Разработка технологического процесса для разделения углеводородной смеси заданного состава

С этой стадии выходит два потока:

Поток 4 МВФ при температуре -105оС и давлении 4,1 МПа, направляется, после понижения давления до 0,8 МПа и температурой 16оС, в топливную сеть;

Поток 5– углеводородами С2+ при температуре 61оС и давлении 4,2 МПа, направляется на стадию деэтанизации

4. Стадия деэтанизации.

Назначение: выделение этан-этиленовой фракции из углеводородной смеси, которая будет разделена на этановую и этиленовую фракцию.

На эту стадию подается один поток:

Поток 5– углеводородами С2+ при температуре 61оС и давлении 4,2 МПа С этой стадии выходит два потока:

Поток 6– кубовый продукт деэтанизационной колонны С3+ при температуре 23оС и давлении 3,2 МПа, направляется на стадию депропанизации;

Поток 7– ЭЭФ при температуре -8оС и давлении 3,15 МПа, направляется в колонну для разделения на этиленовую и этановую фракцию;

5. Стадия разделения ЭЭФ.

Назначение: разделение этан-этиленовой фракции на этановую и этиленовую фракцию.

На эту стадию подается один поток:

Поток 7– ЭЭФ при температуре -8оС и давлении 3,15 МПа, направляется в колонну для разделения на этиленовую и этановую фракцию;

С этой стадии выходит два потока:

Поток 8– кубовый продукт колонны – этан при температуре 13оС и давлении 3,2 МПа, направляется на пиролиз, для получения этилена;

Поток 9– этилен при температуре -8оС и давлении 3,15 МПа, отбирается с верху ректификационной колонны и отправляется в качестве сырья для производства полиэтилена

6. Стадия депропанизации.

Назначение: выделение пропан-пропиленовой фракции из углеводородной смеси, которая будет разделена на пропановую и пропиленовую фракцию.

На эту стадию подается один поток:

Поток 6– кубовый продукт деэтанизационной колонны С3+ при температуре 63оС и давлении 3,2 МПа;

С этой стадии выходит два потока:

Поток 10 углеводородная смесь С4+ при температуре 70оС и давлении 2,5 МПа, направляется на стадию дебутанизации;

Поток 11– ППФ при температуре 35оС и давлении 2,45 МПа, направляется в колонну для разделения на пропиленовую и пропановую фракцию;

7. Стадия разделения ППФ.

Назначение: разделение этан-этиленовой фракции на пропановую и пропиленовую фракцию.

На эту стадию подается один поток:

Поток 11– ППФ при температуре 35оС и давлении 2,45 МПа;

С этой стадии выходит два потока:

Поток 12– кубовый продукт колонны – пропан при температуре 53оС и давлении 1,8 МПа, направляется на пиролиз, для получения пропилена;

Поток 13– пропилен при температуре 38оС и давлении 1,7 МПа, отбирается с верху ректификационной колонны и отправляется в качестве сырья для производства полипропилена

8. Стадия дебутанизации.

Назначение этой стадии – получение бутановой фракций.

На разделение подается материальный поток 10 параметрами: Р = 2,5 МПа, t = 148 0С.

Со стадии разделения выходят два  потока:

- поток 14– бутан на склад с параметрами: Р = 0,4 МПа, t = 45 0С.

         - поток 15– углкводороды С5+ с параметрами: Р = 0,5 МПа; t = 95 0С

9. Стадия депентанизации.

Назначение этой стадии – получение пентановой фракций.

На разделение подается материальный поток 15 с параметрами: Р = 0,5 МПа, t = 95 0С.

Со стадии разделения выходят два  потока:

- поток 16 – пентан на склад с параметрами: Р = 0,4 МПа, t = 60 0С.

         - поток 17 – бензол с параметрами: Р = 0,5 МПа; t = 95 0С

 

 

. 

3. Структурная схема процесса.

 

Название последней стадии не соответствует…

3.1 Перечень основных материальных потоков – а что такое «основной» материальный поток?

Поток 1 сырье, при Р = 0,16 МПа; t = 16 °C

Поток 2 – жидкость с нагнетания насоса, при Р = 4,2 МПа; t = 56 °C

Поток 3– жидкость при Р = 4,25 МПа; t = (-44)°C на стадию деметанизации,

Поток 4 МВФ при 0,8 МПа и температурой 16оС, в топливную сеть;

Поток 5– углеводородами С2+ при температуре 61оС и давлении 4,2 МПа, направляется на стадию деэтанизации

Поток 6– кубовый продукт деэтанизационной колонны С3+ при температуре 23оС и давлении 3,2 МПа, направляется на стадию депропанизации;

Поток 7– ЭЭФ при температуре -8оС и давлении 3,15 МПа, направляется в колонну для разделения на этиленовую и этановую фракцию;

Поток 8– кубовый продукт колонны – этан при температуре 13оС и давлении 3,2 МПа, направляется на пиролиз, для получения этилена;

Поток 9– этилен при температуре -8оС и давлении 3,15 МПа, отбирается с верху ректификационной колонны и отправляется в качестве сырья для производства полиэтилена

Поток 10 углеводородная смесь С4+ при температуре 70оС и давлении 2,5 МПа, направляется на стадию дебутанизации;

Поток 11– ППФ при температуре 35оС и давлении 2,45 МПа, направляется в колонну для разделения на пропиленовую и пропановую фракцию;

Поток 12– кубовый продукт колонны – пропан при температуре 53оС и давлении 1,8 МПа, направляется на пиролиз, для получения пропилена;

Поток 13– пропилен при температуре 38оС и давлении 1,7 МПа, отбирается с верху ректификационной колонны и отправляется в качестве сырья для производства полипропилена

Поток 14– бутан на склад с параметрами: Р = 0,4 МПа, t = 45 0С.

Поток 15– углкводороды С5+ с параметрами: Р = 0,5 МПа; t = 95 0С

Поток 16 – пентан на склад с параметрами: Р = 0,4 МПа, t = 60 0С.

Поток 17 – бензол с параметрами: Р = 0,5 МПа; t = 95 0С

 

 

4. Разработка и обоснование технологической схемы

Для того чтобы разработать и обосновать технологическую схему производства необходимо вернуться к пунктам 2 и 3. Дополнить подробно все стадии пункта 2 и раскрыть структурную схему процесса, применяя единую систему конструкторской документации (ЕСКД).

Стадия глубокого охлаждения. Сырье насосом Н-1 подается на охлаждение в пропиленовые холодильники Х-1, Х-2 (параметры холода -180С, -370С соответственно), где охлаждается и проходит два этиленовых холодильника Х-3, Х-4 (параметры холода -560С, -690С). В результате, парожидкостная смесь охлаждается и поступает на стадию деметанизации в клону К-1.

Стадия деметанизации. Охлажденная парожидкостная смесь из холодильника Х-4 поступает в ректификационную колонну К-1. Из верхней части К-1 отбираются пары МВФ, проходящие через конденсатор Х-5, охлаждаемый этиленом (параметр холода -99о С). Парожидкостная смесь после теплообменника Х-5 поступает в емкость Е-1, откуда часть жидкости насосом Н-2 подается в К-1 в качестве флегмы, а пары МВФ после дросселирования направляется в топливную сеть.

Куб колонны К-1 подогревается паровым конденсатом при помощи кипятильника Т-1.

Кубовая жидкость К-1 самотеком поступает на питание деэтанизатора К-2.

Стадия деэтанизации. Углеводородная смесь из куба колонны К-1, поступает на питание колонны К–2.

Пары с верха К-2 поступают в холодильник Х-6, охлаждаемый жидким пропиленом (параметр холода -37 0С). Газожидкостная смесь после холодильника Х-6 поступает в емкость Е-2, откуда жидкость насосом Н-3 по уровню в емкости подается в колонну в виде флегмы, а этан-этиленовая фракция (ЭЭФ) отправляется на ректификацию в колонну К-3.

Куб колонны К-2 обогревается паром при помощи кипятильника Т-2. Кубовая жидкость К-2 подается на питание депропанизатора К-4.

Разделение ЭЭФ. В ректификационную колонну К-3 поступает этан-этиленовая фракция. Пары с верха К-3 поступают в холодильник Х-7, охлаждаемый жидким пропиленом (параметр холода -37 0С). Газожидкостная смесь после холодильника Х-7 поступает в емкость Е-3, откуда жидкость насосом Н-4 по уровню в сборнике подается в колонну в виде флегмы, этилен выводим с установки и отправляем производство полиэтилена.

Этан снизу ректификационной колонны К-3 выводим с установки и отправляем на пиролиз, для получения этилена.

Стадия депропанизации. Кубовая жидкость К-2 подается на питание депропанизатора К-4. Сверху ректификационной колоны выходит ППФ. Поток этой газовой смеси охлаждается в холодильнике Х-8, охлаждение производится оборотной водой (параметр воды 250С. Углеводородная смесь поступает в флегмовую емкость Е-4, из которого большая часть конденсата с помощью насоса Н-5 подается наверх колонны в виде флегмы. Избыток направляется в  ректификационную колонну К-5, для разделения пропан-пропиленовой фракции.

Снизу колонны К-4 выходит кубовый продукт, представляющий собой смесь углеводородов С4+ , нагревается паром при помощи кипятильника Т-4. Часть кубового продукта направляется в колонну К–6 для выделения бутановой фракции.

Разделение ППФ. В ректификационную колонну К-5 поступает пропан-пропиленовая фракция. Пары с верха К-5 поступают в холодильник Х-9, охлаждаемый жидким этиленом (параметр холода -56 0С). Газожидкостная смесь после холодильника Х-9 поступает в емкость Е-5, откуда жидкость насосом Н-6 по уровню в сборнике подается в колонну в виде флегмы, пропилен выводим с установки и отправляем производство полипропилена.

Пропан снизу ректификационной колонны К-5, нагревается паром выводим с установки и отправляем на пиролиз, для получения пропилена.

Стадия дебутанизации. Кубовый продукт колонны К-4, представляющий собой смесь углеводородов С4+, направляется на питание колонны К–6

Сверху ректификационной колоны выходит бутановая фракция. Поток этой газовой смеси охлаждается в холодильнике Х-10, охлаждение производится оборотной водой (параметр воды 250С), поступает в флегмовую емкость Е-6, из которой большая часть конденсата с помощью насоса Н-7 подается наверх колонны в виде флегмы. Избыток бутановой фракции отправляется на изомеризацию для получения изобутана.

Снизу колонны выходит кубовый продукт, представляющий собой смесь углеводородов С5+, нагревается паром при помощи кипятильника Т-6. Часть кубового продукта направляется в депентанизационную колонну К–7,предназначенную для выделения пентановой фракции.

Стадия депентанизации. Кубовый продукт колонны К-6, представляющий собой смесь углеводородов С5+, направляется на питание колонны К–7

Сверху ректификационной колоны выходит пентановая фракция. Поток этой газовой смеси охлаждается в холодильнике Х-11, охлаждение производится оборотной водой (параметр воды 250С), поступает в флегмовую емкость Е-7, из которой большая часть конденсата с помощью насоса Н-8 подается наверх колонны в виде флегмы. Избыток бутановой фракции отправляется на изомеризацию для получения изопентана.

Снизу колонны выходит кубовый продукт, представляющий собой бензольную фрацию нагревается паром при помощи кипятильника Т-7. Часть кубового продукта направляется на производство моторных топлив.

 

5. Принципиальная технологическая схема

 

6. Разработка технологических параметров принципиальной схемы.

Согласно технологической схемы определимся с материальными потоками и сведем все таблицу 4.

Таблица 4 Перечень основных материальных потоков

№ потока	Наименование	Техническая характеристика
		Основной компонент	Р МПа	t 0C	Фазовое состояние
	Сырье	этилен	0,16	16	жидкость
	Сырье после Н1	этилен	4,2	56	жидкость
	МВФ	водород	0,8	14	газ
	Углеводороды С2+	этилен	4,1	61	жидкость
	ЭЭФ	этилен	2,9	-8	ПЖС
	Углеводороды С3+	пропилен	3,0	78	жидкость
	Этилен	этилен	2,9	-8	ПЖС
	Этан	этан	3,0	10	жидкость
	ППФ	пропилен	2,0	49	ПЖС
	Углеводороды С4	бутан	2,1	124	жидкость
	Пропилен	пропилен	1,5	36	ПЖС
	Пропан	пропан	1,6	47	жидкость
	Бутан	бутан	0,8	69	жидкость
	Углеводороды C5+	пентан	0,9	120	жидкость
	Пентан	пентан	0,5	92	ПЖС
	Бензол	бензол	0,6	151	жидкость