歧化單元適應(yīng)性改造方案匯報(bào)2013.04

甲苯歧化與烷基轉(zhuǎn)移單元適應(yīng)性改造方案匯報(bào)中海煉化惠州煉化分公司2013年4月一、EM-1000催化劑運(yùn)行情況與存在問題二、HAT-099歧化催化劑介紹三、歧化單元適應(yīng)性改造方案四、改造進(jìn)度安排2中海煉化惠州煉化分公司一、EM-1000催化劑運(yùn)行情況與存在問題歧化單元概況歧化單元是芳烴聯(lián)合裝置中的一個(gè)重要單元，主要是將甲苯、C9及部分C10芳烴在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為平衡級(jí)的二甲苯和苯，為吸附分離提供優(yōu)質(zhì)的二甲苯進(jìn)料。設(shè)計(jì)能力：198萬噸/年（以8400小時(shí)/年計(jì)）專利技術(shù)：采用的是ExxonMobil的Transplus技術(shù)催化劑：EM-1000T/BEM-1000T(90%)EM-1000B(10%)2009年5月24日歧化反應(yīng)首次投料2011年11月20日催化劑再生后投料開工3中海煉化惠州煉化分公司一、EM-1000催化劑運(yùn)行情況與存在問題歧化催化劑EM-1000操作控制參數(shù)與性能指標(biāo)反應(yīng)溫度：380℃～470℃反應(yīng)壓力：2.52MPa重量空速：2.0～3.0h-1氫油摩爾比：2.0～3.0(mol/mol)

（實(shí)際操作最大2.4）循環(huán)氫純度：75～80%總轉(zhuǎn)化率：45%催化劑總壽命：5.0年(EM-11006年)第一運(yùn)行周期：2.0年(EM-1100

4年)4中海煉化惠州煉化分公司一、EM-1000催化劑運(yùn)行情況與存在問題歧化原催化劑EM-1000運(yùn)行存在問題C7/C9芳烴總轉(zhuǎn)化率低，催化劑活性下降快（運(yùn)行一年后轉(zhuǎn)化率下降到42%以下，原料甲苯、C9+芳烴無法平衡）附圖C10A轉(zhuǎn)化率低，重芳烴收率高（設(shè)計(jì)4%，實(shí)際7%左右）附圖再生后催化劑金屬活性下降快，反應(yīng)產(chǎn)物中的EB含量高（再生后高出近2倍）附圖歧化壓縮機(jī)設(shè)計(jì)偏小，反應(yīng)氫烴比偏低（EM工程師期望2.7以上，這也是本次改造的最重要原因）5中海煉化惠州煉化分公司二、HAT-099歧化催化劑介紹上海石油化工研究院的HAT-099催化劑反應(yīng)操作參數(shù)：反應(yīng)溫度：350～420℃反應(yīng)壓力：2.5～

3.0MPa循環(huán)氫純度：75%空速WHSV：2.0～

2.5h-1氫烴摩爾比：2.5～

3.0mol/mol反應(yīng)性能保證：C7/C9轉(zhuǎn)化率：45.5wt%C9A轉(zhuǎn)化率：60wt%二甲苯選擇性：72wt%總選擇性：88wt%催化劑壽命：保證4年(不再生）6中海煉化惠州煉化分公司二、HAT-099歧化催化劑介紹HAT-099催化劑使用情況HAT催化劑國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率80%以上，采用HAT-099催化劑的有天津石化、鎮(zhèn)海煉化、揚(yáng)子石化、金陵石化、福建煉化該系列催化劑也出口到伊朗、哈薩克斯坦、印度尼西亞等國(guó)重芳烴轉(zhuǎn)化率高，重芳收率低，經(jīng)濟(jì)效益明顯（重芳烴3.86wt%）C8芳烴中EB含量低，吸附進(jìn)料中的PX含量高，同時(shí)可降低異構(gòu)化負(fù)荷（甲苯塔底產(chǎn)物中乙苯含量不大于0.80%）HAT-099催化劑性能好，運(yùn)行周期長(zhǎng)（天津石化、鎮(zhèn)海煉化歧化HAT-099催化劑在運(yùn)行3年后，總轉(zhuǎn)化率在43%以上）歧化穩(wěn)定塔(汽提塔）取消側(cè)線，降低了抽提負(fù)荷HAT-099不需再生，避免EM-1000催化劑再生后金屬活性下降大的情況發(fā)生7中海煉化惠州煉化分公司改造原則：板換和反應(yīng)加熱爐不改動(dòng)壓縮機(jī)部分改造汽輪機(jī)改造或更換新機(jī)型限制條件：尾氫至106單元PSA的流量不大于30000Nm3/h

重整補(bǔ)充氫壓力為2.35MPaG

汽轉(zhuǎn)機(jī)背壓為1.20MPaG三、歧化單元適應(yīng)性改造方案8中海煉化惠州煉化分公司物料數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

以終餾點(diǎn)165℃～170℃的重整原料為基礎(chǔ)提供的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。新鮮物料組分含

量，wt%非芳烴-113.13非芳烴-20.26苯4.57甲苯20.33乙基苯3.78對(duì)二甲苯5.52間二甲苯11.5鄰二甲苯7.02異丙苯0.44正丙苯1.15對(duì)乙基甲苯1.98間乙基甲苯4.241,3,5-三甲苯1.89鄰乙基甲苯1.71,2,4-三甲苯8.481,2,3-三甲苯2.42茚滿0.79碳十加芳烴9.34碳十一以上芳烴1.46Totalwt%100三、歧化單元適應(yīng)性改造方案

流量，t/h新鮮總甲苯43.0新鮮C9A50.0新鮮C10+A23.5其中：C10A20.5C11+3.0按75%的C10A可以利用進(jìn)行核算9中海煉化惠州煉化分公司三、歧化單元適應(yīng)性改造方案LPEC反應(yīng)系統(tǒng)核算根據(jù)上海院提供的HAT-099物料平衡數(shù)據(jù)和組分分布，LPEC對(duì)整個(gè)歧化反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行了多工況的核算，結(jié)果如下：

工況一工況二工況三工況四工況五循環(huán)氫純度，v%77.20%75%75%75%75%氫油比，mol/mol2.52.62.72.83.0循環(huán)氫總量Nm3/h194859200187207089214322227732重量流量kg/h7106777516802118314088198壓縮機(jī)入口壓力，MPaA2.262.262.262.232.17壓縮機(jī)入口溫度，℃404040404.0壓縮機(jī)出口壓力，MPaA2.932.972.992.993.09平均分子量8.1758.6798.6868.6948.68010中海煉化惠州煉化分公司壓縮機(jī)廠家的核算沈鼓對(duì)壓縮機(jī)不改造與改造進(jìn)行了核算三種工況的核算結(jié)果（壓縮機(jī)不改造）

工況一工況二工況三循環(huán)氫純度，v%77.20%75%75%氫油比，mol/mol2.52.62.7循環(huán)氫總量Nm3/h194859200187207089重量流量kg/h710677751680211壓縮機(jī)入口壓力，MPaA2.262.262.26壓縮機(jī)出口壓力，MPaA2.932.972.99壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速r/min107641079510953壓縮機(jī)的軸功率kw207022402360三、歧化單元適應(yīng)性改造方案結(jié)論：氣動(dòng)方案可以實(shí)現(xiàn)，但轉(zhuǎn)速高，葉輪強(qiáng)度不夠，機(jī)組穩(wěn)定性差，這與LPEC設(shè)備專業(yè)的觀點(diǎn)一致11中海煉化惠州煉化分公司三、歧化單元適應(yīng)性改造方案壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子改造的核算情況工況一工況二工況三工況四工況五循環(huán)氫純度，v%77.20%75%75%75%75%氫油比，mol/mol2.52.62.72.83.0循環(huán)氫總量Nm3/h194859200187207089214322227732重量流量kg/h7106777516802118314088198壓縮機(jī)入口壓力，MPaA2.262.262.262.232.17壓縮機(jī)入口溫度，℃4040404040壓縮機(jī)出口壓力，MPaA2.932.972.992.993.09平均分子量kg/kmol8.1758.6798.6868.6948.68壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速r/min9657970898581018211020壓縮機(jī)的軸功率kw20702255238026073335汽輪機(jī)的軸功率kw22772480.526182867.73668.512中海煉化惠州煉化分公司汽輪機(jī)核算杭汽對(duì)歧化汽輪機(jī)進(jìn)行了核算，進(jìn)汽參數(shù)3.6（3.9-3.4）MPa(A)/390（370-425）℃排汽參數(shù)1.2（1.1-1.3）MPa(A)汽輪機(jī)最大可改造功率2700kw（轉(zhuǎn)速10000r/min以下）工況適應(yīng)性汽輪機(jī)不升級(jí)情況下，工況三(75%，2.7mol/mol)最適合改造對(duì)于循環(huán)氫純度75%、氫烴摩爾比2.8以上的工況時(shí)汽輪機(jī)需升級(jí)、更換工況三符合EM-1100對(duì)氫烴比的要求（目前EM-1100沒有工業(yè)應(yīng)用）上海院（SRIPT)也接受循環(huán)氫純度75%、氫油摩爾比為2.7的工況三,且前述的性能保證不變?nèi)⑵缁瘑卧m應(yīng)性改造方案13中海煉化惠州煉化分公司三、歧化單元適應(yīng)性改造方案方案一：壓縮機(jī)與汽輪機(jī)改造采取循環(huán)氫純度75%，氫烴比2.7mol/mol的工況三，蒸氣額定耗量46t/h壓縮機(jī)改造壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行改造，增加一級(jí)葉輪更換主軸、葉輪、對(duì)應(yīng)隔板及密封聯(lián)軸器需要核算防喘振系統(tǒng)核算修訂油站、干氣密封、軸承利舊油泵、油冷卻器、油過濾器，高位油箱等利舊軸振動(dòng)、軸位移與測(cè)溫儀表利舊14中海煉化惠州煉化分公司方案一：壓縮機(jī)與汽輪機(jī)改造汽輪機(jī)改造設(shè)計(jì)制造汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子。設(shè)計(jì)制造導(dǎo)葉持環(huán)（包括葉片及連接件）蒸汽室改造（補(bǔ)加工、更換噴嘴組）相應(yīng)的調(diào)節(jié)部套改造（重新整定并更換必要的零件）其余汽輪機(jī)部件利舊其它工藝與設(shè)備改造壓縮機(jī)入口脫液罐及附件更換壓縮機(jī)進(jìn)出口流量計(jì)更換補(bǔ)充氫流量計(jì)與調(diào)節(jié)閥核算

高分罐至壓縮機(jī)入口脫液罐擴(kuò)徑壓縮機(jī)入口脫液罐至壓縮機(jī)入口擴(kuò)徑壓縮機(jī)出口至板換入口循環(huán)氫管線擴(kuò)徑三、歧化單元適應(yīng)性改造方案15中海煉化惠州煉化分公司三、歧化單元適應(yīng)性改造方案方案二：汽輪機(jī)升級(jí)、壓縮機(jī)改造按工況五設(shè)計(jì)（循環(huán)氫純度75%，氫烴摩爾比3.0）蒸汽額定耗量59t/h左右壓縮機(jī)改造油泵、油冷卻器、油過濾器，高位油箱等需核算其它改造內(nèi)容同方案一汽輪機(jī)更換汽轉(zhuǎn)機(jī)按循環(huán)氫純度75%，氫烴比3.0的工況重新設(shè)計(jì)壓縮機(jī)、汽輪機(jī)基礎(chǔ)需要核算拆除原底座，更換壓縮機(jī)與汽輪機(jī)的公共底座，并到廠家進(jìn)行調(diào)試壓縮機(jī)與汽輪機(jī)進(jìn)、排氣（汽）管線需更換由于機(jī)體加長(zhǎng)，進(jìn)汽管與基礎(chǔ)較近，基礎(chǔ)需作局部處理機(jī)組重新安裝難度大，安裝時(shí)間長(zhǎng)（超過40天）其它工藝與設(shè)備改造與方案一相同建議方案擬采用方案一進(jìn)行歧化催化劑國(guó)產(chǎn)化改造16中海煉化惠州煉化分公司費(fèi)用估算三、歧化單元適應(yīng)性改造方案

HAT-099(S-TDT)EM-1100(TransplusNG)汽輪機(jī)改造360萬元380萬元壓縮機(jī)改造460萬元460萬元催化劑重量96噸（空速2.5h-1)90噸（空速2.7h-1)單價(jià)68萬/噸(不含貴金屬）16.9美元/kg(載體價(jià)格）總價(jià)6530萬元1521萬美元，合9580萬元脫液罐及附件40萬元20萬元工藝管線60萬元60萬元儀表改造10萬元10萬元管線施工20萬元20萬元總計(jì)7480萬元10530萬元是EM1000當(dāng)時(shí)簽訂的價(jià)格，新催化劑應(yīng)更貴17中海煉化惠州煉化分公司四、改造進(jìn)度安排根據(jù)總公司統(tǒng)一安排的換劑檢修計(jì)劃，歧化催化劑更換按2014年一季度做準(zhǔn)備；催化劑生產(chǎn)商需要至少半年的生產(chǎn)周期，具體進(jìn)度安排建議如下：2013年3月確定最終改造方案2013年4月LPEC完成歧化適應(yīng)性改造整體方案2013年4～5月簽定催化劑技術(shù)協(xié)議2013年5月中旬簽定機(jī)組改造技術(shù)協(xié)議，月底簽定合同，開始制造