07气体分馏装置学生稿jxl(1).doc

7气体分馏装置安全预评价7 气体分馏装置预评价报告7.1装置概况根据总流程的安排，需建设一套气体分馏装置，以重油催化裂化装置生产的脱硫液化气作为原料，为下游的聚丙烯装置提供原料。7.1.1装置名称60104t/a气体分馏装置。7.1.2装置规模及组成1) 装置规模：60104t/a，年操作时数为8400小时。2) 装置组成：本装置由三座分馏塔组成，包括其配套的重沸、冷凝及产品冷却系统。7.1.3原料及产品7.1.3.1原料及产品1）原料组成本装置的原料是重油催化裂化装置生产的脱硫液化气，原料组成见表7.1-1。表7.11 原料组成序号组分v%w%1乙烷0.390.242乙烯0.020.013丙烷10.839.734丙烯42.9436.835异丁烷17.1220.846正丁烷3.714.407丁烯113.1615.058异丁烯5.306.069反丁烯22.923.3410顺丁烯23.003.4311戊烷以上0.420.62合计100.00100.002）产品及其性质本装置的主要产品为丙烯、丙烷、混合C4。装置生产的丙烯产品满足聚丙烯装置对原料的要求，丙烯含量99.5%(v)；丙烷作为商品丙烷，C3含量95%(v)。脱除丙烯、丙烷后的混合C4馏分作为液化气产品出装置。丙烯产品组成见表7.1-2、丙烷产品组成见表7.1-3。表7.1-2 丙烯组成序号组分(v)%(w)%备注1C20.090.082C2=0.000.003C30.310.324C3=99.6099.60表7.1-3 丙烷组成序号组分(v)%(w)%备注1C3=0.680.652C397.8997.8031-C4=0.320.374i-C41.071.125n-C40.040.06合计100.00100.003）物料平衡装置物料平衡见表7.1-4。7.1.3.2原料来源及产品去向1）原料来源本装置原料来自重油催化裂化装置。2）产品去向产品去向见表7.1-5。表7.1-4 装置物料平衡序号物料名称数 值备注w%kg/h104t/a一原料1液化气100.0070214.2858.98二产品1乙烷0.37261.900.222丙烯33.0023166.6719.463丙烷9.726821.435.734混合C456.8139892.8633.515损失0.1071.420.06合计100.0070214.2858.98表7.1-5 产品品种及去向序号产品品种产量（104t/a）产品去向1丙烯19.46去聚丙烯装置2丙烷5.73去丙烷产品罐区3混合C433.51去液化气产品罐区7.1.4编制及定员本装置定员为12人。7.1.5公用工程消耗7.1.5.1供排水量装置给排水量见表7.1-6。表7.1-6 装置给排水量表序号使用地点给水 (t/h)排水 (t/h)备注新鲜水循环水除氧水除盐水净化水循环热水含盐污水含油污水清净废水生活污水1水冷凝冷却器37903790连续2机泵冷却1082连续3生活用水11间断合计380037987.1.5.2蒸气用量装置蒸汽用量见表7.1-7。表7.1-7 蒸汽用量蒸汽负荷(t/h)0.4MPa1.0MPa3.5MPa汽包产汽用汽汽包产汽背压产汽装置注气加热用气汽包产汽汽机用汽装置注气加热用气16.97.1.5.3电用量装置电用量见表7.1-8。表7.1-8 电用量序号电压V轴功率 kW备注1380766.5222020合计786.57.1.5.4压缩空气用量装置压缩空气用量见表7.1-9。表 7.1-9 压缩空气用量表序号项目压力连续 (Nm3/min)间断 (Nm3/min)正常最大正常最大1净化压缩空气0.72.52非净化压缩空气0.720.0（开工）合计2.520.07.1.5.5氮气用量装置氮气用量见表7.1-10。表 7.1-10 氮气用量表序号用气参数连续Nm3/min间断Nm3/min压力MPa温度纯度正常最大正常最大120（开工置换）7.2工艺流程、设备7.2.1工艺流程7.2.1.1技术方案的选择1）分馏装置采用常规分离流程。2）丙-丙分离采用常规流程。7.2.1.2工艺流程气体分馏是常规的分馏过程，根据原料中各组分间相对挥发度的不同，按要求将其分为目的产品。本装置的主要设备为三座塔：脱丙烷塔、脱乙烷塔和丙烯塔。从催化裂化装置来的液化石油气进入原料缓冲罐（D-101），经原料泵（P-101）送至原料-混合C4换热器（E-101）与脱C3液化气换热后，进入脱丙烷塔（C-101）。C2、C3馏分从塔顶馏出，经脱丙烷塔冷凝器（E-103）冷凝后进入脱丙烷塔顶回流罐（D-102），冷凝液一部分用脱丙烷塔回流泵（P-102）抽出，作为脱丙烷塔回流，另一部分用脱乙烷塔进料泵（P-103）升压，送至脱乙烷塔作为进料。塔底C4馏分经混合C4冷却器（E-109）冷却作为液化气产品出装置。脱乙烷塔塔顶馏出气体经脱乙烷塔冷凝器（E-105）部分冷凝后，进入脱乙烷塔回流罐（D-103）。回流罐中的不凝气主要为C2，经压力控制阀调压后送至燃料气管网。回流罐中的液体用脱乙烷塔回流泵（P-104）全部送回脱乙烷塔顶作为回流，塔底的C3馏分自脱乙烷塔塔底自压进入丙烯塔（C-103/1、2）。丙烯塔因分离要求精度高，塔板数较多，分为两塔串联操作，下段为1#丙烯塔，上段为2#丙烯塔。1#丙烯塔塔底用重沸器（E-106）供热，用催化装置来的热水作为重沸器的热源。1#丙烯塔底的丙烷产品，经丙烷冷却器（E-108）冷却至40后出装置去罐区储存。1#丙烯塔顶排出的气体进入2#丙烯塔下部，2#丙烯塔底部液体由丙烯塔中间泵（P-105）送回1#丙烯塔顶部作为回流。2#丙烯塔塔顶馏出气体经丙烯塔冷凝器（E-107）冷凝后，进入丙烯塔回流罐（D-104），用丙烯塔回流泵（P-106）抽出后分两部分：一部分送回2#丙烯塔顶部作为回流；另一部分作为丙烯产品为聚丙烯装置提供原料。本装置工艺流程图见7.1。7.2.1.3主要操作条件装置主要操作条件见表7.2-1。表 7.2-1 装置主要操作条件序号设备名称压力MPa（G）温度 回流比备 注塔顶塔底进料回流塔顶塔底1脱丙烷塔1.641.7058.040.042.098.52.02脱乙烷塔2.822.8740.040.049.066.044.88液相全回流3丙烯塔1.71.867.040.043.053.016.07.2.2工艺设备7.2.2.1 工艺设备概述1）塔 脱丙烷塔脱丙烷塔是分馏装置的第一个塔，本身不生产目的产品，但是该塔对后续分馏起着至关重要的作用，对产品精度和产品收率都起着关键作用。选择塔的规格为300043000mm，内设55层高效塔盘；塔盘材质为16MnRQ235-A。 脱乙烷塔脱乙烷塔的目的是尽可能将乙烷脱出，该塔本身不生产目的产品，塔顶液相全回流。选择塔的规格为2000/260044000，内设56层高效塔盘；塔盘材质为16MnRQ235-A。 丙烯塔丙烯塔的目的是尽可能将丙烷-丙烯分开，塔顶出丙烯产品，塔底出丙烷产品。由于该塔分离精度高，塔盘数多，因此将该塔分为两段，串联操作。选择塔的精馏段、提馏段规格均为480065000，内设100层高效塔盘；塔盘材质为16MnRQ235-A。2）冷换设备由于本装置的规模大，需要的冷换设备传热面积大。为强化传热系数，以减少换热面积和设备投资，方便设备的检修，装置所有换热器、冷凝器均选用浮头式，重沸器拟选用T型翅片管重沸器。3）机泵本装置的介质液化气、丙烯、丙烷等均为易汽化、易泄露的甲A类液体，且处理量大，选用质量可靠、无泄露的机泵；另外设有备用泵。7.2.2.2重要工艺设备主要静设备汇总见表7.2-2。表7.2-2 主要设备规格表序号名称规格（mm）数量重量（t）材质一塔类1脱丙烷塔3000430001座124.316MnR Q235-A(塔盘)2脱乙烷塔2000/2600440001座93.016MnR Q235-A(塔盘)3丙烯塔2#4800650001座520.716MnR Q235-A(塔盘)4丙烯塔1#4800650001座520.716MnR Q235-A(塔盘)二冷换类管壳式换热器22台板材16MnR，管材20#钢三容器类4台主要动设备汇总见表7.2-3。表 7.2-3 主要动设备汇总序号设备名称数量介质名称流量m3/h操作压力MPa（G）轴功率kW备注入口出口1泵原料泵2台液化气1600.951.8592.5开一备一脱丙烷塔回流泵2台C3、C3=、C21601.651.9035.0开一备一脱乙烷塔进料泵3台C3、C3=、C2901.653.1555.0开二备一脱乙烷塔回流泵2台C3、C3=1202.853.1533.0开一备一丙烯塔中间泵3台C3、C3=4201.752.15120.0开二备一丙烯塔塔回流泵3台C3=4501.72.10128.0开二备一7.2.2.3 重要控制方案1）塔底重沸器加热量控制：脱丙烷塔底重沸器采用灵敏塔盘温度调节控制方案。为了正确确定灵敏盘，设计多层塔盘温度检测，供比较选择。脱乙烷塔重沸器及精丙烯塔重沸器采用定热量控制方案, 并将进料流量作为前馈信号引入该控制回路。2）塔顶压力控制：脱丙烷塔塔顶压力采用热旁路调节阀与不凝气调节阀分程控制。脱乙烷塔塔顶压力采用控制回流罐不凝气调节阀开度的方式。精丙烯塔塔顶压力采用控制热旁路调节阀开度的方式。3）设置丙烯纯度在线色谱分析仪。4） 所有机泵状态通过通讯接口接入DCS显示。7.3预评价单元划分及安全预评价方法7.3.1评价单元划分7.3.2预评价方法7.4主要危险、有害因素分析7.4.1主要危险因素分析7.4.1.1物质危险性分析1）危险化学品识别2）物质的危险性分析4.1.2工艺过程危险因素分析（1）脱丙烷单元（2）脱乙烷单元（3）丙烯塔分离单元7.4.1.3设备危险因素分析（1）塔（2）冷换设备（3）泵（4）管线和阀门7.4.1.4电气危险因素分析（1）电气火灾爆炸（2）电伤害7.4.1.5其他危险因素分析 高处坠落 机械伤害 振动 雷电、静电 开工、停工及检修 施工、调试过程 自然灾害危险、有害因素分析7.4.2有害因素分析 噪声 高温 中毒及冻伤7.4.3主要危险场所7.5危险性定性定量评价7.5.1危险度评价法评价7.5.1.1评价单元工艺参数的确定7.5.1.2危险度计算7.5.1.3结果及分析7.5.2道化学火灾、爆炸、毒性指数评价 确定评价单元、设备及物质系数MF 评价单元危险系数的确定 初期评价结果汇总 评价单元安全措施补偿系数的确定 评价单元危险分析结果汇总 评价结果分析7.5.3预先危险性评价（PHA） 泵房预先危险性分析 管道预先危险性分析 冷换设备 紧急停车/安全仪表（ESD/SIS）系统 预先危险性分析结果7.6重大危险源辨识与评价7.6.1重大危险源辨识7.6.1.1辨识依据7.6.1.2辨识结果7.6.2重大危险源评价7.6.2.1易燃、易爆重大危险源伤害模型评价 模拟计算 结果分析7.