45万吨年丙烷脱氢制丙烯装置工艺操作规程

一、总则1.1目的与范围本规程旨在规范45万吨/年丙烷脱氢制丙烯装置（以下简称“本装置”）的工艺操作，确保装置安全、稳定、长周期、满负荷、高质量运行，同时降低能耗物耗，保护环境。本规程适用于本装置从原料丙烷接收到产品丙烯送出的整个生产过程，包括所有单元的正常操作、开停车操作、异常情况处理及日常维护等。装置内所有操作人员、技术人员及相关管理人员均须严格遵守本规程。1.2基本原则装置操作应严格遵循“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，坚持“平稳操作、优化控制、节能降耗、环境保护”的原则。操作人员必须经过专业培训，熟悉本规程及相关设备性能，考核合格后方可上岗。1.3定义与缩略语PDH：PropaneDehydrogenation，丙烷脱氢PP：Polypropylene，聚丙烯（本装置下游产品，非本规程重点）PSA：PressureSwingAdsorption，变压吸附C3：丙烷C3=：丙烯H2：氢气烧焦：指催化剂在高温下与氧气反应，烧除积碳的过程。再生气：用于再生吸附剂或催化剂的气体。二、操作职责与权限2.1操作人员职责操作人员负责本岗位所属设备的日常巡检、操作调整、参数监控、故障判断与初步处理，并严格执行各项操作指令。认真填写操作记录，确保数据准确、完整。发现异常情况应及时汇报，并采取必要的应急措施。2.2班组长职责班组长负责本班的生产组织、人员调配、安全管理和技术指导。监督本规程的执行情况，协调处理本班生产中出现的问题，确保生产任务的完成。2.3技术人员职责技术人员负责装置工艺技术管理、操作优化、故障分析与处理方案制定、规程修订及员工培训等工作，为装置平稳运行提供技术支持。三、工艺原理与流程3.1工艺原理本装置采用丙烷催化脱氢技术生产丙烯。在高温、低压及催化剂存在的条件下，丙烷分子发生脱氢反应，主要生成丙烯和氢气。主反应为强吸热反应，需要外界提供大量热量。同时伴随有裂解、异构化、环化等副反应，生成甲烷、乙烷、乙烯、C4及以上烃类等副产物。催化剂在反应过程中会逐渐积碳失活，需定期进行烧焦再生以恢复活性。3.2工艺流程概述本装置主要由原料预处理单元、反应单元、压缩单元、产品分离单元、催化剂再生单元及公用工程系统组成。1.原料预处理单元：原料丙烷经脱除硫、水等杂质后，进入反应单元。2.反应单元：预处理后的丙烷与循环丙烷混合，加热至反应所需温度后进入脱氢反应器。在催化剂作用下发生脱氢反应，生成富含丙烯的反应气。反应所需热量由加热炉提供。3.压缩单元：反应气经冷却后进入压缩机升压，为后续分离创造条件。4.产品分离单元：压缩后的反应气依次经过干燥、脱丙烷、脱乙烷、丙烯精馏等工序，分离出氢气、甲烷、乙烷、乙烯（如有回收）、丙烯产品及循环丙烷。其中氢气可通过PSA单元提纯回收作为燃料或其他用途。5.催化剂再生单元：失活的催化剂从反应器中引出，在再生器内通过烧焦除去积碳，再生后的催化剂返回反应器循环使用。6.公用工程系统：为装置提供蒸汽、循环水、氮气、仪表风、电力等。四、开车操作4.1开车前准备1.全面检查：对装置所有设备、管道、阀门、仪表、电气、安全设施进行全面检查，确认符合开车条件。设备内无杂物，阀门开关状态正确，仪表指示准确，联锁系统投用正常。2.公用工程准备：确认蒸汽、循环水、氮气、仪表风、电力等公用工程已送至装置界区，参数符合要求。3.物料准备：原料丙烷、燃料气、脱盐水等已备足，且质量合格。4.系统置换：用氮气对装置各系统进行置换，确保系统内氧含量及可燃气体浓度符合安全要求。5.催化剂准备：如为首次开车或催化剂更换，需完成催化剂装填、干燥等工作。4.2反应单元开车1.反应器升温：启动加热炉，以规定速率对反应器进行升温。升温过程中密切关注炉管温度、炉膛温度及反应器各点温度，防止超温。2.催化剂活化/预还原：根据催化剂特性，在升温至指定温度后，通入规定介质（如氢气或氮气与氢气的混合气）进行催化剂活化或预还原，严格控制活化/还原条件。3.引入原料：当反应器温度达到反应起始温度，且系统各项指标正常后，开始缓慢引入原料丙烷。初期进料量为设计负荷的一定比例，根据反应情况逐步提升。4.调整操作参数：逐步调整加热炉出口温度、反应器压力、进料量、氢烃比等关键参数，使反应朝着有利方向进行，确保丙烯收率和选择性。4.3分离单元开车1.建立冷循环：在反应单元引入原料前，分离单元应提前建立冷循环，包括各精馏塔的回流、再沸系统，确保塔系温度、压力、液位等参数稳定。2.接收反应气：当反应单元产生合格反应气后，逐步将其引入分离单元。3.调整分离操作：根据进料组成和产品质量要求，调整各塔的回流比、采出量、塔底温度等参数，确保分离效果，产出合格丙烯产品及其他副产品。4.4催化剂再生单元开车（如适用，若为连续再生则随主装置启动）1.再生器预热：对再生器进行升温预热，达到规定温度。2.建立再生循环：启动催化剂输送系统，建立催化剂在反应器与再生器之间的循环。3.引入再生介质：通入空气或富氧空气进行烧焦再生，严格控制再生温度、氧含量、停留时间等参数，防止催化剂过度烧损或失活。4.5装置提负荷在各单元运行稳定，产品质量合格后，按照既定程序逐步提升装置负荷至设计值。提负荷过程中，密切监控各系统运行状况，及时调整操作参数。五、正常操作与维护5.1工艺参数监控操作人员应密切监控以下关键工艺参数，并根据工艺卡片要求进行调整：1.反应单元：反应器入口温度、出口温度、反应器压力、进料流量、氢烃比、催化剂床层温度分布、加热炉出口温度等。2.压缩单元：压缩机进出口压力、温度、流量、振动、轴温、润滑油压力及温度等。3.分离单元：各塔塔顶/塔底温度、压力、液位、回流比、进料量、采出量，产品纯度等。4.再生单元：再生器温度、压力、氧含量、催化剂循环量、烧焦空气流量等。5.2日常操作调整1.根据原料组成变化、催化剂活性状态及产品需求，及时调整反应温度、压力等参数，优化反应效果。2.保持各分离塔操作稳定，确保产品质量合格。当产品纯度偏离指标时，应分析原因并通过调整回流比、采出量或再沸量等方式进行纠正。3.监控催化剂再生效果，根据积碳情况调整再生参数，维持催化剂活性。4.定期检查机泵运行状况，确保其正常运转。5.3巡回检查操作人员应按照规定的巡检路线和频次进行巡回检查，重点检查设备有无泄漏、异常振动、异常声响、仪表指示是否正常、阀门开关状态是否正确等。发现问题及时处理和汇报。5.4催化剂管理1.密切关注催化剂活性变化，通过产品分布、转化率等指标判断催化剂性能。2.严格控制再生条件，防止催化剂失活或损坏。3.记录催化剂使用时间、再生次数等信息，为催化剂更换提供依据。六、停车操作6.1正常停车1.降负荷：逐步降低装置进料量，相应降低各单元操作负荷。2.反应单元停车：停止原料丙烷进料，关闭加热炉燃料，逐步降低反应器温度。根据需要通入氮气或其他惰性气体吹扫反应器，置换残留烃类。3.分离单元停车：停止接收反应气，逐步停止各塔的再沸和回流，进行物料回收或退料。4.催化剂再生单元停车：停止催化剂循环，停止再生介质供应，对再生器进行降温、置换。5.系统吹扫置换：装置各系统用氮气进行彻底吹扫置换，合格后可根据需要进行隔离或进入检修状态。6.2紧急停车当装置发生重大异常情况，如火灾、爆炸、大量泄漏、关键设备故障、公用工程中断等，需立即启动紧急停车程序：1.立即切断原料进料，关闭加热炉燃料供应。2.启动紧急泄压系统（如适用），确保装置安全。3.切断各单元之间的物料联系，防止事故扩大。4.必要时启动消防、喷淋系统。5.按照应急预案，有序组织人员疏散和事故处理。6.紧急停车后，应尽快对系统进行降温、降压、置换。七、安全与环保7.1危险物料特性本装置涉及丙烷、丙烯、氢气等易燃易爆物质，具有火灾、爆炸危险性。操作人员必须熟悉其物理化学性质、危害特性及防护措施。7.2安全操作要求1.严格遵守防火、防爆、防静电等安全规定。进入装置区必须穿戴好劳动防护用品，禁止携带火种。2.进行动火、进入受限空间等特殊作业，必须严格执行作业许可制度。3.确保安全阀、爆破片、紧急切断阀等安全设施完好有效。4.熟悉应急救援预案，掌握消防器材的使用方法。7.3环境保护1.严格控制废气、废水、废渣的排放，确保符合环保标准。2.加强对泄漏点的检查和治理，减少无组织排放。3.合理利用能源，减少资源浪费。八