烷基化操作规程

1、烷基化装置操作规程目 录第一章.4第二章.42.1 工艺原理 .42.2 工艺说明 .52.3 原料规格 .112.4 产品规格 .142.5 界区条件 .152.6 公用工程要求.152.7 开车对工艺化学品的要求 .182.8 排放物和副产品.192.9 设计考虑 .21第三章.223.1 烃类原料污染物的影响.223.2 装置进料成分敏感度：.223.3 正操操作和控制.22第四章.334.1 推荐的样品分析方法.334.2 分析仪一览表 .344.3 取样一览表.34第五章.375.1 安全淋浴器和洗眼器.375.2 防火系统 .385.3 化学品处理和循环.385.4 压力排放系统

2、.39第六章.406.0 开车步骤 .406.1 公用工程系统 .40236.2 单机试车（预试车）和准备.426.3 CDAIky装置钝化工艺.446.4 正常开车 .46第七章.537.0 停车步骤 .537.1 从正常操作到全面停车程序.547.2 短期停车 .607.3 长期停车 .627.4 事故停车步骤：.64第八章.658.1 反应危害 .65第1章 序言本手册含有烷基化工艺方面包括操作条件和生产能力在内的保密信息。这些信息不能泄露给未经授权的人员。本手册还提供了装置系统方和操作程序方面的信息，该手册的目的主要是为操作人员在进行装置详细操作手册准备和编制。第二章 工艺原理2.1

3、工艺简述该工艺涉及的反应是烯烃同异丁烷的烷基化反应。同时副反应中有副产品产出。烷基化初级烷基化反应涉及异丁烷同烯烃、如丁烯的反应，使用硫酸作为催化剂生成高辛烷值的三甲基戊烷异构物。通常三甲基戊烷异构物被称之为烷基化油。i-C4+C4H82,2,4-三甲基戊烷类似的反应也在异丁烷和其他烯烃如丙烯和戊烷之间发生，分别生成庚烷和壬烷异构物，但是就低选择性生产高辛烷值产品而言，选择丁烯进料更适宜。i-C4+C3H6i-C7i-C4+C5H10i-C9副反应除了上述反应外，还将发生下列二次反应，生成少量其他组分。这些副反应可降低产品的辛烷值，因此，需优化烷基化反应器的操作条件，尽可能减少这些副反应的发生

4、。两个烯烃分子结合在一起形成长链氢烃。歧化反应两个烃分子反应生成带有不同碳链原子的轻烃。裂解大轻烃分子裂解生成小轻烃分子。醚化反应烯烃同硫酸反应产生中间产品，即硫酸酯。这些中间产物可留存于反应产品中，这些微量中间产物一经加热就会极不稳定，断裂生成二氧化硫和硫酸，从而可使带水的分馏设备产生腐蚀和污垢。酸溶蚀油（ASO）的形成是烯烃连续加成反应的结果，进料中的杂质硫酸反应从而增加了酸溶性油的生成，酸溶性油也被称为红油或混合聚合物，是一种碳数大于416 的高分子量物料。这些副反应增加了硫酸的消耗量，酸溶性油可稀释硫酸催化剂的浓度。进料中一些普通的杂质是：乙烯、二烯烃、硫化合物、芳烃、水和氧化物。二烯

5、烃发生聚合反应，水和二甲基醚稀释硫酸，硫醇同硫酸发生反应生成硫磺、水及二氧化硫。2.2 工艺说明该烷基化装置的主要流程叙述如下。烯烃进料处理烷基化装置进料中含有大量的甲醇、二甲基醚、（DME）和乙烯。如果烯烃进料中的这些杂质不被脱除，反应中的硫酸使用量会增加，因此，在脱轻组分脱除塔前面配备了一个水洗来脱除上述杂质。水洗塔（T1001）烷基化装置烯烃进料中含有超过 2000ppm(wt)的甲醇，如此量的甲醇可大大增加反应器系统中的硫酸使用量。为了脱除甲醇，烯烃进料需在水洗塔中进行逆流水洗。塔内使用筛板塔盘加强传质并进行分级水洗。轻烃从塔底进入并且通过连续的水相向上流动，而水则以一定的量从塔顶加入

6、，这样则可将烯烃物料中的甲醇有效脱除掉。在对烯烃进料进行水洗后，水在界面液位控制下从塔的底部脱除。轻烃在通过一个聚结填料板脱除掉水分后从塔内抽出。这时残留在烯烃进料中的甲醇将会低于100ppm(wt)。轻组分脱除塔（T1002）烷基化装置的烯烃进料含有超过 700ppm(wt)的二甲醚（DME）和 0.02%wt 的乙烯，这些 DME 和乙烯含量浓度将大大增加烷基化反应器系统中硫酸使用量。烯烃进料在脱甲醇 C4-脱轻 C4 换热器（E1001A/B）中用脱轻塔的塔底物流进行预热，为了脱除较轻的蒸馏组分，需对烯烃进行蒸馏。在脱轻塔中，乙烯、丙烷、二甲醚和其他轻组分在塔顶物流中集中，来自该塔的气化

7、物在脱轻塔冷凝器（E1003AD）中被部分冷凝，从冷凝器中出来的全部液体烃类再回流到脱轻塔，剩下的气化物被直接送到燃料气系统。来自水洗塔烯烃中的水(饱和水和游离水)集中在蒸馏塔的顶部，并将以水相态沉积在脱轻塔回流罐（V1001）中，生成的水中含有一些被溶解的烃类，这些水应当通过一个密闭的排放系统排放到含油水排放系统。来自脱轻塔底部的烯烃含有很少量的水、二甲醚和乙烯，来自脱轻5塔的塔底物料被用来预热脱甲醇 C4-脱轻 C4 换热器（E1001A/B）中的进料，以减少操作该脱轻塔所需要的蒸汽使用量。烯烃进料冷却和聚结为了降低制冷系统的负荷，烯烃进料在进入烷基化反应系统之前，用冷却水和反应产物换热器

8、进行冷却，烯烃进料物流首先用脱轻 C4 冷却器（E1004A/B）的水冷却至尽可能低的温度，再同来自精制聚结器（FD2004）的反应器流出物流进行交叉换热以使得脱轻 C4-反应产物换热器（E1005A/B/C）中获得的烯烃进料温度尽可能的低。如果在该换热器中有水存在，则有可能形成水化物，水化物（冰块）有可能在换热器中造成堵塞。冷却后的烯烃进料在脱轻 C4 过滤器（FI1001A/B）中进行过滤。因为烯烃进料在进入反应器之前已达到最低的温度，所以水的溶解性较差。由于烯烃进料中的水能稀释反应器中的酸，所以，为了减少新鲜酸的消耗，应将烯烃进料中的水脱除。因此脱轻 C4 聚结器（FD1001）被用来脱

9、除可能已经沉淀的水。在该聚结器进料侧，装有一个水包，专门用来接收来自储罐和工艺异常时大部分的水。聚结介质收集剩余的水滴。脱轻 C4 聚结器处理后在脱轻 C4 聚结器产品烯烃物流中的游离水低于 10ppm(wt)。烷基化反应工段烷基化反应器由一个烷基化反应器、相应的聚结器、挡板式气液分离器罐和泵组成。烷基化反应器（R2001）烷基化反应器是一个带有专有填料 AlkyPak 的立式反应器，填料的作用是加强传质。烷基化反应器采用了一个分形板分布器，它能使酸和烃类均匀地分布在反应器的整个横截面上。硫酸和烃类通过烷基化反应器在一定速率下循环，其目的在于能使整个 ALKYPak 填料断面层保持有大约 3.

10、5 巴的压差。填料层以下的反应器压力略高于大气压（0.2 表压），通过制冷压缩机进行控制。离开 ALKYPak 填料底部的烃类浓度将决定反应器底部的温度。丙烷、丁烷和烷基化的混合物将在填料的底部达到泡点，并且在绝热条件下继续汽化，直至填料以下的压降达到 0.2 表压。在反应段中丙烷的量将直接控制着反应器底部的温度。并且影响着整个反应温度。6在填料之下，气相和液相进行分离，气化物通过填料下方的两条气化物管线直接排出反应器，进入反应器出口分液罐（V2001）。剩余的液体烃类和硫酸通过升汽管型塔盘降液管继续流向烷基化反应器底部。从酸乳液中分离的烃类从反应器升汽管塔盘之下抽出，排出反应器的烃类物流中可

11、能含有夹带的硫酸，这股物流被送到反应器旁边的两个聚结器中的第一个聚结器中。反应器底部的硫酸乳液层从反应器储槽排出并循环至反应器的顶部。新鲜硫酸同循环酸混合，废酸则从循环酸中排出，以便保持反应器内整体硫酸的浓度。废酸被送到废酸沉降罐，去除夹带的烃类，废酸首先被稳定，然后被送至相应的储存区。反应器出口分液罐（V2001）反应器出口分液罐被用来脱除烷基化反应器气化物中夹带的液体，然后再将液体返回到烷基化反应器。储积在反应器汽液分离罐中的液体通过自流排回到烷基化反应器烃类料层中。该反应器气液分离器罐配备有液位仪表，当其内的液体量太大时，它将切断制冷压缩机入口分液罐（V3001）的气体出口。反应器出口分

12、液罐配有一个高效除雾器，它能将液体夹带的低于 15 微米液滴减小至 0.1%。从该分离罐出来的汽化物流然后通过一个压力控制阀被送至制冷压缩机出口分液罐。控制阀被用来使压缩机系统先于反应器启动，并能对反应器的压力进行更迅捷的控制。一级聚结器（FD2002）烷基化反应器烃类通过聚结器末端的两条管线送入第一聚结器中，在聚结器内部每条管线都为多孔管线，使进料能够均匀地分布在容器内，一级聚结器采用了板式填料型聚结介质，便于来自轻烃相的任何大液滴硫酸进行重力（比重）沉降。聚结后的硫酸将排出聚结器并被收集在水包中，然后通过自流排至来自第二聚结器的硫酸回收线中。大部分烃类通过烃类循环泵（P2003A/B）循环

13、回反应器，剩余的烃类则直接送至二级聚结器（FD2003）进行进一步分离。二级聚结器（FD2003）二级聚结器被用来去除来自一级聚结器轻烃物流中的硫酸。7该聚结器由两个网状填料芯，他们位于烃类进料上部。硫酸分布器位于二个网状填料之间，确保在开车时低位网状填料芯的正常湿润。二级聚结器为轻烃相采用了一个 H 形液体收集器，来保持聚结器中的物料流动更加均匀，收集器位于聚结介质的上方。由于二级聚结器的气化物空间有限，所以二级聚结器中的液位和烷基化反应器中的液位相互依存。脱离一级聚结器的气化物管线同 ALKYPak 填料之下的烷基化反应器气化物区间是连在一起的，基于烷基化反应器和二级聚结器之间的摩擦损耗，

14、二级聚结器中的液位将略低于反应器中的液位，这样，通过二级聚结器中的液位来保持烷基化反应器中的烃类液位。从该聚结器回收的烃类被送至精制聚结器。硫酸通过二级聚结器的底部排出，从一级聚结器和二级聚结器回收的酸合并后，通过回收硫酸回流泵（P2002A/B），同来自酸循环泵的硫酸一起返回到烷基化反应器。预计回收的硫酸乳液中有一些烃类存在。硫酸过滤器（F12002A/B）硫酸过滤器被用来去除硫酸系统中长时间积聚的颗粒，这些颗粒可对烷基化反应器分布器、填料材料和聚结器中使用的聚结材料造成影响。精制聚结器（FD2004）二级聚结器轻烃产品直接进入精制聚结器，精制聚结器被用来去除来自反应器的烃类物流中所夹带的硫

15、酸液滴。在正常操作下，应当有很少的硫酸存在于该聚结器中。对烷基化反应器工段的整体性能而言，该聚集器中的液体酸液位可以作为一个传感器来使用，在该容器中的硫酸液位累积显示出二级聚结器工作处于不正常状态，该容器也可提供一些缓冲量以处理硫酸的异常情况。来自精制聚结器的烃类产物被分为两股工艺物流，一股物流被直接送到脱轻 C4-反应产物换热器（E1005A/B/C）的管程，其目的是使进入烷基化装置的烯烃进料得到冷却。通过该换热器的精制聚结器物料的流量被用来保持烯烃进料的目标温度。另一股来自精制聚结器的物流在制冷剂-反应产物换热器（E3001A/B）中被用来进一步冷却循环的制冷剂和回收的异丁烷物流，这两股物

16、流将返回到反应器进料混合器。制冷工段8制冷压缩机入口分液罐（V3001）制冷压缩机入口分液罐被用来脱除来自烷基化反应器气化物产品和制冷压缩机回管程线的液体，其中包括没有汽化的急冷液体。来自气液分离罐的汽化物进入到制冷压缩机（C3001）的第一段，在该分离罐中液体的储量应该是最小的，聚集在该罐底部的所有液体以反应器的液体烃类相用泵送回到反应器。丙烷也被加进到该罐中，根据需要加入丙烷是为了控制反应器底部的温度。制冷剂-反应产物换热器（E3001A/B）使用一些来自精制聚结器的烃类，制冷剂-反应产物换热器将循环到烷基化反应系统的制冷剂和脱轻塔馏分的集合物流进行冷却，冷却该循环物流是为了降低制冷压缩机

17、的负荷。脱异丁烷塔进料罐（V3002）被用来分离烷基化反应器产品的液体和气化物，烷基化反应器产品来自于制冷剂-反应产物换热器。该罐的气化物作为小的次要负荷被加入到制冷压缩机的第二段，该罐中液体然后被用来作为脱异丁烷塔系统的进料。该罐可提供缓冲容量，用于稳定去脱异丁烷塔的进料流量。制冷压缩机（C3001）制冷压缩机是一个两段（级）压缩机，它为烷基化反应器提供冷却的冷量。来自制冷压缩机出口分液罐的气化物从一段入口进入压缩机，通过加热烷基化反应器液体烃类产品而产生的一小股物料被加入到制冷压缩机的第二段。压缩机提供足够的压力，来全面冷凝制冷剂进料（主要为带有一点丙烷的碳四）。带有一液体喷射急冷装置的回

18、程起到保护压缩机的作用（反喘振），防止气进料过多和过热。对压缩机的一段入口侧的压力进行控制，保持在略高于正压，以避免氧的进入。压缩机的出口压力应当在保持制冷剂能全部冷凝的情况下操作。制冷压缩空冷器（E3002AD）在一般情况下，制冷压缩空冷器是一个总冷凝器，一热气化物旁路在下游制冷凝剂蓄料罐中保持足够的压力，对去制冷压缩机回程管线的急冷液体物料提供适当的推动力。一溢流回程布置被用在该冷凝器中，提供循环热气化物的压力，加热反应器便于冬季开车。9制冷剂储罐（V3003）制冷剂储罐可为循环到烷基化反应器系统的制冷剂提供缓冲容量。来自制冷压缩空冷器被压缩和冷却后的制冷剂进入储罐，一小股制冷剂被送到界区

19、外，来控制制冷剂中的丙烷的浓度。这股物流含有二氧化硫，来自该系统的气化物排出线直接去低压洗涤塔将不凝物排放。蒸馏工段烷基化油在两个串联的蒸馏塔中从异丁烷和正丁烷被脱除。脱异丁烷塔系统脱异丁烷塔（T4001）回收来自烷基化油产品和正丁烷中的异丁烷。异丁烷循环到烷基化反应器进料中，进料中多余的异丁烷被冷却后作为产品送往界区。脱异丁烷塔顶物料的纯度将控制反应器系统中循环的正丁烷的浓度，遗留在烷基化油和正丁烷塔底产物中的异丁烷的量在这里是很重要的，因为遗留在塔底产物中的异丁烷将直接影响正丁烷产品纯度。来自脱异丁烷塔进料罐（V3002）的进料在脱异丁烷塔进料-烷基化油换热器（E4001A/B）中被来自脱

20、异丁烷塔的塔底物流预热，被预热的物流然后被引入进脱异丁烷塔。脱异丁烷塔顶空冷器（E4004AE）是一个总冷凝器，冷凝后的塔顶物流被收集在脱异丁烷塔顶回流罐（V4001）中，来自该罐的液体通过脱异丁烷塔顶回流泵（P4001A/B）分为三股，一股作为脱异丁烷塔的回流，另一股作为回收的异丁烷去制冷过冷器，第三股作为异丁烷产品。新鲜的异丁烷可以根据需要同来自脱异丁烷回流罐的回收异丁烷物流合流保持反应器、制冷剂系统和脱异丁烷塔中的异丁烷存量。该单元给定的设计进料已为能产生少量的异丁烷产品做了准备，建议将这些异丁烷储存起来，以备原料中由于异丁烷含量不够导致潜在波动时使用，也可在系统中异丁烷的存量被耗尽而导

21、致工艺出现潜在的异常时使用。脱正丁烷塔系统脱正丁烷塔系统的设计和操作是为了限制正丁烷产品中烷基化油和/或戊烷的同时，控制产品烷基化油的 RVP（雷德蒸汽压）。对产品烷基化油的RVP控制是通过在塔内汽提段中的一个塔盘上设计温度进行的，塔上的回流被设定为不许 C5 和更重组分进入到正丁烷产品中。脱正丁烷塔储槽采用了一个优先挡板，以便于来自最后塔盘的低沸点液体能够10去再沸器。从再沸器返回的液体被直接送到挡板的其他侧面。脱正丁烷塔顶空冷器（E5003）是一个总冷凝器，冷凝后的物料被收集在脱正丁烷塔顶回流罐（V5001）中，来自回流罐的部分液体作为回流返回到脱丁烷塔，剩余的液体则被送回到正丁烷产品冷却

22、器（E5002）。在经过冷却后，正丁烷产品被送到界区。脱丁烷塔塔底产品被用来加热脱异丁烷塔进料-烷基化油换热器（E4001A/B）中的脱异丁烷塔进料。烷基化油产品在冷却器中用水进一步冷却后被送到界区外。废酸电加热器（E6001AD）废酸在进入废酸沉降器（V6001）进行沉降之前，首先对其用电加热器进行加热，在开车和停车期间也要使用加热器。废硫酸沉降器（V6001）废酸沉降器使来自剩余烃类内的酸在一套斜板之间能够进行重力沉降，烃类物料溢出围堰并返回到烷基化反应系统。来自该容器底部的酸进入废酸脱气器（V6002），由于沉降滞留时间较长，该容器可能有残渣积聚，所以在该容器上已增加多个排放口，最终酸沉

23、降器中的气化物区间可根据需要通过添加燃料气来保持，并根据需要，可将其排放到低压气化物洗涤塔（T6001）中。如果能保持足够高的压力防止进料闪蒸的话，其他相容的封头空间气体也可用于该容器中。废酸脱气器（V6002）来自酸沉降器沉降后的硫酸闪蒸进入废酸脱气器，该容器在微真空下操作，将易挥发的烃类汽化。使用低压烧碱洗涤塔喷射器（EJ6001A/B），通过抽出来自废酸脱气器的烃类汽化物而形成真空。为了使储存的硫酸稳定，需对废酸进行闪蒸，闪蒸后的酸被送到界区外。低压烧碱洗涤塔（T6001）设计该塔的目的是为了降低工艺设备排放汽化物中的二氧化硫的液位。将被处理的轻气体可能来自于烷基化装置其他工段的设备的排

24、放，例如：制冷剂储罐、脱异丁烷塔回流罐、废酸沉降器及废酸脱气器。低压洗涤塔是一个填料塔，碱溶液在其内循环。2.3 原料规格烯烃进料11下表显示了烷基化装置主要烯烃进料的参数。序号分析项目单位组成限制值1甲烷mol%0.012乙烷mol%0.3953乙烯mol%0.014丙烷mol%12.815丙烯mol%1.16异丁烷mol%33.3057正丁烷mol%16.918反丁烯mol%12.769丁烯-1mol%9.6210异丁烯mol%2.07511顺丁烯mol%8.8912异戊烷mol%1.4513正戊烷mol%0.02141,3-丁二烯mol%0.115二甲醚mol%0.1816甲醇mol%0

25、.06517其他mol%0.3合计100技术附件中提供的酸消耗量前提是乙烯已在脱轻塔中被脱出。本技术已经设计了一个水洗塔和一个脱轻组份塔可使DME和甲醇两种杂质达到以下规格。DMEppm(wt%)40甲醇ppm(wt%)100酸的使用量是基于轻组份塔中乙烯的脱除情况和有机含氧化合物减少的情况而定。就水洗塔和脱轻塔的上述规格而言，估计酸的使用量要比技术附件中的估算量增加 2%。由于脱轻塔中异丁烷和烯烃耗损，所以最低的异丁烷和烯烃必须达到 1.12。异丁烷进料化学计算要求同排放和正丁烷产品中期待的损耗相比，工艺设计问题答卷中提供的烯烃进料物流还有剩余的异丁烷，在正常情况下，该烷基化装置应生产一小股

26、异丁12烷产品物流，可以考虑将这些异丁烷储存起来，当工艺中的异丁烷存量耗尽时将其作为补充异丁烷使用。如果使用外购异丁烷，应满足以下最低规格：异丁烷异丁烷，wt%90.0%丙烷，wt%5%正丁烷，wt%10%1,3 丁二烯，ppmwt1000S，ppmwt150有机含氧化合物，ppmwt100芳烃，ppmwt50氯化物，ppmwt10氟化物，ppmwt1H2O，ppmwt饱和游离水无游离水注释：如果大量的杂质同补充异丁烷一起进入，硫酸的用量将增加。上述表中的内容仅作为指导丙烷随着使用脱轻塔脱除掉烷基化装置进料中的乙烯和 DMA，进料中的所有丙烷也将被脱除，为了对烷基化反应器中的温度进行控制并对二

27、氧化硫进行排放，将需要一小股丙烷。这股丙烷的规格如下：丙烷丙烷，wt%98%（典型的）95%S，ppmwt1501,3 丁二烯，ppmwt1000氯化物，ppmwt10氟化物，ppmwt1H2O，ppmwt饱和13游离水无游离水硫酸进料烷基化装置使用的硫酸进料是典型的在烷基化装置使用的再生硫酸。所需的硫酸保证浓度为 99.2%。该装置的设计上可接受 98%wt 的再生硫酸。硫酸的平衡物料是水，由于酸中的金属可影响废酸的再生，所以要对酸中的铁和其他金属进行监测和记录。烧碱进料烷基化装置的碱进料为 30%的氢氧化钠碱液。液碱用来脱除来自排放物流和来自从废酸中脱除出来的气化物中的二氧化硫。弱碱也可用

28、来在维修操作之前中和废酸和设备。冲洗水烷基化装置所用的冲洗水在注入化学品之前是脱盐水（不含基础氮化合物），脱盐水用来稀释碱进料以求达到理想的浓度。鲁姆斯对冲洗水性质做了以下规定。水洗氧已脱除导电率，us/cm1.0阳离子总杂质，ppmwt0.2基础氮，ppmwt1.0二氧化硅，mg/l0.02油，mg/l12.4 产品规格下表中表述的烷基化装置产品性能是在装置正常操作期间所应达到的期望指标：烷基化油产品烷基化油产品指标研究法96.7总硫，ppmwt10雷德蒸汽压，千帕45异丁烷产品14异丁烷产品指标异丁烷，wt%87丁烷产品丁烷产品指标正丁烷，wt%95C3/C4 产品C3/C4 产品指标丙烷

29、，wt%5-7 典型的二氧化硫，wt%0.3 典型的排出的废酸废酸典型的期待参数在以下列表中表述。排出的废酸指标硫酸，wt%90-92%水，wt%2-3.5%酸溶性油（ASO），wt%5-8%2.5 界区条件压力，千帕（表压）温度，摄氏正常最小 最大设计正常最小最大设计原料烯烃进料2300（2）40（1）45（1）丙烷（液体） 1，379（2）40（1）/25(3)45（1）硫酸1700（2）40（1）45（1）烧碱518（2）40（1）/32(3)45（1）冲洗水（脱盐） 2300（2）40（1）45（1）2.6 公用工程要求以下介绍了烷基化装置界区现场的公用工程条件。压力，千帕（表压）温度

30、，摄氏最小正常最大设计最小正常最大设计15压力，千帕（表压）温度，摄氏冷却水供给0.432冷却水回流0.242高压蒸汽3.5380中压蒸汽1.0200低压冷凝液0.5燃料气（1）氮气（2）0.6环境工厂风0.65环境注释：1. 燃料气在装置上用来保持废酸沉降器中的封头区间压力，该物料应当与用户对火炬和气化物回收、燃料质量及环保方面的考虑要求相协调。也可以考虑用氮气保持废酸沉降器中的封头区间压力，但是，由于物料在低压时出现闪蒸，所以在废酸沉降器中需要保持较高的压力。2. 在干燥、开车的停车工序中需要使用氮气。蒸汽下面显示的蒸汽消耗量是根据设计工况进料组份、在正常操作下设定的期待值，实际蒸汽消耗会

31、因进料组份变化而发生变化。中压蒸汽用户公斤/小时E1002脱轻塔再沸器14000总量14000在正常操作中，烷基化装置脱盐水的消耗取决于期待的硫的负荷。脱盐水公斤/小时T1001水洗塔3718T6001低压汽化物洗涤塔6.1注释：注入之前的脱盐水（无基础氮化合物）冷却水16位号冷却水用户立方米小时E1003AD脱轻塔顶冷凝器1034E1004A/B脱轻 C4 冷却器88E3003C3/C4 产品冷却器0.7E4003异丁烷产品冷却器1.9E5002正丁烷产品冷却器5.2E6002烷基化油产品冷却器138C3001AE制冷压缩机120总量1398电力烷基化装置操作预估的电力需求在以下列表中表述，

32、实际的电力需求要在 FEED/详细设计阶段和/或最终设计中进一步确定。电力用户制动功率（KW)位号泵P1005A/B脱轻塔底泵50.5P1006A/B脱轻塔底回流泵45.9P2001A/B/C硫酸循环泵445.2P2002A/B回收硫酸回流泵60P2003A/B烃循环泵320.6P2004A/B精制聚结器进料泵64.4P3001A/B制冷压缩机入口分液罐底泵12.8P3002A/B脱异丁烷塔进料泵76.1P3003A/B制冷剂循环泵40.5P4001A/B脱异丁烷塔顶回流泵78.4P5001A/B脱正丁烷塔底泵6.8P5002A/B脱正丁烷塔顶回流泵32.8P6001A/B废酸排放泵8.617

33、电力用户制动功率（KW)位号泵P6002A/B低压洗涤塔循环泵14.5压缩机C3001制冷压缩机2720电加热器E6001废酸电加热器35空气冷却器E4004脱异丁烷塔顶空冷器103.4E5003脱正丁烷塔顶空冷器7.86总量4123.4工厂风烷基化装置的工厂风需用量将由设计院提供。仪表风烷基化装置的仪表风需用量将由设计院提供。氮气烷基化装置的氮气需用量将由设计院提供。2.7 开车对工艺化学品的要求开车烷基化油初次进料烷基化反应器初次进料需要一些烷基化油或合适的饱和烃类，烷基化油进料的质量应同烷基化装置将要生产的产品类似。在制冷循环开启之前，加入烷基化油时需要对混合物气化物压力进行控制，给反应

34、器加入烷基化油是必要的，因为在初次装料温度下，异丁烷进料的气化物压力可能高于理想的压力。以下规定了装置开车所能接受的烷基化油的参数标准。烷基化开车物料允许的最大杂质参数烯烃1000 溴总芳烃，ppmwt1018氮化合物，ppmwt10总氯化物，ppmwt1总硫，ppmwt5H2S,ppmwt1H2O,ppmwt100烷基化开车物料举例容量，m3500RVP，巴（a）0.41ASTM D86IBP仅记录10%仅记录50%104-11390%191EP221氮气氮气在装置试车之前被用来对工艺进行干燥处理，需使用足够的氮气吹扫容器，去除系统中的水分。停车所需要的工艺化学品2%wt 的含水碱液在加入之

35、前，有必要对设备中残留的硫酸进行中和，纯碱液需要用低氯化纯碱（纯碱中含有低于 0.05wt%的氯化物）和 BFW 或者含有低于 50ppm氯化物的其他水源进行制备。除了纯碱液之外，需要用 BFW 和空气对填料在其投用前进行清扫。2.8 排放物和副产品许多被加工和生产的化学组分被认为是污染物，如果将他们排放将会污染环境。该装置的设计将工艺特点和设备相结合，最大限度的减少装置所产生的排废量，并控制这些不能去除的排出物。工艺设备停工检修时，特别是需要打开的工艺设备和管线都是易燃气化物的源点。19在打开设备之前，残余的液体烃类将被排放到一个密闭的系统，而气化物则被排放到火炬。碱液洗涤塔在正常操作期间被

36、用来降低去火炬的二氧化硫负荷，这也是设备放空程序。短暂的排放主要产生于意外的一些源点，如动设备密封，法兰，取样连接点，阀门，冲洗操作。排放至燃料气的轻组分来自脱轻塔塔顶系统的气化物排放主要排放来自工艺的轻组分，如乙烯和 DME，它其中也含有丙烷和一些丁烷，这股物流可以在炼油厂的燃料气系统中使用。至界区外的废酸废酸从反应系统中排出，以便为新鲜酸挪出空间增加酸的浓度。废酸的浓度应保持在合适的高位水平，以避免出现腐蚀问题。废酸中将含有酸溶性油和金属，废酸通过一电加热器进行加热并对废酸脱气器抽真空进行稳定。废碱废碱的流量和成分取决于系统中产生的二氧化硫和碱洗涤塔的排放负荷，相当量的废碱被脱除，为中和洗

37、涤塔中二氧化硫保持浓度，废碱的流量也取决于保持较低的含盐量，以避免结垢问题的发生。气化物排放至火炬的排放气是来自洗涤塔洗涤后的排放气和所有通过使用低压洗涤塔喷射器闪蒸出硫酸的轻的、可挥发的烃类。洗涤塔被用来脱除该物流中的硫，排放气的流量很大程度上取决于酸的消耗量和制冷回路中二氧化硫的含量。为容纳意外或紧急排放，建议使用火炬总管来接收烃类的气化物。在正常操作期间，以下是潜在的气化物排放源点：a) 来自酸脱气器的气化物b) 来自废酸沉降器的气化物c) 来自制冷剂冷凝器的间歇冷凝器排放物。d) 来自从脱轻 C4 聚结器收集的游离水中的溶解/夹带的烯烃。e) 来自工艺排放的排放物流为可控物流，且不能排

38、放到大气层中。在送至火炬总管之前每股物流应在低压洗涤塔中处理。f) 脱异丁烷塔和脱丁烷塔的排放物流为可控物流，并被送入低压洗涤塔。液体排出物20在正常操作期间，会产生一些水，因为烯烃进料被假设成水是饱和的。液碱被用来中和一些含有二氧化硫的工艺物流。含水排放物存在于以下几种工况物流中:a) 来自烯烃进料聚结器（脱轻 C4 聚结器）的含水相。b) 低压洗涤塔流出物。c) 在对烷基化装置操作之后，需对工艺设备进行烃类清扫，在一些工况中，进料之前需用碱中和液对系统进行清洗，产生的清洗液需要被中和并被作为废水处理。排放系统在硫酸烷基化装置中典型的排放系统通常由以下三个初级收集系统组成：a) 烃类排放系统

39、b) 强酸排放系统c) 弱酸排放系统烃类排放系统允许大部分烃类排放同含水相态分离，根据被排放设备的 不同用途，来自该排放系统的烃类汽化物在送至火炬系统去除二氧化硫之前首先被送至低压洗涤塔。直接送至酸最终沉降器进行额外的处理。该排放系统应当允许烃相的去除，来自该排放系统的气化物也可被直接送入洗涤塔脱除二氧化硫。弱酸排放系统回收已经被大量水稀释的酸，因为低浓度硫酸在腐蚀方面提出了很大的挑战，所以，这股废物流不应该同强酸系统混合。2.9 设计考虑所有的控制阀都应位于同一水平上，并且容易接近，除非在工艺设计包中另有注释。所有跟酸有接触的仪表压力支撑管都应有隔膜密封。磁性流量计一直被较好地使用在浓酸环境

40、中，如果适合，可考虑使用。碳钢、不锈钢 316 和合金 20（或覆在碳钢上的合金 20）都可以用作酸和乳液输送管线的材料，以下的管线尺寸规范应用于这些同酸和乳液接触的材料中的每一种；n 碳钢管： 0.3-0.9m/s（避免由于烃类腐蚀导致酸管线内酸滞留）n 不锈钢 316: 2.4m/s21n 合金 20 和覆盖在碳钢上的合金 20: 6m/s第三章3.1 烃类原料污染物的影响烃类进料中的污染物含量将影响装置的操作，因此对烃类进料污染物进行连续监控非常重要。下表概述了污染物以及他们对工艺产生的预期影响。污染物影响二烯烃二烯烃聚合并增加酸的消耗量硫醇和硫化氢增加酸的消耗量C6+以及芳烃将产生酸溶

41、性油（ASO），并消耗酸，从而增加酸的消耗量氧化物：二甲醚（DME）、甲醇、MTBE（甲基叔丁基醚）、水增大酸的消耗量，并可能增加腐蚀颗粒物质导致分布不均，并且/或者流率受限3.2 装置进料成分敏感度：烃类进料中的正丁烷高含量：正丁烷含量增加将需要加大蒸馏单元中的正丁烷回收率。脱除额外的正丁烷将需要降低脱异丁烷塔的温度设定点。降低该设定点将使更多的正丁烷通过底部离开脱异丁烷塔。同时，将增加回流量，以提供更高的来自正丁烷的异丁烷回收率。通过重新设定脱丁烷塔回流，脱丁烷塔进料前置控制器在处理转换进料类型方面将对脱丁烷塔有帮助。烃类进料中的二甲醚(DME)高含量：进料中二甲醚较高将导致去燃料气系统的

42、 C4 损失。必须脱除二甲醚，以防止增加酸的消耗量。烯烃进料中戊烷高含量：烯烃进料中戊烷含量增加可以通过提高从脱正丁烷塔中回收的戊烷量的方法进行处理。这将伴随着提高正丁烷塔温度设定点。3.3 正操操作和控制以烷基化装置的正常操作作为基础。水洗塔（T1001）22来自界区外（OSBL）的烯烃通过流量加法计算器控制器（FQIC-10102）被送至水洗塔底部。为了脱除来自烯烃的甲醇，进料在水洗塔中被逆流冲洗。来自界区外的除盐水通过加法计算器控制器（FQIC-10101）被引入塔盘段的上方。水洗塔由 24个筛盘组成。在塔顶的聚结器元件的作用是脱除来自将离开的烯烃物流中的任何残留水滴。该塔在充满液体的条

43、件下，在 40下操作，其烃类/水界面液位位于塔顶的沉降区，该界面液位通过调整离开塔底的抽提水/甲醇流量而得以控制。通过控制离开塔底的抽提水/甲醇流量（FIC-10103），使界面液位（LIC-10101）保持在一个稳定的水平。塔的压力通过压力控制阀（PIC-10101）控制。脱轻塔（T1002）用脱甲醇 C4-脱轻 C4 换热器（E1001A/B）中的脱轻塔塔底物流将烯烃物流预热至大约 65，将该烯烃物流从第 19 号塔盘送至脱轻塔中。脱轻塔用 56 个浮阀塔盘操作，从来自水洗塔的被洗涤过的塔顶物流中脱除轻组分（比如二甲醚，DME）。用脱轻塔冷凝器（E1003）中的冷却水部分冷凝塔顶组分后，剩

44、余的气化物含有大多数轻组分，比如二甲醚。液体和气化物在脱轻塔顶回流罐（V1001）中被分离。含有二甲醚和少量烃类物质的气化物通过压力控制器（PIC-10103）被排放到界区外的燃料气体中，脱轻塔顶回流罐中的液位用 LIC-10301 控制。LIC-10301 重新设定通过FIC-10202 到脱轻塔底重沸器（E1002）的中压蒸汽流量。正常低压蒸汽提供提供脱轻塔底重沸器中的热量，蒸汽不足时导热油作为备用热源，塔底的液体液位用 LIC-10201 控制。LIC-10201 重新设定 FIC-10401 到烷基化反应器（R2001）的烯烃进料。通过压力控制阀（PIC-10301）控制塔的压力。塔底产品物流用脱轻塔底泵（P1005A/B）泵送，并用脱甲醇 C4-脱轻 C4 换热器的水洗塔流出物冷却。烯烃进料冷却器（E1004A/