大类：
分散控制系统（DCS）、SIS系统、高精度计量用流量计、在线分析仪表、高可靠性德自立式调节阀等；
c）根据装置全过程连续性强，流体介质为易燃、易爆，部分介质具有腐蚀性特点，要求选用技术先进、性能可靠，并且安装、使用方便的仪表。
一次仪表防爆等级要求本质安全型结构；如果所选仪表防爆结构没有本质安全则选用隔爆型；
d）现场检测仪表及阀门定位器主要选用能够和DCS进行数字通讯的智能型，采用两线制4~20ｍADC标准信号，叠加HART协议。
e）液位测量的仪表优先选用带铠装毛细管的法兰膜片密封式差压变送器，测量范围小于2000mm时应分别选用外浮筒液位变送器、导波雷达、电容式、超声波热位计等。
玻璃板液位计一般采用国内产品。
检测范围较大的液位测量选用磁浮子液位计；
f）调节阀一般选用引进国外技术国内生产或国外生产的产品；
g）流量测量仪表在条件允许情况下，优先采用涡街流量计；其他流量测量可根据工况不同分别选用金属转子流量计、契式流量计、容积式流量计、电磁流量计、质量流量计、靶式流量计和超声波流量计。
进出装置的物料设置高精度、高质量的计量仪表，以保证各种进出物料的计量需要；
h）在有可能发生泄漏和聚集可燃性气体和有毒性气体的地方，独立设置可燃气体和有毒气体报警器。
I）气动调节阀应成套配带智能型电/气阀门定位器；
J）开关阀选用气缸式执行机构，优先选用单气缸气动执行机构，并带弹簧复位装置。
如选用双气缸气动执行机构，则应成套配带储气罐气源装置。
1.3.2.2控制系统设置原则
a）DCS选型及配置将充分考虑系统硬件、软件性能的可靠性、技术的先进性及系统的可扩展性和系统网络的开放性；
b）DCS系统操作站、打印机、数据存储设备、工程师站及其他操作终端等安装在CCR内；工程控制站等安装在现场机柜室（FFR），CCR和FFR之间采用两根冗余的多芯光缆连接；
c）DCS系统采用冗余技术和系统自诊断，DCS系统的中央处理器卡、通讯卡、控制I/0卡、关键控测点I/0卡、电源卡和接口卡，重要DI/DO卡等冗余配置；
d）系统机柜中必须备10%的卡件物理空间用来将的I/0安装扩展，预备15%的I/0卡作为在线热备用，每个I/0卡应预留不低于10%的空余通道作为备用；
e）随DCS系统成套的各种辅助机柜中（包括安全栅栏、中间端子柜、继电器柜、仪表电源柜等）应分别预留10%的硬件物理空间，预备15%的在线热备用硬件（安全栅、继电器、电源开关），中间端子柜预备25%的备用接线端子；
f）交货的控制器负荷必须低于40%；数据通讯网络负载最高达50%；电源单元负载最多达到其能力的60%；使用软件和通讯系统有40%的扩展能力；DCS系统各局域网上的节点，30%的扩展空间。
g）控制系统的机柜DCS操作站、辅操台其外形尺寸均要统一；
h）DCS操作站以工业PC机为基础，包括数据处理器、显示器、工程师键盘、鼠标、以及网络通讯接口，每一个操作站带双层20LCD显示器，采用WindowsXP操作系统，能和DCS系统局域网和信息管理网进行数据通信；
i）DCS系统工程师站以工业PC机为基础，包括数据处理器、显示器、工程师键盘、鼠标、以及以太网网络通讯接口，用于DCS系统组态、调试、维护和管理。
每一个工程师站带双层20LCD显示器，采用WindowsXP操作系统，能和DCS系统局域网和信息管理网进行数据通信。
工程师站应有足够的硬盘空间用于存储组态和下载系统软件和使用硬件；
j）DCS系统现场控制站采用冗余结构，带自诊断功能，并可以在线进行更换。
短期数据将存储在DCS系统操作站中，长周期数据存储在工程师站（存储组态资料）、AMS系统服务器（存储仪表设备组态、维护数据）；
k）SIS系统应按照IEC61508、DINVVDE801和DINV19250标准，采用满足SIL3和AK6认证要求的可编程序控制器，独立完成装置的安全连锁或紧急停车。
SIS系统按照故障型设计，可和DCS系统实时数据通讯；
l）SIS系统设工程师站和顺序事件记录功能（SOE）站。
SIS系统用双重冗余的光线电缆连接构成独立的SIS系统SOE网络。
每一个装置的SOE网络将配置一台公用的工程师站和一台独立的工作站，安装在现场机柜室。
1.4装置位置及周边关系
本装置位于抚顺市东洲区，在石油二厂东侧的元龙山地区新建，形成化工新区。
北侧为常压罐区；南侧为厂区主管廊；西侧连接热电厂和化工项目的道路；东侧为丁二烯/丁烯-1/MTBE装置。
芳烃装置占地100*107=10700平方米。
本装置在平面布置时充分考虑了上述相邻装置、设施、道路的安全防火、防爆间距，和相邻装置或设施最近的建构筑物和设备的防火间距按其性质和特点满足相应的要求。
升级会员 