论文总字数：45572字

摘 要

本文首先对气体分离装置的发展、原理、工艺流程进行了介绍；并介绍了化工流程模拟软件——Aspen Plus。装置设计部分利用Aspen Plus中的DSTWU模块和RadFrac模块来进行。同时列出了气体分离装置的设备清单。然后对该工艺装置进行了危险有害因素识别，在此基础上进行定性、定量的安全预评价，并提出了相应的安全对策措施。最后给出了安全预评价结论。

关键词：气体分离 流程模拟 安全预评价 对策措施

Engineering Design and Safety Evaluation of 300 000 Tons / year Gas Separator

Abstract

In this paper, the development, principle and technological process of the gas separation device are introduced. The chemical flow simulation software, Aspen Plus, is introduced. The propane tower, deethanizer and propylene tower in the gas separation plant were designed using Aspen Plus software. A list of pencils for gas separation devices is also listed. Then, the dangerous device is identified and the qualitative and quantitative safety pre-evaluation is carried out, and the corresponding safety measures are put forward. Finally, the conclusion of safety pre-evaluation is given.

Key words:Gas separation;Process simulation;Risk Identification;Countermeasures

目录

摘要………………………………………………………………………………I

ABSTRACT……………………………………………………………………… II

第一章 气体分离装置概况 1

1.1 气体分离装置发展概况及现状 1

1.1.1精馏基本原理 1

1.1.2气体分离装置原理 2

1.2化工过程模拟软件简介 2

1.2.1 Aspen Plus简介 3

1.2.2 Aspen Plus的主要功能 4

1.2.3 Aspen Plus在精馏过程中的应用 4

第二章 气体分离装置设计 6

2.1 装置概况及工艺流程 6

2.1.1装置概况 6

2.1.2工艺流程 6

2.1.3 生产控制 7

2.2脱丙烷塔设计 8

2.2.1脱丙烷塔进料组成及基本参数 8

2.2.2 DSTWU中脱丙烷塔设计 9

2.2.3 RadFrac中脱丙烷塔设计 14

2.2.4脱丙烷塔结果汇总 18

2.3脱乙烷塔设计 20

2.3.1脱乙烷塔进料参数及基本参数 20

2.3.2脱乙烷塔结果汇总 21

2.4丙烯塔设计 22

2.4.1丙烯塔进料组成及基本参数 22

2.4.2丙烯塔结果汇总 23

2.5装置物料平衡及产品组成 25

2.5.1装置物料平衡 25

2.5.2产品组成 25

第三章 分类设备清单 27

3.1主要设备参数概述 27

3.2设备清单表 27

3.2.1管壳式换热器 28

3.2.2容器类设备 29

3.2.3安全阀 30

3.2.4机泵 32

第四章 安全预评价概述 33

4.1安全预评价目的 33

4.2安全预评价范围 33

第五章 项目危险、有害因素辨识 34

5.1原料、产品物质危险有害因素分析 34

5.2生产工艺过程危险、有害因素辨识 39

5.3生产装置危险有害因素分析 40

5.3.1设备危险因素分析 40

5.3.2电气危险因素分析 42

5.4装置主要危险有害因素分布 44

第六章 评价单元划分与评价方法的选择 45

6.1评价单元划分原则 45

6.2评价方法选择依据 46

6.3本次评价中使用的评价方法简介 47

6.3.1预先危险性分析法(PHA) 47

6.3.2危险与可操作性分析法（HAZOP） 47

6.3.3危险度评价法评价 47

6.3.4火灾、爆炸危险指数评价法（道化学法） 49

第七章 预先危险性分析 51

7.1脱丙烷塔进料罐PHA分析 51

7.2脱丙烷塔进料泵PHA分析 54

7.3脱丙烷塔PHA分析 57

7.4脱丙烷塔底重沸器PHA分析 60

第八章 危险与可操作性分析 64

第九章 危险度评价法 68

9.1 评价单元工艺参数的确定 68

9.2危险度计算 68

9.3结果及分析 68

第十章 火灾、爆炸危险指数评价 70

10.1单元火灾、爆炸指数的计算 70

10.1.1物质系数MF的选取 70

10.1.2工艺危险系数的选取 71

10.1.3火灾爆炸指数和危险等级 73

10.2安全措施补偿系数 74

10.3评价单元危险分析汇总 75

第十一章 安全对策措施及建议 77

11.1安全技术对策措施 77

11.1.1防火、防爆安全对策措施 77

11.1.2防中毒的安全对策措施 78

11.1.3噪声、高处坠落、灼烫、低温伤害安全对策措施 79

11.1.4工艺技术方面的安全对策措施 80

11.2安全管理对策措施 81

第十二章 评价结论 83

12.1主要评价结果 83

12.2评价结论 84

参考文献 85

致谢 86

第一章 气体分离装置概况

1.1 气体分离装置发展概况及现状

1.1.1精馏基本原理

在工业生产中的液化石油气含有大量的C3、C4，气体分离正是对这些成分的进一步割裂。在石油化工中，精馏技术已经十分成熟，同时精馏也是方法较为简单，且成本较低的方式。通过这种方法，能将混合液体中的组分按不同沸程分离开，或得到近似纯的馏分。

蒸馏是一类分离方法的总称，细分可以包括简单蒸馏、闪蒸和精馏。不同的生产工艺可以根据混合物组分的固有性质、产品纯度要求和技术水平来进行选择。闪蒸首先是通过某种方式，将物料加热至部分气化，接着物料通过减压装置后，沸点迅速降低，在某个容器内（如蒸馏塔、闪蒸罐、蒸馏塔等），沸点较低的物料首先从液相中蒸出，从而发生分离。但闪蒸得到的组分，同时存在于同一个体系中，并未实现完全分离。简单蒸馏中，液体混合物在一定压力下，首先在蒸馏釜中进行加热，当期温度达到泡点温度时，液体发生汽化，逸出的气体立即被导出，并冷凝送入另一装置，剩余液体继续进行这一流程^[1]。在分离效果上，简单蒸馏优于闪蒸，主要在于对蒸出气体的收集。但简单蒸馏的分离程度相较于精馏则显得较为弱势。对于液态混合物的分离，精馏塔具有相当高的塔身，可以对混合物进行高效的分离。通过精馏，能够获得指定沸程的产物，也可以获得纯度较高的产品，目前已在化工生产中广泛应用。

请支付后下载全文，论文总字数：45572字