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1、100104t/a重油延迟焦化装置及3000吨硫磺回收装置建设工程1、总论1.1编制依据和原则1.1.1编制依据辽宁佳兴鸿泰石油化工有限公司100104t/a延迟焦化装置改扩建工程可行性研究报告编制委托书辽宁佳兴鸿泰石油化工有限公司100104t/a延迟焦化装置改扩建工程可行性研究报告编制委托书基础材料辽河原油评价辽河原油评价中海36-1原油评价中海32-6原油评价俄罗斯M100燃料油评价1.1.2编制原则a、采用技术先进、生产可靠、实用而技术含量高的工艺技术，从而提高产品质量、降低投资、减少消耗。b、以市场为导向，以提高经济效益为中心，严格控制投资规模，少投入，多产出。c、结合国内各类渣油的
2、特点，按照市场以燃料油的要求，优化工艺流程，确定产品方案。d、生产装置采用DCS集中控制。e、充分依托公司现有的公用工程和基础设施的富余能力，力争整体优化、减少项目的投资，提高新建工程的经济效益。f、高度重视环境保护，严格控制环境污染，严格遵守国家、辽宁省及营口惠而实不至市的有关环境保护、劳动安全卫生等方面的标准、法规，采取切实措施减少污染物的排放，严格治量，做到环境保护和安全卫生的设施与生产装置同步实施。1.2企业概况、项目背景、投资意义1.2.1企业概况公司初建于2000年，先后与辽宁石油肽工程研究院合作，成立盘锦重油轻质化石油产品发展有限公司，以重油深加工的高新技术应用与开发为主体，与台
3、湾富菱国际投资公司合资组建盘锦长峰石油化工有限公司，该公司以生产重交通道路沥青为主。2004年与中石油合资成立中油五洲盘锦炼化公司，中石油占该公司股权51%，佳兴鸿泰公司占该公司股权的49%。企业现有员工406人，年产值1.7亿元人民币，是一家以重交通道路沥青为主、以燃料油进出口贸易及开发高等级重交通道路沥青、石棉改性沥青高新技术为主的专业新型石化企业。中国石油集团公司二级子公司（中油五洲天然气公司）是以进出口石油、成品油及天然气开发为主体的综合性公司,现有子公司9家,总资产36亿元,流动资金13亿元,2004年完成产销值达150亿元,合作后的中油五洲盘锦炼化公司当年完成利税1.7亿元。综上所
4、述,三个子公司合并总资产为2亿元人民币以上,同时与中油总公司达成投资该项目的协议。为本项目的原料供应及资金提供保障。公司运作至今信誉良好,经济效益较佳,为社会经济的繁荣做出了自已的贡献。1.2.2项目背景现在营口地区和周边所拥有的油品加工单位较多，但各油品加工单位的加工能力较少、加工技术简单、产品指标与市场要求有一定的差距。因此其副产品及公司现有市场的开发为公司今后的发展打下良好基础。辽宁佳兴鸿泰石油化工有限公司为摆脱营口地区油品加工单位多，市场竞争激烈的现状，依据公司临近大营铁路和盘海营高速公路及南邻鲅鱼圈港的便利的条件，拟通过外部采购渣油、重油（辽河、中海36-1、中海32-6俄罗斯M10
5、0燃料油），规划新建一套100104t/a延迟焦化装置。并充分利用、挖掘公司老区现有的生产装置功能和公司老区现有的辅助工程、公用工程系统、消防设施、通讯设施、卫生设施等能力和潜力，使其在最小的资金投入情况下获得最大的经济效益。1.2.3工程范围及投资意义辽宁佳兴鸿泰石油化工有限公司现已拥有一套15104t/a的常减压蒸馏装置，2104t/a的罐储能力和配套的油品装卸设施。公司在现有设施的基础上通过增建一套100104t/a延迟焦化装置、3000吨硫磺回收装置、制氢、焦化加氢等配套附属设施，将使该公司在市场竞争中增加抗风险能力，并且新建装置所产生的经济效益可以成为辽宁佳兴鸿泰石油化工有限公司新的
6、经济增长点，对企业的稳定和发展有重要的意义。1.3经济分析指标经济分析指标表序号名 称单 位数量或指标备 注一建设规模1100104t/a延迟焦化装置万t/a10023000吨硫磺回收装置t/a30003制氢装置t/a50溶剂油加氢装置燃料油加氢装置二产品方案1溶剂油万t/a15.802凝析油万t/a2.03燃料油万t/a42.54蜡油万t/a6.25石油焦万t/a26.5三公用工程用量1水m3/h7252电kW35463蒸汽t/h5.75四占地面积M2 300000五建筑面积m23000六运输量1运入量t1002运出量t100七新增定员人500八项目投资数据1报批项目总投资万元751571.
7、1建设投资万元658571.2铺底流动资金万元9300九经济效益数值及指标1销售收入万元313933.95年平均值2利润总额万元17702.32年平均值3总成本万元290756.05年平均值4投资利润率%18.285投资利税率23.936投资回收期年6.917盈亏平衡点%24.871.4建设期 建设期2年。1.5公用工程 公用工程、罐区与200万t/a重交通道路沥青配套使用。第一节100104t/a延迟焦化装置2.项目范围本项目的设计范围为100104t/a延迟焦化装置一套。100104t/a延迟焦化装置所需要配套的储运设施、供水、供电、供汽、供风等公用工程条件以及火炬设施和消防设施等，由公司
8、在现有的条件情况下，通过另立扩能改造项目进行调整和完善等手段来满足要求。2.2研究结果本项目是辽宁佳兴鸿泰石油化工有限公司现有的储运工程、公用工程和基础设施的基础上，通过建设100104t/a延迟焦化装置，并充分利用、挖掘公司老区现有的生产装置功能和公司老区现有的辅助工程、公用工程系统、消防设施、通讯设施、卫生设施等能力和潜力，可提高辽宁佳兴鸿泰石油化工有限公司的市场竞争能力，在发展中求生存。装置物料平衡情况见下表：序号物料名称收率wt%产量104t/a一原料1重油、M100燃料油1001002小计100100二产品1凝析油2.052.052干 气6.956.953溶剂油15.8015.804
9、锅炉燃料油42.5042.505蜡 油6.206.206焦 炭25.525.57小 计100100公用工程消耗情况见下表：序号物料名称收率wt%产量104t/a1新鲜水2t/h2循环水725 t/h3软化水1.5 t/h4脱氧水15.0 t/h5电3958kw61.35Mpa蒸汽0 t/h消耗与产出平衡7燃料气3312m3/h8净化风330 m3/h9非净化风270 m3/h2.3原料和产品的市场分析2.3.1 原料市场分析辽宁佳兴鸿泰石油化工有限公司地处东北，原料资源充足且国家的大营铁路直至公司院内。沈大高速、盘海营高速公路依厂而过，公司依辽河主航道承建万吨级油码头，可停靠万吨级油船。因此，
10、辽宁佳兴鸿泰石油化工有限公司具有便利的运输条件和油品装卸条件，可以保障外购原料能够以较低的成本进入公司。根据近几年对辽河油田的重油市场跟踪分析得出，营口地区重油的供应充足，可以满足新建装置对重油的需要。中海36-1、32-6原油的供给能力较大，其相关的重油市场供给较为宽松，也完全可以作为延迟焦化装置的原料。因此，辽宁佳兴鸿泰石油化工有限公司100104t/a延迟焦化装置的原料为地产重油（辽河、中海36-1、中海32-6、俄罗斯M100燃料油）是稳定的合理的。2.3.2 产品市场分析我国政府已制定 “十一五”期间国民经济和社会发展计划以及长远发展目标，国民经济持续发展，对能源的需求仍将稳步增长。
11、考虑到GDP增长、人口增长和人民生活质量改善、城市化率提高、技术进步、环境保护、石油投源潜力、替代能源的开发和利用等诸多因素的发展和相互制约，预计未来10年石油产品在一次能源消费构成中的比例将保持目前水平或略有提高。通过部门调查法的油品终端消费用消费用途预测需求量如下：2.3.2.1 溶剂油溶剂油的终端消费主要用作各种石油化工添加剂、调和剂。据有关部门的预测，“十一五”期间，我国用量年均增长率为7.8%，预计未来10年保有量仍将以10%速率增长。根据我国化工行业的发展对2010年的溶剂油需求量为4420104t。2.3.2.2锅炉燃料油锅炉燃料油主要用于交通（公路、铁路、水运）、农业、渔业和工
12、业、陶瓷业、电力部门。近几年，我国农用柴油车蓬勃发展，极大地影响着我国成品油的消费结构，对燃料油的需求远大于对柴油的需求。预计未来的10年我国燃料油消费比例基本保持2：1左右。在燃料油需求量的预测中，还有一些不确定的因素，如随着农民的收入增加，部分农用车的使用者可能转向汽车或摩托车；出于节能和环保的要求，国家对油耗多、尾气排放不达标的农用车严格限制；加入WTO后，政府对国内汽车行业的保持逐步取消，私人轿车将有较快的发展，使汽油消费增幅加大，而燃料油消费增幅相对减缓。根据农业、电力、陶瓷等各行业发展对2010年柴油的需求量为9210104t。2.3.2.3 蜡油延迟焦化蜡油是石油二次加工装置一催
13、化裂化装置的优良原料之一，催化裂化装置将使低附加值的蜡油转化为高附加值的液化气（LPG）等是催化裂化装置的最佳原料有较大需求。2.3.2.4 石油焦随着我国近年来石油焦的产量不断提高，国内对石油焦需求的稳定增加，近几年石油焦的出口量不断增加。石油焦按其含硫量和灰分等主要指标分为3级和6级等。石油焦主要用途为冶金碳素行业用焦、有色铝行业用焦、燃料市场行业用焦和水泥行业用焦四类。冶金碳素行业对石油焦质量的要求较高，一般以1#焦为首选原料，2#焦次之。有色铝即3#焦为主，2#焦为辅。水泥行业需求对象为高硫焦即3#焦。随着环保要求的提高，国际上对燃料焦的硫含量也在不断降低，以防止硫对大气的污染。2.4
14、工艺装置2.4.1工艺技术选择2.4.1.1 原料性质本装置的原料为外采重油，拟定的重油性质见下表：项 目单位性质备注密度（20）g/cm31.0698运动粘度80mm2/s3648100mm2/s821.3闪点（开口）178残炭m%13.9水分m%2.73酸值mgKOH/g12.8凝点32灰份m%0.16Cm%86.50Hm%10.86S%0.38NM%0.58族组分饱和烃-m%芳烃-m%胶质m%23.5沥青质m%3.8蜡含量m%1.76金属Nimg/kg99.7Vmg/kg1.7Vamg/kg14.5Almg/kg4.9Femg/kg51.2Cumg/kg0.2Camg/kg356馏程初馏
15、点2635%32310%36130%46050%530(46.5%)2.4.1.2 加工方案选择从拟定的重油性质数据可看出，该重油密度大、粘度高、金属镍、残碳以及沥青质等含得很高。其性质已类似国内所产一般原油的减压重油。列表比较如下：拟定重油大庆减压重油胜利减压重油任丘减压重油中原减压重油辽河减压重油相对密度d201.00410.92200.96980.96530.94240.9717馏程，全馏程500500500500500康氏残碳，（重）13.927.213.9017.5013.3014.0硫，%（重）0.380.171.950.761.180.37运动粘度mm2/s803648.54/1
16、00821.29104.5861.7958.5256.6549.9重金属含量ppmV1.80.12.21.27.01.5Vi94.87.2461.4210.383Fe99.7/36.8占原油，%（重）42.947.138.732.339.8根据国内采用重油延迟焦化加工工艺的同类装置运行数据和生产经验看，本工程推荐采用延迟焦化方案。延迟焦化方案是一种投资较少，工艺成熟的重油轻质化加工工艺。重油延迟焦化所产油品经加氢后，可做成品燃料油高傲组分。延迟焦化蜡油20的密度0.99g/cm3、含硫0.42%（m/m）、含氮、0.62%（m/m），可作为辽宁佳兴鸿泰石油化工有限公司催化装置的原料。延迟焦化干
17、气中含有较高的H2S组分，考虑到环保要求，在加工流程中考虑了处理延迟焦化干气的气体脱硫及硫磺加收装置。由于本方案延迟焦化所产石油焦为低硫焦，且数量不大，可以考虑出售，如果一时打不开市场，也可作燃料掺入煤中供附近的热电厂使用。2.4.1.3产品收率物料名称收率wt%产量104t/a备 注凝析油2.052.05干 气6.956.95溶剂油15.8015.80锅炉燃料油42.5042.50蜡 油6.206.20石油焦26.526.5小 计93932.4.1.4 产品性质溶剂油、锅炉燃料油项 目单位溶剂油燃料油蜡油密度（20）g/cm30.74900.88611.0281凝点/-1618实际胶质mg/
18、100ml18478/Cm%85.1686.2788.69Hm%13.8111.959.03Sm%0.200.310.42Nm%34018080.62闪点/95204溴价GBr/100ml49.022.6/酸度mgKOH/100ml14.921.70.2残炭m%0.510.62馏程IP4821431310%8123235530%11025436950%13227738570%14930239990%169334431EP185355/2.5 工艺技术方案2.5.1 焦炭塔直径的选择焦炭塔是延迟焦化装置的关键设备之一。焦炭塔的大小主要取决于装置的处理能力、原料性质、操作循环比、操作温度及压力、生
19、焦时间等。在原料性质、加工能力确定后，通常根据循环比、操作压力、生焦时间来确定焦炭塔的尺寸。延迟焦化装置的操作压力一般是确定在0.160.18MPa（g）,低压操作虽然可以提高液收，但装置的投资会增加。生焦时间在国外普遍采用1618小时，国内大都是24小时，本设计按国内水平仍采用24小时。由上可以看出，对焦炭塔尺寸的确定有调节的主要是循环比。根据重油的特点，由石油化工科学研究院试验确定，该延迟焦化装置的设计采用大循环比，其主要目的是减少质量较差只能作为燃料油的延迟焦化蜡油产率和防止弹丸焦的生产。根据有关生产经验，装置的循环比为0.81.0。本设计对不同的循五比分别计算了焦炭塔的直径，当循环比大
20、于0.9时，特别是循环比为1.0时，焦炭塔的直径采用8400，但焦炭塔的高度略有增加。大循环比操作产品分布好，但设备投资大，能耗高。低循环比操作产品分布差，但设备投资少，能耗低。本设计针对循环比为0.8和0.92对应焦炭塔8400和8800的对比如下。不同循环比下的产品分布对比数据项目循环比0.92循环比0.8收率比0.92104t/a收率/wt%104t/a富气9.389.389.09.0溶剂油16.7216.7215.815.8燃料油43.1743.1742.542.5蜡油3.923.926.26.2石油焦26.826.826.526.5合计100100100100由上表可见循环比由0.9
21、2降低到0.8蜡油增加2.27104t/a，溶剂油减少0.92104t/a，燃料油减少0.67104t/a。但总液收提高0.68%。不同循环比下的设备对比数据项目循环比0.91.0规格重量及说明规格重量及说明焦炭塔880023000247t/台840024500235t/台放空塔40003021195t/台40001700085t/台高压水泵P=30.5MPaP=28.5MPa高压胶管P=42MPaP=32MPa除焦控制阀P=42MPaP=32MPa四通阀DN250DN250电动球阀DN250气动闸阀DN3008800焦炭塔国内使用经验较少，相应的材料、水力除焦机械设备还未国产化，使用引进率较
22、高。8400焦炭塔国内使用经验较多，相应的材料水力除焦机械设备基本已实现车产化，相对可节省给1000万元投资。综合产品分布和设备投资的比较结果，操作的循环比建设在0.80.9之间操作，焦炭塔采用8400直径，设备投资少，燃料消耗也减少约3000t/a，可以作到适时投入、适时产出。2.6 工艺技术特点a、采用一炉二塔的工艺路线。加热炉采用国内技术先进的双幅射室多火嘴卧管立式炉，并采用双面辐射、多点注汽、双向烧焦等技术。加热炉的炉效率可达90%。加热炉火嘴采用扁平焰、低NOx火嘴，以减少环境污染。b、分馏塔底油部分换热，控制塔底油温度稳定。c、采用循环油汽液相错流接触洗涤技术，以减少蜡油焦粉夹带。
23、d、采用高效的条型浮阀塔板，提高塔分馏的弹性，使之更适合优化分馏塔的操作工况。设燃料油、中段、蜡油和原料重油的换热，尽可能的利用分馏塔的地剩热来加热原料，提高热利用率。同时由于原料和燃料油、中段、蜡油均有换热，便于分馏塔取热比例的调整和换后重油温度的控制。在工艺流程设计中，采用分馏塔内直接换热和馏份油外循环的技术调节循环比。e、采用一段塔式油吸收的密闭放空技术，减少焦炭塔吹汽对环境的污染，以及污油的回用。f、设焦炭塔的注消泡剂设施，降低泡沫层高度减少焦粉夹带。为准确检测焦炭塔的焦炭及泡沫层高度，设置中子料位计，准确确定注入消泡剂的时间。g、焦炭塔采用无堵焦阀暖塔工艺流程，缩短了焦炭塔的油气预热
24、时间，避免了堵焦阀时预热甩油拿不净，切换四通阀引起突沸问题。h、加热炉采用空气预热器预热空气，提高炉子的热效率。设加热炉的余热回收系统、加热炉进料量和炉膛温度检测与燃料气控制的“本安型”联锁控制。i、焦炭塔采用双塔单井架水式除焦方式，节省约20%的钢材。j、焦炭塔水力除焦系统采用先进的PLC安全自保联锁系统。该技术可以有效实现水力除焦工作的顺利进行和安全操作。k、延迟焦化富气采用压缩一级吸收脱硫的工艺技术方案，减少富气中轻烃的夹带，以利于脱硫的安全操作。l、冷焦水处理部分采用罐式隔油分离、旋流离心分离罐和密闭冷却的工艺技术，减少占地和环境污染。m、切焦水处理部分采用高速离心分离、过滤、罐式贮存
25、等技术，减少占地和环境污染。n、急冷油采用中段回流油，减少大油气管线的结焦。2.7主要操作条件项 目单位数 值备 注焦炭塔顶压力MPa(g)0.170.18循环比R0.80.9焦炭塔塔顶温度440450焦炭塔塔底温度488495油气入分馏塔温度415420原料进装置温度95加热炉辐射出口温度496500分馏塔顶压力MPa（g）0.11塔顶温度115顶循抽出温度148燃料油抽出温度235中段抽出温度295蜡油抽出温度3402.8 工艺流程2.8.1 延迟焦化部分延迟焦化原料进入装置界区后，首先经过顶循原料油换热器、燃料油换热器分别与顶循油、燃料油换热至130左右，通过电脱盐罐脱盐脱水后，然后与延
26、迟焦化柴油换热，入原料油缓冲罐，原料由原料泵抽出，先后经原料中段回流换热器、蜡油原料油换热器后进入分馏塔下段换热区，在此与来自焦炭塔的热油气（415）接触换热，原料油中蜡油以上重馏份与热油气（415）中的被冷凝的循环油一起流入塔底，用加热炉进料泵抽出打入加热炉的对流段，流经辐射段被快速升温到500，然后经四通阀入焦炭塔底部。在换热段上部设喷淋设施，使上升油气与喷淋油错向流动洗涤，以除去焦粉。循环油和原料油中轻蜡油以上馏份，在焦炭塔内由于高温长停留时间，产生裂解、缩合等一系列反应，最后生成富气、溶剂油馏份、燃料油馏份、蜡油等液体产品和石油焦。焦炭结聚在塔内。高温油气经燃料油馏份急冷后，流入分馏塔
27、换热板下。从焦炭塔顶流出的热油气入分馏塔换热段，与原料油直接换热后，冷出的循环油落入塔底，其余大量油气升经五层换热板及喷淋油错向流动洗涤后进入集油箱以上分馏段。从下往上分馏出蜡油、燃料油馏份、溶剂油馏份和富气。分馏塔蜡油集油箱的蜡油由蜡油泵抽出，经蜡油原料换热器，换热后分成二股物流：一股返向分馏塔作集油箱上回流，另一股先后流经蜡油蒸汽发生器、蜡油脱氧水换热器、蜡油软化水换热器。其余又经后冷器冷到80送出装置，蜡油集油箱下用240或340热回流。中流回流从11层板抽出，由中段回流泵压送后，经中段回流换热器，换热后返回14层板作回流。燃料油馏份从第17层板由柴油泵抽出，先后经燃料油原料油换热器，再
28、生塔底重沸器，又经燃料油富吸收油换热器，再经燃料油后冷器冷到55后分为二股；一部分为燃料油馏份出装置去加氢装置进行后续加工，另一部分经吸收燃料油冷却器冷到40，经燃料油吸收泵打入燃料油吸收塔作为干气吸收剂用。自燃料油吸收塔底返回的富吸收燃料油经与燃料油换热后，作为分馏塔燃料油回流。为了保证来自系统的脱硫燃料气入加热炉火嘴前不带凝液，燃料气先与分馏塔顶回流经换热器换热，经与燃料气换热或旁路后的顶回流由顶回流泵压送到顶回流空冷器冷却到60返回到第31层，控制塔顶温度。塔顶油气经塔顶空冷器，后冷器冷却到40流入分馏塔顶油气分离罐，溶剂油馏份可由泵送出装置进行后续加工。延迟焦化富气经压缩机入口分液罐后
29、进入富气压缩机。焦炭塔吹汽、冷焦产生的大量高温蒸汽及少量油气进入接触冷却塔，从顶部打入蜡油馏份，洗涤下油气中的燃料油馏份。塔底重油用泵抽出，送经水箱冷却器冷却后，一部分作为重油段顶回流。控制顶部气相温度180左右，另一部分在液面控制下送出装置或回炼。重油段顶油气及大量蒸汽直接进入空冷器。重油段增设重沸脱水器，回用装置及焦化厂污油。当来自焦炭塔的气相温度低时，顶部水蒸汽及少量轻烃经空冷器、后冷器冷到40进入塔顶气液分离罐，分出的污水由泵送入冷焦水池或作水洗段顶回流，并可送往酸性水汽提单元处理。不凝气排入瓦斯放火矩系统。本部分相关的工艺流程见附图说明。2.8.2 压缩吸收脱硫部分自延迟焦化部分来的
30、富气经离心压缩机升压到1.3MPa，然后经富气冷却器，冷却到60后，又进入冷却器，冷却到40进入富气分液罐，分液后的气体进入燃料油吸收塔经燃料油吸收，脱去C5组份，吸收塔顶流出干气去气体脱硫塔，塔底吸收燃料油在塔底液面控制下自压返回分馏塔作回流。脱硫后干气作炉用燃料气，多余气体并入瓦斯管网。来自再生塔的贫液经贫液富液换热器、贫液冷却器冷却到40。流入溶剂贮罐，然后用脱硫贫液泵抽出压送经贫液过滤器后进入脱硫塔，另一部分送往硫横回收单元作脱硫溶剂。再生塔顶酸性气经再生塔顶冷凝后气液两相流入再生塔顶回流罐分液，酸性气经压控去硫磺回收单元，酸性冷凝水作再生塔顶洗涤回流用。再生塔底重沸器用燃料油加热。本
31、部分相关的工艺流程见附图说明。2.9自控水平2.9.1概述本设计的主要内容包括延迟焦化部分、压缩吸收部分、气体脱硫部分、高压水泵及水力除焦部分和冷、切焦水处理部分。由于介质具有易燃，易爆，易腐蚀等特点，因此对装置的自动控制水平提出了很高的要求，不仅要求控制系统具有先进性，更应具有安全性和可靠性。为了满足延迟焦化装置对自动化的要求，自动控制系统将采用具有国际先进水平的分散型控制系统DCS，利用其生动的人机界面和丰富的控制运算功能，对确保装置连续生产的工艺参数均集中在控制室进行控制、指示、记录。对一些操作中变化较大，较重要工艺参数设有超限报警。所有转动设备的启停信号也均送至DCS进行指示。DCS具
32、有显示全面、直观、控制可靠、优质，操作方便、准确，与根据延迟焦化装置特点选用的一次仪表相配合，使全装置能够安全、平稳、长周期、满负荷和高质量的运行，为装置的先进控制、优化控制和信息管理建立基础，并且为全厂实现计算机数据处理和生产管理创造条件。延迟焦化加热炉是装置的核心设备，为延迟焦化加热炉设置的安全联锁保护系统，能够保证延迟焦化加热炉的安全。安全联锁保护系统安全等级符合TUV和AK6级。对装置进料、产品、蒸汽、水等经济核算指标按不同要求设有流量累积指示。压缩机及高压水泵的控制及联锁系统随设置成套。在可能泄漏而聚可燃气体和有毒气体的地方，设有可燃气体浓度报警仪和有毒气体浓度报警仪。2.9.2 主
33、要控制方案延迟焦化加热炉出口温度与燃料气以及空气组成双交叉式比率控制。加热炉辐射段入口设置流量控制，并设置低流量报警及联锁。为防止炉管局部过热而结焦烧坏炉管，部分炉管管壁设有铠装表面热电偶检测。在焦炭塔上、中、下部位设置双套料位监测，分别设置中子料位计和表面热电偶，中子料位计可直接显示焦炭塔内的料位，表面热电偶监测焦炭塔表面温度可间接反映塔内料位的变化，以便及时采取措施，防止塔内料位过高。加热炉设氧化锆分析仪，对加热炉烟气中的O2含量进行监测。在所有测量介质为重油的塔和罐的液位一律设置双套远传液位计，增加一次仪表的可靠性。加热炉注汽管设流量控制。接触冷却塔顶温度由回流量串级控制，塔底液位由污油
34、外甩量控制。设置必要的可燃气体和有毒气体报警器，并在DCS上指示报警。2.9.3 主要仪表选型2.9.3.1 DCS控制系统DCS控制系统硬件配置操作站4台工程师站1台报警打印机1台报表打印机1台激光打印机1台安全联锁保护系统安全联锁保护系统硬件配置SOE站1台工程师站1台事故报警打印机1台灯屏及按钮操作台2台控制柜、端子柜按安全联锁保护系统I/O点数配置安全联锁保护系统I/O点数模拟量输入20点数字量输入60点数字量输出40点控制柜、端子柜、安全栅柜按DCS控制系统I/O点数配置DCS控制系统I/O点数检测回路控制回路模拟量输入196点模拟量输入112点热电偶输入220点热电偶输入36点脉冲
35、量输入12点脉冲量输入176点数字量输入150点数字量输入20点2.9.3.2现场仪表温度仪表、压力仪表、流量仪表、液位仪表、就地液位分析仪表、调节阀、安全栅。加热炉设置氧含量分析仪。安全栅选用齐纳式安全栅。2.9.3.4控制室本次设计设置一个控制室，共两层，每一层面积为2715（m）,下层分别设有控制室、机柜室、工程师室、UPS室及空调机室等，上层设置必要的办公设施和控制室的其它辅助设施。2.9.3.5 仪表供电仪表用电由一套380VAC 50HZ 30KW不间断电源为DCS、联锁保护系统及其它仪表供电，另一套为24VDC冗余电源，容量为3KW，为需24VDC外供电的仪表供电。2.9.3.6
36、仪表供风。仪表供风采用净化风，其压力0.5MPa，用风量为150m3/h。2.9.3.7主要仪表清单内 容数 量备 注分散型控制系统（DCS）1套安全联锁系统1套双金属温度计238支热电偶236支压力表312支压力开关14台玻璃板液位计55台浮筒、浮球淤位变送器10台简易雷达液位计7台质量流量计6台电磁流量计2台超声波流量计1台热导流量计4台孔板118套变送器278台插入式氧化锆分析仪4台单、双座（笼式）调节阀97套两位式快速切断阀35套角阀10套三角阀5套蝶阀11套气动长行程执行机械20套自立式调节阀20套ASCO电磁阀38套可燃气体浓度报警器16台H2S浓度报警器8台仪表盘、柜3套空气过滤
37、器减压阀172电/气转换器18阀限位开关16自动灌隔离液系统1套冗余24V直流电源箱2台电源分配器3台安全栅700台隔离器20台中子料位计6点/套气动压力变送器2台3.主要设备选择3.1加热炉部分本装置加热炉采用国内先进技术。由于循环比在0.80.9之间，所以加热炉负荷较大，为满足加热炉辐射段高冷油流速、短停留时间及炉膛热强度温度分布的均匀性要求，要本装置加热炉拟采用一台双面辐射加热炉。本加热炉部分包括一台延迟焦化加热炉和一套烟气余热回收系统。3.2延迟焦化炉a、本炉采用水平管双面辐射箱式炉炉型。b、由于本装置延迟焦化加热炉进料为环烷酸含量较高的重油，为此其对流炉管的材质选用ASTM A213
38、 TP316L。c、辐射段采用双面辐射，炉管的材质拟选用ASTM A335 P9。每管程分别设备多个管壁热电偶，以监测正常操作或烧焦时的管壁温度，以防浇坏炉管，增加加热炉操作的安全性。d、燃料器采用低NO型扁平焰气体燃烧器。e、为减少炉壁散热损失，提高加热炉热效率，该炉辐射室侧墙、端墙及炉顶均采用耐火纤维制品衬里结构，对流室及烟囱衬里采用BQJ型轻质浇注料。3.3烟气余热回收系统a、为回收高温烟气的余热，采用一套余热回收系统，采用热管式空气预热器。换热后的冷烟气排入大气；换热后的热空气进入炉底风道供燃烧器燃烧使用。b、通、引风机的电机采用变频，以节省操作费用。c、加热炉系统的总体热效率可达90
39、%。d、对流出口烟气温度，通风机、引风机等各主要控制点均进行联锁控制，事故状态时或报警、或紧急停车，保证装置的安全操作。3.4机械部分3.4.1概述本设计采用有井架水力除焦方式，配备二套水力除焦机械设备，并共用一套水力除焦程序控制系统。设计中本着既满足生产要求又节约投资的原则，采用国产设备。水力除焦原理及过程简述如下：由高压水泵来的高压水，经管线引至焦炭塔顶平台操作室，再由四条支管分别引至井架中部平台，经高压胶管、风动水龙头、钻杆，最后从水力钻孔切焦器喷嘴喷出，射在焦炭塔内的焦层上，利用高压水射流的轴心动压力和总打击力，使塔内焦层破碎、脱落，实现水力除焦。脱落的焦炭和水的混合物经斜溜槽流入储焦
40、池内，由抓斗吊车进行倒焦，以及将焦炭抓装到火车或卡车上，运出装置。由于本装置处理的是渣油，焦炭塔直径达到8.4m，单位生焦量每日达到766t。为了满足生产和储焦的要求，储焦池容积暂按1000m3考虑；另外为了满足倒焦和装车的特殊要求，设计中选用两台防爆桥式抓斗起重机。另外，装置中配置一台富气压缩机组，用于将延迟焦化富气升压。考虑到全厂汽电平衡特殊要求，压缩机采用防爆型高压同步电机驱动。暂不用变频调速控制。该机组主要包括：压缩机主机、主电机、增速箱、联合底座、润滑油系统、仪表控制系统、中间气体冷却器、中间气液分离器和其他辅助设备等。3.4.2主要设备序号内 容数量1电动液压塔底盖装卸机1台2风动
41、水龙头2台3钻机绞车2台4自动水力钻孔切焦器2台5钻杆2根6固定滑轮组2台7游动滑轮组2台8防爆电动四通阀1个9防爆电梯1台10除焦水控制阀及水力除焦控制系统1套11高压胶管2根12高压除焦水泵2台13球型隔离阀2台14防爆型抓斗起重机2台15富气压缩机组1套3.4.3设备部分3.4.3.1焦炭塔焦炭塔2台，直径8400mm，塔体材料采用15CrMoR。此材料已在上海石化8400mm焦炭塔上首次运用，已运行多年，并已通过专家技术鉴定。目前国内多家焦化厂采用此钢板制造焦炭塔。根据原料含硫量1%，环烷酸在高温下腐蚀性很小，可不选用不锈钢复合格。3.5.3.2延迟焦化分馏塔分馏塔是延迟焦化产品分离的关键设备，分馏塔采用4200/4400mm塔径，塔内设31层条形浮阀，8层换热挡板。塔体材质为20R+316L复合板，塔内件材质采用316L。3.4.3.2设备防腐延迟焦化装置所炼重油为低凝环烷酸油，酸值高达12.8mgKOH/g，会对设备产生高酸腐蚀环烷酸为有机酸，腐蚀能力受温度影响。220以下环烷酸不发生腐蚀，以后随温度上升腐蚀逐渐增加，在270-280腐蚀最大，温度再提高腐蚀又下降。到350附近腐蚀又急骤增加，400以上就没有腐蚀了。此时，渣油中环烷酸基本气化完毕，气流中酸性物浓度下降。针对本装置的腐蚀情况，现对设备
