万吨三氯乙烯项目工艺装置技术方案Word格式文档下载.docx

1、粗四氯乙烷计量后加入四氯乙烷塔，塔顶采出物（1.1.2-三氯乙烷）去四氯乙烷塔顶液罐，塔釜液（1.1.2.2-四氯乙烷）从塔釜采出，与循环物料混合后，送往脱HCl反应工序。氯化单元设氯化残液罐，回收氯化塔母液、汽化器重组分、四氯乙烯塔釜液。4.2.1.3脱HCl单元汇集于精四氯乙烷罐的物料，计量送入换热器与反应气体热交换，预热至100140进入精四氯乙烷汽化器，精四氯乙烷汽化器用中压蒸汽加热。加热后的精四氯乙烷气体去精四氯乙烷预热器，用导热油加热后进入脱HCl反应器反应，保持四氯乙烷转化率85%，反应所需热量由热载体导热油（导热油采用电加热）供给。反应气体经热交换器降温后送往分离工序。4.2.

2、1.4产品分离及HCl精制单元来自反应器的气体混合物进入解析塔后，从解析塔顶析出的HCl尚有少量氯代烃，用冷冻盐水将HCl冷却，经捕集器、吸附塔除去TCE等氯代烃，再用罗茨鼓风机加压（60kPa）后送氯乙烯（VCM）装置。解析塔塔釜液连续流入釜液罐，经计量后送低沸塔，低沸物从塔顶馏出。低沸塔釜液用三氯乙烯加料泵连续送入三氯乙烯塔，控制回流比使塔顶三氯乙烯含量大于99.9%，采出的三氯乙烯送成品储运包装工序。三氯乙烯塔釜液含有三、四氯乙烯和四氯乙烷。当釜液罐液面达2/3以上时，启动中间馏分塔和四氯乙烯塔，含有少量四氯乙烯的三氯乙烯从中间馏分塔顶采出，返回解析釜液罐；四氯乙烯从四氯乙烯塔顶采出送包

3、装工序，未反应的四氯乙烷从四氯乙烯塔釜采出，循环返回至四氯乙烷罐。4.2.1.5残液回收工序氯化残液罐中收集的液体送往残液回收塔，回收提取四氯乙烷，送往粗四氯乙烷罐，釜液送入高沸物储罐出售。4.2.2工艺流程简图及物料平衡图本项目三氯乙烯装置的工艺流程简图及物料平衡图见图4.2图4.2 三氯乙烯生产过程工艺流程简图及物料平衡图 环氧丙烷装置水2.01t/h 电石5t/h 乙 炔 发 生 器 电石渣 5.92t/h废水循环0.26t/h 0.508t/h 乙 炔 清 净 NaClO0.27t/h 杂质0.0108t/h 乙 炔 干 燥 CL2 7.2t/h 氯 化 塔 四 氯 乙 烷 塔 （HC

4、l 1.5 t/h）脱 HCL 反 应 器 精制HCl 四 解 析 塔 氯 乙 低 沸 塔 三氯乙烯等 烷 等 三 氯 乙 烯 塔 三氯乙烯 5.6t/h 中 间 馏 份 塔 四 氯 乙 烯 塔 四氯乙烯0.16t/h 4.3主要原材料消耗定额及消耗量4.3.1主要原材料消耗定额及消耗量本项目主要原材料消耗定额及消耗量见表4.1。表4.1 三氯乙烯装置原辅材料消耗定额及消耗量序号名称单位吨产品耗量年用量备注1电石（发气量285Nm3/吨）吨0.9360002氯气（99%，水份50PPM）1.3520003催化剂（寿命3000h）0.002804烧碱0.0016645分子筛0.000176.86

5、FeCl37导热油0.0017688煤炭0.14000注：上表中吨产品耗量以三氯乙烯计。4.3.2公用工程消耗定额及消耗量本项目公用工程消耗定额及消耗量见下表 4.2。表4.2 三氯乙烯装置公用工程消耗定额及消耗量单耗量（每吨TCE）循环水230吨920万吨/年自来水14吨56万吨/年蒸汽4吨16万吨/年电270Kwh1080万Kwh/年氮气96 Nm3384万 Nm3/年净化风51.2 Nm3204.80万 Nm3/年上表中吨产品耗量以三氯乙烯计4.4自动控制4.4.1自控水平和主要控制方案本项目依据工艺装置的规模、工艺流程特点及操作要求，结合本行业应用的成功经验，并考虑国内外新型仪表的发展

6、和实际应用，设置了较完善的检测、自动控制系统及必要的信号连锁保护系统，确定采用DCS系统及智能仪表对生产过程进行监控，完成整个生产过程的控制、监视、操作和自动打印报表。根据TCE装置的工艺要求，生产流程特点，设一个中央控制室，室内仪表采用DCS控制，现场仪表采用国产智能仪表。所有重要参数集中到控制室的DCS系统显示和记录，进行必要的调节和控制。对于一般的参数，采用就地显示或控制。对于生产操作要求上必须要在现场操作和监视的机组或设备，则在机组或设备附近设置操作仪表盘。正常情况下，操作人员在控制室就可以操纵装置连续安全生产。控制室内用电设备由电气专业单独设置UPS进行供电。4.4.2仪表选型采用集

7、散系统（DCS）进行集中控制。现场仪表根据工艺生产要求和不同的介质工况，在选型上均做了相应的考虑。主装置界区属甲级防爆区域，根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892的规定，上述区域现场仪表须选用相应等级的本质安全型防爆仪表和隔爆型仪表，还设有可燃气体检测报警仪器及氯气浓度检测报警仪。（1）控制室仪表本项目DCS系统所设置的操作站等设备应满足装置工艺操作的要求，操作站之间应为互备型。DCS控制器、控制器电源、通讯卡、网络总线等均为冗余设置。（2）流量仪表装置区内简单流量计可选用差压和涡街流量计，节流装置计算和加工按ISO5167标准执行，为保证加工精度及安装准确，减少检测误差可选

8、用厂家定型产品。（3）液位仪表一般选用差压式液位变送器。（4）温度仪表集中温度检测选用防爆热电阻（偶），就地温度检测选用双金属温度计。（5）压力仪表集中压力检测选用压力变送器，就地压力检测选用弹簧管压力表和隔膜压力表。（6）执行器调节阀可选用单座或双座气动薄膜调节阀加电/气阀门定位器。4.4.3主要控制设备的确定及要求本装置主要控制设备为DCS系统。该系统由操作站、控制站、打印机、辅助操作台等设备组成。本项目的DCS系统与其它装置的DCS系统之间留有通讯接口并能够互相通讯。4.4.4仪表动力供应4.4.4.1仪表电源装置监测控制系统（DCS）、主要现场仪表采用不间断电源（UPS）供电，在电源事

9、故期间，UPS电池至少可供系统正常工作30分钟。估计UPS容量为20kVA。电源等级为220VAC，单相50Hz1%。4.4.4.2仪表气源仪表气源要求为无油、无尘、干燥、洁净的压缩空气。含粉尘粒径：3m。含油量：10mg/m3。压力：0.6MPa（G）。露点温度：40（常压）。最大用量：320Nm3/h。仪表用压缩空气设置空气贮罐，其容量应能保持在气源中断时，维持仪表正常工作510分钟。4.5主要设备的选择4.5.1主要设备概况本项目共有设备249台，其中静设备183台，动设备66台，见表4.3设备汇总表。4.3 设备汇总表设备类型设备台数反应器塔器31换热器74泵、压缩机66容器等4.5.

10、2设备材料选用说明本装置非定型设备材质以搪玻璃和Q235-A为主，并有少部分材质为0Cr18Ni9 Ti的不锈钢设备。作为TCE项目的核心部分，脱氯化氢反应器（4台）采用0Cr18Ni9Ti的不锈钢材质，以保证生产工艺的可靠性。主要设备介绍：（1）乙炔氯化塔：设备规格DN145012000，材质为搪玻璃，设备主要特点为设备在加外部夹套的同时采用外部自然循环管散热结构。（2）脱氯化氢反应器：设备规格DN28008200，材质为0Cr18Ni9Ti，本设备属于列管式固定床反应器，其主要特点为设备内部装有导热油分布结构，可保证反应时导热油可在整个截面上基本均匀给热。（3）各单元精馏塔：对低沸塔、三氯

11、乙烯塔、四氯乙烯塔、中间馏分塔主要设备选用碳钢材料，填料采用陶瓷波纹板Y350型。4.5.3主要设备一览表本项目主要设备一览表见表4.4。设备名称材质台（套）数氯化塔（搪瓷）搪瓷氯化塔（碳钢）碳钢四氯乙烷塔碳钢/搪瓷解吸塔低沸塔三氯乙烯塔中间馏分塔四氯乙烯塔9氯化氢精制塔10乙炔干燥塔碳钢滚涂F411乙炔干燥塔12乙炔干燥塔13乙炔吸附塔14低沸塔顶液中和干燥塔15三氯乙烯塔中和干燥塔不锈钢16TCE吸附塔17解吸塔釜液吸附塔18解吸釜液罐19氯化氢纤维捕集器20四氯乙烷釜液罐21三氯乙烯塔回流罐22三氯乙烯塔釜液罐23三氯乙烯计量罐24中间馏分塔回流罐25四氯乙烯塔回流罐26四氯乙烯塔计量罐

12、27三氯乙烯塔成品罐28三氯乙烯塔成品包装罐29 低沸物储罐30 四氯乙烯成品储罐乙炔捕雾器32乙炔除酸器33浓硫酸冷却器哈氏合金34稀硫酸循环冷却器A35稀硫酸循环冷却器B36稀硫酸循环冷却器C37浓硫酸储罐38稀硫酸储罐玻璃钢39 盐酸储罐40 稀盐吸收水槽41氯化塔回流罐42四氯乙烷塔回流罐43低沸塔回流罐44低沸塔顶液罐45解吸塔回流罐46解吸塔收集罐47氯化母液罐48氯化尾水箱49氯化残液罐50粗四氯乙烷罐51氯气缓冲罐52氮气缓冲罐53仪表风缓冲罐54乙炔液封桶55氯化塔气液分离器56氯化塔缓冲罐57四氯乙烷液封桶58导热油膨胀槽59导热油储槽60盐水循环罐61化盐池62乙炔冷却器

13、A63乙炔冷却器B三氯乙烯塔全凝器65三氯乙烯塔尾冷器四氯乙烷塔全凝器搪瓷碟片67四氯乙烷塔尾冷器低沸塔全凝器69低沸塔尾冷器70中间馏分塔全凝器71中间馏分塔尾冷器72四氯乙烯塔全凝器73四氯乙烯塔尾冷器氯化氢精制塔全凝器75氯化氢精制塔尾冷器76解吸塔一级全凝器石墨77解吸塔二级全凝器78解吸塔三级全凝器79氯化塔全凝器氯化塔尾冷器81四氯乙烷塔再沸器82解吸塔再沸器83氯化氢精制塔再沸器84低沸塔再沸器85三氯乙烯塔再沸器86中间馏分塔再沸器87四氯乙烯塔再沸器88四氯乙烷汽化器89脱氯化氢反应器A90脱氯化氢反应器B 91螺旋板换热器929394一级石墨降膜吸收器95二级石墨降膜吸收器

14、96三级石墨降膜吸收器97乙炔水环压缩机组98HCL压缩机组99制冷压缩机组100导热油炉101电加热器102循环水冷却塔103尾水脱气塔104稀硫酸装车泵钢衬四氟105硫酸计量泵碳钢PVDF106塔稀硫酸循环泵107塔稀硫酸循环泵108塔稀硫酸循环泵109盐酸输送泵110喷射加压水泵111氯化残液泵112四氯乙烷塔进料泵113氯化塔底泵114脱气塔上水泵115尾水外送泵116四氯乙烷塔回流泵117四氯乙烷釜液泵118汽化器进料泵119汽化器残液输送泵120解吸塔回流泵121解吸塔釜液泵122低沸塔进料泵123导热油循环泵124冷冻盐水输送泵125化盐泵126HCL精制塔回流泵127低沸塔回流

15、泵128三氯乙烯塔加料泵129三氯乙烯塔回流泵130三氯乙烯塔釜液泵131中间塔进料泵132TCE成品输送泵133中间塔回流泵134四氯乙烯塔进料泵135四氯乙烯塔回流泵136四氯乙烯塔输送泵137四氯乙烯釜液泵138三氯乙烯罐装泵139三氯乙烯桶装泵140低沸物包装泵141盐酸装车泵142循环水泵143污水泵144压力变送器145146双法兰差压变送器147148乙炔质量流量计149氯气质量流量计150涡街流量计151152金属管浮子流量计153磁性浮子液位计154乙炔含量在线分析155氯气含量在线分析156有毒有害气体探测器157可燃气体探测器158调节阀159DCS控制系统160干式变压器161高压配电柜1620.4KV低压开关柜163直流屏164变频柜165软起动柜166气相色谱仪167电子天平