抚顺乙烯装置脱甲烷塔改造
(完整word版)抚顺石化分公司苯乙烯HAZOP报告
中国石油抚顺石化分公司6万吨/年苯乙烯装置HAZOP分析报告中国石油大学环境与安全技术中心青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司中国石油抚顺石化分公司6万吨/年苯乙烯装置HAZOP分析报告HAZOP委托单位：中国石油抚顺石化分公司HAZOP组织单位：青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司项目设计单位：山东齐鲁石化工程有限公司职责姓名签名分析项目组长：孙乐朋分析报告编写：王建伟分析报告审核：路帅分析报告定稿：孙乐朋编制单位：青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司报告出版日期：年月日目录1 前言 (1)2 总则 (2)2.1 HAZOP分析目的 (2)2.2 HAZOP 分析依据的图纸 (2)2.3 HAZOP分析依据的资料 (2)2.4 HAZOP分析的基本流程 (3)3 工程概况介绍 (4)3.1线路工程 (4)3.2 站场工程 (4)3.3 辅助工程 (9)4 HAZOP分析工作介绍 (22)4.1 HAZOP分析方法介绍 (26)4.2 HAZOP小组的组成 (27)4.3 HAZOP的范围 (27)4.4 HAZOP 分析时间和地点 (36)5 HAZOP分析成果 (37)5.1 HAZOP分析成果 (37)5.2 HAZOP建议措施说明 (37)5.3 HAZOP分析记录表 (41)青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司1 前言中国石油抚顺石化分公司根据中国石油天然气集团公司《危险与可操作性分析工作管理规定》的要求，同时也为了实现本工程的本质安全，减少在生产过程中可能存在的危害因素，合理分配安全资金投入等目的，聘请青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司对于本工程开展HAZOP（危险和可操作性）分析工作。
本次HAZOP小组由青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司的分析师、中国石油抚顺石化分公司现场技术人员组成，HAZOP小组主持和秘书由青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司技术人员承担。
HAZOP分析与研究主要针对研究范围内各参数偏差产生的原因、可能导致的后果及已采用的安全措施，对偏差产生的风险进行了分析，并对部分引起较大风险并且控制措施不足的偏差提出了进一步削减风险的措施。
乙烯装置分离工段------丙烯精馏工序工艺设计
1.3.2 乙烯的主要分离技术 ................................................................................................................. 4
2.2.4工艺条件控制指标.................................................................................................................... 17
第三章、 乙烯装置的物料衡算 ...................................................................................................... 19
3.2.1 丙烯精馏塔热流示意图 ........................................................................................................... 23
3.2.2 热量衡算 .................................................................................................................................. 23
抚顺80k大乙烯介绍
7 凝液
Gcal/t 0.074 t -154.1 -11.40 -147.07 -10.88 -160.38 -11.87
8 循环水
Gcal/ m3 0.001 m3 40009 40.01 42472 42.47 43850 43.85
9 新鲜水
Gcal/m3 0.0017 m3 20 0.034 20 0.034 20 0.034
抚顺大乙烯
总论----技术来源
采用双塔脱甲烷工艺流程分离出的裂解气中，约40%混 合C2在不经过脱乙烷塔前提下直接去乙烯精馏塔，节约分 离乙烯冷剂消耗量、减小了脱乙烷塔设备尺寸。
乙烯精馏塔与乙烯压缩机组成开式热泵；乙烯塔采用低 压精馏。不仅降低了乙烯塔的高度，减少了塔盘数量，节省
投资，而且有效的节省了能耗。
C3H8
脱乙烷塔 C2
乙烯精馏塔 C2H4
脱甲烷塔 CH4
CH4 H2
冷箱
预脱甲烷塔
冷箱
C1C2
干燥器
加氢反应器
脱丁烷塔 C4
C3
C2H6
C2C3
C5+
抚顺石化80万吨/年乙烯工程乙烯装置工艺介绍
抚顺大乙烯
工艺----工艺流程简述
（1）裂解炉区
裂解单元由8台裂解炉组成，7台USC-176U液体原料裂解 炉（6开1备）；1台USC-12M 循环气裂解炉。其中4台 USC-176U 重质原料裂解炉裂解加氢尾油(HTO)和减一/ 减顶油原料；3台USC-176U轻质原料裂解炉裂解石脑油、 轻烃等轻质原料。这两种炉型的裂解炉能够裂解所有界区 外来的新鲜原料，一台重质或轻质原料炉处于备用状态。 1台USC-12M 循环气裂解炉裂解内部产生的循环C2/C3。
抚顺乙烯装置HRS深冷分离技术研究
烷 进料 分 离系统 的罐 顶 气 相 被送 入 Ｈ Ｒ Ｓ系 统 ， 回 收残 留 乙烯 的同 时分 离 出氢 气 和燃 料 气 。尾 气 精 馏 塔进 料 被分 流成 ２股 ， 约３ ０ ％ 的物料 在第 ｌ ９块 塔板 下送 人精 馏塔 底部 。剩 余 ７ ０ ％ 物料 通 过塔 顶
冷凝 器 预 冷后 送 至精 馏 塔 第 １ １ 块 塔 板 上 。精 馏 塔 塔 顶气 相 进 入 塔 顶 冷 凝 器 被 部 分 冷 凝 ， 在 回流 罐 中液相 溢 流 作 为 精 馏 塔 的 回流 ， 气 相 送 人 氢 气
一
Ｓ ＆ Ｗ 公 司和 Ｅ ｘ ｘ ｏ ｎ Ｍ ｏ ｂ ｉ ｌ 公 司 为 消 除 乙烯 装 置深 冷分 离 的瓶 颈 开 发 了 Ａ Ｒ Ｓ专 利 技术 ， 该 技 术 的核心 是分 馏冷 凝器 … 。为克 服 分馏 冷 凝 器造 价 高、 体 积庞 大等 缺 点 ， Ｓ ＆ Ｗ 公司于 ２ ０ ０ ２年 开发 了
Ｈ Ｒ Ｓ系统 的 核 心 是 应 用 板 翅 式 换 热 器 的 冷
Ｓ ＆ Ｗ 公 司的专 利技 术 ， 裂 解气 采用 五段 压缩 ， 分 离 系统采 用前 脱 丙 烷 前 加 氢 ， 低 压 乙烯 精 馏 塔 与 乙
烯 制 冷压缩 机构 成开 式热 泵 及 Ｈ Ｒ Ｓ （ Ｈ ｅ ａ ｔ — ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ — ｅ ｄ Ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｆ ｉ ｅ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ） 的深 冷分 离技术 。抚顺 乙烯设 计 可 生产 ８ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ聚合 级 乙烯 和 ４ ０ ０ ｋ ｔ ／ ａ聚 合 级
２ 运行 情况
抚顺 乙烯 目前 有 ６台炉 生 产 ， 分 别 为 ３台重
质 油裂 解炉 、 ２台石 脑 油裂 解 炉 和 １台循 环 乙烷／
国内期刊及资料题录
８ 抚顺 乙烯装置脱 甲烷塔改造一乙烯工业 ，０ ６ １４ ． ２０ ； ：１ ９ 丙烯精馏塔塔底丙烷馏分 的精制一 乙烯工业 ，０ ６ １３ ． ２０ ；：７
Байду номын сангаас
１． ０ 国外用过氧化氢环氧化丙烯制环氧丙烷研发近况一化学推进剂与高分子材料 ， ０ ；： ２ ６２ １ ０ １． １ 环氧丙烷的生产技术进展一化学推进剂与高 分子材料 ，０ ６２ １ ２０ ；：４
２． ６ 金属皂类热稳定剂对 Ｒ ＶＣ流变性能的影响一现代塑料加工应用 ，０６ １４ Ｐ ２ ０ ；：３
２． ７ 国外聚丙烯新产 品开发动向一现代塑料加工应用 ， ０ ； ：８ ２ ６ １５ ０
２． ８ 聚丙烯共混增韧改性研究进展一化学推进剂与高分子材料 ，０ ６ ２ １ ２ ０ ； ：９
２． ９ 有机磷酸盐类成核剂对 Ｐ Ｐ性能的影响一现代塑料，－应用 ，０６１３ ｎｒ ２０ ；：２ ３． Ｏ 聚丙烯催化剂内给电子体的作用研究一工业催化 ，０ ６２ ４ ２０ ； ：１ ３． １ 聚丙烯的 Ｊ ３ 晶型及 ｌ ３ 成核剂的研究进展一中国塑料 ，０ ６３ ７ ２０ ；： ３． 一 ２ ａ 成核剂对 聚丙烯结晶性能和形态的影 响一现代塑料加工应用 ，０ ６ １２ ２ ０ ； ：９
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第 ３ 卷 ６ （０ ６ ６ 期 ２０）
国内外石油化工快报
・ ３ ７
３． ３ 抗静电剂在 Ｂ Ｐ Ｏ Ｐ薄膜 中的应用一现代塑料加工应用 ，０ ６ １２ ２０ ； ：２
３． ４ 低频振动注塑改善 Ｐ ／ Ｐ 纳米 Ｃ Ｃ ３ ａ０ 分散性的研究一塑料工业 ，０６ ２ ３ ２ ０ ； ：６
１ ． 双峰分子量分布聚乙烯的研究进展一河北化工 ， ０ ； ：７ ９ 宽／ ２ ６ ２２ ０
乙烯装置能耗优化措施分析
乙烯装置能耗优化措施分析摘要：通过对烯烃厂乙烯装置能耗的分析，提出了降低乙烯装置能耗的措施。
关键词：乙烯优化降耗抚顺石化公司烯烃厂乙烯装置自开工以来，能耗一直偏高，处于同行业中游水平，降低能耗始终是首要工作。
一、乙烯装置能耗情况抚顺80万吨/年乙烯装置2021年加工原料234.19万吨，生产乙烯76.4万吨，乙烯收率32.63%，2021年检修后乙烯装置能耗为611.72kgEO/t，双烯能耗425.61kgEO/t。
达到乙烯行业能效基准水平，与标杆水平还存在很大差距。
二、优化调整措施1、提高原料品质抚顺石化乙烯装置原料结构多元化，包括自产重油、石脑油、拔头油、LPG、外购石脑油和LPG。
自产重油原料品质目前比较稳定， BMCI值变化不大；自产石脑油中，加氢裂化石脑油正构烷烃含量低，环烷烃高，外购石脑油品质优于自产石脑油。
公司下一步计划提高外购石脑油和液化气量。
2、监控炉管表面温度及火嘴燃烧状态，减少裂解炉烧焦频次。
每天测量8台炉炉管表面温度，发现高温炉管及时调整，延长裂解炉运行周期，减少裂解炉烧焦频次，减少燃料和蒸汽消耗。
同时每天监控火嘴燃烧状态，调整裂解炉风门开度，保持火焰燃烧状态最佳，通过调整预计每年减少裂解炉烧焦3次，共节约中压蒸汽1440吨，节约燃料288吨，全年降低乙烯装置能耗1.05kgEO/t。
3、优化全厂蒸汽管网平衡1）通过与CCC控制厂家交流，调整丙烯机抽气控制方案，降低HS至MS减温减压阀开度（目前开度在10～20%）8%，减少高压蒸汽能量浪费。
全年降低乙烯装置能耗0.2kgEO/t。
2）将乙烯机抽气与全厂管网联动，通过增加乙烯机低压蒸汽外送，减少乙烯装置界外减温减压阀开度，降低乙烯机复水外送量，预计全年乙烯装置能耗降低0.3kgEO/t。
4、急冷系统优化调整，增加DS产量。
在保证裂解汽油干点小于210℃前提下，降低急冷油塔汽油回流至200t/h以下（目前220t/h），减少盘油至急冷油回流量至240～250t/h（目前280t/h），降低急冷油、盘油热量后移到急冷水塔，将多产稀释蒸汽1t/h，减少外补中压蒸汽。
乙烯装置深冷系统尾气精馏塔的操作优化赵书印
乙烯装置深冷系统尾气精馏塔的操作优化赵书印发布时间：2021-09-24T12:16:02.475Z 来源：《防护工程》2021年14期作者：赵书印[导读] 介绍了BLYB石化有限公司乙烯冷分离系统的基本流程，提出了冷分离系统运行过程中存在的问题，并进行了分析及进行了优化处理，在节能降耗的同时也为乙烯装置稳定操作和高负荷生产创造了条件，保证装置高负荷下的安全运行。
赵书印宝来利安德巴赛尔石化有限公司辽宁省盘锦市 124000摘要：介绍了BLYB石化有限公司乙烯冷分离系统的基本流程，提出了冷分离系统运行过程中存在的问题，并进行了分析及进行了优化处理，在节能降耗的同时也为乙烯装置稳定操作和高负荷生产创造了条件，保证装置高负荷下的安全运行。
关键词：乙烯；甲烷；氢气一、尾气精馏系统的流程简述尾气精馏系统的核心组成部分为尾气精馏塔（C-413）与尾气精馏塔冷凝器（E-413）。
自脱甲烷预分馏塔进料3#分离罐（D-415）来的富含乙烯、甲烷、氢气的裂解气分为两股作为C-413的进料。
一股经流量控制阀FIC-40015由塔釜第19层塔盘以下进入，同时作为此精馏塔的上升蒸气。
另一股由压差控制阀PDIC-40011控制，经E-413冷却后送入C-413第11层塔盘。
尾气精馏塔正常工况运行时，合理控制FIC-40015进料量是十分关键的。
上升蒸气自E-413冷凝，冷凝后的组分进入塔顶D-413分离罐。
气相组分正常情况下送入氢气冷箱（E-426、E427）进一步冷凝以分离氢气与甲烷，并由分析仪表AI-40006分析塔顶轻组分中携带乙烯的含量从而判断尾气精馏塔的运行状态。
此外，当膨胀再压缩机K-420吸入量不足时可以稍开D-413去K-420的PDV-40013阀。
当然，开此阀后会在一定程度上影响氢气的产量。
甲烷膨胀再压缩机（K-420）通过对脱甲烷塔顶的高压气相甲烷进行膨胀，使该股甲烷自-90℃，2.9MPa等熵膨胀至-136℃，0.45Mpa，释放出的冷量由尾气精馏塔冷凝器（E-413）、预脱甲烷塔3#进料冷却器（E-406）、预脱甲烷塔2#进料冷却器（E-405）以及丙烯冷剂过冷器（E-403）吸收，用于裂解气在深冷区的冷却。
4DJ塔盘在乙烯装置改造中的应用 共27页
丁二烯精馏塔改造
DJ型塔板不仅板面采用不易堵的固定 阀或筛孔，并采用悬挂型降液管设计， 液体出口直接向下流动，不存在缓流区， 抗堵性能更为突出；
因此处理能力大、抗堵性能好而塔板效 率高于普通塔板的DJ-5和DJ-2型塔板 对丁二烯系统非常合适。
丁二烯精馏塔改造实例
名称
用户单位
丁二烯回 中石油独山子石
中石油独山子石化公司
中石化广州分公司 中石油兰州石化公司 中石油独山子石化公司 中石化广州分公司 中原石油化工公司
20万吨/年 （汽提段）
20万吨/年 （精馏段）
22万吨/年 （汽提段）
22万吨/年 （精馏段）
20万吨/年 （汽提段）
20万吨/年 （精馏段）
24万吨/年
22万吨/年 （精馏段）
22万吨/年 （汽提段）
60
DJ- 2019年开车，运 5 行正常
1000
60
DJ- 2019年开车，运 5 行正常
谢谢！
xiexie!
五、脱甲烷塔
脱甲烷塔塔顶的乙烯含量决定了该系统乙烯 的排放量，影响乙烯收率，一般要求该指标 达到1000ppm以下；
脱甲烷塔的特点是塔内各段表面张力较小 (<7dyn/cm)，物系属易起泡系统；
脱甲烷塔另一特点是塔内操作液气比极大， 部分塔段气液流动参数甚至超过1，塔板的操 作弹性往往由降液管控制。
脱乙烷塔改造实例
名称
用户单位
装置能力
塔径 mm
塔板 内件 数量 形式
使用情况
中石化天津联化公司 20万吨/年 1700
中石化广州分公司 脱乙烷塔
中石油兰州石化公司
20万吨/年 24万吨/年
1800 1600
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总结并为更进 一步的优化提 出措 施。
关键词 ： 甲烷塔 ； 术改造；工 艺调整 脱 技
中国石油抚顺 乙烯化工有限公司（ 以下简称抚 顺乙烯） 乙烯装置脱 甲烷塔在原 Ｌｍ ｕ 工艺的基 ｕｍｓ 础上 ， 经两次改造 ， 取得 了较理想的效果。脱 甲烷 塔原塔为一异径塔， 上段塔径为 Ｄ １ ０ ｍ， Ｎ ０ｌ 设有 ３ ／ ｌ ２ 层浮阀塔板。其 中 １ ９ ４ ～ 层塔板间距为５ ｌ， ５ｌ ０／ ｍ
改造后在第二种工况 、 回流量为 ３ ０ ｇｈ ０ｋ／ 条 ０
件下 ， 达到如下分离能力 ： 塔底出料中甲烷含量不大于 ００ ％。 ．１ 塔顶出料中乙烯含量不大于 １０ ．％。
３ 脱 甲烷 塔改 造后 运行情 况
ｂ
表 １表 ２ 、 为脱 甲烷塔改造前后参数对比。
表 １ 脱 甲烷塔改造前参数
ｌ， ／ 设有 ５ 层浮阀塔板。其中 ２ ３ 层塔板间距 ｌ ｍ ｏ ５ ９ 为 ４０／ ， — ４ ７ ｌ ４ ７ 层塔板间距为５０ｌ 。该塔操作 ｌ ０ ｍ ０ ｍ ／ ｌ
的是充分利用高压 甲烷 ， 有效改善 乙烯制冷机压
缩机一、 二段 负荷 ， 充分冷却 甲烷 ， 并经两次 液相
不稳定 ， 顶 乙烯 损失 高达 ２ 一 ％（ 计值 ≤ 塔 ％ ３ 设
００ ％） ． ５ 。 经充分论证 ， 决定对该塔进行内件改造 ， 从 而达到塔底出料中甲烷含量不大于 ００％， ．１ 塔顶出 料中乙烯含量不大于 １ ％的目 。 ． ０ 标
节流， 降低脱 甲烷塔 的顶 温 ， 回收 甲烷 中 的乙 以
烯。脱 甲烷塔流程见图 １ 。
图 １ 脱 甲烷塔流程
表３ 为脱 甲烷塔运行 ３ 天后 的参数 。 ０
表 ３ 脱甲烷塔运行 ３ ０天后的参数
脱 甲烷塔改造后 ， 其分离能力得 到了很 大的 提高 ， 塔项 乙烯 的损失 大幅降低 。在 回流量不增 加的情况 ， 解决 了制约 生产的难题。从改造前 后
题 愈加 突 出 。脱 甲烷 塔 改造 后 ， 解 决 了制 约 生 虽
产的部分问题。但在运行中 ， 系统一有波动 ， 甲 脱 烷塔项温度变化较大， 乙烯损失增多 ， 因而降低 了 乙烯 回收率。故从 长远来 看 ， 要想 从根本上解 决 脱 甲烷塔塔项 乙烯 损失的问题 ， 必须要么对制冷 系统进行扩能改造 ， 提高乙烯制 冷压缩机的能力 ；
的乙烯损失率看 ， 每年将少损失 乙烯 １ ０ ， ０ｔ ５ 经济
１ —２层塔 板 间距 为 ４０ｍ 下 段塔 径 为 Ｄ １ ０ ０ ４ ７ ｍ； Ｎ ０ ６
ｌ 流程 叙述
物料 从 进 料 分 离 罐 Ｆ Ａ一３４ Ｆ ０ 、 Ａ一３５和 ０ Ｆ ３６ ４ Ａ一 ０分 股进入塔 的不同部位 ， 以起到 了预分 离的作用。这样可 以减少塔 的回流量和减少冷量 的消耗。塔 底产品经泵加压后 ， 再经冷箱换热送 到脱 乙烷塔。塔顶产品先经 过冷箱换 热 ， 然后 在 新增冷箱 Ｅ Ａ一３ １ 实现 自身节流和换热。其 目 ８ｘ
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・
４ ・ ２
乙 烯 工 业
第 １ 卷 ８
塔处理能力 、 降低塔顶 乙烯损失 和塔 釜 甲烷 含量
等的改造要求的前提下。改造采用 Ｄ 一 Ｊ ３型塔板
一
对替代换原塔 ７ 层浮阀塔板 ， ４ 板间距不变。
Ｄ 一 型塔板结构见图 ２ａｂ Ｃ。 Ｊ ３ （、 、）
效益非常可观。
４ 存在 的问题及下一步改进措施
由于抚顺 乙烯 １０ｋ ａ 能改 造 ， ４ ｔ 扩 ／ 对丙 烯制 冷
要么从流程上作改 动， 以减少 乙烯 制冷压缩机机 的总负荷 ， 从而保 征其在较低 的负荷下操作和运 行 ， 甲烷的冷却提供较好的乙烯冷剂。 为
和乙烯制冷系统 未作 大的改变， 冷量不足的问 故
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韭渡求
乙 工ｎＮＮＳＹ ４ 烯Ｔ ０ｌＴ４ ２ Ｅ Ｅ ８） ｌ ０，１ １ ｆ ＥＤ 业２ＩＵＲ ６（
抚 顺 乙烯装 置 脱 甲烷 塔 改造
许 普，刘新元，王 涛， 魏哲如，李 逸 ，刘慧杰
（ 中国石油抚顺 乙烯化工有限公司， 辽宁 ， １ ０ ） １３ ４ ０
ａ Ｓ
图 ２ Ｄ 一３ 塔 板 结 构 Ｊ 型
改造后在第一种工况 、 回流量为 ３ ０ ／ 条 ０ ｇｈ ０ ｋ
ａ
件下 ， 达到如下分离能力 ： 塔底出料中甲烷含量不大于 ００ ％ ．１ 塔顶出料中乙烯含量不大于 ０６ ．％
１ 塔壁 ； 降液管 ； 复合填料 ； ２ ３ ４塔盘 ； 导 流板 ５
２ 改造 思路及 过程 经 工艺模 拟 、 板 水 力 学 计 算 和 初 步 的 塔 板 塔
收 稿 日期 ：０６一Ｏ 一 ； 改 稿 收 到 日期 ；０６—０ ２０ ｌ ０修 ２０ ３一１。 ０
设计 ， 在满足不增加塔顶 回流量条件下增大脱 甲烷
作者简介 ： 许 普（９８一） 男， １６ ， 高级 ［程师 ， 毕业干西安交通 大学 ， 现为乙烯公司生广： 经理主要负责生广： 安全下作。