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1、石油化工装置培训教材 气体分馏装置 第 1 页 共 52 页石油化工装置培训教材 气体分馏装置气体分馏装置二二七年八月八日七年八月八日石油化工装置培训教材 气体分馏装置 第 2 页 共 52 页第一章第一章工艺部分工艺部分第一节第一节 装置简介装置简介本装置是与 140 万吨/年中有催化裂化装置配套而设计的气体分馏装置，设计加工能力 24 万吨/年，设计开工时间为 8000 小时。生产方法采用的是一般的蒸馏分离方法进行精密分离，生产纯度较高的丙烯、丙烷、异丁烯馏分和丁烯-2 及碳-五等产品。装置主要工艺技术采用国内成熟可靠的经济合理的六塔精馏工艺技术，生产纯度99.6%（v/v）的精丙烯，所需
2、热源主要以 120 万吨/年 RFCCU 输出的低温热水为主，所需热源主要以 120104t/aRFCCU 输出的低温热水为主，所需的专用，通用设备尽量选用具有新技术，高效率的新型节能设备。主要产品说明主要产品说明2.1 产品名称：丙烯、丙烷、异丁烯、丁烯-2、碳五 2.2 产品物理性质及化学性质： 名 称分子量沸点闪点分子式毒 性丙烯42.08-47.7-108C3H6低毒，有麻醉作用丙烷44.10-42.5-105C3H8微毒，有轻度麻醉和刺激作用异丁烯56.10-6.9-76C4H8低毒，有麻醉作用丁烯-256.10-6.3-79C4H8低毒，有麻醉作用碳五72.1536.074-40C
3、5H12低毒2.3 产品规格：产品名称质量规格实测丙烯丙烯中水含量丙烯中硫含量丙烯99%水300ppm硫10ppm99.24%285ppm4.5ppm石油化工装置培训教材 气体分馏装置 第 3 页 共 52 页丙烷丙烷中 C4丙烷85%丙烷中 C43%96.15%0%异丁烯异丁烯15%21.56%丁烯-2丁烯-270%80.26%2.4 产品用途生产的精丙烯作聚丙烯原料，异丁烯用作低分子聚异丁烯原料或烷基化的原料。丁烯-2 馏份作顺酐原料外，其余部分留下自用。碳-五作车用汽油的调和组份。丙烷馏份做丙烷脱沥青的溶剂外，其余作民用燃料 三.原材料规格.：3.1 原料规格原料液态烃组成C02 C=3
4、 C03 i C04 iC=4 C=4-1 nC04 tC=4-2 cC=4-2 C5 总硫 合计W% 0.19 31.77 8.57 24.82 8.18 7.33 5.34 7.18 5. 30 1.32 20ppm 100液态烃原料质量规格实测C2含量2%0.18%C5含量3%0.85%3.2 辅助材料规格序号材料名称规格型号浓度实际用量 kg/t1烧碱固碱20%0 四.生产工序4.1 生产原理本装置的生产原理是利用物理分离的原理对液态烃中各组份在同一压力下具有不同的挥发度而加以分离，生产较高纯度的丙烯、丙烷、异丁烯、丁烯-2、碳-五产品。4.2 生产步骤石油化工装置培训教材 气体分馏装
5、置 第 4 页 共 52 页因为装置未设冷冻系统、故蒸馏在较高的压力和温度下进行操作。流程采用先脱碳三、然后分离碳四、最后脱除碳五。碳三馏份先脱乙烷、然后进行丙烷、丙烯分离。但装置设计了液态烃碱洗精制及分馏两个部份。分馏共六具分馏塔。 第二节第二节 工艺流程及工艺指标工艺流程及工艺指标2.1 工艺流程说明：原料液态烃经气体精制装置脱硫后送入本装置。进入本装置的液态烃静静态混合器（M-1）与来自循环碱泵（P-9、P-10/1）或液态烃沉降罐（V-1）底部的碱液混合后进入 V-1 进行沉降分离，然后再经静态混合器（M-2）与来自循环碱泵（P-10/2、P-10/1）或液态烃沉降罐（V-2）底部的碱
6、液混合后进入 V-2 进行沉降分离。V-1、 V-2 沉降分离后的碱液循环使用到碱液浓度降低到-定程度后，压入废碱罐（D-9002/3）或排入全厂含硫污水管网统-处理，液态烃则由脱丙烷塔进料泵（P-1/1、2）送至进料换热器（E-1/1）与脱丙烷油换热，然后再经进料预热器（E-1/2）用热水加热后进入 T-1 第 24 层塔盘。脱丙烷塔顶混合碳三组分经脱丙烷塔塔顶冷凝器（E-2/1、2）冷凝后进入脱丙烷塔回流罐（V-4） ，然后-部分经脱丙烷塔回流泵（P-2/1、2）送回 T-1顶作回流，-部分经脱乙烷塔进料泵（P-3/1、2）加压经脱乙烷塔进料预热器（E-10）加热后进入脱乙烷塔 T-4 第
7、 28 层塔盘。脱丙烷塔塔底碳四、碳五馏份经 E-1/1 与 T-1 进料液态烃换热后进入碳四塔（T-2） ，脱丙烷塔塔底重沸器（E-3）用蒸汽供热。碳四塔进料位置-般在第 54 层塔盘，塔顶异丁烯馏份经塔顶冷凝器（E-4/1、2）冷凝后进入碳四塔回流罐（V-5） ，然后经碳四塔回流泵（P-4/1、2）部分送入 T-2 顶作回流，部分经异丁烯冷却器（E-6）冷却后作为产品送出装置，塔底丁烯-2 及碳五馏分自压进入碳五塔（T-3）第 18 层塔盘。碳四塔塔底石油化工装置培训教材 气体分馏装置 第 5 页 共 52 页重沸器（E-5/1、2）用热水或蒸汽供热。丁烯-2 及碳五进入碳五塔（T-3）后
8、，塔顶丁烯-2 组分经碳五塔冷凝器（E-7）冷凝后进入碳五塔回流罐（V-6） ，然后经碳五塔回流泵（P-5/1、2）部分送入 T-3 顶作回流，部分经丁烯-2 冷却器（E-9）冷却后作为产品送出装置，塔底碳五馏分靠自压或 P-14/1、2 加压后进入碳五冷却器（E-13）冷却后送出装置。碳五塔塔底重沸器（E-8）用蒸汽供热。进入 T-3 的混合碳三、碳二组分，经分离后塔顶气体经脱乙烷塔冷凝器（E-11）冷凝后进入脱乙烷塔回流罐（V-7） ，罐顶不凝气返回第三套催化裂化装置或排入管网，冷凝液经脱乙烷塔回流泵（P-6/1、2）送回 T-4 顶作回流，塔底丙烷、丙烯混合物自压进入丙烯塔-1（T-5）
9、第 62 层塔盘。脱乙烷塔塔底重沸器（E-12）用热水或蒸汽供热。丙烯塔由丙烯塔-1（T-5）与丙烯塔-2（T-6）组成，丙烯由 T-6 顶经丙烯塔冷凝器（E-15/1-4、E-4/3）冷凝后进入丙烯塔回流罐（V-8） ，然后经丙烯塔回流泵（P-8/1、2）部分送入 T-6 顶作回流，部分经丙烯冷却器（E-16）冷却后作为产品送出装置，丙烷由 T-5 底靠自压经丙烷冷却器（E-17）冷却后作为产品送出装置。T-6 底釜液由丙烯塔-2 釜液泵（P-7/1、2）送至 T-5 顶部。丙烯塔重沸器（E-14/1、2）用热水或蒸汽作为热源。2.2 工艺条件及质量控制1. 主要工艺条件序号名 称单位设计指
10、标参考控制指标1一级碱洗罐（V-1）压力MPa1.0（绝）0.92二级碱洗罐（V-2）压力MPa1.0（绝）0.93液态烃沉降罐（V-3/1、2）压力MPa0.95（绝）0.85塔顶压力MPa2.01（绝）1.51.8（表）塔顶温度49.742504脱丙烷塔T-1 塔底温度106.298115石油化工装置培训教材 气体分馏装置 第 6 页 共 52 页回流比重量比32.5塔顶压力MPa0.65（绝）0.40.55（表）塔顶温度494555塔底温度85.168905碳四塔T-2回流比重量比8.44塔顶压力MPa0.43（绝）0.30.4（表）塔顶温度49.54258塔底温度85.280956脱碳
11、五塔T-3回流比重量比1.61.6塔顶压力MPa2.8（绝）2.352.65（表）塔顶温度50.44862塔底温度59.360707脱乙烷塔T-4回流比重量比52.1全回流塔顶压力MPa2.055（绝）1.71.9（表） 8丙烯塔T-5塔顶温度59.354629丙烯塔（） （T-6）塔顶压力 塔顶温度 回流比MPa 重量比2.02（绝）48.1 15.61.651.85（表） 455012.010换热水热水温度96110951152.分析控制一览表 序号分析项目分析方法分析次数采样位置1液态烃色谱法8hour/次P-1/1 出口组成：C02 C03 C=3 iC04 nC04 C=4-1 iC
12、=4tC=4-2 cC=4-2C5 S 2混合碳三色谱法4hour/次P-3 出口组成：C02 C03 C=3 3脱丙烷油色谱法8hour/次E-1/1 入口组成：C02 C03 iC04 nC04 C=4-1 iC=4tC=4-2 cC=4-2C5 S4轻碳四组成色谱法4hour/次异丁烯出装置阀组成：C02 C03 iC04 nC04 C=4-1 iC=4tC=4-2 cC=4-石油化工装置培训教材 气体分馏装置 第 7 页 共 52 页2C5 S5T-2 底油组成色谱法8hour/次T-2 至 T-3 进料组成：C02 C03 iC04 nC04 C=4-1 iC=4tC=4-2 cC=
13、4-2C5 S6重碳四组成色谱法8hour/次P-5 出口组成：C02 C03 iC04 nC04 C=4-1 iC=4tC=4-2 cC=4-2C5 S7碳五组成色谱法8hour/次碳-5 出装置组成：C02 C03 iC04 nC04 C=4-1 iC=4tC=4-2 cC=4-2C5 S8干气组成色谱法8hour/次P-6 出口组成：C02 C03 iC04 nC04 C=4-1 iC=4tC=4-2 cC=4-2C5 S9脱乙烷油组成色谱法8hour/次T-4 至 T-5 进料组成：C02 C03 iC04 nC04 C=4-1 iC=4tC=4-2 cC=4-2C5 S10丙烯组成色
14、谱法4hour/次丙烯出装置控制阀组成：C02 C03 iC04 nC04 C=4-1 iC=4tC=4-2 cC=4-2C5 S11丙烷组成色谱法4hour/次丙烷出装置控制阀组成：C02 C03 iC04 nC04 C=4-1 iC=4tC=4-2 cC=4-2C5 S12碱液浓度化学法新鲜碱、循环碱液每罐一次每天一次第三节第三节 正常开停工正常开停工1.正常开工步骤1.1 开工步骤：（1）通知调度及精制车间，装置开液态烃进装置阀收液态烃，进装置液态烃量控制在 10-15t/h，防止因进料过大，造成原料罐 V-3/1、2 超压。石油化工装置培训教材 气体分馏装置 第 8 页 共 52 页（
15、2）打开脱丙烷塔 E-3 热源控制上下游阀，关闭放空阀，脱丙烷塔缓慢升温升压，控制升温速度 15-20/h，开启 P-1，P-1 运转正常后，启用进料流量控制 FIC-105，控制脱丙烷塔进料 10t/h。当脱丙烷塔进料后，启用进料温度控制 TIC-102，控制进料温度 62-63左右。（3）在进料前启用塔顶压力控制 PICA-108 和塔底液位控制 LICA-106，控制塔顶压力 1.70-1.78MPa。（4）当回流罐液面达 30%以上时，启用 P-2，并投用液位控制 LIC-107。加强V-4 脱水，视 V-4 液位，回流量逐步提大，FIC-106 控制在 25-32t/h。（5）塔顶产品合格后，回流罐液位在 40-70%之间，打开脱乙烷塔进料，同时启用 LIC-107 和 FIC-119 串级调解，控制 V-4 液位在 40-60%之间。（6）当脱丙烷塔液位在 60%左右，底温100。且脱丙烷塔底部产品分析合格
