哈爾濱石化分公司氣分車間

氣體分餾裝置簡介欒輝2/5/20230

３5萬噸／年氣分裝置2/5/20231一、氣體分餾裝置概況

1、氣分裝置主要組成:

氣分裝置由液態烴深脫硫系統、35萬噸/年氣分裝置、7萬噸/年丙烯精制系統及51單元液態烴罐區等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、大學生、轉業軍人及部分老工人組成，其中大中專畢業生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、安全生產的后路、存儲主要的化工產品

4、氣分裝置各部分的特點：

原料及產品均為液態烴，飽和蒸汽壓高，易燃易爆

催化劑有毒有害

靜設備多、特殊設備多，轉動設備少2/5/20232二、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，南臨油品在線調和區域，北臨一套催化裝置，東臨聚丙烯裝置，西臨油品罐區。裝置原設計處理量為15萬噸/年，生產純度為99.40%(V)丙烯,純度99%的丙烷及MTBE裝置原料(混和碳四)三種產品。2004年9月氣分裝置進行改造，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/年丙烯精制系統由北京工程公司設計，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和區域，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催化劑。丙烯精制系統由丙烯脫水塔、輕尾氣汽提塔、丙烯脫硫塔、丙烯干燥塔、丙烯脫砷塔組成。2/5/20233

1、裝置簡介：

中石油哈爾濱石化公司液化氣罐區（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品正丁烯等產品。二、氣分裝置工藝流程簡介2/5/20234二、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由串聯改為并聯運行；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荷，對丙烯塔空冷能力進行增容，新增加兩組空冷器四臺風機EC-402/16～19。

2/5/20235二、氣分裝置工藝流程簡介

2、裝置變動、改造情況：

公司節能技改：氣分脫乙烷塔、丙烯塔與三催低溫位熱聯合（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；凝結水系統流程完善。

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合。2/5/20236二、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荷，對丙烯塔空冷能力進行增容，新增加兩組空冷器四臺風機EC-402/16～19。2010年4月氣分裝置又進行了擴能改造，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并聯改串聯后與新增E-405/3并聯。空冷器部分：拆除2007年增加的兩組空冷器四臺風機EC-402/16～19，新增加三組空冷器九臺風機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：消除熱聯合注汽系統E-410加出入口跨線2/5/20237二、氣分裝置工藝流程簡介

3、液態烴罐區（51單元）變動改造情況：

中石油哈石化液化氣罐區于1976年建成投運，當時建有2個球罐用于貯存液態烴，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#改為丙烯精制系統原料罐，2004年516#改為甲乙酮原料重碳四罐。2/5/20238二、氣分裝置工藝流程簡介

3、液態烴罐區（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，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，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品正丁烯的功能。精丙烯進R-511、R-512、R-513、R-517、R-518，粗丙烯進R-514，可通過泵P-511/1、2進行火車、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R-515，可通過裝車泵P-512/1、2進行火車、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；甲乙酮中間產品正丁烯進R-511、R-512，可通過P-514/1、2輸送至甲乙酮裝置。2/5/20239二、氣分裝置工藝流程簡介

4、裝置特點：

（1）、氣分裝置前設液態烴精制系統，內裝Z-979液態烴深脫硫劑。

（2）、氣分裝置控制系統采用TPS系統。

（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，并按丙烯低含水設計。

（5）、丙烯精制系統由丙烯脫水、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）、液化氣罐區產品的外輸采用機泵管道密閉輸送，計量表以質量流量計為主。

2/5/202310二、氣分裝置工藝流程簡介

5、原料和產品：

氣分裝置原料為催化車間的精制后液態烴，產品為精制后丙烯，商品丙烷、MTBE裝置原料混合碳四。丙烯精制系統的原料是氣分裝置產品丙烯，產品是符合聚合級丙烯要求的精制丙烯。液化氣罐區負責收付丙烯、丙烷、甲乙酮原料重碳四及中間產品正丁烯。2/5/202311二、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：

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

Ａ、COS水解化學反應式：

COS+H2O→CO2+H2S

Ｂ、丙烯脫硫化學反應式：

H2S+ZnO→ZnS+H2O

C、丙烯脫砷化學反應式：

2AsH3+3CuO→Cu3As2+3H2O

2/5/202312二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

氣體分餾裝置

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

2/5/202313二、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乙烷塔頂冷凝器(E-405/1.2)冷卻至<40℃后，進入乙烷塔回流罐(D-403),從回流罐頂部出來的氣體(碳二餾分)經壓控閥進入全廠高壓瓦斯系統,也可進入低壓瓦斯系統?；亓鞴薜撞康囊合嘟浺彝樗亓鞅?P-404/1.2)抽出做為塔C-402頂回流,乙烷塔底部物料經液位控制后進入粗丙烯塔(C-403)。2/5/202314二、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頂部氣相進入精丙烯塔(C-404)下部。C-404頂部出來的氣體丙烯先經丙烯塔空冷器(EC-402/1-7)，再經丙烯塔后冷器(E-411/1.2)冷卻至40℃，進入丙烯塔回流罐(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品至丙烯精制系統或經丙烯產品冷卻器（E-406）冷卻至〈40℃，進入罐區513#或514#罐。C-404底部液相經丙烯塔中間泵(P-405/1.2)進入C-403頂部,作為C-403頂回流。C-403底部的丙烷產品經丙烷產品冷卻器(E-407)冷卻至<40℃，出裝置進入罐區丙烷產品罐515#或516#，亦可進入52單元車用液化氣罐，或經不合格線進入52單元碳四罐。

2/5/202315二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

丙烯精制系統

氣體分餾裝置的產品丙烯中含有H2O、COS、H2S、CO、CO2、O2、AsH3等雜質，這些對催化劑有毒害作用影響聚合反應的雜質將在本系統中脫除以達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入丙烯精制系統，然后經過游離水分離器(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，丙烯先進入T-502/B（下段裝丙烯COS水解劑，上層裝丙烯脫硫劑，設計操作周期大約為兩年）脫去部分COS和H2S，丙烯從塔底進，塔頂出后進入丙烯脫水塔T－502A，通過裝于塔內的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，塔頂出，塔出口設取樣點，當T-502A吸水飽和后甩掉，用熱氮氣對T-502A進行再生。2/5/202316二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

丙烯精制系統

從T502A出來的丙烯，進入汽提塔(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汽提出的雜質和少量的輕組份塔頂連續排出，送出界區進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。塔頂溫度通過調節T-501冷凝器E-501循環水來控制。

T-501塔底物料在E-503中與界區進料丙烯進行熱交換及在E-504中用循環水進一步冷卻至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中填裝國產常溫水解COS催化劑和ZnO脫H2S催化劑。按照每個塔的設計容量和丙烯中的最大含硫量，其設計操作周期大約為兩年。

2/5/202317二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

丙烯精制系統

從T503A/B頂出來的丙烯進入丙烯干燥塔(T-504A/B)，介質由底部進入，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，當其中一塔吸水飽和后切至另一塔進行操作，然后用熱氮氣對該塔分子篩進行再生。

再生過程在一個開路N2系統中進行，所用氮氣先在氮氣預熱器E505加熱至約150℃，然后經電加熱器E506加熱至250℃，熱氮氣從塔頂進入，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。

2/5/202318二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

丙烯精制系統

干燥后的丙烯進入AsH3脫除塔(T505A/B)，除去丙烯中所含的砷，介質由塔底進入，塔頂餾出，該塔設計操作周期為2-3年，隨丙烯中砷含量而異，使用國產脫砷劑。正常操作時兩塔為一備一用，當其中一塔砷容飽和后切至另一塔進行操作，該塔準備燒焦更換脫砷劑。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，脫除水后再進丙烯使用。

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

系統安全閥排放氣態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。

2/5/202319二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

液化氣罐區

（1）、丙烯系統簡介：，

氣體分餾裝置丙烯精制系統來的產品精丙烯可以由精丙烯閥組直接收進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品粗丙烯、氣柜回收丙烯與聚丙烯裝置及丙烯精制系統退料丙烯可以由粗丙烯閥組直接收進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低壓線至2#、4#氣柜回收。丙烯外輸藍星公司與液化氣站采用質量儀表計量。2/5/202320二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

液化氣罐區

（2）、丙烷系統簡介：

氣體分餾裝置生產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輸送至藍星公司或液化氣站。液化氣站氣相返回至515#。丙烷外輸藍星公司用質量計量儀表計量。

（3）、甲乙酮原料系統簡介：

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）、甲乙酮中間產品正丁烯系統簡介：

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

2/5/202321二、氣分裝置工藝流程簡介

7、工藝流程說明：

液化氣罐區

（5）、液下注水系統：

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，在球罐進料、出料、回流、脫水一次閥事故狀態下，可以通過與6個球罐的連通線向球罐內注水，達到水封的目的，防止大量液態烴外漏。

（6）、消防噴淋系統

51單元各罐頂的消防噴淋系統均由單閥控制，在事故狀態下可向各罐噴水，達到滅火、罐體降溫、隔離等消防目的，防止事態的進一步擴大。2/5/202322二、氣分裝置工藝流程簡介

8、氣分裝置工藝流程圖：

9、丙烯精制系統工藝流程圖：

10、上下游裝置間的關系：

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