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DSH/M 0204.220.05-2006 乙烯装置操作规程(第五分册)
第二章 操作指南
2.1一段反应器系统
控制目标:一反加氢汽油苯乙烯含量:≤0.4%,双烯值:≤1.5。 相关参数:进料量、入口温度、床层温度、内循环量
控制方式:来自乙烯装置和贮罐40-T-106A/B的粗裂解汽油首先通过流量阀F17002控制进入聚结器(10-V-704)脱除夹带的水,然后进入DPG一段进料缓冲罐(10-V-705).
DPG进料缓冲罐(10-V-705)具有缓冲反应器(10-R-701A/B)进料流量和组成发生波动的能力,在操作条件发生变化或受到干扰时,能够使操作人员能够采取正确措施. 缓冲罐(10-V-705)在压力控制阀P7001A/B控制氮封压力下进行操作.反应器进料是通过流量控制阀F17004A/B控制的,缓冲罐设有液位指示器LI-17502 和液位报警,缓冲罐底部要定期检查有没有游离水的存在,若有须及时脱水。
在一段反应器10-R-701A/B中,粗裂解汽油在低温液相下被加氢。粗裂解汽油与液相循环物料混合后进入一段反应器10-R-701A/B中,氢气由压力控制阀P17002A/B控制进入一段反应器, 在一段反应器内二烯烃、苯乙烯、炔及其他非稳定组分被选择性加氢,来自一段的加氢产品几乎是一个烯烃和石腊的混合物。
随着操作的进程,由于胶质和聚合物在催化剂活性表面上不断积累,使催化剂的活性下降,当活性下降到最高入口操作温度达110℃时,产品质量不能够达到要求时,催化剂必须再生。
一段反应器催化剂的暂时性毒物如:游离水和硫,都能影响催化剂活性,因此操作时要避免游离水进入一段反应器。重金属如:铅能使一段反应器催化剂永久性中毒,但硫中毒使催化剂活性消失可以通过催化剂再生来恢复。
一段反应器中温度的偏差是很小的,然而反应在超温下操作结果会产生温度偏差,这种误操作可以导致芳香族的加氢,它是一个高的放热反应,正常情况下,芳香族是不反应的,当设备中放入新的高活性的催化剂时,出现温度偏差的可能性很大,但此后随着加工时间的积累,这种可能性在递减,当装有新催化剂反应器在开工时,要仔细观察反应器床层温升,如发生温度偏差,装置就要停车。
在操作中,一段反应器的入口操作温度是最重要的操作变量,反应器的入口温度正常调节是产品质量的保证,产品质量通过对苯乙烯含量和双烯值的分析来测定,要调节入口温度以保持二段反应器进料中苯乙烯的含量小于0.4%(wt),二段进料中的双烯值还需小于1.5,双烯值的测试既麻烦,可靠性小,因此苯乙烯含量的测定分析将作为一段反应器性能的更精确的指示。
若一段反应器产品苯乙烯含量超过规范要求,反应器入口温度将要增加,通常入口温度调节1℃,当入口温度过高时,易产生反应器温度偏差,因此要避免在过高的入口温度下操作。
一段反应器加氢过的产品循环起双重作用,一是调节新鲜物料经一段反应器加H2反应放热所引起的温升,二是具有洗涤作用,使催化剂的污染减小到最小。
一段反应器催化剂床层的温升不应超过大约52℃,通常大约是30--50℃,循环液对新鲜进料的
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比例不应小于4:1,开工时为6:1,这与通过一段反应器的较小温升无关,为使一段反应器中物料分布均匀,新鲜物料与循环液的总量不应小于60t/hr。
一段反应器总的循环量要控制在上述操作范围内,一段反应器液相进料温度控制器T17001将通过自动(或手动)调节通过冷却器10-E-708的循环量,以给出反应器所要求的进口温度。
因一段加氢反应发生在液相,压力直接与氢的分压有关,这样液体原料趋向于有氢的情况下才吸收和反应。通过调节氢气进口压力控制阀P17002,来控制反应器的压力。
一段反应器的氢气进料量应多于按化学式计算所需要的氢气量,末反应的氢气与进料氢中的甲烷及烃蒸汽一起从反应器10-R-701 中排出,经10-E-709冷却后送到高压闪蒸罐10-V-706,由高压闪蒸罐10-V-706顶出来的气体,以流量阀F17010控制送入氢气压缩肌吸入罐10-V-707,如果排放气的量增加,系统的压力将趋向于降低,这将导致反应器的压力控制器P17002 打开,使更多的氢进入反应器,如果10-V-706顶排气量的减小,则会产生相反的效果(尾气H2 含量应不小于74%)。
为保持一段反应器内足够的氢分压,要求有过量氢,通常大约有12%到14%的过量氢来满足反应的要求,大部分的过量氢被带入二段反应器,在脱戊烷塔进料中的任何溶解氢都作为塔顶气来回收,并且循环回乙烯装置。
一段高压闪蒸罐10-V-706 的作用是在去脱戊烷塔之前除去加氢汽油产品中的H 2和C H4,,来自一段反应器的净液产品送到一段高压闪蒸罐10-V-706,顶部排放气送到压缩机吸入罐10-V-707,底部液相产品在流量阀F17011控制下,送入脱戊烷塔10-C-701。
10-V-706高压闪蒸罐内的压力由一段反应器压力控制器P17002来控制,此罐的管排放气在流量阀F17010控制下,送到氢气压缩肌吸入罐10-V-707,排放气流量控制器F17010确定了进入反应器的过量氢。
一段反应器10-R-701流程:
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WF 来自V-303 HV-17504A PWF P-17002B HV-17504T-17001A R-701A T-17001B F-17005F-17005R-701B MCW F-17004B F-17004A E-708A CW MS E-708B 来自P-705去V-706 P-706A P-706C P-706B 去E-709