烯烃分离装置基础知识.docx
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烯烃分离装置基础知识
神华包头
煤化工公司
烯烃分离装置基础知识
培训教材
0
版
SBCCC-164-T-30
第
1
页
共
34
页
烯烃分离装置基础知识
曹刚
黄从军
0版
供培训用
张延斌
夏季
闫国春
2008.7.25
版次
说明
编制人
审核人
批准人
批准日期
编制部门
烯烃中心
发布日期
2008.7.16
实施日期
2008.7.30
本文件知识产权属神华包头煤化工公司所有，XX许可或批准，不得对公司以外任何组织或个人提供；任何外部组织或个人擅自获取、使用、转让文件的行为均属侵权。
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1
装置概述
3
2
技术分类及特点
3
3
装置设计基础
3
4
装置生产工艺原理
9
5
装置工艺流程说明
13
6
装置主要控制回路简介
17
7
装置主要控制回路简介
19
8
装置布置简介
30
9
装置三废排放简介
31
1装置概述
本装置的设计产量为30万吨/年乙烯和30万吨/年丙烯，占地面积230×110m2。
烯烃罐区为MTO装置的配套设施，由中国石化上海工程公司进行工艺包设计和基础工程设计；烯烃分离装置采用Lummus前脱丙烷及后加氢，丙烷洗工艺技术替代传统烯烃分离深冷分离技术，由ABBLummus进行工艺包设计和基础工程设计。
同时ABBLummus将部分基础工程设计工作转包给中石化上海工程公司。
2技术分类及特点
此工艺与常规乙烯分离工艺相比较简单，主要区别有：
此工艺无前冷系统；无乙烯制冷压缩机，无深冷系统。
3装置设计基础
3.1装置能力
本装置的设计能力为年产30万吨聚合级乙烯产品和30万吨聚合级丙烯，装置的年生产时间为8000小时/年，连续生产。
装置的操作弹性为70％～120％。
3.2产品方案
本装置的产品方案为年产30万吨聚合级乙烯产品和30万吨聚合级丙烯产品，同时副产9.9万吨混合C4，2.6万吨C5以上产品以及4.9万吨燃料气。
其中聚合级乙烯产品，聚合级丙烯产品、混合C4产品以及C5以上产品分别送往烯烃罐区的储罐。
燃料气则送往全厂的燃料气管网。
3.3装置组成
本装置由以下四个单元组成：
生产装置
烯烃罐区
配套公用工程
辅助设施（界外工程）
3.4原料规格（见表3.4—1~表3.4—5）
表3.4—1反应气规格
组成
工况1（wt%）
工况2（wt%）
工况3（wt%）
范围（wt%）
水
2.98
3.14
3.25
氢气
0.11
0.17
0.37
0.1--0.5
氮气
0.19
0.19
0.19
0.1--0.4
二氧化碳
0.15
0.08
0.13
0.06--0.16
一氧化碳
0.11
0.23
0.37
0.1--0.4
氧气
0.00095
0.00095
0.00094
0.001--0.016
氮氧化物
2.98E-08
2.98E-08
2.95E-08
0.2ppb
甲烷
0.58
1.75
1.81
0.5--2.3
乙烷
1.33
0.78
1.47
0.7--1.5
乙烯
32.91
39.12
41.82
32--42
乙炔
0.005
0.002
0.005
0.002--0.04
丙烷
4.66
2.57
3.15
2.3--5.0
丙烯
41.88
39.06
34.18
34--43
甲基乙炔
0.0005
0.00023
0.0005
0.0002--0.002
丙二烯
0.0005
0.00023
0.0005
0.0002--0.002
环氧丙烷
0.009
0.004
0.009
0.003--0.01
正丁烷
0.92
0.43
0.36
0.3--1.0
异丁烷
0.02
0.02
0.02
1-丁烯
0.37
0.38
0.58
9.0--12
异丁烯
0.03
2.69
2.38
顺-2-丁烯
3.95
2.89
2.62
反-2-丁烯
5.58
3.97
3.61
1，3丁二烯
0
0.22
0.15
丁炔
0.02
0.02
0.02
正戊烷
0.06
0.06
0.06
2.9--4.5
异戊烷
0.03
0.03
0.03
C6+
2.83
2.88
3.19
甲醇
0.004
0.1
0.09
0.01--0.2
二甲醚
1.16
0.08
0.01
0.01--1.17
乙醇
0.02
0.02
0.02
0.01--0.03
丙醛
0.02
0.02
0.02
0.02--0.04
丙酮
0.03
0.03
0.03
0.03--0.05
甲基乙基酮
0.02
0.02
0.02
0.02--0.04
乙酸
0.001
0.001
0.001
0.001--0.002
苯
0.02
0.02
0.02
0.02--0.03
表3.4—2PP循环气规格
组成
数量
单位
丙烯
91.36
wt%
丙烷
0.46
wt%
氧
6996
Ppmvol
一氧化碳
3061
ppmvol
二氧化碳
9620
ppmvol
表3.4—3富丙烷排放液规格
组成
数量
单位
丙烯
15.4
wt%
丙烷
84.6
wt%
表3.4—4氢气规格
组成
规格
PSA氢气
99.9mol%
表3.4—5开工用C4规格
组成
规格（工况1）
乙烷，乙烯
0wt%
丙烷
0.38wt%
丙烯
0.27wt%
正丁烷
15.38wt%
异丁烷
33.09wt%
异丁烯
17.98wt%
顺二丁烯
19.15wt%
反二丁烯
13.62wt%
C5及以上组分
0.13wt%
3.5产品规格（见表3.5—1~表3.5—4）
表3.5—1聚合级乙烯规格
组成
含量
乙烯
≥99.95%vol
甲烷＋乙烷
≤500ppmvol
丙烯及以下重组分
≤10ppmvol
氢
≤5ppmvol
一氧化碳
≤2ppmvol
二氧化碳
≤2ppmvol
总羰基（以MEK计）
≤1ppmvol
氧
≤1ppmvol
乙炔
≤4ppmvol
硫化物（以硫化氢计）
≤1ppmvol
甲醇
≤1ppmvol
水
≤1ppmvol
MAPD
≤5ppmvol
总含氮量（以氮计）
≤5ppmvol
表3.5—2聚合级丙烯产品规格
组成
含量
丙烯
≥99.6%vol
丙烷
≤0.4％vol
乙烯
≤20ppmvol
MAPD
≤5ppmvol
丁二烯
≤1ppmvol
丁烯
≤1ppmvol
氧
≤1ppmvol
一氧化碳
≤2ppmvol
二氧化碳
≤5ppmvol
氢
≤5ppmvol
总硫化物
≤1ppmwt
水
≤5ppmwt
甲醇
≤1ppmwt
乙炔
≤2ppmvol
乙烷
≤200ppmvol
氧化物含量
≤1ppmwt
表3.5—3混合C4产品规格
组成
含量
C3及C3以上组分
≤0.5％wt
C5及C5以下组分
≤0.5％wt
表3.5—4C5以上产品规格
组成
含量
C4及C4以上组分
≤0.5％wt
3.6辅助材料、催化剂和化学品规格
3.6.1干燥剂
1、反应气干燥器干燥剂
牌号分子筛UOP型3A-EPG-2或3A-EPG
形状1/8”颗粒或1/16”颗粒
干燥器数量2台
装填容积22m3（14,300kg）/台
干燥器运行时间36小时＋6小时防护床
预计使用寿命3～5年
2、液体凝液干燥器干燥剂
牌号分子筛UOP型3A-EPG
形状1/16”颗粒
干燥器数量2台
装填容积43m3（28,000kg）/台
干燥器运行时间72小时
预计使用寿命3～5年
3、乙烯干燥器干燥剂
牌号分子筛UOP型3A-EPG
形状1/16”颗粒
干燥器数量1台
装填容积4m3（2,600kg）
干燥器运行时间168小时
预计使用寿命3～5年
4、丙烯产品干燥器干燥剂
牌号分子筛UOP型AZ-300
形状7X14珠子状
干燥器数量2台
装填容积40m3（27,000kg）
干燥器运行时间48小时
预计使用寿命3～5年
5、乙炔转化器催化剂
牌号加氢催化剂Sud-ChemieInc.,Ole/Max
201（G-58C）,
形状2-4mm球型状
反应器数量2台
装填容积6.75m3/台
预计使用寿命5年
循环周期6～10个月
选择性-3%～-43%乙烯转化率
3.6.2化学品
1、碱
规格商业级（32％wt氢氧化钠）
浓度32％wt氢氧化钠
消耗量1002kg/h
2、压缩机洗油
规格轻循环油
消耗量300kg/h
3、黄油阻聚剂
型号EC3430A（Nalco提供）
用法15～40ppmwt（每个注入点）
消耗量最大27kg/h
4、反应气压缩机阻聚剂
型号EC3144A（Nalco提供）
用法10ppmwt（每个注入点）
消耗量最大11kg/h
5、除氧剂
型号EC3002A（Nalco提供）
用法5ppmwt（每个注入点）
消耗量最大10kg/h
6、脱丙烷塔阻聚剂
型号EC3214A（Nalco提供）
用法25ppmwt（每个注入点）
消耗量最大8kg/h
7、C4产品抗氧化剂
型号EC3071A（Nalco提供）
用法50ppmwt（每个注入点）
消耗量最大2kg/h
h脱丁烷塔阻聚剂
型号EC3267A（Nalco提供）
用法150ppmwt（每个注入点）
消耗量最大1kg/h
8、开车及不合格丙烯
规格99.6mol％
用法开车用或丙烯制冷系统补充用
消耗量最大40m3/h（间歇）
9、甲醇
规格商业级99.85％纯甲醇
用法解冻
消耗量最大6t/h（间歇）
4装置生产工艺原理
4.1裂解气的净化与分离
原料甲醇经过催化反应制得了裂解气，裂解气的组成相当复杂，约有上百种组分。
其中即包含有用的组分，也含有一些有害物质。
裂解气的净化分离任务就是除去裂解气中有害杂质，分离出单一烯烃产品或烃的馏分，为基本有机化工工业和高分子化学工
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