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1、中石化齐鲁分公司催化干气回收乙烯项目方案设计1.U东三维石化工程股份有限公司二OO九年三月1项目名称、建设地点、承办单位及项目负贲人1.1项目名称：齐鲁石化公司催化干气回收乙烯项目1.2建设地点：齐鲁石化公司胜利炼油厂内1.3 承办单位：齐鲁石化公司1.4 承办单位负责人：孙振光2项目提出的必要性与建设的有利条件2.1 乙烯生产的原料费用约占成本的70%,乙烯裂解的主要原料石脑油的价格一直居高不下，因此采用廉价的代替原料可有效的降低乙烯生产成本。利用炼油厂副产的催化干气经过油吸收工艺生产乙烯、丙烯是油化一体化、高效利用炼厂资源的重要途径。2.2 该项目将干气中附加值较蒿的成品-乙烯提浓后送往烯
2、泾厂裂解车间，目前齐鲁石化分公司乙烯裂解原料尚不能自给需要外购，每年公司需花费大量运费，该装置建成投产后每年将提供约5.23万吨乙烯裂解气，将节省大量裂解原料和运费，可创造可观的经济效益。2.3 催化干气回收乙烯装置的原料是胜利炼油厂的两套催化装置的脱后干气，经过乙烯提浓后，作为半成品送至齐鲁石化烯泾厂裂解车间进入后续工序处理。两套催化装置脱后干气流量一13.5h,乙烯含量19.69%(wt),干气流量稳定，由两套催化管输供应十分便利。催化干气回收乙烯装置采用由中国石油化工股份有限公司北京化工研究院(以下简称BRra)和齐鲁分公司共同开发的油吸收工艺，该技术成熟、可靠。催化干气回收乙烯装置拟建
3、于北区第二常减压装置北侧，与拟建的S-Zorb装置组成联合装置，该区域总图布置合理、运输便利，而且装置公用工程可就近依托胜利炼油厂相应设施；催化干气回收乙烯装置的建设、投产，取得好的经济效益是完全可能的。3项目建设的主要内容3.1 该项目主要包括一套催化干气回收乙烯装置；装置公用工程依托于胜利炼油厂相应设施。3.2 本装置控制室与S-ZOrb装置共用，装置配电部分由第二常减压装置配电室内扩容接出。3.3 作为本装置外管部分，需将胜利炼油厂南北两套催化脱后干气管输至本装置，启外需将提取的乙烯产品管输至烯炷厂裂解车间，并将装置副产品送至炼油厂燃料气管网。3.4 本装置产生的少量生活废水排至污水处理
4、管网。3.5 本装置的机、电、仪及分析化验等主要辅助设施依托于胜利炼油厂现有设施不再新增。4产品市场需求预测本装置产品是催化干气提浓的乙烯半成品气，产品气加压管输至烯炷厂裂解车间分憎工序前，乙烯裂解炉之后。只要产品气符合要求就可以作为乙烯分憎原料，不存在装置产品后路不畅的问题，这样可以节省裂解原料石脑油的用量，减少齐鲁石化公司外购石脑油数量，对优化整个齐鲁公司的资源配置起到一定作用。装置压力较高的吸附废气直接并入炼厂燃料气管网，压力较低的置换废气加压后并入炼厂燃料气管网。这样，本装置的产品、副产品均有长期稳定出路，可以保证装置长周期、满负荷生产。5产品方案及建设规模5.1 本装置以催化脱后干气
5、为原料，通过油吸收技术将干气中大部分乙烯等高注提浓后，作为半成品送至烯炷厂裂解车间。5.2 装置处理炼厂催化干气13495.13kgh（10.79万吨/年），产品气量6535.42kg/h（5.23万吨/年），乙烯回收率90%。装置年操作时间为8000小时。装置包括催化干气压缩脱碳、油吸收等单元。6工艺技术6.1 工艺原理及特点催化干气回收碳二的工艺主要包括催化干气压缩、浅冷油吸收、膨胀机和冷箱、脱碳、净化部分。炼厂催化干气中有大量的乙烯和乙烷，根据相似相溶的原理，利用炼厂液化气为吸收剂，采用浅冷油吸收的方法可以脱除甲烷氢，回收其中的碳二憎分。经过脱碳和净化后，碳二提浓气送入乙烯厂碱洗塔。工艺
6、具有如下特点：1 .采用炼厂低压蒸汽吸收制冷提供冷量；2 .采用浅冷油吸收技术，脱除催化干气中的甲烷、氢；3 .采用热钾碱脱碳技术脱除二氧化碳；4 .采用催化反应脱除C2提浓气中的02、NoX等杂质；5 .C2提浓气送入乙烯装置硕洗塔。6.2 工艺流程简述6.2.1 压缩（100单元）来自界区外的催化干气进入一段吸入罐FA-IOl,在罐中气液分离，正常情况下在罐底无游离水冷凝下来。罐顶催化干气,进入压缩机GB-IOl一段，经一段压缩后压力升高到1.50MPa（八）。经一段冷却器EA-IOI冷却到40C后送入二段吸入罐FA-IO2,硅内液相送出界区外，FA-102气相经二段压缩后压力升高到2.8
7、3MPa（八）,通过二段冷却器EA-102冷却到40C后送入二段排出罐FAJ03中。FAJ03冷凝下来的液相（主要是饱和水）返回到二段吸入罐FA102,罐顶催化干气经送入脱碳塔（DA-301）。由脱碳塔分液罐（FA-301）罐顶来得脱碳干气直接送入干气压缩机三段，压力升高到4.71MPa（八）,经过三段冷却器EA-103和干气冷却器EA-IO4冷却到12C后送入分水罐FA-Io4。罐顶催化干气送入油吸收塔DA-201,罐底液相（主要是饱和水）返回到二段吸入罐FA-Io2。6.2.2 油吸收塔（200单元）分水罐FA-104J8顶催化干气进入油吸收塔DA-201的中下部，从解吸塔DA202塔釜来
8、的釜液作为吸收剂从塔顶喷淋，吸收混合气中的C2和C2以上的重组分，分离出甲烷、氢等不凝气进入冷箱。在塔身中上部设有两个中冷器，第一中冷器E-202,从塔的第5块塔板抽出液相，冷却到12。C后，送回至第6块塔板。第二中冷器E-203,从塔的第11块塔板抽出液相，冷却到12C后，送回至第12块塔板。塔釜富吸收剂送至解吸塔DA-202。为了节省能源，在塔身下部设有一台中间再沸器EA-204,加热介质是解吸塔DA-202塔釜采出的循环溶剂。塔釜再浇器EA-205采用的加热介质为低压蒸气，低压凝液经蒸汽凝液罐FA-203回收蒸汽凝结水。塔顶采出未被吸收的比、2、CE等不凝气及夹带的少量吸收剂等，送入冷箱
9、EA-201X冷却到53.0C,进入高压凝液罐FA-201。罐底部液相由回流泵GA-201A/B送回油吸收塔DA-201的顶部。罐中的气相经节流后向冷箱EA-201X提供部分冷量，物料升温到-15。C后送入膨胀机GB-201进行一级膨胀，膨胀后温度降低到-56.TC,送入冷箱EA201X换热。经换热后的气体温度升至/5。再经膨胀机GB202进行二级膨胀，温度降低到-56.4。C后再次进入冷箱EA-201X换热，换热后温度上升到-15C,进入GB-202和GB-201的增压机，增压后的尾气温度为62.5经尾气冷却器EA-212用循环水冷却至40C后送到界区外的燃料气管网。623解吸塔（200单元
10、）来自油吸收塔DA-201塔釜的物料靠压力差进入解吸塔DA-202,塔顶气体经过解吸塔冷凝器EA-207用冷却水部分冷凝至40C,并在解吸塔回流罐FA-204中进行气液分离，凝液经解吸塔回流泵GA-205A/B送回塔顶。气体经过解吸塔第二冷凝器EA-206,用低温水冷却至13C,并在碳二出料缓冲罐FA-205中进行气液分离，凝液靠位差返回到解吸塔回流罐FA-204,气体送入脱碳塔DA-30U塔釜采出贫溶剂送到吸收塔中间再沸器EA-204作为加热介质，回收热量后再送入循环溶剂罐FA-206,由循环溶剂泵GA-204A/B,经溶剂循环水冷却器EA-209冷却到40C,分出一股质量流量为400kgh
11、的液化气去界区外（其目的是保证循环溶剂中水和重组分的平衡，此物料可以作为液化气产品销售）。启一股贫溶剂经溶剂低温水冷却器EA-211冷却到12。匚进入吸收塔塔顶循环使用。塔釜再浇器EA-208采用的加热介质为低压蒸气，低压凝液经蒸汽凝液罐FA-207回收蒸汽凝结水。624脱碳系统（300单元）干气压缩机二段排出罐顶FA-103的催化干气进入脱碳塔DA-301底部，由脱碳溶剂循环泵GA-301AZB来的热钾碱溶剂从塔顶进入，吸收碳二混合气中的二氧化碳。混合气由塔顶出来进入分液罐FA-301,正常情况下罐内无冷凝液相，罐顶脱碳干气送入干气压缩机三段。吸收二氧化碳后的热钾碱溶剂经减压后进入再生塔DA
12、-302顶部。塔顶气体经过再生塔冷凝器EA-301用循环水部分冷却到60C,并在再生塔回流罐FA-303中进行气液分离，凝液经再生塔回流泵GA-302A/B回流至塔顶，气相二氧化碳经消音器在安全的地方排入大气。塔釜采出热钾碱溶剂直接送入溶剂循环罐FA-302。循环溶剂由脱碳溶剂循环泵GA-301A/B经溶剂冷却器EA-303冷却到40C进入脱碳塔顶部。塔釜再浇器EA-302采用的加热介质为低压蒸气，低压凝液经蒸汽凝液罐FA-304回收回凝液系统。由于放空的二氧化碳带走部分水，因此,需要补充少量的水到脱碳循环溶剂罐。7原料、产品及装置物料平衡7.1 原料气规格本装置原料为胜利炼油厂第一、二催化装
13、置脱硫后干气，两套装置干气混合后温度40。压力0.7).8MPa(g)流量一135th,其组成见下表催化干气组成(以wt%H)组成含量氢气3.58氨气22.06氧气1.35一氧化碳1.22二氧化碳4.95硫化氢甲烷22.09乙烯19.69乙烷2038丙烯2.50丙烷0.38丁烯Oj3顺丁烯Oj9反丁烯2Oj7异丁烷0.28正丁烷Oj6异戊烯0.03异戊烷0.31正戊烷0.01水0.52总计10()7.2 产品规格碳二提浓气产品组成（以wl%计）组成含量甲烷6.4r出一7&4r-皈二6.0碳四以上9.13二氧化碳400ppm氧气Ippb化物V10ppb重金属vlppb7.3 副产品规格液化气组成
14、（以吐计）组成含量异丁烷16.18正丁烷12.38丁烯120.47反丁烯-217.08顺丁烯218.08异戊烷13.04正戊烷0.38异戊烯1.10燃料气（尾气）组成.（以吐计）组成含量氢气7j1氮气43.79氧气2.68一氧化碳2.42二氧化碳11ppm甲烷37.72乙烯3.73乙烷0.32碳三以上2.237.4 物料平衡人方催化干气1349513kghO80万吨/年吸收剂980.25kg/h0.79万吨/年新鲜水54.70kg/h0.04万吨/年出方碳二提浓气产品6535.42kg/li5.23万吨/年液化气400.00kg/h0.32万吨/年C022737.23kgli0.59万吨/年燃
15、料气（尾气）679583kgh5.44万吨/年污水61.60kg/h0.05万吨/年8厂址及建厂条件中石化齐鲁分公司催化干气回收乙烯项目布置在胜利炼油厂北区第二常减压装置北侧，与拟建的S-ZOrb装置组成联合装置，两单元之间留有8.0米宽的检修通道。本装置根据现场场地情况布置成L形，南北最长边68.0米，东西最长边59.0米，占地面积2413.0平方米。所占用场地均在胜利炼油厂界区内，不需新征地。9储运部分9.1 主要工艺流程9.1.1 原料本项目原料为来自齐鲁分公司炼油厂第一、二催化装置的干气一135吨/时。因炼油厂原有南北区瓦斯管网只有一个，为混合供气管网。启外经本项目提浓后的燃料气需调至南区补充燃料，故需新设DN250催化干气专用管网1个。9.1.2 产品本项目产品系6.5吨/时的碳二提浓气，作为乙烯原料，由炼油厂新建催
