《生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告》word版.docx

《《生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告》word版.docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告》word版.docx（54頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第一章 校內(nèi)拆裝實(shí)習(xí)及中試基地參觀 第一節(jié) 多極泵 1.1多級(jí)泵的工作原理： 離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)之前，泵殼內(nèi)先要灌滿液體，稱為灌泵。在灌滿液體的泵中，原動(dòng)機(jī)通過泵軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉片強(qiáng)迫液體隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，液體在離心力作用下向四周甩出至蝸殼，再沿排出管流出。與此同時(shí)在葉輪入口中心形成低壓，于是，在吸人罐液面與泵葉輪人口壓力差的推動(dòng)下，從吸入管吸入罐中的液體流進(jìn)泵內(nèi)。這樣，泵軸不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪源源不斷地吸人和排出液體。 圖1.1多級(jí)泵機(jī)構(gòu)圖 1.2主要零部件： 1.葉輪 葉輪是離心泵中唯一的能量傳遞元件。葉輪和軸以及固定于軸上的所有零件統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)子。當(dāng)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定于軸上的葉輪也隨之旋轉(zhuǎn)，通過葉片把原動(dòng)機(jī)的能量傳給液體，使液體提高壓力。通過泵后液體壓力的升高值△p（Pa)，與揚(yáng)程H(J/Kg)和液體的密度p(kg/m3)有關(guān)，即△p=pH(Mpa) 。 葉輪通常由輪盤、葉片和輪蓋三部分組成。根據(jù)三者的組合情況可有閉式、半開式、開式及雙吸葉輪等結(jié)構(gòu)，如圖3-8所示。葉輪多數(shù)情況下用鑄造或精密鑄造法整體制成。當(dāng)流道很窄不易鑄造時(shí)，可采用在輪盤上銑出葉片后與輪蓋焊接或鉚接的結(jié)構(gòu)。 圖1.2離心泵葉輪形式 (a)閉式葉輪;〔b)半開式葉輪;(c)開式葉輪。(d)雙吸葉輪 2.吸入室 吸人室位于葉輪人口之前，其作用是將吸人管中液體以最小的能t損失導(dǎo)人葉輪。吸人室一般有三種形式，如圖3-10所示。錐形吸人室用于小型單級(jí)懸臂式離心泵中。螺旋形吸人室目前多用于懸臂式離心油泵和中開式多級(jí)蝸殼泵中。環(huán)形吸人室常用于多級(jí)分段式離心泵中。 3.泵體 泵體主要是壓液室，壓液室的作用是收集液體和轉(zhuǎn)換能量，即把從葉輪排出的液體收集起來導(dǎo)向排出管，同時(shí)降低液體的速度，使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。壓液室是指葉輪出口到泵出口法蘭(對(duì)分段式多級(jí)泵是到下一級(jí)葉輪人口)的過流部分，常見的有蝸殼和導(dǎo)葉(也稱導(dǎo)輪)兩種型式。 蝸殼因流道做成螺旋形而得名，如圖1.3所示。液體沿螺旋線流動(dòng)，隨著流道截面的增加而降低速度。螺殼后有一擴(kuò)壓段，在該段主要起降速擴(kuò)壓作用。對(duì)分段式多級(jí)泵，為了使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，每級(jí)葉輪和下一級(jí)葉輪之間的能量轉(zhuǎn)換采用導(dǎo)葉(導(dǎo)輪)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)葉有徑向?qū)~和流道式導(dǎo) 葉兩種，如圖1.4所示。 圖1.3 蝸殼圖 圖1.4導(dǎo)葉圖 4.軸向力平衡裝置 離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子受到一個(gè)與軸心線平行的軸向力，其產(chǎn)生原因可作如下解釋:液體流經(jīng)葉輪后壓力升高，因此在葉輪前后兩側(cè)壓力的分布不同，如圖3-13所示。在輪蓋側(cè)r1范圍內(nèi)的壓力為P1，輪盤側(cè)r2范圍內(nèi)為P2且呈拋物線分布。顯然輪蓋側(cè)壓力低，掄盤側(cè)壓力高，這就是產(chǎn)生軸向力主要 圖1.5葉輪兩側(cè)壓力分布圖 原因。軸向力一般自葉輪背面指向葉輪人口。 第二節(jié) 閘板閥 閘板閥是最常用的截?cái)嚅y之一，主要用來接通或截?cái)喙苈分械慕橘|(zhì)，不運(yùn)用于調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。運(yùn)用的壓力、溫度及直徑范圍很大，尤其運(yùn)用于中、大直徑的管道。閘板閥的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1.6所示 閘板閥的主要特點(diǎn) （1） 流體阻力小。閘體內(nèi)部介質(zhì)通孔是直通的，介質(zhì)流經(jīng)時(shí)不改變其流動(dòng)方向，因而流動(dòng)阻力較小。 　圖1.6閘板閥 （2）啟閉較省力。啟閉時(shí)閥板運(yùn)動(dòng)方向與介質(zhì)流動(dòng)方向相垂直。與相比，的啟閉較為省力。 　?。?）介質(zhì)流動(dòng)方向一般不受限制。介質(zhì)可從兩側(cè)任意方向流過，均能達(dá)到接通或截?cái)嗟哪康?。便于安裝，運(yùn)用于介質(zhì)的流動(dòng)方向可能改變的管路中。 閘板閥的結(jié)構(gòu)型式 　　按閥桿結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式分為明桿和。明桿的閥桿帶動(dòng)閥板一起升降，閥桿上的傳動(dòng)內(nèi)螺紋在殼體外部，因此，可根據(jù)閥桿的運(yùn)動(dòng)方向和位置直觀地判斷閥板的啟閉和位置，而且傳動(dòng)內(nèi)螺紋便于潤滑和不受流體腐蝕，但它要求有較大的安裝空間。暗桿的傳動(dòng)內(nèi)螺紋位于殼體內(nèi)部，在啟閉過程中，閥桿只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，閥板在殼體內(nèi)升降。因此，的高度尺寸小。暗桿閥閘，通常在上蓋上方裝設(shè)啟閉位置指示器，以運(yùn)用于船舶、管溝等空間較小和粉塵含量大的環(huán)境 第三節(jié) 單螺桿泵 蛇泵也稱單螺桿泵，但與前面所講單螺桿泵的結(jié)構(gòu)和密封原理不同。這種泵是一種較新的水力機(jī)械，目前在石油鉆采及石油輸送中得到了越來越廣泛的應(yīng)用. 圖1.7是一個(gè)單螺桿泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。這種單螺桿泵中最重要的元件是襯套2和螺桿3組成的襯套螺桿副。由于螺桿在襯套中進(jìn)行復(fù)雜的行星運(yùn)動(dòng)，所以在螺桿與中間傳動(dòng)軸之間有一個(gè)偏心聯(lián)軸節(jié)9，也可以用萬向聯(lián)軸節(jié)或撓性軸代替偏心聯(lián)軸節(jié)。 圖1.7單螺桿泵示意圖 這種泵也是靠一根螺桿的旋轉(zhuǎn)向前推擠液體。但是它的高、低壓腔并不相通，特殊結(jié)構(gòu)的螺桿和具有內(nèi)螺旋面的專門襯套相配合，螺桿與襯套把液體沿軸向分開，同時(shí)又在徑向把液流一分為二，形成一個(gè)個(gè)密封腔。所以，在每個(gè)螺桿襯套副中，螺桿是單螺旋面，而襯套內(nèi)表面是雙螺旋面.兩者的旋向相同，即同為右旋或左旋。 螺桿的任一斷面都是半徑為R的圖，如圖1.8所示。整個(gè)螺桿的形狀可看成是由很多半徑為IZ的極薄圓盤組成.不過這些圓盤的中心D以偏心距e繞螺桿本身的軸線EZ一邊旋轉(zhuǎn)，一邊按一定螺距t向前移動(dòng)形成的螺旋面。 圖1.8 蛇泵的螺桿 襯套的材料是橡膠，它的斷面是由兩個(gè)半徑為R(等于螺桿斷面半徑)的半圓和兩條長度為4e的直線段組成的長圓形，如圖1.9所示.襯套的雙線內(nèi)螺旋面就是由上述斷面繞襯套的軸線02旋轉(zhuǎn)的同時(shí)按一定的導(dǎo)程T=2t向前移動(dòng)而產(chǎn)生的。 圖1.9 襯套橫斷面形狀及螺旋面的形成 第四節(jié) 中試基地參觀 中試基地，存在進(jìn)行中間試驗(yàn)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)基地；通過必要的資金，裝備條件及技術(shù)支持，對(duì)科技成果經(jīng)行成熟化處理和工業(yè)化考驗(yàn)。 中試基地一般可分為專業(yè)中試基地配套基地和綜合性中試配套基地兩大類。專業(yè)中試配套基地是專門從事某個(gè)進(jìn)行項(xiàng)目的中試配套基地；綜合性中試配套基地是以生產(chǎn)加工一般性工業(yè)產(chǎn)品為主要經(jīng)營業(yè)務(wù)。同時(shí)承擔(dān)同類技術(shù)項(xiàng)目中試和產(chǎn)業(yè)優(yōu)化配套協(xié)作的基地。 中國石油大學(xué)（北京）中試基地屬于綜合性中試配套基地。參觀的主要工藝：重油催化裂化裝置；烷基化工藝流程裝置；CH4制油流程裝置以及重油催化裂化催化劑性能和分離測(cè)試裝置。 重油催化裂化裝置主要是經(jīng)典三部分：反應(yīng)—再生系統(tǒng)，分餾系統(tǒng)，吸收—穩(wěn)定系統(tǒng)。中試基地的重油催化裂化裝置測(cè)試的是較重的原料（主要VGO）在催化劑作用下在提升管中的催化裂化成輕質(zhì)汽，煤，柴的效率，它主要的部分為反應(yīng)—再生系統(tǒng)。烷基化裝置是使用異構(gòu)烷烴和輕烯烴生產(chǎn)高辛烷至汽油的裝置，所采用的方法是硫酸烷基化。CH4制油裝置主要是CH4裂解和CO,H2合成汽油的過程。除此以外，中試基地還有一些流化床性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，催化劑性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，旋風(fēng)分離器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置。 第二章 煉油廠生產(chǎn)實(shí)習(xí) 煉油廠簡(jiǎn)介 中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司，地處北京西南，是中國石化直屬的特大型石油化工聯(lián)合企業(yè)。目前擁有63套主要生產(chǎn)裝置、68套輔助生產(chǎn)裝置，原油加工能力超過1000萬噸/年，乙烯生產(chǎn)能力超過80萬噸/年，可生產(chǎn)94個(gè)品種、431個(gè)牌號(hào)的石油化工產(chǎn)品，是我國最大的合成橡膠、合成樹脂、苯酚丙酮和高品質(zhì)成品油生產(chǎn)基地之一。公司始建于1967年，1970年成為我國第一家煉化一體化企業(yè)，截至2011年底，累計(jì)加工原油2.7億噸，生產(chǎn)乙烯1616萬噸，實(shí)現(xiàn)銷售收入8236億元，利稅989億元，為國家建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。 燕山分公司是我國第一家生產(chǎn)歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)成品油的千萬噸級(jí)煉油基地，是保證首都能源安全的骨干企業(yè)，每年為市場(chǎng)提供汽油、柴油、航空煤油以及潤滑油基礎(chǔ)油、石蠟、硫磺等多種產(chǎn)品。公司致力于提供清潔能源，帶動(dòng)了中國的油品質(zhì)量升級(jí)。從1997年率先實(shí)現(xiàn)汽油無鉛化，到2004年歐Ⅱ、2005年歐Ⅲ、2007年歐Ⅳ，在全國一路領(lǐng)跑，用10年時(shí)間走完了發(fā)達(dá)國家20多年的油品升級(jí)之路。 公司不斷提升自主創(chuàng)新能力，積極承擔(dān)中國石化重大科研攻關(guān)項(xiàng)目，在清潔油品生產(chǎn)、節(jié)能減排、合成橡膠新膠種研發(fā)等關(guān)鍵領(lǐng)域達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平，形成了一批國內(nèi)“獨(dú)一無二”、“數(shù)一數(shù)二”的特色高端產(chǎn)品。合成樹脂包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、EVA、聚丙烯以及改性專用樹脂等產(chǎn)品，年產(chǎn)量超過100萬噸，專用料比例達(dá)82%以上，能夠充分滿足客戶需求。合成橡膠包括順丁橡膠、SBS、溶聚丁苯橡膠、丁基橡膠等，其中順丁橡膠處于國際先進(jìn)水平，榮獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)，連續(xù)三次獲得國家質(zhì)量金獎(jiǎng)；丁基橡膠、溴化丁基橡膠填補(bǔ)國內(nèi)空白?；居袡C(jī)化工原料包括乙烯、丙烯、丁二烯、苯酚、丙酮、苯、乙二醇、苯乙烯等多種產(chǎn)品，間苯二甲酸PIA、間二甲苯MX、1-己烯等替代進(jìn)口、旺銷全國。 第一節(jié) 原油的蒸餾 在某些條件下，原油常壓蒸餾也采用兩段汽化流程。在這種流程中，在常壓塔之前再設(shè)置一個(gè)初餾塔(亦稱預(yù)汽化塔)。原油經(jīng)換熱升振至一定溫度(約200~250℃)即進(jìn)人初溜塔，在初餾塔中分餾出原抽中的最輕餾分(國內(nèi)一般占原油的5％~10％),由初餾塔底抽出的液相部分再經(jīng)進(jìn)一步換熱和在加熱爐中加熱至規(guī)定的溫度，例如約370℃，再進(jìn)人常壓塔。通常在初餾塔只取出一個(gè)塔頂產(chǎn)品，即輕汽油溜分或重整原料。也有的初餾塔除塔頂產(chǎn)品外，還出一個(gè)側(cè)線產(chǎn)品。如果蒸餾裝置中還有減壓蒸餾部分，則此蒸餾流程即為三段汽化流程，即包括初餾塔、常壓塔和減壓塔。圖2.1是這種三段汽化的原油蒸餾流程。 圖2.1 燃料型常減壓蒸餾工藝流程圖 (1)原油初餾。其主要作用是拔出原油中的輕汽油餾分。從罐區(qū)來的原油先經(jīng)過換熱(熱源一般是本裝置內(nèi)的熱源)，溫度達(dá)到80~120℃左右進(jìn)入電脫鹽罐進(jìn)行脫鹽、脫水。脫后原油再經(jīng)過換熱，溫度達(dá)到210~250℃，這時(shí)較輕的組分一起進(jìn)人初餾塔，塔頂出輕汽油餾分(初頂油)，塔底為拔頭原油。 (2)常壓蒸餾。其主要作用是分出原油中沸點(diǎn)低于350℃輕質(zhì)餾分油。 拔頭原油經(jīng)換熱、常壓爐加熱至360~370℃`，形成的氣液混合物進(jìn)人常壓塔，塔頂壓力一般為130~170kPa。塔頂出汽油(常頂油)，經(jīng)冷凝冷卻至40℃左右，一部分作塔頂回流，一部分作汽油餾分。各側(cè)線餾分油經(jīng)汽提塔汽提、換熱、冷卻后出裝置。各側(cè)線之間一般設(shè)1~2個(gè)中段循環(huán)回流。塔底是沸點(diǎn)高于350℃的常壓重油。圖2.2是常壓蒸餾的工藝流程圖。 圖2.2 原油常壓蒸餾的流程示意圖 (3)減壓蒸餾。其作用是從常壓重油中分出沸點(diǎn)低于500℃的高沸點(diǎn)餾分油和渣油。常壓重油(也叫常壓渣油)的溫度為350℃左右，用熱油泵從常壓塔底部抽出送到減壓爐加熱。溫度達(dá)390 } 400℃進(jìn)入減壓精餾塔。減壓塔頂?shù)膲毫σ话闶?~5kPa。為了減小管線壓力降和提高減壓塔頂?shù)恼婵斩?，減壓塔頂一般不出產(chǎn)品或出少量產(chǎn)品(減頂油)，直接與抽真空設(shè)備聯(lián)接，并采用頂循環(huán)回流方式(即從塔頂以下幾塊塔板處或減一線抽出口引出一部分熱流，經(jīng)換熱或冷卻后返回到塔頂，這種回流方式可減小塔頂冷凝冷卻器負(fù)荷，降低塔頂管線壓力降等)。側(cè)線各餾分油經(jīng)換熱、冷卻后出裝置，作為二次加工的原料。各側(cè)線之間也設(shè)1~2個(gè)中段循環(huán)回流。塔底減壓渣油經(jīng)換熱、冷卻后出裝置，也可稍經(jīng)換熱或直接送至下道工序如焦化、溶劑脫瀝青等，作為熱進(jìn)料。圖2.3是減壓蒸餾的工藝流程圖。 圖2.3減壓蒸餾的工藝流程示意圖 第二節(jié) 催化裂化 2.1催化裂化的原料和產(chǎn)品 催化裂化是最重要的重質(zhì)油輕質(zhì)化過程之一，在汽油和柴油等輕質(zhì)油品的生產(chǎn)中占有很重要的地位。 傳統(tǒng)的催化裂化原料是重質(zhì)餾分油，主要是直餾減壓餾分油(VGO )，也包括焦化重餾分油(CGO，通常須經(jīng)加氫精制)。由于對(duì)輕質(zhì)油品的需求不斷增長及技術(shù)進(jìn)步，近20年來，更重的油料也作為催化裂化的原料，例如減壓渣油、脫瀝青的減壓渣油、加氫處理重油等。一般都是在減壓餾分油中摻入上述重質(zhì)原料，其摻入的比例主要受制于原料的金屬含量和殘?zhí)贾?。?duì)于一些金屬含量很低的石蠟基原油也可以直接用常壓重油作為原料。當(dāng)減壓餾分油中摻人更重質(zhì)的原料時(shí)則通稱為重油催化裂化。 原料油在500℃左右、2 ~ 4atm及與裂化催化劑接觸的條件下，經(jīng)裂化反應(yīng)生成氣體、汽油、柴油、重質(zhì)油(可循環(huán)作原料)及焦炭。反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率與原料性質(zhì)、反應(yīng)條件及催化劑性能有密切的關(guān)系。在一般工業(yè)條件下，氣體產(chǎn)率約10％~20％ ,其中主要是C3、C4，且其中的烯烴含量可達(dá)50%左右;汽油產(chǎn)率約30％~60％，其研究法辛烷值約80~90，安定性也較好;柴油產(chǎn)率約0~40％，由于含有較多的芳香烴，其十六烷值較直餾柴油低，由重油催化裂化所得的柴油的十六烷值更低，而且其安定性也較差;焦炭產(chǎn)率約5％~7％,原料中摻人渣油時(shí)的焦炭產(chǎn)率則更高些，可達(dá)8%~10％。焦炭是裂化反應(yīng)的縮合產(chǎn)物，它的碳?xì)浔群芨?，其原子比約為1: (0.3~1)，它沉積在催化劑的表面上，只能用空氣燒去而不能作為產(chǎn)品分離出。圖2.4是催化裂化的工藝流程圖。 圖2.4 催化裂化裝置工藝流程 2.2工藝流程概述 催化裂化裝置一般由三個(gè)部分組成，即:反應(yīng)一再生系統(tǒng)，分餾系統(tǒng)，吸收一穩(wěn)定系統(tǒng)。在處理量較大、反應(yīng)壓力較高(例如0. 25MPa)的裝置，常常還有再生煙氣的能量回收系統(tǒng)。上圖是一個(gè)高低并列式提升管催化裂化裝置的工藝流程。 1.反應(yīng)一再生系統(tǒng) 新鮮原料油經(jīng)換熱后與回?zé)捰突旌?，?jīng)加熱爐加熱至200 ~400℃后至提升管反應(yīng)器下部的噴嘴，原料油由蒸汽霧化并噴人提升管內(nèi)，在其中與來自再生器的高溫催化劑( 600 ~750℃ )接觸，隨即汽化并進(jìn)行反應(yīng)。油氣在提升管內(nèi)的停留時(shí)間很短，一般只有幾秒鐘。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出夾帶的催化劑后離開反應(yīng)器去分餾塔。圖2.5是反應(yīng)—再生系統(tǒng)的工藝流程圖。 圖2.5 催化裂化反應(yīng)—再生系統(tǒng)的工藝流程圖 積有焦炭的催化劑(稱待生催化劑)由沉降器落人下面的氣提段。氣提段內(nèi)裝有多層人字形擋板并在底部通人過熱水蒸氣。待生催化劑上吸附的油氣和顆粒之間的空間的油氣被水 蒸氣置換出而返回上部。經(jīng)氣提后的待生劑通過待生斜管進(jìn)人再生器。 再生器的主要作用是燒去催化劑上因反應(yīng)而生成的積炭，使催化劑的活性得以恢復(fù)。再生用空氣由主風(fēng)機(jī)供給，空氣通過再生器下面的輔助燃燒室及分布管進(jìn)入流化床層。對(duì)于熱平衡式裝置，輔助燃燒室只是在開工升溫時(shí)才使用，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)并不燒燃燒油。再生后的催化劑(稱再生催化劑)落人淹流管，再經(jīng)再生斜管送回反應(yīng)器循環(huán)使用。再生煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出夾帶的催化劑后，經(jīng)雙動(dòng)滑閥排人大氣。在加工生焦率高的原料時(shí)，例如加工含渣油的原料時(shí)，因焦炭產(chǎn)率高，再生器的熱量過剩，須在再生器設(shè)取熱設(shè)施以取走過剩的熱量。再生煙氣的溫度很高，不少催化裂化裝置設(shè)有煙氣能量回收系統(tǒng)，利用煙氣的熱能和壓力能(當(dāng)設(shè)能量回收系統(tǒng)時(shí)，再生器的操作壓力應(yīng)較高些)做功，驅(qū)動(dòng)主風(fēng)機(jī)以節(jié)約電能，甚至可對(duì)外輸出剩余電力。對(duì)一些不完全再生的裝置，再生煙氣中含有5%~10%的CO,可以設(shè)CO鍋爐使CO完全燃燒以回收能量。 在生產(chǎn)過程中，催化劑會(huì)有損失及失活，為了維持系統(tǒng)內(nèi)的催化劑的藏量和活性，需要定期地或經(jīng)常地向系統(tǒng)補(bǔ)充或置換新鮮催化劑。為此卸催化劑時(shí)采用稀相輸送的方法，裝置內(nèi)至少應(yīng)設(shè)兩個(gè)催化劑儲(chǔ)罐。裝卸催化劑時(shí)采用稀相輸送的方法，輸送介質(zhì)為壓縮空氣。 在流化床催化裂化裝置的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，除了有與其他煉油裝置相類似的溫度、壓力、流量等自動(dòng)控制系統(tǒng)外，還有一整套維持催化劑正常循環(huán)的自動(dòng)控制系統(tǒng)和在流化失常時(shí)起作用的自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。此系統(tǒng)一般包括多個(gè)自保系統(tǒng)，例如反應(yīng)器進(jìn)料低流量自保、主風(fēng)機(jī)出口低流量自保、兩器差壓自保，等等。以反應(yīng)器低流量自保系統(tǒng)為例:當(dāng)進(jìn)料量低于某個(gè)下限值時(shí)，在提升管內(nèi)就不能形成足夠低的密度，正常的兩器壓力平衡被破壞，催化劑不能按規(guī)定的路線進(jìn)行循環(huán)，而且還會(huì)發(fā)生催化劑倒流并使油氣大量帶人再生器而引起事故。此時(shí)，進(jìn)料低流量自保就自動(dòng)進(jìn)行以下動(dòng)作:切斷反應(yīng)器進(jìn)料并使進(jìn)料返回原料油罐(或中間罐)，向提升管通人事故蒸汽以維持催化劑的流化和循環(huán)。 2．分餾系統(tǒng) 典型的催化裂化分餾系統(tǒng)見圖2.6，由反應(yīng)器來的反應(yīng)產(chǎn)物油氣從底部進(jìn)人分餾塔，經(jīng)底部的脫過熱段后在分餾段分割成幾個(gè)中間產(chǎn)品:塔頂為汽油及富氣，側(cè)線有輕柴油、重柴油和回?zé)捰停桩a(chǎn)品是油漿。輕柴油和重柴油分別經(jīng)氣提后，再經(jīng)換熱、冷卻后出裝置。 催化裂化裝置的分餾塔有幾個(gè)特點(diǎn): ①進(jìn)料是帶有催化劑粉塵的過熱油氣，因此，分餾塔底部設(shè)有脫過熱段，用經(jīng)過冷卻的油漿把油氣冷卻到飽和狀態(tài)并洗下夾帶的粉塵以便進(jìn)行分餾和避免堵塞塔盤。 ②全塔的剩余熱量大而且產(chǎn)品的分離精確度要求比較容易滿足。因此一般設(shè)有多個(gè)循環(huán)回流:塔頂循環(huán)回流、一至兩個(gè)中段循環(huán)回流、油漿循環(huán)。 ③塔頂回流采用循環(huán)回流而不用冷回流，其主要原因是:進(jìn)人分餾塔的油氣含有相當(dāng)大數(shù)量的惰性氣體和不凝氣，它們會(huì)影響塔頂冷凝冷卻器的效果;采用循環(huán)回流代替冷回流可以降低從分餾塔頂至氣壓機(jī)入口的壓降，從而提高了氣壓機(jī)的人口壓力、降低氣壓機(jī)的功率消耗。 圖2.6 催化裂化的分餾系統(tǒng)的流程示意圖 3.吸收一穩(wěn)定系統(tǒng) 吸收一穩(wěn)定系統(tǒng)主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔及穩(wěn)定塔組成。從分餾塔頂油氣分離器出來的富氣中帶有汽油組分，而粗汽油中則溶解有C3,C4組分。吸收一穩(wěn)定系統(tǒng)的作用就是利用吸收和精餾的方法將富氣和粗汽油分離成干氣(≤C2)、液化氣(C3,C4)和蒸汽壓合格的穩(wěn)定汽油。圖2.7是該系統(tǒng)的流程圖。 圖2.7催化裂化的吸收—穩(wěn)定系統(tǒng)的工藝流程圖 第三節(jié) 加氫裂化 3.1加氫裂化的基本原理 (一)加氫裂化過程的化學(xué)反應(yīng) 石油烴類在高溫、高壓及催化劑存在條件下，可通過一系列化學(xué)反應(yīng)，使重質(zhì)油品轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品，主要反應(yīng)包括:裂化反應(yīng)、加氫反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、環(huán)化以及脫硫、脫氮和脫金屬等反應(yīng)。 1.烷烴 (1)直鏈烷烴。以十六烷為例: 除上述反應(yīng)之外，烷烴也發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，從而使產(chǎn)物中異構(gòu)烷烴和正構(gòu)烷烴比值增高，而且C3，C4餾分中異構(gòu)物含量很高。 (2)環(huán)烷烴。在加氫裂化過程中，環(huán)烷烴受環(huán)數(shù)多少、側(cè)鏈長短及催化劑酸性強(qiáng)弱影響而反應(yīng)歷程各不相同。其中單環(huán)環(huán)烷烴發(fā)生異構(gòu)化、斷鏈、脫烷基側(cè)鏈和不明顯的脫氫反應(yīng)如: 雙環(huán)環(huán)烷烴和多環(huán)環(huán)烷烴首先異構(gòu)化生成五元環(huán)的衍生物然后再斷鏈。反應(yīng)產(chǎn)物主要由環(huán)戊烷、環(huán)己烷和烷烴組成。 2.烯烴 烷烴分解和帶側(cè)鏈環(huán)狀烴斷鏈都會(huì)生成烯烴。在加氫裂化條件下，烯烴加氫變?yōu)轱柡蜔N，反應(yīng)速度最快。除此之外，還進(jìn)行聚合、環(huán)化反應(yīng)。如: 3．芳烴 單環(huán)芳烴的加氫裂化不同于單環(huán)環(huán)烷烴，若側(cè)鏈上有三個(gè)碳原子以上時(shí)，首先不是異構(gòu)化而是斷側(cè)鏈，生成相應(yīng)的烷烴和芳烴。除此之外，少部分芳烴還可能進(jìn)行加氫飽和生成環(huán)烷烴，然后再按環(huán)烷烴的反應(yīng)規(guī)律繼續(xù)反應(yīng)。 雙環(huán)、多環(huán)和稠環(huán)芳烴加氫裂化是分步進(jìn)行的，通常一個(gè)芳香環(huán)首先加氫變?yōu)榄h(huán)烷芳烴，然后環(huán)烷環(huán)斷開變成單烷基芳烴，再按單環(huán)芳烴規(guī)律進(jìn)行反應(yīng)。在氫氣存在下，稠環(huán)芳烴的縮合反應(yīng)被抑制，因此不易生成焦炭產(chǎn)物。 4.非烴類化合物 非烴類化合物系指原料油中的硫、氮、氧化合物，在加氫裂化條件下，含硫化合物進(jìn)行加氫反應(yīng)生成相應(yīng)的烴類及硫化氫;含氧化合物加氫生成相應(yīng)的烴類和水;含氮化合物加氫生成相應(yīng)的烴類及氨。硫化氫、水和氨易于除去。因此，加氫產(chǎn)品無需另行精制?；瘜W(xué)反應(yīng)如下: 3.2 工藝流程 兩段加氫裂化流程。兩段加氫裂化流程中有兩個(gè)反應(yīng)器，分別裝有不同性能的催化劑。第一個(gè)反應(yīng)器中主要進(jìn)行原料油的精制，第二個(gè)反應(yīng)器中主要進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，形成獨(dú)立的兩段流程體系。流程如圖2.8所示。 圖2.8 兩段加氫裂化工藝原理流程 原料經(jīng)高壓油泵升壓并與循環(huán)氫及新氫混合后首先與第一段生成油換熱，經(jīng)第一段加熱爐加熱至反應(yīng)溫度，進(jìn)人第一段加氫反應(yīng)器，在高活性加氫催化劑上進(jìn)行脫硫、脫氮反應(yīng)，原料中的微量金屬也同時(shí)被脫除，反應(yīng)生成物經(jīng)換熱、冷卻后進(jìn)人第一段高壓分離器，分出循環(huán)氫。生成油進(jìn)人汽提塔，脫去}3和瓏S后作為第二段進(jìn)料。在汽提塔中用氫氣吹掉溶解氣、氨和硫化氫。第二段進(jìn)料與循環(huán)氫混合后進(jìn)人第二段加熱爐，加熱至反應(yīng)溫度，在裝有高酸性催化劑的第二段加氫反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行加氫、裂解和異構(gòu)化等反應(yīng)。反應(yīng)生成物經(jīng)換熱、冷卻、分離，分出循環(huán)氫和溶解氣后送至穩(wěn)定分餾系統(tǒng)。 第四節(jié) 加氫精制 4.1加氫精制的基本原理 加氫精制過程中的主要化學(xué)反應(yīng)是加氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫氧、烯烴的加氫飽和以及加氫脫金屬等。 (1)含硫、含氮、含氧等非烴化合物與氫發(fā)生氫解反應(yīng)，分別生成相應(yīng)的烴和硫化氫、氨和水，很容易從油品中除去。這些氫解反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，但這幾種非烴化合物的反應(yīng)能力是不同的，其中含硫化合物的加氫分解能力為最大，含氮化合物的為最小，含氧化合物的居中，要達(dá)到相同的脫硫率和脫氮率，則脫氮所要求的精制條件比脫硫要苛刻得多。例如： (2)在各類烴中，烷烴和環(huán)烷烴很少發(fā)生反應(yīng)，而大部分的烯烴與氫反應(yīng)生成烷烴。 (3)幾乎所有的金屬有機(jī)化合物在加氫精制條件下都被加氫和分解，生成的金屬沉積在催化劑表面上，會(huì)造成催化劑的活性下降，并導(dǎo)致床層壓降升高。所以加氫精制催化劑要周期性地進(jìn)行更換。 由此可見，加氫精制產(chǎn)品的特點(diǎn):質(zhì)量好，包括安定性好、無腐蝕性，以及液體收率高等，都是由加氫精制反應(yīng)所決定的。 加氫精制的工藝過程多種多樣，按加工原料的輕重和目的產(chǎn)品的不同，可分為汽油、煤油、柴油和潤滑油等餾分油的加氫精制，其中包括直餾餾分和二次加工產(chǎn)物，此外，還有渣油的加氫脫硫。 4.2 工藝流程 加氫精制的工藝流程雖因原料不同和加工目的不同而有所區(qū)別，但其化學(xué)反應(yīng)的基本原理是相同的。如圖2.9所示，加氫精制的工藝流程一般包括反應(yīng)系統(tǒng)、生成油換熱、冷卻、分離系統(tǒng)和循環(huán)氫系統(tǒng)三部分。 圖2.9加氫精制工藝流程 1.反應(yīng)系統(tǒng) 原料油與新氫、循環(huán)氫混合，并與反應(yīng)產(chǎn)物換熱后，以氣液混相狀態(tài)進(jìn)人加熱爐(這種方式稱爐前混氫，也有在加熱爐后混氫的，稱為爐后混氫)，加熱至反應(yīng)溫度進(jìn)人反應(yīng)器。反應(yīng)器進(jìn)料可以是氣相(精制汽油時(shí))，也可以是氣液混相(精制柴油或比柴油更重的油品時(shí))。反應(yīng)器內(nèi)的催化劑一般是分層填裝，以利于注冷氫來控制反應(yīng)溫度(加氫精制是放熱反應(yīng))。循環(huán)氫與油料混合物通過每段催化劑床層進(jìn)行加氫反應(yīng)。 加氫精制反應(yīng)器可以是一個(gè)，也可以是兩個(gè)。前者叫一段加氫法，后者叫兩段加氫法。兩段加氫法適用于某些直餾煤油的精制，以生產(chǎn)高密度噴氣燃料。此時(shí)第一段主要是加氫精制，第二段是芳烴加氫飽和。 2.生成油換熱、冷卻、分離系統(tǒng) 反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器的底部出來，經(jīng)過換熱、冷卻后，進(jìn)入高壓分離器。在冷卻器前要向產(chǎn)物中注入高壓洗滌水，以溶解反應(yīng)生成的氨和部分硫化氫。反應(yīng)產(chǎn)物在高壓分離器中進(jìn)行油氣分離，分出的氣體是循環(huán)氫，其中除了主要成分氫外，還有少量的氣態(tài)烴(不凝氣)和未溶于水的硫化氫;分出的液體產(chǎn)物是加氫生成油，其中也溶解有少量的氣態(tài)烴和硫化氫，生成油經(jīng)過減壓再進(jìn)入低壓分離器進(jìn)一步分離出氣態(tài)烴等組分，產(chǎn)品去分餾系統(tǒng)分離成合格產(chǎn)品。 3.循環(huán)氫系統(tǒng) 從高壓分離器分出的循環(huán)氫經(jīng)儲(chǔ)罐及循環(huán)氫壓縮機(jī)后，小部分(約30 %)直接進(jìn)入反應(yīng)器作冷氫，其余大部分送去與原料油混合，在裝置中循環(huán)使用。為了保證循環(huán)氫的純度，避免硫化氫在系統(tǒng)中積累，常用硫化氫回收系統(tǒng)。一般用乙醇胺吸收除去硫化氫，富液(吸收液)再生循環(huán)使用，流程如下圖所示，解吸出來的硫化氫送到制硫裝置回收硫磺，凈化后的氫氣循環(huán)使用。如圖2.10是循環(huán)氫脫H2S工藝流程。為了保證循環(huán)氫中氫的濃度，用新氫壓縮機(jī)不斷往系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮氫氣。 圖2.10循環(huán)氫脫H2S工藝流程 第五節(jié) 潤滑油基礎(chǔ)油裝置（煉油三廠） 常減壓裝置，減二線 減三線用于制潤滑油。該裝置屬于燃料---潤滑油型的煉廠。 5.1燃料一潤滑油型 這種類型的原油常減壓蒸餾工藝流程如圖2.11所示，其流程特點(diǎn)如下: (1)常壓系統(tǒng)在原油和產(chǎn)品要求方面與燃料型相同時(shí)，其流程亦相同。 (2)減壓系統(tǒng)流程較燃料型復(fù)雜。減壓塔要出各種潤滑油餾分，其分餾效果的優(yōu)劣直接影響到后面的加工過程和潤滑油產(chǎn)品的質(zhì)量，所以各側(cè)線餾分餾程要窄，塔的分餾精確度要求較高。為此，減壓塔一般是采用板式塔或塔板---填料混合式減壓塔，塔板數(shù)較燃料型多，側(cè)線一般是4~5個(gè)，而且有側(cè)線汽提塔以滿足對(duì)潤滑油餾分閃點(diǎn)的要求，并改善各餾分的餾程范圍。 (3)控制減壓爐出口最高油溫不大于395℃，以免油料因局部過熱而裂解，進(jìn)而影響潤滑油質(zhì)量。 (4)減壓蒸餾系統(tǒng)一般采用在減壓爐管和減壓塔底注人水蒸氣的操作工藝。注入水蒸氣的目的在于改善爐管內(nèi)油的流動(dòng)情況，避免油料因局部過熱裂解;降低減壓塔內(nèi)油氣分壓，提高減壓餾分油的拔出率。 圖2.11原油常減壓蒸餾工藝流程(燃料一潤滑油型) 5.2糠醛精制工藝流程 如圖2.12是糠醛精制的工藝原理流程。整個(gè)流程主要分為三部分:抽提;提余液及提取液中的溶劑回收;糠醛一水溶液的處理。 1.抽提部分 原料油經(jīng)換熱后從抽提塔的下部進(jìn)入，循環(huán)溶劑糠醛則從塔的上部進(jìn)人，兩者在塔內(nèi)進(jìn)行逆流連續(xù)抽提。抽提塔一般在約0.5MPa壓力下操作，使提余液和提取液自動(dòng)流入溶劑回收系統(tǒng)。在有些裝置，抽提塔的下部設(shè)有抽出油循環(huán)，有的還在塔的中部使用中間冷卻。 2.提余液和提取液中溶劑的回收 一般情況下，提余液中的溶劑量較少，而提取液中的溶劑量約占總?cè)軇┗厥樟康?0％。在溶劑的蒸發(fā)回收過程中多采用多效蒸發(fā)方法以減少能耗。從抽提塔上部流出的提余液經(jīng)換熱及加熱爐加熱至約220℃后進(jìn)入提余液汽提塔進(jìn)行閃蒸和汽提，脫去溶劑后的提余油從塔底抽出送出裝置。塔頂?shù)目啡┱魵馀c水蒸氣經(jīng)冷凝冷卻后進(jìn)人糠醛一水分層罐。提取液從抽提塔底流出，與由高壓蒸發(fā)塔來的糠醛蒸氣換熱后進(jìn)人低壓蒸發(fā)塔進(jìn)行第一次蒸發(fā)，然后經(jīng)加熱爐加熱后進(jìn)人高壓蒸發(fā)塔進(jìn)行第二次蒸發(fā)。低壓蒸發(fā)塔的操作壓力稍高于常壓，高壓蒸發(fā)塔的操作壓力約為0.25MPa(絕}。提取液中的溶劑約有35％~45%是在低壓蒸發(fā)塔脫除，其余的溶劑則在高壓蒸發(fā)塔脫除。從高壓蒸發(fā)塔塔底出來的提取液中還含有少量溶劑，因此還須經(jīng)汽提除去。脫除溶劑后的提取油從汽提塔塔底抽出送出裝置。提余液汽提塔和提取液汽提塔都是在減壓下操作，壓力約為13Kpa。 圖2.12糠醛精制工藝原理流程 3.糠醛一水溶液的處理 糠醛與水部分互溶，而且能生成共沸物，因此不能用簡(jiǎn)單的沉降分離或精餾方法來處理。工業(yè)上一般用雙塔流程來回收糠醛水溶液中的糠醛。圖13-27示出了雙塔回收流程及其原理。 從氣液平衡關(guān)系圖2.13中可以看出，有含糠醛35％(質(zhì))的共沸物存在。含糠醛小于35％的混合物進(jìn)行蒸餾時(shí)可以分成水和共沸物，而大于35%時(shí)則可以分成共沸物和糠醛。用簡(jiǎn)單的蒸餾方法是不能將共沸物分開的。從溶解度圖中可以看出含糠醛35%的共沸物冷凝后冷卻到接近常溫時(shí)就會(huì)分成兩相。例如冷到40℃時(shí)就分成一相為含糠醛約6.5%的水溶液，另一相為含糠醛93％以上的糠醛液，這兩相又可以分別送回精餾塔進(jìn)行精餾，分出水和糠醛。圖中的虛線和箭頭表示這個(gè)分離過程。具體的工業(yè)流程如下:由汽提塔來的水蒸氣和糠醛蒸氣經(jīng)冷凝冷卻后進(jìn)人分層罐。上層含水多，稱水液，送人水溶液脫糠醛塔，糠醛以共沸物的組成從塔頂分出，冷凝后回到分層罐又分成兩層。水從塔底排出。分層罐的下層主要是糠醛，送入糠醛脫水塔，水以共沸物組成從塔頂蒸出，冷凝后進(jìn)人分層罐。塔底得到含水小于0.5%的干糠醛，可以循環(huán)回抽提塔使用。 圖2.13 糠醛—潤滑油體系的平衡關(guān)系圖 5.3溶劑脫蠟工藝流程 溶劑脫蠟過程包括以下各系統(tǒng): 結(jié)晶系統(tǒng):它的作用是將原料油和溶劑混合后的溶液冷到所需的溫度，使蠟從溶劑中結(jié)晶出來，并供給必要的結(jié)晶時(shí)間，使蠟形成便于過濾的狀態(tài)。冷凍系統(tǒng):它的作用是制冷，取出結(jié)晶時(shí)放出的熱量。 右圖2.14是結(jié)晶系統(tǒng)的原理流程。 原料油先經(jīng)蒸汽加熱(熱處理)，目的是使原來的結(jié)晶全部熔化，再在控制的有利的條件下重新結(jié)晶。對(duì)殘?jiān)驮希ǔＪ窃跓崽幚砬凹尤艘淮稳軇┫♂?，?duì)餾分油原料則可以直接在第一臺(tái)結(jié)晶器的中部 圖2.14 溶劑脫蠟過程原理流程 注人溶劑稀釋，稱為“冷點(diǎn)稀釋”。通常在前面的結(jié)晶器用濾液作冷源以回收濾液的冷量，后面的結(jié)晶器則用氨冷。原料油在進(jìn)人氨冷結(jié)晶器之前先與二次稀釋溶劑混 去濾機(jī)進(jìn)料罐。三次稀釋溶劑是經(jīng)過冷卻的由蠟系統(tǒng)回收的濕溶劑。由于濕溶劑含水，在冷凍時(shí)會(huì)在傳熱表面結(jié)冰，因此在冷卻時(shí)也利用結(jié)晶器。若使用普通的管殼式換熱器則需要用幾臺(tái)切換使用。氨冷結(jié)晶器的溫度通過控制液氨罐的壓力來調(diào)節(jié)。 在大型的溶劑脫蠟裝置，需使用多臺(tái)結(jié)晶器，為了減小壓降，這些結(jié)晶器采用多路并聯(lián)。 酮苯脫蠟過程的結(jié)晶器一般都用套管式結(jié)晶器。它是由直徑不同的兩根同心管組成。通常外殼直徑為2}Omm，內(nèi)殼直徑為ISUmrn。原料油從內(nèi)管通過，冷凍劑走夾層空間。內(nèi)管中心有貫通全管的旋轉(zhuǎn)鋼軸，軸上裝有刮刀來刮掉結(jié)在冷卻表面上的蠟。一般每根套管長13m, 若干根組成一組，例如有16根、}2根、10根等幾種。的停留時(shí)間以便使混合物的冷卻速度不致太快。原料油和溶劑在套管結(jié)晶器內(nèi)有一定有可供實(shí)用的準(zhǔn)確的傳熱計(jì)算公式由于油一蠟一溶劑混合物是個(gè)復(fù)雜體系.沒有準(zhǔn)確的傳熱計(jì)算公式，工業(yè)設(shè)計(jì)中一般都采用經(jīng)驗(yàn)的總包傳熱系數(shù)，其值大體上是41—52W/(時(shí)℃)仁35—45kca1/(時(shí)℃)]。設(shè)計(jì)時(shí)，在計(jì)算出傳熱面積之后還應(yīng)核算在套管內(nèi)的冷卻速度是否在允許范圍之內(nèi)。 套管結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)晶過程的進(jìn)一步改進(jìn)有一定的局限性。在套管結(jié)晶器內(nèi)，析出蠟晶是從內(nèi)管的冷內(nèi)壁處局部開始的，因而油料溶液中的蠟組分不能按熔點(diǎn)的高低順序均勻地?cái)U(kuò)散到已有的蠟晶表面使蠟晶均勻生長。刮刀與套管內(nèi)壁上的蠟晶相互碰撞還會(huì)助長蠟晶破碎和新晶核的生成，使蠟晶粒度更不勻。此外，套管結(jié)晶器的傳熱系數(shù)較低，需要大的傳熱面積，造價(jià)較高，維修保養(yǎng)費(fèi)用也高。 過濾系統(tǒng):它的作用是將已冷卻好的溶液通過此系統(tǒng)將油和蠟分開。 過濾系統(tǒng)的主要功能是通過過濾使蠟與油進(jìn)行分離。過濾系統(tǒng)的主要設(shè)備是過濾機(jī)。 從結(jié)晶系統(tǒng)來的低溫的油一蠟一溶劑混合物進(jìn)人高架的濾機(jī)進(jìn)料罐后，自流入并聯(lián)的各臺(tái)過濾機(jī)的底部。濾機(jī)裝有自動(dòng)控制儀表控制進(jìn)料速度。圖2.15是鼓式真空過濾機(jī)的示意圖。 過濾機(jī)的主要部分是裝在殼內(nèi)的轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓蒙以濾布，部分浸沒于冷凍好的原料油—溶劑混合物中(浸沒深度約為濾鼓直徑的1 /3左右)。濾鼓分成許多格子，每格都有管道通到中心軸部。軸與分配頭緊貼，但分配頭不轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)某一格子轉(zhuǎn)到浸人混合物時(shí)，該格與分配頭吸出濾液部分接通，于是以殘 圖2.15 鼓式真空過濾機(jī)示意圖 200~400mmHg的真空度將濾液吸出。蠟餅留在濾布上，經(jīng)受冷洗，當(dāng)?shù)? 刮刀部分時(shí)接通惰性氣反吹，濾餅即落入輸蠟器，用螺旋攪刀送到濾機(jī)的一端落入下面的蠟罐。我國目前通用的濾機(jī)每臺(tái)有50m2過濾面積。濾機(jī)的抽濾和反吹都用情性氣體循環(huán)。濾機(jī)殼內(nèi)維持1—3kPa(表壓)以防空氣漏人。惰性氣體中含氧量達(dá)到5%時(shí)應(yīng)立即排空換氣，以保證安全。反吹壓力一般為0.03—0.045MPa(表壓)。 過濾后的蠟餅經(jīng)冷洗后落人蠟罐，然后送去溶劑回收系統(tǒng)。冷洗液中含油量很少，經(jīng)中間罐后可作稀釋溶劑，這樣可以減小溶劑回收系統(tǒng)的負(fù)荷。濾液被送回結(jié)晶系統(tǒng)進(jìn)行換冷后進(jìn)入溶劑回收系統(tǒng)。 過濾機(jī)在操作一段時(shí)間后，濾布就會(huì)被細(xì)小的蠟結(jié)晶或冰堵塞，需要停止進(jìn)料，待過濾機(jī)中的原料和溶劑混合物濾空后，用40~60℃的熱溶劑沖洗濾布，此操作稱為溫洗。溫洗可以改善過濾速度，又可減少蠟中帶油，但溫洗次數(shù)多及每次溫洗時(shí)間長則占用過多的有效生產(chǎn)時(shí)間。 溶劑回收系統(tǒng):它的作用是把蠟和油中的溶劑分離出來，包括從蠟、油和水回收溶劑。 由過濾系統(tǒng)出來的濾液(油和溶劑)和蠟液(蠟和溶劑)進(jìn)人溶劑回收系統(tǒng)回收其中的溶劑。圖2.16是溶劑回收系統(tǒng)的工藝原理流程。 圖2.16 溶劑回收系統(tǒng)工藝原理流程 在此流程中，濾液和蠟液是分別進(jìn)行溶劑回收的。回收的方法都是采用蒸發(fā)一汽提方法。在溶劑蒸發(fā)部分都是依次進(jìn)行低壓蒸發(fā)、高壓蒸發(fā)，然后又進(jìn)行低壓蒸發(fā)。高壓蒸發(fā)塔的操作壓力和溫度分別為0.3~0.35MPa及180~ 210℃，低壓蒸發(fā)塔在稍高于常壓下操作，蒸發(fā)溫度為90 ~ 100℃。為了減小能耗，蒸發(fā)過程都采用多效蒸發(fā)方式。由汽提塔底得到的脫蠟油和蠟中含溶劑量一般可低于0.1％。 由濾液蒸發(fā)塔出來的溶劑蒸汽經(jīng)冷凝后進(jìn)入溶劑罐，可作為循環(huán)溶劑使用。由蠟液蒸發(fā)塔出來的氣體含有水分，經(jīng)冷凝后進(jìn)入溶劑分水罐。兩個(gè)汽提塔頂出來的氣體經(jīng)冷凝后都進(jìn)人溶劑分水罐。在分水罐內(nèi)，上層為含水約3％~4％的濕溶劑，下層為含溶劑(主要是酮)約10%的水。由于甲基乙基酮（丁酮）與水會(huì)形成共沸物，因此溶劑與水的分離可以采用雙塔分溜方法，最后得到基本上不含溶劑的水和含水低于0.5%的溶劑。 安全氣系統(tǒng):它的作用是為了防爆，在過濾系統(tǒng)中及溶劑罐用安全氣封閉。 5.4白土精制裝置 有些油品經(jīng)過酸堿精制、溶劑精制后還殘留有膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、環(huán)烷酸、磺酸鹽、硫酸酯、酸堿渣及抽提溶劑，這些雜質(zhì)均為極性物質(zhì)，很容易被活性白土吸附而除掉。硫酸也把油品中影響色度的物質(zhì)以及光安定性很差的物質(zhì)除掉，以保證油品色度良好。就是用活性白土在一定溫度下處理油料，降低油品顏色及安定性。在此同時(shí)自土精制的殘?zhí)恐导八嶂?或酸度)，改著油品的 白土是一種結(jié)晶或無定型物質(zhì)，它具有許多微孔，形成很大的表面積。白土有天然的和活化的兩種。天然白土就是風(fēng)化的長石?；钚园淄潦菍淄劣?％~15%的稀硫酸活化、水洗、干燥、粉碎而得。它的比表面可達(dá)450m2/g，其活性比天然白土大4~10倍;所以工業(yè)上多采用活性白土。 在白土精制條件下，白土對(duì)膠質(zhì)和瀝青質(zhì)有很好的吸附作用，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的分子量越大，越易被吸附。氧化物和硫酸醋也容易被吸附。在烴類中，吸附順序是:芳香烴>環(huán)烷烴>烷烴。圖2.17為白土精制流程圖。 圖2.17 白土精制工藝流程圖 原料油經(jīng)加熱后進(jìn)人混合器與白土混合約20~30min,然后用泵送人加熱爐。加熱溫度至270~280℃。加熱以后進(jìn)人蒸發(fā)塔，塔頂有抽真空設(shè)備，一般用噴射泵抽真空。從蒸發(fā)塔頂蒸出在加熱爐中裂化產(chǎn)生的輕組分和殘余溶劑，然后進(jìn)人中間罐。從中間罐先打人史式過濾機(jī)，濾掉絕大部分白土。但是這種濾機(jī)較粗，有些細(xì)小顆粒仍能透過，所以需通過板框式過濾機(jī)再過濾一次，以保證產(chǎn)品無固體顆粒存在。 第三章 化工產(chǎn)的生產(chǎn)實(shí)習(xí) 第一節(jié) 乙烯裝置（化工一廠） 乙烯生產(chǎn)技術(shù)是石油化工的核心技術(shù)，乙烯裝置是石油化工的核心裝置。乙烯的技術(shù)水平、產(chǎn)量、規(guī)模標(biāo)志著一個(gè)國家石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平。乙烯裝置生產(chǎn)的三烯---乙烯、丙烯、丁二烯。 燕山石化化工一廠主要從事乙烯及其相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)，現(xiàn)年產(chǎn)乙烯71萬噸和8萬噸的乙二醇，其設(shè)備及產(chǎn)品的產(chǎn)量都處于全國領(lǐng)先地位。 化工一廠的乙烯裝置的主要原料為二蒸餾的石腦油，加氫裝置的加氫尾油以及輕烴（主要組成為C2，C3），原料經(jīng)過高溫裂解，急冷，壓縮，分離等工藝過程，生產(chǎn)高純的乙烯，丙烯等產(chǎn)品，同時(shí)為下游的制苯和橡膠的生產(chǎn)提供原材料。如圖3.1為制乙烯的工藝流程圖： 圖3.1 化工一廠制乙烯流程圖 (1)原料預(yù)熱 ①輕烴 來自全壓力罐區(qū)輕烴緩沖罐的輕烴加熱到60℃，送到閃蒸罐10-V-2531。罐底部的液相混合到新鮮的石腦油管線。罐頂部的氣相經(jīng)壓控閥并入到氣相進(jìn)料管線。 ②石腦油 新鮮的石腦油來自界區(qū)外的石腦油罐，與循環(huán)回的加氫碳五混合后，經(jīng)急冷水預(yù)熱加熱到43℃，與來自輕烴閃蒸罐10-V-2531的重組分混合后，經(jīng)換熱器10-E-2512進(jìn)一步加熱到80℃送到爐區(qū)。 ③加氫尾油 新鮮的加氫尾油原料來自界區(qū)外的加氫尾油罐，界區(qū)溫度70℃,壓力1.1Mpa。在尾油預(yù)熱器10-E-2515預(yù)熱到80℃后送到加氫尾油爐。 (2) 裂解 ①裂解爐采用“雙輻射段”即通過采用兩個(gè)輻射室共用一個(gè)對(duì)流段（雙爐膛）來容納雙倍數(shù)量的爐管。 ②本項(xiàng)目采用的Pyrcrack 1-1型爐管，具有高選擇性，給定原料下乙烯收率更高；壓降小；操作周期長等特點(diǎn)。 ③使用文丘里分配器，使所有的輻射段流速一致，最終每根爐管有相同的停留時(shí)間。 ④線性急冷換熱器（LQE）的設(shè)計(jì)使其不受焦粒的沖刷，避免結(jié)焦。保證長周期運(yùn)行，最大限度減少檢修工作。 ⑤對(duì)流段設(shè)計(jì)，使其適應(yīng)原料的多樣性，加氫尾油為達(dá)到相應(yīng)的氣化率和流動(dòng)形式，采用特殊設(shè)計(jì)。利用對(duì)流段回收的廢熱，產(chǎn)生最大限度的過熱超高壓蒸汽， ⑥對(duì)于加氫尾油爐，采用專有的混合注汽噴嘴設(shè)計(jì)，避免結(jié)焦 ⑦原料在對(duì)流段預(yù)熱，氣化、與稀釋蒸汽混合，經(jīng)橫跨段分配至輻射段。所有的平行進(jìn)口管線連接到一對(duì)進(jìn)料總管，通過文丘里噴嘴（Laval）重新分配進(jìn)到輻射段爐管。這種對(duì)流段物料出來和再分配使進(jìn)入輻射段使各流股達(dá)到相同的溫度和壓力,使得所有流股的流速相同、停留時(shí)間相同。 ⑧進(jìn)入輻射段后，通過控制輻射段的反應(yīng)溫度，即底部和側(cè)壁燒嘴輸出的熱量，來控制裂解反應(yīng)深度。 ⑨裂解爐的熱效率與排煙溫度密切相關(guān)，通過回收煙道氣熱量，加熱原料、超高壓蒸汽和鍋爐給水，提高熱效率。 ⑩對(duì)流段由幾組平行布置的爐管構(gòu)成，按照一定順序合理布置不同管束，達(dá)到最大的熱回收，使裂解爐高效穩(wěn)定長周期運(yùn)行。 圖3.2 裂解裝置的示意圖 (3)急冷 1)油洗 ①來自裂解爐急冷器200℃到250℃的裂解氣進(jìn)入油洗塔（10-C-2701），通過和急冷油逆流接觸進(jìn)一步冷卻，并最大地實(shí)現(xiàn)熱量回收?；厥盏臒崃勘挥糜诎l(fā)生稀釋蒸汽和其他加熱器。塔上部精餾段用水洗塔（10-C-2801）底部循環(huán)回來的裂解汽油作為回流。 ②急冷油塔底210℃的急冷油通過急冷油泵（10-P-2771 A-C/S）送至急冷油旋風(fēng)分離過濾器10-V-2732A-E分離出焦粒然后分成兩部分，一部分作為裂解燃料油產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送出界區(qū)；另一部分與中油混合作為熱源送至稀釋蒸汽發(fā)生器2號(hào)再沸器10-E-3012A-L。冷卻后的急冷油一部分送油洗塔的下部，另一部分送到裂解爐急冷器，直接急冷裂解氣。 ③為了調(diào)節(jié)急冷油塔中急冷油的粘度，一部中油送至裂解燃料油汽提塔10-C-2702用中壓蒸汽進(jìn)行汽提。汽提出的輕組分返回急冷油塔；汽提后的塔底裂解柴油一部分作為裂解柴油產(chǎn)品送出，另一部分作為汽提塔的回流。 2)水洗 ①水洗塔10-C-2801通過大量循環(huán)急冷水，進(jìn)一步將裂解氣冷卻至環(huán)境溫度，同時(shí)重汽油和稀釋蒸汽也被冷凝。凈化和冷卻后的38℃左右的裂解氣由塔頂送往壓縮單元。 ②83℃的循環(huán)急冷水從水洗塔底采出，用泵送往多個(gè)低溫?zé)崃炕厥沼脩?。并在返回塔前在板式換熱器10-E-2811A-F和10-E-2812A/B中最終冷卻，返回塔的頂部和中部。 ③在急冷水泵10-P-2871A/B入口，注入堿液嚴(yán)格控制急冷水的PH值，以防止急冷水乳化。 ④另外從水洗塔下部抽出的水和汽油通過油水分離，分離出的工藝水經(jīng)過工藝水聚結(jié)器后，送往稀釋蒸汽系統(tǒng)；分離出的裂解汽油，一部分送往油洗塔10-C-2701作回流，另一部分作為抽提汽油到汽油／廢堿分離罐10-V-3532；其余部分直接去汽油加氫單元。 (4)裂解氣壓縮 ①壓縮機(jī)為五段離心壓縮機(jī)。裂解氣由入口壓力約0.13MPaA壓至出口壓力約3.8MPaA。每段壓縮后，裂解氣分別由段間冷卻器10-E-3111~10-E-3115冷卻。裂解氣中的水和重組分在這些冷卻器中冷凝。 ②少量的鍋爐給水被注入到裂解氣壓縮機(jī)缸內(nèi)。同時(shí)，碳九餾分作為壓縮機(jī)的洗油。以降低壓縮過程的溫度，防止聚合。 酸性氣體脫除在裂解氣壓縮機(jī)四段和五段之間進(jìn)行 (5)預(yù)冷和干燥 ①來自裂解氣壓縮機(jī)的裂解氣經(jīng)冷分離產(chǎn)品（氫氣、甲烷）和丙烯冷劑逐級(jí)冷卻至所需的溫度。 ②進(jìn)入分離罐中，裂解氣經(jīng)氣液分離后進(jìn)入裂解氣干燥器10-D-3741A/S，在干燥器中水的含量降低至所需的露點(diǎn)。干燥后的裂解氣通過循環(huán)乙烷、冷甲烷和氫氣餾分、丙烯冷劑冷卻至約-17℃。經(jīng)分離罐10-V-3733進(jìn)行氣/液分離后，液體餾分在10-E-3713中部分蒸發(fā)，進(jìn)入脫乙烷塔10-C-3802的下部。 (6)脫乙烷 ①脫乙烷為不同壓力下的雙塔系統(tǒng)。來自10-V-3733含有碳三的輕組份進(jìn)入高壓碳三吸收塔10-C-3801 (3.7MPaA) ，碳三留在10-C-3801塔底液相中，然后送入脫乙烷塔上段。不含碳三以上的輕組份從10-C-3801塔頂送去碳二加氫。 ②脫乙烷塔10-C-3802在較低的壓力下操作（約2.6MPaA）。它以干燥器10-D-3742的凝液為進(jìn)料。 ③10-C-3802塔頂氣體經(jīng)冷凝后送至-52℃的脫乙烷塔回流罐10-V-3831。塔底產(chǎn)品被送至脫丙烷塔作進(jìn)一步的分離。 圖3.3 脫乙烷工藝流程圖 (7) 碳二加氫 ①來自碳三吸收塔10-C-3801頂?shù)奶级疤级韵螺p組份在碳二加氫反應(yīng)器中將乙炔轉(zhuǎn)化為乙烯和乙烷。由于氫氣還沒有從中分離出來，所以不用另外補(bǔ)充氫氣（前加氫）。 ②乙炔加氫反應(yīng)在等溫管式反應(yīng)器中進(jìn)行。反應(yīng)器的管中填充鈀系催化劑。反應(yīng)器中發(fā)生如下的放熱反應(yīng)： C2H2 + H2 = C2H4 (1) C2H2 + 2 H2 = C2H6 (2) C2H4 + H2 = C2H6 (3) ③當(dāng)反應(yīng)器在等溫條件下操作時(shí)，飛溫工況幾乎不可能發(fā)生。 ④不含乙炔的裂解氣從反應(yīng)器的底部出來，在進(jìn)入低溫部分前，先進(jìn)入保護(hù)干燥器10-D-3941除去殘余的水，以確保低溫部分的長期運(yùn)行。 (8)冷分離 低溫段 ①在低溫段，碳二及輕組分經(jīng)過逐級(jí)冷凝，所有的乙烯、乙烷和幾乎所有的甲烷被冷凝，剩下的氣體是富氫氣。 ②低溫部分收集的凝液送入脫甲烷塔10-C-4101。 ③氣體流股分離出的凝液直接送到脫甲烷塔10-C-4101。自10-V-4032的裂解氣冷凝到-110℃，壓力為3.326 MPaG。 ④從脫甲烷塔10-C-4101的頂部采出的液態(tài)產(chǎn)品作為碳二吸收塔10-C-4001的回流。10-C-4001的塔底產(chǎn)品進(jìn)入脫甲烷塔10-C-4101; 塔頂氣相組份包括甲烷、氫氣和痕量CO，在氫氣分離罐10-V-4033中的氣相流股中包含95％mol的氫氣。脫甲烷塔頂氣體加熱后送到燃料氣系統(tǒng)和再生氣系統(tǒng)。從10-V-4033的頂部得到氫氣流股，進(jìn)入CO甲烷化單元。 (9) 脫甲烷 10-V-4032的凝液和10-C-4001的塔底物流送至脫甲烷塔10-C-4101，脫甲烷塔塔頂組分包括甲烷、CO、氫氣，塔底的C2組分送入乙烯精餾塔10-C-4301。 (10)乙烯精餾 乙烯精餾塔的操作基于熱泵系統(tǒng)，即乙烯精餾塔塔頂氣體在乙烯壓縮機(jī)10-K-4401的三段壓縮和返回塔作為回流之前進(jìn)入乙烯塔再沸器10-E-4311中液化。氣體在乙烯壓縮機(jī)10-K-4401三段壓縮后，加入到塔回流中。大部分流股進(jìn)入乙烯塔再沸器10-E-4311中冷凝。冷凝的凝液被分成兩股，大部分流股循環(huán)到乙烯精餾塔作為回流，剩下的流股送到乙烯收集罐10-V-4431。乙烯精餾塔10-C-4301的塔底乙烷流股被蒸發(fā)和加熱后循環(huán)回裂解爐。 (11)乙烯制冷系統(tǒng) ①乙烯制冷系統(tǒng)是開環(huán)循環(huán)系統(tǒng)。為乙烯精餾塔提供回流、為低溫部分和脫甲烷塔提供乙烯冷劑和提供界區(qū)條件下氣態(tài)和液態(tài)乙烯產(chǎn)品。 ②乙烯制冷系統(tǒng)提供三個(gè)制冷級(jí)別的乙烯冷劑：-101℃，-80℃，-57℃。 ③乙烯氣在五級(jí)離心壓縮機(jī)10-K-4401中壓縮。所需要的-80℃和-101℃的液態(tài)乙烯來自乙烯收集罐10-V-4431。從用戶返回的蒸發(fā)的低壓乙烯在乙烯過冷器10-E-4412中加熱后返回到乙烯壓縮機(jī)10-K-4401的一段，中壓乙烯在10-E-4312中過熱后返回乙烯壓縮機(jī)的二段。 ④氣態(tài)乙烯在壓縮機(jī)4段中進(jìn)一步壓縮到3.812MPaG之后冷卻到35℃。一部分乙烯被送往界區(qū)作為3.706MPaG的氣相乙烯產(chǎn)品，剩下的部分在壓縮機(jī)5段中繼續(xù)壓縮到5.406MPaG，用冷卻水冷卻到35℃后，被送往界區(qū)作為5.206 MPaG的高壓氣相乙烯產(chǎn)品。 ⑤正常操作時(shí)作為氣相產(chǎn)品送出界區(qū)；如果氣相產(chǎn)品不能全部送出界區(qū)，不能送出的部分乙烯產(chǎn)品液化后作為液相產(chǎn)品送到界區(qū)外的罐區(qū)。 ⑥如果由于事故原因乙烯裝置停車出事故或者減負(fù)荷操作，從罐區(qū)來的液態(tài)乙烯在乙烯汽化器10-E－4422中汽化后作為氣相乙烯的產(chǎn)品。 (12) 丙烯制冷系統(tǒng) ①丙烯制冷系統(tǒng)提供冷卻水和乙烯冷劑之間的中間級(jí)的冷劑。丙烯制冷系統(tǒng)提供下列三個(gè)制冷級(jí)別的丙烯冷劑：-38℃，-19℃，+10℃。 ②丙烯氣體在三段壓縮機(jī)10-K-4601中壓縮。 ③離開壓縮機(jī)三段被壓縮的丙烯用冷卻水冷卻后，液態(tài)丙烯送往丙烯收集罐10-V-4634。液化的丙烯膨脹到高壓丙烯冷劑的壓力提供給用戶大約10℃的丙烯冷劑。 (14) 熱分離 1) 脫丙烷 ①來自脫乙烷塔10-C-3802塔底的碳三及重組分進(jìn)入脫丙烷塔10-C-5101。 ②塔頂氣相被冷凝后，一部分回流，其余部分送碳三加氫系統(tǒng)。 ③脫丙烷塔塔底的碳四及重組分（約為80℃）送往碳四/碳五分離系統(tǒng)。 2) 碳三加氫 ①脫丙烷塔塔頂物料送往碳三加氫系統(tǒng)，使物料中的甲基乙炔和丙二烯轉(zhuǎn)化為丙烯和丙烷。 ②碳三物料進(jìn)入碳三加氫反應(yīng)器10-R-5201 A/S。加氫反應(yīng)在固定床反應(yīng)器系統(tǒng)中進(jìn)行。 ③加氫后的碳三物料送入丙烯汽提塔10-C-5401。 ④丙烯汽提塔用于除去加氫后的碳三組分中溶解的氫氣和甲烷。塔底出料送至丙烯精餾塔 3)丙烯精餾 ①丙烯與丙烷在丙烯精餾塔10-C-5501 A/B中進(jìn)行分離。 ②丙烯精餾塔采用雙塔系統(tǒng)，并聯(lián)操作。聚合級(jí)丙烯產(chǎn)品從塔頂排出。塔底排出餾份為循環(huán)丙烷、痕量的MAPD和痕量的重組分。 ③塔底丙烷返回裂解爐作裂解原料。 4）脫丁烷 ①由碳四及重組分組成的脫丙烷塔釜液進(jìn)入脫丁烷塔10-C-5701。 ②脫丁烷塔塔頂氣相被冷凝液化后，部分液體送回脫丁烷塔作為回流，其余作為混合碳四產(chǎn)品送出界區(qū)。 第二節(jié) 苯酚—丙酮裝置（化工三廠） 2.1車間簡(jiǎn)介 一套是年產(chǎn)20萬噸的苯酚丙酮裝置，這套裝置是日本承建的；另一套是年產(chǎn)10萬噸的苯酚丙酮裝置，這套裝置是70年代美國承建的。這一改造是在三廠東區(qū)苯酚丙酮裝置廢棄異構(gòu)單元處新建一套年生產(chǎn)能力為26.5萬噸的異丙苯單元，改造后新的異丙苯單元生產(chǎn)能力不僅能夠滿足該廠東、西區(qū)兩套苯酚丙酮裝置的生產(chǎn)需要，而且能耗降低20%以上，大大降低苯酚丙酮的生產(chǎn)成本 原料與能耗 生產(chǎn)苯酚的主要原料為苯和丙烯，這兩種原料都是由北京燕化廠內(nèi)部供應(yīng)的，直接用管道輸送至生產(chǎn)廠區(qū)。生產(chǎn)中需要的空氣有空氣壓縮機(jī)直接獲取。生產(chǎn)所需的能量由燕山石化鍋爐廠提供，提供的是40公斤（370℃）的水蒸氣。由北京燕華建安公司承擔(dān)的燕山石化化工三廠苯酚丙酮裝置異丙苯單元節(jié)能改造項(xiàng)目，這一改造是在三廠東區(qū)苯酚丙酮裝置廢棄異構(gòu)單元處新建一套年生產(chǎn)能力為26.5萬噸的異丙苯單元，改造后新的異丙苯單元生產(chǎn)能力不僅能夠滿足該廠東、西區(qū)兩套苯酚丙酮裝置的生產(chǎn)需要，而且能耗降低20%以上，大大降低苯酚丙酮的生產(chǎn)成本。 產(chǎn)品 本廠獲得的主要產(chǎn)品是苯酚