延迟焦化装置改扩建工程可行性研究报告

1 1. 总论 辽宁 司 100 104t/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 司 100 104t/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 中海 32 俄罗斯 料油评价 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 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。 2 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。 业概况、 项目背景、投资意义 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%， 公司 股权的 49%。 企业现有员工 406人，年产值 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 元 。 综上所述 ,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。 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 3 下良好基础。 辽宁 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海 32100燃料油 ） ，规划新建一套 100 104t/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。 资意义 辽宁 司 现已拥有一套 15 104t/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 100 104t/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 司 新的经济增长点，对企业的稳定和发展有重要的意义。 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 1 100 104t/a 延迟焦化 装置 万 t/a 100 2 3000吨硫磺回收装置 t/a 3000 3 制氢装置 t/a 50 溶剂油加氢装置 4 序号 名 称 单 位 数量或指标 备 注 燃料油加氢装置 二 产品方案 1 溶剂油 万 t/a 2 凝析油 万 t/a 3 燃料油 万 t/a 4 蜡油 万 t/a 5 石油焦 万 t/a 三 公用工程用量 1 水 m3/h 725 2 电 546 3 蒸汽 t/h 四 占地面积 300000 五 建筑面积 000 六 运输量 1 运入量 t 100 2 运出量 t 100 七 新增定员 人 500 八 项目投资数据 1 报批 项目 总 投资 万元 75157 设 投资 万元 65857 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 平均值 5 序号 名 称 单 位 数量或指标 备 注 2 利润总额 万元 平均值 3 总成本 万元 平均 值 4 投资利润率 % 5 投资利税率 6 投资回收期 年 7 盈亏平衡点 % 设期 建设期 2 年。 用工程 公用工程、罐区与 200 万 t/ 第一节 100 104t/a 延迟焦化装置 本 项目的设计范围 为 100 104t/ 100 104t/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。 本项目是辽宁 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 100 104t/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 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 产量 104t/a 一 原料 1 重油、 100 100 2 小计 100 100 二 产品 1 凝 析 油 干 气 溶剂 油 锅炉燃料 油 蜡 油 焦 炭 小 计 100 100 公用工程消耗情况见下表： 序号 物料名称 收率 产量 104t/a 1 新鲜水 2t/h 2 循环水 725 t/h 3 软化水 1.5 t/h 4 脱氧水 15.0 t/h 5 电 39586 0 t/h 消耗与产出平衡 7 燃料气 3312m3/h 8 净化风 330 m3/h 9 非净化风 270 m3/h 料和产品的市场分析 料市场分析 7 辽宁 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，辽宁 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 3632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 司 100 104t/a 延迟焦化装置的原料为地产 重油（辽河、中海 36海 32罗斯 料油 ）是稳定的合理的。 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 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： 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 8 关部门的预测，“十 一 五”期间，我国 用量 年均增长率为 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 4420 104t。 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 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 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 9210 104t。 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（ 等是催化裂化装置的最佳原料有较大需求。 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、 9 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。 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/运动粘度 80 s 3648 100 s 闪点（开口） 178 残 炭 m% 水分 m% 酸值 g 凝点 32 灰份 m% C m% H m% S % N M% 族组分 饱和烃 - m% 芳烃 - m% 胶质 m% 10 沥青质 m% 蜡含量 m% 金属 Ni mg/V mg/Va mg/Al mg/Fe mg/Cu mg/Ca mg/56 馏程 初馏点 263 5% 323 10% 361 30% 460 50% 530( 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 程， 全馏程 500 500 500 500 500 康氏残碳，（重） ， %（重） 动粘度s 80 / / / / 100 11 重金属含量 i 6 3 / / / 原油， %（重） 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 硫 m/m）、含氮、 m/m），可作为 辽宁 化装置的原料。 延迟焦化干气中含有较高的 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。 物料名称 收率 产量 104t/a 备 注 凝 析 油 干 气 溶剂 油 锅炉燃料 油 蜡 油 石油 焦 小 计 93 93 12 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/点 / 8 实际胶质 008 478 / C m% m% m% m% 340 1808 点 / 95 204 溴价 00 酸度 00炭 m% 程 48 214 313 10% 81 232 355 30% 110 254 369 50% 132 277 385 70% 149 302 399 90% 169 334 431 185 355 / 艺技术方案 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、 13 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 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 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 别是循环比为 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 400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 环比 率比 104t/a 收率 / 104t/a 富气 剂油 料 油 油 油 焦 计 100 100 100 100 由上表可见循环比由 低到 油增加 104t/a， 14 溶剂 油减少 104t/a， 燃料 油减少 104t/a。 不同循环比下的 设备对比数据 项目 格 重量及说明 规格 重量及说明 焦炭塔 880023000 247t/台 840024500 235t/台 放空塔 400030211 95t/台 400017000 85t/台 高压水泵 P=P=高压胶管 P=42P=32除焦控制阀 P=42P=32四通阀 电动球阀 气动闸阀 8800 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，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。 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 15 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 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。 16 j、焦炭塔水力除焦系统采用先进的 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。 要操作条件 项 目 单位 数 值 备 注 焦炭塔顶压力 g) 循环比 R 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 g） 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 17 蜡油抽出温度 340 艺流程 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 18 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 19 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。 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 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 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。 控水平 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 20 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 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 行指示。 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 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。 要控制方案 21 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 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 指示报警 。 要仪表选型 制系统 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 22 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 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/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 、 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。 本次设计设置一个控制室，共两层，每一层面积为 27 15（ m） ,下层分别设有控制室、机柜室、工程师室、 及空调机室等，上 23 层设置必要的办公设施和控制室的其它辅助设施。 表供电 仪表用电由一套 38000间断电源为 锁保护系统及其它仪表供电，另一套为 24余电源，容量为 3需 24 仪表供风采用净化风，其压力 风量为 150m3/h。 内 容 数 量 备 注 分散型控制系统（ 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 24 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 38套 可燃气体浓度报警器 16台 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 242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 热炉部分 本装置加热炉采用国内先进技术。由于循环比在 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 25 统。 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 c、辐射段采用双面辐射，炉管的材质拟选用 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 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轻质浇注料。 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。 械部分 述 26 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 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 1000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。 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 27 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 备部分 焦炭塔 2台，直 径 8400体材料采用 15材料已在上海石化 8400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（ ） 磨损率（ %） 92.0 c、 5B（加氢催化剂） 多观 4 6 灰兰色小球 压碎强度（ N/颗） 120 堆积密度（ ） 比表面积（ m2/g） 180 1500mg/;投资低；操作费用低。低温 司的 c、 接选择氧化工艺 直接氧化工艺是将尾气（或贫酸性气）中的 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 工艺的优缺点与低温 i 艺； 司的 艺； 辽宁省石油化工规划设计院 45 司的 艺等。 三大类尾气处理工艺的比较 名称 低温 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 成元素硫。 在催化剂作用下，气中的元素硫还原为 2S。然后， 胺液吸收。 尾气中的 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 15000%40 低 % 15000%40 低 % 我国 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（ 1 104t/0%）。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）， 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 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 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 建厂地点 气源 专利技术 装置规 回收率 % 投产日 辽宁省石油化工规划设计院 46 号 模 104t/a 期 1 川东天然气净化厂 油田气 980 2 川西北天然气净化厂 油田气 990 3 镇海炼化公司 炼厂气 996 4 大连西太平洋石化公司 炼厂气 997 5 镇海炼化公司 炼厂气 999 6 茂名石化 公司 炼厂气 *000 7 广州石化总厂 炼厂气 999 8 安庆石化总厂 炼厂气 999 9 金陵石化公司 炼厂气 000 10 扬子石化公司 炼厂气 990 11 上海金山石化公司 炼厂气 995 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 列 硫回收催化剂和四川石油管理局天然院开发的 统硫回收催化剂等。 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 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。 硫部分 根据酸性气中 度较高（ 50%），推荐采用改良 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 成 流程设置为一 辽宁省石油化工规划设计院 47 段高温硫回收 加两段低温催化硫回收，该部分硫回收率为 93%主燃烧炉废热锅炉及焚烧炉废热锅炉产生 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 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。 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 1996 的要求。为达到加氢还原所需要的反应温度， 气要由三冷后的 160升至280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。 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（ 二乙醇胺（ 到 50 年代的二异丙醇胺（ 80 年代开始使用甲基二乙醇胺（ 目前又普遍采用复配型 剂。从上述溶剂 对 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 2S 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 剂。 料平衡 料平衡 辽宁省石油化工规划设计院 48 项目 物料名称 Kg/h T