包括白土塔及所属过滤器、换热器等,除去芳烃产品中的微量溶剂和分解物吗啉。
2.工艺流程
从界区外来的裂解汽油进入本装置后,送至脱戊烷塔。脱除C5及更轻的烃类,C5馏分副产品送往界外。塔釜液与定量打人的CHP在混合器混合均匀,一起进入脱砷反应器,再进入预分馏塔。塔顶馏出物料为C6—C7,馏分,进入两段加氢系统。塔底C8、C9+馏分进入C8分离塔进行分离。塔底得到C9+馏分副产物外送。塔顶C8馏分进入C8一段加氢系统进行C8加氢处理。
C8加氢采用一段加氢催化剂(Pd系催化剂),物料和氢气由顶部进入固定床,大部分双烯不饱和化合物被加氢。之后作为副产品送出。
C6~C7馏分与新鲜氢气从反应器底部进入,混合通过催化剂床层,进行加氢反应,大部分双烯不饱和化合物被加氢。反应的人口温度控制在30—80℃,反应压力为2.6MPa。反应后的汽液混合物料经反应器级间闪蒸罐进行气液分离,并在二次闪蒸罐中将冷凝液分离,富氢气体送往一段循环气压缩机;液相一部分返回一段反应器入口,作为一段反应器内的循环物料;另一部分进入二段加氢反应系统。物料在二段反应器进出料换热器内进行换热,到混合器与氢气混合、汽化进入级间加热炉加热到反应器进口温度,然后送人二段反应器。二段反应器人口温度控制在230—300℃,反应压力为4.8MPs(表),在二段反应器中全部的不饱和烃被完全加氢并脱除硫、氮等杂质。反应器出来的物料,换热、冷却后进入高压闪蒸罐进行气液分离。闪蒸氢气经二段循环气压缩机升压后循环使用。液体进入低压闪蒸罐再次闪蒸,以除去剩余的轻组分。之后在稳定塔除去H2S等轻组分。送往芳烃抽提作原料。
加氢汽油C6—C7馏分进入切割塔进行C6、C7馏分的分离。C6馏分由塔顶蒸出,与塔釜液C7馏分分别进入抽提蒸馏塔。来自汽提塔塔釜的热贫溶剂进入抽提蒸馏塔第17块板。净化溶剂进入第1块板位置。在抽提蒸馏塔内经过多级
汽液平衡,芳烃组分富集在溶剂当中从塔底排出,进入汽提塔;非芳烃组分从塔顶流出,进入非芳烃蒸馏塔后外送。
在汽提塔富溶剂进行减压蒸馏,使芳烃和溶剂分离,塔顶采用的苯、甲苯产品再经过白土处理后在苯完成分离。塔顶产出苯产品,塔釜产出甲苯产品。汽提塔釜的贫溶剂,分两路返回抽提蒸馏塔循环使用。 (三)、化学反应过程
一段反应器使用的是钯系催化剂,对砷敏感,微量的砷可使钯系催化剂中毒而失活,所以,物料加氢前必须进行脱砷处理。脱砷剂用的是CHP,活性组分是过氧化氢异丙苯,机理是使物料中的砷重质化。
加氢反应为放热反应,因此,必须小心地控制反应温度,以防止热裂解及聚合反应的发生。特别是一段反应器的操作温度控制较二段反应器要严格得多。有关的主要反应参数有反应温度、反应压力、氢油?比、空速等。 (四)、主要操作条件
加氢及抽提制苯的装置工艺比较多,不同工艺操作条件不同。表3—13、表3—14为燕山石化制苯装置的主要工艺参数。 (五)、原料及产品安全性质 1.原料:
(1)裂解汽油,其组成成分较复杂,主要包括非芳烃C5—C8和芳烃C6-C7组分以及C9+等。其相对密度:水二18寸为0.70—0.78,空气二1时为3~4。易燃,火险分级为甲类。闪点—43℃,自燃温度255~390℃,爆炸下限1.4%(体积),爆炸上限7.6%(体积)。其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火极易燃烧爆炸。因此极具危险性。(2)氢气,五色无臭气体。相对密度:水:1时为0.07(—
252℃),空气二1时为0.07。易燃,火险分级属甲类,闪点<—50℃,自燃温度400℃,爆炸下限4.1%(体积),爆炸上;限74.1%(体积),可见爆炸范围极宽,是很危险的气体。 2.产品
苯对人体健康非常有害,会使血液内的白血球下降,降低人的免疫功能,在国家卫生部2003年公布的高毒物品目录中,苯被列人其中。车间最高允许浓度为40mg/m3。 3.副产品
该装置副产C5馏分、加氢C8馏分、C9+馏分及燃料气四种副产品。: 这些产品都是甲类易燃液体,其蒸气与空气形成爆炸性混合物遇明火能引起燃烧爆炸。 (一)重点部位 1.加氢反应器系统
加氢反应系统是制苯装置生产关键设备部位。包括两台加氢反应器。一台C8加氢反应器和一台预硫化反应器。分离罐是气液分离设备,也是加氢系统的压力控制点。6台氢气压缩机组成的压缩机组是装置的心脏部位。两台加热炉为正压式圆筒炉,是二段加氢反应的热量来源。也是系统的控制重点。高温换热器在开、停车过程中,或正常操作中因温度变化,极易发生泄漏。冷却器也均在高压下操作。预硫化氢气预热器为高压蒸汽加热富含H2S氢气介质的换热器(间断使用)。若以上部位发生事故将会导致恶性事故的发生。 2.预分馏及抽提系统 (1)脱砷反应系统
由于脱砷剂过氧化氢异丙苯的化学性质极不稳定,易在物料带水或物料停留时间过长时在脱砷反应器部位发生物料聚合。发生事故会导致装置局部或全部停工。脱砷剂储罐注意温度过高发生分解爆炸,在加装CHP时会产生静电火花引起爆炸,加装CHP所用气泵没有置换于净,其他化学物质混入CHP储罐中,与过氧化氢异丙苯发生化学反应会引起爆炸。 (二)重点设备
装置的重点设备以两段加氢反应器为主,包括重点机组补充氢压缩机和循环氢压缩机。另外反应系统的第二循环氢冷却器、二段进料预热器、循环氢预热器以及高压闪蒸罐和加热炉,出现问题后处理不当都会造成部分或全部装置停工,或导致恶生事故发生。 1.加氢反应器
加氢反应器是制苯装置的生产关键设备,燕化公司制苯装置的两台加氢反应器使用了20年,一段加氢反应器(R—201)在1990年再生时发生超温,造成筒体间断裂纹,虽经修复,但属监护使用,在1994年改造后降压至2。6MPa(原操作压力为5.9MPa),由于使用了钯系催化剂,R—201入口温度为50~85℃,比原来的操作温度(260℃)大为降低。二段反应器(R—301)原设计压力为6.6MPa,设计温度为360℃,目前压力定为5.4MPa,操作温度严格限制,不得超过3600℃。两台反应器当温度压力发生变化时,易造成反应器超温和泄漏。 2.硫化反应器
二段加氢催化剂中的活性组分Co、Mo元素,是以氧化态的形态附在氧化铝骨架上,为了使催化剂有充分的活性和选择性,并且抑制不希望发生的加氢裂化和聚合反应,催化剂活性组分应变成硫化态下操作,催化剂在第一次使用或经过再生操作后,要对催化剂进行预硫化。催化剂预硫化操作时间7—lOh,但硫化流程长,易产生泄漏点,造成浓度较大硫化氢外泄。在加氢系统中硫化氢对设备易造成严重腐蚀,另外硫化剂更换时要做好置换工作,避免硫化物自然。
3.高压分离罐
高压分离罐是气液分离设备,也是加氢系统的压力控制点。高压分离罐是加氢系统的高低压分界,二者的液面计、压力表、安全阀、调节阀等失灵,均能造成严重影响,液面过高会造成氢压机系统带油损坏氢气压缩机,严重时造成压缩机撞缸,液面过低则易发生高压窜低压而引起爆炸事故。 4.氢压机系统
氢气压缩机是装置的心脏,如果循环氢压缩机一旦发生故障停车,循环氢流量突然降低,将会使反应器内热量无法带出,会造成“飞温”使加热炉管过热,造成催化剂和设备损坏。另外氢气压缩机厂房内易发生氢气泄漏事故。 5.加氢换热器
加氢换热器在停车过程中或正常操作中因温度变化,极易发生泄漏。 6.加热炉
反应系统中加热炉是为反应部分提供热量的,炉管内充满高温高压氢气,如炉管壁温超高,将会使炉管寿命缩短,严重超温会导致炉管爆裂,造成爆炸事故。在操作时要严楷按《操作法》进行操作。在停炉时注意把火嘴根部阀门关闭,防止电磁阀泄漏,造成燃料气在炉膛积聚发生危险。在点火时行点长明灯火嘴,后打开主火嘴阀门,投主火嘴。 7.脱砷系统
脱砷剂储罐注意温度过高发生分解爆炸,在加装CHP时产生静电火花会引起爆炸,加装CHP所用气泵没有置换干净,其他化学物质混入CHP储罐中,与过氧化氢异丙苯发生化学反应会引起爆炸。 8。抽提蒸馏塔