氣分裝置簡介

哈爾濱石化分公司氣分車間

氣體分餾裝置簡介欒輝11/27/20230

３5萬噸／年氣分裝置11/27/20231一、氣體分餾裝置概況

1、氣分裝置主要組成:

氣分裝置由液態(tài)烴深脫硫系統(tǒng)、35萬噸/年氣分裝置

、7萬噸/年丙烯精制系統(tǒng)及51單元液態(tài)烴罐區(qū)等4個主要部分組成

2、氣分車間人員組成：

氣體分餾裝置是氣分車間的主要裝置，氣分車間共65人，其中主要由技校生、大學(xué)生、轉(zhuǎn)業(yè)軍人及部分老工人組成，其中大中專畢業(yè)生19人，占29%。是一支年輕、朝氣蓬勃的團隊

3、氣分裝置的主要作用：

煉油的龍尾、化工的龍頭、安全生產(chǎn)的后路、存儲主要的化工產(chǎn)品

4、氣分裝置各部分的特點：

原料及產(chǎn)品均為液態(tài)烴，飽和蒸汽壓高，易燃易爆

催化劑有毒有害

靜設(shè)備多、特殊設(shè)備多，轉(zhuǎn)動設(shè)備少11/27/20232

二、氣分裝置工藝流程簡介

1、裝置簡介：

中石油哈石化第一套氣體分餾裝置于1999年9月10日建成投產(chǎn)，南臨油品在線調(diào)和區(qū)域，北臨一套催化裝置，東臨聚丙烯裝置，西臨油品罐區(qū)。裝置原設(shè)計處理量為15萬噸/年，生產(chǎn)純度為99.40%(V)丙烯,純度99%的丙烷及MTBE裝置原料(混和碳四)三種產(chǎn)品。2004年9月氣分裝置進(jìn)行改造，改造后處理能力為30萬噸/年，2010年4月氣分裝置又進(jìn)行了處理能力35×104T/a擴容改造。裝置由脫丙烷塔、脫乙烷塔、丙烯塔三塔組成。

中石油哈爾濱石化分公司7萬噸/年丙烯精制系統(tǒng)由北京工程公司設(shè)計，施工主要單位是中石化第四建筑工程公司。裝置南臨油品在線調(diào)和區(qū)域，北臨氣分裝置DCS操作室，東臨16號路，西臨一氣分裝置檢修道。裝置原料來自于氣體分餾裝置的直供丙烯，精制后丙烯送至液化氣罐區(qū)511#、512#、513#、517#、518#精丙烯罐或直接至聚丙烯裝置。填料塔全部采用國產(chǎn)催化劑。丙烯精制系統(tǒng)由丙烯脫水塔、輕尾氣汽提塔、丙烯脫硫塔、丙烯干燥塔、丙烯脫砷塔組成。11/27/20233

1、裝置簡介：

中石油哈爾濱石化公司液化氣罐區(qū)（51單元）共有400立方米球罐6個，1000立方米球罐2個，機泵8臺，主要功能是收-貯-計量-外輸商品丙烯、精制丙烯、丙烷、甲乙酮原料重碳四及中間產(chǎn)品正丁烯等產(chǎn)品。二、氣分裝置工藝流程簡介11/27/20234二、氣分裝置工藝流程簡介

2、裝置變動、改造情況：

2004年9月氣分裝置進(jìn)行了擴能改造，裝置處理能力由15萬噸/年增加到30萬噸/年，主要改造情況如下：

精餾塔部分：C-401、C-402、C-403、C-404塔盤由F1浮閥塔盤改為高效微分浮閥塔盤，C-403加66層進(jìn)料口。

機泵部分：P-408/1、2，P-407/1、2，P-403/1、2，P-401/1、2更換。

冷卻器部分：丙烯塔后冷器E-411/1、2更換；脫丙烷塔新增后冷器E-412；脫乙烷塔后冷器E-405/1、2由串聯(lián)改為并聯(lián)運行；新增碳四-原料換熱器E-401/1。

2007年6月氣分為確保大處理量下丙烯塔的冷卻負(fù)荷，對丙烯塔空冷能力進(jìn)行增容，新增加兩組空冷器四臺風(fēng)機EC-402/16～19。

11/27/20235二、氣分裝置工藝流程簡介

2、裝置變動、改造情況：

公司節(jié)能技改：氣分脫乙烷塔、丙烯塔與三催低溫位熱聯(lián)合（更換E-404）。

車間小型技改：E-408/2碳四出口加溫控：泵房掃線蒸汽與消防蒸汽加跨線；E-411/1、2與E-405/1、2加泄壓線；裝置框架-1、裝置框架-2加氮氣及低壓管線，二層、三層加放空閥；凝結(jié)水系統(tǒng)流程完善。

T-502/B由裝丙烯脫水劑改造為下段裝丙烯COS水解劑，上層裝ZnO脫硫劑；利用脫乙烷塔低溫位熱源與丙烯精制汽提塔熱聯(lián)合。11/27/20236二、氣分裝置工藝流程簡介2、裝置變動、改造情況：

2007年6月氣分為確保大處理量下丙烯塔的冷卻負(fù)荷，對丙烯塔空冷能力進(jìn)行增容，新增加兩組空冷器四臺風(fēng)機EC-402/16～19。2010年4月氣分裝置又進(jìn)行了擴能改造，裝置處理能力由30萬噸/年增加到35萬噸/年，主要改造情況如下：冷卻器部分：脫丙烷塔后冷器E-412更換高效芯子；脫乙烷塔后冷器E-405/1、2并聯(lián)改串聯(lián)后與新增E-405/3并聯(lián)?？绽淦鞑糠郑翰鸪?007年增加的兩組空冷器四臺風(fēng)機EC-402/16～19，新增加三組空冷器九臺風(fēng)機EC-402/16～24；重沸器部分：脫丙烷塔底重沸器E-402擴容；丙烯塔新增重沸器E-413。車間小型技改：消除熱聯(lián)合注汽系統(tǒng)

E-410加出入口跨線11/27/20237二、氣分裝置工藝流程簡介

3、液態(tài)烴罐區(qū)（51單元）變動改造情況：

中石油哈石化液化氣罐區(qū)于1976年建成投運，當(dāng)時建有2個球罐用于貯存液態(tài)烴，于1982年拆除，新增503#、506#140立方米液化氣臥罐2個。1988年新增140立方米丙烯臥罐504#、505#兩個。1997年再增建140立方米501#、502#丙烯臥罐2個。1993年新增2個400立方米液化氣球形貯罐，同時503#、506#兩個臥罐改為商品丙烷貯罐。1994年新建2個400立方米商品丙烯球形貯罐513#、514#。1995年新建2個400立方米催化精制原料烴貯罐515#、516#。2000年后515#、516#改為商品車用液化氣貯罐。501#、502#、504#、505#改為精制后丙烯貯罐。514#改為丙烯精制系統(tǒng)原料罐，2004年516#改為甲乙酮原料重碳四罐。11/27/20238二、氣分裝置工藝流程簡介

3、液態(tài)烴罐區(qū)（51單元）變動改造情況：

2007年作為隱患整改原51單元整體搬遷至甲乙酮裝置南側(cè)，其中六座臥罐、兩座固堿罐報廢，六座球罐搬遷至51單元新罐區(qū)，分別儲存精丙烯、粗丙烯、丙烷及重碳四。2009年新建2個1000米3商品丙烯球形貯罐517#、518#，將R-511、R-512改造為兼具備收付甲乙酮中間產(chǎn)品正丁烯的功能。精丙烯進(jìn)R-511、R-512、R-513、R-517、R-518，粗丙烯進(jìn)R-514，可通過泵P-511/1、2進(jìn)行火車、汽車裝車或管輸至蘭星公司并完成計量，R-513與R-514之間有粗丙烯收付料跨線；丙烷進(jìn)R-515，可通過裝車泵P-512/1、2進(jìn)行火車、汽車裝車或管輸至蘭星公司并完成計量；甲乙酮原料重碳四進(jìn)R-516，可通過P-513/1、2輸送至甲乙酮裝置，R-515與R-516之間有丙烷收付料跨線；甲乙酮中間產(chǎn)品正丁烯進(jìn)R-511、R-512，可通過P-514/1、2輸送至甲乙酮裝置。11/27/20239二、氣分裝置工藝流程簡介

4、裝置特點：

（1）、氣分裝置前設(shè)液態(tài)烴精制系統(tǒng)，內(nèi)裝Z-979液態(tài)烴深脫硫劑。

（2）、氣分裝置控制系統(tǒng)采用TPS系統(tǒng)。

（3）、氣分裝置的主要化工原理為精餾。

（4）、氣分裝置采用脫丙烷塔----脫乙烷塔---丙烯塔三塔流程，塔盤采用高效微分浮閥塔盤，并按丙烯低含水設(shè)計。

（5）、丙烯精制系統(tǒng)由丙烯脫水、輕尾氣汽提、丙烯脫硫、丙烯干燥、丙烯脫砷五部分組成。

（6）、丙烯塔、脫乙烷塔及丙烯汽提塔塔底熱源可以采用公司低溫位水做熱源。

（7）、液化氣罐區(qū)產(chǎn)品的外輸采用機泵管道密閉輸送，計量表以質(zhì)量流量計為主。

11/27/202310二、氣分裝置工藝流程簡介

5、原料和產(chǎn)品：

氣分裝置原料為催化車間的精制后液態(tài)烴，產(chǎn)品為精制后丙烯，商品丙烷、MTBE裝置原料混合碳四。丙烯精制系統(tǒng)的原料是氣分裝置產(chǎn)品丙烯，產(chǎn)品是符合聚合級丙烯要求的精制丙烯。液化氣罐區(qū)負(fù)責(zé)收付丙烯、丙烷、甲乙酮原料重碳四及中間產(chǎn)品正丁烯。11/27/202311二、氣分裝置工藝流程簡介

6、工藝原理：

氣體分餾裝置：

氣分分餾裝置采用精餾原理，將催化液態(tài)烴分離為丙烯、丙烷、混合碳四、高壓瓦斯等組分。

丙烯精制系統(tǒng)：

丙烯精制系統(tǒng)采用北京石化工程公司設(shè)計的煉廠氣丙烯精制技術(shù)，采用吸附、汽提等方式脫除丙烯中對催化劑有毒害作用、影響聚合反應(yīng)的雜質(zhì)如H2O、O2、CO、CO2、COS、H2S、AsH3等，從而達(dá)到聚合級丙烯的規(guī)格要求。

Ａ、COS水解化學(xué)反應(yīng)式：

COS+H2O→CO2+H2S

Ｂ、丙烯脫硫化學(xué)反應(yīng)式：

H2S+ZnO→ZnS+H2O

C、丙烯脫砷化學(xué)反應(yīng)式：

2AsH3+3CuO→Cu3As2+3H2O

11/27/202312二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

氣體分餾裝置

52單元來的精制液態(tài)烴首先進(jìn)入液態(tài)烴深脫硫塔C-101/A、C或C-101/B、D（進(jìn)料方式采用底進(jìn)頂出），后進(jìn)入丙烷塔進(jìn)料罐D(zhuǎn)-401,D-401設(shè)液控以控制D-401液態(tài)烴的進(jìn)料量來穩(wěn)定D-401液位60%,從D-401出口來的液態(tài)烴經(jīng)丙烷塔進(jìn)料泵(P-401/1.2)抽出，首先在E-401/1與脫丙烷塔底混合碳四換熱，再經(jīng)丙烷塔進(jìn)料加熱器(E-401/2)加熱至50-70℃進(jìn)入脫丙烷塔(C-401),從塔頂出來的氣相餾出物經(jīng)空冷器(EC-401/1-2)及E-412冷卻至40℃左右,進(jìn)入丙烷塔回流罐D(zhuǎn)-402,從D-402出來的液相組分一路用丙烷塔回流泵(P-402/1.2)抽出,作為C-401頂回流,另一路經(jīng)乙烷塔進(jìn)料泵(P-403/1.2)送至脫乙烷塔(C-402)作為進(jìn)料,C-401底C4餾分經(jīng)E-401/1與進(jìn)料換熱后經(jīng)(P-408/1.2)或自壓至(E-408/1、2)冷卻后至MTBE裝置或52單元。

11/27/202313二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

氣體分餾裝置

從乙烷塔頂出來的餾分經(jīng)乙烷塔頂冷凝器(E-405/1.2)冷卻至<40℃后，進(jìn)入乙烷塔回流罐(D-403),從回流罐頂部出來的氣體(碳二餾分)經(jīng)壓控閥進(jìn)入全廠高壓瓦斯系統(tǒng),也可進(jìn)入低壓瓦斯系統(tǒng)?；亓鞴薜撞康囊合嘟?jīng)乙烷塔回流泵(P-404/1.2)抽出做為塔C-402頂回流,乙烷塔底部物料經(jīng)液位控制后進(jìn)入粗丙烯塔(C-403)。11/27/202314二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

氣體分餾裝置

C-403頂部氣相進(jìn)入精丙烯塔(C-404)下部。C-404頂部出來的氣體丙烯先經(jīng)丙烯塔空冷器(EC-402/1-7)，再經(jīng)丙烯塔后冷器(E-411/1.2)冷卻至40℃

，進(jìn)入丙烯塔回流罐(D-404)?；亓鞴拗械囊后w由丙烯塔回流泵(P-406/1.2)抽出,一路作為C-404頂回流，另一路作為精丙烯產(chǎn)品至丙烯精制系統(tǒng)或經(jīng)丙烯產(chǎn)品冷卻器（E-406）冷卻至〈40℃，進(jìn)入罐區(qū)513#或514#罐。C-404底部液相經(jīng)丙烯塔中間泵(P-405/1.2)進(jìn)入C-403頂部,作為C-403頂回流。C-403底部的丙烷產(chǎn)品經(jīng)丙烷產(chǎn)品冷卻器(E-407)冷卻至<40℃

，出裝置進(jìn)入罐區(qū)丙烷產(chǎn)品罐515#或516#，亦可進(jìn)入52單元車用液化氣罐，或經(jīng)不合格線進(jìn)入52單元碳四罐。

11/27/202315二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

丙烯精制系統(tǒng)

氣體分餾裝置的產(chǎn)品丙烯中含有H2O、COS、H2S、CO、CO2、O2、AsH3等雜質(zhì)，這些對催化劑有毒害作用影響聚合反應(yīng)的雜質(zhì)將在本系統(tǒng)中脫除以達(dá)到聚合級丙烯的要求。丙烯自氣分裝置丙烯外甩閥組自壓進(jìn)入丙烯精制系統(tǒng)，然后經(jīng)過游離水分離器(D501)，分離出丙烯中可能帶有的游離水。分離出的水收集在水收集器D-502中，丙烯先進(jìn)入T-502/B（下段裝丙烯COS水解劑，上層裝丙烯脫硫劑，設(shè)計操作周期大約為兩年）脫去部分COS和H2S，丙烯從塔底進(jìn)，塔頂出后進(jìn)入丙烯脫水塔T－502A，通過裝于塔內(nèi)的3A0分子篩吸附丙烯中的水份，將丙烯中水含量降至10PPm(wt)左右。丙烯從塔底進(jìn)，塔頂出，塔出口設(shè)取樣點，當(dāng)T-502A吸水飽和后甩掉，用熱氮氣對T-502A進(jìn)行再生。11/27/202316二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

丙烯精制系統(tǒng)

從T502A出來的丙烯，進(jìn)入汽提塔(T501)脫除丙烯中所含的CO、CO2、O2及部分H2S和其它少量輕組份。T-501的操作壓力2.1MPa，T501汽提出的雜質(zhì)和少量的輕組份塔頂連續(xù)排出，送出界區(qū)進(jìn)入聚丙烯低壓線至氣柜壓縮回收，其流量一般控制在50Kg/h以下。塔頂溫度通過調(diào)節(jié)T-501冷凝器E-501循環(huán)水來控制。

T-501塔底物料在E-503中與界區(qū)進(jìn)料丙烯進(jìn)行熱交換及在E-504中用循環(huán)水進(jìn)一步冷卻至30℃后，在T-501的液位控制下送至脫硫塔(T503A/B)。

丙烯在塔T503A/B中分別脫去COS和H2S。T-503A/B中填裝國產(chǎn)常溫水解COS催化劑和ZnO脫H2S催化劑。按照每個塔的設(shè)計容量和丙烯中的最大含硫量，其設(shè)計操作周期大約為兩年。

11/27/202317二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

丙烯精制系統(tǒng)

從T503A/B頂出來的丙烯進(jìn)入丙烯干燥塔(T-504A/B)，介質(zhì)由底部進(jìn)入，塔頂餾出，使丙烯中的H2O含量降至10PPm(wt)以下。該塔裝填3A0分子篩，正常操作時兩塔為一備一用，當(dāng)其中一塔吸水飽和后切至另一塔進(jìn)行操作，然后用熱氮氣對該塔分子篩進(jìn)行再生。

再生過程在一個開路N2系統(tǒng)中進(jìn)行，所用氮氣先在氮氣預(yù)熱器E505加熱至約150℃，然后經(jīng)電加熱器E506加熱至250℃，熱氮氣從塔頂進(jìn)入，攜帶了水份的濕氮氣由塔底的放空線排至高點安全處放空。該氮氣加熱系統(tǒng)用于T502A、T504A/B的分子篩再生和脫AsH3劑使用前的干燥。再生氮氣流量為500Nm3/h。

11/27/202318二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

丙烯精制系統(tǒng)

干燥后的丙烯進(jìn)入AsH3脫除塔(T505A/B)，除去丙烯中所含的砷，介質(zhì)由塔底進(jìn)入，塔頂餾出，該塔設(shè)計操作周期為2-3年，隨丙烯中砷含量而異，使用國產(chǎn)脫砷劑。正常操作時兩塔為一備一用，當(dāng)其中一塔砷容飽和后切至另一塔進(jìn)行操作，該塔準(zhǔn)備燒焦更換脫砷劑。一般情況下，脫AsH3劑裝填好后，使用前用200℃的氮加熱8小時左右，脫除水后再進(jìn)丙烯使用。

精制后的丙烯經(jīng)丙烯過濾器F－501過濾后送到丙烯罐區(qū)。另外，本裝置還設(shè)置了一條丙烯倒空線。當(dāng)各塔更換催化劑或再生時，塔內(nèi)的液體丙烯由T-501頂氣相壓入倒空線，再由倒空線送至51單元514#罐。

系統(tǒng)安全閥排放氣態(tài)丙烯和汽提塔排放尾氣由Dg150低壓放空線與丙烯氣相線、聚丙烯裝置氣相返回線及氣分裝置D-404低壓放空線送往2#、4#氣柜壓縮回收液相丙烯至51單元粗丙烯罐。

11/27/202319二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

液化氣罐區(qū)

（1）、丙烯系統(tǒng)簡介：，

氣體分餾裝置丙烯精制系統(tǒng)來的產(chǎn)品精丙烯可以由精丙烯閥組直接收進(jìn)511#、512#、513#、517#、518#精丙烯罐也可以送往聚丙烯裝置；氣體分餾裝置來的產(chǎn)品粗丙烯、氣柜回收丙烯與聚丙烯裝置及丙烯精制系統(tǒng)退料丙烯可以由粗丙烯閥組直接收進(jìn)514#粗丙烯罐。各丙烯罐之間氣相線相連，513#丙烯罐可作為514#罐的備用罐也具備收付粗丙烯的流程。各罐中商品丙烯主要由P-511/1、2由專線至藍(lán)星公司和液化氣站外輸。液化氣站丙烯氣相及聚丙烯氣相返回各丙烯罐，丙烯氣相可以泄入丙烯精制系統(tǒng)低壓線至2#、4#氣柜回收。丙烯外輸藍(lán)星公司與液化氣站采用質(zhì)量儀表計量。11/27/202320二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

液化氣罐區(qū)

（2）、丙烷系統(tǒng)簡介：

氣體分餾裝置生產(chǎn)的合格丙烷走裝置合格丙烷線直接引入515#罐貯存。再由P-512/1、2輸送至藍(lán)星公司或液化氣站。液化氣站氣相返回至515#。丙烷外輸藍(lán)星公司用質(zhì)量計量儀表計量。

（3）、甲乙酮原料系統(tǒng)簡介：

516#收MTBE裝置異丁烷塔底重碳四，做為甲乙酮裝置原料罐，通過泵P-513/1、2送至甲乙酮裝置。516#罐可作為515#罐的備用罐也具備收付丙烷的流程。

（4）、甲乙酮中間產(chǎn)品正丁烯系統(tǒng)簡介：

511#、512#收甲乙酮裝置中間產(chǎn)品正丁烯，通過泵P-514/1、2送至甲乙酮裝置。

11/27/202321二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

液化氣罐區(qū)

（5）、液下注水系統(tǒng)：

51單元丙烯回流線在泵房與新鮮水線有跨線相連，丙烯回流線與各罐連通，在球罐進(jìn)料、出料、回流、脫水一次閥事故狀態(tài)下，可以通過與6個球罐的連通線向球罐內(nèi)注水，達(dá)到水封的目的，防止大量液態(tài)烴外漏。

（6）、消防噴淋系統(tǒng)

51單元各罐頂?shù)南绹娏芟到y(tǒng)均由單閥控制，在事故狀態(tài)下可向各罐噴水，達(dá)到滅火、罐體降溫、隔離等消防目的，防止事態(tài)的進(jìn)一步擴大。11/27/202322

二、氣分裝置工藝流程簡介

8、氣分裝置工藝流程圖：

9、丙烯精制系統(tǒng)工藝流程圖：

10、上下游裝置間的關(guān)系：

52#單元氣分裝置聚丙烯裝置丙烯精制系統(tǒng)精制液態(tài)烴丙烷混和碳四丙烯51單元51單元52單元52單