碳四装置工艺流程
MTBE装置生产原理和工艺过程
MTBE装置生产原理和工艺过程一、生产原理1.第一萃取精馏单元（丁二烯抽提装置）第一萃取精馏塔可使醚化和1-丁烯原料中1，3-丁二烯降低至40ppm，其原理是在分离裂解碳四的第一萃取精馏塔加入沸点较高的二甲基甲酰胺溶剂，从而改变了裂解碳四各组份的相对挥发度，相对挥发度小于1，3-丁二烯的组份和DMF从塔釜送至汽提塔析出，相对挥发度大的抽余碳四以塔顶采出，作为MTBE/1-丁烯装置的原料，其1，3-丁二烯的含量小于60ppm。
增加该塔的回流量、溶剂量、加大去第二萃取精馏塔的进料量等均可以使BBR中的1，3-丁二烯含量降低。
2.筒反部分含有异丁烯的抽余碳四与甲醇（按照1.02的醇烯比计算的量）进行混合，在D型苯乙烯系大孔径强酸性阳离子交换树脂的催化剂作用下，使大部分异丁烯和甲醇反应生成甲基叔丁基醚（MTBE），副反应可以生成少量的异丁烯二聚物（或低聚物），二甲醚以及由于原料中带入的水可以生成少量的叔丁醇等，以上几种杂质其本身的辛烷值较高，少量的留在甲基叔丁基醚产品中，不会影响其使用性能，其余的碳四组分与甲醇均不发生反应，在该工艺条件下可视为惰性物质。
反应器床层温度是由预热温度、外循环量和外循环冷却温度来控制。
3.反应精馏单元异丁烯与甲醇反应生成甲基叔丁基醚的反应为可逆反应，为使可逆反应向正反应方向（生成MTBE）进行，其一是增加反应一侧的物料浓度，其二是减少生成物的浓度。
在反应精馏塔中同时进行着反应和精馏过程中，随着反应和精馏的进行，MTBE不断的生成且被从塔釜分离出来，使生成的MTBE总是处在低浓度状态，故反应总是朝正反应方向即生成MTBE方向进行。
反应精馏塔内控制醇烯比（摩尔比）一般在2.2，甲醇的过量是为了使异丁烯充分反应。
4.甲醇回收单元本单元是利用甲醇与碳四在水中的溶解度不同，用水作为萃取剂，在水洗塔中将水中溶解度大的甲醇溶于水中，从而减少在水中溶解度小的醚后碳四中甲醇的含量，并利用碳四比重小于水，使其从塔顶送往醚后碳四罐，作为1-丁烯生产的原料。
芳构化装置工艺介绍
芳构化装置一、装置简介芳构化装置，主要原料混合碳四液化气，产品有轻芳烃、重芳烃，民用液化气等。
原料混合碳四液化气，通过原料加热炉加热后，在反应器内与催化剂接触，经过低聚、环化，脱氢芳构化反应生成粗芳烃混合物，经过吸收稳定系统分离成合格的民用液化气和混合芳烃，再通过分馏分离成轻芳和碳9以上重芳烃。
装置区共有油、气罐16台，水储罐2台，其中地下密闭排放罐1台，机泵20台套。
为了防止污染环境和对操作人员造成损害，装置区所有排放的有机液体均排往密闭排放罐，然后根据情况再进行处理和排放。
二、工艺原理反应部分：轻烃芳构化的机理十分复杂。
一般认为，轻烃在分子筛的酸中心上芳构化反应时经历下列步骤：a）通过在酸中心上发生化学吸附生成正碳离子得到活化；b)正碳离子进一步脱氢和裂解生成乙烯、丙烯、丁烯和戊烯。
这些小烯烃是芳烃分子的建筑单元。
这步反应属于吸热反应；c）小烯烃分子在B酸中心上低聚（二聚、三聚）生成C6-C8烯烃，后者再通过异构化和环化生成芳烃前体（带6元环的前体）。
这步反应属于强放热反应；d）芳烃前体在L酸中心上通过脱氢生成苯、甲苯和C8芳烃等。
这步反应属于吸热反应。
在上述反应中，原料在酸中心上生成正碳离子的步骤最为关键。
它决定了芳构化反应的活性和选择性。
C3-C8之间的轻烃分子都可以在催化剂的酸中心上通过脱氢和裂解生成乙烯、丙烯、丁烯和戊烯。
当反应温度和催化剂的酸度相同时，从不同碳数的轻烃原料出发，可以得到具有同样热力学平衡分布的乙烯、丙烯、丁烯和戊烯。
由于基本建筑单元的种类和浓度分布相近，所以从不同碳数的轻烃原料出发都可以得到苯、甲苯和C8芳烃等产物，并且原料对芳烃产物的分布影响不大。
但是，若两种芳构化原料的碳数不同（如C3、C4、C5、C6、C7、C8）、结构不同（如直链烃、支链烃和环烷烃）和碳-碳键饱和程度不同（如烷烃、单烯烃、二烯烃），则其芳构化的活性、热效应和芳烃产率会有一定差别。
一般来说，碳数越小的原料在酸中心上生成正碳离子越困难，其芳构化活性越低；在同碳数下，烯烃比烷烃更容易生成正碳离子，因而其活性较高；另外，异构烷烃因可以生成相对稳定的叔碳正碳离子，因此其芳构化活性高于正构烷烃。
碳四烷基化工艺指南
碳四烷基化工艺指南烷基化装置1、烷基化工艺采用硫酸为催化剂的硫酸烷基化工艺1) 原料(1) 不同烯烃原料的影响在硫酸烷基化反应条件下，大部分1-丁烯可以异构化为2-丁烯，使得烷基化产品的辛烷值得以提高。
(2) 原料中杂质的影响及其脱除方法大多数原料中的杂质在硫酸烷基化反应后进入酸相，使得硫酸被污染，从而降低了硫酸的催化活性。
①乙烯假如气体分馏装置未能很好的除去C2时，乙烯就可能被引入烷基化装置。
在硫酸催化时，由于乙烯不会与异丁烷反应发生烷基化反应，当乙烯进入烷基化反应器时，乙烯与硫酸生成呈弱酸性的硫酸氢乙酯，这个硫酸氢乙酯不再作为烷基化的催化剂使用。
这种乙烯杂质的影响还具有累积性，因此，即使原料中含有痕量的乙烯，也能造成每天数百公斤的乙烯进入酸相，从而出现数吨甚至十余吨的废酸。
假如突然有相当量的乙烯进入到烷基化反应器中，这些乙烯对酸的影响可以使烷基化反应不再发生，甚至发生叠合反应。
②丁二烯假如催化装置或焦化装置的裂化深度相当深，那么就可能在液化气中找到相当量的丁二烯，这些丁二烯也是不能发生烷基化反应的，它们与酸接触后新生成的反应产物也是酸溶性的。
与乙烯相比，丁二烯更难以用分馏的方法从烷基化原料中除去。
因此，当上游裂化装置的裂化深度无法改变的时候，可以考虑用选择性加氢的方法将丁二烯转化为丁烯。
③水水能造成硫酸的稀释是不言而喻的。
因此要重视烷基化原料中水的影响。
液化气中的水在呈溶解状态时大约在500ppm左右。
更应当引起重视的是C4馏分携带的超过饱和状态的游离水，上游装置操作不当可能使C4馏分所携带游离水的量是溶解水的几倍，对酸的稀释速度相当快。
脱除这种携带水的办法是在烷基化原料进装置前先进入一个填料容器，使携带的细小的水珠聚集后分离出去。
如果在进入填料分水器之前先用反应物冷却一下进料的物流，其效果就会更好。
从分馏部分循环到反应部分的异丁烷也可能携带相当数量的水分，为了干燥这部分异丁烷，可以将这个物流与废酸相接触，这种干燥法既经济效果又好。
轻碳四选择性加氢操作规程2011.4.13
QB 中国石油兰州石化分公司企业标准Q/SY LS(CG)01－26－2009轻碳四选择性加氢装置操作规程2009年 XX月XX日发布 2009年XX月XX日实施中国石油兰州石化分公司发布QB 中国石油兰州石化分公司企业标准Q/SY LS(CG)01－26－2009轻碳四选择性加氢装置操作规程2009年 XX月XX日发布 2009年XX月XX日实施中国石油兰州石化分公司发布编审批表版本更新记录本规程在Q/SY LS(CG)01－26－2006版操作规程的基础上，根据中国石油天然气股份公司《炼化企业生产装置操作规程管理规定》及兰州石化分公司《炼化装置操作规程编制标准》（2009版）的要求进行修订。
针对近年来装置进行的技术改造，同时在使用过程中存在不足，需要进行补充和修订完善。
新修订后的操作规程要求内容全面、指标科学、变更合规、程序清晰、步骤严谨、可操作性强，符合生产操作要求，满足安全生产需要，有利于操作人员学习和执行。
本规程执行中国石油兰州石化分公司企业标准。
本规程由兰州石化公司生产处归口管理。
本规程起草单位：兰州石化公司炼油厂催化一联合车间。
第一章工艺技术规程......................................... 1-11.1 装置概况...................................................................... 1-1 1.1.1 装置简介.................................................................... 1-1 1.1.2 工艺原理.................................................................... 1-1 1.1.3 工艺流程说明................................................................ 1-2 1.1.4 工艺原则流程图.............................................................. 1-3 1.1.5 公用工程流程图.............................................................. 1-4 1.1.6 物料平衡图.................................................................. 1-6 1.1.7 污水、废气、废渣排放流程图.................................................. 1-6 1.2 工艺指标...................................................................... 1-7 1.3 质量指标...................................................................... 1-7 1.3.1 原辅材料质量指标............................................................ 1-7 1.3.2 中控（馏出口）指标.......................................................... 1-8 1.4 公用工程指标.................................................................. 1-8 1.5 环保排放及中控指标............................................................ 1-8 1.6 原辅材料消耗及能耗指标........................................................ 1-8 1.6.1 原材料消耗指标.............................................................. 1-8 1.6.2 能耗指标.................................................................... 1-9 1.6.3 动力消耗.................................................................... 1-9第二章操作指南............................................. 2-12.1 岗位操作任务.................................................................. 2-1 2.2 岗位特点...................................................................... 2-1 2.3 岗位操作原则.................................................................. 2-1 2.4 主要控制回路.................................................................. 2-1第三章开工规程............................................. 3-13.1 开工统筹图.................................................................... 3-2 3.2 开工纲要(A级) ................................................................. 3-3 3.2.1 开工材料准备................................................................ 3-3 3.2.2 开工检查准备工作............................................................ 3-3 3.2.3 引公用工程.................................................................. 3-3 3.2.4 系统试压.................................................................... 3-3 3.2.5 系统置换空气................................................................ 3-3 3.2.6 装置开工.................................................................... 3-3 3.3 开工操作(B级) ................................................................. 3-3 3.3.1 开工材料准备................................................................ 3-4 3.3.2 开工检查准备工作............................................................ 3-4 3.3.3 引公用工程.................................................................. 3-5 3.3.4 系统试压.................................................................... 3-6 3.3.5 系统置换空气................................................................ 3-83.4 辅助说明（C级）.............................................................. 3-13 3.4.1 进料前的准备及注意事项..................................................... 3-13 3.4.2 开工中的注意事项........................................................... 3-13 3.4.3 装置盲板................................................................... 3-13 3.4.4 开工过程中环境因素及控制措施............................................... 3-17 3.4.5开工过程中污染物排放及控制措施.............................................. 3-18第四章停工规程............................................. 4-14.2 停工纲要（A级）............................................................... 4-3 4.2.1 停工前准备工作.............................................................. 4-3 4.2.2 降温、降量、停进料.......................................................... 4-3 4.2.3 反应系统冷氢降温............................................................ 4-3 4.2.4 脱二甲醚系统的停工.......................................................... 4-3 4.2.5 系统放压.................................................................... 4-3 4.2.6 系统吹扫：.................................................................. 4-3 4.2.7 检查确认.................................................................... 4-3 4.3 停工操作（B级）............................................................... 4-3 4.3.1 停工前准备.................................................................. 4-3 4.3.2 降温、降量、停进料.......................................................... 4-4 4.3.3 反应系统氢气还原............................................................ 4-4 4.3.4 脱二甲醚系统的停工.......................................................... 4-5 4.3.5 系统放压.................................................................... 4-6 4.3.6系统吹扫：................................................................... 4-7 4.3.7 检查确认................................................................... 4-11 4.4 停工说明（C级）.............................................................. 4-12 4.4.1 停工注意事项............................................................... 4-12第五章专用设备操作规程..................................... 5-15.1反应器的投用与停用规程......................................................... 5-1 5.1.1反应器的投用................................................................. 5-1 5.1.2反应器的停用................................................................. 5-4 5.1.3操作指南..................................................................... 5-6 5.1.4 故障分析及处理方法.......................................................... 5-8第六章通用设备操作规程..................................... 6-16.1 压力容器...................................................................... 6-1 6.1.1 压力容器的操作工艺指标...................................................... 6-1 6.1.2 压力容器的投用与停用........................................................ 6-1 6.1.3 辅助说明.................................................................... 6-7 6.1.4 故障分析及处理方法.......................................................... 6-8 6.2 压力管道..................................................................... 6-10 6.2.1 压力管道的操作工艺指标..................................................... 6-10 6.2.2 压力管道的投用与停用....................................................... 6-106.2.4 故障分析及处理方法......................................................... 6-18 6.3 炉类设备..................................................................... 6-18 6.4 塔类设备..................................................................... 6-18 6.4.1 塔器的投用和停用........................................................... 6-18 6.4.2 辅助说明................................................................... 6-23 6.4.3 故障分析及处理方法......................................................... 6-24 6.5 反应器类设备................................................................. 6-25 6.6 常压储罐..................................................................... 6-25 6.7 换热设备..................................................................... 6-25 6.7.1 换热设备的投用和停用....................................................... 6-25 6.8 泵类设备..................................................................... 6-32 6.8.1 离心泵的开、停、切换规程................................................... 6-32 6.8.1.3离心泵切换操作规程........................................................ 6-38 6.9 压缩机....................................................................... 6-42 6.10风机类设备................................................................... 6-42 6.11电动机类设备................................................................. 6-43 6.11.1 电动机开机和停机.......................................................... 6-43 6.11.2 日常检查与维护............................................................ 6-46第七章事故处理预案.......................................... 7-17.1事故处理原则................................................................... 7-1 7.2紧急停工方法................................................................... 7-1 7.2.1 装置紧急停工的条件.......................................................... 7-1 7.2.2 装置紧急停工方法............................................................ 7-1 7.3 事故处理预案.................................................................. 7-1 7.3.1 瓦斯罐切液引起火灾.......................................................... 7-1 7.3.2 脱二甲醚塔重沸器超温泄漏.................................................... 7-3 7.3.3 装置停循环水................................................................ 7-4 7.3.4 装置停低压电................................................................ 7-4 7.3.5 装置停1.0MPA蒸汽........................................................... 7-5 7.3.6 装置停仪表空气.............................................................. 7-6 7.3.7 DCS系统死机................................................................. 7-6第八章操作管理规定......................................... 8-18.1 巡回检查规定.................................................................. 8-1 8.1.1 巡回检查时间................................................................ 8-1 8.1.2 巡回检查路线................................................................ 8-1 8.1.3巡回检查记录................................................................. 8-2 8.1.4巡回检查要求................................................................. 8-2 8.2 交接班规定.................................................................... 8-3 8.2.1 交接班时间.................................................................. 8-3 8.2.2 交接班要求.................................................................. 8-3 8.2.3 交接班内容.................................................................. 8-48.3 生产工艺调整与操作变动监控.................................................... 8-4 8.3.1 生产工艺调整与操作变动范围.................................................. 8-4 8.3.2 生产工艺调整与操作变动范围管理部门 .......................................... 8-5 8.3.3 生产工艺调整与操作变动审批过程.............................................. 8-5 8.3.4 生产艺调整与操作变动范围管理程序 ............................................ 8-5 8.3.5 生产工艺调整与操作变动管理要求.............................................. 8-5 8.4 设备润滑规定................................................................. 8-10 8.4.1 操作人员润滑职责........................................................... 8-10 8.4.2 润滑管理制度相关要求....................................................... 8-10 8.4.3 本装置设备润滑要求......................................................... 8-11 8.4.4 其他规定................................................................... 8-11 8.5 设备停送电规定............................................................... 8-11 8.6 防冻防凝规定................................................................. 8-12 8.6.1 入冬前的准备工作........................................................... 8-12 8.6.2 入冬后的工作............................................................... 8-12 8.6.3入冻前必须处理好的管线、设备：.............................................. 8-12 8.6.4开工中的正常防冻：.......................................................... 8-13 8.6.5停工防冻：.................................................................. 8-13 8.7 特殊部位采样管理规定......................................................... 8-13 8.7.1液态烃原料采样规定.......................................................... 8-13 8.7.2特殊部位采样管理规定........................................................ 8-13 8.8报警及联锁管理规定............................................................ 8-14 8.9备用设备管理规定.............................................................. 8-14 8.9.1备用设备完好标准............................................................ 8-14 8.9.2备用设备盘车操作及记录要求.................................................. 8-14 8.9.3本装置备用设备定期切换操作及记录要求........................................ 8-14 8.9.4备用设备维护保养要求........................................................ 8-14 8.10污染物排放规定............................................................... 8-14 8.10.1废水排放管理规定........................................................... 8-15 8.10.2废气排放管理规定........................................................... 8-15 8.10.3固体废物管理规定........................................................... 8-15 8.10.4 大检修排污规定............................................................ 8-16 8.10.5 管理措施.................................................................. 8-16 8.11 定期操作规定................................................................ 8-16 8.11.1 催化剂装填的操作规定...................................................... 8-16 8.11.2 脱水日常注意事项.......................................................... 8-17 8.11.3 日常作业规定.............................................................. 8-17 8.12临时操作管理规定............................................................. 8-17 8.12.1节假日期间生产管理的有关规定............................................... 8-17 8.13 其他规定.................................................................... 8-18第九章仪表控制系统操作..................................... 9-19.1 控制系统概述.................................................................. 9-1 9.1.1 DCS控制系统概述............................................................. 9-19.1.2 自动控制控制系统概述........................................................ 9-1 9.2 控制系统使用说明.............................................................. 9-1 9.2.1 DCS系统的使用说明........................................................... 9-1 9.2.2 调节器使用说明............................................................. 9-15 9.3 装置特殊和复杂仪表控制回路说明及流程图 ....................................... 9-16 9.4 报警联锁控制系统............................................................. 9-16 9.5 机组控制系统................................................................. 9-16第十章安全环保技术规程.................................... 10-110.1 安全知识.................................................................... 10-1 10.1.1 急救知识.................................................................. 10-1 10.1.2 人工呼吸与心脏复苏的操作方法 .............................................. 10-3 10.1.3 个人防护器具使用知识...................................................... 10-4 10.1.4 火灾事故防护知识.......................................................... 10-4 10.2 安全规定.................................................................... 10-6 10.2.1 装置安全生产规定.......................................................... 10-6 10.2.2 装置开工安全规定.......................................................... 10-9 10.2.3 装置停工检修安全规定...................................................... 10-9 10.2.4 有毒有害和可燃气体报警仪报警处理规定 ..................................... 10-10 10.3 环保和清洁生产规定......................................................... 10-10 10.3.1 清洁生产定义............................................................. 10-10 10.3.2 本装置环保和清洁生产规定................................................. 10-10 10.4 装置历史上发生的主要事故（事件）、处理方法及经验教训 ........................ 10-11 10.4.1 高处动火无防止火花溅落措施，点燃泄漏氢气 ................................. 10-11 10.5 本装置主要危害（原料、产品、中间产品、辅产品）的有关参数 ................... 10-11 10.5.1 本装置危险化学品特性：................................................... 10-11 10.5.2 本装置其他职业病危害..................................................... 10-13 10.6 本装置正常生产时污染物主要排放部位、排放的主要污染物及处置原则 ............. 10-14 10.7 本装置环境因素识别及风险消减措施 ........................................... 10-14 10.7.1 本装置环境因素识别及控制措施 ............................................. 10-14 10.7.2 设备故障泄漏控制与处理原则............................................... 10-15 10.8 装置检修期间环境因素识别及控制措施 ......................................... 10-16 10.8.1 装置检修期间污染物排放及控制措施 ......................................... 10-16 10.8.2 装置检修污染物排放及处置原则 ............................................. 10-16第十一章附录.............................................. 11-111.1 工艺控制流程图（PID）....................................................... 11-1 11.1.1 工艺流程.................................................................. 11-1 11.1.2公用工程流程............................................................... 11-2 11.2 设备明细表.................................................................. 11-3 11.2.1冷换设备规格表............................................................. 11-3 11.2.2塔器规格表................................................................. 11-3 11.2.3 反应器及容器规格表........................................................ 11-3 11.2.4机泵....................................................................... 11-311.3主要设备结构图............................................................... 11-4 11.3.1 反应器结构图.............................................................. 11-4 11.3.2 脱二甲醚塔结构图.......................................................... 11-5 11.4 装置平面布置图.............................................................. 11-6 11.5 有毒有害和可燃气体报警仪布置图 ............................................. 11-10 11.6 有毒有害和可燃气体报警位号对照表 ........................................... 11-11 11.7 火警报警系统布置图......................................................... 11-11 11.8 火警报警系统............................................................... 11-11 11.9 装置放射源一览表........................................................... 11-11 11.10 消防设施布置图............................................................ 11-12 11.10.1消防设施布置图（一层）................................................... 11-12 11.10.2消防设施布置图（二层）................................................... 11-13 11.11 安全附件一览表............................................................ 11-14 11.11.1安全附件一览表........................................................... 11-14 11.11.2 直读式仪表一览表........................................................ 11-14 11.12 控制参数报警连锁一览表.................................................... 11-14 11.13 污水、雨水下水井、检查井平面位置图 ........................................ 11-15 11.14 环保设施一览表............................................................ 11-16 11.14.1 环保装置表.............................................................. 11-16 11.14.2 环境应急设施表.......................................................... 11-16 11.14.3 环境应急物资表.......................................................... 11-16 11.15 在线质量仪表一览表........................................................ 11-16 11.16 常用基础数据.............................................................. 11-16第一章工艺技术规程1.1 装置概况1.1.1 装置简介兰州石化公司轻碳四选择性加氢装置由齐鲁石化研究院设计，选用齐鲁石化研究院研制的QSH —01型催化剂，原设计处理量为10.4万吨/年，1999年8月建设，2000年11月投产。
碳四综合利用操作规程
碳四综合利用操作规程1 正常开工和停工 (1)1.1开工条件准备 (1)1.2.1 工艺过程描述； (1)1.2.2 主要操作条件 (3)1.3开工方案及步骤 (4)1.3.1 反应部分开工操作步骤 (4)1.3.2 分馏部分开工操作步骤 (8)1.4停工步骤 (8)1.4.1 反应部分停工操作步骤 (9)1.4.2 分馏部分停工操作步骤 (9)2 紧急事故处理和应急预案 (9)2.1事故处理原则 (9)2.2紧急停工 (10)2.2.1 紧急停工原因 (10)2.2.2 紧急停工原则 (10)2.2.3 步骤 (10)2.3停电事故处理 (11)2.3.1 主操 (11)2.3.2 副操 (11)2.4反应器压力超高事故预案 (11)2.5停循环水 (12)2.6停风 (12)2.7反应进料加热炉炉管破裂 (12)2.8进料中断 (12)2.9DCS操作站死机 (12)3.1晃电 (13)1 正常开工和停工当系统热运工作已经完成，装置可以准备正式开工了。
每一次开车，都有可能不同，这要视前一次停车情况和本次装置运行要求而定。
但是，任何对常规开工程序的变更，都应在主管人员指示下进行，并记录在案。
切记，易燃易爆性气体决不允许轻易送进工艺管线和容器。
如果管线及设备内含有空气，必须用氮气进行吹扫置换。
同样，也不允许空气进入含有易燃易爆性气体管道和设备。
在装置建成的第一次开工时，厂方应成立开工小组，进行管理、协调，以保证各项工作有条不紊地进行。
1.1 开工条件准备装置正式开车前，应再次检查落实各项准备工作，以使问题发生率降至最低，确保开车成功。
开工前应对分析工作进行确认：a. 各种分析方法、手段已按规范要求建立；b. 各种标样建立完毕；c. 各种仪器、器具整理、调校完毕。
试剂、化学品备齐；d.分析人员已安排落实1.2.1 工艺过程描述；碳四异构化是以碳四作为原料，在非临氢的条件下，在一定的温度下，在催化剂的作用下把碳四中正丁烯、反丁烯、顺丁烯，转化为异丁烯。
碳四系列典型产品的生产工艺
第一节 丁二烯的生产
(三) 工艺流程
第一节 丁二烯的生产
2. 绝热式固定床反应器生产丁二烯的工艺流程
第一节 丁二烯的生产
(四) 物料衡算
以下以流化床法丁烯氧化脱氢生产丁二烯为例进行氧 化工段的物料衡算。
1. 基础数据 (1)年产量 18000t/年丁二烯，年开工时数8000h。 (2)配料比 丁烯∶氧∶水=1∶0.7∶10 (摩尔比)。 (3)计算参数 正丁烯转化率67.78%；丁二烯选择性 90%；丁二烯收率61%；一氧化碳收率1.512%；二氧化碳 收率4.85%。均指摩尔分数。 含氧有机化合物收率：酮 (以 丙 酮 计)0.223%；醛 (以 乙 醛 计)0.08%；呋 喃0.115%；均指摩尔分数。异丁烯转 化率为100%，其中50%转化为一氧化碳，50%转化为二氧 化碳。
第一节 丁二烯的生产
丁二烯在常温常压下为无色而略带大蒜气味的 气体，沸点为268.6K，空气中的爆炸极限 (体积分 数)为2%~11.5%。丁二烯微溶于水和醇，易溶于苯 、甲苯、乙醚、氯仿、无水乙腈、二甲基甲酰胺、 糠醛、二甲基亚砜等有机溶剂。丁二烯具有毒性， 低浓度下能刺激黏膜和呼吸道，高浓度能引起麻醉 作用。工作场所空气中允许的丁二烯浓度为 ≤0.1mg/L。
第一节 丁二烯的生产
(四) 物料衡算
5. 物料衡算
第一节 丁二烯的生产
(四) 物料衡算
5. 物料衡算
第一节 丁二烯的生产
(四) 物料衡算
5. 物料衡算 进反应器混合物料 (含循环气)的流量和组成列于表68中。
第一节 丁二烯的生产
(四) 物料衡算
5. 物料衡算 进反应器混合物料 (含循环气)的流量和组成列于表6-8中。
(二) 工艺条件 4. 氧烯摩尔比 如表6-5所示，随着氧烯摩尔比的增加，转化率 增加，而选择性下降。
混合碳四装置性能的考核标定
2019年3月 | 177中的二烯烃含量和1-丁烯的损失多少进行调整。
催化剂活性较强，反应器的入口温度和系统压力均在设计值的下限运行，氢炔比也在设计指标范围之内，单烯烃的饱和率高于设计值，1-丁烯的损失过大。
在80%生产负荷下氢炔比要比60%的生产负荷低37.2%，反应温度和压力降低，单烯烃的饱和率比较接近(表1)。
系统的操作弹性较宽，后续系统优化操作提升空间较大。
表1 加氢催化剂运行指标对比项目加氢后二反应产物二烯烃含量(ppm)氢炔比(mol/mol)单烯烃饱和率(%)反应压力(MPa)反应器入口温度(℃)设计值≤20 1.5～4.0≤1 1.5～2.040～8060%负荷＜0.1 2.184 2.41 1.6138.980%负荷＜0.11.3722.501.5632.6 备注：氢炔比的计算采用不同负荷标定期间氢气消耗总量和原料中二丁烯含量平均值。
单烯烃饱和率按照原料和二反产物中的正丁烷含量计算。
2.2 产品收率达标分析60%生产负荷标定期间主要产品的收率达到96.44%。
80%生产负荷标定时间为72小时，共计加工原料碳四1426.36吨，平均加工量19.81吨/小时，达到设计满负荷(25吨/小时)的79.24%，符合标定要求。
液化气并入重碳四外采，燃料气没有产出。
重碳四、1-丁烯和MTBE 主要产品的收率达到99.18%，高于设计收率1.74个百分点。
在不同负荷下生产，由于掺混外购原料组分波动，各产品收率之间的差异比较大， 主要体现在重碳四和1-丁烯的收率上面， MTBE 收率的比较稳定。
整体看装置在高负荷下产品的总液收率可以达到设计指标要求，装置整体运行平稳操作弹性比较富余。
80%生产负荷的总液收要高于60%生产负荷2.74个百分点，高负荷状态下生产过程损失要低。
产品的收率方面，60%和80%生产负荷1-丁烯的回收率分别是82.81%和84.25%，均低于88.67%的设计回收率指标。
2007年兰州石化公司碳四抽提装置“2.06”火灾事故
图2、碳四抽提装置脱重工序工艺流程简图
二、事故经过
2007年2月6日，合成橡胶厂碳四车间针对脱重塔 再沸器H-125a/b/c/d加热效果不好的问题，经过车间 调度会讨论分析，怀疑是再沸器H-125/d底部U型弯管 中聚集了亚硝酸钠水溶液造成换热效果差，并决定对再 沸器H-125/d进行检查确认。15时左右，车间主任、生 产副主任、工艺技术员、车间高级技师及当班操作人员 共 6 人进入现场进行检查确认。
二、事故经过
15时15分左右，当6名员工正在现场讨论下一步处 理方案时，排出的液体突然发生闪爆着火，在人员撤离 现场的同时， 再沸器H-125/d发生爆炸， 造成再沸器 上封头崩开，并导致H-125/d进脱重塔（T-112A）管 线断裂，塔内物料喷出着火。
车间主任带伤组织操作人员紧急停工，并将着火部 位的设备与装置其它设备进行切断，防止事故影响其它 部位。同时，通知临近的相关装置停工。
最后，明火于2月7日21时熄灭。
二、事故经过
事故发生后，公司立即启动事故应急预案，公司领 导及部门管理人员立即赶赴现场，全力组织和指挥灭火 抢险和事故处理工作。
同时，公司迅速启动环境应急预案，将初期消防水 利用装置围堰引入化工污水处理系统，为防止消防水对 雨排系统造成污染，立即组织对雨排水进行连续监测。
二、事故经过
消防水停止排放后，环境监测站继续对橡胶厂雨排 进行连续监测，从监测数据来看，全部达标排放。经请 示兰州市环境保护局及环境监测站同意，2月8日停止连 续监测，将橡胶厂雨排纳入正常监测。
三、事故原因
经调查分析，事故的初步原因如下： ㈠ 直接原因 再沸器H-125/d中存在丁二烯过氧化物和端聚物。 排出的淡黄色带泡沫状液体中含有丁二烯过氧化物和端 聚物，遇空气自燃闪爆，在第一次闪爆的冲击和再沸器 壳程持续加热的情况下，再沸器内的丁二烯过氧化物和 端聚物激烈反应，造成再沸器爆炸，是引发事故的直接 原因。同时，不排除丁二烯硝基化合物存在的可能。
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碳四装置工艺流程
碳四装置的工艺流程包括以下步骤：
1.醚化后的碳四原料进入甲醇水洗塔进行水洗萃取，萃取后的碳四原料进入碳四原料罐进行沉降脱水。
2.经碳四原料泵送至碳四换热器换热，再经碳四原料加热器加热到一定温度后与来自氢气稳压罐的氢气混合，进入碳四加氢反应器进行选择性加氢反应。
3.反应油气经节流调节阀降压后，进入脱轻塔。
塔顶轻组分经冷凝冷却器冷凝后，进入脱轻塔回流罐，不凝气自罐顶排至瓦斯管网作为燃料气，冷凝液体经脱轻塔回流泵全回流至脱轻塔顶部。
4.塔底的精制碳四先经碳四换热器换热，再经精制碳四冷却器冷却至40℃后去烷基化部分。
5.甲醇水洗塔底部为含甲醇的萃取水，经釜液换热器换热后进入甲醇回收塔中部。
塔顶甲醇油气经甲醇回收塔顶冷凝器冷却至40℃后，进入甲醇回流罐，由甲醇回流泵抽出，一部分打回塔顶作回流，一部分送出装置。
6.甲醇回收塔底部的解析水经釜液换热器换热后，由萃取水泵打入萃取水冷却器，冷却至40℃后返回甲醇水洗塔上部循环使用。
请注意，这只是一般的工艺流程，具体的工艺流程可能会根据装置和工艺的不同有所调整。