烯烃分离装置基础知识

1、神华集团SHENHUA GROUP神华包头煤化工公司烯烃分离装置基础知识培训教材0版SBCCC-164-T-30第1页共34页烯烃分离装置基础知识曹 刚黄从军0版供培训用张延斌夏 季 闫国春2008.7.25版次说 明编制人审核人批准人批准日期编制部门烯烃中心发布日期2008.7.16实施日期2008.7.30本文件知识产权属神华包头煤化工公司所有，未经授权许可或批准，不得对公司以外任何组织或个人提供；任何外部组织或个人擅自获取、使用、转让文件的行为均属侵权。本文件由文件编制部门负责解释。目 录1 装置概述32 技术分类及特点33装置设计基础34 装置生产工艺原理95装置工艺流程说明136 装置主要控制回路简介177 装置主要控制回路简介198装置布置简介309装置三废排放简介311 装置概述本装置的设计产量为30 万吨/年乙烯和30 万吨/年丙烯，占地面积230110m2。烯烃罐区为MTO装置的配套设施，由中国石化上海工程公司进行工艺包设计和基础工程设计；烯烃分离装置采用Lummus前脱丙烷及后加氢，丙烷洗工艺技术替代传统烯烃分离深冷分离技术，由ABB Lummus进行工艺包设计和基

2、础工程设计。同时ABB Lummus将部分基础工程设计工作转包给中石化上海工程公司。2 技术分类及特点此工艺与常规乙烯分离工艺相比较简单，主要区别有：此工艺无前冷系统；无乙烯制冷压缩机，无深冷系统。3 装置设计基础3.1 装置能力本装置的设计能力为年产30 万吨聚合级乙烯产品和30 万吨聚合级丙烯，装置的年生产时间为8000 小时/年，连续生产。装置的操作弹性为70120。3.2 产品方案本装置的产品方案为年产30 万吨聚合级乙烯产品和30 万吨聚合级丙烯产品，同时副产9.9 万吨混合C4，2.6 万吨C5 以上产品以及4.9 万吨燃料气。其中聚合级乙烯产品，聚合级丙烯产品、混合C4 产品以及C5以上产品分别送往烯烃罐区的储罐。燃料气则送往全厂的燃料气管网。3.3 装置组成本装置由以下四个单元组成：生产装置烯烃罐区配套公用工程辅助设施（界外工程）3.4 原料规格（见表3.41表3.45）表3.41 反应气规格组成工况1（wt%）工况2 （wt%）工况3 （wt%）范围（wt%）水2.983.143.25氢气0.110.170.370.1-0.5氮气0.190.190.190.1-0.4

3、二氧化碳0.150.080.130.06-0.16一氧化碳0.110.230.370.1-0.4氧气0.000950.000950.000940.001-0.016氮氧化物2.98E-082.98E-082.95E-080.2ppb甲烷0.581.751.810.5-2.3乙烷1.330.781.470.7-1.5乙烯32.9139.1241.8232-42乙炔0.0050.0020.0050.002-0.04丙烷4.662.573.152.3-5.0丙烯41.8839.0634.1834-43甲基乙炔0.00050.000230.00050.0002-0.002丙二烯0.00050.000230.00050.0002-0.002环氧丙烷0.0090.0040.0090.003-0.01正丁烷0.920.430.360.3-1.0异丁烷0.020.020.021-丁烯0.370.380.589.0-12异丁烯0.032.692.38顺-2-丁烯3.952.892.62反-2-丁烯5.583.973.611，3丁二烯00.220.15丁炔0.020.020.02正戊烷0.060.060.

4、062.9-4.5异戊烷0.030.030.03C6+2.832.883.19甲醇0.0040.10.090.01-0.2二甲醚1.160.080.010.01-1.17乙醇0.020.020.020.01-0.03丙醛0.020.020.020.02-0.04丙酮0.030.030.030.03-0.05甲基乙基酮0.020.020.020.02-0.04乙酸0.0010.0010.0010.001-0.002苯0.020.020.020.02-0.03表3.42 PP 循环气规格组成数量单位丙烯 91.36 wt%丙烷 0.46 wt%氧6996 Ppm vol一氧化碳 3061ppm vol二氧化碳 9620ppm vol表3.43 富丙烷排放液规格组成 数量单位丙烯 15.4 wt%丙烷84.6 wt%表3.44 氢气规格组成 规格PSA 氢气99.9 mol%表3.45 开工用C4规格组成 规格（工况1）乙烷，乙烯 0 wt%丙烷 0.38 wt%丙烯 0.27 wt%正丁烷 15.38 wt%异丁烷 33.09 wt%异丁烯 17.98 wt%顺二丁烯 19.15 wt%反

5、二丁烯 13.62 wt%C5 及以上组分0.13 wt%3.5 产品规格（见表3.51表3.54）表3.51 聚合级乙烯规格组成含量乙烯 99.95% vol甲烷乙烷 500 ppm vol丙烯及以下重组分 10 ppm vol氢 5 ppm vol一氧化碳2 ppm vol二氧化碳 2 ppm vol总羰基（以MEK计）1 ppm vol氧 1 ppm vol乙炔 4 ppm vol硫化物（以硫化氢计）1 ppm vol甲醇 1 ppm vol水 1 ppm volMAPD 5 ppm vol总含氮量（以氮计）5 ppm vol表3.52 聚合级丙烯产品规格组成 含量丙烯 99.6% vol丙烷 0.4 vol乙烯20 ppm volMAPD 5 ppm vol丁二烯1 ppm vol丁烯1 ppm vol氧 1 ppm vol一氧化碳 2 ppm vol二氧化碳 5 ppm vol氢5 ppm vol总硫化物 1 ppm wt水 5 ppm wt甲醇 1 ppm wt乙炔 2 ppm vol乙烷 200 ppm vol氧化物含量 1 ppm wt表3.53 混合C4 产品规格组成

6、 含量C3及C3以上组分 0.5 wtC5及C5以下组分 0.5 wt表3.54 C5 以上产品规格组成 含量C4及C4以上组分0.5 wt3.6 辅助材料、催化剂和化学品规格3.6.1 干燥剂1、反应气干燥器干燥剂牌号 分子筛UOP 型3A-EPG-2 或3A-EPG形状 1/8”颗粒或1/16”颗粒干燥器数量 2台装填容积 22m3(14,300kg)/台干燥器运行时间 36小时6 小时防护床预计使用寿命 35 年2、 液体凝液干燥器干燥剂牌号 分子筛UOP 型3A-EPG形状 1/16”颗粒干燥器数量 2台装填容积 43m3(28,000kg)/台干燥器运行时间 72小时预计使用寿命 35 年3、乙烯干燥器干燥剂牌号 分子筛UOP 型3A-EPG形状 1/16”颗粒干燥器数量 1台装填容积 4m3(2,600kg)干燥器运行时间 168小时预计使用寿命 35 年4、丙烯产品干燥器干燥剂牌号 分子筛UOP 型AZ-300形状 7X14珠子状干燥器数量 2台装填容积 40m3(27,000kg)干燥器运行时间 48小时预计使用寿命 35 年5、乙炔转化器催化剂牌号 加氢催化剂Sud-

7、Chemie Inc., Ole/Max201(G-58C),形状 2-4 mm 球型状反应器数量 2台装填容积 6.75m3/台预计使用寿命 5年循环周期 610 个月选择性 -3%-43%乙烯转化率3.6.2 化学品1、碱规格 商业级（32wt 氢氧化钠）浓度 32wt 氢氧化钠消耗量 1002 kg/h2、压缩机洗油规格 轻循环油消耗量 300 kg/h3、黄油阻聚剂型号 EC3430A（Nalco 提供）用法 1540ppm wt（每个注入点）消耗量 最大27 kg/h4、反应气压缩机阻聚剂型号 EC3144A（Nalco 提供）用法 10ppm wt（每个注入点）消耗量 最大11 kg/h5、 除氧剂型号 EC3002A（Nalco 提供）用法 5ppm wt（每个注入点）消耗量 最大10 kg/h6、脱丙烷塔阻聚剂型号 EC3214A（Nalco 提供）用法 25ppm wt（每个注入点）消耗量 最大8 kg/h7、C4 产品抗氧化剂型号 EC3071A（Nalco 提供）用法 50ppm wt（每个注入点）消耗量 最大2 kg/hh脱丁烷塔阻聚剂型号 EC3267A（Nalco 提供）用法 150ppm wt（每个注入点）消耗量 最大1 kg/h8、开车及不合格丙烯规格 99.6mol用法 开车用或丙烯制冷系统补充用消耗量 最大40 m3/h（间歇）9、 甲醇规格 商业级99.85纯甲醇用法 解冻消耗量 最大6 t/h（间歇）4 装置生产工艺原理4.1 裂解气的净化与分离原料甲醇经过催化反应制得了裂解气，裂解气的组成相当复杂，约有上百种组分。其中即包含有用的组分，也含有一些有害物质。裂解气的净化分离任务就是除去裂解气中有害杂质，分离出单一烯烃产品或烃的馏分，为基本有机化工工业和高分

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