乙烯装置碳二加氢运行情况说明
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乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计摘要乙烯是石油化学工业中最重要基础有机原料之一。
由乙烯装置生产的乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯,即“三烯三苯”是生产各种有机化工原料和合成树脂、合成纤维、合成橡胶三大合成材料的基础原料,涉及到国民生活的各个方面。
所以,乙烯生产能力的大小直接影响着乙烯及其他衍生物的供应。
其产能是衡量一国乙烯竞争力的重要标准,也是衡量一个国家石油化工产业的重要标志。
乙烯装置是石油化工行业的龙头装置,对应乙烯装置,石油烃裂解制乙烯技术研究始于20世纪30年代,经过近70年的发展,裂解技术日臻完善,目前该技术所生产的乙烯已经占到世界乙烯总产量的98%以上。
本次设计参考了**乙烯厂的部分资料,以生产实践为基础,理论联系实际,针对乙烯装置分离工段进行重点设计。
设计生产能力为年生产10万吨。
本设计内容主要对丙烯精馏塔进行了物料衡算、热量衡算、塔型设计、尺寸计算与选型。
其中包括塔径计算、塔板布置、流体力学计算,附件的计算与选型,其中包括塔冷凝器的选择、再沸器的选取、接管及除沫器的计算、塔高的计算等内容。
设计过程中查阅了大量的文献资料,并以**乙烯厂装置为参考,设计基本达到了合理程度,绘制了工艺流程图和填料装配图。
关键词:乙烯;装置;丙烯;精馏ABSTRACT目录引言第一章、文献综述1.1 设计概述1.2 国内外乙烯工业的现状和发展前景1.3 乙烯的主要生产方法1.3.1 烃类热裂解法生产乙烯1.3.2 乙烯的主要分离技术1.3.3 乙烯生产的其他方法第二章、乙烯等主要产品的性质和工艺流程的确定2.1 乙烯等主要产品和主要副产品的性质、用途和质量规格2.1.1 聚合级乙烯2.1.2 聚合级丙烯2.1.3 主要副产品的性质、用途和质量规格2.2 乙烯生产工艺技术简介2.2.1 装置简介2.2.2 基本原理2.2.3工艺流程2.2.4工艺条件控制指标第三章、乙烯装置的物料衡算3.1 物料衡算3.1.1 裂解装置的物料衡算3.1.2 丙烯精馏塔物料衡算3.2 热量衡算3.2.1 丙烯精馏塔热流示意图3.2.2 热量衡算3.3 设备尺寸衡算与选型3.3.1 丙烯精馏塔的设备尺寸计算与选型3.3.2 丙烯精馏塔附属设备及主要附件选型与计算第四章、设计结果汇总引言乙烯是石油化工的基础原料。
20关于乙烯项目建设情况的报告 word版关于乙烯项目建设情况的报告市人民____:加快任丘百万吨乙烯项目建设,发展炼化一体化,打造任丘石化基地,是XX省和xx市做出的重大战略部署,也是xx市委、市____制定的宏伟蓝图。
目前华北石化公司千万吨炼油项目完成了所有行政审批手续,并全面开工建设,预计20年底建成投产。
目前,急需加快推进任丘百万吨乙烯项目前期工作,现将有关情况报告如下:一、建设百万吨乙烯项目的必要性从区域经济发展来看,建设百万吨乙烯项目,对于壮大的石化产业,将打造成为沿海经济强市,促进任丘资源型城市转型发展,具有十分重要的意义。
(一)建设百万吨乙烯项目可以填补空白。
是产油大省,尤其我市拥有华北、大港两大油田,目前中石油、中石化、中海油均在我市设有炼油企业,但产品多以汽柴油、聚丙烯、液化气等初等石炼产品为主,原油深加工产业链不足,致使石油化工产业优势不明显,产业链不完整,竞争能力不强。
如乙烯、px、pta等重点基础化工产品仍需要从外埠购进,制约了我省石油化工产业乃至相关产业的发展。
(二)建设百万吨乙烯项目可以进一步壮大经济实力。
我市石化产业按照“油头化身”的发展思路,炼油能力达到一定规模后,应积极发展炼化一体化。
百万吨乙烯项目作为重要的产业基础,可以稳定拉动相关产业发展,带动整个经济良性循环,是低投入、高产出、高科技、高效益的优势基础产业。
任丘百万吨乙烯项目直接投资255亿元,项目建成后,可带动的相关产业是直接投资的6—15倍,可以推动塑料橡胶、电线电缆、汽车制造等十多个产业、几百个产品上规模、上水平,为提供6万多个就业岗位。
百万吨乙烯项目及其相关产业项目全部投产后,将为成为全省重要经济增长极起到重要支撑作用。
(三)沿海地区发展规划实施的重大机遇与挑战。
20年10月,沿海地区发展规划上升为国家战略并开始实施,该规划明确提出“适时启动曹妃甸石化基地建设,并对华北石化进行炼化一体化改造”。
同时国家《乙烯行业“规划”》明确指出“到20年,新建乙烯项目5—7个,增加乙烯产能630万吨。
1.汽轮机(透平)危急切断阀(TTV)的功能特点是什么答:1.开车状态时,可手动调节透平入口蒸汽流量;2.危急时刻快速关断;3.防止跳闸后阀门突然打开。
2.汽轮机危急切断阀(TTV)操作要领答:1.汽轮机跳闸后,逐渐朝关闭方向旋转手轮,直至手轮旋转到位。
手轮至闭位时,轻轻带上力即可,严禁用强力关闭手轮,否则将造成危急切断阀(TTV)机械故障;2.手轮至闭位后,室外即可通知室内复位;3.复位后,应缓慢打开危急切断阀(TTV),至全开后,将手轮回转1/2圈。
否则,有可能造成下次阀门无法开关,汽轮机跳闸时危急切断阀(TTV)不能自动切断而引起严重事故;4.汽轮机启动升速前,必须全开危急切断阀(TTV)。
3.简述裂解气进气温度对碱洗塔的影响。
答:1.升高碱洗塔裂解气进气温度,有利于酸性气体的吸收。
2.但裂解气进气温度不能过高,过高的温度将导致裂解气中的重烃的聚合,聚合物的生成,会堵塞设备和管道,影响装置的正常操作。
3.另外,热碱(大于50℃)对设备有强腐蚀性,4.裂解气进气温度控制不能过低,过低裂解气中的重组分将冷凝,黄油生成量增加,会堵塞设备和管道,影响酸性气体吸收。
5.因此,碱洗塔的操作温度通常控制在40℃左右,即三段出口冷凝器出口温度控制在38℃~42℃,再过热3℃~5℃再进行碱洗。
4.影响分离系统分离效果的主要工艺因素有哪些答:1.干燥器出口水含量;2.精馏塔操作压力,灵敏板温度,回流比,进料参数,再沸器的加热,塔顶冷凝器,塔顶采出量和塔釜采出量;3.催化加氢反应温度,氢炔比,一氧化碳浓度。
5.顺序分离流程中,哪几个部位会损失乙烯答:1.凝液汽提塔塔釜液中夹带的乙烯;2.冷箱中甲烷夹带的乙烯;3.脱甲烷塔塔顶甲烷中夹带的乙烯;4.反应器中因催化剂选择性差,部分乙烯加氢反应生成乙烷造成的乙烯损失;5.脱乙烷塔塔釜液中夹带的乙烯;6.乙烯精馏塔塔顶尾气和塔釜乙烷中夹带的乙烯。
6.冷区系统的节能措施有哪些答:1.合理匹配冷热物流的热交换,提高冷量利用率,尽量避免冷热物流高温差换热,特别是高造价的低温能量的使用,不能以低温度级代替高温度级。
乙烯装置操作工乙烯装置操作工综合练习试卷(练习题库)1、氮气是一种无色无味的惰性气体。
2、甲醇之所以能解冻,是因为甲醇能与水互溶。
3、吸收质在溶液中的浓度与其在气相中的平衡分压成反比。
4、真空度等于大气压加上绝对压力。
5、目前还无法得到焰的绝对量,只能计算系统状态发生变化时蜡的改变量。
6、任何可能的过程,均不会使隔离系统的爆增大。
7、乙烯原料可以来源于原油直接蒸储,储分油二次加工,以及天然气和油田气。
8、乙烯生产工艺中裂解气的分离一般采用催化加氢精馈法。
9、前脱乙烷流程通常有前脱乙烷前加氢流程和前脱乙烷后加氢流程。
10、前脱丙烷流程是指脱丙烷塔处于脱甲烷系统的前面,首先将碳三和碳四以上的重组份分开,碳四僧份不进入脱甲烷11、乙烯装置高负荷运行时应防止系统超压、超温操作。
12、乙烯装置生产具有高温、_、深度冷冻的特点,同时又有硫、碱等腐蚀介质的存在,所以在温度应力、交变应力13、乙烯原料的模拟评价试验是必要的。
模拟装置可以模拟各种炉型的裂解炉,不再需要通过中型裂解试验和原形炉工14、单台裂解炉的开工率是指年实际开工日数与年,通过杠杆控制汽轮机的调节阀。
100、离心式压缩机轴位移大小与压缩机联锁无关。
IOK在裂解气压缩过程中,除去了裂解气中全部的水和重燃。
102、等温效率表示实际压缩过程接近等温过程的程度,越接近等温过程,等温效率越低。
103、由于工艺和设备原因,乙烯机丙烯机全部停车,裂解气压缩机则必须停车。
104、压缩机低于最低负荷点运行时压力、流量很不稳定,但不会产生振动。
105、压缩机在运行过程中,当流量不断减少,至最低流量时,就会在压缩机流道中出现严重的旋转脱离,使出口压力突106、“热线”是裂解气压缩机五段排出到“五返四”线的旁通。
107、裂解气压缩机系统接受裂解气时,调节各段间冷却水阀开度,必要时打开“五返四”热线阀,使各段吸入温度达到108、“三返一”返回阀开度由裂解气压缩机三段排出流量控制,“五返四”返回阀开度由压缩机四段出口流量控制。
乙烯装置设备泄漏处理及风险识别乙烯装置是乙烯工程的主体生产装置,整个工艺生产过程从高温到低温、从高压到低压工艺状况跨度大,介质成分复杂,装置泄漏引起的着火、爆炸等风险很大。
一、装置泄漏的高发部位1.1裂解炉高温区法兰泄漏裂解炉周期性的烧焦,温度也周期性的发生变化,密封部位存在着温度剧烈的循环疲劳,高温及温度循环导致这些密封点部位的密封垫片回弹性下降、蠕变松弛,裂解气泄漏倾向性较大,极易发生着火事故,而高温部位的泄漏也正是密封技术领域上的难点。
泄漏案例12006华南A乙烯装置裂解炉E炉裂解气管线一手孔处6B法兰密封失效、泄漏着火。
泄漏案例2东北B乙烯装置480kt/a扩建后裂解炉80U注汽法兰泄漏着火。
图1为裂解炉进料混合器法兰泄漏示意。
1.2裂解炉区高温管线裂纹泄漏裂解炉系统高温管线在高温、应力的作用下,材质裂纹倾向加剧,高温管线的吊耳、工艺主管的分支管等承受应力处均是材质出现劣化、泄漏的高发部位。
泄漏案例A乙烯装置有6台USC型裂解炉在装置开工运行3年后,在6台裂解炉恒力弹簧吊架的管线吊耳处,管线母材均出现裂纹,部分严重的出现了裂解气泄漏着火。
1.3急冷系统法兰部位急冷油泄漏一般气相泄漏,如果泄漏部位扩散性较好(通常在法兰部位,去除保温材料,仅留下保温防烫壳) ,较容易发现,及时紧固法兰即可将泄漏消除。
而热油则不易扩散,相比气相介质更容易发生着火。
装置开停工出现温度剧烈变化等工况时,急冷油泄漏在遇到蒸汽管线等热源时,容易发生火灾。
泄漏案例A乙烯装置2008年7月急冷油泵出口过滤器过滤器的法兰大盖处密封失效发生急冷油大量泄漏。
见图2图2急冷油过滤器法兰泄漏示意1.4介质夹带焦粉冲蚀减薄引发泄漏塔底的急冷油循环系统由于急冷油夹带的焦粉会在系统中的节流部位产生冲蚀。
泄漏发生在塔底热油泵叶轮蜗壳、出口管线弯头、调节阀、管线缩径等处。
泄漏案例A乙烯装置在2004年1月28日,急冷油泵出口系统工艺管线调节阀,由于焦粉的冲击、磨损,调节阀阀体发生泄漏,大量的高温急冷油向四周喷射。
沈阳化工大学本科毕业论文题目:年产13.8万吨乙烯装置分离工段乙烯精馏工序工艺设计院系: 化学工程学院专业:化学工程与工艺班级: 化工 0703班学生姓名:指导教师:论文提交日期:年月日论文答辩日期:年月日毕业设计任务书化学工程与工艺化工0703学生:班内容摘要乙烯是石油化工的主要代表产品,在石油化工重占主导地位。
目前世界上乙烯的生产绝大数来源于蒸汽裂解制烯烃技术。
由于蒸汽裂解是石油化工中的大能耗装置,而且完全依赖不可再生的石油资源,因此研究和开发人员进行了新的乙烯生产技术的探索和开发。
乙烷脱氢、催化裂解、甲烷氧化偶联和甲醇转化等乙烯生产新工艺,希望能够以此作为蒸汽裂解制乙烯的补充,甚至在将来替代蒸汽裂解制乙烯。
乙烯主要用于生产聚乙烯、聚氯乙烯和乙二醇等。
乙烯除少量由酒精脱水制得外,绝大部分石油烷烃裂解生产。
本设计是以抚顺乙烯化工有限公司裂解装置为蓝本,完成了年产13.8万吨级得乙烯装置分离工段乙烯精馏工序的工艺设计。
本设计对乙烯精馏塔进行了物料衡算和热量衡算,并且对乙烯精馏塔进行了工艺设计与选型设计。
乙烯精馏塔采用了浮阀塔,并符合流体力学验算和操作条件。
在指导老师的指导下,我们在整个设计过程中查阅了大量的相关文献及资料,深入掌握了有关的基本理论和专业知识,对理论知识有了更深的认识,灵活的应用到设计当中,并结合了有关的化工过程的要求去设计,还是比较顺利的完成了此次毕业设计。
关键词:乙烯;分离;乙烯精馏AbstractThe ethylene is petroleum chemical industry mainrepresentative the product, occupies the dominantposition in the petroleum chemical industry. At present in the world theethylene production overwhelming majority originates fromthe steam decomposition system alkene technology.Because the stearu decomposition isin thepetroleum chemical in dustry big energyconsumption installment, moreover total dependence non-renewable oil resource, therefore the research and the development personnel have carried on the new ethylene production technologyexploration and the development.Ethylene and so on ethane dehydrogenation, catalytic pyrolysis, methane oxidation coupling and methyl alcoholtransformation produce the new crafi, the hope can bythis achievementsteam de compositionsystem ethylene supplement, even in future substitution steam decomposition system ethylene.The ethylene mainly uses in producingthe polyethylene,the polyvinyl-chloride and theglycol and soon. The ethylene besides by the dehydration of alcohol system, the major part decomp oses few bythe petroleum alkane the production.The design is basedon ChemicalCo., Ltd. Fushun ethylene cracker based onthe completion oftheannual production capacity of 138,000 ton ethylene cracker plant section of the separation process design . This design has carried on thematerial balance and the thermal graduated arm to the ethylene rectifying tower calculated, andhas carried on the technological design and the shaping desi gn to the tethylene rectifying ower, and has also drawn upthe belt control point flow chart. The deethanization tower used the float valvetower to carry on the computation. The design calculatesfin ally results in tower neck 2.2m,tower high 16.75m. And conforms to the hydromechanics checking calculation and the operating condition.Under supervising teacher's instruction, we ha ve consulted the massive correlation data andthe l iterature in theentire design process, has knownthe related elementary theory and the specialized knowledge thoroughly, had a deeper understa nding to the theoretical knowledge, the nimble application design, and unified the related chemical pro cessrequest to design, comparedwith smooth ha scompleted thegraduation project.Key words: Ethylene; Separation;ethylene rectifying目录引言乙烯是石油化工的基础原料。
第40卷第10期2011年10月当代化工Vo l.40,N o.10O cto be r,2011 C o n t e m p orar y C h e m i ca l I ndu s tr y乙烯装置开车时冷箱高温原因分析及处理徐鹏,王瑶,谢春丽(中国石油抚顺石化公司,辽宁抚顺113004)摘要:抚顺乙烯装置检修后开车过程中针对冷箱高温的情况,对丙烯制冷系统、乙烯制冷系统开车时各参数进行分析,结合丙烯制冷系统和乙烯制冷系统及甲烷-氢系统的复迭制冷关系,判断开车过程中冷箱温度过高的原因,通过采取相应措施使装置尽快恢复开车并开车成功。
关键词:制冷系统;冷箱;复迭制冷;乙烯装置开车中图分类号:TQ 221.21+1文献标识码:A文章编号: 1671-0460(2011)10-1013-05 Cause Analysis and Solutions of the Cold Box High TemperatureDuring the Start-up of Ethylene PlantXU Peng, WANG Yao, XIE Chun-li(Fushun Petrochemical Company, Liaoning Fushun 113004,C hina)Abstract: Aiming at the cold box high temperature situation during the start-up of Fushun ethylene plant after overhaul, running parameters of the propylene refrigeration system and the ethylene refrigeration system during the start-up were analyzed. Combined with the cascade refrigeration relationship of propylene refrigeration system ,ethylene refrigeration system and the methane-hydrogen system, reasons to result in cold box high temperature during the start-up were found, and corresponding measures were put forward.Key word s: Refrigeration system; Cold box; Cascade refrigeration; Start-up of ethylene plant2011年3月25日至4月12日,抚顺石化乙烯化工厂乙烯装置(以下简称抚顺乙烯)进行了装置大检修。
乙烯装置碳二加氢催化剂综合情况说明
一、乙烯装置碳二加氢反应器运行情况
2010 年 1 月 30 日,碳二加氢催化剂KL7741B-T5投入运行。
到目前,在线运行 22 个月。
碳二加氢反应器投用至今共发生3次飞温,分别为:2010年1月29日开车时,A床、B床飞温。
2010年9月25日C床飞温,在重新投用过程中B床、C床飞温。
此三次飞温将增加了催化剂的老化速率。
运行情况分析:
1、乙烯选择性和丙烯选择性
如图1所示:在运行最初的 4 个月,初期的乙烯选择性达到80%。
2011 年 2 月份的数据显示,床层温升相当高,但乙烯的选择性降到了中等水平,在操作中逐步降低温度后,到 6月底乙烯的选择性已接近 70%。
图2所示:丙烯的选择性一直稳定在95%的水平。
基于上述的选择性数值,表明老化程度低。
图1:碳二加氢反应器乙烯选择性趋势
图2:碳二加氢反应器MAPD的转化率的丙烯的选择性
2、温度曲线
下列数据汇总了自开车初期到目前的每床入口温度对比。
初期目前温差
A床入口: 67℃ 67 – 68℃ 0 – 1℃
B床入口: 67℃ 70 – 71℃ 3 – 4℃
C床入口: 66℃ 70 – 72℃ 4 – 6℃对于正常操作,第一年的老化速率的温度补偿约为3℃,对比运行初期到现在的入口温度的差距,一床的入口温度未显现明显的温升,二床、三床的入口温度比预期的老化速率有所提升。
3、转化率
整个三床反应器的转化率分布很好,转化率从一床转移到二床不明显。
二、CRI对碳二加氢催化剂使用的建议
基于目前运行情况,装置持续运行以现有的老化速率总体运行5年不必担忧,但任何生产过程中的波动如:劣质原料、高负荷、飞温等都将会影响催化剂的老化速率,随着每个运行周期的延长,该风险会增加。
如果持续运行到五年半,因超期运行CRI将不再保证性能。
三、本次采购碳二加氢催化剂原因
1、乙烯装置计划在 2012 年 8 月停车检修,再开车后,装置预期再运行 3 年,因此,总的在线时间将超过五年半,超过 CRI 公司保证的五年的运行寿命。
2、2010年1月29日开车时,A床、B床飞温。
2010年9月25日C床飞温,
在重新投用过程中B床、C床飞温。
此三次飞温将增加了催化剂的老化速率。
反应器运行中的较高的转化率的情况下,不可过度提升一床的口入口温度,这样将会影响乙烯的选择性。
总之,在最小的床层平均温度下可获得较高的乙烯选择性,床层平均温度=三分之一的入口温度+三分之二的出口温度。
因此,除了转换率,另一检测和优化的关键参数是床层平均温度。
根据公式计算:
A床床层平均温度=68.1*1/3+81.1*2/3=76℃
B床床层平均温度=70.2*1/3+76.1*2/3=73.4℃
C床床层平均温度=68.9*1/3+71.5*2/3=69.93℃
三台反应器的床层平均温度A>B>C,表明催化剂老化速率A床高于B、C 床。
图3:2011-12-10反应器操作数据
3、随着运行时间的延长,乙烯的选择性下降,乙烯的选择性降低会导致乙烷增多,产品附加值降低,与新的催化剂相比,无更新的催化剂连续使用三年乙烯增量降低约26%。
乙烯选择性降低26个百分点。
如更换一台催化剂,因选择性改善带来的效益470000美元/年,若三台反应器全部更换催化剂经济效益是1355500美元/年。
4、再开车后,装置预期再运行 3 年,反应器运行末期,可能会出现出口乙炔含量高现象,使乙烯产品不合格,影响下游装置的正常运行,而碳二加氢反应器无法在线切除,将被迫停车更换,使裂解气压缩机停车,裂解炉退料,下游装置也将被迫停车,这样会给公司带来几千万元的经济损失,也将影响预期3年的长周期运行计划。
因此,根据CRI建议及我公司乙烯装置运行的实际情况综合考虑,2012年大修决定更换第一床反应器催化剂,因为在正常操作中A 床控制反应在70%,A床催化剂活性将降低。
由于初始装填的催化剂是CRI公司的,为了保持催化剂性能一致性、使用连续性和对装置的适应性,建议本次采购继续使用CRI公司的KL7741B-T5碳二加氢催化剂,提高碳二加氢催化剂后期的综合性能。