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1、总体试生产方案 0 XXXXXXXXXXX有限公司 液化气综合利用项目 总 体 试 生 产 方 案 二一五年七月 目录 总体试生产方案 1 第 1 章建设项目概况 3 1.1 建设项目概况 . 3 1.2 建设项目设计、施工、监理单位的情况 . 6 1.3 一期工程设计主项 . 7 1.4 主要生产装置工艺路线简述 . 11 1.5 油品储运 . 23 1.6 公用工程 . 23 1.7 产品流向 . 28 第 2 章总体试生产方案的编制依据和原则 28 2.1 总体试生产方案的编制依据 . 28 2.2 总体试生产方案的编制原则 . 29 第 3 章试车的指导思想和应达到的标准 30 3.1
2、 指导思想 . 30 3.2 试车应达标准 . 31 第 4 章试车应具备的条件 34 4.1 试车体系 . 34 4.2 HSE体系. 35 4.3 工程中交与联动试车 . 36 4.4 相关作业 . 36 4.5 员工培训 . 37 4.6 保运体系 . 37 4.7 试车方案 . 38 4.8 公用系统 . 39 4.9 原料与辅助材料 . 39 4.10信息与自动化 . 40 4.11确认开车 . 41 第 5 章试车组织与指挥系统 44 5.1 工作领导小组 . 44 5.2 试车指挥部及专业组机构 . 45 5.3 试车保运体系 . 49 第 6 章试车方案与试车进度 49 6.1
3、 试车安排原则 . 49 6.2 试车主要进度 . 50 6.4 试车程序 . 53 6.5 主要控制点时间 . 54 6.6 试车进度统筹关联图 . 57 第 7 章物料平衡 62 7.1 投料试车负荷安排原则 . 62 总体试生产方案 2 7.2 物料平衡 . 62 7.3 试车期间产品质量 . 63 7.4 试车期间主要原材料消耗指标 . 65 第 8 章动力燃料平衡 66 8.1 公用工程消耗 . 66 8.2 燃料平衡 . 68 第 9 章环境保护措施 69 9.1 环境保护策略 . 69 9.2 试车环境保护工作进度 . 70 9.3 环境监测 . 71 9.4“三废”处理原则 7
4、1 9.5 紧急情况处理方案 . 72 9.6“三废”处理措施 72 9.7“三废”排放汇总 73 第 10 章 劳动安全及消防 . 76 10.1物质危险、有害因素辨识 . 76 10.2采取的主要安全措施 . 84 10.3安全管理机构的设置及人员配备 124 10.4安全卫生设施投资估算 125 10.5预期效果 125 10.6消防原则 . 125 第 11章试车常见问题及对策 129 第 12 章经济效益 130 12.1测算说明 . 130 12.2测算汇总 . 131 总体试生产方案 3 第 1 章建设项目概况 1.1 建设项目概况 公司座落于东营市广饶县滨海高效产业区内，占地面
5、积为198000 平方 米，现公司拥有员工230 余人，专业技术人员54 余人，注册资金五千万元， 其管理力量及技术实力颇为雄厚，具有广阔的发展前景。公司致力于液化 气领域的新技术、新产品和新应用的研究开发与创新，不断开拓新的领域 和市场，竭诚为客户提供优质产品和技术服务，不断提高现代企业管理水 平、研发水平和生产装备水平，并不断扩大生产规模。 目前厂内有一套10 万吨/年碳四深加工生产装置及配套的产品罐区、碳 四储罐区、汽车装卸区、空压站、循环水系统、控制室、配电室、消防水 系统、锅炉房。该装置安全设施于2011 年 9 月完成竣工验收，并取得安全 生产许可证。 由于公司目前液化气芳构化生产
6、装置受轻芳烃产品及液化气价格影 响，呈现效益降低甚至亏损现象，为打破目前经济效益低下的局面，根据 目前可采购液化气组成，并结合先进生产技术，采用液化气烯烃异构化， 转化为高异丁烯含量液化气，进一步通过醚化装置生产MTBE 的工艺生产 技术，以 MTBE 为主要目标产品，从而使公司的生产效益和社会效益得到 改善。随着清洁汽油标准不断升级，要求降低汽油中的烯烃含量，国四标 准中规定不能大于25%，今后还将进一步控制到25%以下，而因烯烃含量 降低导致的辛烷值损失需要通过添加MTBE 来弥补。本项目采用先进的烯 烃异构化技术，顺应了市场对异丁烯、MTBE 需求量日益增大的趋势。 MTBE 作为汽油添
7、加剂， 调合低标号催化汽油，增加 93#等高标号汽油 品种，巩固汽油质量，可有效的解决周边地区大量直馏汽油的出路问题， 产品价格高于90#汽油。目前 MTBE 市场价较好，随着我国汽车业的发展， 总体试生产方案 4 高标号汽油用量越来越大，从而带动了MTBE 市场的潜在发展。 叔丁醇（ TBA）为无色晶体或液体，在精细化工领域有广泛的用途， 主要作为有机合成的原料及生产叔丁基化合物的烷基化原料，如生产甲基 丙烯酸甲酯、叔丁基苯酚、叔丁胺等。同时，叔丁醇还可用作溶剂及汽油 添加剂。 本项目位置位于胜利油田所在地东营市，附近有数量多、规模大的地 方炼油厂，液化气资源丰富，原料供应可靠、有保证。目前
8、裂解碳四一般 是通过常规再利用途径脱除其中的60%70%不饱和组分后，就作为民用液 化气出售。该项目的实施能够脱除其中95%以上的烯烃和炔烃，使其成为 真正清洁安全的民用液化气。 该项目位于东营市广饶县滨海高效产业区，处于规划的化工园区内。 产业区地理位置优越，区域优势明显，供排水体系健全，基础设施配套健 全。西邻 S319 省道和 S320 省道，距离东青高速公路李庄出入口10 公里， 距东营机场和广利港10 公里，距离潍坊滨海经济开发区20 公里，要建的 黄大铁路和德龙烟铁路贯穿项目区并设有车站。 本项目新建于厂区内东部的预留用地，项目区西侧为原有装置（10 万 吨/年碳四深加工项目）及其
9、配套的公辅设施。厂区有三个大门，分别位于 厂区的西北角和西南角、东南角。西北角大门主要为人流入口，西南角大 门为物流出入口，厂区东南角为项目建成后增加的物流出入口。 厂区布置采用功能分区布置，综合楼、办公用房、化验室等位于厂区 的 西北角，现有装置及其配套的公辅设施位于厂区西侧，办公区域以南。 新建 项目位于厂区东侧的预留用地。 本项目建设工程内容主要包括： 10 万吨/年 MTBE 异构 &醚化装置、3 万 吨/年叔丁醇装置、 20 万吨/年异辛烷装置及配套公用工程及辅助生产设施。 本项目为连续生产，根据生产工艺要求和生产特点，生产车间实行四 班三运转倒班制，年操作时间为300 天，管理人员
10、按长白班配备。 总体试生产方案 5 主要建设内容及依托情况一览表 项目名称建设 /依托内容备注依托 主体项目 20 万吨 /年异辛烷装置新建 3 万吨 /年叔丁醇装置 新建，包括原料预处理单元（东） ： 三制氢单元（ 3000Nm 3/h） 10 万吨 /年MTBE 异构 &醚化 装置 新建，包括原料预处理单元（西） ： 一、二制氢单元（1500Nm 3 /h）和一 加氢、二加氢单元 公辅工程 罐区 新建，包括原料罐区（4 台 3000m3 球罐、 12 1000m3 球罐）和产品罐区 （4 台 3000m3 立式内浮顶罐， 2 台 3000m 3 废酸罐、 5 台 2000m3 立式内 浮顶
11、罐以及2 台 500m 3 立式罐硫酸、 液碱各 1 个），并在原有卧罐区增加3 台 200m 3 卧式碳四液化气储罐 部分依托原有 4 500m 3 内浮顶 罐 循环水系统新建， 4 800m 3/h 锅炉房 厂房利旧，新增1 台25t/h 燃煤蒸汽 锅炉 部分依托原有 10t/h 蒸汽锅炉 导热油炉房 新建， 内设 1 台YLW-19000MA 型燃 煤导热油炉 消防水系统 新增消防水罐 3000m 3 两台以及一座 消防水泵房， 内设3 台120L/s 的消防 水泵和一台柴电发电机 部分依托原有两 台消防水罐 3000m 3 以及原有 消防水泵房 空压机房 厂房利旧，新增一台 1668N
12、m 3/h 螺杆 式空压机、一台400Nm3/h 制氮机以 及一台 20m3 空气储罐 部分依托原有两 台空压机及一台 制氮机 控制室新建32m9m 变配电室两座，新建 45m24.9m， 42m 9m 事故池 新建 2 座， 20m 20m 4.0m，30m 30m4.0m 部分依托原有 10m 26m 4.0m 事故水池 污水池1 座，新建 22m17m 4.0m 地面火炬新建 甲A 类汽车装卸车区 新建 4 个液化气卸车鹤位，2 个液化 气汽车装车鹤位 甲B 类汽车装车区新建 4 个油品装车鹤位 总体试生产方案 6 本项目 20 万吨/年异辛烷装置的工艺技术来源于河南龙润能源科技有 限公
13、司， XXXXXXXXXXX于 2013 年 1 月 25 日与河南龙润能源科技有限 公司签订了该装置的技术转让协议书。 甲醇重整制氢工艺来源于太原市勃泰化工科技有限公司， XXXXXXXXXXX于 2013 年 5 月 10 日与太原市勃泰化工科技有限公司签 订了该装置的技术转让协议书。 原料加氢预处理单元工艺来源于淄博联碳化学有限公司， XXXXXXXXXXX于 2013 年 4 月 11 日与淄博联碳化学有限公司签订了该 装置的技术转让协议书。 3 万吨/年叔丁醇装置的工艺技术来源于淄博齐翔腾达化工有限公司， XXXXXXXXXXX于 2013 年 4 月 13 日与淄博齐翔腾达化工有限
14、公司签订 了该装置的技术转让协议书。 10万吨 /年异构化及 MTBE 装置的工艺技术来源于陕西煤业化工集团上 海）胜邦化工技术有限公司，XXXXXXXXXXX于 2013 年 6 月 8 日与陕西 煤业化工集团（上海）胜邦化工技术有限公司签订了该装置的技术转让协 议书 1.2 建设项目设计、施工、监理单位的情况 1 设计单位情况 项目设计单位为山东汇智工程设计有限公司，是具有建筑工程设计甲 级化工石化医药行业甲级设计资质的综合性科技公司，集规划、设计、研 究和工程项目管理于一体的科工贸综合性科研机构。 2 施工单位情况 项目建设施工由中国化学工程第十三建设有限公司承建，承建单位具 有化工石油
15、工程施工总承包一级、房屋建筑工程施工总承包一级、机电安 装施工总承包一级、 市政公用工程总承包一级等资质，具有压力容器 （第 类低中压容器，球形储罐现场阻焊）特种设备制造许可证，具有压力管道 总体试生产方案 7 （GA1 乙级，GB1（含 PE 专项）、 GB2，GC1 级，GD2 级）、锅炉（ 1 级） 特种设备安装改造维修许可证，具有安全生产许可证。资质符合国家规定 要求，施工单位依据设计完成了安装工程。 3 监理单位情况 本项目由具有化工石油工程监理乙级资质的滨州润丰化工工程监理有 限公司监理。 4 建设任务完成情况 液化气综合利用项目10 万吨/年 MTBE 异构&醚化装置、3 万吨/
16、年叔丁 醇装置、 20 万吨/年异辛烷装置及配套公用工程及辅助生产设施经过建设单 位、设计单位、施工单位、监理单位的共同努力，目前已经安装完毕，并 对工程质量进行了初步验收，项目总体符合预期设计要求，具备吹扫、试 压、试生产条件。 1.3 一期工程设计主项 原料预处理单元东、叔丁醇装置、异辛烷装置由异辛烷西侧的化验、 操作室进行控制，丁烯异构化及醚化装置由东侧控制室控制。 本项目总平面布置情况一览表 编号 功能区 名称 相对 位置 周边设施 设计距 离 标准要求检查依据 符合 性 备注 1 异辛烷 装置 西 化验、 操作 室 46 40 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 一类
17、全 场重要 设施 南 叔丁醇装 置 30 30 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 南 原料预处 理单元 （东） 33 30 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合注4 东北 配 电 室 （ 区 域变电站） 39 35 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 二类区 域重要 设施 总体试生产方案 8 2 原料预 处 理单元 （西） 东 原料预处 理（东） 34 30 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 西 工 业 仪 表 风系统 53 35 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 二类全 场重要 设施 南 碳四深加 工系统 3
18、0 30 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 北 化验操作 室 53.2 40 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 一类全 场重要 设施 3 原料预处 理单元 （东） 东 叔丁醇装 置 19 - GB50160-2008 第4.2.12 条 符合注4 南压缩机棚 35 30 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 4 叔丁醇 装置 东 MTBE 专 用装置变 配电室 27.3 26.25 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 二类区 域重要 设施 西 碳四深加 工系统 36.5 30 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合
19、南压缩机棚 30 30 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 5 压缩机 棚 东 MTBE 专 用装置变 配电室 27 26.25 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 二类区 域重要 设施 东南 醚化装置 加热炉 25 22.5 GB50160-2008 第5.2.1 条 符合注5 6 MTBE 异构 & 醚化装 置 东 MTBE 专 用装置控 制室 17.3 15 GB50160-2008 第5.2.1 条 符合 西 碳四深加 工装置 39.6 30 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 北压缩机棚 20 15 GB50160-2008 第4.2.
20、12 条 符合注5 南 52000m 3 内浮顶罐 区 31.7 30 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 总体试生产方案 9 7 装置控 制室 （区域 重要设 施） 西南 52000m 3 内浮顶罐 区 34 30 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 东南 63000m 3 内浮顶罐 区 55 30 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 8 地面火 炬 东围墙33 - - 符合 西 3000m 3 内 浮顶罐 38 25 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 西南 液化烃装 卸区 48.5 25 GB50160-2008 第4.2.
21、12 条 符合 9 导热油 炉 东厂区围墙26 - - 符合 北厂区围墙31.8 - - 符合 南消防水罐40 - - 符合 10 汽车装 卸区 东厂区围墙 50 25 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 南厂区围墙 29 25 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 西 液化烃球 罐区 45.5 45 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 北 内浮顶罐 区 20.3 15 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 东北地面火炬 48.5 25 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 11 12 1000m 3 液 化 气 球罐区
22、 东 63000m 3 内浮顶罐 区 39 25 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 北 52000m 3 内浮顶罐 区 26 25 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 南 液化气球 罐装卸泵 15 15 GB50160-2008 第5.3.5 条 符合 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 10 - 12 4 3000m 3 液 化 气 球罐区 东北 63000m 3 内浮顶罐 区 56 35 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 东 汽车装卸 车 45.5 45 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 北 液化气
23、球 罐装卸泵 16.6 15 GB50160-2008 第5.3.5 条 符合 13 5 2000m 3 内浮顶 MTBE 罐区 西 2000m 3 内 浮顶罐装 卸泵 12.2 10 GB50160-2008 第5.3.5 条 符合 14 6 3000m 3 内浮顶 异辛烷 罐区 东 3000m 3 内 浮顶罐装 卸泵 13 10 GB50160-2008 第5.3.5 条 符合 东北污水池 46.5 15 GB50160-2008 第4.2.12 条 符合 15 循环水 冷却塔 东厂区道路 24 15 GB50489-2009 第5.3.3 条 符合 东配电室 43.5 25 GB5048
24、9-2009 第5.3.3 条 符合 北围墙 17.5 15 GB50489-2009 第5.3.3 条 符合 南 异辛烷装 置 33 30 GB50489-2009 第5.3.3 条 符合 根据上表可知， 本项目建构筑物之间的距离、装置内布置符合 石 油化 工企业设计防火规范GB50160-2008 、化工企业总图运输设计 规范 GB50489-2009的有关规定。 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 11 - 1.4 主要生产装置工艺路线简述 1.4.1 叔丁醇工艺流程简介 该工艺包括：原料处理、水合反应器、TBA 提浓塔、 TBA 精制塔。 原料处理部分 原料加氢精
25、制的目的是通过加氢脱除原料中的丁二烯，加氢反应是 放热反应。 原料自罐区经进料泵进入碳四分离塔，脱离了重组分的碳四 由塔顶经冷凝器冷凝后进入碳四回流罐，一部分打回流， 一部分进加氢 装置。碳四塔底重组分自压到碳五分离塔进料。碳五塔顶出成品碳五由 碳五回流泵采出装置，碳五塔底重组分经冷凝器冷却后自压到罐区。碳 四馏分由加氢反应器进料泵抽出经反应器进料换热器换热，加热到反应 温度后进入加氢反应器， 碳四馏分从加氢反应器底部进入反应器床层与 氢气在催化剂的作用下反应。反应后的碳四馏分从加氢反应器顶部出 来，作（ TBA）叔丁醇原料使用。碳四馏分经加氢精制后，丁二烯含量 100ppm ，二甲醚100p
26、pm 。 （2）水合反应 混合碳四中的异丁烯和水在阳离子交换树脂的作用下，反应生成叔 丁醇（ TBA）。该反应在液相中进行，属放热反应。TBA 合成反应器 为逆流床，来自罐区的碳四组分预热到一定温度后从反应器下部进料， 来自管网的去离子水预热到一定温度后从反应器上部进料，水为连续 相，碳四为分散相，两相逆流操作，控制反应器的压力、水烃比及水的 界位，在催化剂的作用下，碳四中的异丁烯与水反应生成TBA，反应 后的剩余碳四从反应器顶部排出进缓冲罐，然后，根据现场情况， 送至 异构化装置；含TBA 的水溶液从反应器底部排出进TBA 提浓塔。 （3）TBA 提浓 进入 TBA 提浓塔的稀醇水，通过共沸
27、精馏，提浓至85%的 TBA 从塔顶排出，进入TBA 精制塔，脱醇水从提浓塔塔底排出，经树脂处 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 12 - 理后返回至水合反应器循环使用。 （4）TBA 精制 来自提浓塔的85%TBA 进入 TBA 精制塔， 以正己烷为共沸剂， 采 用三元共沸技术，将TBA 的纯度由 85%精制到 99.5% ；无水 TBA 由 塔底排出直接进罐区产品TBA 罐；剩余的含醇水溶液返回至提浓塔。 1.4.2 MTBE 异构&醚化装置工艺流程 装置主要包括原料预处理单元、异构化单元和MTBE 单元，当采 用裂解碳四作为装置原料时，裂解碳四通过预处理单元脱除碳
28、三、碳五 以上组分即可达到异构化反应原料要求，直接送至异构化单元。 1、碳四预处理单元 1）原料脱碳四部分 原料裂解碳四由P-601 泵及流量调节计量后，进入脱碳四塔 C-601 ，通蒸汽进塔底再沸器进行加热，蒸汽量由灵敏点温度控制。原 料中的碳四轻组分从塔顶排出，经冷凝器 E-601 进回流罐 V-601 ，再经 回流泵 P-602 增压后，一部分经计量后返回C-601 塔作回流液，一部 分通过加氢进料泵进加氢反应器R-601 ；C-601 塔顶压力控制在 0.6MPa （表）。塔底出料由塔釜液位控制，碳五、碳六等组分从塔底 排出，进碳五分离塔。 2）加氢部分（本工段设双线） 进入反应器 R
29、-601 的氢气流量、碳四流量及入口温度必须严格控 制，氢气与碳四二烯烃的比例为34：1（mol/mol ）。在加氢催化剂 的作用下， 碳四中的丁二烯转化为相应的正丁烯；反应后的物料经循环 冷却器 E-604 冷却后进入第一加氢液罐V-602 ， V-602 液位控制在 1/2 2/3 。加氢反应为强放热反应，利用加氢循环泵P-604 将反应后的物料 按一定比例返回至反应器入口以控制反应温度，预加氢后碳四进第二加 氢反应器 R-602 。 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 13 - 加氢过程所用的氢气来自制氢系统，氢气压力为 1.52.0MPa ，未 加氢的氢气及新鲜氢
30、气进入氢气缓冲罐V-604 ，再由压缩机K-601 压 缩后，经循环轻缓冲罐V-605 缓冲后分别进反应器R-6010 和 R-602 。 3）碳四脱除碳三和碳五分离部分 加氢后的混合碳四经P-605 进入脱碳三塔C-602 ，通蒸汽进塔再 沸器 E-607 进行加热，蒸汽量由灵敏点温度控制。原料中的碳三轻组 分从塔顶排出，经冷凝器E-608 进回流罐 V-605 ，再经回流泵P-606 增压后，一部分经计量后返回C-602 塔作回流液，控制V-605 液位在 1/2 2/3， 其余碳三进罐区。 C-602 塔顶压力控制在1.01.5MPa（表） 。 塔底出料由塔底液位控制，碳四馏分从塔底排出
31、，经冷却器E-609 冷 却后进异构化单元。来自C-601 塔底的碳五重组分进入碳五分离塔 C-603 ，塔釜加热蒸气流量由灵敏点温度控制。碳五由塔顶采出，经冷 凝器 E-611 进回流罐 V-606 ，再经回流泵P-607 增压后，一部分经计 量后返回 C-603 塔作回流液，其余碳五出装置进罐区。控制V-606 液 位在 1/22/3，C-603 塔顶压力控制在0.2 0.3MPa （表）。塔底出料 由塔底液位控制，碳六等重组分从塔底排出，出装置进罐区。 2、异构化单元 1）反应部分 原料液化气经过异构碳四进料泵（P-301 ）升压后进入原料汽化器 （E-302 ），以丁烯脱重塔（C-30
32、2 ）塔顶气作为汽化热源使碳四进料 全部汽化， 汽化后原料进一步与反应产物进行换热以回收热能，最后进 入异构加热炉（ F-301 ）加热至反应温度进入异构化反应器（R-301 ） 进行异构化反应使液化气中的正构碳四烯烃、顺反碳四烯烃异构化为异 丁烯。反应产物依次通过第二异构换热器（E-304 ）、第一异构换热器 （E-303B ）、异构产物空冷器（ A-301 ）换热、冷却后进入异构缓冲罐 （D-303 ），进入分离部分。 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 14 - 2）分离部分 异构缓冲罐的气相部分通过异构压缩机（K-302 ）升压后冷凝，与 液相部分一起通过异构产物
33、泵（P-303 ） 升压后送入丁烯脱轻塔 （C-301 ） 脱除轻组分，丁烯脱轻塔顶气相通过丁烯脱轻塔冷凝器（E-308 ）冷凝 后进入丁烯脱轻塔回流罐（D-306 ），一部分作为塔顶回流返回丁烯脱 轻塔塔顶， 另一部分泵送出装置。 塔底物料一部分通过丁烯脱轻塔再沸 器（ E-307 ）加热返回塔内作为热源，另一部分自压至丁烯脱重塔 （C-302 ）脱除重组分。 自丁烯脱轻塔来的反应产物进入丁烯脱重塔中部，塔顶气相首先通 过原料汽化器（ E-302 ）作为汽化器热源，再经过丁烯脱重塔冷凝器 （E-310A/B ）冷却后进入丁烯脱重塔回流罐（D-307 ），回流罐液相经 过丁烯脱重塔回流泵升压后
34、分两部分，一部分作为脱重塔顶回流液返回 塔顶，另一部分送至MTBE 单元。 3、MTBE 单元 1）反应部分 自异构化单元来的碳四组分进入中间缓冲罐经过醚化碳四进料泵 （P-401 ）升压与装置外来甲醇按比例混合，经混合器（H-301 ）与循 环碳四组分一起通过醚化预热器（E-401 ）加热至反应温度后送入第一 醚化反应器（ R-401 ）发生醚化反应生成MTBE ，反应产物分两路，一 路经过醚化外循环泵（P-403 ）加压后返回循环使用，另一路经过醚化 中间冷却器（ E-403 ）冷却至反应温度进入第二醚化反应器（R-402 ） 进行反应，使总异丁烯转化率达到9095% ，反应产物经过催化蒸
35、馏 塔进料预热器（E-411 ） 与 MTBE 产品换热后进入催化蒸馏塔 （C-401 ） 。 在催化蒸馏塔内进行MTBE 分离及未转化异丁烯的进一步醚化反 应，以使异丁烯的总转化率达到99%以上，催化蒸馏塔顶气相经过催 化蒸馏塔冷凝器（E-404 ）冷却后进入催化蒸馏塔回流罐（D-402 ）， 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 15 - 经过催化蒸馏塔回流泵升压后分两路，一路作为塔顶回流返回催化蒸馏 塔，另一路进入甲醇萃取塔（C-402 ）脱除液化气组分中的甲醇。塔底 物料一部分经过催化蒸馏塔再沸器（E-405 ） 加热后返回塔底作为热源， 另一路经过催化蒸馏塔进料预
36、热器和MTBE 冷却器（E-406 ）换热冷却 后作为产品送至罐区。 2）甲醇回收部分 自反应部分来的含醇液化气进入甲醇萃取塔（C-402 ）与工艺水逆 流接触后脱除甲醇， 塔顶液化气分两路， 一路作为循环物料返回丁烯缓 冲罐作为反应组分循环使用，另一部作为副产品送出装置。塔底含醇水 在萃取水换热器（ E-409 ）内与萃取水换热后进入甲醇回收塔（C-403 ） 进行甲醇回收。塔顶气相经过甲醇回收塔冷凝器（E-407 ）冷却后进入 甲醇回收塔回流罐（D-403 ），液相经过甲醇回收塔回流泵（P-405 ） 升压后分两路， 一路作为塔顶回流返回甲醇回收塔，另一路作为甲醇原 料返回醚化单元循环使用
37、。塔底物料一部分经过甲醇回收塔再沸器 （E-408 ）加热后返回塔底部，另一部分通过萃取水换热器降温后由萃 取水泵（ P-406 ）升压，再通过萃取水冷却器（E-410 ）冷却后返回甲 醇萃取塔循环使用。 1.4.3 异辛烷装置工艺流程 异辛烷装置由反应部分、制冷部分、流出物处理部分、分馏部分、 酸碱系统和放空系统组成。 a）反应部分 烯烃与异丁烷的反应， 主要是在硫酸催化剂的存在下，二者通过某 些中间反应生成汽油馏分的过程。从脱轻烃塔来的碳四馏分与脱异丁烷 塔顶过来的循环异丁烷混合后，与反应器净流出物在进料-流出物换热 器中换冷至约13.5，产生的游离水经原料脱水器分出，从而使该物 流中的游
38、离水含量降至10ppm（w）以下。然后，该物流再与循环冷剂 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 16 - 直接混合并使温度降低至约3.5进入反应器。烯烃和异丁烷进料与循 环的异丁烷和冷剂一起进入四台并联的反应器，在反应器中以浓硫酸做 催化剂，发生烯烃与异丁烷之间的烷基化反应。每台反应器都有一个 搅拌器， 以使浓硫酸与烯烃在搅拌桨的作用下充分混合产生乳化，并在 反应器内循环。 从反应器中引出反应完全的酸烃乳化液，直接进入酸沉降器， 以 使烃类与硫酸分离。乳化液的密度小，自酸沉降器返回的酸的密度大， 两者之间存在密度差，另外，由于酸沉降器位置高于反应器，密度大的 酸靠重力作用
39、流回反应器，而密度小的乳化液则向上流动进入酸沉降 器。靠密度差进行酸烃两相的沉降分离。酸相流回反应器循环使用，烃 相物流经减压控制阀后造成低温、低压，这路冷流体被用作冷剂，流经 反应器管束， 以除去烷基化反应热。 换热后，汽液相的温度约0.8， 进入缓冲闪蒸罐。 缓冲闪蒸罐是一个带隔板，并有共同分离空间的卧式容器，隔板一 侧为流出物冷剂的气液分离物（-0.46 ），另一侧为异丁烷冷剂 （-8）。整个缓冲罐的操作压力为0.012MPa （G）。 为了便于观察， 缓冲闪蒸罐有一个分酸斗放在地面上，可借助分酸 斗上的液面计观察酸烃界面。正常情况下， 分酸斗内的酸位很低，一旦 反应器管束发生泄漏，分酸
40、斗内将发现大量硫酸。 98%的浓硫酸先进入流出物处理部分酸洗沉降器洗涤反应流出物， 然后连续进入一级反应器。溶于反应流出物中的酸溶性油，经酸洗沉降 器酸洗后带入反应器，在反应条件下再还原为烃类和酸。浓度约94% 的废硫酸连续地从一级酸沉降器放出，并进入二级反应器， 由二级酸沉 降器连续放出的废酸浓度约90%，排放至酸放空罐，其温度为7。 自缓冲闪蒸罐来的反应流出物在进料-流出物换热器中与新鲜进料 和循环异丁烷换热升温到29，进入流出物处理部分的酸洗沉降器。 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 17 - 反应流出物在缓冲闪蒸罐分出的汽相，去制冷压缩机系统。 流出物 液相和循
41、环冷剂异丁烷在罐内有足够的汽相空间，以防止汽相中的雾沫 夹带。 b）制冷部分 反应器的进料温度，要求冷到3.5 ，这一要求是由在反应进料中 混入低温循环冷剂来实现的，为此要一套制冷系统来满足这一要求。 缓冲闪蒸罐汽相空间的平衡蒸汽，由挡板两侧汇集到气体出口管， 进入制冷压缩机入口，考虑到设备之间有一定距离，为了保护压缩机， 使之不带入管线中的油气冷凝液，在压缩机入口前设有压缩机入口分液 罐。制冷压缩机为中间加气式四级离心压缩机，由电机驱动。 压缩机的入口压力会影响冷剂的温度并进一步影响到反应温度。因 此，采用压控方法消除入口压力波动，即将压缩机的出口气体，经反喘 振管线循环回到入口侧。由二级节
42、能罐进入缓冲闪蒸罐的液体经过闪 蒸，可以冷却循环的热气体。而压缩机入口温度， 可用冷剂支管上的温 控阀迅速冷却返回入口侧的热气体的方法控制。 压缩机设有四级反喘振保护系统，第一级的保护原理是： 一旦压缩 机入口流量接近喘振点，便由低流量选择器和流控阀的作用，很快打开 调节阀， 使反喘振回路立即启用；第二级防喘振系统， 监测二级节能罐 返回压缩机的流量与第一级流量的总和，为防止喘振， 压缩机的出口气 体，可以经调节阀直接减压进二级节能罐，再循环回到压缩机的第二级 叶轮入口。 同样，通过压缩机出口管线上的流控阀，将出口热气体流经 一级节能罐， 使气体降温后进入压缩机第三级叶轮进口，可保护压缩机 第
43、三和第四级叶轮，避免喘振。二、三级旁路热气流，都在返回压缩机 前与一、二级节能罐进料气流混合，使热气流冷却到必要的温度。 压缩机的排出气体， 在冷剂冷凝器中全部冷凝并收集在冷剂缓冲罐 中。冷剂缓冲罐的压力由压控阀控制，低压时由冷剂冷凝器旁路气体补 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 18 - 充压力； 高压时打开去火炬系统调节阀泄压，放出不凝气。 缓冲罐轻烃 减压，去两级节能罐。 节能罐使一部分气体，不必经压缩机出口压力而 膨胀到入口压力， 从而节省了压缩功。 两级节能罐的闪蒸气体均返回压 缩机，而一级节能罐的液态烃进入二级节能罐，从二级节能罐底部出来 的轻烃进入压缩机入
44、口缓冲闪蒸罐中冷剂侧。各段闪蒸的综合效果， 视 冷剂降温到需要的程度而分别以汽相或液相的方式返回到压缩机和反 应器，从而实现了冷剂的循环。 c）流出物处理部分 从酸沉降器出来的反应流出物中，含有少量夹带的酸和硫酸与烯烃 反应生成的中性硫酸酯。这些酯类如不脱除， 将在高温条件下在脱异丁 烷塔内分解放出SO2 ，若遇到水分后，会对脱异丁烷塔顶系统造成严 重的腐蚀。 此外，硫酸酯还会使脱异丁烷塔底重沸器结垢。因此该部分 将解决脱硫酸酯的问题。 1、酸洗系统 硫酸流经以下设备：混合喷射器，静态混合器和酸洗沉降罐。 流出物由缓冲闪蒸罐，经泵送往进料-流出物换热器向进料提供冷 量后升温到 29，进入酸洗系
45、统。首先与循环酸和补充新酸在混合喷 射器内混合。循环酸量为流出物的20% （v），新鲜酸补充量取决于反 应器需要。 混合喷射器安装位置低于酸洗沉降器，以形成没有酸泵的酸 循环。在混合喷射器后安装静态混合器，以强化物流进入酸洗沉降器之 前的进一步混合。 流出物与酸在沉降器内分离，从沉降器底部放出酸和被溶解了的硫 酸酯，被送回一级反应器，流出物在沉降器的上部。 2、碱洗系统 热碱水洗系统的作用是去除残余酯和夹带酸的再精制过程。有以下 主要设备：静态混合器、碱洗沉降器、碱水异辛烷换热器、碱洗循环 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 19 - 泵和碱液补充泵。 从酸洗系统来的流出
46、物，与热碱水在静态混合器中充 分混合， 49的烃碱混合物直接进入碱洗沉降器内进行分离。含硫 酸盐的水溶液，用碱洗循环泵从碱洗沉降器底部抽出，送回静态混合器。 （在碱水异辛烷换热器中，被脱异丁烷塔底产品加热，换热温度要求 碱洗后流出物温度达到49）。补充 10%的新鲜碱液，维持循环碱水 的 pH 值达到 8-10 。 来自碱洗沉降器顶部的精制流出物被脱异丁烷塔底 产品加热后进入脱异丁烷塔。 由于烃流出物要饱和部分水分，有必要向碱洗系统补水。但水也稀 释了碱洗溶液的浓度。因此，循环使用的废碱水中硫酸盐的含量不会增 加太多，可以维持大约5000 毫克/升左右。 选择 49的碱洗温度是为了破坏残留的硫
47、酸酯。温度太低，不利 于酸酯水解； 温度太高， 流出物会携带较多的水进入脱异丁烷塔，对塔 的操作和腐蚀会带来不利的影响。 d）分馏部分 经酸、碱洗后， 携带饱和水分的精制流出物进入脱异丁烷塔，塔顶 气体经冷凝后进入回流罐，由回流泵抽出，一部分返回塔顶作为回流， 一部分经循环异丁烷冷却器冷却到40循环回反应部分，以保证反应 器总进料中适当的异丁烷和烯烃比例，多余的异丁烷送出装置。塔底丁 烷和烷基化油自压进入正丁烷塔。 在汽提段有卧式热虹吸式重沸器，采用导热油加热。 正丁烷塔顶蒸 出的 正丁烷经塔顶冷凝器冷凝后进入塔顶回流罐。冷凝液经回流泵升 压后，一部分返回塔顶作为回流，另一部分经冷却器冷却到4
48、0后出 装置。 塔底异辛烷产品，经脱异丁烷塔进料-塔底产品换热器、碱水-异辛 烷换热器与塔进料和循环碱液换热，再经异辛烷冷却器冷却到40后， 经泵送出装置。 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 20 - e）酸、碱系统及放空系统这部分系统包括：酸碱贮罐、放空分液罐和 酸性水中和池。 1、酸贮罐及酸放空系统 由于烷基化过程采用98%的硫酸作为反应催化剂和流出物精制 剂，因此设置该系统就是为了避免伤害，以确保安全生产和排放含酸物 流。新鲜酸罐容量500m3 ：用以接收装置外送来的新鲜硫酸，罐内以 氮气覆盖， 防止空气中的水分进入罐内造成酸的稀释和设备腐蚀。在生 产时，用新酸泵
49、向反应部分送酸。 酸放空罐： 酸沉降器中含有和携带烃类的废酸在酸放空罐闪蒸。沉 降分出的上层轻烃， 翻越内挡板并由泵送回反应器，闪蒸出的油气在经 放空分液罐放到火炬总管之前，要经过酸性气碱洗罐。 废酸用泵送往废 酸贮罐。 酸放空罐的另一作用是对酸性放空介质起到泄压作用，经酸性 介质放空总管， 气、液含酸介质进入酸放空罐分出酸后放空和废酸放空 时同样的方式处理。 酸放空罐还可以当酸贮罐用。其容积足以存放一个 反应器内酸加上高0.9 米的酸沉降器液位的酸。 它也可以供管线和仪表 作间断放空用。 酸性气碱洗罐： 作用是处理来自酸放空罐的油气，防止直接进入火 炬系统造成腐蚀问题。该设备为一立式罐，内装50mm 陶瓷拉西环填 料并充满碱液。 酸性气从填料段下部进入，向上流经碱液被中和。间断 补充新鲜水到酸性气碱洗罐，以补偿由于放空气体饱和水分后的碱洗系 统水损失。 2、碱系统 异辛烷装置使用10%NaOH 碱液处理反应流出物，碱洗酸性气并 中和酸性废水。 新鲜碱由碱储罐用泵连续送往精制部分和间断送往酸性气碱洗罐。 需要时靠位差自流入酸性水中和池。 广饶华邦化学有限公司液化气综合利用项目总体试生产方案 - 21 - 废碱贮罐容量50m3 ：从