丙烯精制单元固定床精制剂装填方案

固定床轴向反应器催化剂装填的安全与控制毛克有（青海油田格尔木炼油厂，青海格尔木 816000）摘要：本文以格尔木炼油厂19万吨/年催化重整装置预加氢催化剂的装填为例，简单叙述了固定床轴向反应器催化剂的普通装填法，重点叙述了为保证催化剂的装填效果和为保障人身安全的所需的行为控制。

关键词：固定床，轴向反应器，催化剂，安全1 装置概况我厂19万吨/年半再生催化重整装置主要由预处理单元和重整单元两部分组成，预处理单元是由预分馏塔对原料油进行“拔头”并除去水份后，送至预加氢反应部分除去原料油中的硫、氮、氧、微量金属和烯烃等杂质，最后由蒸发塔脱除微量的硫和水，切除重整单元不需要的轻组分，塔底出来的80~180℃馏分作为重整单元原料。

随着运转周期的延长，预加氢催化剂活性不断下降，当催化剂的性能不能满足生产需要时，需停工器内再生或器外再生。

新的或器外再生后的催化剂需重新装填，通常采取布袋装填法。

预加氢反应器为固定床轴向反应器，其特点为：外形为圆筒形，物料自上而下沿轴向流动，结构简单。

在入口处设有分配器，出口处设有油气收集器，收集器外围有钢丝网捆绑以防止催化剂粉末被带出见（见图1）。

在收集器周围装有直径为13mm的大瓷球，上面依次是直径为6mm和3mm的小瓷球;再上面是预加氢催化剂DN200，该催化剂为三叶草形，有1.3mm和2.5mm两种;催化剂上面是RG系列保护剂，增加容垢能力；保护剂上面再装一层直径18mm的瓷球（见图2）。

图1、固定床轴向反应器示意图图2、预加氢催化剂装填示意图2 催化剂装填的基本步骤2.1 准备（1）所需设备和用品按照明细表准备到位，装剂涉及的各类人员已就位；（2）催化剂、瓷球和保护剂已经按要求运至现场；（3）反应器入口处部件如大盖、分配器等已拆除；（4）反应器内采气样分析氧含量不低于20%为合格;（5）反应器内部划线工作已经完成，现场放置好催化剂装填图；（6）器内检查合格。

反应器底部筛网已装好，卸剂口已封闭，收集器无堵塞、器内清理工作已完毕等。

受控文件编号:上海SECCO90万吨/年乙烯工程26万吨/年丙烯睛装置静设备安装施工技术方案016修改码：发放编号：有效期：印数：持有人：批准：审核：编制：中国石化集团第五建设公司×××年月日目录第一章工程简述第二章施工准备第三章设备检验第四章设备安装前应具备的条件第五章设备安装第六章压力试验第七章设备清洗封闭第八章梯子平台的安装第九章过程标识第十章质量管理措施和保证体系第十一章安全管理措施和保证体系第十二章网络计划说明第十三章资源配置第十四章交工验收编制依据石油化工换热设备施工及验收规范 SH3532-95中低压化工设备施工及验收规范 HGJ209-83石油化工设备安装工程质量检验评定标准 SHJ 514-90制冷设备.空气分离设备安装工程施工及验收规范 GB50274-98机械设备安装工程施工及验收通用规范 GB50231-98炼油,化工施工安全规程 SH3505-99静设备安装导则 PR-00-CIJ-MS-0001 26万吨/年丙烯腈装置施工组织设计26万吨/年丙烯腈装置施工总体网络计划中国石化集团兰州设计院设备安装图第一章工程简述一、 简述本装置静设备包括塔类、容器类、换热设备及过滤器等，共计190台，分布在装置内各个单元，其中容器类64台，换热设备74台，过滤器34台，反应器3台，塔类设备15台，（详见静设备安装一览表）。

本装置中贮罐制作有单独的施工方案，反应器和塔类设备安装有单独的施工方案，焚烧炉的安装由于资料不全，另行编制安装方案，除以上有专项施工方案的设备外，其余静设备安装均按本方案执行。

二、 装置单元与设备位号之间的关系 本装置共有以下几个单元:11---反应,12---空气压缩,13---制冷,20---回收,30---净化,40---产品罐区, 50---四效蒸发,61---催化剂净化系统,62---废水/废液罐,63—废水焚化炉, 64---废气焚化炉,65—火炬,70---稀AMS 浓缩单元,80—ACN 精制单元, 92—消防系统,97—甲醛装卸站,98—乙酸装卸站。

化工工艺课程设计说明书年产5.1万吨丙烯精制车间工艺设计院（系）：专业：班级：姓名：学号：2014年 7月2日化工工艺课程设计任务书一、课程设计任务及条件1.设计题目：年产5.1万吨丙烯精制车间工艺设计2.设计条件；3.原始数据操作压力：1.705MPa（表压）二、课程设计项目及内容1.工艺路线设计：生产方法和工业流程的设计2.工艺计算：物料衡算、热量衡算、设计工艺计算3.车间布置设计：主要是说明车间布置的组要设计思想4.化工管路设计：管路计算及管道布置图的主要设计思想5.非工业条件设计：对非定型设备给出设备设计条件单6.编制设计文件：编写设计说明书、绘制图纸三、课程设计结果及要求1.设计说明书包括：封面、设计任务书、目录、正文、参考文献等，并依次装订。

要求：计算正确、论述清楚、文字精炼、插图简明、书写工整。

○1字数不少于3000;○2纸张统一用A4打印纸；○3说明可手写或打印○4封面按统一模板打印2.图纸绘制图纸符合制图规范（线条、比例、图示、布局、标注、说明等）图面整洁、图纸齐全。

具体要求如下：○1图纸幅面：A3图纸;○2图纸绘制：机绘二张，手绘三张；○3图纸类型：物料流程图1张、带控制点工艺流程图1张、设备布置图1张、塔设备设计条件图1张、管道布置图1张（局部设计）。

四、设计地点和进度安排1.设计地点本课程设计是分散进行，可随时在设计室进行设计，上机可在学院机房。

2.进度安排○1第15周接受设计任务;○2第16-19周进行设计；○3第20周提交说明书和图纸。

目录一、概述 (6)1.1 丙烯的性质及用途 (6)1.2 丙烯的来源及丙烯生产在化工生产中的地位 (6)1.3工艺路线设计 (7)1.3.1丙烯精制生产方法的确定 (7)1.3.2丙烯精制工艺流程的叙述 (7)二工艺计算 (8)2.1 原始数据 (8)2.2 物料衡算 (8)2.2.1 计算塔釜组成 (8)2.2.2 将质量分数换算成摩尔分数 (9)2.3 热量衡算 (11)2.3.1 塔温的计算 (11)2.3.2 全塔热量衡算 (13)2.4 设备工艺计算 (16)2.4.1最小回流比计算 (16)2.4.2 计算最小理论板数 (16)2.4.3塔板数和实际回流比的确定 (17)2.4.4 确定进料位置 (18)2.4.5 初选板间距及塔径的估算 (19)2.4.6计算混合液塔顶，塔釜进料的密度及气体的密度 (20)2.4.7 初选板间距及塔径的估算 (20)2.4.8 浮阀塔内件及工艺尺寸确定 (21)2.4.9 浮阀塔的操作性能图 (28)三车间布置的主要设计思想 (33)四化工管路设计 (34)4.1 管路计算 (34)4.2 管道布置图的主要设计思想 (36)五非工艺条件设计 (36)5.1 非定型设备设计条件单 (36)六结论 (37)七参考文献 (37)一、概述1.1 丙烯的性质及用途物理性质：化学式C3H6,结构简式为CH3-CH=CH2，丙烯常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。

聚丙烯装置丙烯精制系统技术改造摘要：随着社会主义现代化发展与社会生产力水平的不断提高，近年来，我国的石油化工产业得以迅速发展，且已成为推动我国经济发展的主要动力。

作为石油工业装置的重要组成部分，聚丙烯装置的生产效率直接影响着石油企业的发展。

本文对聚丙烯装置内丙烯精制系统改造的意义进行了研究，并通过对技术改造前丙烯精制系统的工艺流程及出现的问题进行阐述，从而对丙烯精制系统技术改造的方法展开了深入探讨。

关键词：聚丙烯装置；丙烯精制系统；技术改造前言：由于国内现有的聚丙烯装置经扩能改造后，其装置内部用于处理丙烯精制系统的原料用量大幅度增加，进而导致丙烯精制深度增大，同时，又由于受到重油裂化催化装置中原料油变化的影响，使得丙烯精制系统中的砷、硫含量严重增加，使得聚丙烯装置难以进行生产。

因此，本文通过阐述丙烯精制系统技术改造的必要性，结合技术改造前系统存在的相关问题，从而为丙烯精制系统的技术改造提出了合理的意见和建议。

1 丙烯精制系统技术改造的必要性由于丙烯是由催化裂化装置所生产的液化气经过气体分馏得到的，因此，在初步得到丙烯中会含有砷、硫的有机物以及含量较好的无机杂质存在，上述物质的存在使丙烯聚合催化剂产生了较大的毒性，且严重影响了产品质量。

为了确保精制丙烯可以较好地满足聚丙烯装置生产PPH-F03G（双向拉伸聚丙烯薄膜专用料）的具体要求，对装置内部的丙烯精制系统进行技术改造，从而提高丙烯质量并减少催化剂和活化剂的用量，并提高经济效益[1]。

2 技术改造前丙烯精制系统简述2.1传统工艺流程丙烯精制系统最初的工艺流程为：由芳烃罐或者上游气分装置所提供的粗制丙烯在进入聚丙烯装置中的丙烯预精制单元后，通过含有固碱的第一脱水塔与含有3A分子筛的第二脱水塔对其进行脱水处理，并将其送入聚丙烯装置的丙烯精制单元。

在精制单元内，由汽提塔对脱水后的丙烯进行CO、O2、CO2的脱去处理，随后，经脱氧处理后的丙烯进入脱硫塔。

丙烯精制技术方案山东迅达化工集团有限公司二○○九年一月目录第一章设计基础 (1)第二章A911水解催化剂 (3)第三章 Z919氧化锌脱硫剂 (5)第四章 Z979脱有机硫催化剂 (7)第五章 RA S978脱砷剂 (9)第六章装填方案及开停车方案 (11)第七章技术服务及催化剂的性能保证 (12)第八章性能保证 (13)第九章安全数据表 (14)第一章设计基础1丙烯中杂质对催化剂性能的影响丙烯是生产聚丙烯的主要原料，工业丙烯中常含有微量水、硫、砷、磷、氧、氮化物、含氧化物等杂质，上述杂质在聚合反应装置的工艺过程中能够引起聚合催化剂中毒，并影响产品的质量。

本丙烯精制工艺采用多级物理吸附、化学吸附的方法脱除丙烯中微量COS、H2S、硫醇和AsH3、磷等杂质。

高活性、高等规度催化剂开发的成功，使聚丙烯的工艺技术取得了突破性的进展，实现了聚合物不脱灰分、不脱无规物的工艺过程。

同时，高效催化剂对原料丙烯的纯度特别是某些杂质的要求更为严格。

目前，已发现有四十多种物质影响催化剂的性能。

炼厂气丙烯中所含H2O、O2、CO、CO2、C2H2、H2S、COS、砷、磷、甲基硫醇、甲醇等杂质对催化剂性能的影响较大。

1.1H2O的影响丙烯中所含H2O对催化剂性能的影响如表1所示。

丙烯中所含CO对催化剂性能的影响如表2所示。

3丙烯中砷对催化剂性能的影响如表3所示。

1.4丙烯中其他杂质对催化剂性能的影响如表4所示。

表4 其他杂质对催化剂性能的影响2装置能力正常流速：13400 kg/h最小流速：7000 kg/h最大流速：15000 kg/h3产品指标产品：净化后丙烯压力：2.8 MPaG温度：40℃指标：∑S：≤1ppm,wCOS：≤0.02ppm,vAsH3：≤0.03 ppm.v磷化物: ≤ 0.03ppm,vH2O：≤ 2ppm,wCO2：≤ 5ppm,w4原料原料名称：丙烯压力：2.8MPaG温度：环境温度组成：丙烷％ 0.5 vol.max不凝组分(氮气+氩气+甲烷) 100 ppm vol max 乙烷 200 ppm vol.maxC4,C5烃化物 200 ppm vol.max氢气 20 ppm vol.max共聚组分：乙烯 100 ppm vol.max丁烯 100 ppm vol.max戊烯 10 ppm vol.max毒物：乙炔 5 ppm vol.max甲基乙炔 3 ppm vol.max丙二烯 5 ppm vol.max丁二烯 50 ppm vol.maxC6~C12烃类 (绿油) 20 ppm vol.max氧 10 ppm vol.max一氧化碳 10 ppm vol.max二氧化碳 10 ppm vol.max总硫(按S计) 10 ppm wt.max羰基硫 5 ppm vol.max甲醇+乙醇+异丙醇+正丙醇 20 ppm vol.max 水 300 ppm vol.max砷化氢 1 ppm vol.max磷化氢 1 ppm vol.max氨 7 ppm vol .max第二章A911水解催化剂1 产品的特点和性能A911水解催化剂的主体成分为活性氧化铝，添加特殊活性组分制备而成。

XX大学工程硕士专业学位论文论文题目：聚丙烯生产中原料丙烯的精制硕士生：指导教师：教授工程领域：2012年 4 月 10 日Thesis for the Graduate Candidate Test Polypropylene raw material production ofpropylene refinedCandidate: Li XueshuangTutor: Lv ChunshengField: Chemical EngineeringDate of oral examination: 10th Apr.2012University: Northeast Petroleum University学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：日期：学位论文使用授权声明本人完全了解XX大学有关保留、使用学位论文的规定。

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学位论文作者签名：导师签名：日期：日期：聚丙烯生产中原料丙烯的精制摘要本课题所依据的是以四万吨/年聚丙烯生产过程中的丙烯精制工艺装置为设计原型。

原料丙烯的主要来源以炼厂气(主要为重油流化催化裂化分离后得到的丙烯)为主，成本较低且资源丰富，杂质含量较高，这些有害的杂质主要有炔烃、二烯烃、水、O2、CO、CO2、S和As等。

传统的气体分离精馏装置可使乙烷、乙烯、丙烷、炔烃和二烯烃等杂质含量符合高效催化剂聚合时的要求。