第二節(jié)丁二烯裝置

1、第 二 部 分工藝裝置第二節(jié) 丁二烯裝置目 錄1.0概述12.0 物料和動(dòng)力的技術(shù)規(guī)格113.0 產(chǎn)品產(chǎn)量、原材料消耗定額及消耗量174.0界區(qū)接點(diǎn)條件195.0儀表控制236.0設(shè)備327.0建筑、結(jié)構(gòu)及HVAC388.0供配電及電信439.0裝置技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)53附 圖561.0 概述1.1裝置概況本裝置采用殼牌公司（SIC）乙腈法丁二烯萃取精餾工藝，從乙烯裝置提供的粗C4原料中分離出純度為99.5%wt的1，3-丁二烯產(chǎn)品，產(chǎn)品回收率為98%。主要副產(chǎn)品有混合丁烷-丁烯（BB）、輕組分（丙炔）和重組分（C4炔烴、1，2-丁二烯和C5）。裝置設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)1，3-丁二烯15.5萬(wàn)噸，年操作時(shí)

2、間為8000小時(shí)，三班制。根據(jù)乙烯裝置所提供C4原料的不同，本裝置1，3-丁二烯的實(shí)際年產(chǎn)量介于13.3萬(wàn)噸到14.3萬(wàn)噸之間。本裝置操作彈性下限為設(shè)計(jì)能力的60%。萃取精餾是一種廣泛應(yīng)用的高純度1，3-丁二烯的生產(chǎn)技術(shù)，其原理是在原料中加入一種特殊的溶劑，可以大大提高待分離組分的相對(duì)揮發(fā)度，通過(guò)精餾使原本難以分離的組分得到徹底分離。各種專利技術(shù)所選擇的溶劑不同。在殼牌公司的萃取精餾工藝中，選擇乙腈水溶液為溶劑，由于極性的乙腈溶液的存在，粗C4原料中所含的丁烷、丁烯與丁二烯的相對(duì)揮發(fā)度大大提高，因此可以通過(guò)萃取精餾將丁二烯與丁烷、丁烯徹底分離。本裝置設(shè)備、結(jié)構(gòu)和管廊的布置是基于良好的工程實(shí)踐并

3、遵循一般性規(guī)定，對(duì)施工、操作和維修都做了考慮。裝置內(nèi)所有工藝和公用工程管線均走地上。一條管廊將整個(gè)裝置劃分為兩塊，管廊下是貫穿裝置的主要通路，為一些臨時(shí)使用的設(shè)備及泵、電機(jī)等進(jìn)出裝置提供了方便。所有工藝和公用工程管線均從管廊的一端進(jìn)出裝置，因此必要時(shí)可以在同一地點(diǎn)切斷整個(gè)裝置。設(shè)備布置以盡量減少管線長(zhǎng)度為原則。主要塔器均布置在裝置的一側(cè)，以方便施工時(shí)組織和計(jì)劃起吊設(shè)施。沿裝置內(nèi)小路可到達(dá)所有設(shè)備，方便了操作和維修。丁二烯裝置與乙烯裝置聯(lián)系密切，故布置在乙烯裝置的界區(qū)內(nèi)。本裝置的輔助設(shè)施布置如下。變配電室：與裂解汽油加氫/苯抽提裝置以及乙烯裝置共用SS-250變配電室?？刂剖遥貉b置的控制室集中在

4、控制中心CC1。化驗(yàn)：分析頻率較高的分析項(xiàng)目在CC1的化驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。原料、產(chǎn)品以及分析頻率較低的項(xiàng)目在中央化驗(yàn)室進(jìn)行。維修：裝置的維修工作由全廠的維修中心負(fù)責(zé)，裝置內(nèi)不設(shè)維修設(shè)施。值班室：當(dāng)班人員的值班室設(shè)在控制中心。更衣室：操作人員的更衣室集中在廠前區(qū)的更衣室。1.2裝置組成該裝置分為八個(gè)主要單元和四個(gè)輔助系統(tǒng)，參見表1-1。 表1-1 裝置單元表序號(hào)單元名稱1 原料準(zhǔn)備單元2 萃取精餾單元3 壓縮單元4 溶劑汽提單元5 重組分汽提及水洗單元6 丁二烯精餾單元7 丁烷-丁烯（BB）水洗單元8 溶劑回收單元9 蒸汽/凝液系統(tǒng)10 產(chǎn)品處理系統(tǒng)11 化學(xué)品配制和輸送系統(tǒng)12 溶劑收集系統(tǒng)1.3工

5、藝敘述1.3.1 工藝流程簡(jiǎn)述以下按裝置單元表中的順序介紹工藝流程。l 原料準(zhǔn)備單元原料準(zhǔn)備的目的是除去C4原料中攜帶的羰基、溶解氧、過(guò)氧化物以及其它含氧化合物，滿足1，3-丁二烯產(chǎn)品純度的要求，尤其是為了盡量避免聚合物的形成以及保證裝置的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。C4原料經(jīng)兩步洗滌操作實(shí)現(xiàn)上述分離要求。首先經(jīng)過(guò)羰基水洗塔，C4原料與水逆流接觸，可洗去原料中所含羰基。然后經(jīng)過(guò)亞硝酸鹽洗滌塔，利用亞硝酸鈉（或亞硫酸鈉）溶液除去原料中的溶解氧、過(guò)氧化物以及其它含氧化合物。洗滌水和廢硝酸鹽溶液經(jīng)脫氣罐脫氣后被送往廢水處理。l 萃取精餾單元萃取精餾的目的是在乙腈溶劑存在的條件下通過(guò)精餾將C4烷烴和C4烯烴從二烯烴（1

6、，3-丁二烯）中分離。從原料準(zhǔn)備單元來(lái)的C4原料首先在進(jìn)料蒸發(fā)器中部分氣化，然后進(jìn)入萃取精餾設(shè)備。由于所需塔高的限制，該萃取精餾設(shè)備實(shí)際上包括兩個(gè)塔（上萃取精餾塔和下萃取精餾塔），兩個(gè)塔聯(lián)合操作來(lái)完成整個(gè)萃取精餾過(guò)程。如果使用常規(guī)精餾操作來(lái)實(shí)現(xiàn)C4烷烴、C4烯烴與二烯烴的分離，由于所需理論板數(shù)很大，工業(yè)上不易實(shí)現(xiàn)。但在乙腈溶劑存在的條件下，由于C4烷烴、大部分C4烯烴與C4二烯烴的相對(duì)揮發(fā)度大大提高，C4烷烴和C4烯烴可以從上萃取精餾塔塔頂分離出來(lái)，去往丁烷-丁烯（BB）水洗單元。從下萃取精餾塔塔底出來(lái)的物流中主要成分為1，3-丁二烯、殘留C4炔烴和乙腈。該塔底物流一部分經(jīng)萃取精餾塔再沸器為下

7、萃取精餾塔產(chǎn)生上升蒸氣，其余經(jīng)過(guò)濾后去壓縮單元。l 壓縮單元壓縮單元的目的是將下萃取精餾塔塔底物料的閃蒸氣加壓，分別作為下萃取精餾塔的上升蒸氣和高壓溶劑汽提塔的進(jìn)料。從下萃取精餾塔塔底來(lái)的物料（富溶劑）與溶劑汽提單元來(lái)的不含碳?xì)浠衔锏臒崛軇ㄘ毴軇┰谳腿【s塔底換熱器中進(jìn)行換熱，被加熱后的富溶劑進(jìn)入閃蒸罐。在閃蒸罐中，富含C4的氣相（丁二烯相）與富含溶劑的液相（溶劑相）分離開來(lái)。丁二烯相與低壓溶劑汽提塔塔頂氣相一起經(jīng)丁二烯壓縮機(jī)壓縮后去往下萃取精餾塔和高壓溶劑汽提塔。溶劑相被送至低壓溶劑汽提塔回收殘留的碳?xì)浠衔铩 溶劑汽提單元溶劑汽提單元的目的是去除閃蒸后殘留在溶劑相中的C4炔烴和其它

8、碳?xì)浠衔铮送庖蔡峒兌《┫?。一部分?jīng)壓縮后的氣相被送往高壓溶劑汽提塔塔底，而被冷卻后的再生貧溶劑從塔的上部進(jìn)入。該塔的作用是使閃蒸氣相中的C4炔烴和1，2-丁二烯徹底與1，3-丁二烯分離。由于C4炔烴和1，2-丁二烯在乙腈溶劑中的溶解度大于1，3-丁二烯，因此前二者可以被分離開來(lái)并存在于塔底的富溶劑相中。該塔底出來(lái)的富溶劑被送往低壓溶劑汽提塔上部。從高壓溶劑汽提塔塔頂出來(lái)的氣相經(jīng)冷凝后被送往丁二烯精餾單元。從閃蒸罐來(lái)的溶劑相也被送往低壓溶劑汽提塔的上部，塔底則通過(guò)再沸器產(chǎn)生上升氣相。該塔的主要作用是去除溶劑中攜帶的碳?xì)浠衔铮偕蟮呢毴軇乃姿统龉┹腿【s塔和高壓溶劑汽提塔使用。該塔的

9、另一個(gè)作用是通過(guò)抽出液相側(cè)線來(lái)去除較重的組分，如炔烴、1，2-丁二烯、C5和二聚物。該側(cè)線去往重組分汽提及水洗單元。塔頂出來(lái)的碳?xì)浠衔餁庀嗳ネ鶋嚎s單元的閃蒸罐。l 重組分汽提及水洗單元重組分汽提及水洗單元的目的是進(jìn)一步濃縮低壓溶劑汽提塔液相側(cè)線中所含的重組分，同時(shí)回收溶劑。從低壓溶劑汽提塔側(cè)線抽出的液相進(jìn)入側(cè)線汽提塔的上部，而從低壓溶劑汽提塔塔釜引出的貧溶劑氣相作為側(cè)線汽提塔內(nèi)的上升氣相。脫除重組分后的熱溶劑從側(cè)線汽提塔塔底排出，與低壓溶劑汽提塔塔底排出的熱溶劑一起去冷卻并循環(huán)使用。濃縮后的重組分氣相從側(cè)線汽提塔的頂部排出，經(jīng)部分冷凝后去往重組分洗滌塔，通過(guò)水洗回收乙腈溶劑。洗滌后的重組分氣

10、相被冷凝并送往界區(qū)外做燃料。為了維持乙烯基乙炔及總?cè)驳陌踩珴舛?，特從萃取精餾單元引出一股丁烷-丁烯物流，作為稀釋劑加入側(cè)線汽提塔的液相進(jìn)料。l 丁二烯精餾單元丁二烯精餾單元的目的是除去高壓溶劑汽提塔塔頂出料中的雜質(zhì)并最終得到1，3-丁二烯產(chǎn)品。輕組分塔的作用是將輕組分（丙炔）從1，3-丁二烯中分離。輕組分從塔頂出來(lái)，部分冷凝后排往界區(qū)外（乙烯裝置裂解氣壓縮機(jī)入口）。塔底物料去往后分餾塔。該塔的作用是進(jìn)一步分離產(chǎn)品中尚存的重組分雜質(zhì)。塔底物料返回下萃取精餾塔回收丁二烯，而塔頂物料則被送往產(chǎn)品處理系統(tǒng)，經(jīng)水洗、冷凍脫水后送入界區(qū)外的丁二烯臨時(shí)儲(chǔ)罐，經(jīng)進(jìn)一步干燥和添加劑處理后進(jìn)入丁二烯產(chǎn)品儲(chǔ)罐。l

11、丁烷-丁烯（BB）水洗單元丁烷-丁烯（BB）水洗單元的主要目的是 從萃取精餾單元產(chǎn)生的丁烷-丁烯物流中回收乙腈，同時(shí)脫除回收溶劑中殘留的碳?xì)浠衔?。丁?丁烯進(jìn)料在丁烷-丁烯水洗塔中與洗滌水逆流接觸，洗掉進(jìn)料中殘留的乙腈。洗滌后的丁烷-丁烯產(chǎn)品從塔頂排出并去界區(qū)外儲(chǔ)存。塔底出來(lái)的洗滌后水進(jìn)入回收溶劑槽。一起進(jìn)入回收溶劑槽的還有來(lái)自重組分洗滌塔的洗滌后水以及從再生循環(huán)溶劑中抽出的少量貧溶劑（為了脫除溶劑中殘留的重組分，如二聚物）。為了提供足夠的碳?xì)浠衔铮馆腿〔僮鞲行?，特從萃取精餾單元引出一股丁烷-丁烯物料，加入進(jìn)料管線。經(jīng)過(guò)洗滌后的碳?xì)浠衔飶幕厥杖軇┫礈焖斉懦霾⑴c重組分洗滌塔塔頂?shù)?/p>

12、物流一起，作為重組分產(chǎn)品送出界區(qū)外。l 溶劑回收單元溶劑回收單元的目的是從各工藝物流（如洗滌后水）中回收乙腈，然后送回萃取精餾單元使用，以減少乙腈的損失。從裝置各處回收來(lái)的乙腈溶液全部被送入SRC進(jìn)料罐，在這里通過(guò)相連的廢氣洗滌塔來(lái)最終脫除殘留的碳?xì)浠衔?，然后乙腈溶液被泵送至溶劑回收塔。通過(guò)精餾操作，幾乎進(jìn)料中的全部乙腈均與水形成共沸物并從溶劑回收塔塔頂排出，去往萃取精餾單元循環(huán)使用。溶劑回收塔塔釜出料為僅含2ppm（wt）乙腈的工藝洗滌水。l 蒸汽/凝液系統(tǒng)該系統(tǒng)提供和分配整個(gè)裝置內(nèi)使用的蒸汽和凝液?；厥盏哪撼擞糜谙礈旌脱a(bǔ)充循環(huán)溶劑水平衡等使用目的之外，還用于換熱回收熱量，并降低界區(qū)蒸

13、汽的過(guò)熱程度。這一方面提高了蒸汽的利用效率，另一方面也防止由于溫度過(guò)高導(dǎo)致丁二烯聚合而使再沸器結(jié)垢。l 產(chǎn)品處理系統(tǒng)該系統(tǒng)的目的是除掉1，3-丁二烯產(chǎn)品中的阻聚劑和水，以滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。首先經(jīng)丁二烯產(chǎn)品洗滌塔用冷卻后的蒸汽凝液洗掉產(chǎn)品中的阻聚劑，然后經(jīng)丁二烯產(chǎn)品冷卻器（依靠冷凍機(jī)組來(lái)提供冷媒）和丁二烯產(chǎn)品聚結(jié)器以脫除水分。處理后的產(chǎn)品存放于一個(gè)臨時(shí)儲(chǔ)罐內(nèi)，待化驗(yàn)合格后再經(jīng)丁二烯產(chǎn)品干燥器和產(chǎn)品-TBC混合器去罐區(qū)。l 化學(xué)品配制和輸送系統(tǒng)該系統(tǒng)提供本裝置使用的化學(xué)品，主要包括亞硝酸鈉溶液、阻聚劑和TBC溶液。l 溶劑收集系統(tǒng)該密閉放凈系統(tǒng)由地下管道將各設(shè)備放凈的溶劑收集到乙腈收集槽，用于回收

14、由于泄漏、維修和停車而排出的乙腈溶劑，減少損失。1.3.2 工藝特點(diǎn)(1) 本工藝以乙腈為溶劑，采用兩步萃取精餾（萃取精餾單元和溶劑汽提單元）后接普通精餾操作（丁二烯精餾單元等），從混合C4原料中分離出高純度的1，3-丁二烯產(chǎn)品。萃取精餾既不同于液液萃取，也不同于普通精餾，它實(shí)際上是在原料中引入新的組分（溶劑），使待分離組分的相對(duì)揮發(fā)度大大提高，再通過(guò)精餾操作分離。在本工藝中，由于極性的乙腈水溶液存在，C4原料中丁烷/丁烯組分與丁二烯組分的相對(duì)揮發(fā)度大大提高，并在萃取精餾塔內(nèi)徹底分離（如果采用普通精餾，因?yàn)樗璧睦碚摪鍞?shù)太大，該分離操作無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化）。由于同樣的原理，通過(guò)高壓溶劑汽提塔，C4

15、炔烴、1，2-丁二烯、C5等組分與1，3丁二烯也得以分離。(2) 殼牌公司萃取精餾的主要特點(diǎn)是使用乙腈作為萃取溶劑。除了能夠大幅度提高待分離組分的相對(duì)揮發(fā)度之外，溶劑乙腈還具有以下優(yōu)點(diǎn)：l 乙腈原料來(lái)源容易保證。l 在本工藝條件下，乙腈及乙腈-水混合物很穩(wěn)定，而且對(duì)碳鋼沒(méi)有腐蝕性。l 乙腈具有優(yōu)良的分離選擇性。l 乙腈對(duì)于C4有機(jī)物具有良好的溶解性。水的加入會(huì)降低這種溶解性，而且溶解性大小取決于水的含量。l 乙腈沸點(diǎn)較低，由此導(dǎo)致較低的操作溫度，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備不易結(jié)垢和較長(zhǎng)的運(yùn)行周期。同時(shí)，乙腈的揮發(fā)性足夠低，致使回收和處理成本降低。l 乙腈的分子量大約是其它可選溶劑的一半。低分子量溶劑的優(yōu)點(diǎn)是

16、可采用較低的溶劑循環(huán)量（質(zhì)量流量）。l 與其它可選溶劑相比，乙腈具有較低的粘度，對(duì)提高塔板效率有利。l 含有乙腈的廢水易于處理（可通過(guò)常規(guī)生化處理）。(3) 由于乙腈價(jià)格較貴，本工藝設(shè)計(jì)了一套易于操作的溶劑回收系統(tǒng)。該系統(tǒng)一方面降低了乙腈的消耗，同時(shí)也通過(guò)清除雜質(zhì)來(lái)保證循環(huán)溶劑的質(zhì)量，由此強(qiáng)化裝置性能，降低操作成本，延長(zhǎng)運(yùn)行周期。(4) 本裝置的蒸汽/凝液系統(tǒng)體現(xiàn)了節(jié)能設(shè)計(jì)，從低壓溶劑汽提塔再沸器和溶劑回收塔再沸器回收的凝液，一方面用于產(chǎn)品精餾系統(tǒng)再沸器的供熱，另一方面用以降低界區(qū)蒸汽的過(guò)熱程度，使蒸汽的利用效率最高。1.3.3 主要設(shè)備參見表1-2（下一頁(yè)）。表1-2 主要設(shè)備一覽表序號(hào)位號(hào)

17、名 稱數(shù)量主要規(guī)格1C-1601羰基水洗塔120003850，150018550，篩板塔2C-1602亞硝酸鹽洗滌塔120004950，15004750，篩板塔3V-1616脫氣罐117006300，15.59m34E-1603進(jìn)料蒸發(fā)器1BES，換熱面積638.4m25C-1604B上萃取精餾塔1400061700，篩板/鮑爾環(huán)6C-1604A下萃取精餾塔1400063200，篩板塔7E-1609AB萃取精餾塔再沸器2BES，換熱面積1124m28E-1604AB萃取精餾塔冷凝器2BES，換熱面積2768m29K-1601丁二烯壓縮機(jī)1兩級(jí)，離心式，3000kW10V-1603閃蒸罐1420

18、016800，252.15m311E-1606AB溶劑冷卻器2BES，換熱面積1216m212E-1605萃取精餾塔底換熱器1BET，換熱面積831m213C-1605低壓溶劑汽提塔1385045550，篩板塔14E-1611AB低壓溶劑汽提塔再沸器2BEM，換熱面積1787m215C-1606高壓溶劑汽提塔1280041600，篩板塔16E-1613AB高壓溶劑汽提塔再沸器2BEU，換熱面積2203m217C-1607側(cè)線汽提塔1145019900，篩板塔18C-1608重組分洗滌塔16509400，填料塔19C-1603輕組分塔1145042100，篩板塔20C-1609后分餾塔11800

19、35200，篩板塔21E-1617AB后分餾塔冷凝器2BEP，換熱面積1129.1m222C-1610丁烷-丁烯水洗塔117003450，120016650，篩板塔23C-1614回收溶劑洗滌塔1400NPS7200，填料塔24V-1626回收溶劑槽123005600，27.05m325C-1611溶劑回收塔1140024700，浮閥塔26V-1610SRC進(jìn)料罐116005100，11.33m327C-1613廢氣洗滌塔1200NPS4700，填料塔28E-1622SRC進(jìn)料/釜料熱交換器1BES，換熱面積105.2m229E-1623洗滌水冷卻器1BES，換熱面積198.7m230C-16

20、15丁二烯產(chǎn)品洗滌塔113003150，9008650，篩板塔31E-1618丁二烯產(chǎn)品冷卻器 1BKT，換熱面積58m232V-1612丁二烯產(chǎn)品聚結(jié)器110003200，3.10m333V-1614乙腈收集槽123006000，28.1m334D-1672AB丁二烯產(chǎn)品干燥器223004300，21.1m3 35A-1601冷凍機(jī)組1冷凍劑丙烯，設(shè)計(jì)能力900kW冷凍劑溫度02.0 物料和動(dòng)力的技術(shù)規(guī)格2.1產(chǎn)品、副產(chǎn)品、原料、主要化學(xué)品的技術(shù)規(guī)格（1） 混合C4原料（BBB）根據(jù)乙烯裝置原料的不同，提供給丁二烯裝置的混合C4原料有三種不同規(guī)格。表2-1給出這三種C4原料的組成和界區(qū)條件，

21、設(shè)計(jì)中以重石腦油（Heavy Naphtha）原料工況為基礎(chǔ)。表2-1 混合C4原料（BBB）技術(shù)規(guī)格表組分含量 wt%重石腦油OSO 凝析油Qatar 凝析油丙烷 + 丙烯0.040.040.04丙二烯0.0150.0150.015丙炔0.0800.0790.080正丁烷6.2895.4904.112異丁烷1.1902.7711.102異丁烯31.74427.01729.8681-丁烯12.05714.50614.162反-2-丁烯4.1733.7864.092順-2-丁烯3.1562.8793.1641，3-丁二烯40.07542.16942.1831，2-丁二烯0.3030.3190.3

22、19乙烷基乙炔0.0690.0730.068乙烯基乙炔0.7460.7960.735異戊烷0.0020.0170.017正戊烷0.0000.0040.0041-戊烯0.0040.0030.0033MB10.0140.0340.0341，3環(huán)戊二烯0.0320.0160.016戊二烯0.0050.0000.000橡膠基質(zhì)0.0430.0230.023 總計(jì)100.00100.00100.00正常自裂解裝置供料量kg/h42009.1343122.3842222.9設(shè)計(jì)進(jìn)料量 kg/h49139.846696.546680.6 界區(qū)條件：壓力（barg）10.5 （min）溫度（）10（min）

23、45（nor） 50（max）相態(tài)液相（2） 1，3-丁二烯產(chǎn)品表2-2 1，3-丁二烯產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格表組分主要指標(biāo)分析方法1，3-丁二烯 99.5 %(wt) minASTM D2593乙烯基乙炔 10 ppm (wt) maxASTM D2593總?cè)矡N 20 ppm (wt) maxASTM D2593丙二烯 10 ppm (wt) maxASTM D25931，2-丁二烯 10 ppm (wt) maxASTM D2593C5 + 碳?xì)浠衔?200 ppm (wt) maxASTM D2593羰基 10 ppm (wt) maxSMS 2097總硫 5 ppm (wt) maxSMS 1

24、897氨 2 ppm (wt) maxDIN 51617丁二烯二聚物 0.05 % (wt) maxLPM 3035水 20 ppm (wt) maxASTM D 1142非揮發(fā)性物質(zhì) 0.1 % (wt) maxLPM 2534甲醇 10 ppm (wt) max甲苯 10 ppm (wt) max有機(jī)氯 10 ppm (wt) max總氮 2 ppm (wt) max二甲基羥胺 2 ppm (wt) max過(guò)氧化物 5 ppm (wt) max氣相中氧含量 0.1 vol% 外觀 清澈而不含雜質(zhì) 界區(qū)條件：壓力（barg）6.0 （min）溫度（）4相態(tài)液相（3） 混合丁烷-丁烯副產(chǎn)品（B

25、B）表2-3 混合丁烷-丁烯副產(chǎn)品（BB）技術(shù)規(guī)格表 名稱主要指標(biāo)總C3和更輕組分 1.0 % (wt) max1，3-丁二烯 0.5 % (wt) max總C5和更重組分 0.5 % (wt) maxC5烯烴 20 ppm (wt) maxC4炔烴 50 ppm (wt) max羰基 10 ppm (wt) max乙腈 50 ppm (wt) max硫 5 ppm (wt) max過(guò)氧化物 10 ppm (wt) max非揮發(fā)性物質(zhì) 5 ppm (wt) max 界區(qū)條件：壓力（barg）6.0 （min）溫度（）40相態(tài)液相（4） 重組分副產(chǎn)品表2-4 重組分副產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格表 名稱主要指標(biāo)

26、總?cè)矡N 40 % mol max乙烯基乙炔 30 % mol max乙腈 100 ppm (wt) max 界區(qū)條件：壓力（barg）5.0 （min）溫度（）4相態(tài)液相（5） 輕組分副產(chǎn)品表2-5 輕組分副產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格表 名稱主要指標(biāo)1，3-丁二烯 50 % mol min丙炔 平衡濃度 界區(qū)條件：壓力（barg）4.5 溫度（）36相態(tài)氣相（6） 乙腈表2-6 乙腈技術(shù)規(guī)格表 名稱主要指標(biāo)分析方法乙腈 98.5 % (wt) min注1水 0.3 % (wt) maxSMS 51酸度，以醋酸計(jì) 0.08 % (wt) maxASTM 1613餾程 初餾點(diǎn) 80.5 min 干點(diǎn) 82.5

27、max懸浮物 無(wú)比重（20/20） 0.781-0.789 ASTM 4052色度 （APHA） 15 max注1： 乙腈純度 %(wt) = 100 水 (%(wt) 丙烯腈(%(wt) 丙腈(%(wt)（丙烯腈、丙腈的分析方法為 SMS 1981） 界區(qū)條件：壓力（barg）5.0 溫度（）環(huán)境溫度相態(tài)液相（7） 亞硝酸鈉表2-7 亞硝酸鈉技術(shù)規(guī)格表 名稱主要指標(biāo)分析方法亞硝酸鈉 98.0 %(wt)ADP-SN3氯化物（以NaCl計(jì)） 50 mg/kgADP-SN4碳酸鹽（以Na2CO3計(jì)） 15000 mg/kgADP-SN5硫酸鈉 50 mg/kgM90/19不溶物 1000 mg/

28、kgADP-SN2水 0.2 %(wt)ADP-SN1（8） 阻聚劑表2-8 阻聚劑技術(shù)規(guī)格表 名稱主要指標(biāo)物態(tài) 液體色澤 無(wú)色到淺黃色阻聚劑 85 %(wt) min二乙胺 1 %(wt) max水 15 %(wt) max船運(yùn)時(shí)分相 0.5 %(wt) max（9） p-TBC表2-9 p-TBC技術(shù)規(guī)格表 名稱主要指標(biāo)物態(tài) 液體色澤 淺棕色到黃色干物料 85 %(wt) min干物料純度 96 %(wt) mindi-TBC 1 %(wt) max2.2 公用物料和動(dòng)力的技術(shù)規(guī)格表2-10 公用物料和動(dòng)力的技術(shù)規(guī)格表序號(hào)名稱主要指標(biāo)1中壓蒸汽壓力 1.8 MPaG, 溫度 285 2低壓

29、蒸汽壓力 0.5 MPaG, 溫度 240 3冷卻水供水壓力0.45MPaG, 溫度 34回水壓力min0.2MPaG,溫度 max42污垢系數(shù) 0. m2K/W4低壓鍋爐給水壓力 1.6 MPaG, 溫度 122 5生產(chǎn)上水壓力 0.6 MPaG, 環(huán)境溫度6飲用水壓力 0.3 MPaG, 環(huán)境溫度7高壓消防水壓力 min 1.0 MPaG, 環(huán)境溫度8低壓氮?dú)鈮毫?1.1 MPaG, 溫度 25 水分 2 ppm (max)9儀表空氣壓力 0.7 MPaG, 溫度 40 露點(diǎn) -40 10冷凝水壓力 0.6 MPaG, 溫度 64.5 11電電壓 35 KV， 頻率50 HZ， 3相電壓

30、6000V, 頻率50 HZ，3 相電壓 220/380V, 頻率50 HZ，3 相3.0 產(chǎn)品產(chǎn)量、原材料消耗定額及消耗量3.1 產(chǎn)品產(chǎn)量本裝置設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)1，3-丁二烯15.5萬(wàn)噸。但由于從乙烯裝置來(lái)的混合C4原料量不足，實(shí)際的產(chǎn)量達(dá)不到設(shè)計(jì)能力。以下分別列表說(shuō)明不同原料方案下產(chǎn)品、副產(chǎn)品的設(shè)計(jì)產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量。表3-1 產(chǎn)品、副產(chǎn)品產(chǎn)量一覽表（設(shè)計(jì)值）序號(hào)名稱單位重石腦油方案OSO凝析油方案QATAR凝析油方案11，3-丁二烯產(chǎn)品噸/年2混合丁烷-丁烯副產(chǎn)品噸/年.2.8.03輕組分副產(chǎn)品噸/年697.7657.4648.54重組分副產(chǎn)品噸/年12157.212192.211388.2表

31、3-2 產(chǎn)品、副產(chǎn)品產(chǎn)量一覽表（實(shí)際值）序號(hào)名稱單位重石腦油方案OSO凝析油方案QATAR凝析油方案11，3-丁二烯產(chǎn)品噸/年2混合丁烷-丁烯副產(chǎn)品噸/年3輕組分副產(chǎn)品噸/年596.5607586.64重組分副產(chǎn)品噸/年1039411259103013.2 原料、主要化學(xué)品消耗定額及消耗量表3-3 原料、化學(xué)品消耗定額及消耗量表（設(shè)計(jì)值）序號(hào)名稱單位每噸產(chǎn)品消耗定額小時(shí)消耗量年消耗量備注1混合C4原料t2.53649.1398重石腦油原料方案t2.4146.70.3OSO凝析油原料方案t2.4146.68.8QATAR凝析油原料方案2乙腈kg0.59.7775003亞硝酸鈉（100%）kg0.

32、0521.081104阻聚劑（85%溶液）kg0.0861.66132755pTBCkg0.1232.375190003.3公用物料、動(dòng)力消耗定額及消耗量表3-4 公用物料、動(dòng)力消耗定額及消耗量表（設(shè)計(jì)值）序號(hào)名稱單位每噸產(chǎn)品消耗定額小時(shí)消耗量備 注正常峰值1低壓蒸汽t2.2944.33646.108重石腦油原料方案t2.2142.77843.968OSO凝析油原料方案t2.2042.67443.815QATAR凝析油原料方案2中壓蒸汽t41.12停車時(shí)用3冷卻水t336.86525.94重石腦油原料方案t328.26359.01OSO凝析油原料方案t329.36380.46QATAR凝析油原

33、料方案4低壓氮?dú)釴m36.381201200峰值流量持續(xù)24小時(shí)5儀表空氣Nm320.64006電kWh181.63518.1重石腦油原料方案kWh175.13392.9OSO凝析油原料方案kWh177.03429.1QATAR凝析油原料方案7鍋爐給水m3200 (開車用)4.0界區(qū)接點(diǎn)條件詳見表4-1（下一頁(yè)）。表4-1 界區(qū)接點(diǎn)條件表序號(hào)物料名稱界 區(qū)狀態(tài)輸送方式壓力MPaG溫度流量(正常/設(shè)計(jì))kg/h起點(diǎn)終點(diǎn)1混合原料C4乙烯裝置丁二烯裝置液體管道輸送1.054542009/491402溶劑收集液罐區(qū)丁二烯裝置液體管道輸送0.5環(huán)境溫度 無(wú)正常流量/115703中壓蒸汽總管丁二烯裝置氣

34、體管道輸送1.828541120/452324低壓蒸汽總管丁二烯裝置氣體管道輸送0.524044336/498455冷卻水供水總管丁二烯裝置液體管道輸送0.4534 /6生活用水總管丁二烯裝置液體管道輸送0.3環(huán)境溫度7生產(chǎn)上水總管丁二烯裝置液體管道輸送0.6環(huán)境溫度8低壓鍋爐給水總管丁二烯裝置液體管道輸送1.61229乙腈溶劑罐區(qū)丁二烯裝置液體管道輸送0.5環(huán)境溫度無(wú)正常流量/3815010儀表空氣總管丁二烯裝置氣體管道輸送0.74011裝置空氣總管丁二烯裝置氣體管道輸送0.74012低壓氮?dú)饪偣芏《┭b置氣體管道輸送1.12513丙烯LOP丁二烯裝置2.338.956304/141，3-丁

35、二烯產(chǎn)品丁二烯裝置罐區(qū)液體管道輸送0.8416568/1938015丁烷-丁烯副產(chǎn)品（BB） 丁二烯裝置罐區(qū)液體管道輸送0.64024006/2808116輕組分副產(chǎn)品丁二烯裝置乙烯裝置氣體管道輸送0.353975/150表4-1 界區(qū)接點(diǎn)條件表（續(xù)）序號(hào)物料名稱界 區(qū)狀態(tài)輸送方式壓力MPaG溫度流量(正常/設(shè)計(jì))kg/h起點(diǎn)終點(diǎn)17重組分副產(chǎn)品丁二烯裝置裂解汽油加氫和苯抽提裝置液體管道輸送0.55.81520/305818火炬氣丁二烯裝置火炬總管氣體管道輸送19工業(yè)污水丁二烯裝置污水處理液體管道輸送0.55020低壓冷凝水丁二烯裝置總管液體管道輸送0.66521回收乙腈溶劑丁二烯裝置罐區(qū)液體

36、管道輸送1.1540無(wú)正常流量/3815022冷卻水回水丁二烯裝置總管液體管道輸送min 0.20max 42 /23不合格產(chǎn)品丁二烯裝置罐區(qū)液體管道輸送0.645無(wú)正常流量/4914024溶劑收集液丁二烯裝置罐區(qū)液體管道輸送0.680無(wú)正常流量/3290025冷火炬氣丁二烯裝置總管氣體管道輸送26亞硝酸鈉界外丁二烯裝置固體袋裝-1.0/27阻聚劑(85% wt)界外丁二烯裝置液體桶裝常溫常壓1.66/28p-TBC界外丁二烯裝置此頁(yè)空白 5.0儀表控制5.1 自動(dòng)化控制水平CSPC南海石化項(xiàng)目丁二烯裝置采用“SIC”專利技術(shù)。丁二烯裝置的操作監(jiān)視、控制和管理通過(guò)設(shè)置在控制中心的分散控制系統(tǒng)(

37、DCS)及子系統(tǒng)完成。儀表安全保護(hù)系統(tǒng)(IPS)獨(dú)立于DCS系統(tǒng)和其它子系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置，采用由TUV安全認(rèn)證的雙重化、三重化或四重化可編程序控制器(PLC)完成丁二烯裝置的緊急停車(ESD)和緊急泄壓(EDP)。原則上按照故障安全型設(shè)計(jì)。IPS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，在DCS系統(tǒng)操作站上顯示報(bào)警及打印。火災(zāi)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)(FGS)獨(dú)立于DCS系統(tǒng)、IPS系統(tǒng)和其它子系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置，由雙重化、三重化或四重化可編程序控制器(PLC)完成丁二烯裝置的火災(zāi)、可燃?xì)怏w、有毒氣體的檢測(cè)、報(bào)警及由此產(chǎn)生的消防聯(lián)動(dòng)和裝置的緊急停車。FGS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，在DCS系統(tǒng)操作站上顯示報(bào)警及打印。分散

38、控制系統(tǒng)(DCS)還能完成先進(jìn)過(guò)程控制(APC)，提高管理水平和經(jīng)濟(jì)效益。為了保證丁二烯裝置高效、長(zhǎng)周期、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，裝置設(shè)有儀表設(shè)備管理系統(tǒng)(AMS) 、操作數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(ODS) 、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(RDAS) 、分析儀表管理和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(AMADAS) 、壓縮機(jī)控制系統(tǒng)(CCS) 、設(shè)備包控制系統(tǒng)等。分散控制系統(tǒng)(DCS)、儀表安全保護(hù)系統(tǒng)(IPS)、火災(zāi)及氣體檢測(cè)系統(tǒng)(FGS)等詳見第三部分第十節(jié)全廠自動(dòng)化控制說(shuō)明。5.2 主要儀表選型CSPC南海石化項(xiàng)目全廠設(shè)置3個(gè)控制中心(CC)和19個(gè)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室(FAR)。丁二烯裝置的分散控制系統(tǒng)(DCS)的控制臺(tái)、DCS系統(tǒng)和子系統(tǒng)的工程師

39、站和系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信訊設(shè)備以及大屏幕監(jiān)視器等設(shè)置在控制中心CC1中；DCS系統(tǒng)及子系統(tǒng)的過(guò)程測(cè)量、控制等機(jī)柜設(shè)置在靠近丁二烯裝置的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室FAR1-05中, 在FAR-05設(shè)有工程師站用于開車和維護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室FAR1-05與控制中心1(CC1)之間的控制系統(tǒng)通過(guò)雙冗余光纖電纜通信連接?，F(xiàn)場(chǎng)變送器和閥門定位器以智能型電子式儀表為主，采用現(xiàn)場(chǎng)總線(FF)技術(shù)或采用420mA模擬信號(hào)疊加HART通信協(xié)議。連接到儀表安全保護(hù)系統(tǒng)(IPS)的變送器使用420mADC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。氣動(dòng)信號(hào)變送器僅用于就地控制場(chǎng)合，其氣動(dòng)信號(hào)為0.020.1Mpa(G)。多臺(tái)變送器的應(yīng)用取決于根據(jù)儀表保護(hù)功能的方法論所計(jì)算

40、出的危險(xiǎn)故障和安全故障的結(jié)果，即儀表保護(hù)的安全等級(jí)。當(dāng)選擇三臺(tái)變送器測(cè)量同一過(guò)程變量，此變量同時(shí)用于儀表安全保護(hù)和過(guò)程控制時(shí)，三臺(tái)變送器的輸入信號(hào)在IPS系統(tǒng)的端子柜內(nèi)進(jìn)行信號(hào)分離，分別將三個(gè)輸入信號(hào)送至IPS系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)。IPS系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算采用三取二(2oo3)的方式，DCS系統(tǒng)的控制信號(hào)采用三取中(Mo3)的方式。變送器由儀表安全保護(hù)系統(tǒng)(IPS)供電。當(dāng)多臺(tái)變送器測(cè)同一過(guò)程變量時(shí)(如一臺(tái)變送器用于DCS系統(tǒng)，另一臺(tái)變送器用于IPS系統(tǒng))，變送器應(yīng)選用相同的儀表量程便于測(cè)量值的比較。當(dāng)變送器用于高高液位測(cè)量且密度變化的場(chǎng)合，應(yīng)減小變送器的量程以增加靈敏度，以便減小由于密度的變化所帶來(lái)

41、的誤差。用于儀表安全保護(hù)系統(tǒng)(IPS)的變送器、緊急停車用開關(guān)(on/off)閥及調(diào)節(jié)閥的安全等級(jí)要求，應(yīng)表示在工藝流程圖(PEFS)上。變送器一般帶現(xiàn)場(chǎng)指示器和具有故障狀態(tài)檢測(cè)功能。所有管道設(shè)備上的儀表與配管和設(shè)備的連接應(yīng)采用ASME/ANSI B31.3 標(biāo)準(zhǔn)，所有現(xiàn)場(chǎng)儀表在亞熱帶氣候環(huán)境中應(yīng)能防潮濕和蟲害。所有現(xiàn)場(chǎng)安裝的電子式儀表應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)劃分，選用符合IEC標(biāo)準(zhǔn)或GB標(biāo)準(zhǔn)，具有防爆合格證的產(chǎn)品。本項(xiàng)目中電子式儀表和接線箱盡可能不安裝在0區(qū)或1區(qū)，在2區(qū)優(yōu)先選擇無(wú)火花型EExN型，也可選擇隔爆型EExd或本安型EExi。所有現(xiàn)場(chǎng)安裝的電子式儀表應(yīng)考慮防雷措施。5.2.1 分析儀

42、表所有主要的分析儀應(yīng)安裝于現(xiàn)場(chǎng)分析小屋中，現(xiàn)場(chǎng)安裝的部分只要求簡(jiǎn)易防雨及防曬棚。用于定期更換的載氣及樣氣鋼瓶安裝支架應(yīng)靠近路邊以便裝卸，并將鋼瓶牢固固定，以防危險(xiǎn)介質(zhì)流到鄰近道路。在滿足工藝要求的前提下，盡可能選用近紅外線(NIR)分析儀。5.2.2 流量?jī)x表一般情況下選用節(jié)流裝置流量?jī)x表配差壓變送器，對(duì)于特殊情況，可選用其它型式儀表。工藝裝置的進(jìn)料和產(chǎn)品計(jì)量選用質(zhì)量流量計(jì)。如果一臺(tái)節(jié)流裝置配兩臺(tái)差壓變送器(一臺(tái)用于DCS系統(tǒng),一臺(tái)用于IPS系統(tǒng))，則法蘭取壓口應(yīng)分別設(shè)置。對(duì)用于氣體、液體和蒸汽流量測(cè)量的節(jié)流裝置，取壓口應(yīng)設(shè)在取壓法蘭的上方。當(dāng)選用節(jié)流裝置進(jìn)行高精度的流量測(cè)量時(shí)，在DCS系統(tǒng)中

43、應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行溫度、壓力的補(bǔ)償計(jì)算。5.2.3 液位儀表液位儀表測(cè)量一般采用差壓式液位變送器。測(cè)量特殊介質(zhì)液位的場(chǎng)合，可選用其它液位儀表。所有儲(chǔ)罐將提供全部需要的現(xiàn)場(chǎng)儀表并將數(shù)據(jù)輸送到儲(chǔ)罐數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(TDAS)。儲(chǔ)罐液位測(cè)量應(yīng)采用雷達(dá)液位變送器。雷達(dá)液位變送器安裝應(yīng)帶導(dǎo)波管(由儲(chǔ)罐提供)。就地液位指示采用玻璃板式液位計(jì)或磁性液位計(jì)，磁性液位計(jì)用于危險(xiǎn)區(qū)域或有毒場(chǎng)所。5.2.4 壓力儀表壓力表和壓力變送器一般要分別安裝。在非震動(dòng)、高或低過(guò)程溫度，便于維護(hù)的情況下，要使用截止閥，法蘭及特殊壓力儀表用閥組直接安裝在管嘴上。5.2.5溫度儀表通常選用鎧裝K型熱電偶元件。在K型熱電偶量程及精度不滿足

44、的場(chǎng)合，可選用其它型式的熱電偶或熱電阻。測(cè)溫元件應(yīng)采用雙支式，一支為正常應(yīng)用，另一支連接到接線盒用于測(cè)試目的或備件。僅用于DCS系統(tǒng)進(jìn)行溫度指示的儀表選用一體化溫度變送器，如表頭安裝位置的溫度高于50，溫度變送器與測(cè)量元件分體安裝。使用智能溫度變送器，當(dāng)兩支測(cè)量元件中，一支的輸入值被檢測(cè)為故障的情況下，智能溫度變送器將自動(dòng)選擇到另一支。5.2.6 調(diào)節(jié)閥在滿足工藝要求的條件下，優(yōu)先選用偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥。除非在有大口徑的特殊要求，一般不選用平衡旋塞型調(diào)節(jié)閥。所有的調(diào)節(jié)閥裝有智能型或現(xiàn)場(chǎng)總線(FF)的電-氣閥門定位器。分程調(diào)節(jié)閥的操作是由DCS組態(tài)后分別輸出到每個(gè)閥門的定位器上。要求嚴(yán)密關(guān)閉的閥門(

45、TSO)密封等級(jí)為或級(jí)，切斷閥密封等級(jí)為級(jí)。安裝于閥門上的所有空氣配管為不銹鋼管。電磁閥與閥體整體安裝。限位開關(guān)為故障安全型。5.2.7火災(zāi)及可燃?xì)怏w檢測(cè)器氣體檢測(cè)器通常選用可燃?xì)怏w檢測(cè)器和有毒氣體檢測(cè)器，可燃?xì)怏w檢測(cè)器和有毒氣體檢測(cè)器應(yīng)提供420mA信號(hào)連接到FGS系統(tǒng)?；馂?zāi)檢測(cè)器、可燃?xì)怏w檢測(cè)器和有毒氣體檢測(cè)器應(yīng)具有中國(guó)權(quán)威機(jī)關(guān)頒發(fā)的合格證。 5.3 儀表防護(hù)儀表保溫伴熱優(yōu)先選用電伴熱，需要時(shí)也可采用蒸汽伴熱。根據(jù)工藝介質(zhì)的特性，儀表將采用膜片密封、液體密封、吹氣等保護(hù)形式。儀表防護(hù)的要求將表示在工藝流程圖上及儀表索引表中。5.4 儀表安裝通常儀表導(dǎo)壓配管使用Incoloy800材料，滿足沿海環(huán)境的要求。其它材料的使用則要根據(jù)過(guò)程要求。儀表風(fēng)管采用不銹鋼管。管道的連接使用卡套式管接頭。取壓點(diǎn)處不使用螺紋接頭。液位測(cè)量用導(dǎo)壓管為12mmO.D的