烷基化工藝說(shuō)明.docx

1、目147148219221023112912311 概述該烷基化裝置采用硫酸烷基化工藝，公稱規(guī)模為16萬(wàn)噸 / 年。1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1.1.2 DUPONT 公司提供的硫酸烷基化工藝包；1.2 裝置概況1.2.1 裝置原料：本裝置原料為上游MTBE裝置提供的未反應(yīng)碳四餾分、加氫裂化液化氣，前處理所需的少量氫氣由制氫裝置提供。1.2.2 裝置建設(shè)規(guī)模：根據(jù) MTBE裝置所提供的液化氣量及液化氣中的烯烴含量，實(shí)際可生產(chǎn)烷基化油約 13.13 萬(wàn)噸 / 年，本裝置設(shè)計(jì)規(guī)模為 16萬(wàn)噸 / 年烷基化油。1.2.3 裝置建設(shè)性質(zhì)：在酸催化劑的作用下，液化氣中的異丁烷與烯烴反應(yīng)生

2、成高辛烷值汽油調(diào)合組分 - 烷基化油。1.3 設(shè)計(jì)原則：1）選用成熟可靠的工藝技術(shù)和控制方案，使設(shè)計(jì)的裝置達(dá)到安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)操作。2）優(yōu)化工藝流程并推廣應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，降低生產(chǎn)成本同時(shí)降低裝置能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量檔次。3）在保證技術(shù)先進(jìn)、裝置生產(chǎn)安全可靠的前提下，降低能耗并盡量降低工程造價(jià)，節(jié)省投資。4）為了降低工程投資，按照“實(shí)事求是、穩(wěn)妥可靠”的原則，提高國(guó)產(chǎn)化程度，所需設(shè)備立足國(guó)內(nèi)解決，只引進(jìn)在技術(shù)、質(zhì)量等方面國(guó)內(nèi)難以解決的關(guān)鍵設(shè)備、儀器、儀表。5）采用 DCS 集中控制，優(yōu)化操作，以提高裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，提高產(chǎn)品收率和質(zhì)量。6）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家、地方及主管部門制定的環(huán)

3、保和職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，減少“三廢”排放，維護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境，實(shí)行同步治理，滿足清潔生產(chǎn)的要求。1.4 裝置組成：本裝置由原料精制、反應(yīng)、流出物精制和產(chǎn)品分餾、化學(xué)處理等幾部分組成。裝置運(yùn)行時(shí)數(shù)和操作班次：裝置年開工時(shí)間按 8400小時(shí)計(jì)，操作班次按四班三倒。1.5 設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)范圍為本裝置所涉及的設(shè)備、管道、儀表、配電等，裝置有關(guān)分析化驗(yàn)項(xiàng)目由中心化驗(yàn)室承擔(dān)。2 工藝設(shè)計(jì)技術(shù)方案烷基化裝置是以液化氣中的烯烴及異丁烷為原料，在催化劑的作用下烯烴與異丁烷反應(yīng)，生成烷基化油的氣體加工裝置。本裝置包括原料加氫精制和烷基化兩部分。原料加氫精制的目的是通過(guò)加氫脫除原料中的丁二烯。因?yàn)槎《?/p>

4、是烷基化反應(yīng)中主要的有害雜質(zhì)，在烷基化反應(yīng)過(guò)程中，丁二烯會(huì)生成多支鏈的聚合物，使烷基化油干點(diǎn)升高，酸耗加大。脫除原料中的丁二烯采用選擇性加氫技術(shù)，該技術(shù)已在國(guó)內(nèi)多套烷基化裝置上應(yīng)用，為國(guó)內(nèi)成熟技術(shù)。由于 MTBE裝置所提供的未反應(yīng)碳四餾分中烷烯比不足，需補(bǔ)充部分異丁烷，因此引入部分加氫裂化液化氣，與加氫后的碳四餾分混合進(jìn)入脫輕烴塔，分離出滿足烷烯比要求的碳四餾分。以液體酸為催化劑的烷基化工藝可分為硫酸烷基化和氫氟酸烷基化，兩種工藝都為成熟的技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外都有廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)采用的是DUPONT公司的硫酸烷基化工藝，該技術(shù)具有如下特點(diǎn)：1）采用反應(yīng)流出物致冷工藝：利用反應(yīng)流出物中的液相丙烷和丁烷

5、在反應(yīng)器冷卻管束中減壓閃蒸，吸收烷基化反應(yīng)放出的熱量。反應(yīng)流出物經(jīng)過(guò)氣液分離后，氣相重新經(jīng)壓縮機(jī)壓縮、冷凝，抽出部分丙烷后，再循環(huán)回反應(yīng)器。與閉路冷凍劑循環(huán)致冷或自冷式工藝相比，流出物致冷工藝可使得反應(yīng)器內(nèi)保持高的異丁烷濃度，而從脫異丁烷塔來(lái)的循環(huán)異丁烷量最低。此外，在這種致冷流程中采用了節(jié)能罐，使部分富丙烷物流在中間壓力下閃蒸汽化后進(jìn)入壓縮機(jī)第二段，從而節(jié)約能量。2）STRATCO公司反應(yīng)部分循環(huán)異丁烷與烯烴預(yù)混合后再經(jīng)噴嘴進(jìn)入反應(yīng)器，酸烴經(jīng)葉輪攪拌，在管束間循環(huán)， 機(jī)械攪拌使酸烴形成具有很大界面的乳化液，烴在酸中分布均勻，減小溫度梯度，減少副反應(yīng)發(fā)生。3）反應(yīng)流出物采用濃酸洗、堿水洗工藝：

6、反應(yīng)流出物中所帶的酯類如不加以脫除，將在下游異丁烷塔的高溫條件下分解放出SO2，遇到水份，則會(huì)造成塔頂系統(tǒng)的嚴(yán)重腐蝕。因此，必須予以脫除，本裝置采用濃酸洗及堿洗的方法進(jìn)行脫除，與傳統(tǒng)的堿洗相比，能有效脫除硫酸酯，即用 99.2%的硫酸洗后再用 12%的 NaOH脫除微量酸。3 原料與產(chǎn)品性質(zhì)3.1 原料3.1.1 MTBE 裝置所提供的液化氣組成如下：名稱wt 組分C3H60.06C3H80.08ICH42.43410IC4H80.57CH-113.1348NC4H109.06TC4 H818.52CC4H816.03C5H1030ppmH2O0.05CHOH50ppm3MTBE50ppmTB

7、A10ppmDME0.05合計(jì)1002.1.2加氫裂化液化氣組成如下：名稱mol%組分C2H61.36CH30.2238IC4H1039.71NCH27.21410C5H121.24H2O0.26合計(jì)1003.2 產(chǎn)品3.2.1烷基化油：雷氏蒸氣壓 RVP0. 030MPa比重0.69辛烷值 RON(C)96.80.5MON(C)93.30.53.2.2丁烷餾分：組分wt%nC4H1094.00iC H3.86410C5H122.14合計(jì)100.003.2.3循環(huán)異丁烷：組分wt%C3H81.98iC4H87.8610nC4H1010.08C5H120.08合計(jì)100.003.3 催化劑及化學(xué)

8、藥劑3.3.1加氫催化劑型號(hào) LST-02外觀 灰褐色條狀尺寸 mm (2.0 2.5) 5 10堆比重 g/ml 0? 90 0? 05破碎強(qiáng)度 N/cm 200比表面 m2/g 100 150比孔容 ml/g 0. 300. 023.3.2硫酸H2SO499.2%3.3.3活性炭4 裝置物料平衡4.1 根據(jù) MTBE裝置及加氫裂化裝置所提供的液化氣組成，本裝置的物料平衡如下（按設(shè)計(jì)規(guī)模）：物料名稱公斤/時(shí)噸/ 天萬(wàn)噸/ 年MTBE未反應(yīng)碳四19600470.416.46進(jìn)料加氫裂化碳四4902117.654.12氫氣50.12合計(jì)24507588.1720.58烷基化油19135459.2

9、416.07出料正丁烷342282.132.87液化氣146035.041.23燃料氣49011.760.41合計(jì)24507588.1720.584.2 按實(shí)際規(guī)模物料平衡如下：物料名稱公斤/時(shí)噸/ 天萬(wàn)噸/ 年進(jìn)料MTBE未反應(yīng)碳四16014384.3413.45加氫裂化碳四400596.123.36氫氣50.12合計(jì)20024480.5816.81出料烷基化油15634375.2213.13正丁烷279667.12.35液化氣119428.661燃料氣4009.60.33合計(jì)20024480.5816.815 工藝流程說(shuō)明5.1 工藝流程簡(jiǎn)述本裝置由原料加氫精制、反應(yīng)、致冷壓縮、流出物精制

10、和產(chǎn)品分餾及化學(xué)處理等幾部分組成，現(xiàn)分別簡(jiǎn)述如下：5.1.1原料加氫精制自 MTBE裝置來(lái)的未反應(yīng)碳四餾分經(jīng)凝聚脫水器（ 104-D-105）脫除游離水后進(jìn)入碳四原料緩沖罐（ 104-D-101 ），碳四餾分由加氫反應(yīng)器進(jìn)料泵（ 104-P-101 ）抽出經(jīng)碳四 - 反應(yīng)器進(jìn)料換熱器（ 104-E-104 ）換熱后，再經(jīng)反應(yīng)器進(jìn)料加熱器（ 104-E-101 ）加熱到反應(yīng)溫度后與來(lái)自系統(tǒng)的氫氣在靜態(tài)混合器（ 104-M-101）中混合，混合后的碳四餾分從加氫反應(yīng)器（ 104-R-101 ）底部進(jìn)入反應(yīng)器床層。加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)。隨混合碳四帶入的硫化物是使催化劑失活的有害雜質(zhì)。催化劑失活后可用熱

11、氫氣吹掃使其活化。反應(yīng)后的碳四餾分從加氫反應(yīng)器頂部出來(lái)與加氫裂化液化氣混合。自液化氣雙脫裝置過(guò)來(lái)的加氫裂化液化氣進(jìn)入加氫液化氣緩沖罐（ 104-D-102 ），液化氣由脫輕烴塔進(jìn)料泵（ 104-P-102 ）抽出與反應(yīng)器頂部出來(lái)的碳四餾分混合后進(jìn)入脫輕烴塔（ 104-C-101 ）。脫輕烴塔（ 104-C-101 ）的任務(wù)是脫去碳四餾分中的碳三以下的輕組分，同時(shí)將二甲醚脫除。脫輕烴塔是精密分餾的板式塔，塔頂壓力控制在 1.7MPa(g) 。塔頂排出的輕組分經(jīng)脫輕烴塔頂冷凝器（ 104-E-103 ）冷凝冷卻后，進(jìn)入脫輕烴塔回流罐（ 104-D-103 ）。不凝氣經(jīng)罐頂壓控閥后進(jìn)入全廠燃料氣管網(wǎng)

12、。冷凝液由脫輕烴塔回流泵（ 104-P-103 ）抽出，一部分做為脫輕烴塔（ 104-C-101 ）頂回流，另一部分作為液化氣送出裝置。塔底抽出的碳四餾分經(jīng)碳四進(jìn)料換熱器 （ 104-E-104 ）與原料換熱后再經(jīng)碳四餾分冷卻器 （104-E-105 ）冷至 40進(jìn)入烷基化部分。塔底重沸器（ 104-E-102 ）采用 0.45MPa 蒸汽加熱，反應(yīng)器進(jìn)料加熱器使用 1.0MPa蒸汽加熱，凝結(jié)水都送至凝結(jié)水回收罐（ 104-D-304 ）回收。碳四餾分經(jīng)加氫精制后，丁二烯含量100ppm，二甲醚 100ppm。5.1.2反應(yīng)部分碳四餾分中的烯烴與異丁烷的烷基化反應(yīng)，主要是在硫酸催化劑的存在下，

13、二者通過(guò)某些中間反應(yīng)生成汽油餾份過(guò)程。從原料加氫精制部分過(guò)來(lái)的碳四餾分與脫異丁烷塔（104-C-201）過(guò)來(lái)的循環(huán)異丁烷混合后，與反應(yīng)器凈流出物在原料- 流出物換熱器（ 104-E-201 ）中換冷至約 11，進(jìn)入原料脫水器（ 104-D-201 ）。換冷后的碳四餾分中的游離水在此被分離出去，從而使原料中的游離水含量降至 10ppm（重）。脫除游離水的混合碳四餾分與來(lái)自閃蒸罐（104-D-203 ）的循環(huán)冷劑直接混合并使溫度降低至約3.0 后分兩路分別進(jìn)入 烷基化反應(yīng)器（104-R-201A/B ）。烷基化反應(yīng)器是裝有內(nèi)循環(huán)夾套、取熱管束和攪拌葉輪的壓力容器，為STRATCO公司的專利產(chǎn)品。在

14、反應(yīng)器操作條件下，進(jìn)料中的烯烴和異丁烷在硫酸催化劑存在下，生成烷基化油。反應(yīng)完全的酸烴乳化液經(jīng)一上升管直接進(jìn)入酸沉降器（ 104-D-202A/B ），并在此進(jìn)行酸和烴類的沉降分離，分出的酸液從下降管返回反應(yīng)器重新使用。反應(yīng)沉降系統(tǒng)中酸的循環(huán)是借助在上升管和下降管中物料的比重差自然循環(huán)的，90濃度的廢酸自酸沉降器排放至廢酸脫烴罐。本裝置設(shè)有2 臺(tái)反應(yīng)器，為并聯(lián)操作，即混合碳四分兩路分別進(jìn)入104-R-201A和104-R-201B。而做為催化劑的硫酸為串聯(lián)操作，即補(bǔ)充的新酸進(jìn)入104-D-202A，從 104-D-202A 出來(lái)的中間酸進(jìn)入 104-D-202B，90%的廢酸從 104-D-2

15、02B 排出。兩組反應(yīng) - 沉降系統(tǒng)也可單獨(dú)操作。從酸沉降器分出的烴相經(jīng)壓力控制閥降壓后，流經(jīng)反應(yīng)器內(nèi)的取熱管束部分汽化，吸收熱量脫除反應(yīng)熱。汽液混合物進(jìn)入閃蒸罐（ 104-D-203 ）。閃蒸罐是一臺(tái)帶有中間隔板并有共同分離空間的臥式容器。隔板一側(cè)供反應(yīng)流出物進(jìn)行氣液分離，另一側(cè)供循環(huán)冷劑進(jìn)行汽液分離。凈反應(yīng)流出物用流出物泵（ 104-P-201 ）抽出在 104-E-201 與原料碳四換冷， 加熱至約 31去流出物精制和產(chǎn)品分餾部分繼續(xù)處理。循環(huán)冷劑則以循環(huán)冷劑泵 （ 104-P-202A/B ）抽出送至反應(yīng)器進(jìn)料管線與原料碳四直接混合。從閃蒸罐氣相空間出來(lái)的烴類氣體至致冷壓縮機(jī)（ 104

16、-K-201 ）。閃蒸罐有一個(gè)分酸罐（ 104-D-208 ）置于該容器下方，可借助分酸罐上的液面計(jì)觀察酸烴界面。正常情況下，分酸罐的酸位很低。當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的取熱管束發(fā)生泄漏時(shí)，酸罐內(nèi)將會(huì)發(fā)現(xiàn)大量硫酸。99.2 的新鮮濃硫酸先連續(xù)進(jìn)入流出物精制和產(chǎn)品分餾部分的流出物酸洗罐洗滌反應(yīng)流出物，然后再補(bǔ)入反應(yīng)器。隨濃硫酸進(jìn)入反應(yīng)器的酸酯，在反應(yīng)器中參加反應(yīng)，增加烷基化油的產(chǎn)率。5.1.3致冷壓縮部分反應(yīng)器的進(jìn)料溫度要求為3 6.0 ，這一溫度是由在反應(yīng)器進(jìn)料中混入低溫循環(huán)冷劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為此，需有一套相應(yīng)的致冷系統(tǒng)來(lái)滿足這一要求。此外，為達(dá)到烷基化裝置內(nèi)的丙烷和異丁烷進(jìn)出量平衡，特別是防止丙烷在裝置內(nèi)設(shè)備

17、中的積聚，還需要從致冷部分引出一股抽出丙烷物流送出裝置。閃蒸罐氣相空間的平衡蒸汽，由擋板兩側(cè)匯集至出口管，再進(jìn)入壓縮機(jī)。致冷壓縮機(jī)為中間加氣式兩級(jí)離心壓縮機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。從 104-D-203 來(lái)的烴類氣體進(jìn)入壓縮機(jī)一級(jí)入口，補(bǔ)充進(jìn)入二級(jí)入口的氣體來(lái)自節(jié)能罐（104-D-207 ）頂部。上述氣體經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至 0.82MPa（ a）后經(jīng)冷劑空冷器（104-A-201 ）冷凝，冷凝的烴類液體進(jìn)入冷劑罐（104-D-204 ）。該液體的絕大部分冷卻后進(jìn)入節(jié)能罐（104-D-207 ），并在節(jié)能罐的壓力下閃蒸，富含丙烷的氣體返回壓縮機(jī)二級(jí)入口，節(jié)能罐流出的液體去閃蒸罐，經(jīng)降壓閃蒸使冷劑溫度降低至-1

18、0 左右，用循環(huán)冷劑泵抽出送至反應(yīng)器入口循環(huán)。冷劑罐一小部分烴類液體作為抽出丙烷經(jīng)抽出丙烷泵（104-P-203 ）升壓送至抽出丙烷堿洗罐（ 104-D-205 ）進(jìn)行堿洗，以中和可能殘留的微量酸，從抽出丙烷堿洗罐流出的丙烷經(jīng)丙烷脫水器 (104-D-206) 脫水后送出裝置。5.1.4流出物精制和產(chǎn)品分餾部分從反應(yīng)部分來(lái)的反應(yīng)流出物中含有少量的夾帶酸和烯烴與硫酸反應(yīng)所生成的中性硫酸酯。這些酯類如不加以脫除，將在下游異丁烷塔的高溫條件下分解放出SO2，遇到水份，則會(huì)造成塔頂系統(tǒng)的嚴(yán)重腐蝕。此外，酸酯還可能導(dǎo)致脫異丁烷塔重沸器的結(jié)垢。因此，必須予以脫除，本裝置采用酸洗及堿洗的方法進(jìn)行脫除，即用9

19、9.2%的硫酸洗后再用 12%的NaOH脫除微量酸。與混合碳四換熱后的反應(yīng)流出物進(jìn)入酸洗系統(tǒng)，與循環(huán)酸和補(bǔ)充新鮮酸在流出物酸洗混合器（ 104-M-203）內(nèi)進(jìn)行混合后，進(jìn)入流出物酸洗罐（104-D-209 ）。 99.2 的濃硫酸用新酸泵（ 104-P-219A/B ）連續(xù)送入酸洗系統(tǒng)（補(bǔ)充新酸量要滿足反應(yīng)器的需要），它可以吸收反應(yīng)流出物中的絕大部分硫酸酯。流出物烴類和酸在酸冼罐中分離，可使烴類流出物中酸含量降低至 10ppm（體積）。酸則連續(xù)送至反應(yīng)器作為催化劑使用。酸洗后的流出物與循環(huán)堿液在流出物堿洗混合器（104-M-204）中混合后，至流出物堿洗罐（ 104-D-210 ）將微量酸脫

20、除，從 104-D-210 出來(lái)的流出物進(jìn)入流出物水洗罐（104-D-211 ）。含硫酸鈉和亞硫酸鹽的堿水，自流出物堿洗罐底部用堿洗循環(huán)泵（104-P-206A/B ）抽出，經(jīng)與烷基化油換熱后送回混合器入口進(jìn)行循環(huán)。根據(jù)堿洗系統(tǒng)的操作情況，以注堿泵間斷向系統(tǒng)中補(bǔ)充12濃度的新鮮堿液，以維持循環(huán)堿水的 PH值在 810之間。從 104-D-211 頂出來(lái)的流出物經(jīng)烷基化油 - 異丁烷塔進(jìn)料換熱器（ 104-E-213 ）換熱后進(jìn)入脫異丁烷塔（ 104-C-201 ）。脫異丁烷塔的目的是將異丁烷分出，內(nèi)設(shè) 60層塔板，塔頂壓力控制在 0.73Mpa(a) 。塔頂餾出物經(jīng)脫異丁烷塔頂空冷器（ 104

21、-A-202 ）冷凝后進(jìn)入塔頂回流罐（ 104-D-212 ）。冷凝液經(jīng)脫異丁烷塔回流泵（ 104-P-209A/B ）抽出，一部分返回 104-C-201 頂作為回流，另一部分經(jīng)循環(huán)異丁烷冷卻器（104-E-208 ）冷卻至 40后作為循環(huán)異丁烷返回反應(yīng)部分，以保證反應(yīng)器總進(jìn)料中適當(dāng)?shù)漠惗⊥楹拖N比例，多余的異丁烷送出裝置。從 104-C-201 底抽出的烴類自壓送入脫正丁烷塔（104-C-202 ）。脫異丁烷塔重沸器（ 104-E-209 ）的熱源為 1.0Mpa蒸汽，凝結(jié)水回收。脫正丁烷塔的目的是將正丁烷與烷基化油分開，內(nèi)設(shè)30層塔板，塔頂壓力控制在0.52Mpa(a) 。 104-C-

22、202 頂餾出物經(jīng)正丁烷塔頂冷凝器（104-E-210 ）冷凝后進(jìn)入正丁烷塔頂回流罐（ 104-D-214 ），冷凝液用正丁烷塔回流泵（104-P-210A/B ）抽出，一部分做為104-C-202 頂回流，另一部分經(jīng)正丁烷產(chǎn)品冷卻器（104-E-211A/B ）冷卻至 40后送出裝置。塔底烷基化油用烷基化油產(chǎn)品泵（104-P-211 ）抽出，經(jīng) 104-E-205 、104-E-213 換熱后，再經(jīng)烷基化油冷卻器（104-E-214 ）冷卻至 40后送出裝置。脫正丁烷塔重沸器（104-E-212 ）的熱源為 1.0Mpa蒸汽，凝結(jié)水回收。5.1.5化學(xué)處理部分裝置設(shè)有新鮮酸（ 99.2 H2

23、 SO4）貯罐、廢酸罐和備用罐，用以接收裝置外送來(lái)的新鮮硫酸及裝置產(chǎn)生的廢酸。罐內(nèi)以氮?dú)飧采w，防止空氣中的水分進(jìn)入罐內(nèi)造成酸的稀釋和設(shè)備腐蝕。本裝置設(shè)有排酸罐（ 104-D-216 ），正常操作時(shí)它接收自反應(yīng)部分酸沉降器送來(lái)的廢酸，用作廢酸緩沖及分離出所攜帶的烴類；事故狀態(tài)時(shí)接收含酸系統(tǒng)容器安全閥的放空物流，并使酸和烴分離；停工時(shí)接受含酸系統(tǒng)容器的含酸排放物流。廢酸在排酸罐中分離出烴類后，用排酸泵（ 104-P-212 ）將廢酸送至廢酸貯罐。回收的含酸烴類則用含酸廢油泵（104-P-213 ）送至反應(yīng)系統(tǒng)。從排酸罐來(lái)的含酸油氣進(jìn)入含酸氣堿洗塔（ 104-C-203 ）進(jìn)行堿洗中和，該塔內(nèi)裝 6

24、 層塔板。自排酸罐來(lái)的酸性氣，流經(jīng)含酸氣堿洗塔時(shí)被中和后排至火炬系統(tǒng)。塔底堿液用堿洗塔循環(huán)泵抽出返回塔內(nèi)循環(huán)使用。本裝置設(shè)有新鮮堿貯罐一臺(tái)。供給各部分所需的 12%NaOH溶液。停工檢修而需進(jìn)入含酸容器時(shí)，可利用公用堿液泵（ 104-P-216 ）向有關(guān)容器中注堿中和。本裝置設(shè)有廢水脫氣罐（ 104-D-217 ），裝置各部分脫出的含烴廢水在此罐進(jìn)行脫氣，烴類氣體排至火炬，廢水排至廢水中和池。本裝置設(shè)置的廢水中和池用以接收裝置可能排放的自流酸性污水以及堿性污水。中和池中設(shè)有 PH計(jì)在線控制新鮮堿液加入量和新酸加入量。池內(nèi)還設(shè)有噴射器，以保證混合均勻。中和后的污水由浸沒(méi)在池中的排水泵送出裝置，污

25、油則用廢油泵排出裝置。5.2 主要操作條件5.2.1加氫反應(yīng)器反應(yīng)溫度： 60 ( 初期)80 ( 末期)反應(yīng)壓力：2.0MPa反應(yīng)空速： 5h -1H2/C4= ( 分子 ) ：2.04.0加氫產(chǎn)物中殘余丁二烯100ppm總單烯烴收率 100%丁烯 -1 異構(gòu)化率40%5.2.2脫輕烴塔塔頂壓力，MPa(g)1.70塔頂溫度，55.5塔底壓力，MPa(g)1.75塔底溫度，102.3回流比，19.65.2.3烷基化反應(yīng)器反應(yīng)壓力，MPa(g)0.41反應(yīng)溫度，7.0反應(yīng)器進(jìn)料烷烯比（體積）10.1:1空速，hr-10.34反應(yīng)器入口溫度3.05.2.4 脫異丁烷塔塔頂壓力，MPa(g)0.6

26、3塔頂溫度，53.5塔底壓力，MPa(g)0.69塔底溫度，126.5回流比，1.355.2.5脫正丁烷塔塔頂壓力， MPa(g)0.42塔頂溫度，52.8塔底壓力， MPa(g)0.46塔底溫度，162.7回流比，1.545.2.6致冷壓縮機(jī)一級(jí)入口壓力，KPa(a)110一級(jí)入口溫度，-4.1二級(jí)入口壓力，KPa(a)310二級(jí)入口溫度，18.0二級(jí)出口溫度，61.9二級(jí)出口壓力，KPa(a)8206 主要設(shè)備選型本裝置的主要設(shè)備為塔 4座、加氫反應(yīng)器 1臺(tái)、烷基化反應(yīng)器 2臺(tái)、空冷器 20片、冷換設(shè)備 31臺(tái)、容器 36臺(tái)、壓縮機(jī) 1套、機(jī)泵 49臺(tái)，計(jì)算匯總詳見數(shù)據(jù)表。6.1 引進(jìn)設(shè)備

27、： 2臺(tái)烷基化反應(yīng)器是帶有內(nèi)循環(huán)夾套、取熱管束和混合攪拌器的壓力容器，管束面積約 910m2?；旌掀鞯臄嚢杵饔梅辣姍C(jī)帶動(dòng)，該設(shè)備為DUPONT公司的專利設(shè)備，需引進(jìn)；酸沉降器內(nèi)帶有凝聚元件等，也為DUPONT公司的專利設(shè)備，反應(yīng)器及酸沉降器的材質(zhì)都為碳鋼。6.2 本裝置設(shè)備除含酸氣堿洗塔內(nèi)襯Alloy20 外，其余都為碳鋼材質(zhì)。脫異丁烷塔和正丁烷塔塔板為 0Cr13，含酸氣堿洗塔塔板為 Alloy20 。6.3 壓縮機(jī)：帶中間補(bǔ)氣式的離心壓縮機(jī)，整個(gè)機(jī)組為國(guó)內(nèi)制造。7 消耗指標(biāo)及能耗7.1 用水量給水， t/h排水， t/h序號(hào)使用地點(diǎn)或用途新鮮循環(huán)冷除鹽循環(huán)熱含油污備注水水水水水1脫輕烴塔

28、頂冷凝器331331(104-E-103)2碳四餾分冷卻器8686(104-E-105)3冷劑冷卻器6868(104-E-203)4抽出丙烷冷卻器1.11.1(104-E-204)5凝結(jié)水蒸汽冷凝器121121(104-E-301)6循環(huán)異丁烷冷卻器56.256.2(104-E-208)7正丁烷塔頂冷凝器107.1107.1(104-E-210)8正丁烷產(chǎn)品冷卻器3.53.5(104-E-211)9烷基化油冷卻器16.616.6(104-E-214)10冷劑后冷器384384間斷(104-E-202)11異丁烷塔頂后冷器566566間斷(104-E-207)12配堿用水4.813機(jī)泵用水321

29、14壓縮機(jī)用水6565合計(jì)1808.54.81807.517.2 電耗量設(shè)備臺(tái)數(shù)設(shè)備容量年工序電壓軸功率備用電地點(diǎn)( 臺(tái))(KW)作時(shí)號(hào)( 伏 )KW注操作備用操作備用數(shù)1加氫反應(yīng)器進(jìn)料泵380117575428400(104-P-101)2脫輕烴塔進(jìn)料泵11303015.7380（104-P-102 ）3脫輕烴塔回流泵11373712380（104-P-103 ）4流出物泵111321321048400380(104-P-201)冷劑循環(huán)泵538011555536.28400(104-P-202)抽出丙烷泵6380119968400(104-P-203)7丙烷堿洗循環(huán)泵11331840038

30、0(104-P-204)8流出物酸洗循環(huán)泵115.55.53.28400380（104-P-205 ）9流出物堿洗循環(huán)泵117.57.55.88400380（104-P-206 ）10流出物水洗循環(huán)泵117.57.548400380（104-P-207 ）補(bǔ)充除鹽水泵113801118.518.5138400（104-P-208 ）脫異丁烷塔回流泵123801111011089.48400（104-P-209 ）13正丁烷塔回流泵11303017.58400380（104-P-210 ）14烷基化油產(chǎn)品泵1115159.88400380(104-P-211)15排酸泵115.55.53.584

31、00380(104-P-212)16含酸廢油泵3801118.518.5118400(104-P-213)17補(bǔ)充堿液泵380110.750.750.18400（104-P-214 ）18堿洗塔循環(huán)泵380117.57.54.78400(104-P-215)19公用堿液泵380112.22.21.968400（104-P-216 ）20中和池排水泵38011151510.88400(104-P-217)21中和池廢油泵380117.57.558400(104-P-218)22新酸補(bǔ)充泵380117.57.55.68400（104-P-219 ）23廢酸排出泵380117.57.55.68400

32、（104-P-220 ）24酸霧堿洗罐循環(huán)泵38011442.18400（104-P-221 ）25凝結(jié)水回收泵380113030188400（104-P-301 ）26反應(yīng)器電機(jī)60002375*2306.1*28400=612.227冷劑空冷器380830*827*8=2168400(104-A-201)28異丁烷塔頂空冷器3801230*1227*12=3248400（104-A-202 ）29致冷壓縮機(jī)60001250018148400（104-K-201 ）31壓縮機(jī)輔助系統(tǒng)3803131儀表用電38025840032照明用電220304200合計(jì)34807.3 蒸汽耗量序設(shè)備編號(hào)使

33、用地點(diǎn)號(hào)脫輕烴塔底重1104-E-102沸器反應(yīng)器進(jìn)料加2104-E-101熱器異丁烷塔底重3104-E-209沸器正丁烷塔底重4104-E-212沸器5104-E-206堿水加熱器6吹掃，消防合計(jì)7.4空氣用量蒸汽用量 t/h凝結(jié)水0.45M0.9MP3.5MPt/hPa(G)a(G)a(G)5.65.60.50.518.418.42.32.3（ 2.0 ）（2.0 ）(4.0)5.621.226.8壓縮空氣用量 Nm3/h裝置外排蒸汽 t/h1.0MPa(G)備注間斷序號(hào)使用地點(diǎn)或用途非凈化 0.7MPa(G)凈化 0.7MPa(G)備注正常最大正常最大1儀表3002開工吹掃800開工用8

34、003007.5 氮?dú)庥昧啃蛱?hào)使用地點(diǎn)或用途氮?dú)?Nm3/h壓力備注Mpa(g)正常最大1開停工吹掃8000.8間斷用2氮封及密封104合計(jì)1048007.6催化劑及化學(xué)藥劑序名稱型號(hào)或規(guī)格年用量一次裝入量備注號(hào)1硫酸99.2 （重） 9275 噸200 噸酸耗 26.5 噸/ 天2NaOH40（重）160 噸10 噸3加氫催化劑LST-022.4 噸7.2 噸4保護(hù)劑LST-020.43 噸1.3 噸5活性炭0.27M37.7 裝置能耗裝置能耗計(jì)算是根據(jù)中國(guó)石油化工股份有限公司煉油廠能量消耗計(jì)算與評(píng)價(jià)方法 2005 而計(jì)算的。裝置設(shè)計(jì)能耗如下：序項(xiàng)目年耗量能耗指標(biāo)能耗號(hào)單位數(shù)量單位數(shù)量104

35、MJ/a1循環(huán)水104t721.14MJ/t4.193021.582電 104kwh2923.2 104kwh10.8931833.63凈化風(fēng)43252431.59400.68 10 Nm 10 Nm4氮?dú)?387.36431.59138.9 10 Nm 10 Nm50.45MPa蒸汽104t4.7MJ/t276312986.160.9MPa蒸汽104t17.81MJ/t318256665.067凝結(jié)水104t-22.51MJ/t320.3-7209.958除鹽水104t4.03MJ/t96.3388.09合計(jì)98224.1 104 MJ設(shè)計(jì)產(chǎn)品量： 16.07x10 4t/a單位能耗： 61

36、12.3MJ/t產(chǎn)品7.8 節(jié)能措施本裝置能耗較高，主要是因?yàn)樵黾恿嗽霞託渚拼胧?。裝置采用的節(jié)能措施如下：7.8.1 正丁烷塔底烷基化油與循環(huán)堿水、異丁烷塔進(jìn)料換熱，回收熱量，減少循環(huán)水用量；7.8.2 致冷系統(tǒng)增加節(jié)能罐，閃蒸的部分氣體返回壓縮機(jī)二段再壓縮，降低壓縮機(jī)的軸率；7.8.3 流出物與混合碳四原料換冷；7.8.4 回收裝置蒸汽冷凝水。8 裝置定員編制根據(jù)中石化石油化工生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)定員暫行規(guī)定的要求，采用四班三倒制，操作定員20人，見表 81。表8-1裝置操作定員表序崗位名稱操作操作定 員備注號(hào)班數(shù)人 /班合計(jì)1班長(zhǎng)4142內(nèi)操4143外操4312合計(jì)209 環(huán)境保護(hù)9.1 主要

37、污染源及污染物9.1.1廢水烷基化裝置排出的廢水包括中和池排水、機(jī)泵冷卻水和生活污水。污水排放情況及主要污染物見表 9-1 。表 9-1裝置污水排放表廢水類別排水量 (t/h)排放規(guī)律主要污染物 (mg/L)排放去向中和池排水23.8間斷硫化物： 300-1000、污水處理場(chǎng)COD：500-1400機(jī)泵冷卻水3連續(xù)油： 100， COD：300污水處理場(chǎng)生活污水2間斷污水處理場(chǎng)9.1.2廢氣烷基化部分正常生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)廢氣排放。非正常工況下來(lái)自酸區(qū)安全閥的含酸氣體，在去火炬之前先進(jìn)入含酸氣體中和器中和，最后不含酸的氣體密閉排往火炬。9.1.3廢渣烷基化裝置廢渣主要為烷基化部分產(chǎn)生的廢催化劑、廢保

38、護(hù)劑和廢活性炭。反應(yīng)系統(tǒng)排出的廢酸送廢酸再生器處理。裝置排放的廢渣見表 9-2 。表 9-2裝置廢渣排放表廢渣名稱排放量排放規(guī)律主要成分處理方法廢加氫催化劑9.6t4 年一次Al2O3、貴金屬鈀回收廢保護(hù)劑1.52t4 年一次填埋廢活性炭0.27M3填埋9.1.4噪聲本裝置的主要噪聲源為功率30kW的機(jī)泵、空冷器電機(jī)和壓縮機(jī)。9.2 環(huán)保治理措施9.2.1廢水治理烷基化裝置污水排放系統(tǒng)劃分為含油污水系統(tǒng)及生活污水系統(tǒng)。裝置內(nèi)原料緩沖罐、原料脫水器、流出物堿洗罐、脫異丁烷塔回流罐、脫正丁烷塔回流罐等容器排放的含油污水先經(jīng)堿水脫氣罐減壓脫氣，然后流入中和池，進(jìn)行中和。中和池設(shè)有噴射混合器，對(duì)中和池

39、內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行攪拌以達(dá)到中和目的，并設(shè)有在線PH檢測(cè)計(jì)檢測(cè)中和效果，含酸堿污水經(jīng)中和后排放。中和后的含鹽污水排入污水處理場(chǎng)處理合格后排放。裝置內(nèi)機(jī)泵冷卻水排入含油污水系統(tǒng)，進(jìn)污水處理場(chǎng)處理合格后排放。裝置產(chǎn)生的生活污水排入生活污水系統(tǒng)。9.2.2廢氣治理烷基化部分正常生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)廢氣排放。非正常工況下，裝置內(nèi)的所有烴類安全閥放空均排至火炬系統(tǒng)。含烴的廢堿和廢堿水在脫氣罐脫除的烴類氣體均排至火炬系統(tǒng)。含酸系統(tǒng)的安全閥及放空， 先排放至排酸罐， 酸性氣經(jīng)酸性氣堿洗中和罐中和后排入火炬系統(tǒng)。9.2.3廢渣處理設(shè)計(jì)針對(duì)生產(chǎn)中產(chǎn)生的各類廢渣特性的不同，采取不同的處理措施，全部進(jìn)行處理。烷基化部分產(chǎn)生廢加氫催

40、化劑，由于含貴金屬鈀，送回廠家統(tǒng)一回收處理。廢保護(hù)劑和廢活性炭由工廠統(tǒng)一填埋處理。烷基化裝置反應(yīng)系統(tǒng)排出的廢酸，送入廢酸再生部分處理后循環(huán)使用。9.2.4噪聲防治設(shè)計(jì)中所有動(dòng)設(shè)備選用低噪聲的設(shè)備，從而使本裝置噪聲滿足工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求。9.3 環(huán)境監(jiān)測(cè)本裝置在廢水排放口、廢氣排放口和噪聲排放源處設(shè)置環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)，以便污染源的監(jiān)督管理及常規(guī)監(jiān)測(cè)工作正常進(jìn)行。主要對(duì)廢水和廢氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)。廢水中和設(shè)在線pH 計(jì)。10 安全衛(wèi)生10.1 生產(chǎn)過(guò)程中危害因素分析10.1.1 火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)烷基化裝置的原料、中間物料和產(chǎn)品均具有易燃易爆性質(zhì)，具有明顯的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性，火災(zāi)危險(xiǎn)類別為甲類。易燃、易爆

41、物質(zhì)的性質(zhì)和火災(zāi)危險(xiǎn)類別見表10-1 。表 10-1危險(xiǎn)物料的特性及火災(zāi)危險(xiǎn)類別物料爆炸危險(xiǎn)類別爆炸極限閃點(diǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)名稱組別類別v%類別碳四餾分/1.6-10/甲異丁烷T2IIA1.8-8.4氣體甲氫氣T1IIC4.0-75氣體甲丙烷T1IIA2.1-9.5氣體甲丁烷T2IIA1.9-8.5氣體甲燃料氣T1/3-13氣體甲汽油T3IIA1.1-5.9-28甲 B10.1.2毒性、腐蝕性危害烷基化裝置主要原料為烴類，催化劑為硫酸，中和系統(tǒng)使用 10濃度的氫氧化鈉，酸再生過(guò)程中有二氧化硫和三氧化硫產(chǎn)生。硫酸屬中等毒性物，氫氧化鈉為腐蝕性化學(xué)品。主要毒性物質(zhì)對(duì)人體的危害如下。1）硫酸硫酸屬中等毒性類物質(zhì)，為無(wú)色油狀液體；不揮發(fā)，有強(qiáng)烈的吸濕性，受熱產(chǎn)生三氧化硫煙霧；與水混溶，釋放大量的熱，可發(fā)生沸濺。硫酸霧滴可通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體，吸入高濃度硫酸霧可引起上呼吸道刺激癥狀，發(fā)生急性中毒。因吸入硫酸霧滴大小不同，沉著于呼吸道部位不同，引起癥狀也不一樣。硫酸還可經(jīng)皮膚和粘膜迅速吸收，并對(duì)皮膚和粘膜有強(qiáng)烈的腐蝕作用。使組織脫水，形成酸性蛋白，甚至產(chǎn)生壞死，輕者產(chǎn)生皮膚和粘膜灼傷。濺入眼