车液操作规程.doc
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1、沧州分公司企业标准车用液化气装置操作规程QJ/SHCZ 09 002-2008 (A/0)0 目的 为确保车用液化气装置实现安、稳、长、满、优运行,按照规定的要求生产合格产品、半成品和中间产品,制定本标准。1 范围 本标准规定了车用液化气装置工艺原理与流程、正常操作法、特殊情况处理、开停工方法和步骤、安全和环保要求等内容。本标准适用于车用液化气装置的工艺操作。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的
2、引用文件,其最新版本适用于本标准。3 术语、缩略语和定义3.1精馏精馏是蒸馏的一种高级形式,在提供回流的情况下,汽液两相多次逆流接触进行相间扩散传质传热,使挥发性不同的混合物中各组份有效分离的过程。3.2挥发度液体混合物中任一组份汽化倾向的大小。3.3一次汽化液体混合物被加热到一定温度和压力并达到汽液平衡,称为一次汽化(或平衡汽化)。3.4渐次汽化液体混合物被加热后,汽体不断地形成和引出,汽相和液相组成不断地变化,轻组份浓度越来越低,但在任何时候,挥发的汽体与剩下的全部液体呈平衡状态,这一过程称为渐次汽化。3.5液泛: flooding 在逆流接触的气-液反应器或传质分离设备中,气体从下往上流
3、动。当气体的流速增大至某一数值,液体被气体阻拦不能向下流动,愈积愈多,最后从塔顶溢出,称为液泛。 产生液泛时的气体速度或连续相速度称为液泛速度;这种操作状态称为液泛点。在设计设备时,必须使设备的操作不致发生液泛。 直径一定的塔,可供气、液两相自由流动的截面是有限的。二者之一的流量若增大到某个限度,降液管内的液体便不能顺畅地流下;当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时,便要漫到上层板,产生不正常积液,最后可导致两层板之间被泡沫液充满。这种现象,称为液泛,亦称淹塔。4 职责和权限4.1 炼油一部工艺技术组和设备组负责本标准的编制、修订工作,组织岗位操作人员贯彻执行,并对日常执行情况进行监督、检查和考核
4、。4.2 生产管理部按照规定的检查频次,对车间执行本标准情况进行监督、检查和考核。5 装置简介5.1 概述近年来,随着人们对环境保护重视程度的不断提高,对汽车尾气排放标准的要求也越来越高,为了减少汽车尾气对城市的污染,越来越多的车辆改装了燃气装置,车用液化气需求量不断增加,生产车用液化气具有广阔的市场前景。为此,经中国石油化工集团公司和沧州炼油厂批准,本装置于2001年9月1日开始建设,2001年12月1日建成投产:设计能力:车用液化气3.5万吨/年。 2002年2月,经技术改造,将焦化富气、焦化汽油引入装置,使其既能回收常压装置瓦斯中的液化气又能回收焦化富气中的液化气。同时,停止生产车用液化
5、气期间,本装置可以作为焦化吸收稳定回收液化气,平衡全厂瓦斯,净化焦化干气制氢原料。本装置主要利用一催化往复式压缩机、吸收稳定系统和气分装置替换下的部分设备,对老装置进行改造,电气、消防、供排水等设施也在老装置设施基础上稍加改造而成。其中脱硫碱洗单元为新建装置。装置所用的水、电、热量和净化风等均由沧州分公司提供。5.1.1 装置生产能力 设计产量:3.5104t/a。生产能力的适应范围:30%-85%。5.1.2 年开工时数 年开工按8000小时考虑。设计按运转周期2年考虑。5.1.3 原料 设计原料为常压瓦斯、重整瓦斯、常压石脑油、重整石脑油。2002年技术改造后,引焦化富气,焦化汽油进装置,
6、常压石脑油、重整石脑油停用。5.1.4 产品方案 以生产民用液化气为主。方案1 生产车用液化气将催化重整预分馏塔、蒸发塔、稳定塔三顶气体、预分馏塔顶轻石脑油、稳定塔顶液化气、加氢精制轻石脑油和常减压初馏塔、常压塔、减压塔三顶气体,初馏塔顶石脑油等含烯烃较少的饱和组分中的气体用压缩机压缩后进入吸收稳定系统进行分离,分离出其中的液化气和碳五组分,然后再分别用脱硫剂脱除其中硫化氢,再经碱抽提、脱除其中的有机硫、脱硫后的液化气再调和部分气分装置的丙烷组分,使其质量指标符合车用液化气要求。脱硫后的富液返回硫磺溶剂再生塔进行再生、抽提后碱渣进入精制车间碱渣处理系统进行处理,经吸收稳定分离后的干气送回分公司
7、瓦斯管网,石脑油送入重整原料罐作为重整原料,吸收稳定系统利用二催化二中作为重沸器热源。方案2 生产民用液化气焦化气压机压缩后的高压富气进入本装置,汇同经丙烷机压缩后的常压瓦斯、二部瓦斯,经冷却器冷却后进入吸收稳定系统,分离出其中的液化气组分,送至一部气分工段,分离后的干气送至二部作制氢原料;焦化汽油则作为吸收剂打入吸收塔,最后经深度稳定的焦化汽油自压送至二部作加氢原料。5.1.5 助剂采用浓度为25%的二乙醇胺溶液、15%的氢氧化钠溶液为脱硫助剂。5.2 工艺原理与流程5.2.1工艺原理5.2.1.1吸收稳定部分吸收是一种分离气体混合物的过程,用适当的液体溶剂处理气体混合物,使其中的一个或几个
8、组份溶于溶剂,从而达到分离气体混合物的目的。气体吸收的根本依据是气体在液体中的溶解度。气体与液体相接触,则气体溶解在液体中达到一定的溶解度。混合气体中每一组分可以被溶液吸收的程度既取决于气体中该组分的分压,也取决于溶液里该组分的平衡分压,气体吸收的推动力就是二者之差,传质方向取决于气相中的组分的分压与其溶液的平衡分压大小,只要气相中组分的分压大于其溶液的平衡分压,吸收过程便会进行下去,直到气液两相达到平衡;反之,如果溶液中某一组分的平衡分压大于混合气体中该组分分压,那么传质方向便会反转,这个组分便要从液相转移到气相,即称为解吸过程。通常认为,烃类混合物在压力不高的条件下近似于理想溶液。所以,理
9、想溶液的基本定律可作为分离烃类混合物的理论基础。在一定温度,压强不很高时,对于稀溶液中的溶质,其气液平衡关系服从于亨利定律;当吸收达到气液相平衡时,气体组分在溶液中的浓度和它在气相中的分压成正比,而气相又服从于道尔顿分压定律。所以,对于烃类吸收,当吸收达平衡时,气体组分在气液两相中浓度符合以下相平衡公式,即Yi=KXi;式中:Yi被吸收组分的气相平衡分子浓度;Xi被吸收组分的液相平衡分子浓度即该气体组分在溶剂中的溶解度。K为相平衡常数,表示溶质在气液两相中的分配比例,K值随溶液的性质,温度和压力而不同。在同一温度和压力下,烃类分子量越大,K值越小;K值小,表明达到平衡时,气体组分在气相中的浓度
10、越小,而在液相中的浓度较大,分子量较大的烃容易被吸收。对于同一种烃,温度越低、压力越高,K值越小,对吸收有利。对于解吸过程,则恰好相反,分子量小的烃易解吸,温度高,压力低对解吸有利。5.2.1.2脱硫碱洗部分5.2.1.2.1 液态烃脱硫化氢基本原理液态烃中的H2S在低温下与溶剂二乙醇胺进行化学反应,生成一种不稳定的络合物,使液态烃得以净化,而这种络合物又在高温下分解,使溶剂得以再生循环使用,其化学反应方程式为:2R2NH+H2S(R2NH2)2S硫化胺盐(R2NH2)2S+H2O2R2NH2HS酸式硫化胺盐上述反应是可逆反应,低温(45)时向右进行,高温(105)时向左进行。5.2.1.2.
11、2 液态烃、碳五脱硫醇基本原理原理:车用液化气装置液态烃脱硫醇单元采用“抽提”过程,“抽提”是一种物理分离方法,利用混合物不同的物质(欲分离的两组份)在选择性溶剂中的溶解度不同来实现分离的目的,可分为固液抽提和液液抽提两种。液态烃、 “抽提”过程按下列步骤进行。a、原料与含催化剂的碱溶液密切接触,发生下列反应:RSH+NaOH=NaSR+H2O油相 水溶液 水相上述反应向右方向进行不完全反应,其完全程度取决于硫醇在碱液中的溶解度,按其顺序,主要取决于硫醇分子量和碱浓度,其次是烃类分支程序,硫醇分子量增大及烃支链增加,都使反应完全程度降低。b、含硫醇钠的富碱液与油烃分离,进入精制车间氧化塔再生,
12、其中通入压缩空气使硫醇钠盐转变为二硫化物及氢氧化钠,反应模式为:4NaSR+O2+H2O=2RSSR+4NaOHc、过剩空气从氢氧化钠与二硫化物分离出来d、二硫化物从碱液中分离出来。e、再生碱液循环使用。5.2.2工艺流程5.2.2.1吸稳部分5.2.2.1.1常压三顶瓦斯、二部三顶瓦斯,先进汽油罐(R205),进行气液分离,分离后的气体被丙烷机压缩后经冷凝冷却器冷却后进入凝缩油罐,经凝缩油罐(R225)分离后的富气组分自压进入吸收塔下部。5.2.2.1.2自焦化来的富气不经丙烷机压缩直接并入富气系统,汇同经丙烷机压缩后的常压瓦斯、二部瓦斯经冷却后进入吸收塔。5.2.2.1.3作为吸收剂的常压
13、石脑油、二部石脑油(或焦化汽油)、凝缩油进入罐R-205,经P202/1、2抽出后可有2个走向:正常生产时进吸收塔,作吸收剂;一路直接出装置,吸收塔顶干气去二部作制氢原料。5.2.2.1.4富吸收油从吸收塔底自压流出经富气冷凝冷却器(L204/3、4)进入凝缩油罐,凝缩油罐中的凝缩油经泵P214打入解吸塔。5.2.2.1.5解吸塔顶气体经富气冷凝冷却器(L204/3.4)冷却后,进入凝缩油罐。也可经富气冷凝冷却器(L204/1.2.3.4.5)冷却后,进入凝缩油罐。5.2.2.1.6解吸塔第一层塔盘油进入重沸器H209壳程被分二中加热后,油气混合物共同返回第一层塔板下,两相分离后,气相上升成为
14、解吸塔热源,液相(脱乙烷油)经解底泵P208升压与稳汽换热后进入稳定塔。5.2.2.1.7脱乙烷油进稳定塔有三个进料口,可根据需要选择使用。5.2.2.1.8稳定塔顶油气经冷凝冷却后进入稳顶回流罐,罐内未冷凝下来的轻组气自不凝气线进入高压瓦斯管网或富气管网。罐内液相组分经液态烃泵P209后分成两路,一路作稳顶回流,一路进入脱硫系统,脱硫后出装置,至开源液化气站;也可直接出装置,送气分,作民用液化气。5.2.2.1.9稳顶塔底的油品进入重沸器H207壳程,与分二中换热后的气相返回第一层塔板下,作为稳定塔热源,液相即稳定汽油。5.2.2.1.10稳定汽油一部分经稳汽泵P210打回吸收塔做补充吸收剂
15、,另一部分自压出装置。5.2.2.1.11吸收稳定系统故障需撤压时,可由吸收塔压力控制阀前直接排入低压瓦斯系统放火炬。5.2.2.2脱硫碱洗部分5.2.2.2.1稳顶回流罐(R-217)中的含硫液态烃,经液态烃泵打入液态烃脱硫塔(T301)下部与由贫液泵打入脱硫塔的二乙醇胺逆流接触,液态烃中的H2S、CO2等被胺液吸收,除去H2S和CO2的液态烃进入塔顶沉降,沉降分离后再进入塔顶沉降罐(R301)进行二次沉降。5.2.2.2.2脱硫后的液态烃由塔顶沉降罐(R301)经压力控制阀,由下部进入液态烃预碱洗塔T303中与塔中40%的NaOH溶液混合洗涤,预碱洗后的液态烃自T303顶部压出,与自碱泵来
16、的循环催化剂碱液一同进入静态混合器(M301/1,2),混合抽提硫醇后,进入碱洗沉降罐(R303),沉降分离后,液态烃自沉降罐顶(R303)压出,进入液态烃缓冲罐(R304/1,2),再经液态烃出装置泵送至开源液化气成品罐。5.2.2.2.3来自硫磺车间的二乙醇胺进入储罐(R306)后,经二乙醇胺泵(P303/1,2)打入液态烃脱硫塔上部(T301)与液态烃逆流接触,吸收其中H2S、CO2后,富液由塔底汇同液态烃脱硫沉降罐R301底脱出的富液一起自压送至硫磺车间再生后循环使用。自2004年7月贫液罐及泵停用,贫液来自气分贫液泵P1401出口。5.2.2.2.4浓度为40%的预碱洗碱在开工前由精
17、制车间引入预碱洗塔(T302,T303);催化剂循环碱由精制车间引入本装置催化剂碱液储罐(R307),再由催化剂碱液泵送至液态烃碱洗混合器和碳五碱洗混合器混合提硫醇后,分别进入液态烃碱洗沉降罐(R303)和C5碱洗沉降罐,催化剂碱液(碱渣)由罐底脱出后有两个走向:一路经循环线进入碱液罐(R307)循环使用,一路自压送至精制车间,再生后循环使用。5.2.2.3公用系统5.2.2.3.1新鲜水新鲜水分两路,东路用于车液操作室及办公室生活用水;西路主要用于机泵冷却及机泵检修冲洗。为了在开停工时进行水冲洗、水试压、洗塔、顶线,吸收中段泵、粗汽油泵、液化气出装置泵、稳汽泵、液化气泵、凝缩油泵、C5泵、催
18、化碱液泵、贫液泵各泵入口均接有新鲜水线。5.2.2.3.2循环水循环水来自水场经Dg700地下管道进入装置,作为全部冷凝冷却器的冷却介质循环于装置和水场凉水塔之间。5.2.2.3.3蒸汽系统(1.0MPa级)由动力来的主蒸汽自碱洗泵房东侧南北管排进入装置,分别用作常压装置原油泵房消防蒸汽、扫线蒸汽;车液冷油泵房扫线及消防蒸汽、丙烷机消防蒸汽及脱硫系统消防蒸汽及扫线蒸汽、吸收稳定消防及扫线蒸汽以及各伴热蒸汽。5.2.2.3.4风系统净化风自空压站通过Dg80管线进入装置,经过脱水过滤,作为各仪表调节阀风源。5.3 主要设备及工艺操作条件5.3.1主要设备5.3.1.1 塔类 1)吸收塔 规格12
19、00*21842*14 2)解吸塔 规格1400/2000*21286*14/18 3)稳定塔 规格1400/2000*34906*16 4)脱硫塔 规格1400/1800*22481*14/16 5)碳五塔 规格1000*7193*16 6)碱洗塔 规格1200*11254*165.3.1.2富气压缩机组 采用往复式压缩机,设计富气量34.2 Nm3/min,出口压力1.4MPa(绝).12、冷换设备 冷换设备以BES、BJS系列为主;对于热水与油品换热的换热器均选用BIU系列;对压降要求较严的部分,如分馏塔顶油气系统,采用壳程低压降的折流杆式冷凝器;为降低循环水耗量,在分馏塔顶油气后部冷却
20、系统、压缩富气冷凝冷却器、稳定塔顶冷凝冷器采用表面蒸发空冷器。同时为保证装置有较大的操作弹性,顶循采用了具有强化传热措施的螺旋管换热器。13、机泵 机泵均选用高效的AY型泵,部分负荷变化较大的机泵设变频调速器。5.3.2装置主要操作条件 表51序号名称操作参数一机组部分1丙烷机负荷m3n/min34.22丙烷机出口压力1.4二吸收-稳定部分(一)吸收塔1吸收塔顶温度45.02吸收塔顶压Mpa(绝)0.750.5(二)解吸塔1解吸塔底温度115-1352解吸塔顶压Mpa(绝)1.05(三)稳定塔2稳定塔底温度155-1953稳定塔顶压Mpa(绝)0.8-1.0(四)脱硫塔1塔顶温度45.02塔顶
21、压Mpa(绝)0.95-1.355.4 物料消耗及物料平衡一、装置消耗指标 1、主要辅助材料及催化剂消耗 表52名称年用量,t/a 一次装入量备注1脱硫剂1012.5含二乙醇胺25%2碱液101.5含NaOH15%2、公用工程消耗 表5-3序号项目单位数据备注1新鲜水t/h0.072循环水t/h4653电6000vkw180380vkw148220vkw154蒸汽3.5MPat/h1.61.0MPat/h2.05净化压缩空气m3n/h586氮气m3n/h0.23、原料性质1、 车用液化气装置所加工原料油为常压瓦斯、重整瓦斯和焦化富气性质:表31 各物流组成及流量为:组 成馏 分乙烷丙烷丙烯异丁
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