某化学公司乙苯脱氢岗位操作规程概论.doc

阿贝尔化学 江苏 阿贝尔化学 江苏 有限公司有限公司 ABEI SC SCJS 0 2016 01ABEI SC SCJS 0 2016 01 乙苯脱氢岗位操作规程乙苯脱氢岗位操作规程 阿贝尔化学 江苏 有限公司阿贝尔化学 江苏 有限公司 二零一六年六月二零一六年六月 编制 王方伟 张羽鹏 李赛英 1 78 审核 兰 烜 李洪滨 陈友光 审定 刘 巍 陈晓弘 批准 刘玉珍 发放使用范围 乙苯脱氢单元发放使用范围 乙苯脱氢单元 发布时间 2016 年 7 月 执行日期 2016 年 10 月 受控状态 受控 2 78 文件履历表文件履历表 文件标题文件标题 文件文件 编号编号 ABEI SC SCJS 001 2016 01 页数页数78 苯乙烯装置操作规程 编编 写写 王方伟 张羽鹏 2016 年 7 月第一次编写 版版 次次 页页 次次 制修订内容制修订内容 修改修改 人人 修改修改 日期日期 生效生效 日日 3 78 目录 第一章第一章 概述概述 1 1 1 1 装置概况装置概况1 1 2 岗位简介岗位简介 1 第二章第二章 岗位任务及管理范围岗位任务及管理范围 1 1 2 1 岗位任务岗位任务 1 2 2 管理范围管理范围 2 2 3 岗位职权与责任岗位职权与责任 2 第第三三章章 产品及原材料的性质规格产品及原材料的性质规格 3 3 3 1 物化性质物化性质 3 3 1 1 物理性质物理性质 3 3 1 2 化学性质化学性质 3 3 2 原材料规格原材料规格 3 3 2 1 乙苯规格乙苯规格 3 3 2 2 苯乙烯产品规格苯乙烯产品规格 4 3 2 3 脱氢催化剂脱氢催化剂 4 3 2 7 公用工程规格及界区条件公用工程规格及界区条件 4 第第四四章章 工艺过程说明工艺过程说明 7 7 4 1 生产工艺原理生产工艺原理 7 4 1 1 脱氢反应脱氢反应 7 4 2 工艺流程叙述和关键控制工艺流程叙述和关键控制 8 4 2 1 脱氢工艺流程概述及关键控制脱氢工艺流程概述及关键控制 8 4 2 2 脱氢单元详细叙述脱氢单元详细叙述 9 第五章第五章乙苯脱氢乙苯脱氢单元开车单元开车准备工作准备工作 1515 1 开车前应具备的条件开车前应具备的条件 15 2 开车前已检查过的内容开车前已检查过的内容 15 3 开车前的工艺准备工作开车前的工艺准备工作 16 第六章第六章 正常投料开车正常投料开车 1616 1 78 6 1 脱氢反应系统首次投料开车脱氢反应系统首次投料开车 16 6 1 1 脱氢系统首次开车准备工作脱氢系统首次开车准备工作 16 6 1 2 苯乙烯单元脱氢系统首次开车苯乙烯单元脱氢系统首次开车 17 第第七七章章 正常操作正常操作及控制及控制 3030 7 1 乙苯脱氢系统正常操作及控制乙苯脱氢系统正常操作及控制 30 7 1 1 乙苯进料部分乙苯进料部分 30 7 1 2 蒸汽过热炉部分蒸汽过热炉部分 30 7 1 3 脱氢反应部分脱氢反应部分 31 7 1 4 反应器出料冷却部分反应器出料冷却部分 32 7 1 5 尾气压缩和回收部分尾气压缩和回收部分 33 7 1 6 DM 水分离部分水分离部分 35 第第八八章章 岗位岗位正常停车正常停车 3636 8 1 乙苯脱氢系统停车乙苯脱氢系统停车 36 8 1 1 更换催化剂停车更换催化剂停车 36 8 1 2 停乙苯进料的停车步骤停乙苯进料的停车步骤 38 8 1 3 停乙苯和蒸汽的停车步骤停乙苯和蒸汽的停车步骤 38 8 1 4 脱氢停车注意事项脱氢停车注意事项 39 第第九九章章 异常现象分析及处理异常现象分析及处理 3939 9 1 停电事故处理停电事故处理 39 9 1 1 DCS 控制系统停电控制系统停电 40 9 1 2 动力电源晃电动力电源晃电 41 9 1 3 短时间停电 晃电 短时间停电 晃电 42 9 1 4 动力电源长时间停电动力电源长时间停电 43 9 2 停蒸汽停蒸汽 43 9 2 1 停停 4 0MPaG 蒸汽蒸汽 43 9 2 2 停停 0 35MPa 蒸汽蒸汽 44 9 2 3 停停 2 0MPaG 蒸汽蒸汽 45 9 3 停水停水 46 9 3 1 停锅炉给水停锅炉给水 46 9 3 2 停循环冷却水停循环冷却水 46 9 3 3 停脱盐水停脱盐水 47 9 3 4 停冷冻水停冷冻水 47 2 78 9 4 停风停风 48 9 4 1 停仪表风停仪表风 48 9 4 2 停氮气停氮气 48 9 5 停燃料气停燃料气 49 9 5 1 事故状态描述事故状态描述 49 9 5 2 处理步骤处理步骤 49 第十章第十章 工艺联锁系统工艺联锁系统 4949 10 1 联锁一览表联锁一览表 49 10 2 联锁说明联锁说明 52 第十一章第十一章 设备基础操作设备基础操作 5959 11 1 动设备的操作步骤动设备的操作步骤 59 11 1 1 离心泵的启动步骤离心泵的启动步骤 59 11 1 2 屏蔽泵的启动步骤屏蔽泵的启动步骤 59 11 1 3 计量泵的启动步骤计量泵的启动步骤 59 11 1 4 螺杆压缩机的启动步骤螺杆压缩机的启动步骤 60 11 2 设备使用注意事项及正常维护保养设备使用注意事项及正常维护保养 61 11 3 主要设备一览表主要设备一览表 62 11 4 分析一览表分析一览表 63 11 5 安全阀一览表安全阀一览表 63 第第十十二二章章 安安全全卫卫生生 6565 12 1 可能受到职业危害的人数可能受到职业危害的人数 65 12 2 生产过程中的高温 高压 易燃 易爆 振动 噪音等有害作业生产部位 程度 生产过程中的高温 高压 易燃 易爆 振动 噪音等有害作业生产部位 程度 65 12 3 生产过程中危险因素较大的设备种类 数量生产过程中危险因素较大的设备种类 数量 65 12 4 职业安全卫生设计中采取的主要防范措施职业安全卫生设计中采取的主要防范措施 66 12 5 噪声控制标准噪声控制标准 67 12 6 工作场所的浓度限制工作场所的浓度限制 TJ36 79 68 第一章第一章 概述概述 1 11 1 装置概况装置概况 1 1 1 设计依据 阿贝尔化学 江苏 有限公司25万吨 年乙苯苯乙烯成套技术工艺包转让及工程设计合同 1 1 2 设计资料 1 阿贝尔化学 江苏 有限公司乙苯苯乙烯装置设计资料 2 常州瑞华化工工程技术有限公司先进苯乙烯技术设计资料 1 1 3 设计原则 1 大力推进科技进步 积极采用新工艺新技术 提高装置技术含量 降低物耗 能耗 尽可能节 省建设投资 2 装置设计要做到技术先进 安全可靠 严格执行国家现行的有关标准规范和安全法规 3 加强装置内污染物的治理 采用新工艺 新技术 确保装置投产后污染物处理和环境保护达标 1 1 4 设计范围 阿贝尔化学 江苏 有限公司乙苯 苯乙烯装置苯乙烯设计生产能力25万吨 年 年操作时间为8000 小时 装置操作范围为70 130 1 21 2 岗位简介岗位简介 本装置乙苯脱氢单元采用二次加热 两级串联反应器的负压绝热脱氢工艺 在负压和绝热条件下 实现乙苯脱氢反应制取苯乙烯 本工段的目的 是在一定的设备内 尽可能经济地生产苯乙烯 设计产率 时应通过控制第一和第二段入口温度使转化率保持接近设计值 这两处温度应相同 但如果第二段入口温 度比第一段入口温度稍高一些 则可能对选择性有些好处 当然EB进料率是影响产率的基本决定因素 苯 乙烯精馏单元系统接受粗苯乙烯分馏系统的粗塔釜液 粗苯乙烯 进行精馏分离等一系列加工处理 获得 本装置的主产品精苯乙烯 第二章第二章 岗位任务及管理范围岗位任务及管理范围 2 2 1 1 岗位任务岗位任务 1 苯乙烯单元岗位职责主要负责脱氢系统 苯乙烯精馏系统及对于中间罐区的正常运行 脱氢系统 乙苯脱氢系统的岗位任务是 将乙苯单元来的合格乙苯和蒸汽混合蒸发后 与来自蒸汽过热炉 F 301 来的过热蒸汽 混合到反应温度 进入脱氢反应器 在催化剂作用下 脱氢制得苯乙烯 高温脱氢反应物 经冷却冷凝后 在分离器中分离成气相 烃相和水相 烃相为脱氢混合液送去粗苯乙烯精馏 水相工艺冷 1 78 凝液经汽提系统处理后 进入低压冷凝液罐 作为锅炉给水或送界外 尾气经冷却去炉子做燃料气 2 负责本单元区域内的安全 环保工作 3 负责本单元的异常事故处理 正确分析 判断 处理各种异常情况 做到及时 准确 将各类事 故消灭在萌芽 发生事故时 要严格遵照应急处理预案 2 2 2 2 管理范围管理范围 该苯乙烯装置苯乙烯单元由 300 号 400 号和 500 号单元组成 300 号是脱氢反应和工艺凝液及尾气处 理部分 400 号是脱氢液分馏精制及其相关的抽真空系统和阻聚剂系统 500 号单元是装置界区内的及蒸 汽及凝液 废水处回收系统 本岗位管理范围主要包括下列工艺设备 主蒸汽分液罐 V 301 蒸汽过热炉 F 301 脱氢第一反应器 R 301 脱氢第二反应器 R 302 中间再沸 器 E 300 过热器 E 301 汽包 V 303 低压蒸汽发生器 E 302 低低压蒸汽发生器 E 303 脱氢尾气密封 罐 V 302 乙苯蒸发器 E 304 急冷器 X 301A B 油水分离器 V 305 主冷器 E 305 聚结器 V 312 后冷 器 E 306 汽提塔 T 301 汽提塔冷凝器 E 307 汽水混合器 X 302 工艺水处理器 V 306A B 脱氢液泵 P 301 S 冷凝液泵 P 302 S 塔釜液泵 P 303 S 压缩机吸入罐 V 307 水封罐 V 308 尾气冷却器 E 309 尾气后冷却器 E 310 吸收塔 T 302 吸收剂冷却器 E 311 解析塔 T 303 工艺凝液冷却器 E 308 尾气压缩机 C 301 压缩机排放罐 V 310 吸收塔釜液泵 P 305 S 解吸塔釜液泵 P 306 S 吸收剂加热器 E 313 2 2 3 3 岗位职权与责任岗位职权与责任 1 严格按岗位操作规程 及安全技术规程操作 并遵守各项生产管理规章制度 2 按作业计划完成产量 质量指标 不得随意增减负荷 严禁不合格品进入下道工序 3 正确操作和维护好本岗位所属的一切设备 当发生故障或发现异常现象时 必须按程序联系钳 工 电工 仪表工等检查修理 4 按时 认真 准确地填写岗位原始记录和交接班记录 并保持其清洁和完整 5 按值班长的指令开 停车及切换设备等 6 当发生异常现象或事故时 必须采取积极的抢救措施 并报告值班长 不得擅自离开本岗位 7 负责本岗位动火或检修前的设备倒空 加堵盲板 清洗 蒸煮 置换 分析直至合格交出检修 并负责现场监护及检修后的验收 8 未经车间允许 不得任意改变操作程序及工艺条件进行试验性工作 9 在紧急情况下 如发生危及人身或安全生产的险情 若拖延时间即可造成重大事故 有权通知 前后工序 并立即停车处理 立即报告班长 10 在巡回检查中 发现威胁生产 影响安全 阻碍交通 有损环保的现象和问题 有权上报 并 协同有关人员妥善处理 2 78 11 对不符合安全规定的操作 检修及动火等工作 有权令其停止工作 并立即报告班长 12 对新工人和实习生 必须按合同进行包教工作 3 78 第第三三章章 产品及原材料的性质规格产品及原材料的性质规格 3 3 1 1 物化性质物化性质 3 1 1 物理性质 1 乙苯 脱氢单元所用的原料乙苯分别来自乙苯精馏单元乙苯回收塔 T 203 的新鲜乙苯和来自 苯乙烯精馏单元第一 第二粗苯乙烯塔 T 403 404 的循环乙苯 除乙苯外 还含有少量的 苯 甲苯 苯乙烯 新鲜乙苯中含二乙苯的量必须严格控制小于 10PPM 总乙苯中进料 中的苯乙烯含量必须严格控制在 1 以下 乙苯是无色透明的液体 它的沸点为 136 2 凝固点为 96 2 闪点 45 相对密 度为 0 882 临界温度 619 4 临界压力 3 86MPAG 乙苯易燃 它的蒸汽与空气能形成 爆炸混合物 其爆炸范围为 2 3 7 4VOL 2 苯乙烯 苯乙烯为无色油状液体 有芳香气味 熔点为 30 63 沸点 145 2 折光率 1 5439 比重 D25 0 9045 闪点 28 1 自燃点 390 3 1 2 化学性质 1 乙苯 乙苯的侧链易被氧化 氧化产物随氧化剂的强弱及反应条件的不同而异 在强氧化剂 如高锰酸钾 或在催化剂的作用下 用空气或氧气进行氧化生成苯甲酸 若用缓和氧化 剂或在温和的反应条件下进行氧化 则被氧化生成苯乙酮 乙苯上的侧链在一定的条件下 可从相邻原子上脱去二原子氢 形成 C C 双键 生成苯乙烯 2 产品苯乙烯 苯乙烯能够发生自聚 共聚 氧化 还原 卤化的化学反应 3 3 2 2 原材料规格原材料规格 3 2 1 乙苯规格 组份单位质量指标 外观无色透明液体 密度 20 G CM3 0 866 0 870 水浸物酸碱性 PH 值 6 0 8 0 乙苯 WT 99 80 4 78 苯 WT 0 01 甲苯 WT 0 005 二甲苯 PPM WT 50 二乙苯 PPM WT 10 异丙苯 PPM WT 100 硫 PPM WT 5 氯离子 PPM 1 0 游离水无 3 2 2 苯乙烯产品规格 组 份单 位质量指标 苯乙烯 WT 99 80 色度 PT CO 号 10 甲基苯乙烯 PPM WT 400 醛类 以苯甲醛计 PPM WT 50 聚合物PPM WT 10 过氧化物 以 H2O2 计 PPM WT 50 硫PPM WT 2 氯化物 以 CL 计 PPM WT 1 TBC PPM WT 10 15 二甲苯PPM WT 100 苯乙炔PPM WT 130 水PPM WT 200 3 2 3 脱氢催化剂 脱氢催化剂采用中国上海石科院的 技术指标为 运行周期 30 个月 乙苯转化率在 63 以 上 苯乙烯收率在 62 以上 3 2 7 公用工程规格及界区条件 1 中压蒸汽 温度 184 10 压力 1 0MPAG 2 高压蒸汽 温度 248 10 压力 4 0MPAG 5 78 3 低压蒸汽 温度 146 压力 0 35MPAG 4 低低压蒸汽 温度 110 压力 0 04MPAG 5 脱盐水 二级脱盐水 硬度 0 电导率 0 2US CM SIO2 0 02MG L 铁离子 0 02MG L 铜离子 0 01MG L PH 值 6 5 7 压力 MPAG 0 4 温度 环境 6 循环冷却水 温度 上水 33 回水 43 压力 上水 0 45MPAG 回水 0 25MPAG 7 新鲜水 温度 环境 压力 0 2 0 4MPAG 8 仪表空气 温度 常温 压力 0 5 0 6MPAG 露点 40 0 6MPAG 压力下 9 装置空气 温度 常温 压力 0 6MPAG 10 氮气 温度 常温 压力 0 6MPAG 纯度 99 9 VOL 6 78 氧气 10PPM VOL 水 5PPM VOL 露点 60 油 尘 无 11 天然气 温度 常温 压力 0 1 0 3MPAG 密度 0 6982KG NM3 热值 8607KAL NM3 12 供电电压及其变动范围 10000V 交流三相三线制 中性点不接地或经消弧线圈接地系统 电压波动范围 7 380 220V 三相四线制 中性点直接接地系统 频率及其波动范围 50 1 5HZ 短路容量 10000V 时最大 350MVA 最小 100MVA 电压选择 电动机 70KW 采用采用低压软启动的方案 电动机 150KW 采用 380V 交流 谐波电流 5 13 冷冻水 55 乙二醇水溶液 温度 上水 0 回水 5 压力 0 4 MPAG 7 78 第第四四章章 工艺过程说明工艺过程说明 4 4 1 1 生产工艺原理生产工艺原理 4 1 1 脱氢反应 1 脱氢反应主反应 乙苯 EB 在高温 负压下强吸热发生脱氢反应生成苯乙烯 SM 和氢气 H2 EB SM H2 C6H5C2H5 C6H5CH CH2 H2 吸热 这是一个强吸热可逆体积增大反应 反应进行方向取决于反应器的操作条件 主要是 反应温度 反应压力和进料空速 反应进行的最大程度由乙苯和苯乙烯间的平衡决定 在水蒸汽存在下 该可逆反应的平衡常数 KP 可表达为 KP PX2 1 X 1 X S 乙苯 式中 P 反应系统总压 X 乙苯的平衡转化率 S 乙苯 水蒸汽 乙苯摩尔比 因此 较高的温度有利于乙苯转化为 SM 2 脱氢反应副反应 在脱氢反应器中除了发生脱氢主反应 还发生热裂解 氢化裂解等副反应 主要的副反应如下 C6H5CH2CH3C6H6 C2H4 HR 25 20 KCAL G MOL 吸热 C6H5CH2CH3 H2C6H5CH3 CH4 HR 13 06 KCAL G MOL 吸热 其它副反应 C6H5CH2CH3 H2C6H6 C2H6 HR 10 00 KCAL G MOL 放热 C 2H2O2H2 CO2 HR 190 0 KCAL G MOL 吸热 CH4 H2O CO 3H2 HR 53 00 KCAL G MOL 吸热 C2 2H2O 2CO 4H2 HR 55 00 KCAL G MOL 吸热 以及水蒸气的变换反应 8 78 CO H2O H2 CO2 HR 9 84 KCAL G MOL 放热 在水蒸汽浓度很高时 可能发生下列反应 C6H5CH2CH3 2H2O C6H5CH3 CO2 H2 HR 26 14 KCAL G MOL 吸热 C6H5CH2CH3 2H2O C6H6 CH4 CO2 2H2 HR 16 36 KCAL G MOL 吸热 热裂解反应 在没有催化剂的情况下 乙苯在高温条件下也能裂解转化为 SM 以该方式完成了苯乙 烯的首次工业生产 乙苯转化率低 约 10 15 且对 SM 的选择性也低 50 55 在目前 的催化工艺中 由于反应温度仍然较高 热反应就会发生 对于乙苯生成 SM 的热反应 主 要副产物是苯及其转化生成高级芳烃 如蒽或芪 的复杂混合物以及焦碳 热反应在约 600 以下并不明显发生 但在约 655 以上对影响总产率是一个相当大的因素 使在蒸汽 它能除焦 存在的情况下 甚至在催化剂床内 只要温度高 这些非选择性反应仍将发生 减弱热裂解反应的一个工艺方法是在乙苯接触催化剂前 不要把乙苯加热到充分反应 温度 620 以上 该方法涉及把乙苯气化后 同抑制结焦的蒸汽一起过热到低于 580 然后 刚好在催化剂床入口前将其与稀释蒸汽的大部分混合 主稀释蒸汽被加热的温度 必须保证过热乙苯 蒸汽混合物达到理想的催化床入口温度 在两段反应系统中 通过把第 一段出料再热器直接安装到第二个反应器的入口处来减弱热反应 因为温度远低于 580 所以从第一段出口到第二段反应器的体积对热反应来说影响是不大的 第二段出料较热 而且第二催化剂床与第一冷却器之间的空间尽可能小 以减少压降 4 4 2 2 工艺流程叙述和关键控制工艺流程叙述和关键控制 4 2 1 脱氢工艺流程概述及关键控制 脱氢系统由乙苯蒸发及脱氢反应 工艺凝液处理与汽提 尾气压缩及吸收三部分组成 乙苯蒸发及脱氢反应由二台串联的脱氢反应器 二台脱氢反应器之间设一台中间换热器 蒸汽过热炉 卧置组合式换热器 乙苯蒸发器等设备构成 乙苯蒸发的功能是使原料乙苯完成配汽 蒸发和过热 然后同来自蒸汽过热炉的高温 过热水蒸汽混合 获取热量 升到反应温度 进入反应器催化剂床层 在负压和绝热条件 下发生脱氢反应 反应器排出的高温气态生成物 经逐级冷却冷凝并回收热量 然后进入 下游的工艺凝液 脱氢液和水 处理及尾气处理部分进一步加工处理 工艺凝液处理与汽提及尾气处理部分的主要作用是 使脱氢反应的生成物和水及尾气 实现分离 并使脱氢反应系统处于负压工况 其中脱氢凝液及汽提部分的主要设备是汽提 9 78 塔和油水分离器 脱氢液和水的重力沉降分离器 它们的功能是实现水和烃类的分离 获得脱氢液 尾气处理部分包括尾气压缩及吸收与解吸 主要设备有尾气压缩机 吸收塔 和解吸塔等 它们的功能是回收脱氢尾气中的芳烃 并使脱氢反应系统形成负压操作条件 4 2 2 脱氢单元详细叙述 1 乙苯进料部分 流程叙述 乙苯进料系统的目的是将液体乙苯汽化后作为脱氢反应器的进料 来自乙苯精馏单元 的热乙苯或贮罐的新鲜乙苯 通常采取的是热的新鲜乙苯直接从乙苯装置进入乙苯蒸发器 E 304 但还留有少部分来自中间罐区的冷乙苯 在调节阀的控制下与苯乙烯精馏单元的 循环乙苯汇合 尽管把液体进料称为乙苯 但实际上它还含有少量的苯和甲苯及苯乙烯 其中苯和甲苯是新鲜乙苯和循环乙苯中含有的 苯乙烯来自循环乙苯 混合后的乙苯与来自蒸汽管网的 0 35MPAG 配气蒸汽 一同进入乙苯蒸发器 E 304 壳程 乙苯总进料与一次蒸汽质量比为 1 0 4 在接近常压 85KPA 下被管程 0 35MPAG 蒸汽 间接加热后蒸发 获得温度约 95 的乙苯 水蒸汽共沸物 然后进入过热器 E 301 壳程 在壳程被管程的刚从脱氢第二反应器 R 302 流出的 温度为 582 左右的反应产物加热到 520 左右 这股乙苯 水蒸汽物流在预混合器 X 300 处 同来自蒸汽过热炉 F 301B 室的过 热到 818 的主蒸汽混合 温度达到 626 左右后 立即进入反应器 R 301 催化剂床层 乙 苯在负压绝热条件下发生脱氢反应 在乙苯蒸发器底部设有乙苯排污线 将一部分乙苯排 放到油水分离器 V 305 其主要目的是防止系统里积累苯乙烯聚合物或其它重组份 该排 放量设定约为总乙苯进料量的 1 此排放量可根据实际分析情况进行调整 关键控制点 新鲜乙苯和来自第一 第二粗苯乙烯塔的循环乙苯一起决定了系统总的蒸发需要量 混合 总乙苯 流量为系统的关键控制参数 该总的乙苯流量由 FV 321 控制 乙苯的总量由 T 403 第二粗苯乙烯塔 T 404 来的循环乙苯总量 和乙苯单元直接来的热乙苯 和罐区来 的新鲜乙苯组成 去 E 304 的蒸汽流量 根据蒸发器 E 304 的总液位要求自动调节 一次的蒸汽流量由 FC 321 控制 一次蒸汽与总苯进料的比值控制位 0 4 倍 来自乙苯蒸发器的乙苯排污 设定在乙苯总进料率的 1 排污率太低会引起聚合物累 积 产生结垢和传热问题 排污率太高会增加苯乙烯精馏系统的负荷 2 脱氢反应部分 流程叙述 脱氢反应器 R 301 的出料 在中间再热器 E 300 的管程 被壳程来自蒸汽过热炉 F 10 78 301A 室的 842 主蒸汽再加热 从而达到脱氢第二反应器 R 302 的进料温度后 进入到脱 氢第二反应器 R 302 进行脱氢反应 主蒸汽流量一定不能低于主蒸汽与总烃类进料的重量 比 此比率为 1 0 换热后的蒸汽以 610 的温度 回到蒸汽过热炉 F 301 的 B 室辐射段 并在 B 室炉管中 过热到 819 过热后的蒸汽从 B 室出来 进入到第一段脱氢反应器 R 301 入口前的预混 合器 X 300 在那里与来自过热器 E 101 壳程的 520 过热乙苯 蒸汽进料混合 乙苯 蒸汽 混合物基本上具有固定的蒸汽 乙苯的比值 其值为 0 40 与主蒸汽混合 生成混合的蒸 汽 乙苯之比约为 1 4 炉管 A 和 B 的出口温度根据要求调节 以产生理想的脱氢第一段和第二段反应器入口 温度 这些温度随着催化剂的老化 要求作相应的调整 可根据催化剂厂家的建议调整 以保持乙苯转化率在设计值 正常情况下脱氢第一反应器 R 301 进出口温差约为 80 左右 转化率约为 39 脱氢第一反应器 R 301 的出料 流过中间再热器 E 300 的管程 在那与蒸汽过炉 F 301 的 A 室炉管出来的过热蒸汽换热 被加热到 634 然后进入脱氢第二反应器 R 302 入口 圆筒 并沿外径向通过第二反应器催化剂床层 进行脱氢反应 然后进入外环空间 离开 脱氢第二反应器 R 302 并进入靠近脱氢第二反应器 R 302 的热回收系统 正常情况下脱 氢第二反应器 R 302 出入口温差约为 49 左右 转化率约为 38 5 系统中乙苯总转化率 为 65 选择性为 97 关键控制 关键控制是 将乙苯的转化率保持在设计水平 根据第二级脱氢反应器出口处 或脱 氢液产品中的苯乙烯浓度测定 还可以根据第一和第二脱氢反应器出口 测定的苯乙烯浓 度 来分别计算出每个反应器的反应情况 经过调整达到优化目的 第一级和第二级催化 剂床层的进口温度 决定了乙苯的总转化率 依次由蒸汽过热炉 F 301A B 出口温度控制 蒸汽总进汽量与总烃进料量的重量比率也同样重要 水比 1 2 1 4 日常控制在 1 3 用控制压缩机吸入口压力的方法 控制反应系统的压力 并且保持平稳操作 如果尾 气压缩机操作条件允许 尽量保持反应压力在较低水平 以便得到对苯乙烯的最高选择性 为延长脱氢催化剂的寿命 应考虑下列操作要点 A 避免反应器温度频繁变化或者波动 温度变化会引起催化剂在承载催化剂的进出口 网之间热膨胀或冷收缩 催化剂会部分压碎 生成粉尘从而增加反应器床层的压降 B 保持乙苯和蒸汽进料的流动尽可能无短期波动 由于进料量波动会引起振动造成催 化剂粉尘 C 避免在没有有机物情况下 蒸汽在温度高于 550 时通过催化剂 36 小时以上 这样 做会引起催化剂性能变坏 11 78 3 脱氢反应器出料冷却部分 工艺叙述 脱氢反应器出料冷却系统的作用是冷却并冷凝大部分反应器生成的气体 在该系统中 回收大部分的热量同时产生装置内所用的两个等级压力蒸汽 即 0 35MPAG 蒸汽和 0 04MPAG 蒸汽 第二级反应器 R 302 流出物包括有机气化物 蒸汽和不凝气体组成 它们在约 585 通过过热器 E 301 管程 低压蒸汽发生器 E 302 管程和低低蒸汽发生器 E 303 的管程后 相应冷却到 351 160 和 120 低压蒸汽发生器 E 302 为水平热虹吸型换热器 由汽 包 V 303 提供液体循环和静压头 来自 0 35MPAG 凝结水回收罐 V 503 的工艺凝液 在调节 阀 LV 306 的控制下注入到汽包 V 303 在汽包的蒸汽出口处有一个除沫装置 目的是增加 汽 液分离效果 低低压蒸汽发生器 E 303 是水平釜式换热器 工艺凝液来源也是来自 V 503 由调节阀 LV 308 控制注入该发生器 汽包 V 303 和低低压蒸汽发生器 E 303 均为连续 排污 汽包 V 303 来的排放液直接排到 E 303 从低低压蒸汽发生器 E 303 管程出来的气 体物料约为 120 在通过急冷器 X 301A B 时 同来自聚结器 V 312 的 51 工艺凝液直接 接触 反应产物气流被急骤冷却到 67 左右 仍呈气态 从急冷器 X 301A B 流出 继 而进入主冷器 E 305 的管程 被冷却到 54 呈气 液两相 并实现气液分离 液相流 入油水分离器 V 305 中 气相与来自汽提塔冷凝器 E 307 壳程的不凝气汇合 在后冷器 E 306 中一同被进一步冷却至 38 被冷凝下来的液相也流入油水分离器 V 305 在后冷器 未被冷凝的气体 用乙苯进行在线喷淋 使不凝气携带的苯乙烯和聚合物降至最低 然后 混合物进入到压缩机吸入罐 V 307 进行油水分离 以便在进入尾气压缩机 C 301A B 之前 除去携带的液体 关键控制 在反应产物冷却系统中 最重要的控制点是 在低压蒸汽罐中和废热交换器的壳程中 保持数量足够的液体 使得锅炉的管子不会烧干 造成热点和管子损坏 这种设备装有仪 表 一旦液位不能维持时在紧急停车情况下 能保持正常液位和紧急停车造成的联锁 锅 炉排污应进行定期分析 确保保持正确的排污排放速率 要保持数量足够的蒸汽或乙苯 蒸汽 通过乙苯 蒸汽过热器 E 301 的壳程也是十分重 要的 使管程的出口温度一定不要超过 400 这是低低压蒸汽发生器 E 302 的管程设计 温度 否则会损坏该设备 4 蒸汽过热炉部分 工艺叙述 蒸汽过热炉 F 301 的目的是 过热用于加热乙苯 蒸汽进料和第一脱氢反应器反应产物 的主稀释蒸汽 从而达到脱氢反应器 R 301 R 302 所要求的进口温度 主蒸汽首先在蒸汽过热炉的 F 301 炉管 A 室对流段炉管中预热 然后在 A 室辐射段炉 12 78 管中过热 主蒸汽在炉管 A 中过热至约 842 使其通过中间再热器 E 300 进行间接热交 换 使得能够将第一级脱氢反应器的反应产物加热至 613 换热后主蒸汽在 609 时 回 到过热炉的炉管 B 室进行再加热约至 819 该蒸汽与来自乙苯 蒸汽过热器 E 301 的 乙苯蒸汽 气相混合物合并 从而达到第一段脱氢反应器的进口温度要求 为了达到清洁生产目的 蒸汽过热炉 F 301 炉子还接收一股来自 V 412 的不凝气在此 焚烧处理 在正常操作期间 F 301 加热炉采用的是混合燃烧的形式 燃料的品种包括 尾气 天 然气 其中尾气是本系统生产过程中产生 天然气是外部采购 关键控制点 关键控制是控制 A 室和 B 室炉管出来的主蒸汽的出口温度 它是通过调节各辐射段烧 嘴的燃料量来实现的 烟囱气体中氧气的过剩量 决定蒸汽过热炉的热效率 可以用连续型氧分析仪进行测 量 过剩空气量太大 会造成离开蒸汽过热炉烟囱中热量过多 因而降低了加热器的效率 过剩空气量太少 会引起蒸汽过热炉的某些部位空气不足 燃料不能完全燃烧 这将造成 燃烧滞后 使蒸汽过热炉内存在热点 甚至会损坏炉管 在蒸汽过热炉中过量空气量 可 以通过调节加热炉的风门 和挡板进行控制 值得注意的是在调节过程中 一定要注意观 察使炉内的压力始终为微负压 正常操作时炉膛内的负压约为 5 10 MMHG 5 DM 水分离部分 工艺叙述 DM 水分离系统的目的是收集和分离反应产物中冷凝下来的 DM 和水相 一相中夹带另 一相的数量可以略而不计 在 DM 产品中夹带游离水 会引起苯乙烯精馏系统波动 如果水 中含有大量游离有机物会使从工艺冷凝水气提系统出来的水不合格 从而不能作为锅炉给 水使用 也会因有机物中的苯乙烯聚合而堵塞汽提系统 来自 E 305 和 E 306 的有机物和水相 通过重力排入油水分离器 V 305 中进行分离 分离出的脱氢液通过内部挡板溢流到有机物贮槽 在此用脱氢液泵 P 301 S 将其输送到苯 乙烯精馏系统苯乙烯精馏 预分离塔 T 401 或脱氢液罐 V 3101 水相则用冷凝液泵 P 302 S 打输送到凝结器 V 312 在此进行进一步的液液相分离 分离出的油相返回 V 305 而水相则通过冷凝液过滤器 SR 301A B 除掉催化剂等细小颗粒 之类的固体 然后送到工艺凝液汽提塔 T 301 中 为使夹带的苯乙烯量 及送到工艺凝液 汽提塔的可溶聚合物量最低 在冷凝液泵 P 302 S 的入口加入乙苯冲洗液 冲洗液和聚结 器 V 312 分离出的油相 一起返回到油水分离器 V 305 关键控制 油水分离系统的关键控制点是 油水分离器内的液体界面液位准确 稳定 确保得到 良好的液 液分离效果 各相彼此夹带量微小 通过重新设定界面调节器 LC 316 来调节界 13 78 面液位 在开车过程中 油水分离系统没有稳定以前 要通过室外操作人员在 P 301 P 302 泵出口 连续取样的方式 观察油里是否带水 或水里是否带油 辅助判断界面表是 否指示正确 6 工艺凝液汽提部分 工艺叙述 工艺冷凝水汽提系统的目的是 从工艺冷凝水中除去所有可溶性有机物 和其它杂质 使它能适合于用作锅炉水 用蒸汽汽提冷凝水除去有机物 再用过滤方法 除去固体杂质 来达到工艺要求 来自脱氢反应部分的冷凝液 饱和了有机物 可溶性气体 并含有一些催化剂粉尘颗 粒 用冷凝液泵 P 302 S 送出 经过聚结器 V 312 冷凝液过滤器 SR 301 后主要分成两 股物流 一股作为急冷水 通过调节阀 FV 3101 控制注入到 X 301A B 另一股则进入汽提 塔冷凝器 E 307 的管程 在此被壳程来自于汽提塔顶的蒸气预热 继而进入汽水混合器 X 302 同 0 35MPAG 蒸汽直接混合 升温至 73 左右后 作为汽提塔进料 进入汽提塔汽提 塔 T 301 顶层塔板处 汽提塔 T 301 是一座筛板塔 0 04MPAG 的汽提蒸汽在流量控制器 FC 334 控制下加至 第十层塔板下的塔内 通过水蒸汽的汽提作用 汽提出工艺凝液中的烃类物质 并由塔顶 排出 在汽提塔冷凝器的壳程中被冷凝 冷凝液返回油水分离器 V 305 未冷凝的气体 同主冷器 E 305 管程排放的未冷凝气体 汇合一同进入后冷器 E 306 从汽提塔底来的汽提后的冷凝水 用汽提塔塔釜液泵 P 303 S 打出到工艺水处理器 V 306A B 中 在那里把经过汽提后的 工艺凝液中的残余催化剂粉尘颗粒和所有不溶性聚 合物除去 过滤后 大部分作为锅炉给水排至界外 小部分则进入工艺凝液冷却器 E 308 的壳程 经循环水冷却后 部分作为急冷水 部分进入尾气压缩机 C 301A B 汽提塔 T 301 处于负压操作工况 其负压由尾气压缩机 C 301A B 产生 开工期间尾气 压缩机 C 301A B 尚未启用时 使用 0 35MPAG 蒸汽为汽提剂 关键控制参数 在汽提塔中 主要是控制好到汽水混合器中蒸汽流量 以保持进料温度恒定 并且控 制汽提塔底部汽提蒸汽加入量 使汽提蒸汽和冷凝液进料的比值 保持稳定 以保证汽提 效果 P 302 备用泵一定要投用自启动功能 否则 一旦 P 302 主泵故障 尾气压缩机和 急冷器将停止工作 进而引起整个脱氢系统的波动或停车 7 尾气压缩机和回收部分 工艺叙述 尾气压缩机的目的是 使脱氢反应系统达到所需要的负压 来实现更好的苯乙烯转化 率和选择性 尾气回收部分的目的是 回收整个脱氢系统中的芳烃循环返回到系统中 尾气则作为 14 78 蒸汽过热炉的燃料燃烧 从压缩机吸入罐 V 307 来的尾气 被尾气压缩机 C 301A B 抽吸 尾气在压缩机中从 21KPA 增压至 164KPA 为防止出口温度过高造成苯乙烯聚合 在压缩机入口用注入冷凝水 的方式 保持出口温度的稳定 尾气水封罐 V 308 与尾气压缩机入口罐 V 307 相连 在开车和紧急情况 如压缩机停 车 时将尾气释放至火炬中 从尾气压缩机出来的气体 被送到压缩机排放罐 V 310 进行缓冲 并实现部分气液分 离 压缩机排放罐 V 310 罐底收集的工艺凝 通过液面控制排放到工艺凝液处理系统的油 水分离器 V 305 压缩机排放罐 V 310 罐顶排出的气体物流 进入尾气冷却器 E 309 的管程 被壳程的 循环水冷却 所得凝液返回压缩机排放罐 V 310 而未冷凝气体物流 除一部分回流到尾 气压缩机 C 301A B 进口管线 作为流量补充外 由压缩机进口压力控制流量 其余部分 则进入尾气后冷器 E 310 的管程 被壳程的冷却介质继续冷却 使管程排出的尾气中水含 量最低 被冷凝的凝液和 E 309 的凝液 一同返回到 V 310 罐 从 E 310 管程排出的未冷 凝气体 进入吸收塔吸收塔 T 302 下部的塔内 吸收塔 T 302 为填料塔 塔顶操作压力约 43KPAG 操作温度约 10 塔底操作压力约 48KPA 操作温度约 17 来自解吸塔解析塔 T 303 塔底的贫油吸收剂 经过 E 312A B C 和 E 311 后被冷却到 10 吸收剂从塔的顶部向下喷淋 将尾气进料物流中夹带的芳烃物 质加以吸收 未被吸收的尾气送至 V 302 作为蒸汽过热炉 F 301 的燃料 吸收塔 T 302 底部富油 在液面控制下被吸收塔釜液泵 P 305 S 抽吸出来 这股物流 先后流经吸收剂换热器 E 312A B C 和吸收剂加热器 E 313 被加热到 110 左右 进入解 析塔 T 303 顶部 解析塔 T 303 是一座真空条件下操作的填料塔 塔顶操作压力约 62 KPA 操作温度约 101 塔底操作压力约 66 KPA 操作温度约 100 它的底部通入 40KPAG 的低低压蒸汽 把进入到解析塔 T 303 的富油中的芳烃解吸出来 所得芳烃和水 蒸汽混合气体 从解析塔 T 303 塔顶排至脱氢反应出料急冷器 X 301A B 前 多乙苯残油间断的加入到该系统中 以补充汽提塔的残液的损失 为了防止循环残液 物料中重馏分的积累 需定期排出一股残液并送往界区外 吸收塔 T 302 塔底有一条到 V 305 的排水管线 以排掉塔底收集的凝水 关键控制参数 尾气压缩机是蒸汽透平驱动的 保持压缩机的入口压力的稳定是很重要的 它的稳定 是通过调节透平的转速 和调节压缩机回流阀 PV 356 的开度来实现 压力控制器同时控制两台压缩机 按需要增加或减少蒸汽透平的转速 尾气回收系统的关键控制参数是控制好残油温度 具体是要保证残油冷却器 E 311 冷 15 78 却效果良好 并要及时排放 T 302 塔内的凝液 关于尾气压缩机的其它控制要点可参考供应商提供的资料 第五章第五章乙苯脱氢乙苯脱氢单元开车单元开车准备工作准备工作 1 1 开车前应具备的条件开车前应具备的条件 1 所有设备 管线 仪表 电器等安装完毕 并验收合格 系统吹扫 试压完毕 传动设备试运转合格 有完整的试压 检查记录和齐全的验收手续 系统气密合格 氮气 置换合格 O2 1VOL 2 应该保温刷漆的设备 管道的保温刷漆工作已结束 现场已清理干净 设备位号 管道物料流向标记正确 3 公用工程 水 电 汽 气 风等 系统已正确运行 能力和规格符合要求 4 蒸汽系统化学清洗完毕 单机试运已全部合格结束 三剂装填完 台台设备完好 安全设施完善好用 全部安全阀已定压就位 打铅封 5 仪表联锁整定 调校完 达到正确待用条件 并置于旁路状态 6 防毒 防护 事故急救设施齐全 消防器材配备就位 7 交通干道畅通 临时 设施一律拆除 照明齐全 地面平整清洁 8 设备静电接地线 物料管道的跨线安装应全部符合要求 接地电阻符合规定 9 电气人员对岗位各电器设备进行检查校对工作 确保无误 10 分析化验工作准备就绪 11 装置和班组的各项规章制度建立健全 必需的技术文件 如试车方案 操作法 安全规程 工艺流程 岗位记录纸及报告表等 准备齐全 12 岗位人员应认真讨论 切实掌握试车方案与技术要求 并经逐级考试合格 方 能上岗 2 2 开车前已检查过的内容开车前已检查过的内容 1 已联系仪表人员对仪表做好检查 所有现场流量 温度 压力 液位等一次仪 表与控制室各二次显示仪表正确对应 所有现场各执行机构与控制室的各调节仪表正确对 应 调节阀气开 气关符合要求 2 所有调节阀均应进行试动作 必须开启灵活 阀位与调节器输出值相对应 试 动作后 所有调节器均应置于手动全关位置 3 所有联锁 信号报警仪表应进行模拟动作准确可靠 模拟动作结束后 所有联 锁信号报警值均应置于正常开车规定值 所有调节仪表均应将参数初步整定 4 联系电器人员对岗位各电器设备进行检查校对工作 确保无误 16 78 5 取样点应当密封良好 在线分析仪处于旁路状态 6 检查所有阀门 旋塞填料是否完整合乎要求 压盖松紧是否合格 每个阀门 旋塞必须由全关到全开动作一次 均应灵活好用 检查后关闭全部阀门 但通向液面计 压力计 分析仪器采样口的阀门和常压设备的放空阀应全部打开 7 检查系统盲板抽堵情况 抽除开车中应抽除的盲板 加堵开车中应加堵的盲板 所有加堵的盲板均应画出盲板位置图 注明盲板公称直径 盲板厚度与盲板材质由装置存 档 8 检查并确认所有设备和管线里的水已通过倒淋和地沟排放掉 系统完成了干燥 后 全部倒淋和排空阀关闭并加堵管帽 9 检查脱盐水系统的设备 管道 安全设施 确认已具备接收脱盐水的条件 10 检查乙苯精馏单元已完成开车前准备工作循环苯处于待供状态 3 3 开车前的工艺准备工作开车前的工艺准备工作 1 准备好开车所需工器具 2 准备消防器材和防护器材 3 与公用工程及有关单位联系 接收水 电 汽 气达到正常指标后等待开车 4 所有排放口和放空口 工艺的正常放空不能关 都要关闭并加上管帽 所有隔离 盲板都已拆掉 包括把工艺系统与火炬总管隔离开的那些盲板 注意防止火炬气倒流回工艺 系统 5 各泵密封系统已充满密封液并投用 且泵密封冲洗系统已投用 6 到所有仪表的仪表空气都已打开 7 按送电程序 现场设备送电 8 公用工程系统投用 蒸汽 冷却水 锅炉给水 中间罐区等 9 工艺分析仪为开车作好准备 10 装置火炬 污水 密排已经全部处于待用状态 11 乙苯贮罐内装有乙苯 能够满足开车需要 12 残油罐内有足够的残油 以保证尾气系统的初期运转 13 燃料油罐内燃料油已入罐 14 确保天然气已引到炉前并且通往烧嘴的最后截断阀关闭 15 确认主蒸汽管线 FV 301 后切断阀 一次稀释蒸汽 FV 321 后止逆阀 E 304 旁路蒸汽 XV 313 后切断阀 E 304 间接蒸汽凝液 疏水器前切断阀 处于关闭 状态 16 确认乙苯进料 PV 343 后切断阀 处于关闭位置 17 78 第六章第六章 正常投料开车正常投料开车 6 16 1 脱氢反应系统首次投料开车脱氢反应系统首次投料开车 6 1 1 脱氢系统首次开车准备工作 确保脱氢罐 V 3101 有外购的 DM 液 机泵的密封液已灌注了外购的残油或白油 苯 乙烯装置首次开车使用倒开车的方式 节约能耗及时间 6 1 2 苯乙烯单元脱氢系统首次开车 1 蒸汽加热炉开车 关闭过热炉烧嘴的燃料油 天然气 尾气 长明灯 雾化蒸汽的炉前球阀 要求将 闸阀改为球阀 方便开关 在雾化蒸汽管线的低点打开倒淋 管线排凝 排净 吹扫燃料油管线 打开燃料油总管末端的每个烧嘴的阀门或总管末端的倒淋 将燃 料油系统中的紧急切断阀调到手动位置 或仪表旁路 并将它们打开 再打开燃料油系统 中其它的所有手动隔断阀 利用公用氮气接口对进入 A B 炉子的燃料油管线进行氮气吹扫 吹扫完毕后 关闭排放阀门 打通燃料循环系统流程 以同样的方法打开尾气燃料总管末端的每个火嘴阀门或总管末端的 倒淋 在尾气密封罐 V 302 下游接氮气吹扫管线 吹扫完毕后 关闭尾气火嘴炉前阀 门 以同样的方法打开天然气总管末端的每个火嘴阀门或总管末端的倒淋 吹扫合格后 将天然气引到炉前 并置于正常工作压力 由于过热炉 F 301A B 室长明灯管线在烘炉时 投用 所以无需再氮气吹扫置换 检查过热炉的风门 挡板调是否调节自如 全开炉子的烟道挡板 烧嘴风门 炉底 观察孔对炉膛进行置换 分析燃料气氧含量小于 0 1 为合格 18 78 投用过热炉的氧含量在线分析仪 过热炉的余热回收系统准备完毕 暂不投用 打开 FV 301 调节阀前部倒淋 进行主蒸汽管线排凝和预热 向尾气密封罐 V 302 内通入工业水 用 LC 302 建立正常液面 并检查排放口有水流 11 出 注意 在点火前 燃烧器所有的阀门要确保关闭 2 废热锅炉准备 打通汽包 V 303 和低低压蒸汽发生器 E 303 锅炉给水流程 打开汽包 V 303 和低低压蒸汽发生器 E 303 上的大气放空阀 关闭蒸汽并网阀门 打通凝液进汽包流程并开调节阀 LV 305 和 LV 308 在汽包 V 303 和低低压蒸