工艺说明书

1 工艺设计基础„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2 1.1 装置能力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.2 装置组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.3 原料、产品和副产品技术规格„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.4 催化剂技术规格„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 1.5 原料、催化剂消耗量和产品、副产品产量„„„„„„„„„„„„„„„„7 1.6 公用工程规格„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 1.7 公用工程消耗定额和综合能耗„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 2 工艺说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 2.1 生产方法及技术特点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 2.2 工艺流程简述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 2.3 主要操作条件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 2.4 物料平衡„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 2.5 设备汇总表„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20 2.6 工艺节能、节水„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20 2.7 安全与卫生„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 2.8 “三废”处理方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„23 2.9装置配管设计说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25

2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 2 页 共 27 页 1 工艺设计基础

1.1 装置能力

装置规模：3万吨/年 MTBE 15万吨/年 芳构化。

操作时间：MTBE单元8000小时／年，芳构化7500小时／年，连续操作。 操作弹性：MTBE 70～105％ 芳构化60～120％ 1.2 装置组成

15万吨/年轻烃芳构化装置为大庆联谊石化股份有限公司助剂厂新建的一套装置。由MTBE、芳构化两个单元组成，MTBE单元由醚化反应系统、催化蒸馏系统、甲醇回收系统和公用工程系统组成，芳构化单元由加热反应部分，吸收解析部分，稳定部分，脱重部分，再生循环气和公用工程部分组成，公用系统包括中控室、变配电室。 1.3 原料、产品和副产品技术规格 1.3.1 原料规格

本装置MTBE单元使用的主要原料为气体分馏装置所产的碳四（大庆炼化公司），和工业甲醇（外购）。原料碳四由林源碳四罐区提供，经管道送入本装置；工业甲醇由罐区经管道送入本装置。芳构化单元使用的醚后碳四原料由老MTBE装置和本装置经管道提供，轻油由罐区经管道提供。原料规格见表1.3-1、1.3-2、1.3－3。

表1.3-1 原料碳四规格

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项 目 丙烷 丙烯 异丁烷 丁烯－1 异丁烯 正丁烷 顺丁烯－2 1，3－丁二烯 反丁烯-2 C5+ 总计 单位 %（wt） %（wt） %（wt） %（wt） %（wt） %（wt） %（wt） %（wt） %（wt） %（wt） 组成 0.55 0.00 30.72 9.51 18.98 11.79 12.68 0.00 15.77 0.00 100.00 备注

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 3 页 共 27 页 表1.3-2 甲醇规格

序号 1 2 3 项 目 甲醇含量 游离碱(以 NH计) 水份 总计 3单位 %(wt) %(wt) %(wt) 组成 ≥99.85 ＜0.0005 ＜0.15 100 注：甲醇质量执行国家标准《工业用甲醇》（GB338－2004）。 表1.3-3 原料轻油规格

分析项目 密度，g/cm3 20 含s,ppm 含N,PPm 含Cl,ppm 金属含量，ppb 残碳，m% 水含量，v% 溴指数，mgBr/100ml 馏程，v% 初馏点 10 30 50 70 90 98 性质 0.721 81 5 2 20 无 痕迹 15 ℃ 45 68 83 107 131 154 162 1.3.2 产品规格

产品规格见表1.3-4、1.3-5、1.3-6、1.3-7。

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 4 页 共 27 页 表1.3-4 MTBE产品规格

序号 1 2 3 4 项 目 MTBE含量 甲醇 C4 异丁烯二聚物 总计 单位 %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) 指标 ≥95.0 ≤0.5 ≤0.5 ≤2.5 100 备注

表1.3-5 产品MTBE等级表

质量指标 指 标 名 称 一 级 纯 度 %

表1.3-6 芳构化油规格

项目名称 芳烃含量 烯烃含量 苯含量 辛含量 密度 硫 糖度@37.8℃ 单位 m% m% m% Kg/m3 Ppm Mpa.s 5% 10% 50% ASTM D86℃ 90% 95% 100% 155 167 187 247 249 252 698 35.7 0.38 54 61 100 轻芳构化油 重芳构化油 25～35 2～12 ≤2 ≥85 776 153 1.23 213 215 229 备注 98.2 二 级 95.0 Q/SH013.1.202 试 验 方 法

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 *

第 5 页 共 27 页 表1.3-7 产品液化气、富氢燃料气规格

项目名称 密度 总硫 主要组成： H2 C1 C2 组成 C3 C4 C5+ 总烯烃 单位 Kg/m3 Ppm v% v% v% v% v% v% v% v% 富烃燃料气** 9.4 1467 21.67 55.41 17.18 0.00 0.66 5.08 ≧5.00 贫烯液化气 537 37.8 0.02 1.58 3.24 11.72 82.88 0.56 *产品质量指标保证值需建设方在催化剂订货时，由催化剂方进行最终确认。

*富氢燃料气中夹带的C5+含量较大，建议引至厂区催化裂化装置进行进一步的处理，以回收该部分油气。 1.3.3 副产品规格

本装置副产品为剩余碳四，其典型组成见表1.3-8。

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 6 页 共 27 页 表1.3-5 剩余碳四副产品规格表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项 目 丙烯 丙烷 丁烯－1 顺-2-丁烯 反-2-丁烯 异丁烯 正丁烷 异丁烷 水 二甲醚 总计 单位 %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) %(wt) 组成 0.00 0.67 11.67 15.49 19.34 0.38 14.52 37.85 0.06 0.02 100 备注 1.4 催化剂技术规格

本装置使用的催化剂有醚化催化剂、甲醇净化剂、芳构化催化剂。

醚化催化剂必须采用交换容量大于或等于5.2mmol H·g-1（干）的树脂催化剂，本设计参考D-006型催化剂，其规格见表1.4-1、1.4－2甲醇净化剂与醚化催化剂为同一种催化剂。

表1.4-1 醚化催化剂规格

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

项 目 外观 含水量 功能基团容量 湿真密度 湿视密度 机械强度 平均孔径 比表面积 粒度 最高耐热温度 出厂型式

单位 % mmol H·g-1（干） g·mL-1 （20℃） g·mL-1 % nm m2·g-1 % ℃

指标 深灰色或黑褐色 不透明球状颗粒 50～58 ≥5.2 1.15～1.25 0.70～0.85 ≥95 30～45 30～50 （0.355～1.25mm）≥95 120 氢型

备注

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 7 页 共 27 页 表1.4-2 芳构化催化剂规格

催化剂牌号 形状 尺寸，mm 孔体积，ml/g 比表面积，m2/g 侧压强度，N/cm 装填密度，tm Al2O3 m% SiO2 m%

3GZ-10 三叶草条状 D2～3×3～10 ≦0.30 ≦280 ≦120 ≥0.68 ≥31 ≥64 1.5 原料、催化剂消耗量和产品、副产品产量

装置原料、催化剂消耗量和产品、副产品产量见表1.5-1、1.5-2、1.5-3。

表1.5-1 装置原料、催化剂消耗量表 序号 1 1.1 1.2 2 项 目 原料 碳四 甲醇 催化剂 单位 t t m3 m3 m 3每吨产品 MTBE 3.373 0.36 1.3×10-3 8.61×10-4 每小时 12.65 1.338 4.88×10-3 3.23×10-3 1.96 每年 10.12×104 1.09×104 39.1注1 51.7/2年 44.1/3年 2.1 散装醚化催化剂 2.2 塔内醚化催化剂 2.3 芳构化催化剂 注： 1、R-101、102、103中催化剂（39.1m3）使用寿命为一年；T-101中催化剂（51.7m3）使用寿命为二～三年。

表1.5-2 MTBE单元产品、副产品产量表

序号 1 1.1 项 目 产品 MTBE 单位 t 每小时 3.750 每年 3.00×10 4备注 辽宁省石油化工规划设计院持有国家甲级工程设计证书：A121006270; 本文件未经许可不得向第三方扩散。

2 2.1

2011.41－GY01 副产品 剩余碳四 0 t 工艺说明书 第 8 页 共 27 页 10.246 8.20×104 表1.5-3 芳构化单元产品产量表

序号 1 1.1 2 2.1 项 目 轻芳构化油 重芳构化油 富氢燃料气 含烯液化气 单位 t t t t 每小时 9.030 0.420 0.350 10.200 每年 6.77×104 0.32×104 0.26×104 7.65×10 4备注 1.6 公用工程规格 1.6.1 供水

（1）新鲜水（低压消防水）

1/2总硬度 ≤3.0mmol/L

总碱度 ≤3.8mmol/L 浊度 5.0 NTU 全硅 ≤10.0mg/L 余氯 ≤0.3mg/L COD（Mn） ≤4.0mg/L pH 7.0～8.6 溶解固形物 ≤260.0mg/L 色度 ≤5度 悬浮物 ≤10.0mg/L 溶解氧 ≤14.0mg/L 总铁 ≤0.3mg/L 氯离子 ≤30.0mg/L 温度 4～25 ℃ 压力 0.2～0.4 MPaG 设计温度 60℃

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 9 页 共 27 页 设计压力 0.68 MPaG （2）循环水水质

污垢热阻值 5.16×10m·K/W 浓缩倍数 ≥5.0 氯离子 ≤300 mg/L 悬浮物 ≤10.0mg/L 浊度 ≤15.0 NTU 总铁 ≤1.0 mg/L 余氯 0.3～0.5 mg/L 石油类 ≤5.0mg/L

pH 7.0～9.5（根据水处理药剂配方确定） 给水温度 ≤30 ℃

给水压力 0.45～0.55MPaG 回水温度 ≤40 ℃ 回水压力 ≥0.25MPaG 设计温度 60℃ 设计压力 0.68 MPaG

注：回用水作为循环水补水时，须保证回用水加入后，氯离子浓度能够满足上述指标要求。 1.6.2 供电 供电参数:

6.0 kV±5% , 50±0.5 Hz ，三相交流，中性点经消弧线圈接地。 380／220 V , 50±0.5 Hz ，三相交流四线制，中性点直接接地。 电力线路： 用电设备≥150 kW，6 kV供电 用电设备＜150 kW，380V供电 控制线路： 高压电气设备 直流220 V 低压电气设备 交流380／220 V 照明线路： 正常照明 交流220 V, 50±0.5 Hz 事故照明 交流220 V, 50±0.5 Hz

-4

2

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 10 页 共 27 页 仪表、计算机用电： 交流 220V±10% , 50±0.5 Hz 1.6.3 供热 （1）伴热水

供水温度 110℃ 供水压力 0.5～0.7MPaG 回水温度 70℃ 回水压力 0.3MPaG 设计温度 130℃ 设计压力 0.7MPaG （2）采暖水

供水温度 95℃ 供水压力 0.5～0.7MPaG 回水温度 70℃ 回水压力 0.3MPaG 设计温度 115℃ 设计压力 0.7MPaG （3）低压蒸汽S11

温度 280±20℃ 压力 1.0±0.05 MPaG 设计温度 310℃ 设计压力 1.2 MPaG （4）LP 蒸汽（S3）

温度 210±10℃ 压力 0.35±0.1MPaG 设计温度 280℃ 设计压力 0.7MPaG （5）蒸汽凝液（SCO）

温度 80±5℃

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 11 页 共 27 页 压力 0.35±0.05MPaG 设计温度 165℃ 设计压力 0.8MPaG 1.6.4脱盐水

水质 二级脱盐水 二氧化硅 ≤0.02 mg／L 导电率（25℃） ≤0.3μΩ／cm 温度 30～40℃ 压力 0.3 MPaG 设计温度 60℃ 设计压力 0.8 MPaG 1.6.5 压缩空气 （1）仪表空气:

露点 ℃ ―45 ℃无霜 含尘直径 ＜3μm 温度 环境温度

压力 0.5 ～ 0.65 MPaG 设计温度 环境温度 设计压力 0.8 MPaG （2）工业空气:

露点℃ 在冬季与仪表空气相同 温度 环境温度 压力 0.35～0.65 MPaG 设计温度 环境温度 设计压力 0.8 MPaG （3）氮气

纯度 99.99 %（V） 含氧 ＜10 ppm

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 12 页 共 27 页 温度 环境温度 压力 0.5 ～ 0.7 MPaG 露点 -60℃无霜 设计温度 环境温度 设计压力 0.9 MPaG 1.6.6燃料气

温度 环境温度 压力 0.3～0.6 MPaG 设计温度 80℃ 设计压力 1.0 MPaG 1.6.7火炬背压（热火炬）

静背压 2 kPaG 动背压 35～150 kPaG

1.7 公用工程消耗定额和综合能耗

MTBE产品及芳构化公用工程消耗定额和综合能耗见表1.7-1、1.7-2。

表1.7-1 MTBE产品公用工程消耗定额和综合能耗表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8

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项 目 循环水 电 1.0MPa蒸汽 氮气 仪表空气 脱盐水 凝结水 综合能耗 单位 t kWh t Nm3 Nm3 t t 每小时 360 217 5.3 60 120 每吨 MTBE 96.00 57.86 1.41 16.00 32.00 折算系数 单位能耗（MJ） （MJ） 4.19 10.89 3182 6.28 1.59 402.24 630.09 4486.62 100.48 50.88 0.14 -451.61 5218.84 能源 单位油耗 折算值 （kg标油（kg标油） /t） 0.1 0.26 76 0.15 0.038 2.3 7.65 9.600 15.040 107.160 2.400 1.210 0.003 -10.780 124.653 5.4×10-3 1.44×10-3 96.3 －5.3 -1.41 320.29 2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 13 页 共 27 页 表1.7-2 芳构化公用工程消耗定额和综合能耗表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8

项 目 循环水 电 1.0MPa蒸汽 氮气 仪表空气 燃料气 凝结水 综合能耗 单位 t kWh t Nm Nm kg t 33每小时 360 482 2.5 60 120 600 －2.5 每吨 MTBE 18.00 24.10 0.125 3.00 6.00 30 -0.125 折算系数 单位能耗（MJ） （MJ） 4.19 10.89 3182 6.28 1.59 41.86 320.29 75.42 262.45 397.75 18.84 9.54 1255.8 -40.03 1979.77 能源 单位油耗 折算值 （kg标油（kg标油） /t） 0.1 0.26 76 0.15 0.038 1.0 7.65 1.800 6.266 9.500 0.450 0.228 30.000 -0.956 47.28 2 工艺说明

2.1 生产方法及技术特点 2.1.1 生产方法

根据原料气体分馏碳四组成和对醚后碳四异丁烯残余量的要求，采用预反应加催化蒸馏的工艺路线。其中预反应采用三台反应器，前二台为固定床反应器，第三台为外循环沸腾床反应器。催化蒸馏即为催化反应和蒸馏分离结合在一个塔内进行的技术，催化蒸馏塔分三段组成，精馏段、反应段和提馏段。第三台反应器出来的物料进入催化蒸馏塔，在塔板的作用下，重组分MTBE和未反应碳四分开，MTBE向塔釜流动；未反应碳四和甲醇以气相向塔顶方向流动，在反应段催化剂的作用下生成MTBE的同时及时分离出去，使MTBE反应推动力加强。这样，一边反应一边分离直至反应完全。

催化蒸馏技术是把反应与分离两个过程结合在一个设备中同时进行。在反应进行的同时进行分馏过程，使生成的MTBE随时分离，破坏反应的平衡，从而达到使异丁烯深度转化的目的，使反应完全。反应完的碳四最后进入精馏段脱除重组分，进入冷凝器。 MTBE催化蒸馏塔中催化剂有两种装填结构：捆包式装填结构和散堆式装填结构。本设计采用的是散堆式装填结构，这种装填结构具有设备投资小，催化剂装卸方便，能耗低等优点，

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 14 页 共 27 页 特别适用于以气体分馏碳四为原料的MTBE生产装置。 2.1.2 技术特点

本项目采用催化蒸馏工艺技术建设一套3万吨/年MTBE生产单元，醚后碳四用于生产方构化原料。MTBE所采用的技术已在国内多套装置采用，至今运转平稳，适应性强，能够满足对产品MTBE、醚后碳四的指标和技术要求。本单元设计采用筒式外循环反应器+催化蒸馏组合工艺技术。其中反应器采用2台固定床反应器，最后一台为外循环沸腾床反应器，前二台为绝热固定床反应器；催化蒸馏技术即为催化反应和蒸馏分离结合在一个塔内进行的技术，该技术的关键是催化剂的装填结构，本设计催化蒸馏塔中催化剂采用散堆式装填结构，这种装填结构具有设备结构简单、投资省、催化剂装卸方便、能耗低、催化剂使用时间长等优点。

它能保证异丁烯转化率达95.0%以上，产品MTBE纯度大于95.0%。

芳构化单元采用立式固定床反应器气互相反应，利用醚后C4和轻油为原料，生产液化气、富氢燃料气和轻、重混合芳烃。 2.2 工艺流程简述 (1) 醚化反应系统

含异丁烯的C4自罐区经原料泵（P-101）升压进入MTBE单元，甲醇自罐区经甲醇原料泵（P-102）升压进入装置，两股原料按醇烯比为1.00～1.15（分子比）配比进入混合器，然后经进料预热器（E-101）将原料预热到适当温度后进入反应原料净化器R-102A/B，为固定床醚化反应器。再进入醚化反应器R-101,在反应条件下原料碳四中的异丁烯与甲醇反应生成MTBE。该反应属可逆放热反应，且选择性很高，为防止催化剂超温，还可以采用外循环冷却取出大部分反应热。也就是将一部分第一醚化反应器(R-101)流出物通过外循环冷却器（E-102）冷却，经外循环泵升压与反应新鲜进料混合再返回第一醚化反应器（R-101）入口。

醚化反应器（R-101）中异丁烯的转化率约90%左右。

在反应条件下尚有少量副反应发生：少量异丁烯水合生成叔丁醇（TBA）,异丁烯二聚（DIB）,甲醇缩合生成二甲醚（DME）,正丁烯与甲醇生成甲基仲丁基醚（MSBE）。 (2) 催化蒸馏系统

醚化反应器流出物经催化蒸馏塔进料换热器（E-103）与塔底流出物换热后进入催化蒸馏

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 15 页 共 27 页 塔（T-101），催化蒸馏塔由提馏段、反应段和精馏段三部分组成。进料中的残余异丁烯在塔内的反应段和甲醇继续反应，生成的MTBE随时分离，为保持深度转化需不断往反应段内注入净化甲醇，从而使合成MTBE的反应持续进行，可达到异丁烯的深度转化（≥95%）。 催化蒸馏塔具有产品分离的作用，甲醇和剩余C4所形成的低沸点共沸物从塔顶馏出，馏出物经催化蒸馏塔顶冷凝器(E-104)冷凝后进入催化蒸馏塔回流罐(V-103)，凝液经催化蒸馏塔回流泵(P-104)一部分作塔的回流打入塔顶，另一部分经冷却后作为甲醇萃取塔（T-102）进料。

塔底产品MTBE经催化蒸馏进料换热器（E-103）冷却然后MTBE冷却器(E-106)进一步冷却至40℃，作为装置的产品送往产品罐区。 (3) 甲醇回收系统

来自产品分离部分的C4、甲醇共沸物经萃取塔进料冷却器(E-107)用循环水冷至40℃后进入甲醇萃取塔(T-102)下部，塔顶进入物料是甲醇回收塔(T-103)底送来并经冷却至40℃的循环萃取水(料：水=3：1)经逆流萃取后，甲醇几乎全部溶于水中，甲醇萃取塔(T-102) 塔顶排出的未反应C4进入剩余碳四罐（V-104）。

含甲醇的萃取水由塔底进入甲醇回收塔进料换热器(E-108) 壳程与来自甲醇回收塔底的萃取水换热后进入甲醇回收塔(T-103)。塔顶流出物经甲醇回收塔顶冷凝器(E-109)冷凝后进入甲醇回收塔回流罐(V-105)，冷凝物经甲醇回收塔回流泵(P-107) ，一部分打入塔顶作回流，另一部分送往甲醇原料罐区作为部分原料甲醇循环使用。甲醇回收塔底物料为循环萃取水，经甲醇回收塔进料换热器（E-108）换热,再由萃取塔进水泵(P-108)升压，经过萃取塔进水冷却器(E-111)冷却至一定温度后进入甲醇萃取塔，甲醇回收塔底设有重沸器(E-110)由1.0MPa蒸气加热。 （4）加热反应部分

加热反应单元包括原料-产物换热、加热炉、反应器、等单元设备操作。由罐区来的原料C4 和轻油分别进入原料缓冲罐（V202 、V201）。原料C4 经泵（P202AB） 提升后，经计量控制，一线送至原料-产物换热器（E201AB ），另一线送至液化气-产物换热器（E202）； 原料轻油经泵（P201AB） 提升后经计量控制，与一线原料C4 混合送至原料-产物换热器（E201AB） 。混合原料分别经原料-产物换热器（E201AB、E203AB）、加热炉（F201）加热至280～390℃后由反应器（R201）顶部进入反应器。部分原料液化气（或贫烯液化气）

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 16 页 共 27 页 经液化气－产物换热器（E202）加热汽化后，经计量控制分两线由反应器（R201）中部两两催化剂床之间注入反应器，以备调节反应器内反应床层进口温度。反应产物由反应器（R201）底部采出分别经原料－产物换热器（E201AB、E103AB）换热后进入产物分液分离罐（V203），罐底部凝液经泵（P203AB）提升并计量控制后进入稳定塔；罐顶分离出的气相经产物空冷器（AC201）、产物水冷器（E204）换热到40℃后进入产物凝液分离罐（V204），罐顶部采出为不凝气，进入吸收解析塔（T201）中部塔板，底部采出液相，经泵（P204AB）提升后进入吸收解析塔中部下一块塔板。 （5）产物分馏部分

产物分馏部分包括三个塔系：吸收解析塔（T201）、稳定塔（T202）及脱重塔（T203）。 进入吸收解析塔（T201） 中段塔板的不凝气和凝液，与塔顶吸收油逆向接触吸收，塔顶分离出不凝气；吸收解析塔吸收段设置循环取热系统，降低吸收操作温度，以维持较好的吸收效果；塔底设置再沸器（E207），塔底液相出料为吸收富液，经泵（P205AB） 提升后与V203 底部凝液混合后分别经富液-芳烃换热器（E211AB ）、稳定塔进出物料换热器（E208AB）换热后，进入稳定塔（T202）中部塔板；稳定塔塔顶设置空冷器（AC202）、水冷器（E209），塔顶出料冷却至40℃进入稳定塔顶回流罐（V205） 。馏出物料为主要含C3、C4 及少量C5+的烷烃混合物，作为贫烯液化气经泵（P208AB）提升后一分部回流至稳定塔顶，一部分送至产品罐区、一部分返回反应单元作为催化剂床层降温物料。稳定塔底设置再沸器（E210）， 塔底液相采出物料为芳构化油，经稳定塔进出物料换热器（E208AB） 换热后，一部分经泵（P207AB） 提升并经吸收液水冷器（E205）冷却至40℃后返回吸收解析塔（T201）塔顶作为吸收液，一部分经稳定塔塔底液位、计量控制后送入脱重塔（T203） 中部塔板。脱重塔塔顶设置富液-芳烃换热器（E211AB ），以回收部分热能。换热后的混合芳烃馏分进入脱重塔顶水冷器（E212） 冷却至40℃进入脱重塔顶回流罐（V206） 。脱重塔（T203） 塔顶馏出物料为产品轻芳构化油，塔底液相采出物料为少量重芳构化油，经混合重芳烃冷却器（E213）冷却至40℃后，由泵（P210AB）提升送出。 （6）催化剂再生部分

反应进行一段时间后，随着反应器（R201） 中催化剂表面结焦量的增加，催化剂表面活性降低，当检测到产品质量不能满足要求时，需将反应器（R201） 切换出反应系统进行催化剂烧焦再生处理。催化剂再生采用氮气和空气作为再生气体，并

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 17 页 共 27 页 控制再生气体中的氧含量，以防止反应器催化剂床层再生烧焦超温破坏催化剂。烧焦前，首先启动再生循环气压缩机（C201A/B），将氮气引至压缩机（C201A/B）入口处，并经压缩机（C201A/B）升压至1.0MPa、换热器（E201AB、E203AB）换热、加热炉F201 加热后，进入反应器（R201 ）给催化剂床层进行循环热氮吹扫，循环加热。热氮出反应器（R201）后经换热器（E201AB、E203AB）与循环再生气换热后进入再生循环气冷却器（E216 ）冷却后进入再生循环气分液罐（V207），分液罐（V207）罐底分离出循环气中带出的油滴，并间歇排除，罐顶为循环气，引至压缩机（C201A/B）入口增压循环，以逐步将反应器中的油气带出。当反应器中残留的油气满足安全要求，且反应器进口循环再生气的温度达到烧焦需要的温度时，开始从压缩机（C201A/B）入口引入空气，烧焦初始，要求控制循环再生气中氧体积含量不高于0.5%， 以控制反应器再生时的温升不高于50℃。根据反应器烧焦情况（关注温升）， 逐步缓慢的提高循环气中氧含量和反应器入口温度，当反应器入口温度达到450℃，且循环再生气中氧含量达到空气中的氧浓度时，观察反应器中温升情况。当反应器中不再有温升时，烧焦结束。烧焦气由再生循环气分液罐顶部安全排放，并用氮气对系统进行彻底的吹扫转换。当系统中的氧含量合格后，方可进行下一周期的正常生产。

一般情况下，催化剂的再生烧焦过程大约需要10 天时间，依据结焦程度的不同 2.3 主要操作条件

（1） 第一醚化反应器(R-101)

温度（入口/出口）（℃） 50/60 入口压力（MPaG） 1.2 新鲜进料醇烯比（摩尔比） 1.00～1.05 外循环比 1：1 （2) 反应物料净化器

温度（入口/出口）（℃） 35/50 入口压力（MPaG） 1.3 新鲜进料醇烯比（摩尔比） 1.00～1.05 （3) 催化蒸馏塔(T-101)

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 18 页 共 27 页 温度（顶/底）（℃） 57.5/131.0 压力（顶/底）（MPaG） 0.6/0.65 回流比 1.0～1.4 新鲜进料醇烯比（摩尔比） 1.00～1.05 （4) 甲醇萃取塔(T-102)

温度（顶/底）（℃） 40.0/40.0 压力（顶/底）（MPaG） 0.55/0.75 醚后碳四／萃取水（wt） ～3.5 （5) 甲醇回收塔(T-103)

温度（顶/底）（℃） 79.1/123.0 压力（顶/底）（MPaG） 0.09/0.12 回流比 ～12.0 （6)芳构化单元主要设备操作条件

表6-1 主要设备操作条件

项目 指标名称 质量空速 芳构化反应器 反应温度 反应压力 温度 反应时 加热炉 再生时 压力 塔顶温度 进料温度 吸收解析塔 塔底温度 塔顶压力 稳定塔 塔顶温度 ℃ Mpa(g) ℃ 100 1.2 68 Mpa(g) ℃ ℃ 0.95 44 40 压力 温度 Mpa(g) ℃ 单位 h-l ℃ Mpa(g) ℃ 操作参数 0.6 280～330（初期） 390～430（末期） 1.5 初期：245～280 末期：360～390 1.83 280～480 辽宁省石油化工规划设计院持有国家甲级工程设计证书：A121006270; 本文件未经许可不得向第三方扩散。

2011.41－GY01 0 进料温度 塔底温度 塔顶压力 塔顶温度 进料温度 工艺说明书 第 19 页 共 27 页 ℃ ℃ 123 185 0.90 145 147 265 0.10 40 0.5～0。6 1.0 12200 Mpa(g) ℃ ℃ ℃ Mpa(g) ℃ Mpa(g) Mpa(g) Nm3/h 脱重塔 塔底温度 塔顶压力 入口温度 入口压力 再生循环气压缩机 出口压力 循环气量 2.4 物料平衡

装置物料平衡见表2.4-1、2.4-2。

表2.4-1 MTBE单元物料平衡表

项 目 组分 碳四原料 入 方 甲醇 合 计 出 方

表2.4-2 芳构化单元物料平衡表

进出物料 原料（进） 石脑油 20．00 4,000.0 名称 碳四原料 质量分数% 80.00 千克/小时 16,000.0 吨/天 384,000.0 96,000.0 万吨/天 12.00 3.00 MTBE 剩余碳四 不凝气 合 计 kg/h 12650 1366 14016 3750 10246 21 14016 t/a 10.12×104 1.09×104 11.212×104 3.00×10 8.196×104 168 11.212×104 4备注 3.00 辽宁省石油化工规划设计院持有国家甲级工程设计证书：A121006270; 本文件未经许可不得向第三方扩散。

2011.41－GY01 总计 干气 液化气 产品（出料） 混合轻芳烃 混合重芳烃 总计 0 100.00 1.75 51.00 45.15 2.10 100.00 工艺说明书 第 20 页 共 27 页 480,000.0 8,400.0 244.8 216.7 10.1 480,000.0 15.00 0.26 7.65 6.77 0.32 15.00 20,000.0 350.0 10,200.0 9,030.0 420.0 20,000.0 注1：按年操作7500小时计 注2：物料损失不计 2.5 设备汇总表 设备汇总表见表2.5-1。

表2.5-1 设备汇总表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

设备类型 反应器 塔 容 器 换热器 机 泵 加热炉 导热油炉 其它 共 计 MTBE（台/套） 4（3台利旧） 3（利旧） 12（5台利旧） 11（9台利旧） 12 6 48 芳构化（台/套） 合计（台/套） 2 4 13 21 14 2 1 1 58 6 7 25 32 26 2 1 7 106 备 注 2.6 工艺节能、节水 2.6.1 节能

（1）采用先进技术，应用新工艺, 提高产品收率，降低生产成本。

本装置采用先进的催化蒸馏工艺技术，使反应和蒸馏在一个塔内完成，利用醚化反应热作为反应产物分离的热源，以节省蒸汽用量。

（2）重视设备选型，选用高效可靠设备，禁止选用已淘汰的高耗能设备。

a）对离心式泵，在设备选型时，要求性能曲线尽量平，不能出现陡峰。要求采用效率高、能力合适的泵，并在较宽的流量区间内都保持较高的效率；

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 21 页 共 27 页 b）对塔类设备，应选用板效率高，压降小，操作弹性大的新型高效塔盘和填料，以降低塔的能量消耗。

（3）合理设置计量仪表，准确反应生产过程中的能耗。 2.6.2 节水

提高运行规模，降低加工单位产品的耗水量，提高水资源利用效率。本装置采取的主要节水措施为：

（1）装置回收蒸汽凝结水，提高凝结水回用率。 （2）实行清污分流，控制排污。

（3）设置用水计量仪表，强化用水管理和节水考核。 2.7 安全与卫生

2.7.1 生产过程中主要物料的危险、危害分析 （1）火灾、爆炸危险

本装置原料及产品均为易燃易爆介质，此类物质一旦发生泄漏，就有可能引起火灾或爆炸。本装置为甲类火灾危险装置，防爆区域划分大部为2区。本装置火灾、爆炸危险主要物料的特性见表2.7-1。

表2.7-1 物料火灾危险特征表 序号 物料名称 1 2 3 4 5 6

数量 （t/a） 4 使用条闪点 燃点 爆炸极限 %（V）火灾 燃烧性 稳定性 件 （℃） （℃） 下限 上限 危险性类别 -74 11 -10 -74 -10 ＜28 426～537 混合碳四 甲醇 MTBE 液化气 石脑油 混合芳烃 1.09×10 连续 3.00×104 连续 12.35×104 连续 7.65×104 连续 3.00×104 连续 7.90×104 连续 2.25 5.5 1.6 3 1.6 1.3 9.65 易燃 44.0 易燃 15.1 易燃 13 易燃 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 稳定 甲A 甲B 甲B 甲A 甲B 甲B 385 191.7 426～537 191.7 415～530 15.1 易燃 6.0 易燃 （2）毒性危害

本装置生产过程中使用和产生的物料有的具有毒性，有的具有刺激性，有的介质易燃易爆。这些介质在运输、储存、搬运、生产、输送、包装及事故时如果没有防护措施或防护措施不当，就可能危害人员健康及破坏环境。

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 22 页 共 27 页 本装置毒性危害主要物料的特性见表2.7-2。

表2.7-2 物料毒性特征表 序号 1 2 3 4 5 6

物料名称 混合碳四 甲醇 MTBE 液化气 石脑油 混合芳烃 数量 （t/a） 13.92×104 1.09×104 3.00×104 7.65×104 3.00×10 7.09×104 4时间加权 使用条件 平均容许浓度 3（mg/m） 连续 连续 连续 连续 连续 连续 1000 25 - 1000 - 短时间接触 容许浓度 3（mg/m） 1500 50 - 1500 - 毒性类别 低度危害 中度危害 低度危害 低度危害 低度危害 低度危害 a) 混合碳四

混合碳四为具有微弱芳香味的无色气体。毒性较小，属轻度危害，对皮肤和粘膜的刺激性较强，高浓度时有麻醉作用，甚至引起窒息。另外，液态混合碳四因低温可造成冻伤。 b) 甲醇

甲醇是一种无色透明易燃易挥发的极性液体。纯品略带乙醇气味，粗品刺鼻难闻。中度毒性，对呼吸道及胃肠道粘膜有刺激作用，对血管神经有毒作用，对视神经和视网膜有特殊的选择作用，使视网膜因缺乏营养而坏死，饮后能致目盲。 c) MTBE

人过量接触后有头痛、恶心、呕吐、眩晕等症状。对眼和皮肤有刺激性。误服后可产生胃肠道刺激症状和中枢神经系统抑制。

d）硫化氢：芳构化单元生产过程中产生微量的硫化氢气体，属Ⅱ类毒性物质，对身体健康有较强的危害作用。

2.7.2 生产过程中的其它危害分析 （1）噪声危害

本项目的噪声源主要来自各类加热炉、空冷机泵、调节阀及气体放空等。而某些机械设备、管道则产生振动危害。从劳动卫生角度分析，噪声可导致各种职业病的发生，使人体健康受到伤害。噪声对人体危害最直接的是对听力的损伤。长期暴露在噪声环境中的工人，由于不断受到噪声刺激，导致听力减退，耳感受器发生器质性病变，造成永久性耳聋，临床

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 23 页 共 27 页 上称为噪声性耳聋。此外，噪声通过听觉器官作用于大脑中枢神经系统，还可引起神经衰弱、心血管系统及消化系统患病。另外就是噪声对环境的影响。噪声汇总见表2.7-3。

表2.7-3 噪声汇总表 序号 1 2 3 4

噪声源 机 泵 空冷 加热炉 导热油炉 数量 工作 消声前声压级 （台） 情况 dB(A) 26 2 1 2 连续 连续 连续 连续 ＞85 ＞85 ＞85 ＞85 消声降噪措施 选用低噪声的设备 选用低噪声的设备 选用低噪声的设备 选用低噪声的设备 消声后声压级 dB(A) 85 85 85 85 备注 室内 室外 室内 （2）高温危害

本项目的部分设备、管道等具有相当高的温度，某些地方会发生热辐射，其危害主要是对人身健康的损害，如烫伤等，其次就是对环境的影响。 （3）静电、雷电

静电多产生于生产工艺中的输送、进料、搅拌、喷溅和过滤以及生活中的行走、起立、穿脱衣服等过程，其危害大体上有使人体受电击、影响产品质量和引起火灾及爆炸等。 雷电流能破坏绝缘，产生火花，引起燃烧和爆炸等。 （4）触电

对正常不带电而事故时可能带电的配电装置和电气设备，如不加防护会对人员造成伤害。 （5）坠落及机械伤害

操作工人在高于坠落基准面2米的工作位置进行操作、维护、调节、检查的工作，会有坠落的危险；同时一些机械设备包括联轴器等易对人员产生伤害的部件。 2.8 “三废”处理方案 2.8.1 废液

MTBE单元生产废液排放有含油污水、生活污水及生产废水。含油污水主要为装置排出的机泵冲洗水、地面冲洗水及围堰内的含油雨水，装置开停工检修时排出含甲醇废水。芳构化反应器内催化剂烧焦时产生醚循环气，分液罐分离出的少量含油废水。污水排放量、主要污染物及排放去处见废液排放表2.8-1。

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 24 页 共 27 页 表2.8-1 废液排放表 序号 1 2 3 4 5

排放液名称 含油污水 生活污水 排放点 机泵 泵房 排放量 （m3/h） 主要污染物 油、COD BOD、COD 排放 方式 间断 间断 排放去向 污水处理场 污水处理场 污水处理场 污水处理场 污水处理场 备 注 1～2 1.5 检修时排放 10～20 甲醇 甲醇回收塔 停工 3含甲醇污水 m/次 COD≤1000mg/l 正常操作排放甲醇 3废水罐 1～2 m/月 间断 含甲醇污水 COD≤1000mg/l 含油废水 分液罐 2/年 油COD 间断 2.8.2 废气 （1）正常生产

本装置正常生产MTBE单元无直排大气的废气。

甲醇回收塔（T-103）不凝气，主要成分为碳四（83 mol％）、甲醇（17 mol％），流量21kg/h, 温度40℃，排火炬。

芳构化单元主要为加热炉燃料气燃烧时产生的烟气，主要成份为CO2、N2、H2O、烟气量约1280Nm3/h。温度365℃,催化剂再生时产生的废气主要为烧焦气，由于原料来自上游，装置硫含量控制很低，因此烧焦时，废气中的硫含量也很低，其主要成份为氢、氮、二氧化硫等，在满足当地环保要求的情况下可高点排放大气。 （2）事故状态

本装置在非正常情况下，如系统误操作、停电、断水时，向火炬排放的最大物料量见表2.8-2。

表2.8-2 火炬最大排放情况

物料来源 MTBE单元 芳构化单元

最大排放量kg/h 20275 40040（T-102） 排放规律 间断 间断 主要成分 碳四 碳四 去向 火炬 火炬 2.8.3 废渣

废渣来自装置停工卸出的废催化剂、废瓷球，详见废渣排放表2.8-3。

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 25 页 共 27 页 表2.8-3 废渣排放表 序号 1 2 3 4 排放物名称 废散装醚化催化剂 废散装醚化催化剂 废GZ-10催化剂 废惰性瓷球 排放点 各醚化反应器 催化蒸馏塔 芳构化反应器 各反应器 3

排放量 39.1 m/a 33排放方式 排放去向 注1 焚烧或填埋 备 注 51.7 m/3a 二年一次 焚烧或填埋 39.89m3/3a 三年一次 填 埋 填 埋 3

5.78 m3/2a 一年一次 注： 1、R-101、102、103中催化剂（39.1m）使用寿命为一年，T-101中催化剂（51.7m）使用寿命为二年。

2.9装置配管设计说明 2.9.1管道施工

（1） 管道焊接后需经焊后热处理；对焊缝应进行射线照相无损探伤检验，抽检比例不低于5％，质量不低于Ⅲ级的管道。

（2）管道安装时，必须按管道布置图中管道固定管托的设置位置进行施工。 2.9.2 管道涂漆与隔热

（1）管道、支架按Sa2.5除锈后，刷防腐底漆两遍，裸管和支架刷面漆两遍，管道表面色和标志应符合《石油化工设备管道钢结构表面色和标志规范》SH3043－2003的规定。 （2） 防腐漆选用

1不隔热碳钢管道（包括支吊架）○：底漆选用环氧富锌底漆；面漆选用环氧耐热磁漆。 2隔热（保温）的碳钢管道：0-120℃选用改性环氧树脂底漆，≥120℃选用无机富锌底漆。○ 3镀锌钢管不刷防腐漆。 ○

（3）管道隔热

○1进行隔热施工的管道，必须是探伤、试压检验合格后，并经有关部门确认的管道。

0

2垂直管道，包括水平夹角大于45的管道，支承板间距为2～3m，支承板宽度应小于保温○

层厚度3～10mm。

3管道的阀门、法兰等处，应采用可拆卸式隔热结构，施工要求见《石油化工设备和管道○

隔热技术规范》（SH3010－2000）有关规定。

4绝热材料的选用、绝热等级、绝热材料厚度等，见管段表。 ○

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 26 页 共 27 页 （4）埋地管道防腐

1埋地管道采用喷射除锈，除锈等级应达到Sa2.5级，碳钢管表面上喷射除锈达不到的地○

方，必须使用动力工具做补充处理，质量St3级。

2埋地钢管外壁要求特加强级防腐，采用环氧煤沥青涂料，涂层结构：底漆-面漆-玻璃布○

-面漆-玻璃布-面漆-玻璃布-两层面漆，涂层总厚度≥0.8毫米。

3埋地钢管安装前应做好防腐，焊缝部位未经试压不得防腐，埋地管道压力试验合格后，○

并经监理及业主检查确认后，方可进行管道焊口的防腐，焊缝余高高于钢管表面2mm的焊缝两侧，应打磨腻子使其形成平滑过度面；管道焊口防腐材料及防腐层结构必须与管体相同，表面除锈达St3级。管道焊口防腐层与管体防腐层的搭接宽度必须大于100mm。

2.9.3

《石油化工企业设计防火规范》GB 50160-2008 《石油化工工艺装置布置设计规范》SH3011-2011 《石油化工金属管道布置设计规范》SH3012-2011 《工业金属管道设计规范》GB50316-2000(2008版) 《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163-2008 《钢制对焊无缝管件》GB/T 12459-2005Ⅰ系列 《锻制承插焊和螺纹管件》GB/T 14383-2008Ⅰ系列 《钢制管法兰》HG/T 20592-2009A系列 《钢制阀门 一般要求》GB/T 12224-2005

《钢制承插焊、螺纹和对焊支管座》GB/T 19326-2003

《化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列》HG/T 20553-2011 《管道用钢制插板、垫环、8字盲板》HG/T 21547-1993 《石油化工管道柔性设计规范》SH 3041-2002 《石油化工管道支吊架设计规范》SH 3073-2004

《石油化工钢制管道工程施工工艺标准(附条文说明)》SH/T 3517－2001 《石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定》SH3043-2003 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002

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2011.41－GY01 0 工艺说明书 第 27 页 共 27 页 《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010

《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》SH/T3022-2011 《化工机器安装工程施工及验收规范（化工用泵）》HGJ207-83 《石油化工企业非埋地管道抗震设计通则》SH3039-2000 《石油化工静电接地设计规范》SH3097-2000 《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999

《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB 50126-2008 《石油化工设备和管道隔热技术规范》SH 3010－2000

《石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定》SH 3043－2003 工程设计时其他需执行满足的现行标准、规范等 支吊架标准图

《石油化工装置工艺管道安装设计施工图册》

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