丁二烯工艺流量及压缩机控制

丁二烯工艺流程

及压缩机控制

编写：章永生丁二烯流量简单说明扬子石油化工公司目前拥有叁套丁二烯的生产装置，其中1＃丁二烯装置生产能力为6.5万吨/年，2＃丁二烯装置生产能力为7.0万吨/年，3#丁二烯装置生产能力为12.0万吨/年它们均采用日本瑞翁公司的GPB工艺，即以二甲基甲酰胺（DMF）作为萃取剂（溶剂），以裂解碳四(C4)为原料，先后通过二次萃取精馏与二次普通精馏工序，然后分离出高纯度聚合级的丁二烯-1，3来。工艺流程概述DMF法生产丁二烯的工艺流程复杂，整个工艺过程按单塔系列组织流程，需要6次加热、6次冷凝、6次相变。需要8台再沸器、6台冷凝器、1台洗胺塔等。工艺流程概述本装置采用二甲基甲酰胺法（DMF法）又名GPB法，是日本瑞翁公司专利，该生产工艺包括第一萃取精馏工序、第二萃取精馏工序、精馏工序和溶剂净化工序。装置的生产目的:丁二烯抽提装置的生产目的是从来自乙烯装置的裂解碳四及厂外供混合碳四中抽提出高纯度的丁二烯-1,3。产品的物化性质产品的物理性质丁二烯-1,3是无色气体，有特殊气味，有麻醉性，特别刺激粘膜。易液化，与空气能形成爆炸性混合物。分子量：54.088外观：有芳香气味的无色气体比重：627kg/cm3沸点：-4.413℃自燃点：450℃凝固点：-108.915℃爆炸范围：0.02～0.115(m3/m3)产品的物化性质产品的化学性质丁二烯-1,3分子具有两个双键，且为共轭双键，其双键的存在使丁二烯-1,3具有很大的化学活泼性。1、在催化剂下能起加成反应；2、易起氧化反应，如在氧化剂下，能氧化成二元醇；3、能和臭氧反应，生成易爆炸的臭氧化物；4、易起聚合反应，生成二聚物和高分子化合物。产品用途丁二烯-1,3是合成橡胶的重要单体，在不同催化体系和不同的聚合体系中，可得到不同种类的橡胶，如：顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁钠橡胶、丁腈橡胶和ABS树脂。此外，丁二烯-1,3还是制造氯丁橡胶、合成蒽醌和其它有机产品的重要原料。工艺流程概述原料C4气化后进入第一萃取精馏塔，溶剂DMF由塔的上部加入。溶解相对挥发度较小的丁烷、丁烯、C3使丁二烯的相对挥发度增大，并从塔顶分出，而丁二烯、炔烃等和溶剂一起从塔底导出，进入第一气提塔被完全解吸出来，冷却并经压缩后进入第二萃取精馏塔进一步分离。不含C4组分的溶剂从解吸塔底高温采出，用作萃取精馏、精馏、蒸发等工序的热源，热量回收后重新循环使用。炔烃、丙二烯、硫化物、羰基化合物这些有害杂质在溶剂中的溶解度较高，为防止乙烯基乙炔爆炸，并进一步回收溶剂中的丁二烯，第二萃取塔底排出的富溶剂送往丁二烯回收塔，塔顶为粗丁二烯。工艺流程概述回收塔塔顶馏出的丁二烯和少量杂质返回第二萃取塔前的压缩机入口，塔釜含炔烃的溶剂送至第二气体塔，从该塔塔顶分出乙烯基乙炔，稀释后用作锅炉燃料.釜液为溶剂，循环回萃取精馏塔。经两段萃取精馏得到的粗丁二烯中的杂质采用普通精馏除去。比丁二烯挥发度大的C3、水分等，在第一精馏塔顶除去；比丁二烯挥发度小的残余2-丁烯、1,2-丁二烯、C5以及在生产过程中产生的少量丁二烯二聚物在第二精馏塔塔底除去。第二精馏塔塔顶可以得到纯度在99.5%以工艺流程概述设备简介DA：塔EA：换热器EE：喷射器FA：槽、罐FB：容器GA：泵CK：机械密封压力

单元GB：压缩机、鼓风机GD：搅拌器JE：吊车LS：低压蒸汽MS：中压蒸汽STC：蒸汽冷凝汽CW：冷却水HS：热溶剂丁二烯装置简易流程图第一萃取精馏部分第一萃取精馏塔（DA-1101A/B）将来自FA-1101的C4原料气送入DA-1101A/B，在溶剂DMF中比丁二烯1,3难溶的组分如丙烷、丙烯、丙二烯、异丁烷、正丁烷、异丁烯、丁烯-1、反丁烯-2和大部分顺丁烯-2作为丁烷-丁烯抽余液(BBR)从塔顶馏出。同时，在DMF中易溶的组分如丁二烯-1,3、甲基乙炔、丁二烯-1,2、乙基乙炔、乙烯基乙炔、C5及少量的丁烯-2则溶于溶剂中，从塔釜排出。第一萃取精馏部分第一汽提塔(DA-1102)由溶剂和易溶烃类组成的DA-1101B釜液进入DA-1102，其流量由FRC-1113控制。在DA-1102中，溶于DA-1101B釜液的所有烃类全部从溶剂中汽提出来，汽提出的烃类由塔顶馏出，贫溶剂由塔釜排出。第一萃取精馏部分丁二烯气体压缩机(GB-1101)GB-1101主要用于升高DA-1102汽提气压力，使其能进入第二萃取精馏塔(DA-1103)及返回到第一萃取塔(DA-1101B)。GB-1101是以电动机驱动的两段螺杆压缩机。第二萃取精馏部分第二萃取精馏塔(DA-1103)DA-1103的作用是将乙烯基乙炔、乙基乙炔和C5等易溶组分从粗丁二烯中分离出来。在此塔中，乙烯基乙炔从粗丁二烯中完全脱除。第二萃取精馏部分丁二烯回收塔(DA-1104)DA-1103釜液中除含有易溶组分外，还含有大量丁二烯-1,3。丁二烯回收塔的作用是回收丁二烯-1,3,以减少丁二烯-1,3损失。第二萃取精馏部分第二汽提塔(DA-1105)DA-1105的作用是将溶于溶剂中的炔烃、丁二烯、碳五馏份等烃类完全解析出来。汽提出的烃类从塔顶馏出，而溶剂则从塔釜排出。二甲胺脱除部分二甲胺萃取塔(DA-1109)DA-1109塔的作用是用水萃取、脱除由DMF水解所产生的二甲胺。丁二烯精馏部分第一精馏塔(DA-1106)DA-1106用于脱除粗丁二烯中的低沸点杂质，尤其是将甲基乙炔和水完全脱除。第二精馏塔(DA-1107)DA-1107的作用是脱除第一精馏塔釜液中的高沸物，例如顺丁烯-2、丁二烯-1,2、乙基乙炔和C5等。溶剂精制部分溶剂精制塔(DA-1108)DA-1108的作用是精制溶剂，将溶剂中比DMF沸点低的物质如水、二聚物和烃类脱除。低沸物从塔顶馏出，DMF则在塔釜排出。丁二烯主要化学品一、DMF1、名称：二甲基甲酰胺代号：DMF2、分子式：C3H7NO3、分子量：73.094、规格：无色、有特殊气味5、用途：萃取剂，萃取抽提裂解碳四中的BD-1,3。注意事项：易燃易爆物品，注意密封保存。宜置于阴凉通风处，远离电源、火源、热源。装卸时，应防止火花产生。操作时，应戴防护手套。着火时，可用干粉、四氯化碳、二氧化碳泡沫等喷洒方法来灭火。丁二烯主要化学品二、甲苯1、名称：甲苯2、分子式：C7H83、分子量：92用途：稀释剂注意事项：有毒！有刺激性，对皮肤有伤害。加装时需戴防护用具。密封存贮。丁二烯主要化学品三、化A1、名称：糠醛代号化学品A2、分子式：C5H4O23、分子量：96用途：萃取系统阻聚剂。注意事项：有毒！对眼睛、呼吸道、皮肤有伤害，密封存贮。加装时，应戴防护用具。丁二烯主要化学品四、化B1、名称：硅油代号化学品B2、分子式：/3、分子量：/4、外观：无色透明液体用途：萃取系统消泡剂。注意事项：易氧化，保存温度不宜过高。丁二烯主要化学品五、化C1、名称：亚硝酸钠2、分子式：NaNO23、分子量：69用途：抗氧剂。注意事项：强氧化剂，可燃并有爆炸危险，应置于干燥场所，远离危险区。有致癌性，严防入口。丁二烯主要化学品六、化D名称：二乙基羟胺（DEHA）状态：液态用途：精馏系统阻聚剂七、化E名称：阻聚剂EC-3062C状态：液态用途：萃取系统复合型阻聚剂丁二烯主要化学品八、化F名称：对叔丁基邻苯二酚（液体TBC-2）主要成份：TBC、甲苯状态：液态用途：精馏系统阻聚剂、产品阻聚剂丁二烯主要化学品九、化G名称：对叔丁基邻苯二酚（液体TBC-1）主要成份：TBC、DEHA、TH-701、甲苯、高效分散剂等状态：液态用途：精馏系统复合型阻聚剂丁二烯主要化学品十、化H名称：阻聚剂TH-294状态：液态用途：萃取系统复合型阻聚剂正常开车程序可归纳为五步1、溶剂的冷运行、热运行；2、C4投料后，压缩机启动前准备及启动；3、C4气送入DA-1103塔；4、粗丁二烯-1,3进入精馏部分；5、溶剂精制部分开始运行。压缩机描述Howden无油串联螺杆压缩机为容积式旋转压缩机，通过机壳内并联轴上的两个螺旋转子相互啮合完成气体压缩。螺旋叶轮转子采用铬钢材质制作，型面按精确容差加工而成。叶轮转子也称作阳转子及阴转子。压缩机简述丁二烯装置分三套有三台压缩机：1#为一台螺杆压缩机。系日本神户制钢所生产。主要部件：联轴节：电机与增速齿轮箱之间为隔膜联轴节，齿轮箱与压缩机之间为齿轮联轴节。增速齿轮箱为一大齿轮两边同时与一个小齿轮啮合达到增速目的。润滑系统：由两台油泵及配套的油冷却器和油过滤器，对压缩机的轴承等部分润滑。轴封系统：轴封采用带中间充气的石墨环密封压缩机描述2#3#是Howden无油串联螺杆压缩机。用于驱动的阳转子配有4只与从动阴转子槽（6道）啮合的叶轮，各转子外径相同。转子并排布置在铸铁机壳内，机壳内设有水冷夹套，用以降低高温造成的不利影响。转子径向支撑由白合金轴承提供。轴向支撑由斜轴瓦主推力轴承及锥面逆向推力轴承提供。压缩机描述通过阳转子叶轮与阴转子槽的啮合完成气体压缩。转子转动时，进气口吸入的气体进入相邻的叶轮之间。沿转子长度上方向注满气体时，转子转动，叶轮端经过进气口，完成叶间空间的密封。随着转子的转动和啮合，气体容积减小而导致气体被压缩。压缩过程继续下去，叶间气体到达机壳排出口，气体被排出。进气口和排出口位于机壳两端的竖向位置上。系统控制1#2#控制系统为艾默生的DeltaV系统；紧急停车系统为ESD系统3#控制系统为浙大中控ECS100系统紧急停车系统为ESD系统压缩机控制为PLC控制开车前准备工作操作人员能熟练掌握开车中各个系统的管线、阀门编排，各项操作要领及消防设备的操作。仪表方面：由仪表专业人员校验，使室内外各仪表指示正确一致（室内外液位检查确认表），仪表联锁动作正确无误（联锁确认表），此外，合格的仪表风引至每一台仪表的控制阀（室内外调节阀检查确认表）。电气车间对电气设备已检查完毕，并确保电气设备在开车使用时不会出现故障，同时装置各处照明也应完备好用。仪表开车前准备工作A：要积极配合工艺做好气密、水洗、置换等工作，在工艺溶剂冷运和热运完成后做好仪表引压管排放工作（排除引压管内积液和积气，确保仪表指示准确）。B：开车期间要合理安排人员（特别是PV-2151、FV-1118等安排人员检查电磁阀是否复位动作）。仪表开车前准备工作C：室内外要密切配合，要严重按照步骤满足条件后方可进入下一步，防止程序紊乱，执行不下去（如果出现该情况要重新复位重新开始，本程序以停主油泵为起始点）。D：最后在系统运行期间要做好仪表引压管排放