氣分裝置培訓(xùn)講義課件

煉油一部氣分裝置培訓(xùn)

煉油一部2012年2月煉油一部氣分裝置培訓(xùn)

煉油一部1目錄一、前言二、計算機基本操作三、分餾裝置流程及原理四、氣分主要控制方案五、氣體脫硫流程及原理六、液化氣脫硫醇流程及原理目錄一、前言22、計算機基本操作日本橫河CS-3000DCS

2、計算機基本操作日本橫河CS-3000DCS32.2主要快捷鍵介紹系統(tǒng)報警釘子幫助鍵操作報警燈控制分組調(diào)出鍵儀表具體參數(shù)調(diào)出趨勢圖調(diào)出鍵流程圖調(diào)出鍵查找鍵前移相同畫面鍵上移相同畫面鍵后移相同畫面鍵總貌畫面調(diào)出鍵趨勢存儲鍵2.2主要快捷鍵介紹系統(tǒng)報警釘子幫助鍵操作報警燈控制分組調(diào)出43、氣分裝置流程3、氣分裝置流程5氣分裝置具有以下技術(shù)特點:⑴催化干氣脫硫和液態(tài)烴脫硫采用高選擇性的脫硫劑—N甲基二乙醇胺（MDEA），該溶劑品種單一便于使用和儲存；在貧液系統(tǒng)中設(shè)置過濾器，加強對溶劑的凈化，盡量減輕溶劑發(fā)泡對脫硫的影響。⑵分餾部分采用四塔流程，即液態(tài)烴脫丙烷塔、脫乙烷塔、丙烯精餾塔（兩塔串聯(lián)），分離出的產(chǎn)品—聚合級精丙烯和MTBE原料。⑶分餾裝置塔頂壓力主要由塔頂餾出線的壓控閥控制，為消除因氣溫變化對塔頂回流罐壓力的影響，防止回流泵抽空，在塔頂餾出線和回流罐之間設(shè)有不經(jīng)空冷冷卻的平衡管即補壓線，用來穩(wěn)定回流罐的壓力。⑷脫丙烷塔、脫乙烷塔底重沸器采用催化頂循環(huán)油作為加熱介質(zhì)，充分利用低溫?zé)?，降低全廠能耗。⑸采用DCS集中控制，2005年投用先進控制控制系統(tǒng)，2007年8月投用產(chǎn)品質(zhì)量在線分析系統(tǒng)。⑹采用蒸發(fā)式空冷器用以冷卻塔頂產(chǎn)品。2010年大檢修T—1504頂空冷器增加3臺，共10臺。（7）2010年大檢修T-1505停用，兩臺空冷器利舊做T-1501頂冷卻器。氣分裝置具有以下技術(shù)特點:64氣分先控4氣分先控7術(shù)語術(shù)語8指南指南94脫戊烷塔先控4脫戊烷塔先控10丙烯塔先控丙烯塔先控11脫乙烷先控脫乙烷先控12脫丙烷塔先控脫丙烷塔先控135.液化氣脫硫流程5.液化氣脫硫流程14脫硫的工藝原理催化干氣、液化氣脫硫的工藝原理是相同的。首先是催化干氣、液化氣中的H2S和CO2在低溫下與溶劑進行化學(xué)反應(yīng)，生成一種不穩(wěn)定的絡(luò)合物，使催化干氣、液化氣得以凈化。而這種絡(luò)合物又在高溫下分解，使溶劑得以再生，循環(huán)使用。其化學(xué)反應(yīng)方程式為：2R2NH+H2S→（R2NH2）2S硫化胺鹽（R2NH2）2S+H2S→2R2NH2HS酸式硫化胺鹽2R2NH+CO2+H2O→（R2NH2）2CO3碳酸胺鹽（R2NH2）2CO3+CO2+H2O→2R2NH2HCO3酸式碳酸胺鹽脫硫的工藝原理催化干氣、液化氣脫硫的工藝原理是相同的。首先是15液化氣脫硫流程描述由催化和焦化來的含硫原料液化氣進入液化氣緩沖罐（V-1401），經(jīng)液化氣脫硫塔進料泵（P-1402）打入液化氣脫硫塔（T-1402）下部，與貧液泵（P-1401）打入塔頂?shù)呢氁篗DEA逆流接觸，液化氣為連續(xù)相，貧液為分散相，液化氣中的H2S、CO2等被胺液吸收。除去H2S和CO2后的凈化液化氣，進入液脫溶劑沉降罐（V-1404）沉降分離后，去脫硫醇裝置。液化氣脫硫流程描述由催化和焦化來的含硫原料液化氣進入液化氣緩16脫硫物料平衡序號進料Kg/ht/d萬噸/年1催化干氣12500300102液化氣25000600203MDEA貧液109613263087.69

合計1471133530107.69

出料Kg/ht/d萬噸/年1催化干氣10437.5250.58.352液化氣24523588.5519.623MDEA112152.52691.789.72

合計1471133530.75107.69脫硫物料平衡序號進料Kg/ht/d萬噸/年1催化干氣125176、液化氣脫硫醇系統(tǒng)流程圖6、液化氣脫硫醇系統(tǒng)流程圖18脫硫醇原理H2S和硫醇（RSH）是輕烴物料中常見的酸性雜質(zhì)。這些化合物與苛堿水溶液（NaOH）起反應(yīng)而生成硫化鈉（Na2S）、硫醇鈉鹽（NaSR）以及水（H2O）。由于這些硫化物的鈉鹽不溶于烴相，所以它們?nèi)苋肟翂A水溶液而被有效地從烴物料中除去。這些化學(xué)反應(yīng)可以用以下的反應(yīng)式表示：H2S+2NaOH→Na2S+2H2O（1）RSH+NaOH→RSNa+H2O（2）只要存在游離的NaOH，H2S的抽提就很容易進行。對于分子量最輕的硫醇（C1和C2硫醇），其抽提很容易進行，但隨著分子量的增加，抽提速率將顯著地減慢。為了使反應(yīng)（2）有效地進行，堿液中游離的NaOH濃度必須顯著地高于反應(yīng)（1）所需的濃度。為了維持過量的NaOH，新鮮堿液被連續(xù)地注入系統(tǒng)。如果H2S的濃度上升且高于設(shè)計值，或其持續(xù)時間比預(yù)期的為長，則可能需要提高新鮮堿液補充量和/或堿液循環(huán)量，以使產(chǎn)品符合規(guī)格。脫硫醇原理H2S和硫醇（RSH）是輕烴物料中常見的酸性雜質(zhì)。19堿液再生原理RSH的脫除和氧化所涉及的化學(xué)反應(yīng)如下：2RSH＋2NaOH―→―2NaSR＋2H2O（3）2NaSR＋1/2O2＋H2O催化劑RSSR＋NaOH（4）將反應(yīng)（3）和（4）結(jié)合則得到以下總反應(yīng)方程式：2RSH＋1/2O2催化劑RSSR＋H2O（5）當(dāng)H2S接觸到堿的水溶液時，即迅速而強烈的發(fā)生反應(yīng)。低分子量和5直鏈型的硫醇，如甲基或乙級硫醇，也很容易與堿液發(fā)生反應(yīng)。分子量較高的脂肪族或支鏈型硫醇也能與堿液發(fā)生反應(yīng)，但速度較慢。在分析反應(yīng)方程式（2）和（5）時，請注意Na2S氧化反應(yīng)所再生的NaOH是原來所消耗NaOH的一半，而NaSR氧化反應(yīng)所再生的NaOH則相當(dāng)于所消耗NaOH之全部。堿液再生原理RSH的脫除和氧化所涉及的化學(xué)反應(yīng)如下：20液化氣脫硫醇系統(tǒng)流程脫硫化氫后的液化氣經(jīng)T－1402壓力控制閥進入烴過濾器BS－1401/1、2，經(jīng)過濾后進入纖維膜接觸器FFC－1401與P－1405出口循環(huán)堿液混合進入液態(tài)烴分離罐V－1405，從V－1405上部靠自壓進入纖維膜接觸器FFC－1402，與P－1406出口的循環(huán)堿液混合進入液態(tài)烴沉降罐V－1406，經(jīng)沉降后的液態(tài)烴從V－1406上部出來后經(jīng)壓力控制閥PIC4705后直接進入分餾系統(tǒng)或出裝置至球罐。液化氣脫硫醇系統(tǒng)流程脫硫化氫后的液化氣經(jīng)T－1402壓力控制21脫丙烷塔流程圖脫丙烷塔流程圖22脫丙烷塔流程描述氣分裝置直接進料時，脫硫合格后的液化氣即凈化氣由脫硫醇精制后直接進入分餾裝置的原料緩沖罐V-1501；氣分裝置球罐轉(zhuǎn)供料時，脫硫后凈化氣先送至球罐，經(jīng)球罐沉降、脫水后用泵送至氣分原料緩沖罐V-1501；氣分原料由P-1501抽出，經(jīng)原料預(yù)熱器E-1501加熱后進入脫丙烷塔T—1501，塔底釜液與原料換熱和循環(huán)水冷卻后分兩路，一路進MTBE裝置，一路去球罐。塔頂出來的C2、C3和少量C4餾分經(jīng)塔頂空冷器A1501/1—5冷凝后進入回流罐V-1502，再經(jīng)過P-1502抽出后，一部分做脫丙烷塔T—1501回流，一部分做脫乙烷塔T—1502進料。脫丙烷塔流程描述氣分裝置直接進料時，脫硫合格后的液化氣即凈化23脫乙烷塔流程圖脫乙烷塔流程圖24脫乙烷塔流程描述脫乙烷塔T—1502塔頂餾出的C2及少量C3餾分經(jīng)塔頂空冷器A-1502冷凝冷卻到45℃進入回流罐V-1503，然后用回流泵P-1503全部抽出打回流，氣相部分在壓力控制下排到瓦斯管網(wǎng)直至催化吸收穩(wěn)定裝置凝縮油罐（v－1302），分離后使丙烯組分得以回收。塔底釜液自壓進入粗丙烯塔T—1503。脫乙烷塔流程描述脫乙烷塔T—1502塔頂餾出的C2及少量C325丙烯塔流程圖丙烯塔流程圖26丙烯塔流程描述丙烯塔為雙塔串聯(lián)操作，粗丙烯塔T—1503頂部氣相物料進入精丙烯塔T—1504底部，精丙烯塔T—1504頂部氣相經(jīng)空冷器A1503/1—6冷凝冷卻到42℃后進入回流罐V-1504，經(jīng)丙烯回流泵P-1505抽出，一部分打回流，另一部分經(jīng)丙烯冷卻器E-1508冷卻至40℃以下出裝置。T—1504底釜液由粗丙烯塔回流泵P-1504抽出，打入T—1503頂部作為T—1503的頂回流。粗丙烯塔T—1503底釜液自壓經(jīng)丙烷冷卻器E-1506冷卻至40℃以下出裝置。丙烯塔流程描述丙烯塔為雙塔串聯(lián)操作，粗丙烯塔T—1503頂部27分餾物料平衡

物料名稱公斤/時噸/天萬噸/年進料液化氣35714857.1430合計35714857.1430

丙烯產(chǎn)品9982239.578.38

丙烷產(chǎn)品5941142.584.99出碳四餾分19648471.5516.5

燃料氣1433.430.12料合計35714857.1430分餾物料平衡物料名稱公斤/時噸/天萬噸/年進料液化氣35728分餾裝置能耗序號項目年消耗量能耗指標(biāo)能耗備注單位數(shù)量單位數(shù)量104MJ/a

1循環(huán)水104t59.724MJ/t4.19250.244

2軟化水104t24.108MJ/t10.47252.411

3電104KWh1029.84MJ/KWh11.8412193.306

41.0MPa蒸汽104t

MJ/t31820

5凝結(jié)水104t

MJ/t320.30

6凈化風(fēng)104Nm384MJ/Nm31.59133.56

7催化熱水104MJ/a53269.27

26634.64折能系8頂循環(huán)油104MJ/a19348.26

9674.13數(shù)取0.5

合計

49138.29

單位能耗：1637.94MJ/t原料39.12kg標(biāo)油/t原料分餾裝置能耗序號項目年消耗量能耗指標(biāo)能耗備注單位數(shù)量單位數(shù)量29氣分裝置培訓(xùn)講義課件30煉油一部氣分裝置培訓(xùn)

煉油一部2012年2月煉油一部氣分裝置培訓(xùn)

煉油一部31目錄一、前言二、計算機基本操作三、分餾裝置流程及原理四、氣分主要控制方案五、氣體脫硫流程及原理六、液化氣脫硫醇流程及原理目錄一、前言322、計算機基本操作日本橫河CS-3000DCS

2、計算機基本操作日本橫河CS-3000DCS332.2主要快捷鍵介紹系統(tǒng)報警釘子幫助鍵操作報警燈控制分組調(diào)出鍵儀表具體參數(shù)調(diào)出趨勢圖調(diào)出鍵流程圖調(diào)出鍵查找鍵前移相同畫面鍵上移相同畫面鍵后移相同畫面鍵總貌畫面調(diào)出鍵趨勢存儲鍵2.2主要快捷鍵介紹系統(tǒng)報警釘子幫助鍵操作報警燈控制分組調(diào)出343、氣分裝置流程3、氣分裝置流程35氣分裝置具有以下技術(shù)特點:⑴催化干氣脫硫和液態(tài)烴脫硫采用高選擇性的脫硫劑—N甲基二乙醇胺（MDEA），該溶劑品種單一便于使用和儲存；在貧液系統(tǒng)中設(shè)置過濾器，加強對溶劑的凈化，盡量減輕溶劑發(fā)泡對脫硫的影響。⑵分餾部分采用四塔流程，即液態(tài)烴脫丙烷塔、脫乙烷塔、丙烯精餾塔（兩塔串聯(lián)），分離出的產(chǎn)品—聚合級精丙烯和MTBE原料。⑶分餾裝置塔頂壓力主要由塔頂餾出線的壓控閥控制，為消除因氣溫變化對塔頂回流罐壓力的影響，防止回流泵抽空，在塔頂餾出線和回流罐之間設(shè)有不經(jīng)空冷冷卻的平衡管即補壓線，用來穩(wěn)定回流罐的壓力。⑷脫丙烷塔、脫乙烷塔底重沸器采用催化頂循環(huán)油作為加熱介質(zhì)，充分利用低溫?zé)?，降低全廠能耗。⑸采用DCS集中控制，2005年投用先進控制控制系統(tǒng)，2007年8月投用產(chǎn)品質(zhì)量在線分析系統(tǒng)。⑹采用蒸發(fā)式空冷器用以冷卻塔頂產(chǎn)品。2010年大檢修T—1504頂空冷器增加3臺，共10臺。（7）2010年大檢修T-1505停用，兩臺空冷器利舊做T-1501頂冷卻器。氣分裝置具有以下技術(shù)特點:364氣分先控4氣分先控37術(shù)語術(shù)語38指南指南394脫戊烷塔先控4脫戊烷塔先控40丙烯塔先控丙烯塔先控41脫乙烷先控脫乙烷先控42脫丙烷塔先控脫丙烷塔先控435.液化氣脫硫流程5.液化氣脫硫流程44脫硫的工藝原理催化干氣、液化氣脫硫的工藝原理是相同的。首先是催化干氣、液化氣中的H2S和CO2在低溫下與溶劑進行化學(xué)反應(yīng)，生成一種不穩(wěn)定的絡(luò)合物，使催化干氣、液化氣得以凈化。而這種絡(luò)合物又在高溫下分解，使溶劑得以再生，循環(huán)使用。其化學(xué)反應(yīng)方程式為：2R2NH+H2S→（R2NH2）2S硫化胺鹽（R2NH2）2S+H2S→2R2NH2HS酸式硫化胺鹽2R2NH+CO2+H2O→（R2NH2）2CO3碳酸胺鹽（R2NH2）2CO3+CO2+H2O→2R2NH2HCO3酸式碳酸胺鹽脫硫的工藝原理催化干氣、液化氣脫硫的工藝原理是相同的。首先是45液化氣脫硫流程描述由催化和焦化來的含硫原料液化氣進入液化氣緩沖罐（V-1401），經(jīng)液化氣脫硫塔進料泵（P-1402）打入液化氣脫硫塔（T-1402）下部，與貧液泵（P-1401）打入塔頂?shù)呢氁篗DEA逆流接觸，液化氣為連續(xù)相，貧液為分散相，液化氣中的H2S、CO2等被胺液吸收。除去H2S和CO2后的凈化液化氣，進入液脫溶劑沉降罐（V-1404）沉降分離后，去脫硫醇裝置。液化氣脫硫流程描述由催化和焦化來的含硫原料液化氣進入液化氣緩46脫硫物料平衡序號進料Kg/ht/d萬噸/年1催化干氣12500300102液化氣25000600203MDEA貧液109613263087.69

合計1471133530107.69

出料Kg/ht/d萬噸/年1催化干氣10437.5250.58.352液化氣24523588.5519.623MDEA112152.52691.789.72

合計1471133530.75107.69脫硫物料平衡序號進料Kg/ht/d萬噸/年1催化干氣125476、液化氣脫硫醇系統(tǒng)流程圖6、液化氣脫硫醇系統(tǒng)流程圖48脫硫醇原理H2S和硫醇（RSH）是輕烴物料中常見的酸性雜質(zhì)。這些化合物與苛堿水溶液（NaOH）起反應(yīng)而生成硫化鈉（Na2S）、硫醇鈉鹽（NaSR）以及水（H2O）。由于這些硫化物的鈉鹽不溶于烴相，所以它們?nèi)苋肟翂A水溶液而被有效地從烴物料中除去。這些化學(xué)反應(yīng)可以用以下的反應(yīng)式表示：H2S+2NaOH→Na2S+2H2O（1）RSH+NaOH→RSNa+H2O（2）只要存在游離的NaOH，H2S的抽提就很容易進行。對于分子量最輕的硫醇（C1和C2硫醇），其抽提很容易進行，但隨著分子量的增加，抽提速率將顯著地減慢。為了使反應(yīng)（2）有效地進行，堿液中游離的NaOH濃度必須顯著地高于反應(yīng)（1）所需的濃度。為了維持過量的NaOH，新鮮堿液被連續(xù)地注入系統(tǒng)。如果H2S的濃度上升且高于設(shè)計值，或其持續(xù)時間比預(yù)期的為長，則可能需要提高新鮮堿液補充量和/或堿液循環(huán)量，以使產(chǎn)品符合規(guī)格。脫硫醇原理H2S和硫醇（RSH）是輕烴物料中常見的酸性雜質(zhì)。49堿液再生原理RSH的脫除和氧化所涉及的化學(xué)反應(yīng)如下：2RSH＋2NaOH―→―2NaSR＋2H2O（3）2NaSR＋1/2O2＋H2O催化劑RSSR＋NaOH（4）將反應(yīng)（3）和（4）結(jié)合則得到以下總反應(yīng)方程式：2RSH＋1/2O2催化劑RSSR＋H2O（5）當(dāng)H2S接觸到堿的水溶液時，即迅速而強烈的發(fā)生反應(yīng)。低分子量和5直鏈型的硫醇，如甲基或乙級硫醇，也很容易與堿液發(fā)生反應(yīng)。分子量較高的脂肪族或支鏈型硫醇也能與堿液發(fā)生反應(yīng)，但速度較慢。在分析反應(yīng)方程式（2）和（5）時，請注意Na2S氧化反應(yīng)所再生的NaOH是原來所消耗NaOH的一半，而NaSR氧化反應(yīng)所再生的NaOH則相當(dāng)于所消耗NaOH之全部。堿液再生原理RSH的脫除和氧化所涉及的化學(xué)反應(yīng)如下：50液化氣脫硫醇系統(tǒng)流程脫硫化氫后的液化氣經(jīng)T－1402壓力控制閥進入烴過濾器BS－1401/1、2，經(jīng)過濾后進入纖維膜接觸器FFC－1401與P－1405出口循環(huán)堿液混合進入液態(tài)烴分離罐V－1405，從V－1405上部靠自壓進入纖維膜接觸器FFC－1402，與P－1406出口的循環(huán)堿液混合進入液態(tài)烴沉降罐V－1406，經(jīng)沉降后的液態(tài)烴從V－1406上部出來后經(jīng)壓力控制閥PIC4705后直接進入分餾系統(tǒng)或出裝置至球罐。液化氣脫硫醇系統(tǒng)流程脫硫化氫后的液化氣經(jīng)T－1402壓力控制51脫丙烷塔流程圖脫丙烷塔流程圖52脫丙烷塔流程描述氣分裝置直接進料時，脫硫合格后的液化氣即凈化氣由脫硫醇精制后直接進入分餾裝置的原料緩沖罐V-1501；氣分裝置球罐轉(zhuǎn)供料時，脫硫后凈化氣先送至球罐，經(jīng)球罐沉降、脫水后用泵送至氣分原料緩沖罐V-1501；氣分原料由P-1501抽出，經(jīng)原料預(yù)熱器E-1501加熱后進入脫丙烷塔T—1501，塔底釜液與原料換熱和循環(huán)水冷卻后分兩路，一路進MTBE裝置，一路去球罐。塔頂出來的C2、C3和少量C4餾分經(jīng)塔頂空冷器A1501/1—5冷凝后進入回流罐V-1502，再經(jīng)過P-1502抽出后，一部分做脫丙烷塔T—1501回流，一部分做脫乙烷塔T—1502進料。脫丙烷塔流程描述氣分裝置直接進料時，脫硫合格后的液化氣即凈化53脫乙烷塔流程圖脫乙烷塔流程圖54脫乙烷塔流程描述脫乙烷塔T—1502塔頂餾出的C2及少量C3餾分經(jīng)塔頂空冷器A-1502冷凝冷卻到45℃進入回流罐V-1503，然后用回流泵P-1503全部抽出打回流，氣相部分在壓力控制下排到瓦斯管網(wǎng)直至催化吸收穩(wěn)定裝置凝縮油罐（v－1302），分離后使丙烯組分得以回收。塔底釜液自壓進入粗丙烯塔T—1503。脫乙烷塔流程描述脫乙烷塔T—1502塔頂餾出的C2及少量C355丙烯塔流程圖丙烯塔流程圖56丙烯塔流程描述丙烯塔為雙塔串聯(lián)操作，粗丙烯塔T—1503頂部氣相物料進入精丙烯塔T—1504底部，精丙烯塔T—1504頂部氣相經(jīng)空冷器A1503/1—6冷凝冷卻到42℃后進入回流罐V-1504，經(jīng)丙