化工生产实习报告.doc

大连理工大学生产实习报告实习单位： 中国石油辽阳石化分公司 实习时间： 2011年7月11日 至 2011年7月21日 学 部： 化工与环境生命学部 专 业： 化学工程与工艺（英语强化） 班 级： 化英XXXX 学 号： 200X48XXX 学生姓名： X X 指导教师： 董宏光 目录第一章 实习单位简介- 2 -第二章 生产车间- 5 -2.1己二酸车间技术概况- 5 -2.2己二酸车间生产过程原理- 6 -2.3己二酸生产工艺技术特点剖析- 7 -2.4工艺流程- 9 -2.4.1工艺流程图- 9 -2.4.2 工艺流程说明- 9 -第三章氧化二氮减排装置工艺- 12 -3.1 氧化二氮减排装置概况- 12 -3.2氧化二氮减排装置工艺简介- 13 -3.3氧化二氮减排装置反应原理- 14 -3.3.1 N2O减排原理- 14 -3.3.2 NOx减排原理- 14 -3.4 CDM项目运行- 15 -第四章 公用工程简介- 15 -4.1 U284和U84装置的衔接关系- 16 -4.1.1 R2105K101- 16 -4.1.2 U84亚硝气E2503- 16 -4.1.3 Y201冷凝液D2503- 16 -4.1.4 P206A/BE2601- 16 -4.1.5 P413A/BD2601/D2601- 16 -4.2 装置物料平衡（kg/hr）- 17 -4.3 检修周期和储存管理- 17 -第五章 换热器的物料与能量衡算- 17 -5.1 换热物料概述- 17 -5.2 加热器概述- 18 -5.3 物性数据- 18 -5.4 设备尺寸的估计- 19 -5.5 换热器传热系数的计算- 20 -5.6 管内侧传热系数的计算- 20 -5.7 管外侧传热系数的计算- 21 -5.8 总传热系数计算- 21 -5.9 换热器能量衡算结果- 21 -第六章 生产中存在的问题分析与合理化建议- 22 -6.1己二酸装置存在的问题- 22 -6.2 新己二酸装置- 22 -6.3 N2O减排装置- 22 -第七章 实习总结和感想- 23 -实习单位：中国石油辽阳石化公司实习地点：辽宁省辽阳市宏伟区实习性质：化工类本科生生产实习实习时间：2011年7月11 至 7月21实习目的：生产实习是本科生教学的一项十分重要的环节。通过实习，学生在理论学习的基础上进一步学习和了解有关化工生产方面的实际知识，学习生产的组织与管理方法，学习工人师傅的优秀思想品质和工作作风。培养学生分析问题的能力。实习内容：第一章 实习单位简介1.1中国石油辽阳石化公司简介中国石油辽阳石化公司（以下简称公司）是中国石油天然气股份有限公司的地区分公司，是特大型石油化工联合生产企业。公司下设15个职能处室、11个生产厂和15个直属单位，员工总数2.1万人。公司于1974年开工建设，经过三十多年的发展，形成了以炼油、芳烃、烯烃为主体、炼化一体化的产业格局，现有大型炼化装置67套。炼油部分拥有加工俄罗斯原油的全加氢炼厂，原油一、二次加工配套能力达到1000万吨/年，每年可为市场提供优质柴油超过500万吨。芳烃部分拥有国内较大的芳烃及其衍生物生产能力，年产70万吨对二甲苯、40万吨苯、6万吨邻二甲苯、80万吨PTA、50万吨聚酯、14万吨精己二酸和18万吨硝酸。烯烃部分有20万吨/年乙烯裂解、7万吨/年聚乙烯、5万吨/年聚丙烯、20万吨/年环氧乙烷/乙二醇的生产能力。“十一五”期间，公司以结构调整为主线，加快产业发展，提升竞争能力，综合实力实现了跨越式发展，累计加工原油2484万吨，实现销售收入1455亿元，上缴税费96亿元，为国民经济的发展做出了重要贡献。“十二五”期间，公司将以科学发展为主题，加快转变发展方式，不断提高发展质量，努力实现外延发展和内涵升级的协调统一。力争到“十二五”末，原油加工能力达到1100万吨/年，汽油、柴油年生产能力分别达到100万吨和500万吨，芳烃年产能超过200万吨，年销售收入突破600亿元，年实现利税50亿元以上，将辽阳石化建设成为整体结构优化、核心产业突出、基础管理规范、经济效益良好的以芳烃为特色的大型石化基地。1.2尼龙厂简介中国石油辽阳石化分公司尼龙厂位于辽宁省辽阳市宏伟区石化路3 号，现有职工1116人，其中管理岗位72人，技术岗位71人。1974年动工兴建，1979年投料试车，经过2000年增产改造和2004年扩产改造，精己二酸产量达到14万吨/年。尼龙厂以苯、氢气、液氨为主要原料，主要产品为精己二酸。本厂主要生产装置包括：硝酸装置、环已烷装置、新环已烷装置、醇酮装置、新醇酮装置、己二酸装置、新己二酸装置。尼龙线工艺技术先进，并且配套先进的检验技术和设备。己二酸主要用于制造合成纤维尼龙66，聚氨酯泡沫塑料、人造革、增塑剂等。还用于医药、食品添加剂、酵母提纯、鞣革、合成脂肪、高级润滑脂、香料、发泡剂、粘合剂及耐磨橡胶等领域，是有机化工的重要原料。多年来，产品己二酸的优等品率为100，产品质量达到了世界先进水平。产品己二酸在1991年获国家质量银奖；1984年、1987年、1990年被评为辽宁省优质产品，1985年、1990年被评为部优产品，1995年、1999年被评为辽宁省名牌产品，2001年被评为辽宁省用户满意企业。我厂认真贯彻 “高尚人品保证提供顾客的产品、真诚行为营造公众满意环境、科学管理保护员工健康与安全、创新理念不断谋求企业发展”的QHSE管理方针，于2002年12月通过ISO9001:2000版质量体系转换，2005年精己二酸产品获辽宁省政府颁发的质量管理奖。己二酸装置于2003年被中油集团公司授予“百面红旗单位”，2004年、2005年连续获得辽化公司“铁人装置”称号，2005年、2006年获集团公司先进装置荣誉。尼龙厂推行“尊重员工,追求卓越”的企业文化理念，把提高产品质量、提高管理水平作为企业不断追求的目标，愿把高质量的产品、优质的服务奉献给国内外广大用户，厂长翟长军携全体员工向国内外顾客致意！1.3尼龙生产线简介现今尼龙生产线的主要产品是己二酸，中间产品分别有环己烷、醇酮、硝酸等。其中，本次改造，环己烷装置利用原有U82C101A/B的现场位置，部分工艺路线有改进提高。苯管线在进入反应器之前增加一预热器，利用反应余热给苯加热，回收热量。再有，取消罐区苯贮罐，增加苯缓冲罐；醇酮装置增加冷冻站，替代部分RW水消耗；蒸馏塔D301改为双效蒸馏塔，适当提高D301A的操作压力，将D301A顶部需要冷凝的气相作为D301B的热源，这样大大降低能耗，预计节约LS蒸汽30%左右；考虑到醇酮装置运行参数尽可能向原设计靠近等因素，将K201进行改造，提高停留时间。K201第四室原设计没有搅拌器，目的是希望己二酸铬沉淀尽可能沉积在第四室，防止沉淀物进入D301塔，堵塞塔盘。因此每隔四个月K201-D301系统就必须进行碱洗。而本次K201的改造，由四个室改为五个室，同时，将第五室设计成一个独立的系统。K201第四室本次设计带有搅拌，希望己二酸铬沉淀尽可能沉积在第五室，也就是说，希望将所有问题都反映在第五室，当第五室有问题时，前四个室可以独立运行，碱洗只是针对K201第五室，装置可不停车进行碱洗，有望大幅度延长生产周期。部分空冷改水冷，解决空冷器泄露问题；再有，钝化剂加入位置的改变等等，本次设计，从根本上解决了醇酮装置高负荷生产的瓶颈问题。1.4产品介绍产品名称：精己二酸生产厂装置：新环已烷装置（U282）设计能力：55125吨/年 6.8906吨/小时新醇酮装置（U283）设计能力：52500吨/年；6.5625吨/小时新己二酸装置（U284）设计能力：70000吨/年；8.75吨/小时新己二酸装置室内部分设计能力为：70000吨/年（精己二酸）；室外部分为新、老室内二套装置配套，即为14000吨/年精己二酸装置配套产品技术规格：项目名称单位指标优等品一等品合格品外观白色结晶粉末白色结晶粉末白色结晶粉末含量%99.799.799.5熔点151.5151.5151.0氨溶液色度，铂钴色号5515水份%（m/m）0.200.270.40灰份mg/kg71035铁含量mg/kg1.01.03.0硝酸含量mg/kg101050可氧化物（以乙二酸计）mg/kg6070熔融物色度，铂钴色号50注：外观、水分、硝酸含量、可氧化物、熔融物色度五项仅用户需要时测定。产品应用情况：尼龙厂产品精己二酸的优等品率为100，产品质量达到了世界先进水平。产品精己二酸在1991年获国家质量银奖；1984年、1987年、1990年被评为辽宁省优质产品，1985年、1990年被评为部优产品，1995年、1999年被评为辽宁省名牌产品，2001年被评为辽宁省用户满意企业。我厂认真贯彻沈总提出的“高尚人品保证提供顾客的产品、真诚行为营造公众满意环境、科学管理保护员工健康与安全、创新理念不断谋求企业发展”的方针，于2002年12月通过ISO9001:2000版质量体系转换。产品应用领域：目前精己二酸国内市场的主要应用分为尼龙领域和非尼龙领域。尼龙领域用于制造尼龙盐及衍生产品。非尼龙领域主要用于聚氨酯类产品。具体来讲，用于生产聚酯多元醇及不同规格、特性的聚氨酯产品。目前国内使用量增长较快的行业有合成革用树脂行业、聚氨酯鞋底树脂行业、聚氨酯胶粘剂及TPU用多元醇行业。在国内而言，精己二酸在聚氨酯领域的用量要高于尼龙领域的消耗。精己二酸主要用于制造合成纤维尼龙66，聚氨酯泡沫塑料、人造革、增塑剂等。还用于医药、食品添加剂、酵母提纯、鞣革、合成脂肪、高级润滑脂、香料、发泡剂、粘合剂及耐磨橡胶等领域，是有机化工的重要原料。1.5实习要求.实习期间，学生必须严格遵守厂方以及学校规定的各项规章制度.严格遵守实习中的日程安排和作息时间，服从带队老师的指挥和安排。.讲文明，懂礼貌，虚心想工人师傅以及工程技术人员学习，搞好团结。.认真做好专题讲座的笔记，每日写出实习日记，参加由带队教师以及工厂技术人员组织的考试，考试成绩作为总成绩的一部分。.认真完成实习报告，实习报告的内容包括：实习目的，内容，时间，地点，工厂概貌，产品的品种与理化指标，成产原理与方法，工艺流程以及工艺参数，主要设备的结构构造，操作性能等，某一主要装置的物料与能量的横算，生产中存在的问题的分析与合理化建议等。第二章 生产车间2.1己二酸车间技术概况2.1.1 己二酸车间各套装置概况己二酸车间目前有三套装置，分别为己二酸装置（U84）、新己二酸装置（U284）及N2O减排装置。2.1.2 U84装置基本概况尼龙厂己二酸装置(U84)始建于1975年，竣工于1981年7月。原设计生产能力为5.7万吨/年，其中工业己二酸3.1万吨/年，精己二酸2.6万吨/年。该装置于2000年8月进行扩产改造，改造后装置的设计生产能力为7.0万吨/年，全部生产精己二酸。新己二酸装置（U284）是辽阳石化分公司精己二酸技改工程项目中的新建装置，于2004年11月建成投产。装置的设计产能为：7.0万吨/年精己二酸。装置分为室内和室外两个部分。U284装置在吸收和消化原有工艺和技术的同时，在工艺和设计上也做了一些重要变动。主要变动包括：U284室外部分作为尾气及尾液回收工段同时接受来自U84室内部分和U284室内部分产生的尾气及尾液。并且采用流化床和双效蒸发工艺来替代原有工艺。2.1.3 N2O减排装置基本概况为了解决已二酸生产过程中N2O气体排放问题，经多方论证经最终采用德国BASF公司的催化分解技术来实现气体的减排，N2O减排装置也因此应运而生。N2O减排装置是利用德国BASF公司的催化分解技术将N2O催化分解为N2和O2。该装置始建于2007年8月，于2008年3月投入运行。装置年设计减排N2O气体4.1万吨， N2O分解转化率不低于95%。N2O减排装置主要由N2O减排反应器单元、NOx减排反应器单元、余热回收单元、空气压缩机单元、冷换设备单元以及给排水单元组成。2.2己二酸车间生产过程原理2.2.1 生产己二酸的几种方式迄今为止，世界范围内工业化的生产己二酸的方法有四种。包括苯酚法、丁二烯法、环己烷法和环己烯法。其中环己烷法和环己烯法为当今工业生产中所采用普遍采用和相对成熟的工艺路线。而苯酚法基本淘汰，而丁二烯法尚不成熟。环己烷法：苯加氢生成环己烷，环己烷氧化生成环己醇和环己酮的混合物（简称醇酮），醇酮与硝酸氧化生成己二酸。环己烷法是目前世界上己二酸生产过程中采用的最主要的方法。世界上己二酸的主要生产厂家包括美国杜邦，孟山都以及法国的罗地亚都采用这一工艺技术。其主要优点是技术成熟，催化剂及化学品完全国产化，产品收率及纯度都比较高，但工艺过程较复杂，硝酸用量大。辽阳石化己二酸车间采用此种方法生产己二酸。环己烯法：苯选择性加氢生成环己烯，环己烯水合生产环己醇，环己醇用硝酸氧化生成己二酸。该工艺路线是由日本旭化成公司九十年代开发的一种以苯为原料的新工艺。环己烯法优点是收率高、安全性好、耗苯低的特点。缺点是使用的催化剂种类多、价格昂贵。并且部分催化剂废渣现有手段很难处理，只能掩埋对环境危害大。2.2.2 尼龙厂生产己二酸工艺原理己二酸生产（以新己二酸装置为例）是以醇酮和硝酸为原料，用铜和五氧化二钒做催化剂，经过氧化反应生成己二酸。生成己二酸经初步分离提存得到工业己二酸，工业己二酸经进一步精制得到精己二酸。己二酸生产过程产生的尾液和废气在后续的工段进行回收，实现原材料的循环利用。2.2.3己二酸生产流程新己二酸装置由下列八个岗位组成：氧化反应岗位(2100#)：主要包括氧化单元。工业己二酸岗位(2200#)：主要包括粗酸的结晶、增浓、离心等单元。N2O减排岗位(2300#)：主要包括N2O减排反应器单元、NOx减排反应器单元、余热回收单元、空气压缩机单元、冷换设备单元以及给排水等单元。精己二酸岗位(2400#)：主要包括溶解及脱色、过滤、结晶、增浓、离心、干燥、包装等单元。氧化氮气气体吸收岗位(2500#)：主要包括压缩、吸收等单元。硝酸浓缩岗位(2600#)：主要包括双效蒸发单元母液酸的处理和催化剂回收岗位(2700#)：主要包括一次蒸发、二次蒸发、一次吸附二次吸附、深度结晶、离心回收等单元公用工程及冷冻站岗位 (2900#)：主要包括公用工程、冷冻等单元。2.3己二酸生产工艺技术特点剖析2.3.1成本结构己二酸生产的成本构成可包括单耗、物耗、能耗和排污费用。辽阳石化采用环己烷法生产己二酸，使用苯为原料，单位己二酸产品的耗苯、KA油（环己醇和环己酮的混合物）单耗和硝酸单耗成为影响己二酸单耗和成本的主要因素。硝酸的市场价格相对稳定，而苯的市场价格相对波动较大。己二酸的成本结构从原料角度受苯影响较大。物耗主要指生产所用辅助原料活性炭、催化剂、离子交换树脂和消泡剂的消耗。己二酸生产过程中产生的工业废水需要相应的处理费用，成为排污费用的主要构成。己二酸生产过程中产生的N2O气体在CDM框架内可通过减排交易实现创效。2.3.2技术优势目前世界上生产己二酸，除待开发的丁二烯法及已基本淘汰的苯酚法外，无论环己烷法还是环己烯法，原料都为苯和硝酸，这两种工艺路线的差别主要是中间产品的不同，环己烷法的中间产品是环己醇、环己酮的混合物，环己烯法的中间产品是环己醇，而后序的己二酸生产工艺是相近的，尤其最近几年，两种工艺路线互相借鉴，不断改进，工艺路线基本是相同的。环己烷法的中间产品为醇酮混合物，该工艺路线采用无催化氧化的技术，所用的化学品及后序反应的催化剂很容易购买和制备。而环己烯法所用的环己醇由环己烯水合生成，工艺的关键为水合用催化剂。由于该工艺由日本旭化成公司开发并工业化。此催化剂也为其专利产品，存在催化剂方面的专利垄断。与环己烷法相比，环己烯法工艺较先进，物耗及能耗均较低。但环己烯法同样存在不少缺点：催化剂种类多、有毒性。催化剂废渣处理难度大，通常需要填埋影响环境。并且催化剂受专利保护造价高。虽然环己烷法的物耗及能耗偏高，但其生产技术已经非常成熟，催化剂已经完全国产化，不存在技术上的的瓶颈。而且经过多年的技术革新，其物耗及能耗指标已经有较大程度的降低。目前世界上90的生产己二酸的厂家都采用此种工艺。2.3.3质量优势辽阳石化己二酸装置属引进法国技术，技术起点高，产品质量稳定可靠。近年来通过不断的市场调研和用户反馈，针对性的提升产品质量满足不同用户的需求。通过不断的改进和完善，精己二酸产品控制指标中最关键的两个项目硝酸盐含量和熔融色数达到领先水平，能满足高端用户的需求。质量管理方面做到制度化、规范化和有序化。目前辽阳石化的精己二酸产品按照严格的内控指标管理体系进行控制和出厂。内控指标明显优于行业标准，从根本上确保了产品质量和品质。2.4工艺流程2.4.1工艺流程图2.4.2 工艺流程说明U284分氧化工段，工业己二酸工段，精己二酸工段，氧化氮气体吸收工段，硝酸浓缩工段、母液酸的处理和催化剂回收工段、公用工程工段。下面将一一简要介绍这些工段工艺流程。2.4.2.1氧化工段由回收硝酸和新鲜硝酸混合制备氧化硝酸，依次流经六台串联的氧化反应器。氧化反应所用的催化剂（铜，五氧化二钒）用新鲜硝酸溶解，并与回收的催化剂溶液一起经硝酸浓缩后，随氧化硝酸进入反应器。醇铜平行加入六台反应器。1） 氧化酸的制备由新鲜酸与经母液酸浓缩后的回收酸混合制得氧化酸，氧化酸中硝酸浓度控制在51%53%。2） 氧化在六台串联带搅拌器的氧化反应器中，含有催化剂的过量氧化酸，在微负压下把纯铜氧化为己二酸。2.4.2.2 工业己二酸1）工业己二酸结晶 反应产物从R2103罐经P2109和P2110送至预结晶器Y2201-1，再流至结晶器Y2201。在结晶过程中，压力从40KPa降至4KPa，液体温度从90降至30，此过程放出结晶热和潜热，这些热量通过表面冷凝器和混合冷凝器移出。2）工业己二酸的增浓离心 由结晶器Y2201出来的己二酸淤浆在旋转增浓器S2201/S2204内增浓，母液酸由上部抽出，结晶沉降在下部。增浓的淤浆进入离心机S2202/S2203，在离心机内己二酸晶体被离心分离、洗涤并送至U2842400精制。从S2201/S2204流出的母液酸宋代硝酸浓缩工段。离心机的母液水被用作硝酸浓缩塔D2601/D2602的回流。 进料：己二酸浆料被P2204A/B、P2205送到增浓器S2201/2204,FR2252和FR2256监测进料量。LRC2254/2256控制进料量以保证滤拍一直被浸没着。 母液酸管路：母液酸经滤拍靠重力排出，经过R2216收集在R2206罐中。R2216在PRC2250的控制下放入一些空气以保持抽出负压不变。母液酸的抽出流量由FrRC2253和FrRC2257控制，与相应的进料量成正比关系。可以调节在比例器上的定位点调节增浓速度，在ER2250、ER2252上可以读出功率的读数。 工业己二酸的离心：用安装在增浓器出料口的分配极爱傲气T2201和T2202向两台推进式离心机S2202和S2203供料。ERC2260和ERC2261控制进料量，母液酸再返回R2205罐。用EW20冷水在FR2262 和FR2267控制流量下连续洗涤滤饼，洗涤谁手机于R2209罐中，再用泵P2208A/B送到浓缩塔D2601/D2602中。离心机装有EW90热水洗涤分配集管。2.4.2.3 精己二酸精制1）溶解己二酸 来自离心机S2202或S2203的粗己二酸结晶物料送至罐R2402，并用来自罐R2409的水进行溶解。2）活性碳处理 在罐R2408内用PW40工艺水分批制备活性炭悬浮液。此悬浮液贮存在装有搅伴器A2411的罐R2411中并通过泵P2408A或B经计时器US2410送到罐R2401。活性炭悬浮液在罐中与己二酸溶液混合。3）精己二酸的结晶 在分为12个隔室的真空结晶器Y2401中完成精己二酸的结晶。该结晶器的结构类似于结晶器Y2201。4）精己二酸的增浓、离心 离开结晶器的淤浆送到增浓器S2403A/B，精己二酸结晶浆液送到固定式增浓器S2403A/B，它是由三组，每组有两个滤拍组成的增浓器。每一组滤拍交替进行抽出和反洗操作，两组抽出，一组反洗，交替时间3分20秒。离心：已增浓的浆料离开S2403A/B，在ERC2461/ERC2464控制下进行离心机S2404A/B。甩干后含水约8%的物料与旋风除尘器返回的干料混合气混合后，进入T2403流化床干燥器进行干燥。5）干燥与输送 干燥冷却过程：湿的己二酸从离心机S2404A出来后进入S2454B，与旋风除尘器S2453A/B分离下来经S2454B的己二酸粉料进行混合，进入双轴混合气S2452,在这里痛S2404B下来的湿己二酸混合后，经过加料打散器加入到流化床T2403内。空气经过空气预热器E2451预热，空气过滤器S2451净化，鼓气机C2451加压，蒸汽换热器E2452加热后进入流化床T2403干燥段底部风室，再穿过布风板进入床层。在这过程中进入床层的空气被有效的控制因而是床内物料维持稳定的流化状态，并与床层的换热器进行换热，干燥。气体输送过程：干燥且冷却合格的己二酸经旋转卸料阀、压缩、冷却、抽水分离后，送至稳压罐，再经喷灌调节，进入加速器，气力输送管T2456将合格的己二酸成品输送至流化舱内，经脉冲布袋除尘分离下来，通过旋转卸料阀排出进入包装设备进行包装，流化料仓中的氮气经脉冲布袋除尘过滤后，再经过氮气过滤器净化，压缩，经氮气过滤器二次净化后进入前冷却器冷却至25，再次进入压缩机C2453A/B进行循环利用。2.4.2.4 亚硝气回收来自装置反应工段的氧化氮气在总管中与空气混合，经压缩后送入吸收塔，所得的稀硝酸被送至硝酸浓缩工段。2.4.2.5 母液酸浓缩来自工业己二酸增浓器抽出的母液酸、精己二酸增浓器抽出的母液水以及来自R2209的母液水、氧化氮气体吸收工段回收硝酸、回收的催化剂溶液、一次蒸发过程产生的硝酸蒸汽汇聚在硝酸蒸馏塔，经双效蒸发过程送回反应工段循环使用。2.4.2.6 催化剂和己二酸回收工段由于氧化反应中产生的副产物二元酸（丁二酸、戊二酸）在系统中的积累，影响氧化反映的正常进行，以及装置的工艺运行和精己二酸的产品质量的要求，需将反应过程中产生的二元酸从工艺系统中排出去，以保持氧化酸中的二元酸浓度在指标控制的平衡范围内。2700#的作用是将溶解在母液酸中的硝酸、己二酸、催化剂从溶液中分离出来，重新返回工艺系统，而将二元酸废液排出到工艺系统以外。一次硝酸回收（一次蒸发）：由2600#R2602来的母液酸在换热器E2711内预热，E2711使用R2904的HW90，由TRC2711/2721和FRC2721/2722控制下分别向一次蒸发器E2711A/C和E2710B/D进料，进料总量由加和比例器FY2712和FY2722控制，在自动状态下进料比例将自动调节分配各蒸发器的进料量。一次浓缩液在S2715A/B/C/D内与来自P2715的一次循环液混合冷却后，经R2715A/B/C/D收集在R2716罐中。二次硝酸回收（二次蒸发）：经过一次浓缩的二元酸溶液，通过P2716A/B泵输送到R2720，再通过P2724A/B泵在换热器E2731内用HW90预热，在FIC2741和FIC2742控制下向二次蒸发器E2730A/B进料。二次浓缩液在S2735A/B内与来自P2744A/B的二次循环液混合冷却，收集在R2740中。一次催化剂回收：二次浓缩液通过P2744A/B在FRC2730控制下向树脂反应器K2701-2704进料。每台树脂反应器程序由吸附、一次水洗、洗提、二次水洗、等待等过程组成。二次催化剂回收：R2755罐内的二元酸溶液通过换热器E2755用HWS90加热，温度由TIA2772控制在50。二元酸溶液由P2755A/B在FIC2737控制下向二次树脂反应器K2705/K2706供料。己二酸回收系统：结晶器R2750A-F为六台串联的桶式结晶槽，内设冷却盘管和搅拌器，搅拌器转速为300rpm。R2706A中溶液由P2764A泵在流量FIC2760的控制下进到R2750A，依次溢流至R2750F。由R2750F溢流出的物料，经过卧式螺旋沉降离心机S2754的分离，结晶分离的己二酸由下料管进入到R2756，稀相溶液进到贮罐R2706B中。收集在R2706B中的二元酸废液，装槽车外运处理。废液回收：2700#工段设有两个废液回收池，一个是废水池X2791，接收来自一次催化剂回收工序、二次催化剂回收工序和部分储罐的退料，废液最终送入二元酸排除罐R2706B或排入污水系统。另一个是排放回收池R2905，接收装置室外部分（2500#，2600#，2700#）泵密封回水。除铁系统：除铁系统是依据离子谱法分离的原理进行的（金属离子的活性不同），系统的运转依据工艺系统中的铁离子含量间断操作。第三章氧化二氮减排装置工艺3.1 氧化二氮减排装置概况辽阳石化分公司尼龙厂2008年2月建成投产的氧化二氮减排装置，采用德国巴斯夫（BASF）公司的催化分解技术，引进德国史道勒（STEULER）公司的工艺包，将己二酸生产过程中产生的氧化二氮气体，在固定床反应器中进行分解反应，生成氮气和氧气后排入大气。此装置年设计减排N2O气体4.1万吨。在消减N2O的同时，NOx经过氨还原催化分解反应(SCR)也进行了减排，NOx被分解为氮气和水。减排前的气体组成见表1，减排后的气体排放情况见表2。表1 减排前的气体组成组分名称组成分率流量%（v/v）%（w/w）kg/ht/aN247.4238.023930.9331447N2O38.448.36500040000O25.645.17534.534276Ar0.500.5758.93471CO0.270.2222.75182CO26.067.63788.876311C1C50.00856CO0.0350.033.1125未知气体1.66644合 计10010010339.1282712表2 减排后的排放气规格及排放量组成名称排放量备注组成分率%(v/v)Nm3/hkg/ht/aN2O0.54136266.52132N274.6918614.5323268.64186149.15NOx0.011.97432.0O220.4450937275.6758205.36CO0.081923.85190.8CO21.75435854.786868.24H2O2.49622500.094000.72合计10024921.532193.53257578.273.2氧化二氮减排装置工艺简介本装置主要由N2O减排反应单元、NOx减排反应单元、余热回收单元、空气压缩机单元等组成。主要分以下三个部分：空气压缩机部分、反应器框架部分、换热及处理气排放部分。本装置采用DCS和PLC控制系统，及DAS数据采集系统，实现工艺过程操作、监视、控制、实时报警、记录、数据采集。来自已二酸装置的含N2O原料气，经N2O减排装置进行分解反应后，成为对大气无害的N2和O2，排放到大气中，同时对减排反应过程中产生的热量进行回收。本装置采用催化分解工艺， N2O在固定床反应器中进行分解反应，反应温度为460760。反应器入口温度低将会造成N2O转化率显著降低，为了保证转化率不低于95%，催化剂老化程度又最小，新鲜催化剂在初期时，控制反应器入口温度为460，催化剂运行末期，需要提高反应器入口温度，以保证N2O转化率。同时对反应过程中产生的热量进行回收，发生的蒸汽除本装置伴热用外，其余并入公司低压蒸汽管网。工艺流程见下图。3.3氧化二氮减排装置反应原理3.3.1 N2O减排原理以氧化铜、氧化锌及氧化镁为主要成份作为催化剂，以三氧化二铝作为平衡载体，在固定床反应器中进行分解反应。反应温度为460760，反应方程式为：N2OgN2g+0.5O2g+82KJ/mol3.3.2 NOx减排原理NOx和NH3在主要由二氧化钛、氧化钨和五氧化二钒作为活性组分的催化剂作用下发生选择性还原反应，转换成氮气和水蒸汽，反应原理如下：4NOg+4NH3g+O2g4N2g+6H2Og+Q2NO2g+4NH3g+O2g3N3g+6H2O+Q3.4 CDM项目运行尼龙厂的氧化二氮减排装置，根据京都议定书中国际清洁发展机制的相关规定，属于政府间、企业间的多边合作。联合国CDM执行理事会于2007年11月30日，正式批准该项目作为清洁发展机制(Clean Development Mechanism)项目。2008年2月29日氧化二氮减排装置中交。3月13日，公司对装置开车条件进行了全面检查验收，达到了开车条件，2008年3月14日10时56分，装置开始逐渐引入氧化二氮气体。当日22时58分，氧化二氮气体全部引入装置。经现场抽样检测排气口气体成份，及在线分析仪表指示值，表明：氧化二氮等有害气体分解率达到99%，达到设计值要求，标志着公司氧化二氮减排装置实现一次开车成功。2008年3月19日-21日，氧化二氮减排装置通过了国际CDM执行理事会EB指定的经营实体SGS公司的初始核查，并于4月28日-29日及6月12日-13日顺利通过了EB指定的经营实体SGS公司的碳指标第一次阶段核查和第二次阶段核查，预计8月初可获得第一期碳指标收益。此项目不仅减少了氧化二氮的排放量，而且增加了公司的经济效益。第四章 公用工程简介工艺水(PW)：进入装置的40工艺水流量由FIQ2910指示，压力由PIA2910指示，温度由TI2910指示。新鲜水（RW）：经流量计FIQ2924指示和计量，并由TIA2933、PIA2904进行检测温度和压力。循环水（CW）：冷却水经过管线CWS-800-9300-AC1供给装置，流量由FIQ2921指示和计量，供给装置部分设备及换热器冷却水，回水在FIQ2922指示和计量下返回官网。热水（HWS90）和热水（HWS60）：来自E2730A/BA、E2612的冷却液收集在罐R2903内。其他路径产生的冷凝液收集在R2904内，E2612的冷凝液同也可以去R2904。冷母水（EW20）和热母水（EW90）：装置的冷母液水来自于2400#增浓器的抽出液。冷母液水在R2412中加热升温，温度控制在90，EW90在装置中用于离心机的清洗、结晶器清疤、管线冲洗等环节。R2412液位由LRC2466控制。低压蒸汽（LS）：低压蒸汽（0.45MPa）进入U284室内部分，用于结晶喷射器，流化床干燥部分换热器等。低压蒸汽（0.1MPa）进入U284室外部分，用于一次蒸发加热，蒸发塔再沸器等加热。中压蒸汽（NS）：用于室外E2730A/B使用。饮用水（DW）：用于供给安全浴器和喷淋洗眼器。氮气（NG）：在本装置中用于D2601/2602及T2403、U2401A/B物料输送和流化，并在2700#预留接引管线。公用风（SA）：用于R2103、S2401A/B、整个装置可以上软管公用点。仪表风（IA）：用于装置仪表控制。冷东水（BR）：U284新增冷冻机站，冷冻水热量由CW水移出。密封水（HW25）：HW60经E2902、E2903两次换热，冷却至25进入X2905。4.1 U284和U84装置的衔接关系4.1.1 R2105K101U284和U84共用氧化酸储罐（R2105），氧化酸从R2105出来，用泵P2112A/B经管线打到U84 K101。4.1.2 U84亚硝气E2503U84氧化岗位产生的亚硝气通过管线送至U284 E2503，由C2502A/B压缩后送入D2501/D2502/D2503中吸收，回收硝酸。4.1.3 Y201冷凝液D2503U84 Y201前8室冷凝液收集在罐R211中，用泵U84 P201A/B通过管线送到U284，在U284 E2503塔顶与U284 P2201A/B通过管线来的U284 Y2201前8室冷凝液混合后进入管线，作为U284 D2503顶部的喷淋液。4.1.4 P206A/BE2601U84 R206的母液酸用泵P206通过管线送到U284。1.1.3.8.5 P208D2601/D2602U84 R209的母液水用泵P208A/B输送到U84母液酸罐R206，然后由P206A/B与母液酸一起送到R2601/R2602中。4.1.5 P413A/BD2601/D2601U84 R410的冷母液水用泵P413A/B通过管线送到U284，与U284 P2413A/B通过管线来的冷母液水混合，然后分成两部分。一部分通过管线在FIC2624控制流量下进入D2601第19层塔板，另一部分通过管线在AIC2634控制下通过管线进入D2602第16层塔板。4.2 装置物料平衡（kg/hr）4.3 检修周期和储存管理醇酮装置（U83）每季度碱洗一次停车2.5天。新醇酮装置（U283）每季度碱洗一次停车2.5天。为了更换铂网，硝酸装置（U81）每100天安排停车3天（最多），硝酸厂每100天安排停车3天（最多）。本装置清疤周期为60-70天，每年大约有五次停车时间；每次停车48小时。根据辽阳石化分公司的检修要求，本装置三年进行一次大修。当U84和U284装置停车时，醇酮罐和硝酸罐都应该处于较低液位；当醇酮、硝酸装置停车时，醇酮罐和硝酸罐都应该处于较高液位。以保证上下游装置的正常生产。第五章 换热器的物料与能量衡算5.1 换热物料概述装置的冷母液水来源于2400增浓器的抽出液。通过R2419A/B溢流进入R2410，在液位LRC2463控制下可补充PW20以满足工艺要求。R2410通常作为S2202、S2203的离心物料洗水以及R2206、R2209、R2210的加水。R2412的液位也需要R2410的加水来保持。剩余的冷母液水送到室外双效蒸发塔进行处理利用，并返回系统。冷母液水在R2412中加热升温，温度控制在900C，EW90在装置中用于离心机清洗、结疤器清疤、管线冲洗等环节。储存在R2412中的母液水在返回系统之前还要经过加热器E2412将其升温至950C，然后才得到清洗装置所需的热母液水EW90。在加热器中使用的加热公用工程为低压蒸汽，压力为0.45MPa，该低压蒸汽在流量计FIQ2952计量下进入U284室内部分，其温度、压力由TI2922、PI2920显示，用于结晶喷射器，流化床干燥部分换热器，R2103、R2401、R2402、R2409、R2412、E2412的加热。5.2 加热器概述E2412采用列管式换热器。列管式换热器是目前化工生产上应用最广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质 ，可分别采用普通碳钢、紫铜、或不锈钢制作。在进行换热时，一种流体由封头的连结管处进入，在管流动，从封头另一端的出口管流出，这称之管程；另-种流体由壳体的接管进入，从壳体上的另一接管处流出，这称为壳程。常见的列管式换热器有固定管板式换热器、浮头式换热器、填料函式换热器和U型管式换热器。E2412采用的是固定管板式换热器。固定管板式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于6070和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结构。在E2412加热器中，低压蒸汽走壳层，需要被加热的母液水走管层。壳层和管层流体：壳程管程温度（）147.792.5压力（MPa绝压）0.451.79955.3 物性数据壳程低压蒸汽在温度（147）下的物性数据：潜热：rc=2125.4kJ/kg热导率：c =0.031595w/(m*K)粘度：c =13.992Pa*s密度：c =2.4152kg/m3管程流体（按照纯水计算）在（90 0.101MPa）下的物性数据：热导率：b =0.680W/(m*K)粘度：b =0.315mPa*s密度：b =965.3kg/m3 定比压热容：Cpb= 4.208kJ/(kg*k)表面张力：b60.7N/m5.4 设备尺寸的估计根据整个工艺流程，可知管层中母液水的流量为qLm=1511.18kg/h所以，热流量：Q=qLm*Cpb*（t1-t2）=1511.18*4.208*5=31795.227KJ/h低压蒸汽流量：qvm=Q/ rc=31795.227/2125.4=14.96kg/h=6.194m3/h传热温差：tm=T-tb=147.7-92.5=55.2假设传热系数：K=850W/( m2 K)估算传热面积：AP=QRKtm=3.456m2拟用传热管规格为：252.5mm管长：L=1000mm则传热管数：NT=Apd0L=25若将传热管按正三角形排列，按式：b=1.1NT；b=5.65管心距：t=0.032m则壳径：Ds=tb-1+2-3d0=283mm取：D= 300mm则：L/Ds=3.3取 管程进口直径：Di=0.25m 管程出口直径：Do=0.3m5.5 换热器传热系数的计算总传热系数K总传热系数是用来衡量换热器传热阻力的一个参数。传热阻力主要是由传热板片材料和厚度、污垢和流体本身等因素构成。单位：W/m2 or kcal/h,m2 总的传热系数用下式计算：1k=11+12+R1+R2其中：K=总传热系