2013.3醇基多联产项目一期工程13万吨年碳四选择加氢装置工艺包技术附件-原稿-333

江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装罝江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装置中国石化齐鲁分公司研究院1.1.2工艺流程说明来自MTO装置的碳四原料经原料泵（P101）加压后送到碳四原料预热器（E101），预热后的碳四先与经过质量流量计计量和控制的氢气汇合，再进入静态混合器（M101）混合，然后从一段加氢反应器（R101）的底部进入反应器；在一段反应器（R101）中大部分1,3-丁二烯与氢气反应生成丁烯，反应后的物料从反应器顶部流出进入中间冷却器（E102），将温度降至预定温度后与经过质量流量计计量和控制的第二股氢气汇合，再进入静态混合器（M102）混合后，进入二段加氢反应器（R102）；在二段反应器中氢气与碳四物料中剩余的1,3-丁二烯在催化剂的作用下几乎反应完全，生成丁烯及少量的正丁烷，同时部分1-丁烯异构化反应生成顺、反-2-丁烯。加氢反应器为绝热固定床反应器，加氢反应为放热反应，反应床层有一定的温升，温升的大小主要取决于原料中1,3-丁二烯的浓度。反应器系统压力通过调节阀控制在预定压力范围。加氢反应后的碳四物料自反应器（R102）顶部送至产品冷却器（E103）；冷却后的物料进入闪蒸罐（V102），物料中的二甲醚、反应剩余的氢气、C1~C2烃以及一部分碳四，作为不凝气从闪蒸罐顶部排放到燃料气系统，碳四作为醚化原料出装置。工艺流程图见附图1。1.2工艺条件一段加氢反应器初步操作条件：压力：1.5〜2.0MPaG反应器入口温度：40〜60℃（反应初期〜反应末期）液相体积空速：10h-1H2/C4==：1.0〜2.0mo1/mo1二段加氢反应器初步操作条件：压力:1.5〜2.0MPaG反应器入口温度：40〜60℃（反应初期〜反应末期）液相体积空速：10h-1H2/C4==2.0〜5.0mol/mol产品外送压力：1.2MPa附件2设计基础2.1总论江苏斯尔邦石化有限公司MTO装置副产13万吨/年碳四组分，拟经过选择性加氢、MTBE后，生产丁二烯。需与其配套新建一套13万吨/年MTO碳四原料选择加氢预处理装置。中国石化拥有成熟的碳四选择加氢技术。中国石化开发的MTO碳四原料选择加氢技术是一在绝热固定床反应器中气、液、固三相的反应过程。该工艺技术的特点之一是将丁二烯与氢气反应生成单烯烃和少量的烷烃，而原有的单烯烃并不损失，保持丁烯较高的收率；特点之二是反应条件缓和、氢气耗量小、装置开停工方便。2.2装置的加工能力江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装罝1江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装置中国石化齐鲁分公司研究院1装置公称规模：13万吨/年年时数：8000小时操作弹性：60%〜110%2.3原料规格江苏斯尔邦石化有限公司提供了MTO装置的碳四物料组成，氢气进料规格未提供，按常规要求列出。a.来自MTO装置的碳四物料流量是16250kg/h，碳四进料组成具体内容见表2-1。表2-1MTO装置碳四物料组成b.所需氢气由氢气管网提供。温度：常温；压力：2.4MPa。建议的氢气进料规格见表2-2。表2-2氢气组成2.4产品规格选择加氢装置产品为MTBE装置进料，加氢产品须满足MTBE装置对原料杂质的要求。选择加氢产品指标规格要求见表2-3。表2-3产品指标含量要求2.5催化剂规格及用量MTO碳四原料选择加氢催化剂（设计参考催化剂QSH-06）规格见表2-4。保护剂（设计参考催化剂QBH-02）规格见表2-5。催化剂一次装入量和消耗量见表2-6。表2-4MTO碳四选择加氢催化剂物性指标组分含量，wt%组分含量，wt%丙烯异戊烯丙烷正戊烯甲基乙炔正戊烷异丁烷戊二烯异丁烯己烷丁烯-1己烯丁二烯水正丁烷甲醇反丁烯-2DME顺丁烯-2甲乙酮异戊烷乙醛合计序号项目单位指标1234无游离水51名称单位含量要求丁二烯wppm≯100总烯烃收率%≮100项目单位指标一段选择加氢催化剂外观灰褐色球状规格mm破碎强度N/颗堆密度Kg/m3钯含量%（m/m）江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装罝2江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装置中国石化齐鲁分公司研究院2表2-5保护剂物理性质表2-6催化剂、保护剂一次装入量和消耗量2.6分析方法建议的分析项目及分析方法见表2-7。表2-7分析项目表2.7特殊设计要求1)设计要保证装置使用寿命至少20年。2)应釆用DCS系统。SIS系统通过采用SIL3等级，减少火炬排放。3)装置的设计要达到在装置稳态运行时，操作人员最少。4)在进行工艺系统设计时，要将最好的工业应用经验应用到控制、安全和停工的设计中。5)工艺系统的设计要应用最好的工业应用经验，将操作人员接触液体物流导致职业病的风险降到最低。要考虑必要的安全预警和劳动保护措施。6)要有将在装置正常操作、开工和停工过程中产生的排放物、外泄物和废产品降到最小的措施。尽可能在界区内处理废气、废液和淤泥，以防止污染环境。7)设备的设计和备品备件应满足在装置计划的停工检修之间连续运转。8)紧急放空时的排放物、烃类蒸汽、液体烃和有毒物质应被排放到统一的火炬系统中。2.8三废处理装置三废排放指标满足国家相关标准。选用低噪声设备以减小噪声。装置内噪声达到中国国家标准《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87—85）的要求。2.8.1废水寿命年3年（正常使用情况下）二段选择外观灰褐色球状规格mm加氢催化剂破碎强度N/颗堆密度Kg/m3钯含量%（m/m）寿命年3年（正常使用情况下）序号项目单位指标1外观白色球状2规格mm253破碎强度N/颗404堆密度Kg/m3600〜7005使用期年3年序号名称首次装入量首次装入重量，吨正常消耗量，kg/吨C41一段催化剂2二段催化剂3保护剂序号采样编号采样地点分析项目分析方法分析次数次/班11一段加氢反应器入口碳四原料组成422一段加氢反应器出口一段加氢后碳四组成433二段加氢反应器出口加氢后碳四产品组成444一段加氢反应器入口碳四总硫1次/天55一段加氢反应器入口碳四中微量水1次/天江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装罝3江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装置中国石化齐鲁分公司研究院3本单元不产生废水，没有废水污染问题。在换热器和塔区周围设有围堰，收集含油雨水和地面冲洗水，并排放至污水处理场。2.8.2废气本装置在正常生产期间无废气排放，因还原催化剂、事故及正常开停车等原因产生的废气物、安全阀放空物排入瓦斯管网系统；开停车期间吹扫装置所用氮气等高点排空。火炬排放量（考虑最大工况、最小工况、停电、火灾等），提供数据如下：2.8.3废渣本装置产生的废渣即为废催化剂，这些废催化剂无毒、无腐蚀性，催化剂厂家协助回收。2.8.4噪声噪声污染源为机泵产生，声压级为不大于85dBA。4.2公用工程消耗装置的能耗，具体指标见表2-5。表2-5消耗定额表上述蒸汽用量及循环水用量是理论计算值，未考虑热损失，因此供热设备和管线要有很好的保温措施。附件5设备5.1设备清单5.1.1反应器本装置设有反应器2台，反应器清单见表5-1。表5-1反应器清单瓦斯管网安全阀最大工况正常工况流量，t/h16.250.027温度，℃9040组成同碳四原料同不凝气序号名称规格单位吨碳四原料消耗定额消耗量每小时每年1循环水T入32℃T出42℃吨2水蒸汽0.5MPaG,159℃吨3电380/220VKW江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装罝4江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装置中国石化齐鲁分公司研究院45.1.2换热器换热器有3台。换热器清单见表5-2。表5-2换热器清单5.1.3容器容器清单见表5-3。表5-3容器清单5.1.4机泵及其它设备在本界区设加氢原料泵2台，本装置出料靠压力差输送，设开停工泵2台，泵设备表见表5-4,其它设备汇总如表5-5所示。表5-4机泵清单表5-5其它设备清单序号编号名称数量（台）操作介质温度，℃压力MPa（G）规格及内部结构（设备型式）材质设计操作设计操作1R101加氢反应器1碳四、H2200正常1002.21.51000×7600Q345R活化150（切线高度）2R102加氢反应器1碳四、H2200正常1002.21.51000×7600Q345R活化150（切线高度）序号编号名称数量（台）操作介质温度，℃压力，MPa（G）材质管程壳程管程壳程管程壳程进出进出进出进出管程壳程1E101R101进料预热器1C4蒸汽2E102R101出料冷却器1循环水C43E103加氢产品冷却器1循环水C,序号编号名称数量（台）操作介质温度，℃压力MPa（G）规格及内部结构（设备型式）材质设计操作设计操作1V101加氢原料罐1碳四2500×7000（切线长度）Q345R2V102加氢产品罐1碳四2500×7000（切线长度）Q345R序号编号名称数量（台）操作介质操作条件型式材质操作备用温度压力MPa（G）℃进口出口1P101A/B加氢原料泵11碳四400.82.2离心泵碳钢2P102A/B加氢产品泵11碳四401.22.0离心泵碳钢江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装罝5江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装置中国石化齐鲁分公司研究院5附件6装置占地6.1装置占地装置占地面积约200m2，建议总体平面布置图见附图2。7.2装置工艺包的设计要求装置工艺包的设计内容遵照《石油化工装置工艺设计包（成套技术工艺包）内容规定》（SHSG-052-2003）的要求。7.3编号原则设备、管道、仪表等的编号原则执行总体院编制的《设备、仪表及管道编号规定》（191111W0000-EN-B07-000001Revl）。7.4测量系统编码和标准所有设计文件将釆用SI单位制。工艺包釆用的设备、仪表、管线编码原则由业主方提供。调查表要在开工会期间达成一致。标准和规范按被许可方提供的项目总体统一规定执行。原则上采用石油化工标准。附件8应用业绩采用齐鲁分公司研究院开发的轻烃原料选择加氢工艺技术已在国内建成不同规模的工业装置多套。催化剂全部由山东齐鲁科力研究院有限公司生产提供，轻烃选择加氢装置最大生产规模为33万吨/年，最小生产规模为3万吨/年，已投产装置全部一次开车成功，各项技术指标达到设计要求。齐鲁分公司研究院轻烃原料选择加氢工艺技术推广应用情况见表8-1。表8-1齐鲁院选择加氢技术应用业绩序号编号名称数量（台）操作介质操作条件型式材质操作备用温度压力MPa（G）℃进口出口1M101静态混合器1碳四、H2碳钢2M102静态混合器1碳四、H2碳钢3C101气体质量流量计1H2316L3C102气体质量流量计1H2316L应用厂家规模，万吨/年装置工艺开工时间齐鲁石化烷基化1998.5抚顺石化烷基化1999.4上海石化烷基化2000.3泰州石化MTBE2000江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装罝6江苏斯尔邦石化有限公司13万吨/年MTO碳四选择加氢装置中国石化齐鲁分公司研究院6附件9专利商的供货范围9.1工艺设计包(1)范围工艺设计包为从碳四原料进界区至产品出装置整个工艺生产过程，包括加氢反应系统、分馏及生产所必需的公用工程、水、电、气、风、蒸汽、凝液系统等。(2)内容工艺设计包内容及深度按照本项目的工艺设计包（成套技术工艺包）内容规定执行附件10会议、设计和技术文件10.1会议安排许可方应和合理数量的被许可方工作人员（以及按照被许可方的要求参加会议的被许可方承包商的工作人员）一起参加下列会议：(1)在被许可方处进行项目启动开工会，评估项目设计基础。(2)工艺包审查会。(3)装置试车方案讨论会。被许可方参会人员（包括被许可方承包商的工作人员）的交通、住宿和生活费用由被许可方负担。许可方的交通、住宿和生活费用由许可方承担。可以参加由被许可方要求召开的包括承包商在内的其它会议。10.2技术交付许可方应向被许可方提供10份纸件文件和3份电子文件（不可编辑版）