03蜡油加氢裂化装置

3 蜡油加氢裂化装置预评价报告 3.1 装置概况 根 据 总 加 工 流 程 安 排 ， 需 建 设 一 套 220104t/a 加 氢 裂 化 装 置 。 加 工 原 料 为 苏 丹 混 合 原 油 的 减 压 蜡 油 ， 所 用 氢 气 由 PSA 装 置 提 供 。 采 用 一 段 全 循 环 流 程 ， 最 大 限 度 生 产 中 间 馏 分 油 ， 作 为 全 厂 产 品 调 合 组 份 。 少 量 的 加 氢 裂 化 尾 油 去 重 油 催 化 裂 化 作 为 原 料 ， 冷 低 分 气 脱 硫 后 去 PSA 装 置 进 行 氢 气 提 浓 ， 含 硫 气 体 和 不 稳 定 石 脑 油 至 轻 烃 回 收 装 置 。 3.1.1 装置名称 中 国 石 油 天 然 气 股 份 有 限 公 司 广 西 石 化 分 公 司 蜡 油 加 氢 裂 化 装 置 。 3.1.2 装置规模及设计能力 装 置 规 模 为 220104t/a， 实 际 加 工 量 为 219.78104t/a。 年 操 作 时 数 8400 小 时 。 3.1.3 原料及产品 3.1.3.1 原 料 来 源 装 置 加 工 原 料 油 为 常 减 压 蒸 馏 装 置 的 减 一 、 减 二 和 减 三 线 蜡 油 219.78104t/a。 3.1.3.2 产 品 及 去 向 产 品 品 种 及 去 向 见 表 3.1-1。 装 置 产 品 ： 石 脑 油 、 航 煤 、 柴 油 和 尾 油 。 副 产 品 ： 冷 低 分 气 脱 硫 后 去 PSA 氢 提 浓 装 置 ， 汽 提 塔 顶 气 至 轻 烃 回 收 装 置 。 产 品 品 种 及 去 向 见 表 3.1-1。 2 表 3.1-1 产品品种及去向 序号 产品品种 产量(10 4t/a) 产品去向 1 冷低分气 1.65 脱硫后去PSA氢提浓装置 2 汽提塔顶气 9.93 去轻烃回收装置 3 汽提塔顶液 9.96 去轻烃回收装置 4 分馏塔顶液 54.95 去石脑油加氢分馏部分 5 航煤 31.87 产品出装置 6 柴油 115.38 柴油出装置 7 尾油 1.10 去重油催化裂化装置 3.1.3.3 物 料 平 衡 装 置 物 料 平 衡 见 表 3.1-2。 表3.1-2 装置物料平衡 数 值 序号 物料名称 w% kg/h 104t/a 一 原料 1 减压蜡油 100.00 261643 219.78 2 氢气 2.52 6593 5.54 合计 102.52 268236 225.32 二 产品 1 H2S 0.02 52 0.04 2 冷低分气 0.75 1962 1.65 3 汽提塔顶气 4.52 11826 9.93 4 汽提塔顶液 4.53 11852 9.96 5 分馏塔顶液 25.00 65411 54.95 6 航煤 14.50 37938 31.87 7 柴油 52.50 137363 115.38 8 尾油 0.50 1308 1.10 9 损失 0.20 523 0.44 10 合计 102.52 268236 225.32 3 蜡油加氢裂化装置安全预评价 3-3 3.1.4 公用工程消耗 3.1.4.1 水 用 量 水 用 量 见 表 3.1-3。 表3.1-3 装置给排水用量表 给 水 t/h 排 水 t/h 用水地点 新鲜水 除氧水 除盐水 净化水 循环水 含油 污水 含盐 污水 含硫污 水 循环 热水 生活 污水 水冷却器 900 900 机泵冷却 25 5 20 配制药剂 反应产物注水 11 11 22 1.0MPa蒸汽 48 汽提蒸汽 5 6 生活用水 1* 1 合计 1 48 11 11 925 10 28 920 1 注：*表示间断用量。 3.1.4.2 电 用 量 电 用 量 见 表 3.1-4。 表 3.1-4 电用量 序号 电压 V 轴功率kW 备注 1 6000V 12750 2 380V 2100 3 220V 150 合计 15000 3.1.4.3 蒸 汽 用 量 装 置 蒸 汽 用 量 见 表 3.1-5。 4 表 3.1-5 蒸汽用量 蒸汽负荷(t/h) 0.4MPa 1.0MPa 3.5MPa 汽包产 汽 用汽 汽包 产汽 背压 产汽 装置 注汽 加热 用汽 汽包 产汽 汽机 用汽 装置 注汽 加热 用汽 -17 6 -28 -71 5 71 3.1.4.4 燃 料 用 量 燃 料 用 量 见 表 3.1-6。 表3.1-6 燃料用量 序号 使用地点 燃料油kg/h 燃料气kg/h 备注 1 循环氢加热炉 1176 2 分馏塔进料加热炉 4023 (热值41.868MJ/kg) 合计 5199 3.1.4.5 压 缩 空 气 用 量 压 缩 空 气 用 量 见 表 3.1-7。 表3.1-7 装置压缩空气用量 连续 Nm3/min 间断Nm 3/min 序号 项目 压力MPa(g) 正常 最大 正常 最大 1 净化压缩空气 0.6 6 2 非净化压缩空气 0.6 20 合计 6 20 3.1.4.6 氮 气 用 量 装 置 氮 气 用 量 见 表 3.1-8。 3 蜡油加氢裂化装置安全预评价 3-5 表3.1-8 氮气用量 用气参数 连续， Nm3/h 间断，Nm 3/h 压力MPa 温度 正常 最大 正常 最大 180 40000开工一次用量 3.1.5 装置的平面布置 占 地 面 积 ： 18090=16200 m2。 压 缩 机 厂 房 分 两 层 布 置 ， 房 内 设 置 桥 式 吊 车 。 装 置 的 所 有 管 桥 及 构 架 均 采 用 钢 结 构 。 装 置 内 留 有 足 够 的 吊 装 检 修 用 场 地 ， 以 满 足 大 型 吊 车 接 近 与 回 旋 。 反 应 构 架 上 方 设 置 单 轨 电 动 吊 车 与 手 动 葫 芦 ， 大 型 泵 的 上 方 设 置 有 检 修 用 手 动 葫 芦 或 检 修 吊 梁 ， 以 方 便 检 修 与 维 护 。 管 桥 成 组 合 式 布 置 ， 仪 表 电 缆 、 电 气 电 缆 拟 以 槽 盒 的 形 式 布 置 在 管 桥 最 上 层 ， 便 于 检 修 和 维 护 ， 同 时 节 省 地 下 空 间 ， 所 有 设 备 与 建 、 构 筑 物 均 沿 管 桥 两 侧 布 置 ； 管 桥 下 设 置 泵 房 。 重 油 泵 布 置 在 泵 房 内 ， 其 它 轻 油 泵 布 置 在 装 置 的 管 带 下 。 6 3.2 工艺流程、设备 3.2.1 工艺流程 3.2.1.1 工 艺 方 案 的 选 择 (1) 工 艺 技 术 方 案 的 选 择 本 项 目 采 用 单 段 全 循 环 工 艺 流 程 。 加 氢 精 制 催 化 剂 和 加 氢 裂 化 催 化 剂 分 别 采 用 UOP 开 发 的 UF-210star 和 HC-115 或 其 它 性 能 相 当 的 催 化 剂 。 (2) 工 艺 流 程 方 案 的 选 择 根 据 本 装 置 反 应 器 等 大 型 设 备 的 规 格 尺 寸 以 及 设 备 的 制 造 、 运 输 情 况 ， 装 置 的 反 应 部 分 可 采 用 单 系 列 。 但 由 于 高 压 换 热 器 采 用 单 系 列 设 备 壳 径 大 ， 为 便 于 制 造 和 检 修 ， 高 压 换 热 部 分 拟 采 用 两 路 并 联 。 本 装 置 采 用 热 高 压 分 离 流 程 。 本 装 置 规 模 较 大 ， 加 热 炉 需 按 多 路 并 联 设 计 ， 且 由 于 加 氢 裂 化 反 应 所 需 氢 油 比 较 大 ， 采 用 炉 后 混 油 流 程 ,反 应 加 热 炉 只 加 热 氢 气 ,可 避 免 反 应 加 热 炉 加 热 二 相 介 质 分 配 不 均 匀 等 问 题 ， 因 此 ， 本 装 置 选 用 炉 后 混 油 流 程 ， 加 热 炉 只 加 热 氢 气 。 本 装 置 采 用 热 高 分 流 程 ， 热 高 分 温 度 较 高 ， 导 致 溶 解 氢 损 失 较 大 ， 根 据 工 艺 计 算 结 果 ， 装 置 中 冷 低 分 气 体 氢 纯 度 较 高 ， 数 量 较 大 ， 应 加 以 利 用 ， 以 提 高 氢 气 利 用 率 。 结 合 全 厂 用 氢 系 统 的 实 际 情 况 推 荐 采 用 变 压 吸 附 对 冷 低 压 分 离 器 的 富 氢 气 体 进 行 提 浓 ， 然 后 送 入 氢 气 管 网 。 原 料 油 进 装 置 后 ， 首 先 经 自 动 反 冲 洗 过 滤 处 理 ， 除 去 大 于 25 微 米 的 颗 粒 状 杂 质 ， 防 止 其 沉 积 在 催 化 剂 表 面 ， 以 减 缓 反 应 器 压 力 降 的 增 加 ， 延 长 装 置 开 工 周 期 。 装 置 内 原 料 油 缓 冲 罐 采 用 惰 性 气 体 保 护 ， 避 免 原 料 油 与 空 气 接 触 ， 以 减 轻 原 料 油 在 换 热 器 、 加 热 炉 管 及 反 应 器 中 的 结 焦 程 度 。 分 馏 部 分 采 用 先 汽 提 后 分 馏 的 四 塔 流 程 。 装 置 内 设 有 冷 低 分 气 脱 硫 设 施 。 3 蜡油加氢裂化装置安全预评价 3-7 原 料 油 换 热 系 统 采 用 注 阻 垢 剂 设 施 。 航 煤 出 装 置 线 均 匀 加 入 抗 氧 剂 。 采 用 循 环 氢 聚 结 除 液 设 施 。 催 化 剂 采 用 器 外 再 生 。 为 确 保 催 化 剂 、 高 压 设 备 及 操 作 人 员 的 安 全 ， 设 置 两 个 压 力 等 级 的 紧 急 泄 压 系 统 。 3.2.1.2 工 艺 流 程 (1) 反 应 部 分 原 料 油 与 柴 油 换 热 后 通 过 原 料 油 自 动 反 冲 洗 过 滤 器 除 去 大 于 25m 的 固 体 颗 粒 ， 进 入 原 料 油 缓 冲 罐 ， 经 反 应 进 料 泵 升 压 后 与 反 应 流 出 物 换 热 ， 再 与 经 过 换 热 和 加 热 的 循 环 氢 混 合 ,然 后 进 入 加 氢 反 应 器 进 行 加 氢 精 制 、 加 氢 裂 化 反 应 。 反 应 流 出 物 与 原 料 油 、 循 环 氢 换 热 至 适 宜 温 度 进 入 热 高 压 分 离 器 。 反 应 流 出 物 在 热 高 压 分 离 器 进 行 气 、 液 分 离 ， 热 高 分 气 体 与 冷 低 分 油 换 热 、 冷 却 后 进 入 冷 高 压 分 离 器 进 行 油 、 水 、 气 三 相 分 离 。 冷 高 分 气 经 循 环 氢 压 缩 机 入 口 分 液 罐 去 循 环 氢 压 缩 机 升 压 ； 冷 高 分 水 至 酸 性 水 汽 提 装 置 统 一 处 理 ； 冷 高 分 油 至 冷 低 压 分 离 器 进 一 步 闪 蒸 ， 冷 低 分 气 去 脱 硫 塔 ； 冷 低 分 水 与 冷 高 分 水 一 起 至 酸 性 水 汽 提 装 置 统 一 处 理 。 冷 低 分 油 与 热 高 分 气 换 热 后 至 分 馏 部 分 。 热 高 分 油 至 热 低 压 分 离 器 进 一 步 闪 蒸 ， 热 低 压 分 离 器 气 相 与 热 水 换 热 ， 并 冷 却 后 至 冷 低 压 分 离 器 。 热 低 压 分 离 器 液 体 直 接 至 分 馏 部 分 。 新 氢 经 新 氢 压 缩 机 升 压 后 与 循 环 氢 压 缩 机 来 的 循 环 氢 混 合 ， 一 路 用 作 混 合 氢 气 ,另 一 路 用 作 反 应 器 的 急 冷 氢 。 参 见 附 图 3-1。 (2) 分 馏 部 分 来 自 反 应 部 分 的 低 分 油 进 汽 提 塔 ， 塔 底 通 入 水 蒸 汽 汽 提 ， 脱 除 H2S。 塔 顶 气 相 经 空 冷 器 、 后 冷 器 冷 凝 冷 却 后 进 汽 提 塔 顶 回 流 罐 进 行 油 、 气 、 水 三 相 分 离 ， 气 体 去 轻 烃 回 收 装 置 进 一 步 回 收 液 化 气 ； 含 硫 污 水 去 酸 性 水 汽 提 装 置 统 一 处 理 ； 塔 顶 油 相 一 部 分 送 回 塔 顶 作 为 回 流 ， 另 一 部 分 送 至 石 脑 油 加 氢 精 制 装 置 。 8 汽 提 塔 底 油 作 为 主 分 馏 塔 进 料 。 汽 提 塔 底 油 经 与 工 艺 物 流 换 热 、 分 馏 塔 进 料 加 热 炉 加 热 后 进 入 主 分 馏 塔 。 主 分 馏 塔 塔 顶 气 相 经 冷 凝 冷 却 后 进 入 回 流 罐 ， 液 相 经 塔 顶 回 流 泵 升 压 后 一 部 分 作 为 塔 顶 回 流 ， 另 一 部 分 去 轻 烃 回 收 装 置 ； 主 分 馏 塔 设 侧 线 航 煤 汽 提 塔 和 侧 线 柴 油 汽 提 塔 生 产 航 煤 及 柴 油 产 品 ； 塔 底 油 循 环 回 反 应 部 分 ， 一 部 分 经 换 热 、 冷 却 后 出 装 置 ， 另 一 部 分 约 0.5%(对 原 料 )的 未 转 化 油 去 重 油 催 化 裂 化 装 置 。 参 见 附 图 3-2 3-3。 (3) 低 分 气 脱 硫 部 分 装 置 设 置 冷 低 分 气 (富 氢 气 体 )脱 硫 塔 ,自 冷 低 压 分 离 器 来 的 富 氢 气 体 与 柴 油 加 氢 精 制 装 置 来 的 低 分 气 一 起 经 脱 硫 后 ， 送 至 PSA 装 置 进 行 氢 提 浓 ， 提 浓 氢 送 入 全 厂 氢 气 管 网 ， 供 其 它 装 置 使 用 。 参 见 附 图 3-4。 3.2.1.3 主 要 操 作 条 件 加 氢 裂 化 部 分 的 主 要 操 作 条 件 见 表 3.2-1。 分 馏 部 分 及 低 分 气 脱 硫 部 分 的 主 要 操 作 条 件 见 表 3.2-2。 表3.2-1 主要操作条件 操作条件 项目 精制段 裂化段 后精制段 催化剂 UF-210stars HC-115 UF-310 体积空速，h -1(对新鲜进料) 1.61 0.72 15 工艺流程 单段全循环 工艺条件 混合进料比 1.7 高压分离器压力，MPa 15.2 反应器入口氢油比 713：1 反应温度， 精制段：初期375，末期420；裂化段：初期397，末期428； 3 蜡油加氢裂化装置安全预评价 3-9 表3.2-2 主要操作条件 名称 塔顶温度， 塔顶压力，MPa(G) 汽提塔 159 1.05 分馏塔 131 0.115 航煤汽提塔 204 0.13 柴油汽提塔 320 0.136 低分气脱硫塔 40 0.8 3.2.2 工艺设备 3.2.2.1 主 要 工 艺 设 备 选 择 (1) 容 器 热 高 压 分 离 器 为 热 壁 锻 焊 结 构 ,主 体 材 料 选 用 SA336F22(2.25Cr-1Mo)， 内 壁 堆 焊 TP.309L+TP.347,按 应 力 分 析 法 进 行 设 计 。 冷 高 压 分 离 器 等 高 压 容 器 均 为 锻 焊 结 构 ,采 用 常 规 设 计 。 主 体 材 料 选 用 16Mn(R-HIC)纯 净 钢 。 (2) 反 应 器 本 装 置 反 应 器 采 用 单 系 列 ， 分 别 设 有 加 氢 精 制 反 应 器 、 加 氢 裂 化 反 应 器 各 一 台 ， 采 用 热 壁 锻 焊 结 构 。 主 体 材 质 根 据 操 作 条 件 和 Nelson 曲 线 ， 确 定 为 2.25Cr-1Mo-0.25V(SA336F22V)， 内 壁 堆 焊 TP.309L+TP.347， 以 防 止 高 温 H2S-H2 腐 蚀 。 反 应 器 按 应 力 分 析 法 进 行 设 计 ， 反 应 器 采 用 国 产 或 进 口 ， 应 根 据 项 目 工 期 要 求 及 当 时 国 内 外 市 场 的 供 货 情 况 来 确 定 。 (3) 加 热 炉 循 环 氢 加 热 炉 循 环 氢 加 热 炉 管 内 介 质 为 富 氢 气 体 ， 操 作 出 口 温 度 470， 操 作 出 口 压 力 为 16.4MPa， 在 炉 管 内 介 质 为 富 氢 气 体 ， 出 口 操 作 温 度 、 操 作 压 力 较 高 条 件 下 ， 炉 管 材 质 采 用 TP347H。 当 管 壁 设 计 温 度 超 过 550时 ， 考 虑 采 用 Incoloy800。 循 环 氢 加 热 炉 设 计 负 荷 15200 kW， 考 虑 采 用 单 排 双 面 辐 射 管 结 构 型 式 。 采 用 立 管 型 结 构 ， 优 点 ： 排 管 灵 活 ， 管 系 合 金 钢 支 撑 部 件 用 量 少 。 10 根 据 炉 子 的 工 艺 特 点 ， 初 步 选 用 152 管 径 8 管 程 ， 最 小 壁 厚 16mm。 由 于 受 循 环 氢 压 缩 机 出 口 压 力 的 限 制 ， 要 求 尽 量 减 少 炉 管 压 降 ， 加 氢 反 应 进 料 加 热 炉 均 设 计 为 纯 辐 射 立 式 炉 型 ， 其 排 出 的 高 温 烟 气 进 入 分 馏 塔 进 料 加 热 炉 对 流 室 ， 回 收 烟 气 余 热 。 炉 膛 用 一 个 单 排 双 面 辐 射 辐 射 室 或 两 个 单 排 双 面 辐 射 室 。 (4) 分 馏 塔 进 料 加 热 炉 分 馏 塔 进 料 加 热 炉 管 内 介 质 为 含 氢 量 较 低 ， 操 作 出 口 温 度 377， 操 作 出 口 压 力 为 0.2MPa,在 此 工 艺 条 件 下 ,炉 管 材 质 采 用 T9。 分 馏 塔 进 料 加 热 炉 设 计 负 荷 52000 kW， 考 虑 采 用 立 管 单 排 单 面 辐 射 管 结 构 型 式 。 根 据 炉 子 的 工 艺 特 点 ， 初 步 选 用 168 管 径 4 管 程 。 分 馏 塔 进 料 加 热 炉 采 用 立 管 立 式 炉 ， 循 环 氢 加 热 炉 排 出 的 高 温 烟 气 进 入 分 馏 塔 进 料 加 热 炉 对 流 室 ， 回 收 烟 气 余 热 。 (5) 冷 换 设 备 本 装 置 高 压 换 热 器 的 管 程 、 壳 程 均 属 高 压 的 有 10 台 ,管 程 高 压 、 壳 程 低 压 的 有 4 台 。 根 据 操 作 条 件 ,管 、 壳 程 壳 体 的 主 体 材 料 分 别 选 用 2.25Cr-1Mo， 换 热 管 材 料 选 用 oCr18Ni10Ti。 管 程 采 用 螺 纹 锁 紧 环 式 结 构 。 本 装 置 高 压 空 冷 器 管 箱 为 板 焊 丝 堵 式 结 构 。 根 据 操 作 条 件 ,管 箱 材 料 采 用 碳 钢 ,换 热 管 材 料 为 碳 钢 。 为 防 止 NH3(H2S)的 腐 蚀 ,在 每 根 换 热 管 的 入 口 端 设 置 一 段 不 小 于 600mm 长 的 不 锈 钢 衬 管 。 (6) 压 缩 机 压 缩 机 是 装 置 中 关 键 机 械 设 备 。 新 氢 压 缩 机 选 用 往 复 式 ， 开 二 备 一 ， 为 保 证 装 置 长 周 期 稳 定 运 行 ， 考 虑 新 氢 压 缩 机 由 国 外 引 进 ； 循 环 氢 压 缩 机 选 用 背 压 式 蒸 汽 透 平 驱 动 离 心 式 压 缩 机 一 台 ， 由 国 内 生 产 。 (7) 机 泵 原 料 油 泵 由 于 介 质 包 括 新 鲜 进 料 和 循 环 油 ， 且 温 度 较 高 、 流 量 大 、 扬 程 高 ， 所 以 应 选 用 双 壳 体 多 级 离 心 泵 。 鉴 于 国 内 大 泵 的 制 造 技 术 与 国 外 相 比 还 存 在 一 定 差 距 ， 为 保 证 装 置 长 周 期 运 转 ， 本 可 研 推 荐 引 进 反 应 进 料 泵 。 3 蜡油加氢裂化装置安全预评价 3-11 (8) 设 备 防 腐 措 施 加 氢 裂 化 装 置 中 ， 通 常 见 到 的 腐 蚀 现 象 有 氢 腐 蚀 和 硫 化 氢 腐 蚀 ， 在 许 多 设 备 及 管 道 中 则 存 在 着 这 两 种 介 质 的 同 时 腐 蚀 。 在 高 温 高 压 下 ， 氢 对 钢 有 强 烈 的 脆 化 作 用 ， 腐 蚀 的 程 度 取 决 于 操 作 温 度 、 氢 分 压 及 合 金 元 素 的 添 加 情 况 ； 硫 化 氢 的 腐 蚀 程 度 主 要 取 决 于 硫 化 氢 的 浓 度 和 操 作 温 度 。 浓 度 越 大 腐 蚀 越 厉 害 。 对 于 温 度 来 说 ， 200 250以 下 不 含 水 的 硫 化 氢 气 体 ， 对 钢 铁 不 产 生 腐 蚀 或 腐 蚀 甚 微 。 当 温 度 大 于 260时 ， 腐 蚀 加 快 。 装 置 设 备 设 计 按 API941 临 氢 作 业 用 钢 防 止 脱 碳 和 开 裂 的 操 作 极 限 曲 线 (Nelson 曲 线 )选 用 相 应 的 材 料 ； 凡 有 高 温 H2S+ H2 腐 蚀 的 部 位 ， 材 料 的 腐 蚀 率 按 照 柯 珀 (Couper)曲 线 进 行 估 算 ， 采 用 内 壁 堆 焊 309L+347L 等 相 应 的 防 腐 措 施 ； 在 湿 硫 化 氢 应 力 腐 蚀 和 氢 致 开 裂 环 境 下 工 作 的 设 备 ， 其 主 体 材 质 采 用 16MnR(R-HIC)或 16Mn(R-HIC)纯 净 钢 。 3.2.2.2 重 要 工 艺 设 备 (1) 主 要 静 设 备 主 要 静 设 备 汇 总 见 表 3.2-3。 表 3.2-3 主要静设备汇总表 序号 名称 规格 数量 重量(t) 材质 一 反应器类 1 加氢反应器 480034500(内经切线长 ) 1 1321 2.25Cr-1Mo-0.25V 内壁堆焊 TP.309L+TP.347 二 塔类 4座 1 汽提塔 1座 93 16Mn+OCr13 2 分馏塔 1座 135 16Mn+OCr13 三 加热炉类 1 循环氢加热炉 立式炉,15200 kW 1座 炉管材质为TP347H 2 分馏塔进料加热炉 立式炉,52000 kW 1座 炉管材质为T9 四 冷换类 1 管壳式冷换设备 39台 2 空冷器 33片 五 容器类 30台 六 其它 10台 12 (2) 主 要 动 设 备 主 要 动 设 备 汇 总 见 表 3.2-4。 表3.2-4 主要动设备汇总 操作压力 MPa(G) 轴功率 电机功率序号 设 备 名 称 规 格 数 量 介质 名称 流量 Nm3/h 入口 出口 kW kW 备 注 1 压缩机 1) 新氢压缩机 电动往复式 3 新氢 55470 2.1 17.0 4900 二开一备 2) 循环氢压缩机 离心式 1 循环氢 518500 15.2 17.0 4000 2 泵 50 1) 反应进料泵 双壳体多级离心式 2 蜡油 627 4051 (3) 引 进 设 备 引 进 设 备 见 表 3.2-5。 表3.2-5 进口设备表 序号 名称 规格 材料 台数 备注 1 反应器 1 台 2 新氢压缩机组 2 套 3 反应进料泵 2 台 4 反应加热炉炉管 5 部分高压临氢阀门、管道及配件 6 高压多点柔性热电偶 6 台 7 调节阀/气缸式切断阀 90 套 8 氧化锆氧含量分析仪 2 套 9 在线氢浓度分析仪 4 套 10 在线微量氧分析仪 2 套 11 便携式露点分析仪 1 套 12 在线闪点分析仪 1 套 13 在线密度分析仪 1 套 3.2.3 主要自控方案 1） 工 艺 装 置 对 自 动 控 制 的 要 求 3 蜡油加氢裂化装置安全预评价 3-13 要 求 主 要 工 艺 参 数 在 控 制 室 内 集 中 指 示 、 记 录 、 调 节 ， 参 数 越 限 时 声 光 报 警 ； 不 需 要 经 常 观 察 的 参 数 ， 只 设 就 地 检 测 仪 表 。 为 防 止 恶 性 事 故 发 生 ， 避 免 人 身 伤 害 、 重 要 设 备 损 坏 或 环 境 污 染 ， 根 据 要 求 设 置 安 全 联 锁 保 护 系 统 。 在 可 能 泄 漏 可 燃 或 有 毒 气 体 的 场 所 ， 分 别 设 置 可 燃 、 有 毒 气 体 浓 度 检 测 器 。 浓 度 超 限 时 在 控 制 室 和 现 场 声 光 报 警 。 2） 主 要 控 制 方 案 原 料 罐 压 力 分 程 控 制 ： 分 别 控 制 补 气 阀 门 和 排 气 阀 门 。 加 热 炉 出 口 温 度 控 制 ： 出 口 温 度 与 炉 膛 温 度 串 级 控 制 燃 料 量 。 高 压 分 离 器 液 位 控 制 非 常 重 要 ， 因 此 设 置 多 重 液 位 检 测 手 段 。 分 别 设 置 不 同 原 理 的 仪 表 ， 如 差 压 变 送 器 、 浮 筒 液 位 变 送 器 、 浮 筒 液 位 开 关 ， 在 液 位 低 限 时 联 锁 切 断 液 位 控 制 阀 ， 防 止 向 低 分 串 压 。 所 有 机 泵 状 态 均 通 过 通 讯 接 口 接 入 DCS 显 示 。 工 艺 过 程 及 压 缩 机 组 设 联 锁 保 护 ， 由 SIS 完 成 。 3.3 预评价单元划分及安全预评价方法 本 次 预 评 价 根 据 本 项 目 评 价 范 围 和 重 点 ， 按 照 便 于 评 价 、 有 利 于 提 高 评 价 准 确 性 的 原 则 ， 以 本 项 目 生 产 工 艺 、 工 艺 装 置 、 物 料 的 特 点 和 特 征 与 危 险 、 有 害 因 素 的 类 别 、 分 布 有 机 结 合 ， 在 对 各 装 置 主 要 危 险 、 有 害 因 素 的 分 析 的 基 础 上 ， 同 时 考 虑 到 装 置 的 工 艺 特 征 、 工 艺 设 备 布 局 来 进 行 本 项 目 各 装 置 预 评 价 单 元 的 划 分 。 3.3.1 评价单元划分 本 次 评 价 依 据 各 装 置 的 工 艺 特 征 、 设 备 平 面 布 局 及 装 置 主 要 危 险 、 有 害 因 素 ， 参 照 单 元 划 分 原 则 ， 将 本 装 置 划 分 为 以 下 预 评 价 单 元 ， 结 果 见 表 3.3-1。 14 表3.3-1 装置预评价单元划分 装置 名称 序号 预评价单元 主要设备 P1 反应单元 加氢反应器、热高压分离器等 P2 分离单元 高压分离器和低压分离器等 P3 分馏单元 汽提塔、主分馏塔等 P4 脱硫单元 低分气脱硫塔等 P5 加热炉单元 循环氢加热炉等 P6 压缩机单元 新氢压缩机、循环氢压缩机等 蜡油加 氢裂化 装置 P7 辅助设施 油泵，管线等 3.3.2 预评价方法 (1) 首 先 采 用 “危 险 度 评 价 法 ”初 步 定 性 分 析 ， 确 定 单 元 危 险 等 级 。 (2) 对 蜡 油 加 氢 裂 化 装 置 中 经 危 险 度 分 析 方 法 评 价 出 的 危 险 等 级 高 的 单 元 (指 危 险 度 为 、 级 的 单 元 )采 用 “道 化 学 公 司 (DOW)火 灾 、 爆 炸 危 险 指 数 评 价 法 ”。 (3) 对 不 便 进 行 定 量 评 价 的 单 元 采 用 “预 先 危 险 性 分 析 法 ”(PHA)。 3.4 危险、有害因素分析 本 装 置 包 括 反 应 、 分 馏 、 低 分 气 脱 硫 等 三 部 分 和 与 之 配 套 的 公 用 工 程 设 施 。 为 便 于 分 析 ， 下 面 首 先 进 行 本 项 目 的 危 险 化 学 品 识 别 和 物 质 危 险 、 危 害 性 分 析 ， 然 后 进 行 各 部 分 的 工 艺 、 设 备 危 险 因 素 分 析 ， 最 后 对 其 它 方 面 的 危 险 、 有 害 因 素 进 行 分 析 。 3.4.1 火灾爆炸危险因素分析 3.4.1.1 危 险 化 学 品 识 别 根 据 危 险 化 学 品 名 录 (2002 年 版 )， 本 部 分 工 艺 过 程 涉 及 的 属 于 危 险 化 学 品 的 物 质 包 括 ： 石 脑 油 、 氢 气 、 煤 油 、 轻 烃 (其 成 分 主 要 为 液 化 气 )、 燃 料 气 (主 要 成 分 为 甲 烷 )、 硫 化 氢 、 氮 气 等 。 以 上 危 险 化 学 品 的 火 灾 危 险 性 类 别 及 危 险 货 物 编 号 列 于 表 3.4-1 中 。 3 蜡油加氢裂化装置安全预评价 3-15 表 3.4-1 危 险 化 学 品 名 称 及 类 别 物 质 名 称 危 险 化 学 品 类 别 危 险 货 物 编 号 UN 号 石 脑 油 第 3.2 类 中 闪 点 易 燃 液 体 32004 1256,2553 氢 气 (压 缩 的 ) 第 2.1 类 压 缩 易 燃 气 体 21001 1049 轻 烃 (液 化 气 ) 第 2.1 类 压 缩 易 燃 气 体 21052 1071 燃 料 气 第 2.1 类 压 缩 易 燃 气 体 21007 1971 硫 化 氢 压 缩 的 第 2.1 类 压 缩 易 燃 气 体 21006 1053 氮 气 第 2.2 类 不 燃 气 体 22005 1066 3.4.1.2 物 质 的 危 险 性 分 析 由 工 艺 流 程 可 知 ， 本 装 置 原 料 为 蜡 油 ， 辅 助 材 料 有 氢 气 、 燃 料 气 等 ， 产 品 有 轻 石 脑 油 、 重 石 脑 油 、 煤 油 、 柴 油 、 烃 类 气 体 和 硫 化 氢 等 ， 都 具 有 不 同 的 火 灾 、 爆 炸 危 险 性 或 腐 蚀 有 毒 等 特 性 ， 此 类 物 质 一 旦 发 生 泄 漏 ， 就 可 能 酿 成 火 灾 或 爆 炸 事 故 。 主 要 物 料 的 易 燃 、 易 爆 危 险 特 性 分 述 如 下 ： (1) 蜡 油 根 据 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 (GB50160-92， 1999 年 版 )的 规 定 ， 蜡 油 的 火 灾 危 险 类 别 为 丙 B 类 ， 遇 明 火 、 高 热 或 与 氧 化 剂 接 触 ， 有 引 起 燃 烧 爆 炸 的 危 险 。 灭 火 方 法 ： 雾 状 水 、 二 氧 化 碳 、 干 粉 、 泡 沫 、 砂 土 。 (2) 氢 气 根 据 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 (GB50160-92， 1999 年 版 )的 规 定 ， 氢 气 的 火 灾 危 险 类 别 为 甲 类 。 氢 气 与 空 气 混 合 物 的 爆 炸 极 限 为 4.1%- 74.1%(体 积 比 )， 爆 炸 浓 度 范 围 较 宽 ， 而 且 当 其 浓 度 达 到 18.3% 59%时 还 会 发 生 爆 轰 。 故 生 产 过 程 中 ， 一 旦 发 生 泄 漏 ， 遇 火 星 或 静 电 火 花 极 易 发 生 燃 爆 事 故 。 氢 气 最 小 引 燃 能 量 为 0.02mJ， 引 燃 能 量 相 对 较 低 。 另 外 ， 氢 气 比 空 气 轻 ， 在 室 内 使 用 和 储 存 时 ， 若 发 生 泄 漏 不 能 及 时 排 出 ， 会 滞 留 在 屋 顶 ， 遇 火 星 、 电 火 花 等 点 火 源 会 引 起 爆 炸 。 灭 火 方 法 ： 切 断 气 源 。 若 不 能 立 即 切 断 气 源 ， 则 不 允 许 熄 灭 正 在 燃 烧 的 气 体 。 喷 水 冷 却 容 器 ， 可 能 的 话 将 容 器 从 火 场 移 至 空 旷 处 。 灭 火 剂 ： 雾 状 水 、 泡 沫 、 二 氧 化 碳 、 干 粉 。 16 泄 漏 处 置 ： 迅 速 撤 离 泄 漏 污 染 区 人 员 至 上 风 处 ， 并 隔 离 直 至 气 体 散 尽 ， 切 断 火 源 。 建 议 应 急 处 理 人 员 戴 自 给 式 呼 吸 器 ， 穿 一 般 消 防 防 护 服 。 切 断 气 源 ， 抽 排 (室 内 )或 强 力 通 风 (室 外 )。 如 有 可 能 ， 将 漏 出 气 用 排 风 机 送 至 空 旷 地 方 或 装 设 适 当 喷 头 烧 掉 。 漏 气 容 器 不 能 再 用 ， 且 要 经 过 技 术 处 理 以 清 除 可 能 剩 下 的 气 体 。 (3) 石 脑 油 根 据 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 (GB50160-92， 1999 年 版 )的 规 定 ， 石 脑 油 的 火 灾 危 险 类 别 为 甲 B 类 ， 其 蒸 气 与 空 气 能 形 成 爆 炸 性 混 合 物 ， 遇 明 火 、 高 热 能 引 起 燃 烧 爆 炸 ， 与 氧 化 剂 接 触 能 发 生 强 烈 反 应 。 蒸 气 比 空 气 重 ， 能 在 较 低 处 扩 散 到 相 当 远 的 地 方 ， 遇 明 火 会 引 起 回 燃 。 灭 火 方 法 ： 喷 水 冷 却 容 器 ， 可 能 的 话 将 容 器 从 火 场 移 至 空 旷 处 。 处 在 火 场 中 的 容 器 若 已 变 色 或 从 安 全 泄 压 装 置 中 产 生 声 音 ， 必 须 马 上 撤 离 。 灭 火 剂 ： 干 粉 、 泡 沫 、 CO2、 砂 土 。 用 水 灭 火 无 效 。 泄 漏 处 置 ： 疏 散 泄 漏 污 染 区 人 员 至 安 全 区 ， 禁 止 无 关 人 员 进 入 污 染 区 ， 切 断 火 源 。 建 议 应 急 处 理 人 员 戴 自 给 式 呼 吸 器 ， 穿 一 般 消 防 防 护 服 。 在 确 保 安 全 情 况 下 堵 漏 。 喷 水 雾 会 减 少 蒸 发 ， 但 不 能 降 低 泄 漏 物 在 受 限 制 空 间 内 的 易 燃 性 。 用 沙 土 、 蛭 石 或 其 它 惰 性 材 料 吸 收 ， 然 后 收 集 运 至 空 旷 的 地 方 掩 埋 ； 蒸 发 、 或 焚 烧 。 如 大 量 泄 漏 ， 利 用 围 堤 收 容 ， 然 后 收 集 、 转 移 、 回 收 或 无 害 处 理 后 废 弃 。 (4) 煤 油 根 据 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 (GB50160-92， 1999 年 版 )的 规 定 以 及 可 研 中 提 供 的 煤 油 的 闪 点 为 40， 煤 油 的 火 灾 危 险 类 别 为 乙 A 类 。 其 蒸 气 与 空 气 形 成 爆 炸 性 混 合 物 ， 遇 明 火 、 高 热 或 与 氧 化 剂 接 触 ， 有 引 起 燃 烧 爆 炸 的 危 险 。 若 遇 高 热 ， 容 器 内 压 增 大 ， 有 导 致 设 备 开 裂 和 爆 炸 的 危 险 。 灭 火 方 法 ： 泡 沫 、 二 氧 化 碳 、 干 粉 、 砂 土 。 用 水 灭 火 无 效 。 泄 漏 处 置 ： 疏 散 泄 漏 污 染 区 人 员 至 安 全 区 ， 禁 止 无 关 人 员 进 入 污 染 区 ， 切 断 火 源 。 建 议 应 急 处 理 人 员 戴 好 防 毒 面 具 ， 穿 一 般 消 防 防 护 眼 。 在 确 保 安 全 情 况 下 堵 漏 。 喷 水 雾 会 减 少 蒸 发 ， 但 不 能 降 低 泄 漏 物 在 受 限 制 空 间 内 的 易 燃 性 。 用 3 蜡油加氢裂化装置安全预评价 3-17 沙 土 或 其 它 不 燃 性 吸 附 剂 混 合 吸 收 ， 然 后 收 集 运 至 废 物 处 理 场 所 处 置 。 也 可 以 在 保 证 安 全 情 况 下 ， 就 地 焚 烧 。 如 大 量 泄 漏 ， 利 用 围 堤 收 容 ， 然 后 收 集 、 转 移 、 回 收 或 无 害 处 理 后 废 弃 。 (5) 柴 油 根 据 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 (GB50160-92， 1999 年 版 )的 规 定 以 及 可 研 中 提 供 的 柴 油 的 闪 点 为 55， 柴 油 的 火 灾 危 险 类 别 为 乙 B 类 。 其 蒸 气 与 空 气 形 成 爆 炸 性 混 合 物 ， 遇 明 火 、 高 热 或 与 氧 化 剂 接 触 ， 有 引 起 燃 烧 爆 炸 的 危 险 。 若 遇 高 热 ， 容 器 内 压 增 大 ， 有 导 致 设 备 开 裂 和 爆 炸 的 危 险 。 灭 火 方 法 ： 二 氧 化 碳 、 泡 沫 、 干 粉 、 砂 土 。 泄 漏 处 置 ： 切 断 火 源 。 应 急 处 理 人 员 戴 好 防 毒 面 具 ， 穿 化 学 防 护 服 。 在 确 保 安 全 情 况 下 堵 漏 。 用 活 性 炭 或 其 它 惰 性 材 料 吸 收 ， 然 后 收 集 运 到 空 旷 处 焚 烧 。 如 大 量 泄 漏 ， 利 用 围 堤 收 容 ， 然 后 收 集 、 转 移 、 回 收 或 无 害 处 理 后 废 弃 。 (6) 轻 烃 主 要 是 指 从 汽 提 塔 顶 出 的 轻 烃 气 和 轻 烃 液 ， 其 主 要 组 成 为 液 化 气 。 根 据 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 (GB50160-92， 1999 年 版 )的 规 定 ， 液 化 气 的 火 灾 危 险 类 别 为 甲 A 类 ， 极 易 燃 ， 与 空 气 混 合 能 形 成 爆 炸 性 混 合 物 。 遇 明 火 和 热 源 有 燃 烧 爆 炸 的 危 险 。 与 氟 、 氯 等 能 发 生 剧 烈 的 化 学 反 应 。 其 蒸 气 比 空 气 重 ， 能 在 较 低 处 扩 散 到 相 当 远 的 地 方 ， 遇 明 火 会 引 着 回 燃 。 灭 火 方 法 ： 切 断 气 源 。 若 不 能 立 即 切 断 气 源 ， 则 不 允 许 熄 灭 正 在 燃 烧 的 气 体 。 喷 水 冷 却 容 器 ， 可 能 的 话 将 容 器 从 火 场 移 至 空 旷 处 。 灭 火 剂 ： 泡 沫 、 二 氧 化 碳 、 雾 状 水 。 (7) 胺 液 胺 液 通 常 为 二 乙 醇 胺 ， 用 来 作 为 硫 化 氢 气 体 吸 收 剂 。 闪 点 为 137， 根 据 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 (GB50160-92， 1999 年 版 )的 规 定 ， 二 乙 醇 胺 的 火 灾 危 险 类 别 为 乙 B。 二 乙 醇 胺 遇 明 火 、 高 热 可 燃 ； 与 强 氧 化 剂 可 发 生 反 应 ； 受 热 分 解 放 出 有 毒 的 氧 化 氮 烟 气 。 灭 火 方 法 ： 雾 状 水 、 泡 沫 、 二 氧 化 碳 、 砂 土 、 干 粉 。 泄 漏 处 置 ： 疏 散 泄 漏 污 染 区 人 员 至 安 全 区 ， 禁 止 无 关 人 员 进 入 污 染 区 ， 切 断 18 火 源 。 建 议 应 急 处 理 人 员 戴 好 防 毒 面 具 ， 穿 化 学 防 护 服 。 不 要 直 接 接 触 泄 漏 物 ， 在 确 保 安 全 情 况 下 堵 漏 。 用 沙 土 、 蛭 石 或 其 它 惰 性 材 料 吸 收 ， 然 后 收 集 运 至 废 物 处 理 场 所 处 置 。 也 可 以 用 大 量 水 冲 洗 ， 经 稀 释 的 洗 水 放 入 废 水 系 统 。 如 大 量 泄 漏 ， 收 集 回 收 或 无 害 处 理 后 废 弃 。 (8) 硫 化 氢 根 据 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 (GB50160-92， 1999 年 版 )的 规 定 ， 硫 化 氢 的 火 灾 危 险 类 别 为 甲 类 ， 与 空 气 混 合 能 形 成 爆 炸 性 混 合 物 ， 遇 明 火 、 高 热 极 易 燃 烧 爆 炸 。 若 遇 高 热 ， 容 器 内 压 增 大 ， 有 开 裂 和 爆 炸 的 危 险 。 灭 火 方 法 ： 雾 状 水 、 泡 沫 。 (9) 二 甲 基 二 硫 根 据 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 (GB50160-92， 1999 年 版 )的 规 定 ， 其 火 灾 危 险 类 别 为 甲 B 类 。 其 蒸 气 与 空 气 形 成 爆 炸 性 混 合 物 ， 遇 明 火 、 高 热 能 引 起 燃 烧 爆 炸 。 与 氧 化 剂 能 发 生 强 烈 反 应 。 其 蒸 气 比 空 气 重 ， 能 在 较 低 处 扩 散 到 相 当 远 的 地 方 ， 遇 明 火 会 引 着 回 燃 。 若 遇 高 热 ， 容 器 内 压 增 大 ， 有 开 裂 和 爆 炸 的 危 险 。 灭 火 方 法 ： 砂 土 、 泡 沫 、 干 粉 、 二 氧 化 碳 、 雾 状 水 。 泄 漏 处 置 ： 戴 自 给 式 呼 吸 器 ， 穿 一 般 消 防 防 护 服 。 切 断 火 源 。 在 确 保 安 全 情 况 下 堵 漏 。 喷 水 雾 可 减 少 蒸 发 。 用 砂 土 或 其 它 不 燃 性 吸 附 剂 混 合 吸 收 ， 然 后 运 至 空 旷 的 地 方 掩 埋 、 蒸 发 、 或 焚 烧 。 如 大 量 泄 漏 ， 利 用 围 堤 收 容 ， 然 后 收 集 、 转 移 、 回 收 或 无 害 处 理 后 废 弃 。 根 据 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 (GB50160 92 ， 1999 年 版 )和 爆 炸 和 火 灾 危 险 环 境 电 力 装 置 设 计 规 范 (GB50058 92)， 本 装 置 主 要 危 险 物 料 的 特 性 及 火 灾 危 险 类 别 见 表 3.4-2。 3 蜡油加氢裂化装置安全预评价 3-19 表 3.4-2 主 要 物 料 的 特 性 及 火 灾 危 险 类 别 爆 炸 危 险 类 别 物 料 名 称 自 燃 点 闪 点 火 灾危 险 类 别 组 别 级 别 爆 炸 极 限V% 适 用 灭 火 剂 种 类 蜡 油 120 丙 B / / / 泡 沫 、 干 粉 、 CO2、