目錄第一章設計說明 1
1.1 反應工段描述 1
第二章設計方法說明 2
2.1 加氫方法選擇 2
2.2加氫工藝說明 5
2.3反應器設計結果 6
2.4 強度校核計算說明 7
第三章裝置說明 9
3.1標準裝置 9
3.2非標裝置 9
第四章過程控制 10
4.1 控制方案描述 10
4.2 裝置管道儀表流程 11
4.3 開停工方案 11
第五章裝置條件圖 13
第六章安全環保因素 14
6.1 敏感性技術分析 14
6.2 安全技術規程 17
6.3 安全衛生技術規程 18
6.4物料的**危險性分析 19
參考文獻 22
1.1 附錄一 24
1.1.1催化劑用量尺寸計算 24
1.1.2反應器催化劑層相關資料計算 27
1.2 附錄二 31
1.2.1反應器r0201 31
1.2.2反應器r0202 37
1.3 附錄三 44
附件1 反應工段pfd 45
附件2 反應工段流股組成 46
附件3 反應工段pid 47
附件4 反應工段工藝裝置表 48
附件5 反應工段通用工藝條件表 49
附件6 反應工段流量計工藝條件表 50
附件7 反應工段裝置圖 51
外文資料
中文譯文致謝
本工段是將分離出重苯的焦化粗苯先進行加氫反應，然後進行脫硫脫氮反應最後得到加氫油的乙個工段，由兩個反應器（加氫反應器和脫硫脫氮反應器）、乙個加熱爐、換熱網路及控制系統組成。
本工段中的r0201加氫反應器的進料由三部分組成：由工段1來的經加壓換熱後的輕苯、工段3經加壓換熱的迴圈氫氣和新鮮氫氣。其中輕苯和迴圈氫氣均以達到加氫反應器的反應條件：
2.9mpa、210℃，而新鮮氫氣達不到反應條件，需要多級壓縮系統加壓，從而達到反應的溫度和壓力。加氫反應器的出料（2.
8mpa、230℃）先經過換熱器與脫硫脫氮反應器的出料（加氫油2.5mpa/370℃）預熱達到2.8mpa、255℃，再經加熱爐加熱達到2.
8mpa、340℃，其中加熱爐所用的燃料是焦爐煤氣，加熱爐的廢熱交給廢熱鍋爐處理。物料再經過乙個減壓閥達到脫硫脫氮反應器的反應條件（2.7mpa、340℃）進行反應，出料（3.
7mpa、370℃）跟加氫反應器的出料換熱後（2.5mpa、347℃）交由工段1的換熱網路進行換熱處理。
焦化粗苯精製的方法主要有酸洗精製工藝和加氫精製工藝,酸洗精製工藝是一種較陳舊的工藝方法,由於其具有工藝流程簡單、操作靈活、裝置簡單、材料易得和在常溫常壓下執行等優點,目前國內中小型焦化廠應用廣泛,但在先進國家已基本淘汰,主要問題是酸性聚合物不易處理、環境保護差、產品得率低、產品質量差等。加氫精製工藝是50年代發展起來的一種淨化工藝,它的採用解決了傳統酸洗精製工藝所難以解決的初餾分、酸焦油問題,同時苯損失最少,產品質量有了突破性的提高,滿足了各種使用者的需求,所以該工藝得到了廣泛的運用。目前適合粗苯加氫的工藝主要有高溫加氫法(litol法)和低溫加氫溶劑法。
低溫加氫溶劑法有以n - 甲醯嗎啉為溶劑的加氫工藝(簡稱k. k法)和以環丁碸為溶劑的加氫工藝(簡稱環丁碸法) 。
高溫加氫精製法(litol法)是將原料粗苯先經預分餾塔分出輕、重組分。重組分作為副產品外銷,輕苯去進一步加氫處理。在預處理和lito反應器中進行加氫反應,使不飽和芳烴飽和、發生脫硫、脫氮反應、芳烴脫烷基等一系列反應,使硫及氮化合物轉化為及,以便在精製過程中進一步脫除,經過精餾得到精苯產品。
該法反應溫度為600 ～630 ℃, 反應壓力為6. 0mpa。lito法除了加氫精製功能,還能將粗苯中的甲苯和二甲苯經催化脫烷基反應轉化為苯,苯的質量分數達到99.
9 % ,苯凝固點大於5. 4 ℃, 噻吩質量分數小於0.5×,苯產品質量很高。
由於高溫法反應溫度與反應壓力都很高,對裝置、管道、儀表等的材質和質量要求很高,製造難度與投資也大,操作運轉過程危險性相對較大。同時該過程把價值較高的甲苯和二甲苯、乙苯等轉化為苯,經濟上不盡合理。
低溫加氫溶劑法是指以n - 甲醯嗎啉為溶劑的加氫工藝(簡稱k. k法)和以環丁碸為溶劑的加氫工藝(簡稱環丁碸法) 。
k. k法
k. k法是將原料粗苯直接進入加氫系統,經蒸發器,預反應器和主反應器加氫後得到加氫油。加氫油在高壓分器中分離出迴圈氣迴圈使用,分離出的加氫油在穩定塔排出尾氣後進入預分餾塔,塔底的餾分去二甲苯塔生產混合二甲苯,塔頂分離出的苯、甲苯餾分進入萃取蒸餾塔分離出非芳烴後經汽提塔和純苯塔得到純苯和甲苯。
環丁碸法
環丁碸法是將原料粗苯首先在預分餾塔中除去重組分,輕苯進入加氫反應系統,脫除硫、氮等雜質化合物,並將不飽和烯烴得到飽和,得到的加氫產物進入抽提工序,利用芳烴和非芳烴在萃取劑中的不同溶解度,使芳烴和非芳烴得到分離,非芳烴可以作為有用的化工原料外銷,芳烴混合物經過精餾過程分別得到苯、甲苯和二甲苯產品。低溫加氫精製法採用較低溫度(小於400 ℃)的粗苯加氫精製法,也能得到高質量的苯、甲苯和二甲苯。低溫法反應條件比較溫和,反應溫度約為320～380 ℃, 壓力為3.
0～3. 5mpa,由於反應溫度和壓力都較低,裝置和管道的材料容易解決,因此建廠投資較低,操作過程危險性可大為降低。
粗苯加氫工藝選擇
從上述比較分析可以看出,低溫加氫溶劑法明顯優於lito法,所以加氫工藝應優先選擇低溫溶劑法。
目前世界上比較成熟的粗苯低溫加氫精製工藝有兩種,一種是由德國伍德公司開發的以n - 甲醯嗎啉為萃取劑的加氫工藝(簡稱k. k法) , 另一種是由美國lyondell公司開發的以環丁碸為萃取劑的加氫工藝。兩種溶劑法差別不大,都是通過對加氫油加入萃取劑進行萃取蒸餾,然後對萃取液進行分離以分離出產品。
但美國lyondell公司的加氫技術和德國伍德公司的加氫精技術相比有以下優點:
(1)美國lyondell公司的輕焦油選擇性加氫精製和環丁碸芳烴抽提技術很好地解決了粗苯精製工藝中的難題,不僅使低價值的輕焦油變成高附加值產品,而且產品**率高(btx 的產率分別達到97. 5%、97. 5%、115% ) ,純度高(btx 的純度分別為99.
95%、99. 8%、98. 6% ) ,其苯、甲苯、二甲苯分別達到生產硝基苯、甲基環己烷和td i級(甲苯二異氰酸酯)的要求,更重要的是環境無汙染。
德國伍德公司的選擇性加氫精製和以n - 甲醯嗎啉為溶劑芳烴抽提技術也解決了粗苯精製工藝中的難題,生產的苯純度高,但所得苯產品鹼性氮含量不能控制在0.1×以下,無法生產主要下游產品苯乙烯,只能用來生產苯胺、氯苯等,產品附加值低,產品銷售受侷限。
(2)美國lyondell公司的選擇性加氫精製在低溫、低壓、低氫油比的溫和反應條件下,實現了高產品質量和高收率。同時低溫、低壓意味著裝置投資低,操作既安全,又節省操作費用,同時低溫可延長催化劑使用壽命。
(3)美國lyondell公司加氫工藝因為是液相加氫,不需連續蒸發器,蒸發方式簡單有效。在裝置投資上省去**昂貴的蒸發器,節省裝置投資,而且更適合輕苯作為原料的情況。
(4)環丁碸溶劑本身具有許多其他溶劑所不具備的優點:例如溶劑選擇性高,溶解能力大,熱化學穩定性好,從而使其工藝流程簡單,投資費用低,水電汽消耗也低。
綜上所述,我們對上述兩種工藝從工藝技術、裝置投資、經濟效益等方面進行綜合評價的基礎上,最終選定更有競爭優勢的美國lyondell公司加氫技術，即環丁碸法。
加氫方法選擇結果：低溫加氫溶劑法（環丁碸萃取劑）
2.1.1.3.環丁碸加氫工藝
環丁碸加氫精製工藝共分2個主要工序：加氫精製和抽提、精餾工序。本報告只設計加氫精製部分，抽提、精餾工序將在後面的報告中詳細介紹。
加氫精製
預分餾塔塔頂產品經過幫浦加壓並和氫氣混合後經過和反應產物、高溫熱源換熱後達到反應溫度後進入預反應器,預反應器在低溫(210℃)下進行選擇性加氫,將原料中的二烯烴、苯乙烯飽合轉化成乙苯,反應產物經過和主反應器產物換熱、加熱爐加熱後達到主反應器的溫度進入主反應器,使用高脫硫、脫氮的como催化劑,在溫和條件下氣相加氫將原料中的吡啶、噻吩等雜環化合物中的硫、氮雜質除去,生成和不含s、n 雜質的烴類,將預反應器中未飽和的單烯烴飽和,而使芳烴的飽和度最小,以提高目的產品芳烴的產率
環丁碸法低溫加氫精製法工藝特點
環丁碸法經過多年的執行,具有以下工藝特點:①環丁碸法催化加氫工藝對加工的原料適應性強,靈活性大。設計裝置可以加工不同原料(重整產物、裂解汽油、氫焦化油及上述混合物) ; ②脫s、n效果好,最小芳烴飽和,芳烴損失小; ③全部裝置可立足國內,不需從國外進口,節省投資,備品備件易解決,建設周期短,投產快,投資收回時間短; ④設計中充分利用工藝生產過程中的餘熱換熱,以降低能耗,提高企業的經濟效益; ⑤溶劑無毒性,整個工藝過程幾乎不產生廢渣和廢液,基本上消除了三廢,環保效果好。
裝置內各排放點放出的廢氣經過集中收集後進入廢氣處理系統,對含硫成分進一步處理,工藝過程中的事故排放氣排入火炬進行焚燒處理;廢水量很少,並且排入集中的汙水處理系統。
粗苯開工方案
目錄一 開工方案 1 前提 2 開工方案 1 蒸餾迴圈前準備 2 蒸餾區域油迴圈 3 蒸餾開工 4 蒸餾系統調整，產品產出 二 安全事項 三 附圖 一 開工方案 1.前提 1 各裝置單體試車 水運裝及聯動試運轉完成 2 各塔 槽等裝置內無積水，清掃乾淨 3 各單體運轉裝置，操作儀表處於開工狀態 4 ...
粗苯 安全知識 試題
三 判斷題 每題4分 1 粗苯洩漏時，處理人員應當佩戴自給式正壓空氣呼吸器，穿戴殺毒物滲透服，盡可能切斷洩漏源。2 大量洩漏粗苯時，應構築圍堤或挖坑收容，用泡沫覆蓋，降低蒸汽危害。3 儲存粗苯需注意儲存於陰涼 通風庫房，遠離火種 熱源，庫溫不宜超過30攝氏度。4 粗苯可採用小開口鋼桶 螺紋口玻璃瓶等...
苯精製生產流程簡述
苯精製目錄1.1加氫精製部分1 1.1.1原料預分離1 1.1.2反應部分2 1.1.3穩定部分3 1.1.4催化劑硫化和再生4 1.1.5開工 停工條件4 1.2預分餾部分4 1.3萃取蒸餾部分5 1.3.1萃取蒸餾5 1.3.2溶劑 與再生6 1.3.3苯 甲苯精製7 1.3.4苯 甲苯分離7 ...