烯烃车间丁二烯装置介绍1
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目录1 引言 (37)2 工艺路线 (37)2.1 生产的基本原理 (37)2. 2 工艺路线的对比与选择 (37)2. 3 DMF法碳四抽提丁二烯装置的特点 (38)2. 4 物料衡算 (39)2. 5 装置工艺流程图 (40)2. 6 工艺流程说明 (40)2.6.1 第一萃取精馏部分 (40)2.6.2 第二萃取精馏部分 (42)2.6.3 丁二烯净化部分 (43)2.6.4 溶剂净化部分 (44)2. 7 工艺控制 (44)2.7.1 原料质量变化对产品的影响及调节方法 (45)2.7.2 主要工艺条件的变化对产品质量的影响 (46)结论 (49)参考文献 (50)致谢 (51)1 引言丁二烯来源:从油田气、炼厂气和烃类裂解制乙烯的副产品中都可获得碳四馏分。
碳四系列的基本有机化工产品主要有丁二烯、顺丁烯二酸酐、聚丁烯、二异丁烯、仲丁醇、甲乙酮等,它们是有机化学工业的重要原料。
无论是裂解气深冷分离得到的碳四馏分,还是经丁烯氧化脱氢得到的粗丁二烯,均是以碳四各组分为主的烃类混合物,主要含有丁烷、正丁烯、异丁烯、丁二烯,它们都是重要的有机化工原料[1,2]。
C4的分离与C2、C3馏分相比,其最大的特点是各组分之间的相对挥发度很小,使分离变得更加困难,采用普通精馏方法在通常条件下将其分离是不可能的。
为此工业生产中常用在碳四馏分中加入一种溶剂进行萃取的特殊精馏来实现对C4馏分的分离[3-5]。
2 工艺路线2.1 生产的基本原理由于碳四原料中大部分组分与丁二烯-1,3之间的沸点较为接近,而且相互之间有共沸物产生,这样采用一般的精馏方法很难进行分离开,所以为了得到目标产品(丁二烯)就必须采用特殊分离方法——萃取精馏。
萃取精馏的原理就是:向被分离物料碳四原料中加入一种新的组分——萃取溶剂二甲基甲酰胺(DMF),它的加入使得原来物料中各组分之间的相对挥发度发生明显变化,从而使物料中难以用普通精馏方法分离的组分如:顺丁烯-2和反丁烯-2等组分在第一萃取精馏塔分离出来,乙基乙炔和乙烯基乙炔等组分在第二萃取精馏塔分离出来。
Q/XXXH J.JS.47-XXXX3.5万吨/年丁二烯装置操作规程(上)XX石油化纤公司XX化工厂丁二烯车间XXXX年十二月丁二烯装置操作规程第一篇装置概况 5第一章装置简介 (5)第二章工艺原理 (6)第三章工艺流程 (6)第四章物料平衡 (9)第五章产品品种、数量和规格 (10)第一节原材料品种、数量和规格 (10)第二节产品品种、数量和规格 (11)第六章主要工艺参数及动力参数 (13)第一节主要工艺参数 (13)第二节动力参数 (17)第七章分析频率、分析项目和控制规格 (18)第八章原材料及动力消耗 (21)第二篇装置开、停车及事故处理规程22第一章装置开车规程 (22)第一节开车前的准备 (22)第二节设备、管线吹扫、贯通及试压............................................................................24第三节水联运 (38)第四节塔及容器气密试验.......................................................................................................40第二章开车顺序 (40)第一节系统开车要点 (40)第二节开车顺序 (41)第三章停车顺序 (50)第一节正常停车程序 (50)第二节紧急停车程序 (53)第四章事故处理规程 (56)第一节紧急事故与处理 (56)第二节设备事故与处理 (57)第三节操作事故与处理 (59)第五章原料、动力中断事故处理规程 (62)第三篇安全及防火、防冻、防凝要求64第一章安全操作规程 (64)第二章防火、防爆、防毒规程.................................................................................................................65第四篇主要设备及仪表概况68第五篇机泵的操作与管理68第一节离心泵(油泵、水泵)的操作与管理 (68)第二节隔膜式计量泵的操作与管理 (70)第六篇环保保护、三废处理情况72第七篇岗位操作法错误!未定义书签。
编号: NA-CPDP-0002-0002版次:00第 1 页 共 2 页 工程号 151010H 合同号工程名称 中海壳牌南海石化项目主项号设计项目 建厂地址中国广东省惠州市大亚湾设计阶段初 步 设 计中 国 石 化 工程建设公司设 计 说 明第 二 部 分工艺装置第二节 丁二烯装置目录1.0 概述 (1)2.0 物料和动力的技术规格 (11)3.0 产品产量、原材料消耗定额及消耗量 (17)4.0 界区接点条件 (19)5.0 仪表控制 (23)6.0 设备 (32)7.0 建筑、结构及HVAC (38)8.0 供配电及电信 (43)9.0 装置技术经济指标 (53)附图 (56)1.0概述1.1 装置概况本装置采用壳牌公司(SIC)乙腈法丁二烯萃取精馏工艺,从乙烯装置提供的粗C4原料中分离出纯度为99.5%wt的1,3-丁二烯产品,产品回收率为98%。
主要副产品有混合丁烷-丁烯(BB)、轻组分(丙炔)和重组分(C4炔烃、1,2-丁二烯和C5)。
装置设计能力为年产1,3-丁二烯15.5万吨,年操作时间为8000小时,三班制。
根据乙烯装置所提供C4原料的不同,本装置1,3-丁二烯的实际年产量介于13.3万吨到14.3万吨之间。
本装置操作弹性下限为设计能力的60%。
萃取精馏是一种广泛应用的高纯度1,3-丁二烯的生产技术,其原理是在原料中加入一种特殊的溶剂,可以大大提高待分离组分的相对挥发度,通过精馏使原本难以分离的组分得到彻底分离。
各种专利技术所选择的溶剂不同。
在壳牌公司的萃取精馏工艺中,选择乙腈水溶液为溶剂,由于极性的乙腈溶液的存在,粗C4原料中所含的丁烷、丁烯与丁二烯的相对挥发度大大提高,因此可以通过萃取精馏将丁二烯与丁烷、丁烯彻底分离。
本装置设备、结构和管廊的布置是基于良好的工程实践并遵循一般性规定,对施工、操作和维修都做了考虑。
装置内所有工艺和公用工程管线均走地上。
一条管廊将整个装置划分为两块,管廊下是贯穿装置的主要通路,为一些临时使用的设备及泵、电机等进出装置提供了方便。
丁二烯装置聚合物的控制及防治摘要:本文讨论了丁二烯聚合物在装置各个部分的危害以及针对聚合所采取的措施,对阻聚剂的优化使用提出了预防和防止措施。
同时提出了针对工艺,设备以及人员方面的管理措施。
关键词:聚合物阻聚剂爆米花状聚合物防范措施丁二烯抽提装置根据所用的溶剂不同,可分为乙腈法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)、N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)。
由于丁二烯具有很强的活泼性,主要表现在储运及生产过程中容易发生聚合,会缩短装置的运行周期,使装置非计划停车次数增加,同时降低产量、增加能耗、减少设备的使用寿命,并给安全环保方面带来不利的影响。
丁二烯在生产过程中由于加工工艺、操作部位的不同,发生的聚合问题也因此不同。
丁二烯生成的聚合物受分子量、抽提溶剂质量以及丁二烯的原料的影响,使得丁二烯聚合物的形态各不相同。
其聚合物可分为三大类:橡胶类聚合物、焦油状聚合物及爆米花聚合物,其中橡胶及焦油类聚合物存在于丁二烯生产的萃取单元,爆米花聚合物主要存在第二萃取塔顶及相应的回流管线、丁二烯的精馏单元。
由于在丁二烯抽提装置物料含较高浓度的双烯,而且温度、金属离子、氧、水等引发其聚合的因素全都具备,因此,装置中双烯的聚合是不可避免的。
为防止聚合结垢的发生,在容易发生结垢堵塞的部位随同物料加入一定量的阻聚剂来减缓结垢,延长装置的运转周期,已成为各丁二烯生产厂家普遍采用的方法。
1 第一萃取蒸馏部分聚合物的性状及危害本部分产生一种聚合物,即:胶皮及海绵状聚合物。
胶皮及海绵状聚合物是1,3 –丁二烯或1,2-丁二烯结构的复杂混合体,其中可能含有VA、MA、C5烯烃等杂质分子,这种聚合物属于共聚物,在丁二烯含量较低、温度较高部位产生,是自由基引起的聚合反应。
1.1聚合物危害这些聚合物吸附在塔盘上、塔内壁及再沸器的换热管内壁等处,造成塔降液管堵塞引起压差增大、再沸器堵塞满足不了工艺要求等,影响正常生产,由于丁二烯浓度低,有大量溶剂分子存在,聚合物松软,不会造成设备胀裂。
丁二烯装置腈烃比的优化研究文章研究了丁二烯装置在不同生产负荷下的腈烃比,通过相关试验数据,分析出了在当前的生产条件下,最佳的腈烃比与生产负荷之间的对应关系,这些试验研究有利于丁二烯装置的正常运转,为之后丁二烯装置的稳定运行提供了借鉴依据。
标签:丁二烯装置;腈烃比;优化研究1 丁二烯装置简介丁二烯装置采用乙腈法丁二烯萃取精馏工艺,从乙烯装置提供的粗C4原料中分离出纯度为99.5%wt的1,3-丁二烯产品,其中产品回收率非常高,可以达到98%。
在生产过程中,主要的副产品有混合丁烷-丁烯、丙炔和C4炔烃、丁二烯和C5等。
丁二烯装置的设计能力非常高,目标达到年产十万吨以上,每年的操作时间可以保证近万小时。
在利用此装置进行丁二烯生产时,一般是利用萃取精馏的方法,这种方法可以生产出高纯度的1,3-丁二烯,它的原理是在原料中加入一种特殊的溶剂,即乙腈,这种方法可以提高待分离组分的相对挥发度,然后利用精馏的方法分离开原本难以分离的组分。
丁二烯装置在设备的结构和布置上进行了良好的工程设计以及工程实践,整个装置由原料准备单元、萃取精馏单元、压缩单元、丁二烯精馏单元等单元组成,另外,为了保证装置的正常运行,设计人员还在装置中配备了辅助系统。
整个装置中最关键的是萃取精馏单元,萃取精馏的目的是,当乙腈溶剂存在时,利用精馏工艺将C4烷烃和C4烯烃从1,3-丁二烯中分离。
从原料准备单元送来的C4原料首先经过进料蒸发器进行部分气化,然后进入萃取精馏设备。
利用这种方法可以更加方便的实现物质的分离,使得工艺过程生产效率更高。
2 腈烃比的相关研究在丁二烯装置中,乙腈泵的作用是提供溶剂向丁二烯萃取塔和炔烃萃取塔中提供溶剂乙腈。
溶剂的多少直接关系到整个工艺过程的成功与否,因此乙腈泵的工作状态直接关系到整个装置的运转,在研究腈烃比时,必须对乙腈泵进行研究。
乙腈泵采用耐高温单端面波纹管进行机械密封。
但是这种方式非常容易遭到破坏,一旦发生泄漏,会严重污染环境,而且还会造成安全隐患。
Q/XXXH J.JS.47-XXXX3.5万吨/年丁二烯装置操作规程(上)XX石油化纤公司XX化工厂丁二烯车间XXXX年十二月第一篇装置概况 5第一章装置简介 (5)第二章工艺原理 (6)第三章工艺流程 (6)第四章物料平衡 (9)第五章产品品种、数量和规格 (10)第一节原材料品种、数量和规格 (10)第二节产品品种、数量和规格 (11)第六章主要工艺参数及动力参数 (13)第一节主要工艺参数 (13)第二节动力参数 (17)第七章分析频率、分析项目和控制规格 (18)第八章原材料及动力消耗 (21)第二篇装置开、停车及事故处理规程22第一章装置开车规程 (22)第一节开车前的准备 (22)第二节设备、管线吹扫、贯通及试压 (24)第三节水联运 (38)第四节塔及容器气密试验 (40)第二章开车顺序 (40)第一节系统开车要点 (40)第二节开车顺序 (41)第三章停车顺序 (50)第一节正常停车程序 (50)第二节紧急停车程序 (53)第四章事故处理规程 (56)第一节紧急事故与处理 (56)第二节设备事故与处理 (57)第三节操作事故与处理 (59)第五章原料、动力中断事故处理规程 (62)第三篇安全及防火、防冻、防凝要求64第一章安全操作规程 (64)第二章防火、防爆、防毒规程 (65)第四篇主要设备及仪表概况 68第五篇机泵的操作与管理68第一节离心泵(油泵、水泵)的操作与管理 (68)第二节隔膜式计量泵的操作与管理 (70)第六篇环保保护、三废处理情况72第七篇岗位操作法错误!未定义书签。
第一章萃取岗位操作法....................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一节岗位生产任务 .................................................................................... 错误!未定义书签。
主、副、中间产品生产原理:裂解碳四进入BT-101A/B,塔顶为难溶组分副产品BBR(S-4116),主要成分为丁烷丁烯,丁二烯含量≤0.3%;塔底为粗丁二烯(S-4118),经BT-102、BC-101去BT-201,主要成分为丁二烯,反丁烯-2≤0.05%,顺丁烯-2≤2.5%;BT-201的作用主要是脱除易溶组分乙烯基乙炔等,粗丁二烯(S-4205)VA≤5PPM从塔顶经BT-204去BT-301;乙烯基乙炔随溶剂经BT-202去BT-203,BT-203塔顶加入甲烷稀释气,S-4209乙烯基乙炔≤50%;BT-301主要作用是在塔顶脱除轻组分甲基乙炔等,S-4305甲基乙炔≤44%;粗丁二烯从BT-301塔底去BT-302,BT-302主要作用是在塔底脱除重组分,S-4306丁二烯含量≤5%,塔顶为丁二烯产品,S-4310丁二烯≥99.5%、总炔≤20PPM、VA≤5PPM,水值≤50PPM、TBC(20~70PPM)。
循环溶剂S-4102中焦油含量3~5%。
各塔工作原理:BT-101AB萃取塔脱除难溶组分;BT-102汽提塔;BT-201萃取塔脱除易溶组分;BT-202丁二烯回收塔;BT-203汽提塔;BT-204二甲胺脱除塔;BT-301精馏塔脱除轻组分;BT-302精馏塔脱除重组分。
主、副、中间产品生产原理:裂解碳四进入BT-101A/B(在DMF存在下,将混合C4中比1,3丁二烯难溶于DMF的组分从塔顶排出(主要成分为丁烷丁烯)BS-4116丁二烯≤0.3%。
易溶组分BD-1,3、BD-1,2、EA等与溶剂一起进入BT-102塔。
塔底反丁烯含量低于0.03%以确保丁二烯纯度,经BT-102、BC-101去BT-201,主要成分为丁二烯(BS-4118),反丁烯-2≤0.05%,顺丁烯-2≤2.5%;BT-201的作用主要是脱除易溶组分乙烯基乙炔等(从粗丁烯中分离出类似VA、EA、及C5这样的难溶组分,VA在该塔中完全从粗丁烯中脱除(VA不合格原因在此塔),粗丁二烯(BS-4205)VA≤5PPM从塔顶经BT-204去BT-301;乙烯基乙炔随溶剂经BT-202去BT-203,BT-203塔顶加入甲烷稀释气(因为塔顶馏出气中含有大量的VA,VA活性高,不稳定,在一定的浓度和压力下,易引起爆炸.因此在塔顶馏出线上加入甲烷稀释气,目的是降低尾气中VA的浓度和分压,确保在安全范围内操作.),BS-4209(甲烷:35% VA≤25%);BT-301主要作用是在塔顶脱除轻组分甲基乙炔等(采用横沸精馏原理,利用进料中的饱和水和MA等形成低沸点的共沸物,使MA从塔顶蒸出而脱除(BS-4305)。