芳烃联合装置教学提纲
芳烃联合装置
芳烃联合装置
抽提蒸馏塔塔顶产品为非芳烃，作为非芳烃副产品送出装置，塔底产物为富含苯的溶剂，送溶剂回收塔作为进料。抽提蒸馏塔重沸器热源由中压蒸汽提供，通过控制加热蒸汽量来调节热负荷，加热蒸汽分成两股进行控制，主流股（约80%）由定流量控制，次流股流量（约20%）由灵敏板温度与流量串级控制。 溶剂回收塔的作用是实现苯产品与溶剂的分离。溶剂回收塔在减压下操作，塔顶残压由压力控制器控制回收塔蒸汽喷射泵的尾气返回量或氮气吸入量进行调节。溶剂回收塔塔顶产物为苯产品，经白土处理后送往苯检验罐，塔底贫溶剂大部分直接循环使用，少部分去溶剂再生罐进行减压蒸发再生后循环使用。溶剂回收塔重沸器热源由中压蒸汽提供，加热量由重沸器出口凝结水流量进行控制。 溶剂再生罐实际上是一个减压蒸发器，操作压力由压力控制器控制再生罐蒸汽喷射泵的尾气返回量或氮气吸入量进行调节。溶剂再生罐热量由内插式溶剂再生罐加热器提供，加热热源为中压蒸汽，加热量由蒸汽凝结水流量进行调节。再生后溶剂送至贫溶剂泵入口循环使用。溶剂再生罐罐底残渣采用不定期方式排出。 4、对二甲苯装置 对二甲苯装置采用美国UOP的专利工艺技术，主要生产纯度99.8%的对二甲苯（PX）产品，并富产苯、邻二甲苯（OX）、重芳烃等。包括甲苯歧化-烷基转移单元、二甲苯异构化单元、二甲苯精馏单元、吸附分离单元四部分。 甲苯歧化-烷基转移单元采用UOP的TATORAY工艺，选用活性、选择性及稳定性较高的新一代TA-4催化剂，在高温作用下，甲苯和C9A发生歧化和烷基转移反应，生成目的产品苯和二甲苯。可以通过调整甲苯和C9A的比例来实现苯和二甲苯产品的分布。2003年月份催化剂进行了国产化，使用上海石油化工科学研究院自主开发的HAT-97催化剂，该催化剂最大的特点是可以加工3-5%的C10A，并且具有更高的选择性和转化率。 二甲苯异构化单元采用UOP的ISOMAR工艺，选用乙苯异构型I-9K催化剂，在反应过程中建立限定性平衡，通过环烷烃中间体将乙苯最大限度地转化为二甲苯，采用这种催化剂可以从混合二甲苯中获取最高产率的对二甲苯。该催化剂稳定性好，反应压力和氢油比低，不需注氯，减少了系统腐蚀，改善了操作环境。 吸附分离单元采用UOP的PAREX工艺，通过多通道旋转阀实现连续逆流接触，利用分子筛选择吸附PX，再用解吸剂对二乙基苯将PX置换解吸，从而达到分离PX 的目的。选用最新分子筛吸附剂ADS-27，改进吸附系统设备和优化工艺参数，增大了吸附塔的处理能力，对二甲苯单程收率可提高到97%，纯度达到99.80%。 二甲苯精馏单元采用精密分馏工艺，将混合芳烃中的C8A、C9A分离出来，分别作为原料提供给吸附分离和歧化单元，从而将联合装置各单元有机的联合起来。二甲苯塔采用加压操作，操作压力为1.0Mpa（a），利用塔顶和塔底高温物流分别作为其它单元集中供热热源，多余的塔顶汽相通过蒸汽发生器发生1.0Mpa蒸汽，全塔的热量均被利用，节能效果显著。 5、中间原料及溶剂油罐区负责芳烃联合装置的原料、甲苯、溶剂油的收储工作。包括中间原料油罐区、溶剂油罐区、芳烃原料罐区三部分。
芳烃联合装置的设计优化
芳烃联合装置的设计优化 曹坚 （中国石化工程建设公司，北京，100101） 摘要：以某石化公司拟新建的450 kt/a对二甲苯芳烃联合装置为个案，从技术和经济评价两方面对几个不同处理量的工艺装置的组合方案进行了设计计算，探讨了利用富含芳烃的乙烯 裂解汽油作为芳烃原料的可行性和优越性。 关键词：芳烃联合装置优化 石油化工厂中的乙烯和芳烃联合装置是最基本的两个基础原料装置，其原料大多来源于石脑油。因此如何优化乙烯和芳烃原料，减少对原料石脑油的依赖程度，优化芳烃联合装置设计方案，是当前发展石油化工的重要课题。 对二甲苯(PX)主要用于生产精对苯二甲酸(PTA)和对苯二甲酸二甲酯(DMT)，而PTA和DMT再和乙二醇、1，4-丁二醇等生成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯。PET、PBT是进一步生产涤纶、聚酯切片、聚酯中空容器和轮胎工业用聚酯帘子布的原材料。此外，PX还是生产涂料、染料、农药和医药的原料。 在世界合成纤维的产量中涤纶占63％，可以说PX是化纤工业最主要的原料之一。并且聚酯还是重要的包装材料，在美国，此种用途现已超过纤维。随着世界聚酯消费量的不断增长，PX的消耗也随之稳步增长。 由于PX装置流程复杂，主要原料通常是石脑油，与上游炼油装置关系紧密，公用工程及储运系统要求高，因此在我国PX装置都建设在炼油厂下游，单独的或民营的PX生产厂目前还没有。但是以PX作为原料的PTA装置以及再下游的聚酯装置的合资化、民营化投资趋势目前在江浙地区发展很快，正是这一地区的PTA及聚酯装置的飞速发展直接导致了我国在未来几年内PX的严重短缺。 因此，为满足我国PX不断增长的市场需求，未来几年内，除已有PX装置挖潜扩能外，建设新的PX装置势在必行。 1 芳烃原料的优化方案 1.1原料选择 在石油化工厂中，芳烃联合装置通常以对二甲苯（联产邻二甲苯）为目的产品，作为下游PTA装置的原料。要生产最大量的对二甲苯，除了催化重整和乙烯裂解汽油中的二甲苯外，主要是采用歧化烷基转移的工艺方法把甲苯和C9芳烃在分子筛催化剂作用下进行歧化和烷基转移反应生成混合二甲苯和苯，混合二甲苯再通过二甲苯临氢异构化工艺转化为对二甲苯。芳烃原料的来源有两条工艺路线：一条原料路线是石脑油经过催化重整、芳烃抽提得到芳烃原料；另一条原料路线是将乙烯装置的副产品——乙烯裂解汽油经过加氢、芳烃抽提得到芳烃原料，从而把低附加值的原料转化为高附加值芳烃产品。因此利用乙烯裂解汽油生产芳烃产品，是一条具有
20 万吨年芳烃联合装置地面火炬设施技术协议
XXXX有限公司 20万吨/年芳烃联合装置 地面火炬设施 技术协议 业主：XXXX有限公司 签署人： 买方：XXXX化工设计研究院有限公司 签署人： 卖方：XXXX重工集团公司第七一一研究所 签署人：
目录 1、概述 (1) 1.1项目概述 (1) 1.2卖方基本情况 (1) 1.3类似设备概述 (3) 1.4类似设备用户报告 (5) 1.5排放参数 (6) 1.6 1. 火炬气排放量 (6) 1.7 2. 火炬设计方案选择 (11) 2、工作范围和供货范围 (13) 2.1卖方工作范围 (13) 2.2供货范围 (13) 2.3买方工作范围 (13) 2.4买卖双方交接点 (14) 2.5其他说明 (14) 3、界区公用工程和现场气象、地质条件 (14) 3.1公用工程条件 (14) 3.2设计要求 (14) 4、标准规范和遵循的设计原则 (15) 4.1应用标准 (15) 4.2设计原则 (16) 5、封闭式地面火炬设施 (17) 6、主要工艺说明 (18) 6.1主要工艺流程 (19) 6.2综合设备表 (21) 7、设备说明 (21) 7.1地面燃烧炉 (21) 7.2地面燃烧器 (22)
7.3防风墙 (22) 7.4长明灯及其电点火系统 (22) 7.5水封罐 (23) 8、酸性气火炬系统 (23) 8.1系统 (23) 8.2酸性气燃烧器 (23) 9、仪控及电气说明 (23) 9.1仪表说明 (23) 9.2控制说明 (24) 9.3电气部分 (25) 10、资料图纸目录及交付时间 (25) 10.1资料图纸目录清单 (25) 10.2交付时间 (26) 11、设备的制造及验收技术要求 (27) 12、防腐涂漆 (28) 13、隔热、保温 (28) 14、包装和运输方案 (28) 15、环保、安全及卫生 (29) 15.1环保措施 (29) 15.2安全、卫生 (29) 16、质量、服务承诺 (29) 17、备品备件清单 (30) 18、供货清单 (30) 19、三方联系人 (33) 附件： 地面火炬设施仪表及管道流程图
芳烃联合装置的产品结构优化
芳烃联合装置的产品结构优化 发表时间：2019-08-02T14:23:57.703Z 来源：《防护工程》2019年8期作者：韩瑞 [导读] 从炼化一体化的角度考虑，部分中间物料既可以做进一步分离和转化。 中国石油乌鲁木齐石化公司炼油厂总值班室新疆乌鲁木齐 830019 摘要：芳烃产品价格大幅下滑，苯、甲苯、对二甲苯、邻二甲苯和混合二甲苯等芳烃类主要产品价格低于汽油价格，且与原料石脑油价格进一步缩小，特别是产品苯的价格一度低于原料石脑油的价格，芳烃装置效益受到很大程度的影响。 关键词：芳烃联合装置；产品结构优化； 从炼化一体化的角度考虑，部分中间物料既可以做进一步分离和转化，也可以直接作为产品产出。部分产品不仅可以作为芳烃产品，而且可以作为高辛烷值汽油调和组分，产品结构调整潜力很大。 一、芳烃产品 芳烃原料，受上游炼厂加工能力和乙烯能力影响，中国石化集团公司部分芳烃联合装置的原料结构。石脑油资源所占比例相对较大，除石脑油外，两套芳烃合计外购中间原料相对中国石化明显较少，这使得产品结构中，三苯收率仅能维持在行业中游的水平。同时，乙烯裂解汽油的资源仅维持在9．2％～9．7％，难与中国石化加工乙烯裂解汽油比例相对较大的企业对比，也因此限制了产品结构中三苯收率的提高。芳烃装置是效益大户，其效益直接影响分公司化工板块的绩效指标，同时芳烃装置也是能耗大户，有较高的耗能强度、较复杂的工艺物流和换热网络，存在比较多的低温余热。 二、芳烃联合装置的产品结构优化 1.生产任务的优化。芳烃装置肩负的主要生产任务有生产苯、对二甲苯、邻二甲苯，副产低成本氢气供炼油区域，并外供高辛烷值汽油调和组分。装置主要功能部分重整和PX侧重点略有不同，对于重整部分，因为目前石脑油和芳烃差价较大，向炼油部分供氢以及提供高辛烷值汽油方面起着重要作用，两套装置需维持高负荷运行；而PX装置主要任务为生产三苯产品，为化工板块创造经济效益，由于有外购原料，装置生产方案可以灵活调节，受上游装置波动影响相对较小。因此PX装置可以根据化工市场行情变化进行不同生产方案的绩效核算，建立有效的经济评价体系，通过调整歧化装置负荷和配比、二甲苯精馏单元参数、异构化催化剂活性等操作优化，调整三苯产品产量、比例、外甩甲苯/碳九（C7/C9）量，以求达到产品效益最大化。 2.装置负荷优化。原油品种的多样化使重整原料组成变化较大，同时外购混二甲苯的流量和质量不稳定，导致 PX装置加工原料组分相对波动较大，装置生产方案或各单元负荷要进行频繁的调整，既不利于装置运行的稳定，也不利于节能优化项目的开展，分公司原油和汽煤柴油品在线调和系统，有效地减少了组分波动对于生产装置和产品质量的影响。如果厂罐容量有富余，可以考虑适当增加重整原料和混二甲苯库容，并进行适当的调和，这样有利于装置原料流量和组成稳定进而保证负荷稳定，为后续操作参数优化创造较良好条件。根据芳烃装置的特点，生产负荷达70%以后，在装置继续提负荷的过程中，能耗总量增加不多，但装置单耗会有明显下降，维持高负荷生产可有效地降低装置单位能耗，提升装置经济效益。因此在原料充足和经济效益合理情况下，应尽量提高装置运行负荷。 3.催化剂的更新。随着运转周期的增加，装置催化剂和吸附剂的性能逐渐下降，装置能耗和产量等绩效指标也会随之降低，适时进行催化剂更换，同时优化操作参数可以带来产品结构的优化和公用工程消耗的下降。经过几年的发展，目前最新型芳烃催化剂已经陆续工业化，如歧化催化剂、异构化催化剂、吸附剂，这些催化剂的性能较装置目前在用的催化剂无论在产能、产品分布还是能耗方面都有很大的进步。因此在用好现有催化剂的同时，还要不断跟进新技术发展，提前交流评估，为后续择机换剂扩能改造计划顺利实施提供保障。 4.单元操作节能优化。对于芳烃工艺，主要的能耗是燃料气和蒸汽，总共约占装置能耗的85%~90%，其他如水、电、风等消耗相对较小，因此芳烃的节能重点要围绕提高燃料气和蒸汽使用效率来开展。燃料气大部分是供给各精馏塔重沸炉，剩余供预加氢、重整、歧化、异构化反应炉使用，因此加热炉操作优化对于芳烃装置尤为重要。提高加热炉效率主要通过降低排烟温度、降低过剩空气系数、提高空气温度、加强炉墙保温等途径实施。PX装置蒸汽主要有中压蒸汽和低压蒸汽，主要供给歧化、异构化循环氢压缩机系统C101/C301使用，其余主要做工艺加热和伴热使用，现仅就动力系统优化潜能进行分析。重沸炉和加热蒸汽的热量大部分在精馏分离过程中消耗，因此精馏塔的操作优化尤为重要。精馏塔的优化可从工艺优化着手，控制好物料平衡和分离精度，以实现节能的目的。 5.换热网络节能优化。吸附开工加热器E210原先设计使用3.5 MPa、400℃中压蒸汽减温减压至249℃，加热吸附短循环进料至177℃，因E210处于PX装置中压蒸汽管线末端，为保证备用，需长时间疏水，同时因蒸汽压力高换热器容易出现内漏，蒸汽减温减压使用存在用能浪费。联合装置中有比较多的热联合，比如二甲苯塔、甲苯塔采取提压操作，塔顶油气给其他塔做热源，能有效地回收汽化潜热，降低装置能耗。苯塔、甲苯塔热联合，甲苯塔加压操作，塔顶油气给苯塔做热源。随着气化率的上升，冷凝器的热负荷以较大的比例增加，与此同时，塔釜再沸器的热负荷只有中等程度或很小的变化。在冷凝器处于低温状态、使用冷剂的价格较高、进料为泡点或过冷时，可以取得十分显著的经济效益。 6.装置间的节能优化。芳烃低温热利用也存在较多问题：水泄漏的风险，如果泄漏会造成异构化催化剂、吸附剂的永久性损坏，更换成本高昂；节能投资成本较高，目前上海石化2#芳烃正在做低温热利用改造，投资约1.2亿元；低温蒸汽、热水发电效率低，低压汽发电效率约30%，低温水发电效率5% 。随着节能技术的进步，镇海炼化、海南炼化、这类装置可以考虑采用阿尔法拉法板式换热器，降低换热器水泄漏的风险，并在相应的工艺管线上安装多组水分析仪进行监控并设置旁路及联锁切除设施；石化芳烃装置周边此类装置设置较远，但离热电运行部较近，热电除盐水加热脱氧是很好的低温热肼，用量较大且稳定，可以考虑两部门热联合可能性，还可以考虑生活区供暖、溴化锂制冷、工艺管线伴热、吸收式热泵等方式，但这些都存在季节性等问题，应优先考虑加热伴热这样的工艺用能需求，以替代高品位蒸汽消耗。总之，低温热利用必须在系统全局范围内统筹考虑规划，改造费用不足的情况可考虑合同能源管理EPC。歧化、异构化、重整稳定塔、汽提塔顶干气有时作为装置燃料气直接烧掉造成较大的浪费。目前分公司有轻烃回收装置可对这部分资源进行部分回收，如能学习镇海炼化芳烃、乙烯、炼油装置间资源整合优化，对回收后的C2/C3/C4各组分进行清晰分割，C2去扬子或扬巴乙烯，C3去饱和液化气和丙烯，C4去丁烷装置，资源利用效率最优化，单对芳烃装置而言会增加系统瓦斯的消耗，因为其热值相对较低，故能耗报表数据可能会增大，但对公司整体效益应该有利。另外，在公司层面做生产方案分配时，要兼顾炼油和化工生产效益最大化，合理分配切割原料馏程，
芳烃联合装置
芳烃联合装置 原料及溶剂油罐区、化学药剂站六大部分组成。 1、PSA制氢装置 PSA制氢装置采用西南化工研究院的PSA专利技术，利用炼油厂催化裂化干气、PX装置释放气为原料，生产纯度99.99%的氢气。包括变温吸附单元（100#、TSA）、变压吸附单元（200#、PSA）、脱氧干燥单元（300#）三部分。 预处理单元采用变温吸附（TSA）技术，从PX释放气中脱除C5以上高碳烃、甲苯、乙苯等杂质，以获得净化的PX释放气。基本原理是利用吸附剂对不同的吸附质的选择特性和吸附能力随温度的变化而呈现差异的特性，实现气体混合物的分离和吸附剂的再生。变压吸附技术是以吸附剂内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂在相同压力下对不同组分的吸附能力不同和在不同压力下对同一组分的吸附能力不同的特性进行气体分离的。 2、芳烃抽提装置 芳烃抽提装置采用美国UOP环丁砜工艺技术，以炼油厂重整生成油为原料，主要产品为苯、甲苯、6#溶剂油、橡胶工业用溶剂油。包括重整生成油预分馏单元、环丁砜抽提单元、B/T精馏单元、溶剂油加氢单元四部分。 重整油中的C6、C7馏分进入抽提塔中部，与塔顶流下的溶剂（第一溶剂）进行逆向接触，抽提溶剂经抽提段和返洗段从塔底部排出，此时溶剂中已经将进料中的芳烃和少量非芳烃溶解下来（该溶剂称为富溶剂）。为了将溶解在富溶剂中的非芳烃除去，设置了汽提塔，利用组分间相对挥发度不同，非芳烃在汽提塔顶部蒸出，并循环回到抽提塔返洗段进行返洗，以除去溶解在溶剂中的重质非芳烃，减轻在后面芳烃与非芳烃的分离难度，因此可以提高产品纯度。为了保证芳烃的纯度，在汽提塔顶部引入了一股补充溶剂（第二溶剂），由于这股溶剂在较高温度下进入汽提塔，因此在塔内不消耗热量，这种方法提高了相对挥发度，也提高了芳烃与非芳烃分离的效果。 3、苯抽提蒸馏装置 苯抽提蒸馏装置采用中国石化集团公司北京石油化工科学研究院（RIPP）的萃取蒸馏技术，生产高纯度的苯产品。包括预分馏单元、抽提蒸馏单元两部分。 预分馏塔的目的是对原料进行预处理，除去C7以上重馏分，为抽提蒸馏提供合格的C6馏分进料。预分馏塔塔顶产品为C6馏分，送抽提蒸馏塔作为进料，塔底为C7 ＋ 重馏分，经换热冷却后送出装置。预分馏塔重沸器热源由低压蒸汽提供，加热量由重沸器出口凝结水流量进行控制。