柴油加氫精制說明書

1、目錄1. 總論 11.1. 加氫的目的、意義 11.1.1. 原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化 11.1.2. 環(huán)保要求越來越高 11.1.3. 特殊產(chǎn)品 11.2. 加氫精制的原理 11.3. 加氫精制催化劑 21.4. 加氫精制的工藝條件及影響因素 21.4.1. 加氫精制壓力 21.4.2. 加氫精制溫度 31.4.3. 空速的影響 31.4.4. 氫油比的影響 41.5. 加氫精制的優(yōu)缺點(diǎn) 42. 工藝流程說明 52.1. 技術(shù)路線選擇 52.2. 流程敘述 52.3. 本裝置流程特點(diǎn) 63. 原料和產(chǎn)品 74. 油品性質(zhì) 95. 工藝操作條件 106. 裝置物料平衡 117. 工藝計(jì)算結(jié)果匯總 1

2、38. 自控方案說明 169. 平面布置說明 1710. 生產(chǎn)控制分析項(xiàng)目 1811. 人員定編 1912. 裝置對外協(xié)作關(guān)系 2013. 環(huán)境保護(hù)及消防安全 2113.1. 排除“三廢”數(shù)量和處理 2113.1.1. 廢氣 2113.1.2. 廢水 2113.1.3. 廢渣 2113.2. 噪音處理 2113.3. 安全生產(chǎn)和勞動保護(hù) 211. 總論1.1. 加氫精制的目的、意義1.1.1. 原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化 20世紀(jì)90年代中期，全球煉油廠加工原油的平均相對密度為0.8514，平均硫含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)為0.9。進(jìn)人21世紀(jì)后，原油平均相對密度升至0.8633，含硫量升至1.6。原油密

3、度升高，硫含量增大是21世紀(jì)原油質(zhì)量變化的總體趨勢。很多由這些重質(zhì)、劣質(zhì)原油生產(chǎn)出來的油品都需要加氫精制以提高質(zhì)量【1】。1.1.2. 環(huán)保要求越來越高雖然原油質(zhì)量不斷劣質(zhì)化，但世界各國對車用燃料油的質(zhì)量要求仍然在不斷提高。以柴油硫含量為例，美國已經(jīng)開始要求l0ppm的超低硫柴油，歐洲也開始執(zhí)行硫含量二烯烴飽和脫氧單烯烴飽和脫硫脫氮芳烴飽和。加氫精制中還存在加氫裂解副反應(yīng)，可以從催化劑等途徑控制副反應(yīng)的發(fā)生。1.3. 加氫精制催化劑加氫技術(shù)主要包括催化劑及其工藝技術(shù)的開發(fā)。而開發(fā)出高活性加氫催化劑是提高加氫精制技術(shù)的核心。傳統(tǒng)加氫精制催化劑一般以族金屬為活性組分，人們對加氫催化劑進(jìn)行了多種研究

4、與試驗(yàn)，認(rèn)為加氫催化劑的活性組分基本上有3大類：Co-Mo，Ni-Mo與Ni-W三個(gè)系列。對這三個(gè)系列的研究結(jié)果表明：加氫脫硫的活性順序是Co-MoNi-MoNi-W；加氫脫N的活性順序是Ni-WNi-MoCo-Mo；芳烴、烯烴加氫飽和的活性順序是Ni-WNi-MoCo-Mo。在新型加氫催化劑的開發(fā)研究方面，人們除了繼續(xù)優(yōu)化硫化物催化體系外，還對過渡金屬碳化物和氮化物進(jìn)行了大量研究。雖然過渡金屬氮化物和碳化物催化劑的HDS初始活性高于硫化物催化劑，但其穩(wěn)定性較差。20世紀(jì)90年代后期，許多研究者發(fā)現(xiàn)，WP作為一種新型的加氫精制催化劑，具有良好的加氫脫氮(HDN)和加氫脫硫(HDS)性能。這是因

5、為過渡金屬磷化物不僅具有優(yōu)良的HDS和HDN活性，而且其穩(wěn)定性很高【3】。載體在加氫精制催化劑中起擔(dān)載活性組分和獲得高分散率活性組分的作用，優(yōu)良的載體可提高貴金屬催化劑的效率和降低催化劑的成本。因此載體性質(zhì)是影響加氫精制催化劑性能的重要因素之一。工業(yè)用-Al2O3因具有高比表面積和高熔點(diǎn)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于加氫精制過程。目前，國內(nèi)外研究者已經(jīng)開始致力于三元及至多元載體的考察，今后的工作重點(diǎn)是進(jìn)一步研究多組分氧化物載體的復(fù)合技術(shù)，探討多組分氧化物載體負(fù)載后的構(gòu)效關(guān)系，并找出復(fù)合型催化劑載體組成、微相結(jié)構(gòu)的一般規(guī)律，為其應(yīng)用提供理論依據(jù)。同時(shí)尋找更多的單組分氧化物用于多組分復(fù)合，使其取代氧化鋁載體在

6、工業(yè)上使用成為可能。我國開發(fā)研制的加氫催化劑很多，代表性的有FH-5，RN-1與RN-10等催化劑。據(jù)研究表明，F(xiàn)H-5催化劑的脫硫能力優(yōu)于脫氮能力，當(dāng)原料含氮量明顯增加時(shí)，脫氮能力明顯下降，而脫硫能力變化不大，較適合于加工高硫的原料，如進(jìn)口中東原油的各種餾分油及重油催化裂化柴油的加氫精制。RN-1與FH-5相比，在脫氮活性和芳烴加氫飽和上有一定的優(yōu)勢，而RN-10具有較強(qiáng)的脫硫脫氮能力，尤其脫氮能力明顯優(yōu)于FH-5及RN-1，原料中含氮明顯增大時(shí)，其活性保持不變或下降不明顯，適合加工高硫高氮原料，如國產(chǎn)原油(屬高氮原油)的各種餾分油及重油催化裂化柴油的加氫精制。本次柴油精制裝置采用RN-1催

7、化劑，屬于W-Ni型催化劑【4】。1.4. 加氫精制的工藝條件及影響因素1.4.1 加氫精制壓力反應(yīng)壓力的影響是通過氫分壓來體現(xiàn)的。加氫裝置系統(tǒng)中的氫分壓決定于操作壓力、氫油比、循環(huán)氫純度以及原料的汽化率。柴油餾分（180360）加氫精制的反應(yīng)壓力一般在4.08.0MPa（氫分壓3.07.0MPa）。柴油餾分在加氫精制條件下可能是汽相，也可能是汽液混相。在處于汽相時(shí)，提高壓力使反應(yīng)時(shí)間延長，從而提高了反應(yīng)深度，特別是脫氮率顯著提高，這是因?yàn)槊摰磻?yīng)速度較低，而加氫脫硫在較低的壓力時(shí)已有足夠的反應(yīng)時(shí)間。如果其它條件不變，將反應(yīng)壓力提高到某個(gè)值時(shí)，反應(yīng)系統(tǒng)會出現(xiàn)液相，有液相存在時(shí)，氫通過液膜向催化

8、劑表面擴(kuò)散的速度往往是影響反應(yīng)速度的控制因素，提高反應(yīng)壓力會使催化劑表面上的液層加厚，從而降低了反應(yīng)速度。如果壓力不變，通過提高氫油比來提高氫分壓，則精制深度會出現(xiàn)一個(gè)最大值。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：在原料完全汽化以前，提高氫分壓有利于原料汽化，而使催化劑表面上的液膜減小，也有利于氫向催化劑表面的擴(kuò)散，因此在原料油完全汽化以前，提高氫分壓（總壓不變）有利于提高反應(yīng)速度。在完全汽化后提高氫分壓會使原料分壓降低，從而降低了反應(yīng)速度。因此，為了使柴油加氫精制達(dá)到最佳效果，應(yīng)選擇有利于剛剛完全汽化時(shí)的氫分壓。1.4.2 加氫精制溫度對于不同的原料、不同的催化劑，反應(yīng)的活化能不同，因此提高反應(yīng)溫度對反應(yīng)速

9、度提高的幅度也不同?；罨茉礁?，提溫使反應(yīng)速度提高得也越快。但是，由于加氫精制反應(yīng)是放熱反應(yīng)，從化學(xué)平衡上講，提高反應(yīng)溫度會減少正反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，對正反應(yīng)不利。在加氫精制通常的使用溫度下，脫硫反應(yīng)不受熱力學(xué)控制，因此，對于餾分油的加氫脫硫，提溫提高了總的脫硫速度；對于脫氮和芳烴飽和反應(yīng)，在一定反應(yīng)條件下，究竟是受熱力學(xué)控制還是受動力學(xué)控制需要做具體分析。工業(yè)上，加氫裝置的反應(yīng)溫度與裝置的能耗以及氫氣的耗量有直接關(guān)系，最佳的反應(yīng)溫度應(yīng)是使產(chǎn)品性質(zhì)達(dá)到要求的最低的溫度。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)原料性質(zhì)和產(chǎn)品要求來選擇適宜的反應(yīng)溫度。1.4.3 空速的影響空速是指單位時(shí)間里通過單位催化劑的原料的

10、量，它反應(yīng)了裝置的處理能力?？账俅笠馕吨鴨挝粫r(shí)間里通過催化劑的原料多，原料在催化劑上的停留時(shí)間短，反應(yīng)深度淺；相反，空速小意味著反應(yīng)時(shí)間長，因此無論從反應(yīng)速度還是化學(xué)平衡上講，降低空速對于提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率是有利的。但是較低的空速意味著在相同處理量的情況下需要的催化劑數(shù)量較多，反應(yīng)器體積較大，裝置建設(shè)投資（包括反應(yīng)器和催化劑的費(fèi)用）大，這在工業(yè)上是不希望的。因此，工業(yè)上加氫過程空速的選擇要根據(jù)裝置的投資、催化劑的活性、原料性質(zhì)、產(chǎn)品要求等各方面綜合考慮。1.4.4 氫油比的影響加氫過程是放熱反應(yīng)，大量的循環(huán)氫可以提高反應(yīng)系統(tǒng)的熱容量，從而減少反應(yīng)溫度變化的幅度；高氫分壓可以使油分壓降低，降低了油

11、汽化溫度，從而降低了反應(yīng)溫度。因此，加氫過程中需要將大量氫氣循環(huán)使用，其所用的氫油比往往大大超過化學(xué)反應(yīng)所需的數(shù)值。提高氫油比意味著氫分壓的提高，這需要增大循環(huán)壓縮機(jī)的流量，動力消耗增大，從而操作費(fèi)用增大。因此適宜氫油比的選擇也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)化問題。1.5. 加氫精制的優(yōu)缺點(diǎn)加氫精制能有效地使原料油中的硫、氮、氧等非烴化合物氫解，使烯烴、芳烴選擇加氫飽和并能脫除金屬和瀝青質(zhì)等雜質(zhì)，具有處理原料范圍廣，液體收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)【5】。通過加氫精制改善油品質(zhì)量在煉油廠中得到了很好的應(yīng)用，但加氫精制裝置設(shè)備昂貴，操作費(fèi)用大而且氫耗很高，中小煉油廠難以承擔(dān)。因此，一些非加氫精制技術(shù)如溶劑精制、吸

12、附精制等也得到了廣泛的應(yīng)用。2. 工藝流程說明2.1. 技術(shù)路線選擇根據(jù)原料性質(zhì)，選擇柴油加氫精制的主要工藝條件有：反應(yīng)器壓力4.0MPa，反應(yīng)器入口溫度320攝氏度（末期），體積空速2.5，氫油比300。脫硫率在90%左右，產(chǎn)品收率達(dá)99.5%以上。反應(yīng)過程中有少量焦炭沉積，降低了催化劑活性，可以通過控制燃燒法再生，使催化劑壽命可達(dá)56年?？紤]到本裝置的原料是催化裂化柴油，所以壓力為4.0MPa，若原料為焦化柴油，則壓力應(yīng)提高到6.08.0MPa。2.2. 流程敘述原料油經(jīng)換熱器和加熱爐加熱至338.5，然后與混合氫混合進(jìn)入固定床反應(yīng)器，在氫壓下發(fā)生加氫脫硫、脫氮、脫氧、烯烴飽和、多環(huán)芳烴環(huán)

13、烷化、脫金屬 、烴裂解等各種反應(yīng)，總反應(yīng)為放熱反應(yīng)。根據(jù)原料情況和加氫深度，催化劑采用單層裝填，反應(yīng)器中間不注冷氫。反應(yīng)生成物經(jīng)一系列換熱冷卻后，進(jìn)高壓分離器閃蒸分出循環(huán)氫循環(huán)使用；高分液體則經(jīng)低壓分離罐進(jìn)一步分離輕烴并溶解除去H2S后送往汽提塔汽提。催化裂化柴油（T=40，P=0.3MPa，G=Kg/hr）自罐區(qū)來 ，先進(jìn)入原料油緩沖罐V101，經(jīng)原料油泵P101后，壓力P升至4.4MPa。然后進(jìn)入換熱器E103進(jìn)行預(yù)熱，與經(jīng)換熱器E102換熱降溫后的反應(yīng)物進(jìn)行換熱，溫度T升至237.1，壓力P降至4.3Mpa，然后進(jìn)入加熱爐F101進(jìn)行加熱。在加熱爐里，原料油先經(jīng)對流室，溫度T升至261.

14、8，然后進(jìn)入輻射室，進(jìn)一步升溫至338.5，壓力P降至4.1 MPa。原料油出加熱爐后與300的混合氫混合并進(jìn)入反應(yīng)器R101。新氫（重整氫）（T=40,P=1.5MPa,G=3375Kg/hr）至罐區(qū)來，先進(jìn)入緩沖罐V102，然后經(jīng)新氫一級壓縮和一個(gè)水冷器E105和二級壓縮之后，T=97.62,P=4.5MPa，再與T=58.15,P=4.5MPa,G=8596.74Kg/hr的循環(huán)氫混合形成混合氫（T=70.6,P=4.5MPa,G=11971.74Kg/hr）?；旌蠚浣?jīng)換熱器E101和反應(yīng)產(chǎn)物換熱后，T=300，P=4.1 MPa，然后與T=338.5的原料油混合作為反應(yīng)物，其G=.74

15、Kg/hr，一同進(jìn)入反應(yīng)器R101進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)器的入口T=320，P=4.0 MPa，出口處T=358，P=3.9 MPa。反應(yīng)器R101的產(chǎn)物經(jīng)E101與混合氫換熱后，T=330，P=3.8 MPa，然后進(jìn)入 E102與經(jīng)E202換熱后的反應(yīng)產(chǎn)物（低分罐出料）換熱，換熱后T=270，P=3.7 MPa，之后經(jīng)E103與原料油換熱，T=120，P=3.6 MPa。在此處注入工業(yè)軟水，G=3750Kg/hr，T=40。軟水和反應(yīng)產(chǎn)物一起進(jìn)入水冷器E104冷凝后T=40，P=3.5 MPa。接著，物料進(jìn)入高壓分離罐V105，排除含硫、含氮污水和含氫氣體，污水從V105的底部排除，含氫氣體從頂部離

16、開，其中G=2225Kg/hr的氣體作為高分排放，用以平衡系統(tǒng)總壓，另一部分G=8596.74Kg/hr作為循環(huán)氫使用。循環(huán)氫自高分罐出來后先進(jìn)入循環(huán)氫脫油罐V106脫除油分，出V106后，T=40，P=3.5 MPa，經(jīng)循環(huán)氫壓縮機(jī)C102后，其T=58.15，P=4.5 MPa，再與新氫（T=97.62,P=4.5 MPa）混合。經(jīng)高分罐分離后的反應(yīng)產(chǎn)物T=40，P=3.5 MPa，G=Kg/hr，進(jìn)入低壓分離罐V107，再排放掉殘余的含硫氣體,其G=387.5Kg/hr。分離后的反應(yīng)產(chǎn)物T=40，P=0.7 MPa，G=.5Kg/hr，這些物料經(jīng)換熱器E202與汽提塔塔釜產(chǎn)物精制柴油進(jìn)行

17、換熱，換熱后T=115，P=0.7MPa，G=.5Kg/hr，再進(jìn)入E102與經(jīng)E101的換熱后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行換熱，使其T=200，P=0.36 MPa，然后物料進(jìn)入汽提塔，其氣化率為5%。物料從第14塊塔板處進(jìn)入汽提塔，過熱蒸汽從第一塊塔板下方進(jìn)入塔內(nèi)，其T=300，P=0.4 MPa，G=3750Kg/hr。在汽提塔內(nèi)，蒸汽向上帶走物料中的粗汽油、溶解氣等成分，將柴油提純。塔頂出料T=147，P=0.35 MPa，經(jīng)水冷器E201冷凝后，T=40。之后物料進(jìn)入回流罐，在回流罐中，溶解氣自上方排出，其G=2605Kg/hr，水和粗汽油從下方排出，水的排出量G=3750Kg/hr，粗汽油的一部

18、分抽出作為回流，G=8799.8Kg/hr，另一部分作為塔頂產(chǎn)品，G=1900Kg/hr。緩蝕劑自緩蝕劑罐來，經(jīng)泵P104打入汽提塔頂，以防止H2S腐蝕管線。塔釜出料T=194，P=0.37 MPa，進(jìn)入E202與低分罐出料進(jìn)行換熱，換熱后，T=120，P=0.27 MPa，然后進(jìn)入冷卻器E203冷卻至T=50，進(jìn)入柴油脫水罐V110，脫除產(chǎn)品中少量水分后，得到目標(biāo)產(chǎn)品精制柴油，其質(zhì)量流量G=.5Kg/hr。2.3. 本裝置流程特點(diǎn)1) 本裝置采用催化裂化柴油為原料，氫氣來源為重整氫。2) 原料油和氫氣的混合采用爐后混氫形式，降低了對加熱爐材質(zhì)的要求。3) 裝置采用冷高分流程，高分后的液體進(jìn)入

19、冷低分罐進(jìn)行進(jìn)一步分離。4) 原料油緩沖罐用重整氫或氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，防止生膠。5) 裝置采用RN-1型催化劑，這種催化劑在脫氮活性和芳烴加氫飽和上有一定的優(yōu)勢，適用于催化裂化柴油，并且工藝條件緩和。6) 不設(shè)循環(huán)氫脫硫，利用高壓分離器排放掉一部分H2S保證循環(huán)氫純度。7) 在換熱器E104前注軟化水，以防止管道堵塞。8) 汽提塔采用水蒸氣汽提，汽提塔頂加緩蝕劑以防H2S腐蝕。3. 原料和產(chǎn)品本裝置處理的原料油為重油催化裂化柴油，含有烯烴和芳烴，其中硫、氮、氧等雜質(zhì)的含量較高，產(chǎn)品質(zhì)量差、安定性差、不易保存，易生成膠質(zhì)和沉渣。如果直接使用對機(jī)器的損害很大。本裝置采用單塔氣提精制柴油，所以只能保證主

20、要產(chǎn)品精制柴油的純度，而另一產(chǎn)品粗汽油的純度不能得到保證。表3.1 原料油，中間產(chǎn)物，產(chǎn)品的性質(zhì)數(shù)據(jù)項(xiàng)目原料油生成油精制柴油粗汽油密度 d4200.86420.85780.85950.7350凝點(diǎn) -5-6閃點(diǎn) 7285含硫 ppm1800180含氮 ppm26158硫醇硫 ppm151堿性氮 ppm17912溴價(jià) gBr2/100g20.54.1十六烷值41.543.1酸度mgKOH/100ml5.80.14實(shí)際膠質(zhì) mg/100ml65.620銅片實(shí)驗(yàn)（100，3hr）合格色度（ASTM D1500）3.51.0平均分子量197.34194.43196.0199.37IBP18210820

21、253恩氏蒸餾10%2192162187430%2452432438750%26726826810570%29129029013690%321320320162EBP339338338180表3.2 柴油加氫精制中氣體的組成（mol%）新氫循環(huán)氫反應(yīng)前反應(yīng)后低分罐低分罐回流罐回流罐組分重整氫高分排放混合氫生成氣溶解氣排放氣排放氣溶解氣氫87.6880.8683.0877.602.0043.102.030.42甲烷4.8110.458.6610.395.4520.715.583.43乙烷3.415.074.545.8322.8518.8522.7321.58丙烷2.312.042.132.982

22、6.989.327.0628.21丁烷1.610.831.081.8128.404.8328.4630.77戊烷0.000.150.100.479.20.969.2910.09硫化氫0.000.600.410.815.392.554.855.50氨0.000.000.000.110.000.000.000.00平均分子量5.506.506.187.9544.4918.1144.4646.424. 油品性質(zhì)表4.1 油品性質(zhì)計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目原料油加氫生成油精制柴油粗汽油0.86420.85780.85950.73500.86840.86200.86370.7399比重指數(shù)（API）31.4532.6

23、532.3359.74特性因數(shù) K11.3711.4311.4211.89十六烷值41.3242.94平均分子量197.34194.93196.0199.37平均沸點(diǎn)268.6266.8267.8112.8270.6268.9269.8115.5257.8255.7257.0101.8266.4264.5265.5110.1262.1260.1261.3105.9臨界溫度 455.1451.9453.1289.5臨界壓力 atm19.7219.5119.5229.07焦點(diǎn)溫度 487.8485487358焦點(diǎn)壓力 atm26.527.026.753.8在1atm平衡閃蒸0%231.8175.8

24、240.383.95%23820010%244.8241.5245.190.420%25325130%262.5259.9262.099.150%275.4272.1276.9109.470%292.0290.1292.0131.690%304.3302.5304.3142.0100%309.1307.2309.1146.85. 工藝操作條件本裝置年處理量為100萬噸，反應(yīng)階段為末期，反應(yīng)器溫度為320，回流比為4.63，每年開工時(shí)數(shù)為8000小時(shí)，其它的主要操作條件見下表：表5.1 柴油加氫精制主要操作條件項(xiàng)目數(shù)值反應(yīng)部分催化劑RN-1（NiO-WO3/Al2O3）反應(yīng)器溫度320（末）反應(yīng)

25、器壓力 MPa4.0氫油比 V/V300體積空速 hr-12.5高分罐壓力 MPa3.5低分罐壓力 MPa0.7注水量 W%3.0汽提部分汽提塔頂壓力 MPa0.35回流罐壓力 MPa0.30塔頂回流比 R4.63汽提蒸汽量 W%3.06. 裝置物料平衡該部分的計(jì)算包括裝置總物料平衡計(jì)算、各類加氫反應(yīng)的耗氫量及反應(yīng)放熱量的計(jì)算、加氫精制裝置純氫消耗量的計(jì)算和加氫裝置內(nèi)硫化氫的平衡計(jì)算，共5項(xiàng)內(nèi)容。計(jì)算結(jié)果分別列表如下：表6.1 裝置總物料平衡表（年開工時(shí)數(shù)以8000小時(shí)/年）物料項(xiàng)目物料量重量%公斤/小時(shí)噸/天入方原料油3000100重整氫3375812.70總計(jì)3081102.70出方精制柴

26、油.52908.596.95粗汽油190045.61.52高分排放氣222553.41.78低分排放氣387.59.30.31回流罐排放氣260562.522.084溶于水中的硫化氫27.50.660.022溶于水中的氨氣300.720.024設(shè)備漏損12.50.30.01總計(jì)3081102.70注: 粗汽油包括0.03 的溶解氣在內(nèi)表6.2 各類加氫反應(yīng)的耗氫量匯總表項(xiàng)目化學(xué)耗氫量重量分?jǐn)?shù)Nm3/T原料油Kg/hr%1加氫脫硫2.3426.1525.432 加氫脫氮1.2614.0782.933 加氫脫氧0.09661.0780.224 烯烴飽和22.96256.2553.185 芳烴飽和6

27、.2970.25414.586 加氫裂解10.22114.01723.66總計(jì)43.17481.829100表6.3 反應(yīng)放熱計(jì)算匯總表項(xiàng)目反應(yīng)放熱量重量分?jǐn)?shù)Kcal/T原料油Kcal/hr%1加氫脫硫1405.923.592 加氫脫氮756.84946051.933 加氫脫氧57.957243.50.154 烯烴飽和28929.673.905 芳烴飽和3399.198.686 加氫裂解4597.16.3811.75總計(jì)39146.664.100表6.4 加氫精制裝置純氫消耗量匯總表項(xiàng)目kg/hrT/d重量%入方新氫1076.07325.83100出方1 化學(xué)耗氫481.82911.5644.

28、782 排放耗氫553.5813.2951.443 溶解耗氫20.8230.49981.944 機(jī)械漏損19.8410.4761.84總計(jì)1076.07325.83100表6.5 氫裝置內(nèi)硫化氫平衡表項(xiàng)目kg/hrT/d重量%產(chǎn)生加氫脫硫反應(yīng)215.165.16100排放1 高分排放69.831.6832.462 低分排放18.550.458.623回流罐排放96.622.3244.914水中溶解27.500.6612.785漏損2.660.051.23總計(jì)215.165.161007. 工藝計(jì)算結(jié)果匯總加氫反應(yīng)器為軸向熱壁式固定床反應(yīng)器，采用RN-1催化劑。其計(jì)算結(jié)果列表如下：表7.1 加氫

29、反應(yīng)器計(jì)算結(jié)果匯總表（末期）項(xiàng)目計(jì)算結(jié)果溫度反應(yīng)器入口320反應(yīng)器出口358壓力MPa反應(yīng)器入口4.0反應(yīng)器出口3.9氫分壓MPa反應(yīng)器入口3.070反應(yīng)器出口2.619氣相負(fù)荷 kg/hr48096.74液相負(fù)荷 kg/hr88875催化劑裝入量 m357.86反應(yīng)器內(nèi)徑D mm3600床層高度H mm6010切線高度L mm8610H/D1.7L/D2.5空床截面氣體線速u (m/sec)0.0802單位長度床層壓降p/H (kg/cm2/m)0.1085催化劑床層壓降p (kg/cm2)0.6519內(nèi)部構(gòu)件壓降p (kg/cm2)0.2反應(yīng)器總壓降p (kg/cm2)0.8519反應(yīng)器材

30、質(zhì) 壁厚（mm）2Cr-1Mo =60內(nèi)層堆焊層材質(zhì) 壁厚（mm）E-347 =5本裝置汽提塔采用變截面塔，因?yàn)樯舷虏糠謿庖合嘭?fù)荷差距較大，上部塔徑為2m，下部塔徑為2.2m。具體計(jì)算結(jié)果如下表：表7.2 氣提塔計(jì)算結(jié)果匯總（F1型浮閥塔盤，共24層塔盤，進(jìn)料在14層）項(xiàng)目上部分餾段（24）下部氣提段（14）溫度 152.3200壓力 MPa0.360.38氣相負(fù)荷 m3/ sec1.2850.9492液相負(fù)荷 m3/hr27.43175.60板間距 HT mm600600塔內(nèi)徑D mm20002200浮閥開孔率 %10.085.0降液管面積占塔盤面積 %10.011.8降液管底緣hb mm4

31、060出口堰高度hw mm5050降液管堰長l mm14561368空塔氣速w m/sec0.4090.2497閥孔氣速wh m/sec4.0584.994臨界閥孔氣速(Wh)c m/sec4.1355.148動能因數(shù)F09.4829.554wh/whc0.9810.97降液管內(nèi)停留時(shí)間 sec24.845.61溢流強(qiáng)度E m3/(hr.m)18.864.18降液管流速u m/sec0.100.36塔盤壓降p mmHg/塊77塔體材質(zhì) 壁厚mmA3R(16Mn-R) =14mm塔盤材質(zhì)0Cr18Ni9Ti塔體總高度 mm18800加熱爐為對流-輻射型盤管式圓筒爐，采用爐后混氫形式。在對流室除加

32、熱原料油之外附帶加熱過熱蒸汽。計(jì)算結(jié)果如下表：表7.3 加熱爐熱負(fù)荷計(jì)算加熱介質(zhì)流量 kg/hr入口溫度 出口溫度 熱負(fù)荷 萬千卡/小時(shí)原料油對流段237.1261.75200輻射段261.75338.47666過熱蒸汽對流段375018030022冷換設(shè)備包括4個(gè)換熱器，4個(gè)水冷器，熱回收率達(dá)67.36%。計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦拢罕?.4 換熱器計(jì)算結(jié)果匯總表換熱器編號E-101E-102E-103E-202操作介質(zhì)管程反應(yīng)產(chǎn)物氣提塔進(jìn)料原料油精制柴油殼程混合氫反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)產(chǎn)物低分罐出料壓力MPa管程3.93.44.50.37殼程4.53.83.73.5入口溫度管程35811540194殼程70.

33、633027040出口溫度管程330200237.1120殼程300270120115流量kg/hr管程.74.5.5殼程11971.74.74.74.5換熱負(fù)荷Q105kcal/hr37.53364.24134.6548.284對數(shù)平均溫差tm134.45142.1353.0179.5總傳熱系數(shù)K kcal/m2.hr320320340250傳熱面積m2計(jì)算87.2141747242.9采用90.2142.3770.3250換熱器型號YA500-90.2-40/40-2YA700-142.3-40/40-4YA1100-770.3-40/40-4YA800-250-40/40-6換熱器臺數(shù)

34、1111表7.5 冷卻器計(jì)算結(jié)果匯總換熱器編號E-104E-105E-201E-203操作介質(zhì)管程反應(yīng)產(chǎn)物新氫塔頂產(chǎn)物精制柴油殼程冷卻水冷卻水冷卻水冷卻水壓力MPa管程入口3.61.50.350.27管程出口3.54.50.30.3殼程0.10130.10130.10130.1013入口溫度管程12086.15147120殼程30303030出口溫度管程40504050殼程906011090流量kg/hr管程.74337517054.8.5殼程換熱負(fù)荷Q10-5kcal/hr57.841.666536.02542.450對數(shù)平均溫差tm18.2022.9420.63724.66總傳熱系數(shù)K k

35、cal/m2.hr600200500280傳熱面積m2計(jì)算529.736.32349.0614.8采用53638.1355630.1換熱器型號YA900-536.0-40/16-1YA450-38.1-40/40-2YA900-355-25/16-1YA1000-630.1-40/16-4換熱器臺數(shù) 11118. 自控方案說明自動控制包括壓力、液位、溫度及流量四個(gè)方面。方案列表如下：表8.1 壓力控制序號編號控制對象名稱調(diào)節(jié)閥形式備注1PIC-101原料油緩沖罐壓力氣開分程控制2PRC-102新氫壓縮機(jī)出口壓力氣開3PRCAL-103燃料氣罐壓力氣開串級4PIC-104加熱爐爐膛內(nèi)壓力氣關(guān)調(diào)節(jié)

36、煙囪擋板開度5PdI-105反應(yīng)器床層壓降6PRCAHL-106高分罐壓力氣開角閥7PRCAH-107低分罐壓力氣開8PRC-201回流罐壓力氣開分程控制9PIC-202過熱蒸汽壓力氣關(guān)表8.2 液面控制序號控制儀表編號控制對象名稱調(diào)節(jié)閥形式備注1LRCAL-101原料油緩沖罐液位氣開2LIC-102軟化水罐液位氣開3LRCAHL-103高分罐液位氣開角閥4LRCAHL-104高分罐水界面氣開角閥5LRCAH-105低分罐液面氣開與FRC-202（副）串級6LIC-106低分罐排水氣開7LRC-201回流罐液面氣關(guān)8LICAHL-202回流罐水界面氣開9LRCAHL-203氣提塔底液面氣開10

37、LIC-204柴油脫水罐氣開表8.3 溫度控制序號編號控制對象名稱調(diào)節(jié)閥形式備注1TRC-101加熱爐入口溫度三通合流閥冷：氣開；熱：氣關(guān)2TRCHL-102加熱爐出口溫度氣開與FRC-102（副）串級3TRC-103反應(yīng)器床層溫度氣關(guān)4TRC-201氣提塔進(jìn)料溫度三通合流閥5TRC-202氣提塔塔頂溫度氣關(guān)與FRC-201（副）串級表8.4 流量控制序號編號控制對象名稱調(diào)節(jié)閥形式備注1FRCAL-101原料油流量氣開2FRC-102燃料氣流量氣開與TRC-102（主）串級3FRC-103循環(huán)氫流量氣關(guān)4FRC-201氣提塔頂回流量氣關(guān)與TRC-202（主）串級5FRC-202氣提塔進(jìn)料流量氣

38、開與LRCAH-105（主）串級6FIC-203氣提蒸汽流量氣開9. 平面布置說明裝置的平面布置應(yīng)遵循煉油化工廠企業(yè)防火規(guī)定和建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，并按照中國石化總公司頒布的“工廠設(shè)計(jì)若干規(guī)定”對裝置布置提出的“流程通暢，布局緊湊，縮短物流距離，盡量減少占地面積”的要求，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、使用的目的【9】。根據(jù)煉油廠總的布置說明原則：設(shè)備要相對集中，并與流程布置相結(jié)合的原則。其具體原則如下：（1）符合煉油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)定，此裝置屬于甲類火災(zāi)危險(xiǎn)裝置，安排時(shí)要首先考慮消防問題，消防道路要符合防火要求。（2）設(shè)備與設(shè)備之間、與墻體之間要留有足夠的空間，以便于人工操作管理，巡回檢查。（3）設(shè)備與管線的

39、布置要力求緊湊、整齊、美觀。同類設(shè)備集中，布局合理，管線盡量走直線，少走彎路。（4）要給車間留下一定的發(fā)展余地，110萬噸/年的加工量的工廠約占地11000m3。（5）滿足工藝流程順序，盡量保證水平和垂直方向的連續(xù)性。（6）為樓上設(shè)備留下吊裝口。（7）考慮建筑和環(huán)保上的要求。（8）考慮輔助設(shè)施和生活設(shè)施的布置。（9）考慮衛(wèi)生、防腐、安全和其他問題。（10）在滿足上述條件下，要盡量少占用土地。10. 生產(chǎn)控制分析項(xiàng)目樣品表10.1 正常生產(chǎn)控制分析 分析時(shí)間間隔hr項(xiàng)目原料油精制柴油加氫生成油全回流油重整氫循環(huán)氫混合氫低分排氣回流罐排氣高分罐排水回流罐排水密度2482424餾程2482424硫含量48824總氮含量482424堿氮含量4824溴價(jià)48824凝固點(diǎn)4824閃點(diǎn)24色度4824膠質(zhì)4824腐蝕8酸度488粘度4824氣體組成248242424H2S不定不定NH3不定不定11. 人員定編本裝置操作人員共分四班，每班次設(shè)立正副各班長一人，相應(yīng)的配備各操作崗位人員。表11.1 裝置定員編制表序號崗位名稱操作班數(shù)操作定員備注人/班總計(jì)1班長428正副班長各一名2反應(yīng)操作員4143分餾操作員4144壓縮機(jī)操作員4145司泵4146司爐4147工藝工程師18設(shè)備工程師19管理人員3主任，核算員，安全員10總計(jì)3312. 裝置對