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1、 说明书东营中海石油化工有限公司四万吨/年气体分馏装置工艺部分一、 概述1、 设计依据中捷石化公司4万吨/年气体分馏装置设计委托书年2、 主要设计内容 根据委托书要求，该装置拟加工催化裂化液态烃，年处理能力为4万吨。装置由液态烃脱硫醇和气体分馏两部分组成。3、 设计原则装置设计采用助溶剂抽提法脱硫醇和双塔气体分馏工艺，其目的产品为99.5%的聚合级精丙烯。装置设计尽量依托现有公用设施，简化流程，节能降耗，节省投资。二、 脱硫醇部分1、 工艺原理 脱硫醇部分采用技术成熟可靠，底操作费用的GL助溶剂抽提法脱硫醇工艺。基本机理是;液态烃中硫醇与强碱NaoH反应生成硫醇钠，硫醇钠在助溶剂的作用下被溶解
2、到碱液中，含有硫醇钠的建业在催化剂和助溶剂的共同作用下被空气中的氧气氧化，生成危害较小的二硫化物。二硫化物不溶于水，从而使碱液得以再生。反应式如下：RSh+NaOH RSH+H2ORSNa+O2+H2O RSSR+NaOH 2、 工艺流程经过脱硫后的液态烃自压进入预碱洗罐，在通过碱液过程中脱除残余的硫化氢，预碱洗罐中的界面由来自系统的碱液补充维持稳定。预碱洗后的液态烃通过文丘里管及静态混合器与循环碱液充分混合进行抽提脱硫醇反应，生成的硫醇钠溶于碱液，靠密度差在碱洗罐中实现碱液沉降分离，净化后液态烃自碱洗罐顶部自压进入气体分馏工段。含有硫醇钠的碱液自罐底经界位控制阀卸压后进入氧化塔顶部，在塔底鼓
3、入压缩空气，通过填料层实现气、液逆向接触。使硫化钠与氧气反应生成二硫化物和氢氧化钠。尾气（含有二硫化物）自塔顶排放至火炬系统焚烧，再生后的碱液经碱液泵加压后循环使用。由于采用了GL助溶剂，大大提高了抽提脱硫醇及碱液氧化再生的反应深度和反应速度，简化了流程，降低了建设成本和操作费用。为确保安全，尾气排放前设有阻火器。3、 主要操作条件项目名称 单位 设计参数液态烃进装置量 Kg/h 液态烃进料温度 10碱液温度 10、15除臭油浓度 10碱液循环量 Kg/和h 6000氧化风用量 Nm3/min碱液浓度 10-15%4、 净化气控制指标 硫醇硫含量： 3pmm 酸碱性试验： 中性 铜片腐蚀： 合
4、格 三、 气体分馏部分1、 技术特点 本装置的目的产品为聚合级聚丙烯，其余部分仍为民用液化气。根据产品分割要去求，本设计采用两塔常规精馏简化工艺，通过流程模拟软件-PRO/H优化操作条件，最大限度地降低了工程造价和操作费用。脱乙烷塔、丙烯塔均采用华东理工大学的导向浮阀塔盘，大大提高了装置的分离精度和操作弹性。2、 原料性质表一 原料组成组成乙烯乙烷丙烯丙烷丁烯-1反丁烯备注摩尔数0.01000.01100.31170.11840.10000.0827组成顺丁烯异丁烯正丁烷以丁烷混合C5合计摩尔数0.05650.10690.04250.14170.00201.00003、主要质量控制指标 表二
5、主要控制指标序号项目名称单位指标备注1脱乙烷塔底碳二含量V%0.052丙烯塔顶丙烯量V%99.53丙烯塔底丙烯含量V%1.004、装置物料平衡 表三 装置物料平衡（年开工时数按8000小时计算）物料名称手率%流率备注Kg/h吨/天万吨/年入方原料气10050001204.00出方不凝气3.461734.150.14精丙烯26.94131732.331.08液化气69.60384083.522.78合计10050001204.005主要操作条件根据产品控制要求,通过流程模拟-PRO/H计算,得到该装置主要操作条件如下:表4主要操作条件项目单位脱乙烷塔丙烯塔备注压力塔顶MPa(绝)塔底MPa(绝)
6、3.232.0二 温度冷凝器41.442.5塔顶53.844.8塔底99.394.8进料40.099.3三 流量进料Kg/h50004827回流Kg/h173024950四 回流比10.018.5 6工艺流程简述 原料气自脱硫进入装置原料缓冲罐,切水后由原料泵送至脱乙烷塔.塔顶油气经塔顶冷凝器冷却至41.4进塔顶回流罐,不凝气自压并入瓦斯管网或返回催化吸收稳定回收丙烯,凝液经回流泵抽出作脱乙烷塔顶回流. 脱乙烷塔底组分自压进入丙烯塔,塔顶油气经塔顶冷凝器冷却至42.5进塔顶回流罐,凝液经回流泵抽出后分两路,一路作塔顶回流返回丙烯塔;另一路作为目的产品精丙烯出装置. 丙烯塔由上,下粗丙烯,精丙烯
7、塔串联组成,精丙烯塔底液经粗丙烯塔顶回流泵抽出作为塔顶回流返回粗丙烯塔.7、主要设备计算选型 表-5塔类设备流程模拟计算汇总、项目名称单位脱乙烷塔精丙烯塔粗丙烯塔备注进料位置10100135计算位置3483198气相负荷M3/h31.0885.90666591气相密度Kg/h65.274.040.347.8液相负荷M3/h4.52326.7954.271.2液相密度Kg/m3424423470457设计塔径mm80080016001600塔板间距mm450450450450开孔率%3.726.78.948.94降液管/塔截面积%16.816.817.517.5降液管底隙mm50507070出口
8、堰高度mm50505040空塔气速m/sm30.020.050.090.08阀孔动能因子3.726.095.536.31液流强度M3/m/h6.7740.140.252.8降液管庭留时间s30.35.1110.58.01塔板压降mmHg1.692.853.113.2表-6冷换设备工艺计算汇总设备名称单位脱乙烷塔顶冷凝器脱乙烷塔底重沸器设备型号AES500-4.0-55-6/25-2AES500-4.0-55-6/25-2工作介质及参数壳程管程壳程管程介质名称脱乙烷塔顶气循环水液态烃循环水质量流率Kg/h19031500033247600进口温度53.83094.8200出口温度41.437.6
9、95.3111.9总热负荷M*Kcal/h0.11370.3390计算总传热系数Kcal/m2.h.k184.1349.3对数平均温差14.369.4计算总传热面积m24714采用总传热面积m25757折流板间距mm450450串联台数11并联台数11设备名称单位精丙烯塔顶冷凝器粗丙烯塔底重沸器设备型号BJS1100-2.5-315-6/25-6BJS600-2.5-85-6/25-4工作介质及参数壳程管程壳程管程介质名称液态烃循环水液态烃水蒸气质量流率Kg/h262971800001470133400进口温度44.83094.8200出口温度42.540.595.3146.4总热负荷M*Kc
10、al/h1.89181.8148计算总传热系数Kcal/m2.h.k433.9530.1对数平均温差8.482.6计算总传热面积m254042采用总传热面积m2316286折流板间距mm450450串联台数11并联台数118、公用工程及辅助材料消耗表-7蒸汽用量序号使用地点压力Mpa（表）温度用量备注1脱乙烷塔底重沸器1.22006002粗丙烯塔底重沸器1.22003400合计4000表-8循环水用量序号使用地点给水温度回水温度用量t/h备注脱乙烷塔顶冷凝器3037.615精丙烯塔顶冷凝器3040.5180民用液态烃冷却器3038.815合计210表-9压缩空气用量表序号使用地点净化风（Nm/h非净化风nm/h备注正常最大正常最大1仪表用风602氧化用风45合计6045表-10用电量表序号使用地点电压（伏）设备台数装机容量（Kw）轴功率（kw）年工作小时数总计万度备注1碱液循环泵3801111112脱乙烷塔进料泵38011303019.4800015.523脱乙烷塔回流泵3801111114.280003.44丙烯塔接力泵38011303016.2800012.905丙烯塔回流泵38011303016.3800013.056仪表用电3802.12.080001.67照明用电2202.12.040001.6合计
