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1、 编号:10400PE-DP01-0001 修改:0 第 1 页 共 27 页 项目号 75233-01BD 地址 广东省惠州市 项目名称 中国海洋石油总公司惠州炼油项目 主项 16 万吨/年烷基化装置 设计阶段 基础设计 修改 0 1 2 3 4 5 6 7 8 日期 2006.6 编制 校核 审核 本文件未经SEI书面允许不得扩散至第三方 F1-0006C1.2003 中国海洋石油总公司惠州炼油项目 16 万吨/年烷基化装置 工艺部分 编制 沙 利 校核 张立新 审核 万元生 审定 袁忠勋 编号:10400PE-DP01-0001 修改:0 说 明 书 第2页共页 本文件未经SEI书面允许
2、不得扩散至第三方 F1-0006C2.2003 目 录 1 概述.4 1.1 设计依据 4 1.2 装置概况及特点 4 2 原料与产品.8 2.1 原料 8 2.2 产品.8 2.3 催化剂及化学药剂.9 3 主要操作条件10 3.1 加氢反应器10 3.2 脱轻烃塔10 3.3 烷基化反应器10 3.4 脱异丁烷塔10 3.5 脱正丁烷塔11 3.6 致冷压缩机11 4 物料平衡11 5 工艺流程说明12 5.1 工艺流程简述12 5.2 设备的计算与选择 .16 6 安全与卫生17 7 公用工程及化学药剂消耗18 7.1 用水量 18 7.2 电耗量19 7.3 蒸汽耗量21 7.4 空气
3、用量21 7.5 氮气用量22 7.6 催化剂及化学药剂22 8 装置能耗计算23 编号:10400PE-DP01-0001 修改:0 说 明 书 第3页共页 本文件未经SEI书面允许不得扩散至第三方 F1-0006C2.2003 8.1 装置能耗23 8.2 节能措施23 9 分析化验24 10 装置定员 .25 11 装置内外关系 .25 11.1 原料与产品 .25 11.2 公用工程及辅助系统 .25 11.3 界区条件 .26 编号:10400PE-DP01-0001 修改:0 说 明 书 第4页共页 本文件未经SEI书面允许不得扩散至第三方 F1-0006C2.2003 1 概述
4、1 概述 中国海洋石油总公司惠州炼油项目位于广东省惠州市南部大亚湾技术经济开发区东部的 大亚湾石化工业区内，其原油加工规模为 1200 万吨/年，新建 16 套工艺装置及配套储运及公 用工程系统。烷基化装置为其中一套，采用硫酸烷基化工艺，公称规模为 16 万吨/年。本装 置与常减压、催化裂化、MTBE 和气体分馏布置在一起，组成一个联合装置，即第一联合装置。 1.1 设计依据 1.1 设计依据 1.1.1 中国海洋石油总公司惠州炼油项目管理项目组关于“惠州炼油项目基础设计工 作”的委托书（2005 年 6 月 16 日）； 1.1.2 中国石化工程建设公司与中国海洋石油总公司签订的关于开展“中
5、国海洋石油总公 司惠州炼油项目基础设计”的合同和合同附件； 1.1.3 DUPONT 公司提供的硫酸烷基化工艺包； 1.1.4 中国海洋石油总公司惠州炼油项目设计统一规定； 1.1.5 上游 MTBE、加氢裂化装置提供的原料液化气量及组成； 1.1.6 中国石化工程建设公司与中国海洋石油总公司召开的 PFD、PID 等审查会会议纪要； 1.2 装置概况及特点 1.2 装置概况及特点 1.2.1 装置概况 装置原料：本装置原料为上游 MTBE 装置提供的未反应碳四馏分、加氢裂化液化气，所需的少 量氢气由制氢装置提供。 装置建设规模：根据 MTBE 装置所提供的液化气量及液化气中的烯烃含量，实际可
6、生产烷基 化油约 13.13 万吨/年，本装置设计规模为 16 万吨/年烷基化油。 装置建设性质：在酸催化剂的作用下，液化气中的异丁烷与烯烃反应生成高辛烷值汽油调合 组分-烷基化油。 装置设计原则： 1）选用成熟可靠的工艺技术和控制方案，使设计的装置达到安、稳、长、满、优操作。 2）优化工艺流程并推广应用新工艺、新技术、新设备、新材料，降低生产成本同时降低装置 能耗，提高产品质量档次。 编号:10400PE-DP01-0001 修改:0 说 明 书 第5页共页 本文件未经SEI书面允许不得扩散至第三方 F1-0006C2.2003 3）在保证技术先进、装置生产安全可靠的前提下，利用联合装置的优
7、势，降低能耗并尽量降 低工程造价，节省投资。 4）为了降低工程投资，按照“实事求是、稳妥可靠”的原则，提高国产化程度，所需设备立 足国内解决，只引进在技术、质量等方面国内难以解决的关键仪器仪表。 5）采用 DCS 集中控制，优化操作，以提高装置的运转可靠性，提高产品收率和质量。 6）严格执行国家、地方及主管部门制定的环保和职业安全卫生设计规定、规程和标准，减少 “三废”排放，维护周边生态环境，实行同步治理，满足清洁生产的要求。 装置组成：本装置由原料精制、反应、流出物精制和产品分馏、化学处理等几部分组成。 装置运行时数和操作班次：装置年开工时间按 8400 小时计，操作班次按四班三倒。 1.2
8、.2 装置特点： 烷基化装置是以液化气中的烯烃及异丁烷为原料，在催化剂的作用下烯烃与异丁烷反 应，生成烷基化油的气体加工装置。 本装置包括原料加氢精制和烷基化两部分。原料加氢精制的目的是通过加氢脱除原料中 的丁二烯。因为丁二烯是烷基化反应中主要的有害杂质，在烷基化反应过程中，丁二烯会生 成多支链的聚合物，使烷基化油干点升高，酸耗加大。 脱除原料中的丁二烯采用选择性加氢技术，该技术已在国内多套烷基化装置上应用，为 国内成熟技术。 由于 MTBE 装置所提供的未反应碳四馏分中烷烯比不足，需补充部分异丁烷，因此引入部 分加氢裂化液化气，与加氢后的碳四馏分混合进入分馏塔，分离出满足烷烯比要求的碳四馏
9、分。 以液体酸为催化剂的烷基化工艺可分为硫酸烷基化和氢氟酸烷基化，两种工艺都为成熟 的技术，在国内外都有广泛应用。本设计采用的是 DUPONT 公司的硫酸烷基化工艺，该技术具 有如下特点： 1）采用反应流出物致冷工艺：利用反应流出物中的液相丙烷和丁烷在反应器冷却管束 中减压闪蒸，吸收烷基化反应放出的热量。反应流出物经过气液分离后，气相重新经压缩机 压缩、冷凝，抽出部分丙烷后，再循环回反应器。与闭路冷冻剂循环致冷或自冷式工艺相比， 流出物致冷工艺可使得反应器内保持高的异丁烷浓度，而从脱异丁烷塔来的循环异丁烷量最 低。此外，在这种致冷流程中采用了节能罐，使部分富丙烷物流在中间压力下闪蒸汽化进入 压
10、缩机第二段，从而节约能量。 编号:10400PE-DP01-0001 修改:0 说 明 书 第6页共页 本文件未经SEI书面允许不得扩散至第三方 F1-0006C2.2003 2）STRATCO 公司反应部分循环异丁烷与烯烃预混合后再经喷嘴进入反应器，酸烃经叶轮 搅拌，在管束间循环，机械搅拌使酸烃形成具有很大界面的乳化液，烃在酸中分布均匀，减 小温度梯度，减少副反应发生。 3）反应流出物采用浓酸洗、碱水洗工艺：反应流出物中所带的酯类如不加以脱除，将在 下游异丁烷塔的高温条件下分解放出 SO2，遇到水份，则会造成塔顶系统的严重腐蚀。因此， 必须予以脱除，本装置采用浓酸洗及碱洗的方法进行脱除，与传
11、统的碱洗相比，能有效脱除 硫酸酯，即用 99.2%的硫酸洗后再用 12%的 NaOH 脱除微量酸。 1.2.3 设计范围 本设计范围为本装置所涉及的设备、管道、仪表、配电等，装置有关分析化验项目由中 心化验室承担。 1.2.4 装置主要技术经济指标 装置主要技术经济指标见表： 序号 指 标 名 称 单位 数量 备注 一 主要原料 1 MTBE 未反应碳四 万吨/年 16.46 2 加氢裂化液化气 万吨/年 4.12 3 氢气 万吨/年 二 主要产品和副产品 1 烷基化油 万吨/年 16.07 2 液化气 万吨/年 1.23 3 正丁烷 万吨/年 2.87 4 燃料气 万吨/年 0.41 三 消
12、耗指标 1 液化气 万吨/年 20.58 2 循环水 t/h 858.5 正常量 3 电 KW 1666 4 3.5MPa 蒸汽 t/h 28 5 1.0MPa 蒸汽 t/h -6.8 外排 编号:10400PE-DP01-0001 修改:0 说 明 书 第7页共页 本文件未经SEI书面允许不得扩散至第三方 F1-0006C2.2003 序号 指 标 名 称 单位 数量 备注 6 0.45MPa 蒸汽 t/h 5.6 7 氮气 Nm 3/h 104 8 仪表空气 Nm 3/h 300 9 非净化风 Nm 3/h 800 开停工用，间断 10 除盐水 t/h 4.8 四 装置占地面积 公顷 0.
13、733 五 三废排放量 1 废气 正常无 2 废水 t/h 24 污水处理厂 3 废渣 吨/次 8.5 回收 4 污油 t/h 1.4 污油罐 六 能耗指标 MJ/t 产品 5814.8 七 工艺设备总台数 台 165 1 塔器 台 4 2 加氢反应器 台 1 烷基化反应器 台 2 2 容器 台 37 3 冷换 台 31 4 空冷器 片 20 5 压缩机 套 1 6 机泵 台 49 7 其它 台 20 八 总投资 万元 见概算 1.2.5 需说明的问题 本装置包括碳四原料加氢精制和烷基化两部分，前一部分为国内技术，烷基化部分为引 进 DUPONT 公司的工艺包，由于给 DUPONT 公司提供的
14、进料数据要早于加氢精制部分的设计， 因此，现经加氢分馏后的碳四（烷基化部分进料）组成与 DUPONT 公司所采用的碳四组成有区 别，虽然影响了装置的物料平衡，但并不影响烷基化油产品的质量及收率。 编号:10400PE-DP01-0001 修改:0 说 明 书 第8页共页 本文件未经SEI书面允许不得扩散至第三方 F1-0006C2.2003 2 原料与产品 2.1 原料 2.1.1 MTBE 装置所提供的液化气组成如下： 名 称 wt% 组分 C3H6 0.06 C3H8 0.08 IC4H10 42.43 IC4H8 0.57 C4H8-1 13.13 NC4H10 9.06 tC4H8 1
15、8.52 CC4H8 16.03 C5H12 30ppm H2O 0.05 CH3OH 50ppm MTBE 50ppm TBA 10ppm DME 0.05 合计 100.00 2.1.2 加氢裂化液化气组成如下： 名 称 mol% 组分 C2H6 1.36 C3H8 30.22 IC4H10 39.71 NC4H10 27.21 C5H12 1.24 H2O 0.26 合计 100.00 2.2 产品 2.2 产品 2.2.1 烷基化油： 雷氏蒸气压 RVP 0030MPa 比重 0.69 编号:10400PE-DP01-0001 修改:0 说 明 书 第9页共页 本文件未经SEI书面允许不得扩散至第三方 F1-0006C2.2003 辛烷值 RON(C) 96.80.5 MON(C) 93.30.5 2.2.2 丁烷馏分： 组分 wt% nC4H10 94.00 iC4H10 3.86 C5H12 2.14 合计 100.00 2.
