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苯乙烯装置工艺流程叙述

一、乙苯工艺流程简述

本工艺包设计的乙苯装置界区内包括烃化反应系统(亦称烃化反应系统) 、苯回收系统、乙苯回

收系统、多乙苯回收系统、烷基转移反应系统(亦称反烃化反应系统) 。为解决反应器在再生时停产

影响,也是为了规避放大风险,烃化反应系统设计成反应器 R-2101A/B 、加热炉 F-2101A/B 、换热

器 E-2101A/B ;E-2102A/B; E-2103A/B 两套并联操作。

来自罐区的新鲜苯、油水分离器的回收苯、精馏工段回收的循环苯在 T-2201 苯回收塔汇合,用

苯循环泵 P-2201A/B 泵入苯进料气化器 E- 2101A/B 的壳程,管程的高压蒸汽将其加热而气化,气

相苯分别进入两套苯换热器 E-2103A/B 的壳程,与管程的高温反应器出料换热而被过热。过热后的

苯被分成两股:主苯流和急冷苯流。主苯流进入反应器进料加热炉 F- 2101A/B 被加热到反应温度,

进入烃化反应 R-2101A/B 。

界区外的原料乙醇用乙醇进料泵 P-2101A/B 加压,进入工艺水换热器 E-2204 ,与苯塔回流罐

底部排出的油水混合物换热回收热量,温度升至接近泡点,导入 E-2102A/B 乙醇蒸发器,用高压蒸

汽将其气化,分段进入两台并联的烃化反应器。

在 R-2101A/B 中,乙醇发生脱水反应生成乙烯与水蒸汽,继而苯和乙烯发生烃化反应,生成乙苯及少量二乙苯、多乙苯等。为稳定反应器的温度,每段催化剂床层之间都有与进料乙醇蒸气相混

合的急冷苯进入,使反应温度在适当范围内。反应器出料依次通过苯换热器 E-2103A/B 管程和苯回收塔再沸器 E-2201 管程被冷却后,便进入苯回收塔 T-2201 进行精馏分离。

 T-2201 塔顶馏出苯、

水和轻组分尾气,塔底则采出粗乙苯。罐区来的新鲜苯用新鲜苯泵 P— 2302A/B 加压后通过乙苯 / 苯

换热器冷 E-2208 与来自乙苯塔回流泵的产品热乙苯换热,进入苯塔回流罐 V— 2201 ,补充回流罐的

液位。苯塔回流泵将回流罐的一部分苯打入 T- 2201 塔顶。

 T-2201 塔底采出的粗乙苯则送至乙苯

回收塔 T-2202 进一步加工。

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在 T-2201 塔顶共沸馏出的水冷凝进入回流罐 V-2201 ,由于高温下苯与工艺水有乳化现象,将

大部分是水的乳化液从回流罐底部导出,与乙醇进入反应器的量按 1:1 的比例排入工艺水换热器

E-2204B 管程,将热量交换给进料乙醇,然后进一步进入工艺水冷却器 E-2205 壳程,用循环水冷却

到 40 ℃ -15 ℃消除乳化现象,进入油水分离系统,分出的工艺水经汽提脱苯后作为废热回收系统的补充水,苯则回用。

苯塔回流罐 V-2201 导出的气相进入苯塔尾冷器,将水蒸汽与苯进一步冷凝下来,凝液自流到

V-2201 底部乳化液导出管,不凝气则通过苯塔的压力控制排放到反烃化加热炉 F-2102 进口,进一

步利用回收其中的乙烯与苯。

在乙苯塔 T-2202 中,塔顶气在乙苯塔冷凝器 E— 2207 管程被软水冷凝, 进入乙苯塔回流罐 V

— 2202 。一部分作为回流液打回 T— 2202 ,另一部分热乙苯通过乙苯 / 苯换热器 E— 2208 将热量传

给来自罐区的新鲜苯, 作为本单元的精制乙苯产品而输往苯乙烯单元或罐区, E— 2202 中的软水则被

蒸发成低压蒸汽送苯乙烯工段综合利用。

T-2202 塔底采出物送入多乙苯( PEB)回收塔 T-2203 实现精馏分离。可循环组分二乙苯由

T-2203 塔顶馏出,通入 PEB 回收塔冷凝器 E-2211 管程,同壳程的水换热而被冷却冷凝。冷凝液

在 PEB 回流罐 V -2203 中实现汽 / 液分离。二乙苯被泵送到 F— 2102 导入反烃化反应系统进行烷基

转移反应以增产乙苯。由 V-2203 析出的不凝气则被 PEB 塔真空泵 P— 2206A/B 抽吸,从而使二乙

苯回收塔 T- 2203 实现真空操作。

 T-2203 塔底产物多乙苯残油送至界外。

由二乙苯回流泵 P-2205A/B 排出的二乙苯与来自 E— 2208 的新鲜苯汇合 ,一同进入反烃化加

热炉 F— 2102 对流段预热,先后进入反烃化加热器 E— 2104A 与反烃化换热器 E— 2104B ,被中压

蒸汽完全气化,并回收反烃化出料热量,返回 F-2102 对流段,被进一步加热到反烃化反应温度,再

被导入反烃化反应器 R- 2102 。在 R-2102 中, PEB 同苯发生烷基转移反应,生成乙苯。 R-2102

的出料先后通过反烃化换热器 E— 2104B 的管程和反烃化反应器出料蒸汽发生器 E-2105 的管程而

被冷却冷凝,进而被导入反烃化产物闪蒸罐 V— 2205 。在 V— 2205 中,比苯更易挥发的组分从罐顶

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顶气相口逸出,经尾冷器 E— 2215 冷凝冷却后,排出系统。苯和比苯更重的组分(乙苯、多乙苯等)

则由 V— 2205 罐底排出,用闪蒸罐底泵 P— 2207 送到苯回收塔 T-2201 。

催化剂再生:考虑切换方便与节省电能,不设置专门的再生气加热炉,催化剂再生系统的再生气加

热炉即苯加热炉 F— 2101A/B 与反烃化加热炉 F— 2102 。再生气热交换器即 E- 2103A/B 与 E—

2104A/B 。

本工艺中无论烃化反应器还是反烃化反应器, 当催化剂因结焦而减活或失活后, 都可以进行反应

器体内烧焦再生。催化剂再生的方法是由氮气和工业风(空气)按规定的比例配制成再生气,在一定

温度和压力下流经催化剂床层。因长期运行而结焦并失活的烃化催化剂或烷基转移催化剂上的焦碳和

(或)焦油接触再生气后发生氧化反应(燃烧)生成 CO2 或(和) CO,催化剂在烧掉结焦后便在一

定程度上恢复活性。再生时,通过调节再生气中 O2 含量,严格控制烧焦过程催化剂床层的峰值温度。

这里再生气是通过再生气循环压缩机 C— 2101 循环使用,以节省氮气。返回的再生气通过换热器回

收热量后,进入再生气冷却器 E— 2106 将温度冷却到 C— 2101 能接受的程度,并在再生气缓冲缸 V

— 2101 分离除去烧焦油产生的冷凝水, 返回 C— 2101 。用再生气压力调节系统将多余的再生气排出。

二、脱氢工艺流程简述

1、脱氢反应部分

(1 )乙苯蒸发及脱氢部分 :

来自 0.35MPa 蒸汽管网的蒸汽经主蒸汽分液罐 (V-2301) 分液后进入蒸汽过热炉 (F-2301)A 室,

加热到 836 ℃后进入第二脱氢反应器 (R-2302) 顶部的再热器, 出来的蒸汽降温至 604 ℃进入蒸汽过热

炉(F-2301)B 室,加热至 815 ℃后进入第一脱氢反应器 (R-2301) 底部的混合器。

来自中间罐区的新鲜乙苯与来自苯乙烯分离部分的循环乙苯混合后,再与来自 0.35MPa 蒸汽管

网的蒸汽按照最低共沸组成控制流量进入乙苯蒸发器 (E-2304) 壳程。乙苯蒸发器 (E-2304) 管程用

0.35MPa 蒸汽作为热源, 蒸发温度 95 ℃。从乙苯蒸发器 (E-2304) 出来的乙苯 / 水混合物蒸汽经过热器

(E-2301) 回收脱氢产物热量达到 500 ℃左右后进入第一脱氢反应器 (R-2301) 底部的

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