极品推荐120页－山东某石化公司年产100万吨延迟焦化装置建设项目可行性研究报告（优秀甲级资质可研报告）

1总论11项目概论111项目名称年产100万吨延迟焦化装置建设项目112项目承担单位名称及负责人项目承担单位山东某石化公司法人代表张某项目负责人、联系人张某地址某某经济开发区121项目承担单位概况省略。12项目背景及投资意义121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。山东某石化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361、中海326俄罗斯M100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。122工程范围及投资意义山东某石化公司现已拥有一套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山东某石化公司新的经济增长点，对企业的稳定和发展有重要的意义。13经济分析指标表11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/A15802凝析油万T/A20序号名称单位数量或指标备注3燃料油万T/A4254蜡油万T/A625石油焦万T/A265三公用工程用量1水M3/H7252电KW35463蒸汽T/H575四占地面积M2300000五建筑面积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7515711建设投资万元6585712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31393395年平均值2利润总额万元1770232年平均值3总成本万元29075605年平均值序号名称单位数量或指标备注4投资利润率18285投资利税率23936投资回收期年6917盈亏平衡点248714建设期建设期2年。15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21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。22研究结果本项目是山东某石化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，可提高山东某石化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2052052干气6956953溶剂油158015804锅炉燃料油425042505蜡油6206206焦炭2552557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725T/H3软化水15T/H4脱氧水150T/H5电3958KW6135MPA蒸汽0T/H消耗与产出平衡7燃料气3312M3/H8净化风330M3/H9非净化风270M3/H23原料和产品的市场分析231原料市场分析山东某石化公司地处东北，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，山东某石化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361、326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，山东某石化公司100104T/A延迟焦化装置的原料为地产重油（辽河、中海361、中海326、俄罗斯M100燃料油）是稳定的合理的。232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。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2321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78，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。2322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21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。2323蜡油延迟焦化蜡油是石油二次加工装置一催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。2324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。24工艺装置241工艺技术选择2411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/CM31069880MM2/S3648运动粘度100MM2/S8213闪点（开口）178残炭M139水分M273酸值MGKOH/G128凝点32灰份M016CM8650HM1086S038NM058饱和烃M芳烃M胶质M235族组分沥青质M38蜡含量M176NIMG/KG997VMG/KG17VAMG/KG145ALMG/KG49FEMG/KG512CUMG/KG02金属CAMG/KG356初馏点26353231036130460馏程505304652412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D20100410922009698096530942409717馏程，全馏程500500500500500康氏残碳，（重）139272139017501330140硫，（重）03801719507611803780364854/运动粘度MM2/S1008212910458617958525665499V180122127015VI948724614210383重金属含量PPMFE997/368占原油，（重）429471387323398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099G/CM3、含硫042（M/M）、含氮、062（M/M），可作为山东某石化公司催化装置的原料。延迟焦化干气中含有较高的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。2413产品收率物料名称收率WT产量104T/A备注凝析油205205干气695695溶剂油15801580锅炉燃料油42504250蜡油620620石油焦265265小计93932414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/CM3074900886110281凝点/1618实际胶质MG/100ML18478/CM851686278869HM020031042NM3401808062闪点/95204溴价GBR/100ML490226/酸度MGKOH/100ML14921702残炭M051062馏程IP48214313108123235530110254369501322773857014930239990169334431EP185355/25工艺技术方案251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016018MPA（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0810。本设计对不同的循五比分别计算了焦炭塔的直径，当循环比大于09时，特别是循环比为10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08和092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循环比092循环比08项目收率比092104T/A收率/WT104T/A富气9389389090溶剂油16721672158158燃料油43174317425425蜡油3923926262石油焦268268265265合计100100100100由上表可见循环比由092降低到08蜡油增加227104T/A，溶剂油减少092104T/A，燃料油减少067104T/A。但总液收提高068。不同循环比下的设备对比数据循环比0910项目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P305MPAP285MPA高压胶管P42MPAP32MPA除焦控制阀P42MPAP32MPA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0809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。26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。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。27主要操作条件项目单位数值备注焦炭塔顶压力MPAG017018循环比R0809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）011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34028工艺流程281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。282压缩吸收脱硫部分自延迟焦化部分来的富气经离心压缩机升压到13MPA，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。本部分相关的工艺流程见附图说明。29自控水平291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。292主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。293主要仪表选型2931DCS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2932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。2934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。2935仪表供电仪表用电由一套380VAC50HZ30KW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。2936仪表供风。仪表供风采用净化风，其压力05MPA，用风量为150M3/H。2937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31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0809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。32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ASTMA213TP316L。C、辐射段采用双面辐射，炉管的材质拟选用ASTMA335P9。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。33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。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。34机械部分341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84M，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。342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343设备部分3431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300平均压碎强度（N/颗）150堆积密度（KG/L）065072磨损率（）04AL2O3含量920C、CT65B（加氢催化剂）多观46灰兰色小球压碎强度（N/颗）120堆积密度（KG/L）085095比表面积（M2/G）1801500MG/M3）投资低；操作费用低。低温CLAUS工艺主要有IFP公司的CLAUSPOL工艺等。CH2S直接选择氧化工艺直接氧化工艺是将尾气（或贫酸性气）中的H2S直接氧气生成硫酸的方法。该工作特点是选择了低温下高活性催化剂，在此催化剂的作用下，尾气中H2S直接氧化生成硫磺。该工艺的优缺点与低温CLAUS基本相同。H2S直接选择氧化工艺主要有PARSONS公司的BSR/SELETOX工艺和BSR/HIACTIVITY工艺；COMPRIMO公司的SUPERCLAUS工艺；LINDE公司的CLINSULF工艺等。三大类尾气处理工艺的比较名称低温CLAUS还原吸收直接氧化基本原理采用高活性催化剂，在低于硫露点温度下进行CLAUS反应，生成元素硫。在催化剂作用下，CLAUS尾气中的SO2和元素硫还原为H2S，而COS和CS2水解为H2S。然后，H2S被胺液吸收。尾气中的H2S在催化剂作用下直接氧化为元素硫。总硫回收率尾气中硫化物含量投资费（相当于两级常规CLAUS费用操作费）9859951500PPM3040低9981500PPM3040低我国CLAUS法硫回收生产起于20世纪60年代中期，20世纪80年代起，国内大部分焦化厂都建成了自己的硫回收装置。但这些装置规模小（1104T/A以下的占80）。大部分装置没有尾气处理部分，加上催化剂活性低，因此装置硫回收率低（85）左右），SO2排放浓度高，造成环境污染加重。进入20世纪90年代后，加工进口高硫原油量的增加，加上环保立法日趋严格，特别是GB162971996环保法规的强制性实施，给大型焦化厂，特别是给加工高硫原油的大型焦化厂带来很大压力。为了贯彻国家环保局下发的GB162971996环保法规，沿海（江）加工高硫重油的焦化厂先后从国外引进了一大批回收先进技术涵盖6种工艺技术。见下表国内引进装置一览表序号建厂地点气源专利技术装置规模104T/A回收率投产日期1川东天然气净化厂油田气SCOT7599819802川西北天然气净化厂油田气MCRC1599019903镇海炼化公司炼厂气MCRC3099019964大连西太平洋石化公司炼厂气CLAUSPOL30010099519975镇海炼化公司炼厂气SCOT7099819996茂名石化公司炼厂气RAR26099820007广州石化总厂炼厂气SCOT2099819998安庆石化总厂炼厂气SUPERCLAUS2099019999金陵石化公司炼厂气RAR40998200010扬子石化公司炼厂气SULFREE海金山石化公司炼厂气SULFREEN0759851995另外，我国硫回收催化剂有了自己的合成氧化铝催化剂系列，如齐鲁石化公司研究究院开发的LS系列硫回收催化剂和四川石油管理局天然院开发的CT6系统硫回收催化剂等。45工艺技术方案的选择本装置规模为年产硫磺3000T/A，在国内属小型硫回收装置。为满足国家环保局制定的大气污染物综合排放标准GB162971996的要求，本可研推荐本装置由制硫部分和尾气处理部分两部分组成。451制硫部分根据酸性气中H2S浓度较高（50），推荐采用改良CLAUS直流法（亦称部分燃烧法）硫回收工艺，全部酸性气进燃烧炉，按烃类完全燃烧且1/3的H2S生成SO2控制进入主燃烧风量。其流程设置为一段高温硫回收加两段低温催化硫回收，该部分硫回收率为9395，主燃烧炉废热锅炉及焚烧炉废热锅炉产生10MPA的水蒸汽，该蒸汽除自用外剩余部分送到全厂蒸汽管网，硫冷凝器产生035MPA的水蒸汽，该蒸汽全部用于本装置设备和管线的保温和伴热。一转和二转入口过程气升温采用电加热，与其它过程气升温方法相比，电加热的特点是流程简单，投资适中，调节灵活，操作弹性大，不影响总硫转化率。452尾气处理部分尾气处理部分推荐采用还原吸收工艺。该工艺的特点是工艺成熟，它广泛用于石油和天然气工业；尾气净化度高，排往大气的排放物中有害杂质的含量完全符合GB162971996的要求。为达到加氢还原所需要的反应温度，CLAUS尾气要由三冷后的160升至280300。在以往的工艺中通常采用加热炉或气/气换热等措施，要珂研推荐电加热器。电加热的好处是控制简单，处理介质单纯，安全性好。453溶剂选择焦化厂气脱硫广泛采用醇胺类液体脱硫剂。从20世纪30年代起主要应用单乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA），到50年代的二异丙醇胺（DIPA），80年代开始使用甲基二乙醇胺（MDEA），目前又普遍采用复配型MDEA溶剂。从上述溶剂对H2S吸收的选择性来看，从前到后逐渐升高。溶剂循环量和蒸汽消耗量则逐渐降低。鉴于尾气处理部分吸收塔进料气中CO2/H2S比值高，而吸收塔压力低（接近常压），为了节约投资和降低能耗，因此推荐采用复配型MDEA溶剂。46物料平衡461物料平衡项目物料名称KG/HT/D104T/A酸性气41399103469空气1156277409710燃料气2004800168进料合计1589381313527硫磺30974202600烟道气1050251908995酸性水23055201932出料合计1589381313527462主要技术指标总硫回收率999SO2排放浓度745MG/M3SO2排放量062KG/H47装置工艺流程来自延迟焦化装置的酸性气进酸性气分液罐分液，凝液流入酸性液压送罐，用N2间断地压送至污水汽提装置。脱除凝液后的酸性气进入主燃烧炉，按烃类完全燃烧且1/3的H2S生成SO2控制进入主燃烧风量。在主燃烧炉内，H2S氧化生成元素硫，反应式如下1/3H2S1/2O21/3SO21/3H2OQ；2/3H2S1/3SO21/XSX2/3H2OQ燃烧反应后的高温过程气进入主燃烧炉废热锅炉，在主燃烧炉废热锅炉中，采用发生10MPA水蒸汽达到回收反应余热并降低过程所温度的双重目的。过程气温度降至350进入第一硫冷凝器。在第一硫冷凝器中，采用发生低压水蒸汽（035MPA）达到回收反应余热并降低过程气温度的双重目的，降温的目的是为了分出反应生成的无素硫，当过程气温度降至160并分出元素硫后，为保证反应能正常进行，分出无素硫的过程气进入第一在线加热器。第一硫冷凝器分出的液硫进入硫封罐。过程气在第一在线加热器经电加热升温至240后进入一级转化器，在催化剂的作用下H2S与SO2继续发生CLAUS反应生成硫磺，反应式如下2H2SSO23/XSX2H2OQ。反应后过程气温度上升到316，出一级转化器进入第二硫冷凝器。在第二硫冷凝器中，采用发生低压水蒸汽（035MPA）达到回收反应余热并降低过程气温度的双重目的，降温的目的是为了分出反应生成的元素硫，当过程气温度降至160并分出元素硫后，为保证反应能正常进行，分出元素硫的过程气进入第二在线加热器。第二硫冷凝器分液硫进入硫封罐。过程气在第二在线加热器加热升温至220进入二级转化器，在催化剂的作用下H2S与SO2继续发生CLAUS反应生成硫磺反应式如下2H2SSO23/XSX2H2OQ。反应后过程气温度上升到238出二级转化器进入第三硫冷凝器。在第三硫冷凝器中，采用发生低压水蒸汽（035MPA）达到回收反应余热降低过程气温度的双重目的，降温的目的是为了分出反应生成的无素硫，当过程气温度降至160并分出元素硫后进入扑集器。自第三冷凝器和扑集发液硫进入硫封罐。自扑集器出来的CLAUS尾气进加氢还原部分。来自制硫部分的CLAUS尾气经电加热器升温至280后进入加氢反器，在COMO催化剂的作用下，尾气中的SO2和元素硫发生还原反应生成H2S，反应式如下SO23H2H2S2H2OQ；S88H28H2SQ。而与此同时，尾气中的COS和CS2通过水解基本上完全转化为H2S，反应式如下COSH2OH2SCO2Q。CS22H2O2H2SCO2Q。由于加氢反应为放热反应，出反应器的尾气温度升至316。高温尾气进入急冷塔的下部，采用冷却水降温。冷却水自塔上部进入，与尾气逆流接触，尾气被冷却的同时，其中含有的水蒸所被冷凝。冷却水由塔底部抽出，温度约66，经急冷水循环泵升压后，大部分水冷冷至40后返回急冷塔顶，少部分则送往污水汽提装置。急冷塔塔顶层气经冷却降温至40进入吸收塔底部，与塔顶进入的30的醇胺溶液（富液）从塔底流出，富醇胺液经富液泵升压并与贫胺液换热后从塔顶进入溶剂再生塔。从吸收塔塔顶流出的含H2S05MPA，用风量为40NM3/H。49装置平面布置山东某石化公司3000T/A硫磺回收装置用地60X251500M2。根据100X104T/A延迟焦化装置用地情况，与3000T/A硫磺回收装置布置在一个界区内，构成一个联合装置，共用地为229500M2。3000T/A硫磺回收装置内设置构架区、管廊区和仓库区（包括成型）仓库区布置在临近道路便用硫磺产品的装车操作。本布置可以充分满足现行有关规定、规范、检修和消防的要求。410主要设备选择4101设备部分硫磺回收装置共有静设备（1）转换器3台（一体）；（2）冷换设备13台；（3）容器14台；（4）塔3台。冷换设备包括废热锅炉、加热器和冷凝器共9台，主体材质均为碳钢，其中第一硫冷凝器、第二冷凝器及第三冷凝器为一体设备。容器类设备共14台，材质均为碳钢。塔体为复合钢板。4102根据工艺流程要求，本装置共设两台加热炉，一台为主燃烧炉，另一台为尾气焚烧炉。设备特点如下（1）主燃烧炉本炉采用圆筒形卧式结构，在燃烧室内将酸性气体中的H2S燃烧成水和硫，并产生部分SO2。（2）尾气焚烧炉本炉采用圆筒形卧式结构，被加热介质为尾气，同于尾气中H2S和SO2的含量较少，需配备一定量的外供燃料和空气将其焚烧。（3）燃烧器因炉燃烧产物的品质，直接影响到最终产品的品质，拟采用进口燃烧器。（4）燃烧后的高温产物，经一系列的工艺处理和余热锅炉的能量回收后，其烟气经烟囱排入大气。（5）炉膛内设有一道带方格的花墙，以使得经燃烧器喷出的气体通过花墙混全的更均匀。（6）炉壳体为碳钢，内衬耐火砖及隔热材料，用鞍型支座支撑。（7）炉体设置热电偶及测压管及监测操作，以保证正常运行。4103机械部分根据总的物料平衡，本装置硫磺成型能力为3000T/A。本部分主要由滴落式钢带硫磺造粒机、定量装袋机、缝袋机、输送机、装运叉车等组成。滴落式钢带硫磺造粒机安装在二层楼上。液硫经液硫泵送至滴落式钢带硫磺造粒机，液硫经造粒机给料器滴落在造粒机不锈钢带上，经冷却成固体粒状，在滴落式钢带硫磺造粒机尾部剥落进入定量装袋机装袋，装好粒状硫磺的纺织袋，经输送机送到缝袋封口后，用叉车运到堆放地。硫磺仓库的储存量为10D的硫磺产量（约80T）。硫磺仓库的占地约18X26468M2。4104装置设备表（1）反应炉操作条件序号设备名称数量规格（MM）压力MPA温度操作介质1主燃烧炉11800X360000501300酸性气、空气2尾气焚烧炉11600X40000006700尾气、空气燃烧气（2）塔类操作条件序号设备名称数量规格（MM）压力MPA温度操作介质1急冷塔12000X170000015350尾气、急冷水2吸收塔1600气、胺液3再生塔1600X250000080121酸性气、胺液（3）冷换操作条件序号设备名称数量规格（MM）压力MPA温度操作介质备注1主燃烧炉废热锅炉11000X5800管0040壳10001300180过程气水蒸汽2一转入口加热器130KW0035260过程气电加热3二转入口加热器122KW0038210过程气电加热4第一硫冷凝器1管0040壳0350350147过程气水蒸汽5第二硫冷凝器1管0035壳0350320147过程气水蒸汽6第三硫冷凝器1管0030壳230124过程气水蒸0130汽7尾气加热器143KW003300过程气电加热8焚烧炉废热锅炉11000X4600管0006壳1000700180尾气水蒸汽9急冷水冷却器1BES60016856/254管0400壳07004070循环水急冷水10贫富液换热器1AES50016556/252管0700壳070090121富液贫液11贫液冷却器1AES40016153/254管0400壳07004070循环水贫液12再物塔顶冷凝器1AES40016153/254管0400壳007040110循环水酸性气13再生塔度重沸器1AES40016153/254管0350壳0080147121水蒸汽胺液（4）容器操作条件序号设备名称数量设备规格压力MPA温度操作介质1酸性气分液罐11400350000640酸性气2酸性水压送罐180020000540酸性气、氮气3燃料气分液罐180020000530燃料气4排污罐110003000常压100污水5净化空气罐180020000540空气6非净化空气罐1100030000540空气7硫封罐46300/30300001155液硫8液硫池1200025003000常压150液硫9扑集器1600/70035000025155液硫、尾气10胺液罐216005000常压70胺气11烟囱1600/80080000常压常温烟道气（5）鼓风机数量操作条件序号名称操作备用入口流量M3/MIN入口温度出口压力KW轴功率KW风员机型号电机功率1燃烧炉鼓风机1120300074327D20817545KW2焚烧炉鼓风机1115300028108D154130185KW6机泵数量序号名称操作备用操作介质流量温度扬程M轴功率KW电机功率（KW）1液硫输送泵11液硫3271503442552液硫脱气泵11液硫3271503442553急冷水泵11酸性水11687855754贫液泵11贫胺液571218543555富液泵11富胺液54468644556再生塔回流泵11酸性水05405504075（7）成型机械设备名称数量材料单重（KG）总重（KG）备注滴落式钢带硫磺1组合件40004000造粒机定量装袋机1组合件800800输送机1组合件640640缝袋机1组合件3030料斗1OCRL9NI9约400约400引风机1OCRL9NI9叉车2组合件411电气部分4112用电负荷6KV动力380V动力小计需要容量需要容量照明需要容量年用电量用电设备KWKWKWKWKW备注低压电机12012010210619台照明2020008106合计401110619台4113装置区环境特征本装置区大部分场所属于粉尘易燃易爆危险区域，配电间以外的大部分电气设备均应选用相应防爆等级的防爆电气设备。装置区内工作接地、保护接地、防雷防静电接地采用公共接地网，接地电阻不大于4欧姆。4114节能措施采用节能电机、节能灯具、照明节能控制器412给排水部分4121系统划分给排水系统划分根据工艺专业所提水量和装置周围给排水管网现状，系统划分如下新鲜水管道、循环冷水管道、压力循环热水管道、含油污水管道、稳高压消防给水管道1计量为节约用水，尽量减少新鲜水用量，实行用水计量。新鲜水管道进装置入口处设协置切断阀及计量设施；循环冷水管道进装置处设置切断阀及计量设施。含油污水出装置前计量井。2消防选用通过国家级消防产品质量监督检测中心检验合格的产品本装置内消防水系统按稳高压消防给水系统设置，装置外须设置环状消防给水管网及消火栓。装置消防用水量150L/S，火灾延续供水时间为3H。装置内沿道路边设置消防给水管道及地上式消水栓，炉内及管廊下均设置箱式消火栓。室内外设置足够数量的手提式灭火器或推车式灭器，以扑灭装置初期火灾。自流排水管道出装置前均设置水封井。含油污水管道干管最高处设通气管。413电信部分行政电话、调度电话、火灾报警电话及信号系统、无线对讲电话及火灾报警线路。4131火灾报警电话及信号系统火灾报警采用二种形式（1）采用行政电话专用号“119”报警，凡设有行政电话分机的用户均可报警。（2）火灾报警信号报警控制室、配电间内设光电感烟探测器，仓库内设防爆光电感烟探测器，装置区及成型设手动报警按钮，控制室内设火灾报警控制器。当发生火警时，报警信号送到设在控制室内的火灾报警控制室内。（3）无线对讲电话为解决装置开工、检修及巡回检查人员与控制室内操作人员之间的联系，设2台无线对讲电话。414气象、地震烈度等自然条件4141气象条件温度极端最高气温39极端最低气温282年平均气温84夏季最热月平均气温245冬季最冷月平均气温157湿度年最热月平均相对湿度82年最冷月平均相对湿度54年平均相对湿度705气压年平均气压101622毫巴最高气压10461毫巴风速最大（地