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发布时间:2021/07/23 点击量:

  “道达尔杯”首届天下大门生化工宁静设想大赛 题 目 实现30万吨/年气体别离安装工艺设想及宁静预评估。作品包罗下列内容: 工艺设想部门 30万吨/年气体别离安装带掌握点的工艺流程图(Piping and Instrumentation Diagram,PID); 30万吨/年气体别离安装装备立体安插图(Equipment Floorplan) 宁静预评估部门 概述 ① 预评估的目标; ② 预评估范畴; ③ 预评估事情重点。 伤害无害身分阐发 ① 次要伤害、无害物资阐发; ② 工艺过程当中的伤害及无害身分阐发; ③ 消费历程伤害及无害身分阐发; ④ 其余伤害及无害身分阐发。 消费安装体系定性阐发评估 ① 接纳预先伤害阐发法,对体系内装备停止定性宁静阐发评估,格局见下表(注:每一台装备一表); 注: a. 伤害/不测变乱——填写伤害/不测变乱或潜伏乎外变乱的称号; b. 原因——填写伤害/不测变乱或潜伏乎外变乱发作的缘故原由; c. 影响/变乱结果——填写伤害/不测变乱或潜伏乎外变乱对人以及装备的影响或变乱结果; d. 伤害分类——填写伤害/不测变乱或潜伏乎外变乱的种别,见下表: 伤害严峻度分类 严峻度分类 影响水平 能够酿成的伤害及丧失 IV 致命的 能够造员灭亡或体系丧失 III 严峻的 能够造员严峻损伤、严峻职业病、次要体系破坏 II 临界的 能够造员重伤、职业病或次要体系破坏 I 可疏忽的 不会造员重伤、职业病,体系也不会受损 e. 对策——填写消弭伤害/不测变乱或潜伏乎外变乱的步伐。 ② 宁静装备清单。 宁静对策步伐与倡议 ① 修建园地及安插方面的对策步伐 ② 工艺及装备等方面的对策步伐 ③ 办理方面的对策步伐 论断 作品以可工程施行为准绳。如给定前提不敷,可自行设定。 作品载体请求: 接纳Microsoft Office停止笔墨、数据文本建档,以PDF格局提交。 接纳Auto CAD画图,图幅按照需求自行选定。 决赛作品纸质版以A4纸双面打印,图纸为蓝图。 首届天下大门生化工宁静设想大赛 2013年7月20日 附 录 30万吨/年气体别离安装 1、安装概略 安装质料系催化裂化安装所产的并经脱H2S、硫醇后的液化气,安装公称设想范围30万吨/年,年完工8400小时,操纵弹性为60~120%,占地99×29= 2871m2(除了管廊外),共用管廊占地99×10= 990m2。次要产物是纯度≥99.6%(mol)的精丙烯,副产物有丙烷馏分、碳四馏分以及燃料气。安装按三塔流程设想,即脱丙烷塔、脱乙烷塔以及丙烯塔,此中丙烯塔板数较多(200层),为两塔串连。安装接纳集散型掌握体系(DCS),配电间安插在结合安装配电间内。 2、工艺流程简述 本安装工艺历程分为脱丙烷部门、脱乙烷部门以及精丙烯部门。 脱硫后的液化石油气进入本安装,经凝集脱水器脱除了游离水落后入脱丙烷塔进料罐(D001),液化气经脱丙烷塔进料泵(P001)从脱丙烷塔进料罐抽出,经质料-碳四换热器(E008)换热后再经脱丙烷塔进料加热器(E001)加热,以泡点形态进入脱丙烷塔(C001)第34层塔板。E001热源为本安装收受接管的固结水。 脱丙烷塔接纳了69层ADV高效浮阀塔盘,压力掌握在1.9MPa(G)。塔顶的C二、C3馏分经脱丙烷塔顶冷凝器(E012)冷凝冷却后,进入脱丙烷塔回流罐(D002)。冷凝液一部门用脱丙烷塔回流泵(P002)抽出作为脱丙烷塔(C001)回流,另外一部门用脱乙烷塔进料泵(P003)加压后作为脱乙烷塔(C002)进料。塔底物料碳四馏分与质料换热后,用碳四冷却器(E009)冷却至40℃后送至。脱丙烷塔重沸器(E-002)的热源为0.45MPa蒸汽。 脱乙烷塔接纳了57层ADV高效浮阀塔盘,压力掌握在2.9MPa(G)。塔顶碳2、碳三气体经脱乙烷塔顶冷凝器(E005)部门冷凝后,进入脱乙烷塔回流罐(D003),未冷凝的气体次要是乙烷以及部门丙烯、丙烷,由回流罐上部经压控阀放至低压瓦斯管网。冷凝液用脱乙烷塔回流泵(P004)送回脱乙烷塔顶局部作为回流。脱乙烷塔底物料自压至精丙烯塔1(C003)第59层塔板,作为精丙烯塔进料。脱乙烷塔重沸器(E003)热源为来自催化裂化安装的℃热水。 丙烯塔分为两塔串连操纵。丙烯塔1(C-003)塔底丙烷馏分经丙烷冷却器(E007)冷却至40℃后,用丙烷馏分泵(P005)抽出送至罐区。塔顶气体进入丙烯塔2(C004)底部,丙烯塔2底部液体由丙烯塔中心泵(P007)送回丙烯塔1顶部作为回流。丙烯塔2顶气体经丙烯塔塔顶冷凝器(E013)冷凝冷却后,进入丙烯塔回流罐(D004),冷凝液用丙烯塔回流泵(P006)从丙烯塔回流罐抽出后一部门送回丙烯塔2顶部作为回流,另外一部门经丙烯冷却器(E006)冷却至40℃后用丙烯产物泵(P008)送至罐区。丙烯塔1重沸器(E004)热源接纳来自催化裂化安装的℃热水。 安装设歇工线,当安装歇工时,用泵P005将体系内物料抽出送至罐区。不迭格产物也经由过程此线送至罐区。安装专用工程管线自体系引进。 3、分馏塔 名目 操纵压力/MPa(G) 塔顶 塔底 脱丙烷塔 1.9 1.95 脱乙烷塔 2.9 2.95 丙烯塔1 1.96 2.02 丙烯塔2 1.90 1.96 4、消费掌握 设想范畴为气体分馏安装界区内的局部现场掌握仪表。DCS体系监控操纵站掌握体系另立单位设想。本安装接纳以计较机手艺为根底的分离掌握体系(下称DCS)。对全安装停止及时掌握、及时显现报警、并天生各类消费以及办理用的记载以及报表。 1)分馏塔压力掌握 分馏塔压力恒定与否,对塔的安稳操纵有很大影响,只要在压力不变的前提下,才气包管分馏塔的产物格量。本安装分馏塔均设有塔顶压力掌握,此中脱丙烷塔、丙烯塔接纳热旁路掌握,增大或低落塔顶气相冷凝量,到达不变塔顶压力的目标。当脱丙烷塔压力太高时,还可进一步经由过程不凝气的排放来低落压力。本次设想计划中,接纳双调理阀掌握,在操纵以及装置上都愈加灵敏。脱乙烷塔顶的不凝气较多,间接经由过程排放不凝气掌握塔顶压力。 2)物料均衡 本安装各工序直接纳循向物料均衡掌握,即下流随上游的物料的颠簸而实时变革,从而使收支安装的物料到达整体均衡。为消弭高低流物料颠簸的滋扰,接纳液位—流量串级平均掌握计划。 3)热量均衡 为连结塔的热量均衡,对加热蒸汽量以及塔顶冷回流量停止流量掌握,思索到质料变革的影响,普通组成塔底温度―加热蒸汽量、塔顶回流罐液位―顶回流量串级调理方法。 4)安装主动化掌握程度 为包管消费安装安稳运转、宁静消费、低落能耗,进步产物收率、产物格量以及操纵程度,本安装接纳集散型掌握体系(DCS)完成对安装消费的监督以及掌握,以完成全安装的监督掌握以及主动庇护。DCS应顺应工场集合办理的请求及与上层工场办理收集毗连的能够性。 5、物料构成 1)质料构成 组 分 构成(wt%) C2H4 0.04 C2H6 0.46 C3H6 34.02 C3H8 7.87 iC4H10 19.06 iC4H8 12.89 C4H8-1 5.93 nC4H10 4.07 tC4H8 8.36 cC4H8 7.26 C5H12 0.04 H2O 0.0 H2S 总计 100.00 2)丙烯产物构成 组分 构成(mol%) C2H6 0.02 C3H6 99.62 C3H8 0.36 总计 100.00 3)丙烷馏分产物构成 组分 构成(mol%) C3H6 3.93 C3H8 96.00 iC4H10 0.04 iC4H8 0.03 总计 100.00 4)碳四馏分产物构成 组分 构成(mol%) C3H6 0.07 C3H8 0.08 iC4H10 32.34 iC4H8 22.66 C4H8-1 10.43 tC4H8 14.70 nC4H10 6.91 cC4H8 12.76 C5H12 0.05 总计 100.00 5)燃料气产物构成 组分 构成(mol%) C2H4 4.67 C2H6 49.61 C3H6 42.24 C3H8 3.48 总计 100.00 6、专用工程(水、电、汽、风等)目标 项 目 规 格 来 源 高压电 380V(-5%~10%) 变电所 1.0MPa蒸汽 压力(1.0±0.02)MPa,温度≮230℃ 蒸汽管网 0.45MPa蒸汽 压力(0.45±0.02)MPa,温度≮140℃ 蒸汽管网 轮回水 压力≮0.40MPa,温度≯28℃ 轮回水场 污染风 ≮0.7MPa 污染风管网 非污染风 ≮0.7MPa 非污染风管网 4.0MPa氮气 ≮3.8MPa 氮气管网 0.85MPa氮气 ≮0.80MPa 氮气管网 、安装物料均衡表 序号 称号 kg/h t/d 104 t/a 一 质料 1 液化石油气 35720 857.28 30.00 总计 35720 857.28 30.00 二 产物 1 精丙烯 11887.40 285.30 9.98 2 丙烷 2846.12 68.31 2.39 3 混淆碳四 20598.78 494.37 17.30 4 燃料气 387.70 9.30 0.33 总计 35720 857.28 30.00 、次要装备参数 概述 1)塔类 本安装共设4台板式塔。 ①脱丙烷塔 板式塔,塔内共设69层塔盘。精馏段、提馏段直径均为φ2400,塔板间距为500妹妹。塔盘接纳高效浮阀塔盘。精馏段共设31层, 提馏段共设38层. ②脱乙烷塔 板式塔,塔内共设57层塔盘。精馏段直径为φ1600,进料口以上共17层,塔板间距为450妹妹;提馏段直径为φ1800,共40层塔盘,塔板间距为450妹妹。塔盘接纳高效浮阀塔盘。 ③丙烯塔(1) 板式塔,塔内共设100层塔盘。直径为φ4000,精馏段进料口以上共33层,塔板间距为450妹妹,提馏段67层塔盘,塔板间距为450妹妹。 ④丙烯塔(2) 板式塔,塔内共设100层塔盘。本塔局部为丙烯塔精馏段,直径为φ4000,塔板间距为450妹妹。塔盘接纳高效浮阀塔盘。 2)容器类 安装共需立式容器4台,卧式容器5台。 3)冷换装备 安装共有换热器24台。此中重沸器接纳T型翅片管重沸器,部门换热器接纳涟漪管换热器。 4)机泵 安装共需泵18台。 因为气体分馏安装液化气质料曾经过双脱安装,含硫量很低,因而装备材质根本为碳钢。 塔板接纳高效的 ADV 浮阀塔板,该塔板通量大服从高,已在多套气体分馏安装中利用,结果优良。塔底重沸器接纳 T 型槽管,冷凝器接纳外罗纹管,以进步传热系数,减小装备尺寸。 塔数据 1)脱丙烷塔 装备位号 C001 装备称号 脱丙烷塔 需求台数 1 装备规格 塔盘构造数据 壳体直径 (内径) 2400 2400 妹妹 塔板情势 ADV高效浮阀塔盘 ADV高效浮阀塔盘 塔截面开孔率 11.20% 9.50% % 塔板间距 500/700 450/700 妹妹 溢流程数 双液流 双液流 降液管总面积百分数 25% 15% % 备注:水力学计较由塔盘供给商卖力 该塔要接受蒸汽吹扫前提:压力1.0MPa(g), 温度:250℃(过热),183(饱以及)。 2)脱乙烷塔 装备位号 C002 装备称号 脱乙烷塔 装备台数 1 装备规格 Φ1800(1600)×33200 塔盘构造数据 壳体直径 (内径) 1800 1600 妹妹 塔板情势 ADV浮阀塔盘 ADV浮阀塔盘 塔截面开孔率 8.20% 7.50% % 塔板间距 450/700 450/700 妹妹 溢流程数 单液流 单液流 降液管总面积百分数 25% 15% % 备注:水力学计较由塔盘供给商卖力 该塔要接受蒸汽吹扫前提:压力1.0MPa(g), 温度:250℃(过热),183℃(饱以及)。 3)丙烯塔(1) 装备位号 C003 装备称号 丙烯(1)塔 装备台数 1 装备规格 Φ4000×52000(切) 塔盘构造数据 壳体直径 (内径) 4000 4000 妹妹 塔板情势 ADV高效浮阀塔盘 ADV高效浮阀塔盘 塔截面开孔率 12.50% 12.50% % 塔板间距 450/700 450/700 妹妹 溢流程数 双液流 双液流 降液管总面积百分数 25% 25% % 备注:水力学计较由塔盘供给商卖力 该塔要接受蒸汽吹扫前提:压力1.0MPa(g), 温度:250℃(过热),183℃(饱以及)。 4)丙烯塔(2) 装备位号 C004 装备称号 丙烯(2)塔 装备台数 1 装备规格 Φ4000×53300(切) 塔盘构造数据 壳体直径 (内径) 4000 4000 妹妹 塔板情势 ADV高效浮阀塔盘 ADV高效浮阀塔盘 塔截面开孔率 12.50% 12.50% % 塔板间距 450/700 450/700 妹妹 溢流程数 双液流 双液流 降液管总面积百分数 25% 25% % 备注:水力学计较由塔盘供给商卖力 该塔要接受蒸汽吹扫前提:压力1.0MPa(g), 温度:250℃(过热),183℃(饱以及)。 附 录 2 宁静预评估部门参考文献李美庆. 宁静评估员适用手册. 北京:化学产业出书社,2007.5 徐国财 等. 化工宁静导论. 北京:化学产业出书社,2010.9 陈海群 等. 化工消费宁静手艺. 北京:中国石化出书社,2012.1 许文,张毅民. 化工宁静消费工程概论. 北京:化学产业出书社,2011.1 “道达尔杯”首届大门生化工设想大赛

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