30万吨年催化重整车间抽提工段初步设计_毕业设计(编辑修改稿)

30万吨年催化重整车间抽提工段初步设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

家标准 国家标准号 具体名称 GB 50016－ 2020 建筑设计防火规范 GB 50160－ 2020 石油化工企业设计防火规范 GB 8978－ 1996 污水综合排放标准 GB 18484－ 2020 危险废物焚烧污染控制标准 厂址选择工作是 是工业布局的最终环节和工业基本建设 的前期工作，也是工业项目可行性研究的组成部分。 通过 考虑 到 原料、能源、水源、运输和环境等方面的条件。 下面 我 们对 拥有着 两处丰富的石油资源城市黑龙江省大庆市和新疆克拉玛依 市 进行 厂址比较。 地理位置、地形、地貌 比较 ： 大庆是一座以石油、石化和高科技产业著称的新兴城市，是祖国北方一颗璀璨的明珠，被誉为 ―绿色油化之都，天然百湖之城，北国温泉之乡 ‖。 它位于黑龙江省西部，松辽盆 地中央 坳陷区 北部。 而萨 尔图 区位于 大庆市 北部 ，地理 位置 东经124176。 52′—125176。 12′，北纬 46176。 32′—46176。 52′。 全境南北长、东西宽，总面积 548 平方公里。 地势东部稍高于西部，海拔高度在 145～ 155 米之间。 克拉玛依市地形呈斜条状，南北长，东西窄，西北高 ，东南低，绝大部分地区为戈壁滩，在 海拔 500 米以下。 平均海拔 400 米左右，最低点在 艾里克湖 ，海拔 250 米左右。 市区西部有加 依尔山、青克斯山；北边有 阿拉特 山；中部、东部地形开阔平坦，向准噶尔 盆地中心倾斜；南部独山子为山名，意为 “ 油山 ” ，地处独山子中西部，海拔 1283米， 独山子区 由此而得名。 水文地质 比较 ： 大庆市土壤是在特定的地貌、成土母质、气候、水文、植被等成土因素的综合作用下形成的。 据记载， 草原土壤占市区总土地面积的 %，是主要的耕地土壤；水成土壤主要有草甸土和沼泽土，其中草甸土占市区总土地面积 %。 克拉玛依市属内流区，境内全属内流河与 内陆湖。 河流为流程短、水量小的季节河。 湖泊有艾里 克湖。 克拉玛依水利设施的建设，基本保证了生产和生活用水需要。 克拉玛依市全境大部分地区为弋壁 荒漠，从南到北，土壤分布依次为棕钙土、荒漠灰钙土 厂址的选择及对比 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 5 和灰棕色荒漠土 ， 土质低劣，遍地砂砾，不少地方 土壤含盐量 高。 气象条件 比较 ： 如表 12 所示 表 12 两地区气象条件对比 条件 大庆 克拉玛依 极端最低气温 –40℃ –52℃ 极端最高气温 ℃ ℃ 年平均气压 年平均相对湿度 % % 年平均降雨量 440mm 147mm 雷暴日 天／年 天／年 最大积雪深度 22CM 60CM 基本雪压 ／ m2 KN／ m2 冻土深度 m 采暖期 10 月 15 日至 次年 4 月 15 日 10 月 15 日至 次年 4 月 15 日 主导风向 冬季：西北；夏季：南、西南 冬季：西北；夏季：西南 时距 10 分钟基本风压 ／ m2 KN／ m2 瞬时最大风速 ／ S ／ S 交通运输条件 比较： 大庆 萨尔图 区交通运输很方便，该路北通大庆火车站，南通吉林长春。 区内有大庆火车站、长途客运总站、公共汽车总站。 301 国道和大广高速公路横贯区内，公园桥、铁人桥、东干线立交桥，双向 8 车道的世纪大道及数十条城乡公路构成了四通八达的交通网络。 克拉玛依交通十分方便，三条公路干线穿越境内，市内公路四通八达，有定期班车通往乌鲁木齐及北疆各主要城市。 每周 二、四、六还 有通往乌鲁木齐的直达航班。 综上所述 : 根据 以上 地理位置、地形、地貌、 水文地质、 交通运输等 条件比较 ，我 们 将设计 的厂址选择为黑龙江省大庆市萨尔图区 大庆石化有限公司 炼油厂内 ， 因为重整装置需地势平坦， 装置北侧是厂内 5 号路；南侧是 3 号路；西侧 6 号路；东侧是低压加氢装置。 装置占地面积为 8 775 平方米，其中占地面积占 1 453 平方米。 不仅如此，大庆市在高新技术产业开发区的黄金地段辟建了面积为 22 万平方米的工业园区，规划出电子产业区、机械加工产业区、化工产业区、商业服务区和行政办公区，工业园区 还 享受国家级开发区的所有优惠政策。 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 6 设计规模 生产能力 ： 年生产能力为重整进料 30 万吨。 原料处理能力 ： 原料处理能力为 30 万吨 ／ 年（重整进料），其中预分馏、预加氢系统为20 万吨 ／ 年，脱水系统 30 万吨 ／ 年，抽提和精馏部分处理能力为 10 万吨 ／ 年。 操作弹性 ：上限 110％ ，下限 60％。 生产制度 装置区 人员编制参照中国石化总公司定员标准和结合本厂的实际情况规定制度如下： 生产方式 ： 连续生产， 8 000 小时 /年。 操作班次 ： 制定 良好的生产制度是实行安全生产的基础，对此设计本车间生产欲采用 ―四班三倒 ‖的制度。 表 14 装置定员表 序号 岗位名称 管理人员 技术人员 生产工人 辅助人员 其 它 小 计 1 班长 － － 4 － － 4 2 操作 － － 24 － － 24 3 主任、书记 4 － － － － 4 4 技术员 － 4 － － － 4 5 统计 － － － 1 － 1 6 补勤 － － － － 3 3 合计 － － － － － 40 芳烃抽提装置以催化重整装置 的催化重 装工段的脱戊烷油为原料，以四乙二醇醚为抽提溶剂进行液 液萃取 操作 ，达到芳烃与非芳烃的分离。 主要生产产品有两种，即芳烃和非芳烃。 原料与产品的组分如表 15所示，溶剂四乙二醇醚的性质如 16所示，单乙醇胺的性质如 17所示。 设计规模及生产制度 原料 与 产品技术规格 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 7 表 15 原料产品组分一览表 ﹪ 名称∕组分 脱戊烷油 非芳烃 芳烃 烷烃 C5 C6 C7 C8 C9+ 环烷烃 C6 C7 C8+ 芳烃 C6 C7 C8 C9+ 溶剂 水 合计 表 16 四乙二醇醚性质 性质 资料 分子式 C11H21O5 分子量 密度 (20℃ )， Kg／ m3 1 126 折光率（ n D 25） 常压下沸点， ℃ 327 表面张力 (25℃ )， N／ m 粘度， PaS 30℃ 60℃ 100℃ 036 0115 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 8 续 表 16 四乙二醇醚性质 性质 资料 比热， KJ／ Kg 25℃ 100℃ 150℃ 分解温度， ℃ 237 燃点， ℃ 190 闪点， ℃ 185 凝点， ℃ 表 17 单乙醇胺的性质 项 目 单 位 指 标 比重 D2200 可测分子量 － 6163 沸程， (760mmHg) ℃ 160170 冰点 ℃ 气味 － 有氨味 颜色 APHA(最大 ) 25 表 18 主要技术经济指标综合表 指标名称 计算单位 设计指标 成本 ／ 万元 生产规模 t／ a 30 － 车间定员 人 40 100 原材料量： t／ a 78 000 86 2．四乙二醇醚 t／ a 56 31 蒸汽耗量 t／ a 100 2 冷凝水耗量 t／ a 12 000 5 设备耗量及投资 台 8 100 车间建筑面积 m2 216 108 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 9 第 2 章 工艺设计与计算 芳烃抽提工艺主要是利用溶剂四乙二醇醚对烃类各组分的溶解度不同和对相对挥发度影响的不同从烃类混合物中分离出纯芳烃。 当溶剂四乙二醇醚和原料油在抽提塔接触时，溶剂对芳烃和非芳烃进行选择性溶解形成组分不同和密度 不同的两个相。 由于密度不同，使两相能在抽提塔内进行连续逆流接触。 两相组分不同，一相是溶解芳烃的溶剂相 (分散相 )，另一相是非芳烃为主的抽余油相 (连续相 )。 所得溶剂相进人汽提塔，在该塔中 将重整脱戊烷油中 芳烃与非芳烃彻底分离，气提塔顶底得到回流芳烃，回流芳烃返回抽提塔底，富溶剂则进入汽提塔下段进行汽提蒸馏后得到高纯度的混合芳烃和贫溶剂。 抽余油相则进人抽余油水洗塔内进行水洗后得到非芳烃产品。 在抽提操作中，抽提速度与接触面积成正比，抽提塔的结构，分散相和连续相的选择，应有利于扩大两相的接触面积 ； 浓度差是推动抽提进行 的主要动力，采用逆流式抽提，加大溶剂比，有利于增加浓度差。 增加两相的运动速度，减小相边界上液体层的厚度，有利于传质 ； 保证必要的抽提时间，以达到要求的芳烃收率。 我国第一套工业芳烃抽提装置是在 60 年代中期运转的， 40 年以来我国的芳烃抽提技术有了很大的发展。 到目前为止我国已有四乙二醇醚类抽提装置几十套，在更换溶剂和简化流程方面取得了很大进展。 多数装置改用四乙二醇醚和较完善的简化流程，在三乙二醇醚的基础上，近年又开始使用溶解能力强、选择性好的四乙二醇醚溶剂进行抽提芳烃，仅做很少的设备改造便 可收到可观的经济利益。 我国第一套四乙二醇醚抽提芳烃装置是 1990 年投入使用的，第二套四乙二醇醚抽提芳烃装置也相继投入运转 [12]。 我国四乙二醇醚抽提技术的芳烃质量、芳烃回收率与现有的三乙二醇醚抽提技术相比有了明显提高，与引进的环丁砜抽提水平相当。 如果将我国现有的三乙二醇醚抽提技术均改造成四甘醇抽提技术，必将产生巨大的经济效益 [13]。 但是，从装置能耗来看，环丁砜抽提工艺具有更大的优势，因此，近年来一百多套新厂均采用环丁砜抽提技术，我国也引进多套，这一差距给四乙二醇醚的研究提出了挑战。 但是，石油化工科学研 究院现已完成四乙二醇醚抽提溶剂再生系统的改进，工业化后可使用四乙二醇醚抽提装置能耗降至与环丁砜相当的水平。 而且国内生产四乙二醇醚 工艺原理 工艺路线的选择 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 10 的质量和价格，将会随四乙二醇醚抽提工艺的发展引起竞争，给用户更多的选择。 因此本文选用四乙二醇醚作为芳烃抽提溶剂。 工艺流程简述 工艺流程示意图 催化重整车间工艺路线 如下图： 图 21 重整装置总体框图 预 分 馏 预 加 氢 辅助系统 抽提 精馏 汽油 二加氢来料 重 整 抽 提 精 馏 轻烃 苯 余油 汽油 进料 抽 提 塔 汽提塔 减压塔 芳烃 脱水罐 气提 水罐 回流 芳烃 脱水罐 非芳烃沉降塔 非芳烃水洗塔 非芳烃沉降罐 瓦斯 齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 11 图 22 抽提工艺流程示意图 工艺流程简述 抽提进料用抽提塔进料泵（泵 302）送入抽提塔（塔 302）的中下部，与塔顶进入的四乙二醇醚溶剂进行逆流接触，抽提塔顶的非芳烃（抽余油） 经换 305冷却后依次通过非芳烃沉降塔（塔 304）和非芳烃水洗塔（塔 305），然后经非芳烃沉降罐（容 309）除去其中的含溶剂水后，去正己烷装置，作为生产溶剂油的原料。 抽提塔底富含芳烃的溶剂靠自压进入汽提塔顶部的闪蒸罐，由于压力聚降，轻质非芳烃、部分苯和水蒸发出来，没有蒸发的液体流入汽提塔（塔 303），经过汽提分 离。 被汽提出的芳烃和水与闪蒸罐顶出来的轻质非芳烃、部分苯和水相混合一起进入空冷 307/1～ 3 和换 307/1～ 5进行冷凝冷却。 冷凝冷却后的油、水进入回流芳烃脱水罐（容 302）进行油水分离，容302 内的油经回流芳烃泵打入抽提塔底部作为回流芳烃用。 从汽提塔（塔 303）中部第 21层侧线抽出芳烃及水汽经空冷 308和换 308/1～ 3冷凝冷却后进入芳烃脱水罐（容303），分离出的芳烃送入芳烃中间罐（容 314）。 从容 30 303中分离出的水流入汽提水罐（容 304），用汽提水进料泵抽出大部分经汽提水加 热器（换 306）与汽提塔底贫溶剂换热入塔 303 作为汽提蒸汽用，少部分打入非芳烃水洗塔（塔 305）作水洗非芳烃用。