毕业设计—苯乙烯装置工艺基础知识培训教材.doc

苯乙烯装置培训资料（二）工艺基础知识培训教材青岛炼化公司苯乙烯单元前 言 青岛炼化公司乙苯-苯乙烯联合装置基础设计于2009年7月获得中石化批复，计划于2010年底装置建成中交。乙苯装置由中石化洛阳石油化工工程公司（LPEC）设计，苯乙烯装置由中石化上海工程有限公司（SSEC）设计。乙苯装置采用中石化自主知识产权的SGEB催化干气制乙苯技术，苯乙烯装置采用乙苯负压绝热脱氢工艺技术。苯乙烯装置的建成投产，将进一步提高青岛炼化公司的盈利能力，为“争当炼化企业排头兵”做出贡献。为做好苯乙烯单元的职工培训工作，确保装置一次开车成功，苯乙烯单元组织编写了这本工艺基础知识培训教材。教材主要编写人员：徐相伟、崔永刚、牛迪、陈文武、林昊健。教材编写过程中，得到了苯乙烯项目部、生产技术管理部、机动工程部、HSE管理部等部门的大力支持，在此表示感谢。对于教材中的不足，恳请专家、读者批评指正。 目 录 前 言11 概述11.1 苯乙烯的用途及市场11.1.1 PS11.1.2 ABS和SAN21.1.3 丁苯橡胶SBR41.1.4 不饱和聚酯树脂41.1.5 苯乙烯系热塑性弹性体41.1.6 其它方面41.2 乙苯及苯乙烯的主要生产技术51.2.1 乙苯生产技术及其发展趋势51.2.2 乙苯脱氢制苯乙烯生产技术及其发展趋势81.3 苯乙烯的性质及质量标准121.3.1 物理性质121.3.2 化学性质131.3.3 质量标准131.4 国内苯乙烯装置简介141.5 苯乙烯装置有关的基础概念及计算171.5.1 反应转化率171.5.2 反应选择性171.5.3 空速181.5.4 水比181.5.5 过剩空气系数181.5.6 加热炉热效率191.5.7 物耗191.5.8 能耗201.6 苯乙烯催化剂211.6.1 催化剂的定义211.6.2 催化剂的作用211.6.3 催化剂的作用机理221.6.4 催化剂的组成221.6.5 催化剂的分类231.6.6 催化剂的失活231.6.7 烷基化催化剂SEB-08231.6.8 烷基转移催化剂AEB-1H261.6.9 乙苯负压脱氢催化剂GS-11271.7 苯乙烯阻聚剂311.7.1 阻聚剂的定义311.7.2 阻聚剂的阻聚原理311.7.3 阻聚剂的分类311.7.4 阻聚剂的发展历程311.7.5 防止苯乙烯爆聚应采取的措施341.8 固定床反应器341.8.1 固定床反应器分类341.8.2 流体的变质量流动351.8.3 轴向反应器351.8.4 径向反应器361.8.5 轴径向反应器371.9 薄膜蒸发器381.9.1 薄膜蒸发器的结构和原理381.9.2 薄膜蒸发器的主要特性382 装置概况402.1 概述402.2 技术来源及特点402.2.1 乙苯部分402.2.2 苯乙烯部分412.3 工艺技术指标412.3.1 乙苯部分412.3.2 苯乙烯部分432.4 主要技术经济指标442.5 原料、产品、副产品及辅助材料技术规格452.5.1 原料规格452.5.2 产品规格472.5.3 副产品规格482.5.4 催化剂规格512.5.5 化学品规格532.6 装置物料平衡542.6.1 乙苯部分542.6.2 苯乙烯部分552.7 公用工程规格及能耗552.7.1 公用工程规格552.7.2 装置能耗572.8 分析控制一览表592.8.1 乙苯部分592.8.2 苯乙烯部分613 生产工艺原理633.1 烷基化反应制乙苯工艺原理633.1.1 反应机理633.1.2 化学反应633.1.3 影响反应和催化剂性能的有关因素653.2 烷基转移反应制乙苯工艺原理673.2.1 原理、反应式673.2.2 操作变量对反应的影响673.2.3 工艺说明683.2.4 关键控制683.3 脱氢反应制苯乙烯工艺原理683.3.1 原理、反应式683.3.2 影响因素693.4 精馏过程原理723.4.1 基本概念723.4.2 精馏原理和过程733.4.3 精馏过程的必要条件763.4.4 全塔物料衡算773.4.5 主要参数控制784 工艺流程说明824.1 乙苯部分工艺流程824.1.1 催化干气脱丙烯系统824.1.2 反应系统824.1.3 尾气吸收系统834.1.4 分离系统834.1.5 热载体系统854.1.6 产汽系统854.1.7 热水和冷冻水系统854.1.8 乙苯中间罐区864.2 苯乙烯部分工艺流程864.2.1 脱氢反应系统864.2.2 油水分离及凝液回收系统874.2.3 尾气压缩及吸收系统884.2.4 苯乙烯精馏系统894.2.5 阻聚剂系统924.2.6 苯乙烯辅助系统924.2.7 苯乙烯罐区935 其它辅助系统955.1 储运系统955.1.1 概述955.1.2 相关操作975.1.3 油品计量1015.1.4 质量流量计计量和液位计使用操作1125.2 循环水系统1145.2.1 循环水场概况1145.2.2 工艺原理1145.2.3 主要化工原料原理和作用1165.3 溴化锂制冷机组1175.3.1 机组组成1175.3.2 工作原理1176 现场通用操作1196.1 加热炉1196.1.1 加热炉点火投用1196.1.2 加热炉的正常操作1206.1.3 加热炉常规故障及其处理1226.1.4 加热炉的正常停车1236.2 冷换设备1246.2.1 换热器1246.2.2 冷却器1256.2.3 空冷器1266.2.4 重沸器1286.2.5 蒸汽发生器1286.3 采样器1296.3.1 普通气体采样器1296.3.2 密闭采样器1306.4 阀门1316.4.1 阀门开关1316.4.2 控制阀改副线1316.4.3 气缸阀的操作1326.4.4 电动阀的操作1326.4.5 阀门操作注意事项1346.5 液位计1356.5.1 液位计投用1356.5.2 液位计冲洗1366.5.3 液位计叫水操作1366.5.4 液位计隔离后投用程序1376.6 压力表1376.6.1 压力表的选用1376.6.2 压力表的安装1376.6.3 压力表的投用1386.7 安全阀1386.7.1 安全阀的投用1386.7.2 安全阀的切换1386.7.3 安全阀的停用1386.8 减温减压器1396.8.1 减温减压器投用前检查1396.8.2 暖管与升压1396.8.3 投用1396.9 汽包排污操作1396.9.1 定期排污操作1396.9.2 连续排污操作1406.10 容器切水1406.11 加装、拆除盲板1406.11.1 拆盲板1406.11.2 装盲板1416.12 消防蒸汽带引汽操作1416.13 伴热线投用操作1416.14 由正常压控改放火炬流程的操作1426.15 系统引介质1426.15.1 引风1426.15.2 引蒸汽1436.15.3 引氮气1436.15.4 引燃料气1446.15.5 引循环水1456.16 普通离心泵1456.16.1 启动前的准备工作1456.16.2 启动步骤1466.16.3 停泵1466.16.4 泵的切换1476.16.5 泵的日常维护和检查1476.16.6 停泵维修1486.16.7 泵的常见故障处理1486.16.8 注意事项1506.17 普通柱塞泵1506.17.1 开泵前的准备1506.17.2 启动步骤1506.17.3 停泵步骤1506.17.4 正常维护1506.17.5 常见故障与处理1516.18 磁力泵1516.18.1 范围1516.18.2 准备1516.18.3 启动1516.18.4 切换1526.18.5 停泵1536.18.6 注意事项1536.18.7 运行维护1536.18.8 常见故障及处理方法1547 生产过程的自动控制1557.1 DCS系统1557.2 SIS系统1557.3 相关仪表基础知识1567.3.1 测量仪表1567.3.2 生产过程的自动调节1618 装置开车1718.1 苯乙烯装置的首次开车准备1718.1.1 编制装置的开工方案1718.1.2 吹扫和冲洗1718.1.3 公用工程准备1768.1.4 电气、仪表、DCS、联锁系统调试合格1778.1.5 机泵设备试车1778.1.6 压缩机的试车1788.1.7 水联运试车1828.1.8 催化剂填装1858.1.9 装置气密试验1868.1.10 装置氮气置换1878.1.11 检查确认消防安全系统1878.1.12 烘炉1878.1.13 按开车要求确认工艺系统1898.2 乙苯部分有烃化液开工1898.2.1 开工原料的准备1898.2.2 热载体系统的试运1898.2.3 溴化锂制冷系统试运1938.2.4 脱丙烯系统开工1938.2.5 处理烃化液1938.2.6 苯循环升温1948.2.7 烃化反应器开工1948.2.8 乙苯精馏系统调整操作1948.2.9 反烃化反应器开工1948.3 苯乙烯部分开工1948.3.1 脱氢反应系统开工1948.3.2 凝液回收系统开工1968.3.3 苯乙烯精馏系统开工1969 安全、环保及节能降耗1979.1 安全生产规程1979.1.1 防火防爆安全规定1979.1.2 防触电安全规定1979.1.3 安全用火制度1979.1.4 容器安全使用规程1989.2 苯乙烯装置的安全1999.2.1 苯乙烯装置存在的主要工艺危险1999.2.2 苯乙烯装置各区域的安全设施2009.2.3 苯乙烯装置的安全注意事项2019.3 化学危险品的危害及防护2079.3.1 化学品的使用2079.3.2 化学品的防护与急救2079.4 环保2169.4.1 废气处理2169.4.2 废水处理2179.4.3 固体废弃物处理2189.5 节能降耗2199.5.1 苯乙烯装置的能量、水、物耗的分布2199.5.2 苯乙烯装置的主要节能措施2209.5.3 苯乙烯装置的主要节水措施2219.5.4 苯乙烯装置的主要降低物耗措施2229.6 消防、气防器材的使用2249.6.1 二氧化碳灭火器2249.6.2 干粉灭火器2249.6.3 空气呼吸器佩戴步骤2249.6.4 压力式泡沫比例混合器225附表一：设备一览表227附表二：界区条件表2551 概述1.1 苯乙烯的用途及市场苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料，它是仅次于聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、环氧乙烷（EO）的第四大乙烯衍生产品，主要用于生产聚苯乙烯（PS）、丁苯橡胶（SBR），也可用于生产丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-丙烯腈树脂（SAN）和不饱和树脂，苯乙烯系列树脂的产量在合成树脂产量中仅次于聚乙烯、聚氯乙烯而位于第三位。

1.1.1 PS聚苯乙烯（PS）是苯乙烯最重要的衍生物，产品包括通用型聚苯乙烯（GPPS）、耐冲击型聚苯乙烯（HIPS）以及可发泡聚苯乙烯（EPS）等。目前BASF和DOW公司是世界聚苯乙烯树脂产能最大的企业，生产能力分别达到207.9万吨/年和181.7万吨/年，2006年Total收购了BP在欧洲的GPPS/HIPS业务，使得其能力达到了142.3万吨/年，成为世界上第三大聚苯乙烯生产商。2008年中国石化拥有聚苯乙烯装置6套（含赛科和扬巴装置），总生产能力77.9万吨/年，其中EPS装置1套（扬巴），生产能力4万吨/年，GPPS/HIPS装置5套，生产能力73.9万吨/年。2008年，国内聚苯乙烯消费量为369.1万吨，其中GPPS/HIPS消费量为240.5万吨，EPS消费量为134.6万吨。目前，我国GPPS/HIPS的主要应用领域是电子电器、日用品和包装材料，2008年三者分别占中国GPPS/HIPS消费总量的41.4%、32.6%和10.1%。我国电子电器行业的快速发展，使GPPS/HIPS消费量有了较大提高。电子电器行业是我国聚苯乙烯树脂用量最大的行业，GPPS/HIPS主要用于制作家电及电子产品的外壳、零部件、冰箱板材以及音像制品等。