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1、中国石油化工股份有限公司广州分公司加工中东含硫原油及生产清洁燃料配套改造工程加氢裂化单元基础设计汇报,独山子石化 1000万吨/年炼油工程新区炼油第一联合装置80104t/a催焦柴油加氢精制装置简介,目 录,I 概述 II 原料及主要产品性质III 工艺技术方案 IV 主要设备选型 V 自控设计及电气设计,目 录,VI 公用工程消耗及辅助设施VII 环境保护、安全卫生及消防 VIII 新老装置设计差别,I 概 述,催焦化柴油加氢精制装置以催化柴油、焦化汽油、焦化柴油为原料，经过催化加氢反应进行脱硫、脱氮，生产的精制柴油硫含量满足欧洲III类柴油产品标准。,I 概 述,该装置由反应部分（包括压缩
2、机）、分馏部分、公用工程部分组成。公用工程设施依托第一联合装置，富氢气体回收及干气脱硫由第一联合装置统一考虑。,装置组成,I 概 述,装置能力公称规模 80104 t/a年开工时数 8400 h操作弹性 50-110,平面布置及占地10213照片装置横向布置图.JPG平面布置在满足有关防火、防爆及安全卫生标准和规范要求的前提下，尽量采用露天化、集中化和按流程布置，并考虑同类设备相对集中，以达到减少占地、节约投资、降低能耗、便于安全生产操作和检修管理，实现安全生产的目的。装置占地（包括直柴加氢）：23090=20700m2,I 概 述,生产方案,该装置采用石油化工科学研究院开发的柴油深度加氢催化
3、剂RN-10B，生产的精制柴油硫含量满足欧洲III类柴油产品标准。,I 概 述,主要操作条件,I 概 述,反应器入口压力，MPa（G）8.0总体积空速，h-1 2.3反应器入口温度，297/343（SOR/EOR）反应器出口温度，365/401（SOR/EOR）催化剂床层平均温度，341/377（SOR/EOR）总气油比，V/V（新鲜进料）500/500（SOR/EOR）化学氢耗，w%0.9/0.85（SOR/EOR）,I 概 述,引进设备材料一览表,II 原料及主要产品性质,该装置加工原料为焦化汽油、焦化柴油和催化柴油，进料比例为21.57：45.74：32.69。,进装置温度：焦化汽油40
4、、焦化柴油120（冷进料为50）、催化柴油50。进装置压力：0.8 MPa(G),原料油,II 原料及主要产品性质,原料油,II 原料及主要产品性质,原料油,装置所需新氢由制氢装置提供。,进装置温度：40进装置压力：2.4MPa(G),II 原料及主要产品性质,新 氢,脱硫化氢汽提塔顶气,脱硫化氢汽提塔顶气送至加氢裂化装置脱硫后做燃料气供第一联合装置使用。出装置温度：40出装置压力：0.6MPa(G),II 原料及主要产品性质,石脑油产品,石脑油产品送至装置外做乙烯原料。出装置温度：40出装置压力：0.8MPa(G),II 原料及主要产品性质,柴油产品,柴油产品硫含量满足欧III柴油产品标准。
5、出装置温度：50 出装置压力：0.5 MPa(G),II 原料及主要产品性质,柴油产品,II 原料及主要产品性质,II 原料及主要产品性质,欧盟车用柴油标准,低分气,低分气送至加氢裂化装置脱硫后作制氢原料。出装置温度：50 出装置压力：3.1MPa(G),II 原料及主要产品性质,III 工艺技术方案,催化剂,催化剂：RN-10B是北京石科院RN系列产品，蝶形。主要组成钨、镍。国内有5家使用业绩。保护剂：RG-1三叶草形，主要组成镍、钼。,III 工艺技术方案,1、反应部分采用冷分流程。2、采用炉前混氢方案，提高换热器效率和减缓结焦程度。3、采用热壁加氢反应器。反应器内构件采用新型内构件，其中
6、包括有入口扩散器、分配盘、冷氢箱、出口收集器等，使进入反应器中催化剂床层的物流分布均匀，减小催化剂床层的径向温差。4、反应器入口温度通过调节反应进料加热炉燃料气量来控制。,工艺技术特点,III 工艺技术方案,5、为尽量减少换热器结垢和防止反应器顶部催化剂床层堵塞，以及提高换热器传热效率和延长运转周期，装置内设置自动反冲洗式原料油过滤器，同时原料油缓冲罐采用燃料气气封，以防止原料油与空气接触生成聚合物和胶质。6、设置新氢循环氢联合机组，一开一备，采用电动往复式。,工艺技术特点,III 工艺技术方案,7、为确保催化剂、高压设备和操作人员的安全，在高压分离器上设有0.7MPa紧急泄压设施。8、采用新
7、型双壳程换热器，提高换热器传热效率，使反应流出物进空冷器温度尽可能低，提高了反应进料加热炉入口温度，减小加热炉负荷，降低装置能耗。9、分馏部分采用双塔流程，脱硫化氢汽提塔由1.0MPa（G）蒸汽汽提，产品分馏塔底设置重沸炉。,工艺技术特点,III 工艺技术方案,10、脱硫化氢汽提塔顶设注缓蚀剂设施，以减轻塔顶流出物中硫化氢对塔顶系统的腐蚀。11、催化剂预硫化采用液相硫化方法，再生按器外再生考虑。12、在反应流出物进入空冷器前注入除氧水，溶解加氢过程中生成的H2S和NH3，以防止NH4HS析出结晶沉积在空冷器管束中，避免系统压降增大。,工艺技术特点,图片,主要操作条件,III 工艺技术方案,产品
8、分馏塔底重沸炉(SOR/EOR),入口温度：273/271出口温度：291/290,反应进料加热炉(SOR/EOR),入口温度：280/326出口温度：297/343,III 工艺技术方案,-主要工艺操作条件,入口温度：40入口压力MPa(G)：2.37出口压力MPa(G)：8.7,新氢压缩部分,入口温度：50入口压力MPa(G)：7.0出口压力MPa(G)：8.7,循环氢压缩部分,III 工艺技术方案,-主要工艺操作条件,物料平衡（初期）,III 工艺技术方案,III 工艺技术方案,物料平衡（初期）,III 工艺技术方案,物料平衡（末期）,III 工艺技术方案,物料平衡（末期）,IV 主要设
9、备选型,反应器,反应器为热壁板焊结构。根据Nelson曲线，在目前的操作条件下，选用SA387Gr22CL2(2.25Cr-1Mo)钢板,为防止高温H2SH2腐蚀，反应器内壁堆焊TP.309L+TP.347，堆焊层厚度为6.5mm。反应器内部设有入口扩散器、顶部分配盘、冷氢箱、再分配盘和出口收集器。热电偶套管位于筒体侧面，有两个催化剂卸料口，一个在侧面，一个设在底封头上。,高压换热器,该装置的高压换热器采用螺纹锁紧环式结构。同常规的大法兰式结构相比，螺纹锁紧环式结构的泄露点少，检修方便，金属耗量少。,IV 主要设备选型,IV 主要设备选型,高压容器,高压分离器、循环氢压缩部分入口分液罐等湿硫化
10、氢环境下的高压容器均为板焊结构，主体材料选用16MnR(R-HIC)纯净钢。该材料提高了设备的耐腐蚀能力，同时使设备重量降低，缩短制造周期，且有利于设备的整体运输和起吊。高压分离器内部设置高效分离元件，可使汽、液两相在器内得到良好地分离。,高压空冷器,高压空冷器管箱为板焊丝堵式结构，管箱材料为16MnR(R-HIC)纯净钢，换热管材料为碳钢。为防止NH4HS的腐蚀，在每根换热管的入口端设置一段600mm长的316L不锈钢衬管。,IV 主要设备选型,加氢进料泵,该泵组拟采用垂直剖分筒型多级离心泵。共两台，一开一备，主备泵均进口。采用增安型异步电机驱动。轴功率：约560 kW。防爆等级:eIIT3
11、,防护等级:IP54。电机功率650kW。,IV 主要设备选型,压缩机,压缩机选用对称平衡型往复式压缩机，由增安型无刷励磁同步电动机驱动。电机容量为1600kW。压缩机采用四列四缸机构,其中两缸作为循环氢侧增压用，一级压缩，其余两缸作为新氢侧增压用，两级压缩。,IV 主要设备选型,反应进料加热炉炉型为单排双面辐射立管立式炉，产品分馏塔底重沸炉炉型为辐射对流型圆筒炉。两台炉子介质均从对流段上部进加热炉，经对流段加热后进入辐射段，从辐射顶出加热炉。两台加热炉有各自独立的余热回收系统，空气经各自前置低温水预热器预热后，再经设在对流顶的空气预热器预热进入炉内，然后通过各自炉顶的烟囱排放烟气。,IV 主
12、要设备选型,加 热 炉,反应器 1台塔器 2台换热器 12台空冷器 9片容器 9台,加热炉 2台压缩机 2台泵 39台原料过滤器 1套,主要设备汇总,IV 主要设备选型,-自控设计：装置的自动控制水平,采用功能完善、技术先进的集散控制系统（DCS），对工艺数据实时处理，完成生产过程的实时控制和报警。在控制策略上，基本采用常规控制方案，也可利用DCS丰富的功能实现较为复杂的计算和控制。由于工艺过程较为简单，暂不实施先进控制及优化控制。,V 自控设计及电气设计,V 自控设计及电气设计,-自控设计：装置的自动控制水平,对于工艺越限或设备故障可能导致的人员或环境危害，或可能对装置主要设备造成严重生产损
13、失或经济损失的，将由单独的安全仪表系统（SIS）进行保护。SIS主要依靠以PLC为核心的安全、冗余、容错的高可靠性系统实现。DCS和SIS通过总线进行实时通讯。,V 自控设计及电气设计,-自控设计：装置的自动控制水平,按照规范要求在工艺装置区域内设置必要的可燃气、有毒气检测器，并在中心控制室内集中进行监视和报警。可燃气和有毒气体检测系统（FGDS）独立于DCS设置。,V 自控设计及电气设计,主要控制方案进料量控制：设置液位、流量串级比值控制原料油缓冲罐压力控制：通过压力分程控制补充燃料气调节阀和向火炬系统排气调节阀，维持缓冲罐压力反应进料加热炉控制：加热炉出口温度与加热炉燃料气压力串级控制。,
14、V 自控设计及电气设计,反应器检测和控制：第二床层入口温度靠冷氢控制；设置反应器床层及出入口总的差压指示；各床层按上中下设置水平均布的三点测温元件高压分离器液界位控制：液位设置定值控制，单独设置三台高压外浮筒低低液位开关，切断高分油出口切断阀；界位设置定值控制，设一台高压外浮筒低低界位开关，切断含硫污水切断阀,V 自控设计及电气设计,循环氢压缩机入口分液罐液位控制：液位设置定值控制，设三台高压外浮筒低低界位开关，液位高时停循环氢压缩机反应系统压力和新氢压缩机压缩比控制：反应系统通过新氢机一返一、二返二、新氢及废氢排放量实现，是由分程控制加选择控制组成，可以控制两级压缩比,加氢进料泵停车安全仪表
15、系统；反应进料加热炉停炉安全仪表系统；紧急泄压停车安全仪表系统；新氢/循环氢压缩机停车安全仪表系统；分馏塔底重沸炉停炉安全仪表系统；,V 自控设计及电气设计,-自控设计:自动保护联锁系统,-电气设计,内容：装置边界线内的电动配线工程、照明工程、防雷及防静电接地工程、电信工程；系统电源：一联合2#变电所为双路电源受电，供电电源电压为6kV，双回路6kV电源引自炼油总降变6kV配电装置不同电源母线。装置用电负荷由两个独立电源供电，当一个电源故障时，另一电源能带全部一、二级负荷。,V 自控设计及电气设计,VI公用工程消耗及辅助设施,公用工程消耗,装置能耗：16.78104 kcal/t原料,辅助材料
16、消耗,VI 公用工程消耗及辅助设施,废气的治理措施-加热炉所用的燃料尽可能采用脱硫后的燃料气。-烃类气体均密闭排放。,VII 环境保护、安全卫生及消防,-环境保护,废水的治理措施-含硫污水系统：送至工厂的酸性水汽提装置进行处理。-含油污水系统：装置生产的含油污水送至污水处理场,VII 环境保护、安全卫生及消防,-环境保护,-安全卫生：装置危险、危害性分析,火灾危险分析 装置所用原料、中间产品、产品多为易燃、易爆物质，装置火灾危险性为甲类。因此，在设计中充分考虑了物料的火灾危险性。整个装置的火灾危险性属于甲类。生产岗位危险性分析 加氢反应器、高压换热器、加热炉、机泵、空冷器、塔、压缩机区、催化剂
17、装填等。,VII 环境保护、安全卫生及消防,-消防设计：火灾报警系统,装置内设置手动火灾报警按钮，在2变电所设置自动火灾报警系统，火灾报警报至生产新区管控中心，再电话报警至厂消防站。,VII 环境保护、安全卫生及消防,-消防设计：消防设施设置,消防水量确定 本装置的消防用水量按300L/s考虑，火灾延续供水时间不小于3小时，一次消防用水储量不小于3240m3，消防水压力不小于0.9MPa。装置内消防设施设置-地上式消火栓：装置内沿消防道路一侧布置消防水管道（埋地敷设），消防水管道上设置地上式消火栓,VII 环境保护、安全卫生及消防,VIII新老装置设计差别,1.原料油的隔氧保护措施；原料过滤设备；原料阻垢剂。2.控制方案上的差异。新装置控制上应用了分程、比值、选择控制。差别较大如反应系统压力的控制方式；反应床层温度的控制。3.分馏系统流程。双塔流程，脱硫化氢塔顶设工艺防腐；分馏塔底设置重沸炉。4.催化剂再生流程。冷低分的设置，回收氢气,VIII新老装置设计差别,5.工艺设备连锁系统的设置。进料泵、两台加热炉、新氢循环氢压缩机停车系统。6.0.7MPa紧急泄压系统。7.加氢压力等级。,谢谢大家！,
