分馏系统工艺流程及操作要点77页PPT
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焦化反应分馏部分工艺流程说明原料减压渣油自原料油罐区进原料缓冲罐,经原料泵送至柴油-原料油换热器换热至150℃后进入电脱盐罐,经过电脱盐付线后的原料油与蜡油-原料油换热器和中段油-原料油换热器换热至190℃后,分两路经进料控制阀后打入焦化分馏塔的底层及5层换热段,与来自焦炭塔顶的420℃热油气接触换热。
原料油中蜡油以上重馏分与热油气中被冷凝的循环油一起流入塔底,在320℃左右经过滤器用加热炉进料泵抽出去焦化加热炉加热。
原料分四路进入加热炉,各路原料在出对流室进入辐射室前以及进入辐射室上中下部时均注入3.5MPa蒸汽,以防止炉管结焦。
经过加热炉对流段、辐射段物料被快速加热到493~500℃后通过四通阀进入焦炭塔底部。
从加热炉出来的高温油气在焦炭塔内由于高温和长停留时间,发生裂解、缩合等一系列反应,最后生成焦炭和焦化油气。
焦炭结聚在焦炭塔内,高温的焦化油气经蜡油或污油急冷后进入分馏塔换热板下,与原料油进行换热,循环油流入塔底,其余大量油气经10层换热板进入集油箱以上分馏段。
从下往上分馏出重蜡油、轻蜡油、柴油、石脑汽油和富气。
分馏塔底循环油(320℃左右)经过滤器后,通过塔底循环油泵进行循环以防止塔底结焦。
重蜡油自重蜡油集油箱(361℃)由重蜡油泵抽出,至吸收稳定作稳定塔底重沸器及解析塔底重沸器的热源,再进蜡油-原料油换热器与原料油换热至210℃后,至蜡油蒸汽发生器作为其热源,其后分成三路:一路作回流,分别返回到集油箱下和分馏塔第13层塔板,以调节集油箱气相温度;一路去放空塔做补油;另一路经与蜡油-脱氧水换热器换热及蜡油空冷器冷却到90℃后分三路:一路作为产品送出装置,另一路去焦碳塔顶作为急冷油,还有一路去封油冷却器E-1012冷却后进封油罐D-1007作机泵封油。
轻蜡油从第14层塔板(330℃)自流至轻蜡油汽提塔,经蒸汽汽提后其汽提蒸汽返回到分馏塔第15层塔板气相空间,轻蜡油由轻蜡油泵P-1006/A.B抽出,至轻蜡油阀组,分三路:一路去加热炉入口;一路并中段返塔;一路并原料下返塔。
【实验目的】1、了解分馏的原理和意义2、了解分馏柱的种类和选用的方法。
3、学习实验室里常用分馏的操作方法。
【实验原理】通过前面的学习我们知道,如果两种无共沸的液态有机化合物混合在一起要把它分开,通常采用蒸馏法分离,但要求其组分的沸点至少相差30℃以上。
对沸点相近的混合物,用蒸馏不可能把它们分开,若要获得良好的分离效果,就要采用分馏技术。
为了能很好的理解分馏原理,我们来看一个沸点组成图(标准压力下体系的t/100介绍:上实线:气线下实线:液线纯苯bp:80.1℃纯甲苯bp:110.6℃甲苯苯100 80 60 40 20 0摩尔分数/ %现在假设有一混合物A,对其进行如下操作:A(苯58%,甲苯42%)90℃B(苯78%,甲苯22%)(原混合液)(蒸气)冷凝C(苯78%,甲苯22%)85℃D(苯90%,甲苯10%)(馏出液)冷(蒸气)凝E(苯90%,甲苯10%)(馏出液)对馏出液反复这一操作,从理论上来说可以得到少量的纯苯,收集残留液,反复蒸馏也可以得到少量的纯苯,但这样处理是极其麻烦和费时的。
而分馏就省去了这样的麻烦。
那么,分馏是怎么一回事呢?1、分馏使沸腾着的混合物蒸气通过分馏柱进行一系列的热交换,由于柱外空气的冷却,蒸气中高沸点的组分被冷却为液体流入烧瓶中,故上升的蒸气中含低沸点的组分就相对地增加;当冷凝回流途中遇到上升地蒸气,两者之间又进行热交换,上升的蒸气中高沸点的组分又被冷凝,低沸点的组分仍然继续上升,易挥发的组分又增加了。
如此在分馏柱内反复进行着气化——冷凝——回流等程序,最终低沸点的组分从分馏柱的顶部蒸馏出来,高沸点组分留在容器中,从而将不同沸点的物质分离开来。
需要指出的是,分馏也不能分离共沸混合物。
2、影响分馏效率的因素(1)理论塔板:分馏柱中的混合物,经过一次汽化和冷凝的热力学平衡过程,相当于一次普通蒸馏所达到的理论浓缩效率,当分馏柱达到这一浓缩效率时,那么分馏柱就具有一块理论塔板。
第二节分馏系统操作法操作要点:稳住各处液面,控制好各段回流量,合理地调整热平衡,平稳操作以保证产品质量合格。
操作原则:严禁分馏塔(T201)液位超高,以防淹没油气大管造成反应憋压;严禁V202液位超高,以防造成富气带油损坏气压机;严禁V202界位过高或过低,以防造成粗汽油带水影响稳定岗位操作和粗汽油从脱水口大量跑损;严禁油浆泵停运,以防发生造成反应憋压,T201内温度升高事故发生,一旦出现油浆泵抽空、晃量要及时处理;合理调节各段回流量,控制好顶温和一中返塔温度,保证产品质量合格。
一、正常操作法1、分馏塔(T201)底液位影响因素:(1)油浆返塔量增加。
或返塔温度下降,塔底液位升高。
(2)回炼油返塔量增加,塔底液位升高。
(3)反应深度降低,塔底液面升高。
(4)油浆回炼量的变化,塔底液面变化。
(5)油浆泵发生故障,仪表指示控制失灵均能引起塔底液面波动。
(6)启用油浆外甩,塔底液面降低。
调节方法:(1)正常生产中调节三通阀中的冷、热回流比例控制塔底液面,冷回流增加,液面升高。
(2)三通调节阀无调节余地时,调节循环回流量,控制塔底液面。
油浆循环量不能降得太低,以免系统流速过低油浆中催化剂沉积堵塞设备。
(3)通过调节回炼油返塔量做辅助手段,调节塔底液面。
(4)由于反应深度低造成塔底液面高,联系反应岗位提反应深度。
(5)液面超高时,反应有条件时可增大油浆回炼量。
液面超高时间太长,通过仪表指示观察有可能憋压,而反应岗位又无能力时,应联系有关单位启用油浆外甩。
外甩油浆时,流量不能过大,以防油浆泵抽空。
(6)由于油浆泵抽空或停运造成液面变化详见非正常操作中油浆抽空处理。
(7)仪表故障,联系仪表及时修理。
2、塔顶油气分离罐(V202)液面和界面影响因素:(1)反应操作条件的变化,分离罐液面变化。
(2)分顶温度上升,粗汽油量增加,液面上升。
(3)仪表指示控制失灵或脱水自动控制失灵造成液面、界面变化,往往由于这种原因酿成事故。
分馏部分培训教材(一)生产叙述1、工艺流程叙述分馏塔(C-2201)共32层,塔底部装有10层人字挡板。
来自沉降器的高温油气进入分馏塔人字挡板底部,与人字挡板顶部返回的循环油浆(270℃)逆流接触,油气自下而上被冷却洗涤。
油气经分馏后的气体,粗汽油,轻柴油,回炼油及油浆,为提供足够的内部回流和使塔的负荷分布均匀,分馏塔分别设有四个循环回路。
分馏塔压力为0.25-0.28MPa,温度为90-135℃的油气自分馏塔顶馏出,首先与换热水换热(E-2203/1-6)和循环水(E-2205/1-2),再进入空气冷却器(EC-2201/1-12)冷却。
冷却至40℃后进入油气分离器(D-2201)分离。
;分离出的不凝气进入气体压缩机;冷凝的粗汽油用泵(P-2203/1-2)加压后分两路,一路送吸收稳定系统;一路打入提升管底部的六个喷嘴;分离出的含硫污水进D-2207脱油后,再去污水汽提装置处理。
轻柴油由分馏塔第20层自流出进入轻柴油汽提塔(C-2202),用蒸汽汽提后由P-22076/1-2抽出,轻柴油用换热水E-2206换热后再与空冷EC-2203/1-3冷却到60℃,作为产品送出装置。
贫吸收油从分馏塔第20层用P-2207/1-2抽出,首先与换热器E-2309与脱乙烷汽油换热,其次进入换热器E-2204/1-2与富吸收油换热,再次与锅炉给水换热(E-2207)最后进空冷EC-2203/1-2冷却至40℃后作为再吸收剂与再吸收塔(C-2304)。
富吸收油与贫吸收油经E-2204换热至140℃后返回分馏塔第23层上部。
分馏塔建立的四个循环回路,分别为顶循环回路,一中段循环回路,二中段循环回路和塔底油浆回路。
顶循环回路用顶循泵P-2204从分馏塔29层抽出,温度为163℃,首先进E-2202/1-2换热,温度降至103℃,进EC-2204/1-4冷却至70-80℃返回分馏塔第32层塔盘。
一中段回流由P-2205/1-3从分馏塔第17层塔盘抽出,温度为277℃,首先做脱吸塔底重沸器E-2303热源,温度降至217℃左右,然后进一中回流-原料换热器E-2212/1-2换热,然后进E-2211/1-2与除盐水换热,温度降至160℃,返回分馏塔20层。
分馏系统操作法1.脱异丁烷塔C201顶温度控制控制范围:C201塔顶温度(TI21508):49~59℃控制目标:正常操作中塔顶的温度不超过控制范围,设定塔顶的温度波动不超过±5℃正常操作:塔顶温度高控制2.脱异丁烷塔C201顶压力控制控制目标:正常操作中塔顶压力控制在上述范围内。
控制范围:塔顶压力(PIC21502):0.56~0.70MPa控制方式:自动/手动影响因素调节方法⑴塔底温度高⑵进料温度高⑶回流温度高且回流量小⑷进料量变大或进料变轻⑸塔压力低⑹有关仪表出故障⑴降低塔底重沸器加热蒸汽量;⑵调节塔进料换热器,降低塔进料温度;⑶增加塔顶空冷器开启台数,提回流量;⑷调整装置进料量,调整加氢脱轻烃塔操作,减少带入分馏部分轻组分量,或将轻组分由脱异丁烷向系统放空;⑸分析原因,提高塔压力;⑹联系仪表工处理图2-20正常操作:脱异丁塔压力正常控制是将PIC21502投自控,通过直接改变流经E202/A ~L 和E207/A ~D 气体的冷凝量来调节塔顶压力。
气体热旁路调节阀PDV21503也投自控,通过此阀开度大小控制脱异丁烷塔顶不超压, 保持脱异丁烷塔顶和回流罐有一定的压力差,保证塔顶气、液体流动有一定的推动力。
3脱异丁烷塔C201底温度控制控制目标:正常操作中塔底温度控制在上述范围内, 设定塔底的温度波动不超过±5℃ 控制范围:塔底温度(TIC21503):120 ~132℃ 控制方式:自动/手动图2-21正常操作:正常操作时,设定塔底温度,通过塔重沸器蒸汽流量调节阀FV21502自动调节正常操作:正常操作时,设定塔底温度,通过塔重沸器蒸汽流量调节阀FV21502自动调节蒸汽流量控制塔底温度。
如果发现仪表出现故障自动控制失灵时,应改为手动调节,并联系仪表处理。
异常调节:脱异丁烷塔底温度过低会使脱异丁烷分离效果不好,导致循环异丁烷浓度和循环量下降,进而使烷基化反应器运行效果恶化 现象原因处理方法蒸汽系统的压力、温度下降 低压蒸气管网压力温度波动相应提蒸汽量,通知调度并联系管网车间查找原因塔底温度的控制原则是:根据塔进料量、塔顶压力、温度和产品控制指标来进行调节。