燕山石化化工一厂实习报告

化学工程与工艺专业

生产实习报告

姓名： 班级： 学号： 成绩： 实习时间：

实习地点： 北京燕化石油化工股份有限公司化工一厂

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1．车间概况

1．1．车间概况

化工一场有三套生产设备

1、 年产71万吨每年的乙烯生产装置 2、 年产8万吨每年的乙醇生产装置 3、 新引进的碳五分解装置 乙烯生产车间:

1973年8月29日，装置动工建设，1976年5月8日开车成功，生产出合格的乙烯。装置一轻柴油为原料，经过裂解、急冷、压缩、分离等工艺过程，生产出高纯度的乙烯、丙烯、氢气、液化气、碳四、碳五裂解汽油、裂解燃料油等副产品，为下游生产装置提供原料。

为了进一步提高装置的生产能力，降低成本，提高经济效益，将30万吨/年的乙烯装置进行大规模的技术改造与建设，生产能力扩大到45万吨/年。设计负责人依然是美国和日本的两个公司，与1994年9月22日试车成功。1999年3月18日进行第二次改造，2001年9月26日试车成功，达到了71万吨每年的产量，实产76万吨/年，而且生产的产品也逐渐变得多样。

环氧乙烷、乙二醇车间：

本装置是乙烯装置的配套装置，环氧乙烷产品年生产能力17000吨，乙二醇年生产能力80000吨。年耗乙烯约53600吨。环氧乙烷产品主要供应北京合成化学厂、天津石油化工公司第三石油化工厂、天津市助剂厂等厂家生产非离子表面活性剂、聚醚多元醇等，乙二醇产品主要供应燕化聚酯事业部、天津石油化工公司等厂家生产聚酯纤维。产品广销全国各地，并有少量出口。

本装置是从日本引进，采用美国科学设计公司（Science Design，简称SD公司）的专利技术，由日本曹达工程公司承包建设的，它是用纯氧在银催化剂作用下，通过固定床反应器氧化乙烯，生产环氧乙烷，再经管式反应器加压水合，生产乙二醇。 本装置于1973年12月26日签订合同，1977年8月施工结束，1978年7月28日投产。1998年由中国石化北京工程公司进行改造设计，将装置生产能力由60000吨/年扩大到年产80000吨乙二醇。2003年，再次与中国石化北京工程公司合作，对环氧乙烷精制单元进行扩能改造，使其设计生产能力提高到17000吨/年。

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1．2．原料与能耗

乙烯生产车间: （1）主要原料

裂解炉的原料主要包括石脑油、中柴油、尾油、烃（乙烷、丙烷）。原料经过预热系统。分子量大的时候就降低预热温度，分子量较小的话，就升高预热温度。进入裂解炉裂解出口温度科大800℃。

（2）能耗水平

由于采用的是高温裂解，所以主要能耗集中在反应装置上，高温裂解的反应装置是SRT-IV型炉，该装置也是有鲁姆斯公司（LUMMUS）设计的。动力消耗有蒸汽、锅炉给水、循环冷却水、电、仪表风、杂用风和氮气。其中高压蒸汽：压力11.28MPa，温度520℃；中压蒸汽：新区压力1.6MPa，温度290℃，老区压力1.6MPa，温度300℃；低压蒸汽压力0.3MPa，温度197℃。

环氧乙烷、乙二醇车间：

乙烯氧化生产环氧乙烷，再水合生产乙二醇的工艺过程，所需的主辅原材料包括氧气、乙烯、甲烷、氮气、二氯乙烷和其他三剂等。

（1）主要原料 ①氧气（OXYGEN）

生产过程中，乙烯氧化反应所用的氧气来自界外，控制指标主要包括氧气压力、纯度以及氩气等其他杂质的含量。其中氧气纯度要求大于99.6%，否则会因为排放其携带的氩气而损失过多的乙烯，导致能耗上升。温度为环境温度，压力≥2.5MPa，与循环气系统存在一定的压差，保证操作的安全性。

②乙烯（ETHYLENE）

工业用乙烯为化工一厂的产品，采用标准为GB/T 7715-2003，其中要求乙烯含量≥99.95%。

辅助原料

本装置使用氮气致稳，也可用甲烷代替氮气致稳。

氮气可以稀释乙烯和氧气的浓度，使乙烯氧化反应在安全范围内进行，同时还可携带部分反应生成的热量。对于致稳氮气的使用要求为环境温度下，一般低压氮气≥0.2MPa，中压氮气压力≥2.5MPa，体积纯度≥99.99%。

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三剂

①催化剂（CATALYST）

YS-7催化剂的化学组成：Al、Ag 分子式：Al2O3、Ag

该催化剂由燕山研究院提供。 ②CO2吸收剂

在乙烯氧化反应制环氧乙烷过程中，同时会发生乙烯完全氧化生成CO2的副反应，这些CO2和致稳气、未反应的乙烯及氧气与环氧乙烷分离后被压缩循环回反应器，为保证反应器入口混合器中的CO2含量稳定，需要将部分循环气导出脱CO2，通常使用碳酸钾做吸收剂来脱除CO2。本装置使用的碳酸钾由河北省眺山化工厂提供，质量含量≥99%。

③抑制剂（MODERATOR,缩写EDC）

催化剂抑制剂EDC化学式：C2H4CL2，由北京化工厂提供。 ④消泡剂（TG-3000）

在用碳酸钾吸收CO2气体时会在接触塔中发生碱液起泡，影响操作，因此要加入消泡剂。TG-3000为无色粘稠液体，平均分子量3000±200，能降低水溶液的表面张力，防止泡沫产生。该消泡剂由日本油脂株式会社提供。

⑤消泡剂（共和900）

用于防止环氧乙烷解吸收塔（D-310）起泡，本装置所用消泡剂为共和900，是以碳十八为主的混合烯醇，由日本共和油脂工业株式会社提供。

⑥导热油（T-55）

用于乙二醇装置环氧乙烷列管反应器的壳程外部，作为乙烯氧化生成环氧乙烷反应热的导出介质，在280℃的情况下可连续运转四年左右，当残碳值大于2%时更换。苏州首诺公司提供。

⑦液碱（NaOH）

用于装置水处理系统U-550离子交换树脂再生时进行碱洗，为NaOH的水溶液。香河瑞昕公司提供。

⑧除氧剂（A-1050）

除氧剂A-1050是一种具有氨的臭味的无色液体，用于乙二醇装置环氧乙烷反应器载体导热油冷却水处理，因给水中含有溶解氧，会使锅炉严重腐蚀，加入除氧剂有脱除氧的作用。大连粟田工业株式会社提供。

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⑨PH调整剂（A-2010）

PH调整剂A-2010是一种略带黄色的有强烈氨臭和腥味的液体。用于乙二醇装置环氧乙烷反应器热载体冷却器（E-110）的给水处理上。因给水中含有二氧化碳，有破坏锅炉表面防护膜的作用，加入A-2010与水中的金属离子反应，可以调整给水的PH值，起到防腐的作用。大连粟田株式会社提供。

⑩除垢剂（A-4560）

除垢剂A-4560是一种含有乳白色颗粒的白色粉末，溶液呈碱性，易潮解，是多磷酸钠和氢氧化钠的混合物。用于乙二醇装置环氧乙烷反应器热载体导热油冷却器的给水处理上。因给水中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等离子，会造成结垢，影响传热效果。加入A-4560时，一水多磷酸钠和水中的阳离子能生成水溶性的络合物，从而起到软化水合除垢的作用。大连粟田株式会社提供。

（2）能耗水平

受生产能力较低（80000吨乙二醇/年）的限制，装置的能耗水平在行业中排名中等偏后，其中装置能耗水平在同行业中居最后一名。

1．3．产品

乙烯生产车间:

燕化乙烯装置主要以炼厂来的加氢尾油（HVGO）、重柴油（HGO）和石脑油（NAP）为原料，经过高温蒸汽裂解、急冷、压缩、分离等工艺过程，生产出高纯度的乙烯、丙烯产品和氢气、液化气、碳四、碳五、裂解汽油、裂解轻柴油、裂解燃料油等副产品，为下游的聚乙烯、聚丙烯、丁二烯装置、芳烃装置等提供原料。因此，乙烯装置处于石油化工装置生产链的核心位置。

环氧乙烷、乙二醇车间：

本装置的主要产品有环氧乙烷（ETHYLENE OXIDE，缩写EO）和乙二醇（ETHYLENE GLYGOLS，缩写EG）。环氧乙烷、乙二醇是石油化学工业的重要原料，环氧乙烷除主要用于生产乙二醇外，还大量用于生产非离子表面活性剂、乙二醇醚，乙醇胺、防腐涂料及其他多种化工产品。在合成纤维工业中，环氧乙烷也可以直接作为中间体代替乙二醇制造聚酯纤维和薄膜。

乙二醇主要用于生产聚酯纤维、塑料、松香脂、干燥剂、柔软剂等多种化工产品。环氧乙烷、乙二醇产品应用广泛，环氧乙烷的产量在乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯而占第二位。环氧乙烷的产品产量的75%用于生产乙二醇。

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1．4．安全与环保

安全与环保措施： （1）废水

本装置排放的废水包括稀释蒸汽排污、裂解炉清焦水、含硫污水、废碱液、废热锅炉排污，地面冲洗水、雨水及生活污水等，本装置在老区尽可能通过回收利用来减少废水排放量，如将废热锅炉排污用水裂解气碱洗等，新区必须排放的废水均经隔油池等处理措施进行相应处理。其中，含硫污水由于含硫100mg/L，COD 2000mg/L，芳香烃1000 mg/L左右，芳香烃检验不出，硫含量已达到污水处理厂进水标准，装置含有废水12#先和化学污水11#先排入废水泵站，经沉降，之后排入燕化公司环保事业部化工污水处理车间和牛口峪污水处理厂进行生化处理。其他几股废水除了生活污水直排污水厂进行生化处理厂外，均经本装置的预处理设施（如新区隔油池等）进行适当预处理后，达到污水处理厂进水标准，再派往污水处理厂。

（2）废气

本装置的废气主要包括裂解炉排出的烟气，气体压缩机、塔器排出的含烃气体以及泄露气体（主要含烃）。裂解炉烟气主要含二氧化硫、氮氧化物等无机污染物，排烟口高度45米，利用大气的高空稀释扩散作用使地面污染物浓度不高过有关标准的要求。烧焦气排放口高度36米、新高架火炬1架，高度120米，最大处理量442吨每小时,新老火炬综合设计最大处理量858吨/小时。含烃气体向火炬系统排放，部分利用炬气回收压缩机，回收利用作为裂解炉燃料。火炬气压缩机共有3台，分别是GB-760、770、780可回收气量14100m3/h。泄露气体就地排放。

（3）废渣（废液）

本装置排放的废渣（液）包括裂解炉清焦碳末，废分子筛，废干燥剂等，这些均堆埋处理。废催化剂含钯等贵金属，返回催化剂制造厂，废碱液送至油品静止除油后送回废碱塔用二氧化碳中和处理。

（4）噪音

连续接触噪音时间长为8小时，允许噪音值为90分贝，本装置采用大部分设备采用符合规范要求的低噪音设备，对于少量设备均采用消音措施。

节能环保措施：

1、加强高温裂解管的保温能力

2、延长裂解气出口管，尽可能多地生产蒸汽

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2．生产工艺、运行与维护

2．1．工艺流程说明

乙烯生产车间:

1 裂解炉 2 汽油分馏塔 3 急冷水塔 4 裂解气压缩机 5 碱洗水塔 6 裂解气压缩机IV-V段 7 8 9 裂解与干燥器 冷箱 脱甲烷塔 13 乙烯/丙烯精馏塔 14 脱丁烷塔 15 脱丙烷塔 16 碳三加氢反应器 17 丙烯精馏 10 脱乙烷塔 11 乙炔加氢反应器 12 乙烯精馏塔

环氧乙烷、乙二醇车间：

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本装置采用美国SD公司70年代的专利技术，98年由燕化公司和中石化北京工程公司（BPEC）合作，对装置进行扩能改造，将生产能力由60000吨/年扩大到80000吨/年。

乙烯来自裂解装置，氧气来自空分装置。在固定床反应器（单台）内，乙烯和纯氧在银触媒表面直接反应生成环氧乙烷。用导热油撒出反应热。氮气为致稳气，用来稀释乙烯和氧气的混合浓度使之保持在爆炸极限以外。也可以用甲烷作为致稳气，起到同样的作用，并使乙烯和氧气的混合气爆炸范围变小，乙烯和氧气在更高的浓度下安全反应。用二氯乙烷作抑制剂，控制反应的选择性。生成的环氧乙烷经水吸收、解吸、再吸收而生成约10%的水溶液，作为水合生成乙二醇和精制成纯环氧乙烷的原料，再吸收的尾气经尾气压缩机进行回收。加压水合反应在管式反应器中进行，精制环氧乙烷采用单塔流程。乙二醇水溶液的浓缩在五效反应器内进行。

一乙二醇的精制经脱水塔、一乙二醇精制塔、一乙二醇回收塔三个塔完成，二、三乙二醇的分离在一个低压差的填料塔内，经间歇操作完成。

副产品CO2用碳酸钾溶液吸收，以保证其在反应系统中的稳定浓度。为控制氩气在系统中的积累，要将小股气体进行排放，并通过膜回收技术回收这股气体中的乙烯。为保证产品的质量，副产有机酸用离子交换树脂脱除，同时增设产品脱醛树脂床进一步提高产品质量。

（1）环氧乙烷反应单元

原料乙烯、氧气和致稳氮气来自界区。乙烯、氧气和含二氯乙烷的氮气，在循环压缩机的出口侧，与贫循环气混合，混合气中乙烯和氧控制一定的浓度（含乙烯20%～28%，含氧7%），通过气-气热交换器管程与反应器出口气体换热后，进入填充银催化剂的列管式固定床反应器，在银催化剂的作用下，在一定的温度（235～273℃）和压力（2.06MPa）下，进行氧化反应。

致稳氮气可由甲烷代替，致稳甲烷来自裂解中压甲烷（0.4MPa）进界区后经加压进入循环气系统。甲烷致稳时混合气中乙烯和氧浓度均可提高（乙烯30%。氧气3.8%），改善了反应条件。

反应的乙烯单程转化率为7%，选择性为82%（摩尔。YS-7初始）。反应热通过循环于反应器壳程的热油除去，热油在热油冷却器（E-110）中通过发生2.1MPa蒸汽而被冷却，循环热油由两台热油泵运行。

从反应器下部出来的生成气体通过反应器出口气体冷却器（E-112）冷却后，再经气-气热交换器（E-111）壳程，被反应原料气冷却到约102℃后，进入环氧乙烷水洗塔（D-115），在这里与贫循环水逆流接触，吸收其中的环氧乙烷和其他的一些反应产物。

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未被吸收的塔顶气体（贫循环气即N2或甲烷，CO2，过量的O2、乙烯等），通过分离缶（F-150）到循环压缩机（C-110）的进口，在此被压缩到大约2.16MPA，以补充压力损失。

C-110由背压式蒸汽透平驱动，正常生产的透平所用的过热蒸汽是以外供3.9MPa蒸汽和热油冷却器的副产饱和蒸汽经B-110过热炉过热后得到的。

经循环压缩机增压后的循环气，大部分直接循环到反应器原料系统，少部分先送到二氧化碳脱除系统脱除CO2后，再返回压缩机出口的反应器原料系统，以维持循环气中的CO2含量不变。

本单元的重点控制项目包括：反应器入、出口氧浓度、气液分离罐液面、热油流量、循环气入口压力、EDC蒸汽温度、H-102温差、密封气与缓冲气压差和过热炉出口汽温等内容。其中，反应器入、出口氧浓度的严格控制可以确保反应在爆炸极限下安全进行；通过控制气液分离罐液面，避免压缩机入口带液使其受损；热油流量的控制可以保证反应热及时撤出；循环气入口压力，EDC蒸发温度决定反应状态的控制；控制H-102温差的稳定可以避免形成局部高浓度氧；密封气和缓冲气压差确保压缩机的平稳安全运行；过热炉出口汽温偏高或偏低对压缩机的运行均构成威胁。

（2）CO2脱除单元

来自循环压缩机（C-110出口含CO2约9%摩尔含量）气量大约为循环气量10%的气体。与来自尾气压缩机（C-320出口约55%摩尔）气量大约370Nm3/h（标态）汇合后，进入接触塔（D-210），该气体在此与来自再生塔（D-220）的热碳酸钾溶液接触，在系统的压力（约2.06MPa）下，CO2经化学吸收，即碳酸钾与CO2反应生成碳酸氢钾，气体中CO2含量下降到大约2.5%，经气体冷却器（E-211）冷却到45℃后，再经分离缶（F-210），分离出夹带的液体后返回到循环气系统。

来自CO2接触塔（D-210）塔釜的富碳酸氢钾溶液，经过减压阀减压后进入再生塔，闪蒸析出部分CO2，通过加热使碳酸氢钾还原为碳酸钾，放出CO2。塔顶气体在冷凝器（E-221）中将大部分水和少量的一乙二醇及夹带的碳酸盐冷却下来。被冷凝下来的大部分水返回再生塔，含有微量的一乙二醇和碳酸钾的水送到解析塔（D-310塔釜）。含CO2约90%（摩尔）的未冷凝的气体，送至界区外。经CO2压缩机增压后，送到界区外。经CO2压缩机增压后，送到华益公司作其原料或送到裂解废碱处理装置脱硫。再生塔釜液通过釜液泵（G-220A/B）循环到CO2接触塔。再生塔主要用间接蒸汽加热，并可加入少量的直接蒸汽，以补充碳酸盐溶液损失的水分，维持K2CO3浓度。同时，由于水分的加入，再生系统中CO2分压降低，这样，有利于CO2在该塔中脱除。 本单元的重点控制项目包括：进D-210贫碳酸盐流量、E-220蒸汽量、F-210液面、D-220顶压及D-220釜温等内容。以上参数的平稳控制可以确保CO2脱除的正常进行。

（3）环氧乙烷解析和再吸收单元

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来自环氧乙烷水洗塔（D-115） 塔釜的富循环水，经循环水热交换器（E-312）与解析塔釜进行热交换，再经减压闪蒸后，进入解析塔（D-310）顶部，环氧乙烷以及其他轻组分和不凝气体被解吸。

解析塔氟的贫循环水用釜液泵（G-310A/B）送到循环水热交换器（E-312A/B），被冷却后大部分去循环水冷却器（E-313A/B），进一步被冷却到34℃以下，送回水洗塔（D-115）顶部再次吸收环氧乙烷，小部分（约14吨/小时）送到循环水处理装置（U-550）。

被解析出来的环氧乙烷和水蒸气通过解析塔顶部的冷凝器（E-311），大部分水和重组分被冷凝，返回到解吸塔顶部塔盘。未冷凝的气体和来自乙二醇的原料解析塔（D-510）的塔顶蒸汽混合进入再吸收塔（ D-320），蒸汽中所含的环氧乙烷，在再吸收塔在被水吸收。

CO2、C2H4、O2和其他不凝性气体从塔顶逸出，经尾气压缩机压缩返回循环气系统或调压后排到一循放空。同时进入C-320的还有经过膜乙烯回收系统（M-170）的工艺循环气。2003年在装置投用的M-170系统采用大连欧科技术工程有限公司的专利技术，它利用有机蒸汽膜对不同极性的分子在膜中的溶解扩散性能的差异，将CG系统中的排放气进行过滤、吸收，排放氩气，回收其中的乙烯。

加入再吸收塔的吸收水是来自G-540的工艺循环水冷却后的环氧乙烷精馏塔（D-410）塔釜液。工艺循环水和环氧乙烷精馏塔塔釜液混合后再经再吸收塔冷却器（E-322、E-322A），冷却到35℃并调整其流量，以保持再吸收塔釜液中含10%（重量）的环氧乙烷，用再吸收塔富液泵（G-320A/B），将此塔釜液送到乙二醇汽提塔（D-510）。

本单元的重点控制项目包括：D-320吸收水量、D-320顶压力、D-115吸收水温度。以上参数的平稳运行可以确保装置的安全运行。

（4）环氧乙烷精制单元

来自乙二醇汽提塔（D-510）的釜液，经富釜液泵（G-510）将其中的一部分送人换热器（E-412），精制塔釜液与进料换热去预热到95℃，进入环氧乙烷精制塔（D-410）。此塔共有95块塔盘，从第86块塔盘抽出总醛含量最大为1×10-6的高浓度的环氧乙烷产品。经E-420冷却到5℃以下，进入F-420A/B 中间贮槽。从第21块塔板上抽出大约相当于原料中15%的环氧乙烷的侧线馏出物，以脱除乙醛和少量的水。产品馏出口以上的9块塔板，用于提浓塔顶馏出物中的甲醛和二氧化碳，塔顶气体在塔顶冷凝器（E-411）中冷凝，进入回流缶（F-410）中，用回流泵（G-411A/B）进行塔的回流，多余部分相当于含有大约原料的10%的环氧乙烷作为塔顶馏出物采出，用以脱除甲醛。塔顶采出与来自第21块塔板的含乙醛的馏出物汇合，返回到乙二醇原料解析塔

（D-510）中。不含环氧乙烷的塔釜液（水），用釜液泵（G-410A/B）经精制塔进料和釜液换热器（E-412）冷却后，送到再吸收塔冷却器（E-322）。环氧乙烷精制塔具

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有再沸器间接加热和直接加热两套系统。间接加热再沸器（E-410）凝液器凝液罐（F-412），通过液位调节阀减压后进入液提塔凝液罐（F-310）。直接蒸汽加热，塔釜进入约70%，其余部分由第17块塔板处加热，减少产品环氧乙烷中的甲醛含量。直接直接蒸汽加热凝液进入工艺水系统，增加了工艺水的排放量。

2003年，在与中国石化北京工程公司的共同合作下，该系统进行了扩能改造工程，其设计生产能力由此前的6000吨/年提高到17000吨/年，

本单元的重点控制项目包括：再沸器蒸汽量、塔顶压力、釜温、冷却水上水压力、侧线甲醛、乙醛采出等内容。其中，对再沸器蒸汽量、塔顶压力、釜温的控制可以保证EO精制过程的稳定进行；冷却水上水压力稳定可以防止EO汽化；侧线采出可以预防醛类物质在系统中的累计，保证产品质量。

（5）乙二醇反应和蒸发提浓单元

来自再吸收塔塔釜约10%（重量）的环氧乙烷水溶液，在乙二醇汽提塔（D-510）用蒸汽脱除CO2。来自环氧乙烷也在此得以回收。而CO2在D-320塔顶放出。釜液用反应器进料泵（G-510A/B）经反应器原料预热器（E-520、E-521、E-522）和加热器(E-523)升温后送到乙二醇水合反应器（D-520）。

进入乙二醇反应器的水和环氧乙烷的混合物比例为22:1（摩尔），停留时间为28分钟，环氧乙烷基本上全部转化，转化率在99.9～99.99%。离开反应器的乙二醇和二、三乙二醇的稀溶液（浓度15%重量）经顺流式五效蒸发塔蒸发浓缩后，溶液浓度达到约等于85%（重量）。经G-530A/B送至粗乙二醇贮槽（F-615）。五个蒸发浓缩塔均设有精馏塔盘（预效12块，其他各8块），塔分别用脱离子的循环水或来自循环水槽（F-540）的循环水，作为回流液，防止乙二醇从塔顶馏出，同时回收回流水中所含的乙二醇。

本单元的重点控制项目包括：水合反应器出口压力、水合反应器进料，出口温度等内容。对以上参数的控制在于保证水合反应在设计条件下进行，确保水合转化率达到要求，为后单元提供合格的原料。

（6）乙二醇干燥、精制单元

将含有15%（重量）水的粗乙二醇，在脱水塔（D-610）中脱水，从塔顶引出的蒸汽在脱水塔顶冷凝器（E-611/E-611）中，与来自第三浓缩再沸器（E-533）的含醛蒸汽排出物一起冷凝，将凝液和来自一乙二醇塔（D-620）的部分冷凝液一起，收集在脱水塔热水槽（F-610）的B部分中，然后用脱水塔回流泵（G-611A/B），将此凝液的一部分送回塔，作为回流，而剩余部分作为废水排至界区外。

塔釜液采用釜液泵（G-610A/B），送到一乙二醇精制塔（ D-620）中，该塔为规整填料，一乙二醇产品从上部第一和第二层填料之间液相抽出，在一乙二醇产品冷却器（E-622）中被冷却。在送往一乙二醇产品贮槽（F-640A/B/C）前，部分的产品经

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过产品脱醛树脂床处理后，可以进一步提高产品UV值。最后用一乙二醇产品输送泵（G-640A/B）送出界区。塔釜再沸器E-620用2.1MPa蒸汽加热自循环。

该塔为真空操作，塔顶设有塔顶冷凝器（E-621），塔顶蒸汽在此被D-310塔釜液冷凝后收集到回流罐F-621，通过回流泵（G-621）送回D-620塔顶作为回流。F-621顶部气体用二级真空喷射系统抽出，经冷凝后分别进入F-610的A或B侧。 塔釜液，用釜液泵（G-620A/B）输送到一乙二醇回收塔（D-630）中，此塔共有22块塔盘，从第21块塔盘上抽出一乙二醇和少量二乙二醇，循环回粗乙二醇槽（F-615），基本上不含一乙二醇的釜液，用釜液泵（G-630）送至多乙二醇塔或二乙二醇贮槽（F-715）。塔釜用2.1MPa蒸汽加热，用釜液泵G-630，通过E-630强制循环，塔顶设有回内流塔顶冷凝液（E-631），塔顶未凝蒸汽用三级真空喷射系统抽出，经冷凝后分别进入F-610的A或B侧。

（7）多乙二醇分离单元

来自一乙二醇回收塔（D-630）的釜液，作为多乙二醇塔（D-710）的进料，该塔为填料塔，塔顶装有内回流冷凝器（E-711）。塔釜为强制热循环。塔顶集流板上所聚集的二乙二醇或三乙二醇，一部分靠重力回流到塔里，其余部分在二乙二醇和三乙二醇产品冷却器（E-712）中冷却，经液面调节流入二乙二醇和三乙二醇产品贮槽（F-720A/B和F—730）中，循环分析合格后二乙二醇产品用泵（G-720）输送到油品车间贮存，包装出厂，三乙二醇产品用泵（G-730）送至环氧乙烷装环氧乙烷装车站台，装车出厂。

该塔为周期性切换操作，30天一个循环周期，在蒸馏二乙二醇产品期间，D-710塔釜液（其中含三乙二醇和重醇类）被贮存在粗三乙二醇槽（F-716）中，槽内装有冷却盘管，使之冷却到约90℃。在蒸馏三乙二醇时，将来自（D-630）塔釜液暂贮存在粗二乙二醇贮槽（F-715）中，存放温度为90℃，以防产品分解。生产三乙二醇期间，被收集在F-716中的粗三乙二醇，用多乙二醇塔原料泵（G-713）送至D-710，从塔顶得到三乙二醇产品，塔釜液为重醇类，经釜液泵（G-710）输送到多乙二醇贮槽F-740，然后再用多乙二醇输送泵（G-740）输送到界区外环氧乙烷装车站包装出厂。

（8）水处理单元

本装置是由4个离子交换装置、脱气塔、过滤器等组成。把采出的工艺循环水通入离子交换器里，经过阴离子交换除去有机酸，进而送到脱气塔，用泵将处理过的工艺水送至D-533、D-534和F-540而达到回收EG目的。离子交换装置可以“全自动”及“手动”运转。全自动运转由程控器编程控制水再生自动切换。

2．2．主要工艺指标与技术先进性

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乙烯生产车间:

工艺流程总图格局呈“两头一尾”。采用管式炉蒸汽裂解、顺序分离流程。装置全部采用DCS控制，压缩机采用电子调速控制，全装置实现APC先进改造的裂解炉采用KT16万吨/年的CK-V型裂解炉，新建裂解炉为中石化和其合作开发的10万吨裂解炉（SL-I型）。

在世界乙烯工业中首次采用了二元制冷技术和催化精馏脱除MAPD技术。 在裂解气压缩机上采用了注水工艺，在制冷压缩机上采用了干气密封技术。 环氧乙烷、乙二醇车间：

与目前国内其他新建、在建装置相比，本装置的技术水平明显处于落后。例如，反应器撒热方式多采用水撒热、CO2脱除工艺采用第三组分的方法降低循环气入口的CO2的浓度、在循环气压缩机的选型上大部分装置压缩机驱动方式采用电驱动等。以上各个方面受技术水平所限，在本装置上均未能采用。

中科院福建物构所研究小组日前采用室温下Cu(II)离子辅助原位还原法合成了一种新型钯纳米催化剂，该催化剂贵金属负载量超低(约0.1%)、性能优异、寿命长，可极大降低催化剂成本，节约大量贵金属资源。该催化剂制备成功后，有望形成新一代煤制乙二醇催化剂技术。

2．3．运行与控制

全场信息化应用系统中应用到了APC控制，APC控制系统是由ASPEN公司出品的一种控制系统。APC控制系统根据原料不同提供最优断裂条件，直接写入DMC控制系

生产计划、调度和决策 实时优化RTO 先进过程控制APC 集散型控制系统DCS 生产过程

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统。

本装置采用DMC plus 多变量预估计控制技术为主的先进控制，并使用符合线性规划CLP进行最大化优化。

老区裂解炉进料最大化DMC plus 新区裂解炉进料最大化DMC plus 老区裂解炉控制器 老区急冷控制器 老区压缩控制器 新区裂解炉控制器新区急冷控制器 新区压缩控制器 脱乙烷控制器 丙烷塔控制器 乙烯塔控制器 冷区控制器 乙烯生产装置

该现场控制系统与Technip的裂解炉深度计算软件SPYRO线连接，SPYRO实时计算裂解深度作为裂解炉DMC plus控制系统的输入。下面是裂解炉的控制结构图和SPYRO for APC 结构图。

裂解炉深度和TMT SPYRO for APC 裂解炉炉型、尺寸、原料性质、模型及参数 裂解炉工艺操作条件 裂解炉DMC plus控制器 裂解炉COT设定和进料设定 生产装置

裂解炉先进控制结构图 14 2．4．维护与检修

化工一厂的装置每四年维护检修一次，一次历时一个月左右。主要检修阀门的泄漏，装置中残留的物质等，以降低在生产过程中发生故障和事故的可能。

乙烯高温裂解装置的维护和检修。

高温裂解炉在正常情况下，可以保证连续工作130天，长时间工作后，会在反应炉内结垢，其主要原因是：柴油和石脑油等在高温条件下反应可能会产生焦炭或碳的氧化物与管壁的金属材料中的镍或其他金属材料形成结合台的金属盐。清灰的方式是，进一步将结构烧成灰，然后将灰尘吹出，用水清洗管内。

3．主要设备原理与参数

3．1．主要化学反应设备

SRT-IV裂解炉

管式裂解炉是当今乙烯生产中占主导地位的技术，它具有高温，短停留，低烃分压等特点，可以实现乙烯工业生产中的高选择性和长转运周期。管事裂解炉其特点主要有：

（1）被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体和液体。而且，这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物质，同锅炉加热水和蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得多。

（2）加热方式为直接受火式，加热温度高，传热能力大。 （3）加热气体或液体燃料。

（4）长周期连续运转，不断操作，便于管理。 SRT-IV裂解炉炉管

SRT-IV型炉管排列为8421（或8411），即第一程为8根直径为67毫米炉管，而后两两合并为4根直径为89毫米的第二程管，再两两合并成两根直径为121毫米的第第三管程炉管，最后合并成一根直径为165毫米的第四程管。炉管材质为Cr 25%、Ni 35%、Nb 1.4%、W 1.4%。采用离心浇筑的方法进行制造。

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3．2．主要分离设备

分离设备主要是塔器设备，在该套乙烯生产装置中一共有34台塔器设备。本装置就其分离方法而言属于深冷顺序分离过程，因为采用了-100℃的冷冻系统。利用混合气体中各种烃的相对挥发度的不同，而利用精馏法在低温下将裂解气中除了氢和甲烷意外的其它烃全部冷凝下来，同时用精馏法在适当的温度、压力下将各烃逐一加以分离，从而得到高纯的乙烯、丙烯产品。

精馏原理是根据物料中各组分的相对挥发度的不同，利用汽液相平衡原理，经过多次部分冷凝，部分气化而获得高纯度产品的过程。

分离系统主要包括一系列的精馏塔：脱甲烷塔、脱乙烷塔、脱丙烷塔、脱丁烷塔、脱戊烷塔、乙烯精馏塔、丙烯精馏塔。

3．3．主要设备

供冷设备（冷箱）冷箱是一组高效、绝热保冷的低温设备，在深冷分离过程中经常采用，它由结构近瞅的高效板翅式换热器和企业分离器所组成。因为低温极易散

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冷，要求及其严密的绝热保冷，故用绝热材料吧换热器和分离器均包装在一个箱型物内。

4．问题调研

碱洗塔的结构形式选择：

碱洗过程的塔器设备是一种半填料半筛板的吸收塔。填料塔的传质性能比筛板塔好得多，但是填料塔的装填和拆卸非常困难，而且填料的质量大，给塔设备带来集中的负荷，所以我们选择一半精馏塔，一半筛板塔，综合二者的优势。

EO相关知识：

环氧乙烷是一种有机化合物，化学式是C2H4O，是一种有毒的致癌物质，以前被用来制造杀菌剂。环氧乙烷易燃易爆，不易长途运输，因此有强烈的地域性。被广泛地应用于洗涤，制药，印染等行业。在化工相关产业可作为清洁剂的起始剂。 世界上EO工业化生产装置几乎全部采用以银为催化剂的乙烯直接氧化法。全球EO生产技术主要被Shell公司（英荷合资）、美国SD（科学设计公司）、美国UCC三家公司所垄断。此外拥有EO生产技术的还有日本触媒公司、美国DOW化学公司、德国赫斯公司等。

健康危害：是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原浆毒物。急性中毒：患者有剧烈的搏动性头痛、头晕、恶心和呕吐、流泪、呛咳、胸闷、呼吸困难；重者全身肌肉颤动、言语障碍、共济失调、出汗、神志不清，以致昏迷。还可见心肌损害和肝功能异常。抢救恢复后可有短暂精神失常，迟发性功能性失音或中枢性偏瘫。皮肤接触迅速发生红肿，数小时后起泡，反复接触可致敏。液体溅入眼内，可致角膜灼伤。慢性影响：长期少量接触，可见有神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。

环境危害：对环境有危害。

燃爆危险：该品易燃，有毒，为致癌物，具刺激性，具致敏性。

应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即隔离150m，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖层或吸附/ 吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止气体进入。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。

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操作注意事项：密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩），穿防静电工作服，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与酸类、碱类、醇类接触。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。禁止撞击和震荡。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。避免光照。库温不宜超过30℃。应与酸类、碱类、醇类、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。

急救措施：

皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。 眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。呼吸心跳停止时，立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。

危险特性：其蒸气能与空气形成范围广阔的爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。若遇高热可发生剧烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。接触碱金属、氢氧化物或高活性催化剂如铁、锡和铝的无水氯化物及铁和铝的氧化物可大量放热，并可能引起爆炸。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。

有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。

灭火方法：切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。

灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。

5．其他（业务和思想上的心得体会、建议等）

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虽然在燕化的实习生活仅仅五天，但是在实习老师的悉心指导下，我们仍然圆满的完成了这次实习任务。在化工厂的宝贵时间里我们对化工原理的知识有了更深刻的理解，深入地了解了燕化化工一厂的生产工艺流程，了解了渗透在工厂一点一滴的人类智慧，懂得了工人们日复一日的辛勤值守其实如同在化工设备上耕耘一样。化工厂的工作环境原来要比我原本认为的好多了。在先进的监管手段下，我们的工人的劳动负荷比以前好多了，实现了四年一次停车的诸多先进指标但是一些气味和噪音的不可回避的。在工厂的几天其实也在不同程度上改变了同学们对化工行业的观点态度，众多个人、行业、社会的现实在我们心中激荡，作为大四学生的麻木的心也不能不为所动。

在参观工厂时我们了解到在其时乙二醇生产已经停车，老技术员告诉我们工厂的催化剂活性不好，在国内国外都是很差的，但受制于企业内的技术水平，燕化研究所不能生产让人满意的高活性催化剂，而银催化剂用量庞大，因此价值仍然不菲。我们的央企需要做的仍然是有太多太多。

我们知道工厂的许多技术是20世纪70年代的，在经过几次扩建后仍然有许多技术落伍，能耗水平居高不下，诸多产品一生产即亏损。作为局外人我难以知道中石化不拆掉重建的真实想法是什么。中石化的海外企业的技术水平是有相当多的处于国际前列的。可能企业的战略重点不在燕化，也可能是企业在等待国内供求关系的好转。但伴随着京畿地区的雾霾天气中民怨，企业可能也不该不作为了。

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