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本帖最后由 lijianhuai 于 2012-3-8 11:26 编辑

苯乙烯工艺流程.doc (123 KB, 下载次数: 7)

 

发表于 2012-2-20 19:39:09

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第三章 工艺流程
        工艺流程图
工艺流程图见PFD


        工艺流程简述
        EB单元工艺流程简述
EBMax工艺描述
        乙苯单元包括三个子系统:烷基化反应,烷基转移反应及精馏。
        在液相烷基化反应部分,乙烯进料与苯在Exxon/mobile EBMax的烷基化催化剂上反应生成乙苯和极少量的PEB。烷基化反应部分包括了反应保护床(RGB),其内有单个催化床;烷基化反应器内有六个催化床。这种布局允许在需要取出RGB进行替换时,而其它六个烷基化催化床可以满负荷运转。商业操作已经证明在说明指定的新鲜苯进料的正常情况下,只有催化剂保护床的催化剂是有老化的,因为催化剂保护床可以移除苯进料处理器中未能处理的苯进料中的残留杂质。
        界区外的乙烯经过一个吸收器处理后压缩,所有乙烯进料分几部分喷射进入每一个床层。苯进料是通过与饱和高压蒸汽换热而将其加热到反应温度。苯进入反应器保护床的底部,通过床层后进入烷基化反应器底部,然后依次通过各级催化剂床层,反应热量通过冷却烷基化反应器第二及第四床层的出料而移走,并产生低压蒸汽。
        在转烷基化单元,在RGB和烷基化反应器中生成的PEB和苯反应生成乙苯。PEB回收塔的馏出物和苯混合,并用高压蒸气预热后通入转烷基化反应器的底部。转烷基化反应器是液相操作并含有单个ExxonMobil EBMax 转烷基化反应催化剂床层。
        在精馏单元,未反应的苯,PEB和重组分从烷基化和转烷基化反应器出料中分离出来以生产EB产品。EB单元内的精馏单元共有5个塔,其中4个可以由其塔顶馏出物冷凝(放热)而产生可用的蒸汽。
        苯回收塔(AS-1101)从烷基化和转烷基化反应器出料中回收苯。经过苯回收塔精馏后的液苯将给烷基化和转烷基化反应器系统进料。苯回收塔的塔釜液给EB回收塔进料。在EB回收塔的塔顶可得到精馏后的高纯度乙苯。EB回收塔的塔釜液给PEB回收塔进料,PEB回收塔可以从重组分中分离出PEB和其他更高级的烷基苯。纯净的PEB馏出物给转烷基化反应器系统进料,PEB回收塔的塔釜液将作为苯乙烯单元的贫油吸收剂,最终作为燃料油焚烧。为了移除在反应器中产生的和进料带来的水和少量的烃(碳氢化合物)组分,还提供了一个轻组分塔。轻组分浓缩后和苯乙烯单元排放气一起通入苯乙烯单元的尾气吸收系统最终进入氢气压缩机或作为苯乙烯单元的蒸汽加热炉燃料。
        有一个附加的塔从苯乙烯单元的苯/甲苯(B/T)中分离出苯,这些苯作为了EB单元苯进料的一部分,甲苯产品则送往储罐。
        从B/T副产品中回收苯所含的引起催化剂中毒物质,在循环苯处理器中被除去了,这些处理过的苯和新鲜的苯一起送入轻组分塔。来自轻组分塔釜的干苯经过苯进料处理器。这两套处理器都从苯进料中除去含氮有机化合物。使用处理器去除胺、腈、含氮萃取剂和其它的可以被催化剂吸收并降低它们的活性的含氮化合物,可以延长烷基化和转烷基化催化剂的循环再生周期。
EBMax 烷基化
        从界区来的乙烯在2000kPaG的压力下送入乙烯处理器MS-1108A/S,此处理器有一个吸收床,用于除去含氮有机化合物和其它会降低烷基化催化剂活性的痕量污染物。处理器的下游是乙烯过滤器GF-1135 A/S ,用于除去可能来自乙烯处理器吸收剂的细颗粒。处理过的乙烯通过乙烯压缩机PC-1132 A 或S (“S” 是备机)压缩以进入烷基化反应器系统,该系统的入口操作压力约3700 kPaG。两台压缩机中的每一台都具有100%的能力,并都设有回流控制。靠近压缩机的入口有气液分离罐MS-1132,用于去除从原料乙烯或回流中意外出现的液体。每台压缩机各自回流控制系统各有一个使用冷却水的换热器TT-1132A和TT-1132S,用作冷却循环的气体。回流冷却器除去了压缩的热量,因此一个压缩机可以在没有给烷基化反应器进料的情况下连续操作,但不建议两台压缩机在正常进料下各开50%负荷。
        苯和乙烯在串联操作的保护床MR-1105和烷基化反应器MR-1101中,在催化的情况下发生烷基化反应生成乙苯。苯和乙烯的摩尔比是2.2。两个反应器是分别有一个和六个固定床催化剂床层的充满液相的反应容器。乙烯的转化率接近100%。烷基化反应是放热反应,结果是每个床层都有适度的温升。为了在烷基化反应器内保持液相条件,在第二床和第四床之后,并在加入乙烯之前将多余的热量去除。乙烯分配给这两个床层的量正好使从这两个床层移出的热量大致相等。
        压缩后并处理过的乙烯分成7股,每一股都进入反应保护床和烷基化反应器催化剂床层的上游。苯来自苯进料泵PP-1103 A/S,并分别进入烷基化反应器和烷基转移反应器MR-1103。进入烷基化反应器的苯在烷基化反应器进料预热器TT-1101中被高压蒸汽预热。在烷基化反应器预热器下游,进入反应器底部之前,进入反应保护床的乙烯与苯进料在四个静态混合器的第一个烷基化静态混合器GY-1131A中进行混合。第2股乙烯与反应保护床出料在静态混合器GY-1131B中混合并进入烷基化反应器底部。烷基化反应器的第二床和第四床的出料从反应器中送出并在烷基化反应器中间冷却器TT-1108中冷却,TT-1108可以产生低压蒸汽。冷却后的出料在GY-1131C 和 GY-1131D中与第4股和第6股乙烯混合后进入第三床和第五床反应器。第3股、第5股、第7股乙烯在烷基化反应器中通过内喷射的方法与第一床、第三床、第五床的出料进行混合。烷基化反应器第六床的出料就是烷基化反应器的出料。第三床和第五床入口的反应温度是通过旁路烷基化反应器中冷器的出料的办法来控制的。
        反应器出口压力被设定在乙烯接触到催化剂之前确保乙烯完全溶解。烷基化反应器出料被送入苯回收塔AS-1101中。
EBMax转烷基化
        多乙苯,主要是二乙苯和三乙苯在转烷基化反应器中通过转烷基化反应转变为EB。转烷基化反应在液相进行并且反应是近似等温的,通过反应器时只有非常小的温度改变。转烷基化反应器有一个装有EBMax转烷基化催化剂的床层,催化剂用一层铝球支撑。反应物进入反应器底部,向上流过床层,然后从顶部排出。
        转烷基化反应器的进料是苯和PEB的混合物,操作的比例是苯比PEB质量比2.0。循环PEB与苯混合并在转烷基化反应器进料加热器TT-1102中被高压蒸汽加热。当催化剂是新的时,转烷基化反应进料温度期望大约在190ºC。渐渐地随着转烷基化反应催化剂活性下降,入口温度会提高到220ºC,这是最高的循环温度。
        单程反应时,大约有60%的多乙苯通过转烷基化反应变为EB。转烷基化反应器出料被送入苯回收塔AS-1101回收苯。
精馏
        乙苯单元的精馏部分包括五个精馏塔系统。
苯回收塔系统
EB回收塔系统
PEB回收塔系统
轻组分塔系统
B/T分离塔系统
        这些系统的作用是回收未反应的苯,精制乙苯产品,从残油中回收可循环的重质烷基化物(PEB),从系统中除去水和轻组分,分离从苯乙烯单元来的苯/甲苯副产品。
苯回收系统
        苯回收塔的作用是控制粗EB中苯的浓度并回收未反应的苯。烷基化反应器和转烷基化反应器出料进入苯回收塔。另外,预热过的干新鲜苯也加入到苯回收塔中以补充反应器消耗掉的苯。
        给反应器进料的苯是来自苯回收塔的液相馏分,用反应器进料泵送至反应保护床和转烷基化反应器。苯回收塔的操作条件被设定去满足两种关键组分指标:乙苯在塔顶馏分中的浓度和苯在塔釜的浓度。事实上所有塔釜出料中所含的苯都将出现在EB产品中,在苯乙烯单元中被回收,并最终循环至乙苯单元用于反应。尽量减少乙苯中苯的含量会增加烷基化反应器的单程烷基化选择性,因此会减少转烷基化反应器系统的负荷。
        塔压的设定可以在塔顶冷凝器产生中低压蒸汽,同时再沸器可以使用高压蒸汽。有一小股苯蒸气从塔顶采出送往轻组分塔AS-1107塔釜。此股蒸气提供了提馏蒸气,用于干燥新鲜苯。第二股少量蒸气从苯塔回流罐MS-1102采出并进入轻组分塔中部,用于去除轻组分。
        用于苯回收塔分离的热量是由热虹吸式苯塔再沸器TT-1105提供的。塔顶气相在塔顶冷凝器TT-1103中冷凝,此冷凝器为釜式换热器并产生中低压蒸汽。从苯塔回流罐来的苯被反应器进料泵送至反应保护床和转烷基化反应器。从苯塔回流罐来的液相苯也通过苯塔回流泵PP-1104 A/S作为回流使用。热的粗乙苯,包含有EB、二乙苯、三乙苯和重组分,从苯回收塔流出并进入EB回收塔AS-1105。
乙苯回收系统
        从苯回收塔塔釜来的粗乙苯进入了乙苯回收系统。EB回收塔的作用是精制EB产品。
        乙苯回收塔的操作条件被设定在可以满足精馏产品中丙苯、乙基甲苯和二乙苯最大浓度规定的要求。另外,此塔控制乙苯在塔釜产品中含量最少,乙苯最终会循环至转烷基化反应器。
        塔的热量是靠使用高压蒸汽的热虹吸式EB塔再沸器TT-1109提供的。塔压的设定可以使EB塔冷凝器TT-1110产生低压蒸汽。EB塔回流罐中塔顶凝液作为回流和EB精馏产品被EB塔循环泵送出。在直接或间接被送往苯乙烯单元之前,热的精制乙苯在EB/苯换热器TT-1111中被冷却。正常情况下,大部分乙苯被直接送至苯乙烯单元作为热的进料。剩余的乙苯在乙苯产品冷却器TT-1112A/B中被冷却水冷却后送往储罐。送到储罐的冷却乙苯用作苯乙烯单元的冲洗。另外,所有从EB/苯换热器来的乙苯产品也可以在TT-1112A/B中冷却并被送往储罐。乙苯回收塔塔釜含有未回收的EB、丙苯、丁苯、二乙苯和重组分的出料被送至PEB回收塔AS-1106。
PEB回收塔
        PEB回收塔从不可回收的双环化合物如二苯甲烷和二苯乙烷中,分离可回收利用的组分,主要是二乙苯、丁苯和三乙苯。PEB回收塔的操作要求是控制PEB在塔釜残油中含量最少,同时限制馏出物中双环化合物的量。
         PEB回收塔在真空下操作。此塔的再沸器使用高压蒸汽,塔顶冷凝器TT-1114产生低低压蒸汽。PEB塔再沸器是用泵循环、抑制汽化的设计,目的是为了获得好的操作弹性和稳定的沸腾状态。从PEB塔回流罐MS-1112来的塔顶凝液用PEB回流泵PP-1112A/S既作为回流送至塔顶,又作为精制循环PEB送至转烷基化反应器。塔釜的出料作为吸收塔的贫油,被PEB塔釜泵PP-1113A/S送至苯乙烯单元的尾气吸收系统。在残油进储罐之前,其可以被PEB残油冷却器TP-1120冷却。一小股泵出口的塔釜物料经TP-1120冷却再经过PEB残油过滤器GF-1138A/S,用作PP-1113A/S的净化冲洗。PEB回收塔的尾气经PEB塔尾气冷凝器的冷却水进一步冷凝,同时PEB塔真空泵PV-1129提供了塔的真空。
轻组分塔系统
        轻组分塔的作用是干燥新鲜苯进料,同时除去与原料苯和乙烯一起进入EB单元的以及反应生成的少量轻组分。尾气被送往苯乙烯单元的尾气系统以回收苯。轻组分最终进入装置的尾气中,然后送往氢气增压压缩机或作为苯乙烯单元的燃料烧掉。
        新鲜苯进料在EB/苯换热器中加热后,与从B/T分离塔来的处理过的苯一起进入轻组分塔中部进行干燥。轻组分塔的塔釜产品被轻组分塔釜泵PP-1114通过苯进料处理器MS-1106A/B后送出。苯进料处理器的作用是去除含氮的有机化合物,这些化合物会降低催化剂活性。从苯处理器出来的处理过的苯直接送到苯回收塔塔顶往下的第二块塔盘。轻组分塔上半部分有一股从苯塔回流罐来的富含轻组分的蒸气进料。另外,有另一股蒸气直接从苯回收塔塔顶气相管线加入到轻组分塔塔釜,作为干燥新鲜苯的提馏蒸气。轻组分塔的塔顶气相在轻组分塔冷凝器TT-1104中用冷却水冷凝。不冷凝的气相,即轻组分塔塔顶产品,被送往苯乙烯单元的尾气吸收塔。与苯进料一起进入EB单元的水在塔顶冷凝,并在轻组分塔回流罐MS-1110中析出。然后这些水被送往苯乙烯单元作进一步处理。轻组分塔回流罐中的苯,通过轻组分塔回流泵PP-1115A/S作为回流返回轻组分塔。
        通常,乙苯单元几乎没有工艺侧的腐蚀。然而,EB单元的轻组分塔塔顶冷凝液中的有机酸会导致腐蚀。这种腐蚀在轻组分塔塔顶冷凝器的管程上最为剧烈,原因是初始冷凝的液相中酸集中且是热的。为了减少腐蚀,加入了少量的无离子水到塔顶系统中以稀释酸。而且,轻组分塔水泵从MS-1110积水器中循环打水至塔顶冷凝器的入口,特别用于降低冷凝器开始冷凝阶段酸在两种液相中的浓度。
B/T分离塔系统
        B/T分离塔AS-1104被用作分离从苯乙烯单元AS-1201塔顶出料的苯/甲苯,分离出的甲苯产品被送到储罐,而苯则用作EB单元苯进料的一部分。B/T塔的进料典型的含有少量的苯和甲苯,然后被分为富含甲苯的塔釜出料和富含苯的侧线出料。
        B/T塔的来自PP-1205A/S的进料在B/T进料加热器TP-1117中被AS-1104塔釜出料加热,然后被送到B/T分离塔。AS-1104由B/T塔再沸器内的高压蒸汽再沸。塔釜出料靠压力压至TP-1117,然后通过甲苯冷却器TP-1116用冷却水冷却。冷却后的产品被送往储罐。
        AS-1104塔顶气相,被B/T塔冷凝器通过生成中低压蒸汽的办法冷凝,并收集在B/T分离塔回流罐MS-1118中。一小股尾气从MS-1118采出送至轻组分塔塔顶,目的是降低AS-1104塔顶中水的浓度,同时保持足够高的冷凝温度去产生中低压蒸汽。MS-1118安装了管道和手阀可以使水从集水器中倾析出,但正常没有流量。
        MS-1118中的液体被B/T分离塔回流泵PP-1118A/S打回到AS-1104。从塔中回收的苯,作为侧线采出,从塔顶往下的第四块塔盘采出。从塔顶往下的几块塔盘采料而不是从回流罐中采料,是因为回流罐伴随有一小股尾气从回流罐至轻组分塔,会有非常少的水溶解在苯中,这样做对后续的处理有好处。
        AS-1104侧线采出的苯在循环苯冷却器TP-1150用冷却水冷却,然后通过两个循环苯处理器MS-1107A/S。冷却器的作用是为了在处理之前降低循环苯的温度。与新鲜苯比较,循环苯的流量小,但在苯乙烯单元产生的有害物质在其中的浓度可能更高,把循环苯从新鲜苯中分开处理最为有效。和苯进料处理器一样,循环苯处理器的作用也是去除会降低催化剂活性的含氮有机化合物。从循环苯处理器出来的苯与新鲜苯进料一起直接进入了轻组分塔。
SM单元工艺流程简述
工艺描述
        苯乙烯化学反应是围绕乙苯(EB)分子为中心的。EB分子是由一个单独的二个碳的乙基加成到苯环上六个碳的一个碳上构成的。此化学反应从根本上是基于碳和氢原子在不同化合作用下组合。每一个碳原子都有四个键与其他原子结合。每一个氢原子有一个键与其他原子结合。
        脱氢反应
        主反应是发生在脱氢反应器中,一个氢分子(由两氢原子构成,简写为H2)从一个EB分子上分解(或分离),剩下苯环上的分支链上两个碳原子之间形成双键。类似乙烯分子被一个苯环所代替任意一个氢原子,由此合成的分子被称为苯乙烯单体(SM)分子。从有机化合物分离出氢气的这类反应通常被称为脱氢反应。
        迫使氢分子从EB分子脱离出需要吸收热量。能量从反应物流转移到新形成的反应流分子,导致反应出料温度比原料显著降低。需要加入热量的化学反应被称为吸热反应。随着温度降低脱氢反应逐渐减慢最后停止。为了增加EB在反应系统的转化率,第一级反应器(初级)的出料被再加热,然后通过第二床层催化剂以增加通过反应系统的单程总EB转化率。直到最终一点,增加EB转化率证明了苯乙烯产品从反应其他产品中分离成本更低。
        一些EB分子分离成苯乙烯和氢气分子,同时生成的一些氢分子与苯乙烯分子再结合重组成EB分子。这被称为加氢反应。这种同时进行两个方向的化学反应被称为平衡反应。在这种反应环境中EB进料不可能100%进行脱氢反应。
        其他EB反应
        在进料温度下,EB分子也热分解成完整的两个碳乙烯基和苯环以形成苯和乙烯分子。没有脱氢催化剂大部分EB进料将热分解成苯和乙烯。因此,脱氢反应系统设计的指导原则是在其热分解成苯和乙烯之前,迅速将加热的反应物料冲到催化剂表面。
        在这种热分解反应中形成的乙烯也将与存在反应系统中的其他有机分子反应。主乙烯反应是有一个碳(连同两个氢)与一个苯分子结合形成一个苯环带一个甲基。这个分子被称为甲苯。其他碳,没有足够的氢原子来满足四个化学键的需要,分离出两个氢原子并沉积在催化剂上的物质被称为焦炭。焦炭主要是由相邻碳原子组成的固体沉积物。
        催化剂上沉积的焦炭易于封死用来促使EB脱氢反应形成苯乙烯和氢气的催化剂部位。在高温下水蒸气(蒸汽)分子将与碳(焦炭)反应,这被称为水煤气反应。水分子由一个氧原子(具有双键)和两个具有单键的氢原子组成。在高温下碳原子(来自焦炭沉积物)与水分子反应形成一个具有一个碳和一个氧的分子,同时一个氢分子(水分子上两个氢原子)分离出来(H2)。具有一个碳原子和一个氧原子的分子被称为一氧化碳(CO)。固体焦炭和水蒸气的这类反应被称为清焦反应。
        一氧化碳很活跃,因为碳原子没有四个饱和键位。为了使碳的四个键饱和,大部分一氧化碳与其他水分子反应形成一个碳和两个氧原子的分子。同理,水分子上的两个氢分离出一个氢分子(H2)。具有一个碳原子和两个氧原子的分子被称为二氧化碳(CO2)。
        因此,蒸汽连续与进料到脱氢反应器的乙苯混合是为了连续去除催化剂上的焦炭。降低脱氢反应器的汽油比将易于导致在低反应速率下发生结焦反应。更多的催化剂部位将被焦炭沉积物覆盖,被期望的脱氢反应催化剂活性将降低。
        脱氢反应的进料蒸汽还有其它两个作用。第一、蒸汽载入热量进入吸热反应区。反应生成苯乙烯的所需热量来自蒸汽分子,此时吸热的脱氢反应器中全部的混合物就会被冷却,增加汽油进料比会降低被吸热反应带走热量的比值,因此倾向于推进平衡反应向更高的EB转化率进行。第二,蒸汽还进一步隔离氢分子,减少苯乙烯和氢气以及苯乙烯分子的相遇。因此,在高汽油比进料条件下,苯乙烯分子的加氢反应会减少,最终EB的转化率会增加,而反应器蒸汽进料的能源消耗相对费用更高。因此,脱氢反应汽油进料比最终是由经济核算来决定的。
        尽管结焦反应和清焦反应几乎平衡,但是催化剂倾向于慢慢失去部分活性,脱氢反应可运行很长一段时间。氧化铁碱性催化剂用微量元素促进反应。在高温下,这些微量元素将大部分汽化进入反应器物流中,一部分被移出以致不再为反应所用。催化剂长周期运行为了维持苯乙烯产量,反应器的反应进料温度应增加以便补偿催化剂活性的散失。当催化剂为新的,反应器温度应参照“运行初期”(SOR)工况。当催化剂已到其经济有用寿命末期时,反应器温度应参照“运行末期”(EOR)工况。
        从SOR到EOR随着温度增加,热副反应形成苯和甲苯量增加。此外,在接触到催化剂活性部分之前,进料混合物移动到催化剂床层的距离的增加,会增加发生热副反应的停留时间。因此,在EOR工况,EB转化为苯乙烯的部分相对于SOR会减少。EB最终转化成苯乙烯的部分被称为催化剂选择性。在SOR和EOR之间的反应器进料温度下催化剂选择性会降低。
        其他反应
        在脱氢反应高温下,在反应进料中几乎每一种类型的有机分子(除EB)将会继续部分热分解,部分与乙烯反应。
        小部分苯乙烯分子继续再脱氢反应分离出另外的氢分子。结果是苯环上附带的两个碳支链有一个碳三键。这种化合物被称为苯乙炔(PA)。
        反应器中的一部分甲苯和乙烯结合形成与苯乙烯相似的一个带有乙烯基苯环化合物,但是所带的甲基是原先甲苯分子的。合成的化合物被称为甲基苯乙烯。甲基苯乙烯有六种可能的结构。最普遍的甲基苯乙烯是由侧链碳加上甲基与苯环结合而成。这种化合物被称为α-甲基苯乙烯(AMS)。
        反应器中一部分甲苯、乙烯和氢气结合形成苯环上其中一个碳附带一个三碳链(一个丙基)的分子。如果丙基附带在三碳链上的末端碳位上,那么该分子被称为正丙苯(NPB)。如果丙基附带在三碳链上的中间碳位上,那么该分子被称为异丙苯。
        以上三种化合物(AMS、NPB和异丙苯)都有共同的六碳苯环附带三个碳原子,一共有九个碳原子。这组化合物被称为C9化合物。C9化合物不容易通过精馏分离,因此对最终苯乙烯产品纯度是很重要的。
        在其他情况下,乙烯还会与上述任何一种化合物形成甚至更重的化合物。脱氢反应产生微量重质化合物被简称为“重组分”。这所谓的重质化合物很容易通过从精馏塔塔釜苯乙烯残渣流中离开苯乙烯工艺。
        聚合
        苯乙烯分子乙烯基含有双键,很容易相互反应,通过乙烯基形成一连串相联的单体分子。一个单一苯乙烯分子被称为单体;两个苯乙烯分子链被称为二聚物,三个苯乙烯分子链被称为三聚物等等。一个“聚合物”链的长度是无限的,在聚苯乙烯工艺中当聚合发生时,链会越长。
        聚合反应的速率是温度和与单体混合的其他分子之间的一个函数。一旦产生二聚物,分子结构的不平衡就会创造一个更容易接受其他单体分子的带电位。在凉爽的环境温度下,纯苯乙烯聚合反应速率相对慢,每天产生百分之几。然而,聚合反应是放出热量(放热的)。一池子苯乙烯液体会由于聚合反应自身加热。当温度大约135度时,由于聚合反应产生的热量会导致剩余的单体迅速聚合,并导致这所谓的失控聚合反应。
        脱氢反应系统的产品是使用一组精馏塔分离出所期望的苯乙烯产品。为使精馏塔中苯乙烯聚合减到最少,塔在真空条件下操作以降低塔温度。另外,在精馏塔进料中加入聚合抑制剂以减少聚合。这些“精馏抑制剂”比塔馏分重,并留在每座塔釜的热物流中。增加塔釜聚合物量就会明显增加塔釜液的粘度。塔釜液粘度对于工艺操作很重要,因为它会降低塔再沸器的换热能力。
        苯乙烯产品是精馏塔系统最后一座塔的塔顶馏分。所谓的精馏抑制剂和进料一起加入,并进入塔釜。为了防止成品塔顶部和产品流中苯乙烯聚合,又加入一股所谓的“产品抑制剂”。产品抑制剂是通过氧存在“激活的”,需要少量氧来发挥作用。所需氧量正常通过成品塔系统的法兰和阀杆处空气漏入得到。
        如果二乙苯(DEB)突然连同EB一起进入了脱氢反应器系统,那么两个乙烯基的脱氢也会发生。由此产生的化合物,一个苯环上附带有两个乙烯基,被称为二乙烯基苯(简写为DVB)。DVB比苯乙烯更容易反应。另外,它的两个乙烯基更容易聚合,以结合成双聚苯乙烯单体链。由此产生的化合物被称为交联聚合物。交联聚合物容易形成固体物质以堵塞设备和管道,仅能通过机械方式移出。
        蒸汽凝液
        脱氢反应蒸汽被反应器下游物料冷凝,并存在于之前所述的脱氢反应产生的二氧化碳物料中。二氧化碳(CO2)与水(H2O)反应生成碳酸(H2CO3)。H2CO3分子在水中分离成酸性H+离子和HCO3-离子。酸性H+离子易于腐蚀碳钢。H+离子被加入所谓的中和胺化学品中的OH-离子中和。中和胺正常被加入到粗苯乙烯沉降罐以获得中性水溶液(测量PH值约7.0)。粗苯乙烯沉降罐分离出的水被凝液汽提塔的蒸汽汽提,大部分二氧化碳被从水中汽提出来,除去一部分H+离子留下OH-离子。结果汽提后的水变成碱性的(有过量的OH-离子,测量PH值通常在8.0-8.5之间)。
        苯乙烯单元中的所有蒸汽供给正常都含有一种或多种中和剂以防止整个凝水系统的腐蚀。随着脱氢反应器系统温度增加,加到脱氢反应器系统蒸汽中的中和剂被热分解(分解成更小的分子)。因此,加入到反应器出料系统中的部分中和胺实际上是被置换,因为中和剂在反应器系统内被热分解。
       
       
流程简述
2.2.1 反应部分
        苯乙烯单元包括两个能独立操作的主要部分,反应器部分和精馏部分。
        道达尔/巴杰尔苯乙烯技术在本工厂采用两级串联的固定床径向流脱氢反应器。因为乙苯(EB)到苯乙烯的脱氢反应是吸热的,所以在两级反应器床层之间需要再加热。进反应器之前,新鲜乙苯和循环乙苯(精馏部分回收的)在进入进料/出料换热器之前与中低压蒸汽(ILS)雾化蒸汽混合,在此混合进料被雾化,然后过热。接下来,过热的EB/蒸汽与过热的稀释蒸汽混合后进入第一级反应器MR-1201A。
        第一级反应器出料利用过热蒸汽在位于二级反应器MR-1201B正下方的反应器再加热器TT-1229中再加热。一旦再加热,出料到二级反应器的多余乙苯就会被转化。在反应器中除了生成苯乙烯外,还将生产少量苯和甲苯及其他痕量副产品。B/T的回收和大部分痕量组分的除去将在苯乙烯精馏部分有效完成。
        催化剂的寿命通过催化剂稳定技术系统(CST)延长,该系统提供氢氧化钾到第一级反应器进料。
        来自二级反应器出料被反应器进料冷却,并在进料/出料换热器TT-1201/1203/1202中产生高压蒸汽。来自进料/出料换热器被冷却的反应器出料中的蒸汽和烃蒸汽在粗苯乙烯主冷凝器TA-1204和粗苯乙烯调整冷凝器TT-1205A/ B中几乎全部被冷凝。主冷凝器是空冷式换热器,调整冷凝器是使用冷却水作为热传递介质的管壳式换热器。
        冷凝的有机相和水相从粗苯乙烯调整冷凝器流到粗苯乙烯沉降罐MS-1202中,在此两相被分离。水相含有溶解的痕量烃,被直接送至沉降汽提塔AS-1204,由蒸汽汽提除去烃。
        来自粗苯乙烯调整冷凝器的尾气含有反应器出料的未凝气体(主要是氢气、二氧化碳和甲烷)与芳烃和水蒸汽一起进入尾气压缩机PC-1271A/B入口。压缩机出口尾气被三个串联的出口后冷却器冷却,在此冷凝出水和芳烃。冷凝液被回收到粗苯乙烯沉降罐。来自后冷却器的尾气直接进入吸收系统以回收额外的芳烃。使用EB单元残油作为贫油,在该系统中尾气中的所有芳烃几乎被回收。从吸收塔/汽提塔系统出来的尾气或者送至一级/二级蒸汽过热炉HS-1201/1219作为燃料,或者送至氢气增压机和回收(PSA)系统。
        来自粗苯乙烯沉降罐的烃相被用泵打至精馏单元精馏。苯乙烯精馏部分包括三个精馏塔系统。这些塔系统的作用是回收有价值的苯/甲苯副产品,分离出未转化的乙苯循环回反应器部分,产出高纯度的苯乙烯产品。
        粗苯乙烯首先进入B/T塔AS-1201,在此塔顶馏分中的苯/甲苯副产品流向EB单元的B/T分离塔。B/T塔塔釜物料分别送至LP乙苯回收塔AS-1202和HP乙苯回收塔AS-1281以回收几乎所有未转化的乙苯,再循环到第一级反应,同时控制最终苯乙烯产品中乙苯含量。最后,精苯乙烯产品从成品塔塔顶回收,并控制最终苯乙烯产品中α-甲基苯乙烯和其他C9芳烃的含量。
        为了回收有价值的苯乙烯和精馏聚合抑制剂和缓聚剂,成品塔塔釜液送至残油闪蒸系统,在此苯乙烯从顶部闪蒸出来并返回至塔内。残油闪蒸罐MS-1226的液相部分返回到精馏部分B/T塔上游,剩余残油被送至储罐,然后再蒸汽过热炉中作为燃料烧掉。回收残油系统的主要目的是在利用有价值的精馏缓聚剂。回收残油以减少新鲜抑制剂和缓聚剂的需用量。精馏聚合缓聚剂溶液加入到B/T塔上游,精馏真抑制剂直接加入到两循环塔。抑制剂和缓聚剂基本上不挥发,从苯乙烯残油离开系统。
脱氢部分
        第一级反应器MR-1201A和二级反应器MR-1201B是固定床径向流设计,垂直安装的。反应器进料通过第一反应器顶部喷嘴进入,向下流并径向流过固定的催化剂床层。在进入第一级反应之前,来自蒸汽过热炉的稀释蒸汽与EB/雾化蒸汽在专利主反应器进料混合器GY-1201中充分混合。
        第一级反应器催化剂床层的气相通过存在于外层催化剂筐和反应器壳壁之间的外层环形空间往下流。来自外层环形空间的流体通过反应器底部喷嘴流出。在每个反应器中部有一个多角变化的锥体,作用是减少空腔体积和提供均匀的流量分布。
        第一级反应器出料在位于二级反应器正下方的反应器再加热器TT-1229中被再加热。在进入反应器之前,再加热器的出料在二级反应器进料混合器GY-1202中混合,使进入MR-1202B之前的管内温度梯度均匀。在二级反应器中,再加热的反应器出料通过底部喷嘴进入,然后沿着催化剂床层向上径向流出。两个反应器在设计上是相似的,二级反应器有更多的催化剂且操作在较低压力下以提高苯乙烯选择性和总催化剂利用率。
        随着催化剂的老化(例如,失活),要求更高的反应器入口温度以维持乙苯的转化率。反应器和精馏系统的设计需保证在催化剂的整个运行时间内,维持固定的EB转化率。操作压力、催化剂空速、乙苯转化率和汽油比都是一致选择的,因此它们的作用也是相关的。以下讨论的CST系统可使催化剂的老化成为可逆。
        第一/二蒸汽过热器(HS-1201/1219),加热稀释蒸汽以获得每个脱氢反应器所要求的进料温度。HS-1201/1219加热器能燃烧废气、油(天然气)气、混合残液。调节到每一燃烧室的燃油流量以达到脱氢反应器的入口温度。稀释蒸汽首先通过盘管HS-1201,然后在反应器再热器(TT-1229)中作为传热介质,加热来自MR-1201A的出料,使其达到MR-201B要求的入口温度。在TT-1229之后,蒸汽在盘管HS-1219中再次加热,以使当同来自进料/出料换热器(TT-1202)的热EB/汽化蒸汽混合物直接混合时,到MR-1201A的进料达到所需的第一反应器入口温度。
        高压锅炉给水首先在HS-1201/1219的对流段预热然后直接进入高压气包(MS-1241)中,自高压蒸汽发生器(TT-1203)循环过来的水,通过热虹吸流产生高压蒸汽。TT-1203产生的蒸汽用于给EB单元提供热量。
        MR-1201B反应器出料在进料汽化器TT-1201和进料/出料换热器TT-1202中与带雾化蒸汽的反应器EB进料进行逆流热交换冷却。EB/雾化蒸汽进料首先通过进料汽化器,然后再通过进料/出料换热器向上流。高压蒸汽产生器TT-1203壳程产生高压蒸汽。热反应器出料通过进料/出料换热器、高压蒸汽产生器和进料汽化器的管程依次流出。
        从进料汽化器出来的反应器出料在空冷式的粗苯乙烯主冷凝器TA-1204和冷却水冷却的粗苯乙烯调整冷凝器TT-1205A/B中被冷却和大部分冷凝。来自粗苯乙烯调整冷凝器冷却的反应器出料是废气、液态烃和水的混合物。气相部分被TT-1205A/B冷凝器的外部通道分离出来,通过废气气液分离罐MS-1214后直接进入废气压缩机。
        粗苯乙烯调整冷凝器下游,粗苯乙烯沉降罐MS-1202通过倾析分离液相。水相(重液相)通过沉降水泵PP-1203A/S(S为备用),从沉降室打出到沉降汽提塔AS-1204。烃相(轻液相)通过沉降室挡板溢流到一个单独的烃相收集室。由此,烃相通过粗苯乙烯泵PP-1202A/S打出至精馏部分。
        由于二氧化碳溶解在出料液水相中的酸度能导致下游碳钢设备腐蚀。同时,高酸度已经被证实阻碍了有机相和水相的分离。为了防止这些情况发生,在粗苯乙烯主冷凝器上游加入一种碱性胺溶液以增加PH值。由胺进料系统GU-1207供应的胺/冷凝溶液会中和掉冷凝水相中的碳酸。
        工艺冷凝物的微量烃在沉降汽提塔(AS-1204)中被汽提出来。汽提塔为双溢流塔盘,真空操作,使用蒸汽作为汽提剂。汽提蒸汽由低低压蒸汽总管提供。进料到沉降汽提塔的凝液在沉降汽提塔冷凝器TT-1222中与塔顶气相换热后被预热。沉降汽提塔冷凝器的两侧都加入EB冲洗以洗掉换热器中形成的聚合物。在沉降汽提塔冷凝器中,冷凝的塔顶馏分在换热器通道内几乎全部被分离,流入到汽提塔冷凝器气液分离器GY-1209,然后返回到粗苯乙烯沉降罐。沉降汽提塔塔釜的汽提凝液在沉降水过滤器GF-1211A/S中被过滤,然后由沉降汽提泵PP-1224A/S打出,通过工艺凝液过滤器系统GF-1438后进入现场的和界外的锅炉给水系统作为补充水使用。
        以上所述,进料到AS-1204的水相在TT-1222中被使用AS-1204的塔顶气相预热。进料被进一步使用中低压蒸汽预热,中低压蒸汽与进料凝液在沉降汽提塔进料加热器GY-1204中混合。正常工况下,沉降汽提系统没有GY-1204也能操作,但是只有通过预热凝液到接近汽化温度,进料中的烃类才能在顶部塔盘汽化更多。顶部塔盘除去烃的效率越高,分离就越好,塔盘上聚合物累积就越少。GY-1204中工艺凝液的预热也补偿了沉降罐在每年较冷月份的低温情况。
        正常操作期间,沉降汽提塔的压力通过排放粗苯乙烯调整冷凝器TT-1205A/B的不凝物来调节,粗苯乙烯调整冷凝器正常操作在低压力下,因为有废气压缩机。但是,若在废气压缩机不能使用期间、反应器入口为大气压或更高压力,那么汽提塔的真空由沉降汽提塔真空设备PE-1295来维持。来自PE-1295的蒸汽能直接到大气(开车之前排出空气)或直接排放到粗苯乙烯调整冷凝器入口。
催化剂稳定系统
        随着脱氢催化剂老化,反应器入口温度必须提高来维持转化率。一部分催化剂老化过程是催化剂上活性部分的钾迁移。通过一级反应器进料中加入的氢氧化钾置换出钾,并沉淀在催化剂上,催化剂稳定技术(CST)系统能还原和稳定催化剂活性。来自一级蒸汽过热器的一部分蒸汽通入CST汽化器MS-1276,在此这部分蒸汽和准备好要加入到CST溶液包GZ-1275的氢氧化钾水溶液混合。GZ-1275包括一个混合罐、混合器、进料计量泵和溶液过滤器。泵打出的CST溶液在安装在MS-1276末端的CST喷嘴GY-1276处被用氮气雾化。在混合的蒸汽加入第一级反应器之前,氢氧化钾和水在CST汽化器中被完全雾化成蒸汽。在催化剂初期CST不使用,但是当催化剂开始有明显老化时就应启用。
废气系统
        正常操作时,来自废气分离罐MS-1214的废气直接进入废气压缩机。此压缩机为螺杆型旋转压缩机,由蒸汽透平驱动。由注入压缩机入口的冷却蒸汽凝液来调节压缩机出口温度。
        来自废气压缩机的压缩废气首先在排放气/粗苯乙烯换热器TT-1239中与粗苯乙烯换热冷却。接着,在排放气后冷却器TT-1220中被冷却水冷却。离开TT-1220的苯乙烯排放气在粗苯乙烯排气冷凝器TT-1206中进一步用冷冻水(乙二醇溶液)冷却。三个换热器的组合使压缩机出口排放气中含的大部分芳烃和水冷凝。来自排放气后冷器和粗苯乙烯排放气冷凝器的液体汇合并返回到粗苯乙烯沉降罐MS-1202。为了防止聚合物累积,在每台压缩机入口和TT-1239以及TT-1220的废气入口侧都加入乙苯冲洗。
        排放气密封罐MS-1210,用于隔离反应器部分和火炬系统。在正常(例如,真空)操作时,废气密封罐和废气分离罐连接的料封管内用乙苯填充的净高度等于火炬和压缩机入口之间的压差。在压缩机停车期间,反应器系统在大气压以上操作,料封排到废气密封罐,废气通过这条管线进入火炬系统。一旦废气压缩机重新开车,密封液又被吸入到料封内,脱氢系统和火炬的隔离又重新被建立。
        来自粗苯乙烯废气冷凝器TT-1206的废气直接进入废气吸收塔AS-1206。在此通过与循环“贫油”(来自EB单元的PEB残油)直接接触吸收芳烃。回收芳烃后,离开吸收塔/汽提塔系统的废气作为燃料被送至一级/二级蒸汽过热器HS-1201/1219,或者送至氢气回收系统(PSA)作为产品。
        来自废气吸收塔釜的富油由废气吸收塔釜泵PP-1231A/S打至尾气解吸塔AS-1207。在进入尾气解吸塔之前,冷富油与来自热阱废气洗涤塔AS-1208的富油混合,然后在吸收塔换热器TP-1236被热贫油加热和在富油加热器TP-1238中被中压蒸汽加热。在尾气解吸塔AS-1207中,吸收的轻芳烃被使用加入到塔釜的低低压蒸汽从富油中汽提出来。
        来自尾气解吸塔的塔顶蒸汽含有回收的芳烃和汽提蒸汽,通常被送至沉降汽提塔冷凝器TT-1222的入口,在此回收热量。另外,AS-1207的塔顶蒸汽也可以送至TT-1205A/B。来自尾气解吸塔的热贫油被尾气解吸塔釜泵PP-1232A/S循环到吸收塔。在返回到废气吸收塔之前,贫油在吸收塔换热器TP-1236中被富油冷却和在吸收塔贫油冷却器TP-1237中被冷冻水冷却。来自EB单元的PEB残油作为贫油进入尾气解吸塔塔釜,在吸收塔贫油冷却器上游采出一部分贫油。采出的贫油和苯乙烯残油混合,最终在蒸汽过热炉中作为燃料被使用。
精馏系统
        苯乙烯单元精馏部分包括三个串联的精馏塔:
B/T塔
EB回收塔
成品塔
2.2.5.1 B/T塔
        来自粗苯乙烯沉降罐打出的粗苯乙烯直接进入废气/粗苯乙烯换热器,在此被来自废气压缩机的热排放气加热。新鲜的精馏阻聚剂和循环残油,都含有活性精馏阻聚剂,在进入B/T塔AS-1201之前加入到粗苯乙烯进料中。为了降低苯乙烯聚合物的形成, B/T塔在真空下操作以降低其塔内的操作温度。
        B/T塔回收在反应中产生的副产品苯和甲苯作为塔顶馏分。B/T塔也限制了循环到反应器的甲苯含量和塔顶馏分中乙苯的含量,以致损失到甲苯产品中去。
        为了达到期望的分离效果,B/T塔配备了四床规整填料,两床在精馏段和两床在提馏段。为了防止填料和填料液体分布器堵塞,进料通过B/T塔进料过滤器GF-1239A/S过滤,回流通过B/T塔回流过滤器GF-1241A/S过滤。
        该塔使用中低压蒸汽在热虹吸B/T塔再沸器TT-1208中再沸,塔顶气相在B/T塔冷凝/收集器TS-1209中冷凝。冷凝的苯和甲苯由B/T塔回流泵PP-1205A/S打出作为回流返回到塔内或去B/T分离塔作为馏分。TT-1208的蒸汽凝液由B/T塔凝液泵PP-1229A/S打至界区内的脱氧器GY-1401。
        来自B/T塔冷凝器的未凝气在B/T塔尾气冷凝器TT-1210中进一步被冷冻水冷却。系统的真空由B/T塔真空设备PV-1291提供。
        乙苯、苯乙烯和重组分被作为B/T塔塔釜产品。塔釜料被B/T塔釜泵PP-1204A/S打出作为低压乙苯回收塔AS-1202和高压乙苯回收塔AS-1281的进料。在TS-1209和TT-1210中冷凝的水进入分水包,并由B/T塔水泵PD-1240A/S打回粗苯乙烯沉降罐。
2.2.5.2低压和高压EB回收塔
        乙苯循环回收由两台并联操作的循环塔完成。B/T塔釜料被分成大约相等的两股料,一股进料到低压乙苯回收塔AS-1202另一股进料到高压乙苯回收塔AS-1281。对于两台回收塔的塔顶和塔釜规格要求都是相同的。高压乙苯回收塔在更高压力下操作,因此温度比低压乙苯回收塔更高,以致高压乙苯回收塔的塔顶可用于在回收塔膜式换热器TT-1281A/B中再沸低压乙苯回收塔塔釜。高压塔塔顶和低压塔釜之间的换热相对于单塔系统来说大大减少了回收塔系统的能源消耗。
        低压和高压乙苯回收塔的主要作用是回收在反应器中未反应的乙苯,并控制最终苯乙烯产品中的乙苯含量。低压和高压乙苯回收塔也限制了循环回反应器的苯乙烯含量。在低压和高压乙苯回收塔釜出现的比苯乙烯轻的所有组分都将会在苯乙烯产品中作为杂质。
        低压和高压乙苯回收塔都真空操作获得低温,以减少苯乙烯聚合和降低抑制剂和阻聚剂的消耗。低压下操作也增加了乙苯与苯乙烯的相对挥发度,因此减少了分离的能源消耗。
低压乙苯回收塔
        低压乙苯回收塔有六床高能力的规整填料,提馏段四床,精馏段两床。该塔在回收塔膜式换热器TT-1281A/B中被高压乙苯回收塔顶气相再沸。低压回收塔釜泵PP-1207A/B/S打出低压回收塔釜料到成品塔AS-1203和TT-1281A/B。
        低压乙苯回收塔顶气相在低压乙苯回收塔顶冷凝/收集器TS-1212中被冷却水冷凝。未凝排放气(主要是空气)在回收塔排放气冷凝器TT-1214中被冷冻水冷却。来自低压回收塔冷凝器和回收塔排放气冷凝器的物料被收集在低压回收塔冷凝/收集器的收集段,作为回流由低压回收塔回流泵PP-1206A/S打回塔内和作为回收乙苯循环到反应器。如同B/T塔一样,回流和进料在进入塔之前都被过滤,以防堵塞塔内件。回流被低压回收塔回流过滤器GF-1243A/S过滤。低压和高压塔共同使用一个在B/T塔釜的进料管线上的进料过滤器GF-1242A/S。
        低压和高压塔也共同使用一个真空系统PV-1292。
高压乙苯回收塔
        如同低压回收塔一样,高压乙苯回收塔有六床高能力的规整填料,提馏段四床,精馏段两床。该塔在高压回收塔再沸器TT-1213中被低压蒸汽再沸。再沸器的凝液由回收塔凝液泵PP-1220A/S打出。高压乙苯回收塔釜料被高压回收塔釜泵PP-1281A/S打出作为成品塔的进料。高压乙苯回收塔顶气相在回收塔膜式换热器中被低压乙苯回收塔釜料大部分冷凝。排放气(主要是乙苯和未凝空气)与低压乙苯回收塔顶气相汇合进入低压回收塔冷凝/收集器的入口处。来自回收塔膜式换热器高压侧的冷凝液收集在高压回收塔顶收集器MS-1280中,作为回流由高压回收塔回流泵PP-1280A/S打回高压塔内和作为回收乙苯循环到反应器。
        如同低压回收塔一样,回流和进料在进入塔之前都被过滤,以防堵塞塔内件。回流被高压回收塔回流过滤器GF-1281A/S过滤。低压和高压塔共同使用一个在B/T塔釜的进料管线上的进料过滤器GF-1242A/S。
        如上所述,低压和高压塔共同使用一个真空系统PV-1292。
成品塔
        低压和高压乙苯回收塔釜料汇合进料到成品塔AS-1203。成品塔的作用是限制最终苯乙烯产品中α-甲基苯乙烯和其他C9芳烃含量。
        成品塔使用了规整填料和塔盘的结合。高能力填料用于精馏段而塔盘用于提馏段。成品塔在热虹吸式成品塔再沸器TT-1217中被用中低压蒸汽再沸。再沸器的凝液由成品塔凝液泵PP-1223A/S打出到界区内的脱氧器内。塔釜液被成品塔釜泵PP-1209A/S打出到残油再沸器TT-1223。
        塔顶气相在苯乙烯冷凝/收集器TS-1215中被冷却水冷凝。为了减少聚合物的形成,在成品塔塔顶管线上加入产品抑制剂,叔丁基邻苯二酚(TBC)。如有必要,苯乙烯产品在打到罐区之前也加入TBC。来自苯乙烯冷凝/收集器的废气(带有苯乙烯的饱和空气)在成品塔废气冷凝器TT-1216中被冷冻水进一步冷却。系统的真空由成品塔真空设备PV-1293提供。来自苯乙烯冷凝/收集器和成品塔废气冷凝器的冷凝物料被收集在苯乙烯冷凝/收集器的收集段。在这,苯乙烯产品和回流被苯乙烯回流泵PP-1210A/S打出。苯乙烯产品在产品冷却器TT-1219中被冷冻水冷却后送至罐区。回流被成品塔过滤器GF-1244A/S过滤,以防堵塞精馏段填料和回流分布器。
        为了减少苯乙烯残油中苯乙烯的损失和减少抑制剂循环液中苯乙烯含量,在残油闪蒸系统中成品塔釜的苯乙烯和C9芳烃被汽化。闪蒸罐的热量输入由强制循环残油再沸器TT-1223提供,该再沸器使用中压蒸汽。来自再沸器的气/液混合物在残油闪蒸罐MS-1226中分离。来自残油闪蒸罐的大部分气相回收苯乙烯返回到成品塔塔釜。从闪蒸罐分离出来的液相主要是苯乙烯和残油,由苯乙烯残油循环泵PP-1221A/S打出,分成三股:再沸器循环液、到罐区的残油副产品和到B/T塔的循环残油。
精馏真空系统
        三个苯乙烯单元精馏真空系统的作用是在正常操作期间维持精馏塔的真空。B/T塔真空设备PV-1291在B/T塔内产生真空;回收塔真空设备PV-1292在低压和高压乙苯回收塔内产生真空;成品塔真空设备PV-1293在成品塔内产生真空。这三个系统的任何一个都包括两台液环真空泵(A/S),出口分离罐和使用冷冻水的密封液冷却器。来自PV-1291的冷凝液被压回TS-1209,来自其它两个真空系统的冷凝液流入热井MS-1233。
        精馏系统真空设备的出口气相使用一个大气压料封流入热井。如果真空泵停车,料封将会阻止热井倒流回塔内。PEB塔真空设备气相也进入热井。热井中收集的液相由真空系统凝液泵PP-1219A/S打出到粗苯乙烯沉降罐以分离水和烃类。
        从热井流出的废气经过热阱废气冷凝器TT-1234,在此冷凝出一些芳烃并流入热阱排放气洗涤塔AS-1208。在AS-1208中,废气与来自废气吸收塔/汽提塔系统的冷贫油接触,目的是进一步回收痕量芳烃。热阱洗涤塔有两床散堆填料。洗涤塔排放气正常在蒸汽过热炉中被烧掉。来自热阱洗涤塔釜的富油由热井废气洗涤塔釜泵PP-1233A/S打至尾气解吸塔以回收芳烃。如果热阱废气洗涤塔系统未开车或洗涤塔废气不能排放到过热炉燃烧室,那么来自热阱废气冷凝器的废气在排放至大气之前可直接送至活性炭吸附器。
抑制剂系统
        苯乙烯甚至在适中温度下都会以可测量速度聚合。因此,在苯乙烯流体中必须加入抑制剂和阻聚剂以减少苯乙烯损失和防止设备结垢。溶解在EB中的精馏聚合阻聚剂溶液在进入精馏单元和高压乙苯回收塔前加入到粗苯乙烯流体中。精馏(真)抑制剂直接加入到两台乙苯循环塔。
        工艺使用2,6-二硝基-4-叔丁基苯酚(DNBP)作为精馏阻聚剂。DNBP储存在聚合阻聚剂罐MS-1235中,由精馏阻聚剂泵PD-1234A/S打出经过阻聚剂进料过滤器GF-1233过滤后计量加入到工艺系统。该化学品在废气/粗苯乙烯换热器TT-1239上游和高压乙苯回收塔AS-1281上游加入到精馏系统进料中。
        工艺也使用精馏真抑制剂来抑制聚合反应。阻聚剂阻聚效果很小,但是能使聚合减慢延长时间。一种阻聚剂和一种真抑制剂的结合被证实是一种有效经济的结合。这种抑制剂由真抑制剂注入包GZ-1263注入,在每台乙苯回收塔的顶部两层填料之间分别注入系统。
        为了抑制最终苯乙烯产品在储存和运输期间聚合,在成品塔塔顶加入一种“产品”抑制剂,TBC。一种85%的TBC水溶液由产品抑制剂包GZ-1262打出到成品塔系统的两个加入点。为了防止冷凝器和塔顶管线结垢,第一个加入点是成品塔塔顶气相管线,在此抑制剂和苯乙烯的溶液由一组喷嘴喷入系统。另外,这种抑制剂也能在进入罐区之前产品冷却器下游加入到最终苯乙烯产品中。
辅助设施说明
辅助设施概述
        包括在现场界区内的辅助设施如下:
        蒸汽、蒸汽凝液、锅炉给水、化学品处理、冷却水、冷冻水、公用水、无离子水、仪表空气、工艺空气、氮气和天然气公用工程分配系统。
        为乙苯/苯乙烯工厂锅炉给水要求供给的锅炉给水脱氧器和泵打出系统。
        工艺排放的密闭排放收集系统以及开放式雨水(含油水)收集系统。
        带分离罐的火炬系统,以处理烃类排放气。
        乙苯冲洗和苯乙烯吹扫的烃分配系统。
        烃排出的收集总管系统。
        与辅助设施相关的设备流程图参见BED范围内的公用工程分配图125161-108-41-01~05、125161-108-42-01~03、125161-108-43-01~03、125161-108-44-01~02、125161-108-45-01、125161-108-46-01~02、125161-108-47-01、125161-108-48-01~04、125161-108-49-01~05。
蒸汽系统
        供给乙苯/苯乙烯工厂的高压过热蒸汽额定压力为4200kPaG。在苯乙烯单元,高压蒸汽产生器TT-1203中产生饱和高压蒸汽。额定压力为1000kPaG的中压蒸汽由高压蒸汽减压产生。苯乙烯单元废气压缩机透平出口、乙苯单元蒸汽产生器,再加上高压蒸汽减压产生额定压力为400kPaG的低压蒸汽。额定压力为220kPaG的中低压蒸汽由低压蒸汽减压和乙苯单元蒸汽产生器产生。额定压力为35kPaG的低低压蒸汽由中低压蒸汽减压、乙苯单元蒸汽产生器和BFW脱氧器产生。高压蒸汽脱过热器GY-1421、中压蒸汽脱过热器GY-1422、低压蒸汽脱过热器GY-1423和中低压蒸汽脱过热器GY-1424是现场蒸汽系统的一部分。
凝液系统
        来自工艺中压蒸汽换热器TT-1223和TP-1238的凝液,来自低压蒸汽再沸器TT-1213以及中低压蒸汽再沸器TT-1208和TT-1217的泵出凝液收集在BFW脱氧器GY-1401中闪蒸回收蒸汽,提供大部分补充水,并加热剩余的补充水。来自GY-1401的回收蒸汽进入低低压蒸汽总管。少量泵出的中低压凝液被送至凝液冷却器,该冷却器供应冷却的凝液到废气压缩机、泵密封、间歇到CST溶液包GY-1275。
        来自沉降汽提塔AS-1204塔釜的工艺凝液被泵打出,通过工艺凝液过滤器GF-1438后送至工厂界区外和现场脱氧器中。
锅炉给水和排污系统
        来自位于乙苯/苯乙烯工厂界区内BFW脱氧器的锅炉给水供应到工艺单元。正常操作期间,BFW脱氧器收集工艺凝液和换热器凝液并排出闪蒸蒸汽。正常由高压锅炉给水泵PP-1425A/S和低压锅炉给水泵PP-1426A/S将脱氧器锅炉给水打至现场蒸汽产生器。对于工厂开车和补充凝液不足的工况,脱氧器由来自界区外的无离子水补充,并引入界区内低低压蒸汽总管的蒸汽加热无离子水。锅炉给水化学品加入系统包括在锅炉给水系统中。
        来自高压蒸汽产生器TT-1203的相关罐MS-1241和几个乙苯单元蒸汽产生器的排污去沉降汽提塔AS-1204塔釜,在此闪蒸的蒸汽被使用以减少蒸汽使用。
冷却水和冷冻水
        循环冷却水用于工艺单元供给,并返回工艺界区。冷冻水(50%乙二醇溶液)由界外泵在工艺和罐区用户与界外冷冻系统GR-1213之间循环。
水供给
        公用水和无离子水在界区内现场分配并供给工艺单元。
压缩空气和氮气
        工厂空气、干仪表空气和氮气在界区内现场分配并供给工艺单元。
燃料供给
        天然气供给工艺界区内的炉子燃烧。
火炬系统
        来自乙苯和苯乙烯单元的操作性烃排放气和紧急泄放料收集在低压(LP)和高压(HP)火炬收集系统。低压和高压火炬收集总管分别排放到各自的低压火炬分离罐和高压火炬分离中。来自低压和高压火炬分离罐的气相直接到界外各自的低压和高压火炬系统。火炬分离罐中收集的液体由泵打出到污水、乙苯排除系统(高压火炬)或者苯乙烯排除系统(低压火炬)。
工艺排放系统
        乙苯单元和苯乙烯单元工艺排放收集分别提供了各自的密闭排放系统。乙苯单元和苯乙烯单元排放的工艺流体保持分离,目的是能在它们各自工艺单元容易再加工。
        密闭排放系统用于工艺排放收集,因为乙苯单元过程(苯和乙苯)和苯乙烯(乙苯、苯乙烯单体、甲苯和苯)单元过程中的主要化合物被美国环境标准认为当气相逸出到大气时,对空气污染(HAP's)是有危害的。
        普通开放式油水排放系统也主要收集雨水。
乙苯和苯乙烯分配总管
        包括在苯乙烯单元的一条乙苯分配总管供给在那些被认为有聚合难题的位置乙苯冲洗。乙苯冲洗也在乙苯单元、苯乙烯单元和罐区内含苯浓度高的泵维修之前用于冲洗苯。
        包括在界区内的一条产品苯乙烯总管提供苯乙烯冲洗到那些因产品纯度原因不能用乙苯冲洗的位置。
排出系统
        乙苯单元和苯乙烯单元工艺提供各自的排出总管。乙苯单元排出通过乙苯排出冷却器后进入乙苯不合格罐。苯乙烯单元排出正常路线是直接进入粗苯乙烯罐,但是可选路线是在进入粗苯乙烯储罐之前先通过乙苯排出冷却器。来自两个排出系统的烃正常将在现场工艺单元再加工。

 

发表于 2012-3-7 15:56:27

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Peterpaul彼得保罗
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maqg02VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP吉林省
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谢谢llllllllllllllll

 

发表于 2013-2-27 18:47:33

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mermaidmjVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP上海市
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谢谢分享,非常有用。

 

发表于 2013-5-23 11:14:21

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zxydiyVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP贵州省
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谢谢分享,非常有用。

 

发表于 2014-5-15 17:33:37

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00924VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP江苏省
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这是天津大沽的专家。技术非常先进。

 

发表于 2014-5-20 22:13:02

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圍羽VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP吉林省
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谢谢,学习了

 

发表于 2016-6-2 17:01:21

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换页123VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP湖南省
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流程图在哪呢??

 

发表于 2017-1-10 16:35:32

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tshjfVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP内蒙古自治区
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很有价值,谢谢楼主的分享

 

发表于 2019-6-28 18:44:48

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jiangymVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP湖南省
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非常感谢

 

发表于 2019-10-14 09:53:32

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海兴照军VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP广东省
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学习一次啊

 

发表于 2020-4-5 08:16:03

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