中国石油大港石化公司认识实习报告(天津大学)

1 中国石油大港石化公司 认识实习报告 学 院： 化工学院 专 业： 生物工程 2 班 姓 名： 毛晴 学 号: 3012207289 实习单位： 中国石油天津大港石化公司 实习时间：2013 年 9 月 16 日 目录 前言-3 一、实习目的-3 二、公司概况-3 三、工厂主要生产装置介绍及流程-4 1. 500 万吨/年常减压装置-5 2. 140 万吨/年催化裂化装置-7 3. 30 万吨/年催化重整装置-10 4. 130 万吨/年延迟焦化装置-11 5. 50 万吨/年柴油加氢改质装置-12 四、实习内容-14 五、实习收获及感受-15 3 / 18 前言 在大三学年伊始，我们进行了大学里的第一次参观实习对中国石油天 津大港石化公司进行了为期一天的参观和学习。之前在大学两年的学习，虽然 我们也学过有机化学，无机化学，物理化学，化工流体等相关课程以及相关实 验，但是亲身来到大型工厂来体验还是第一次，所以觉得既新鲜又有趣。 此次参观实习本来应该是和我们的化工流体与传热的课程配套的，本来应 该是在上这门课之前去的，但是因为学校统一组织的原因延后了一学期，但是 这样也挺好，可以让我们对已经在书本学过的知识有更加直观的感受和强化。 本次认识实习的地点是中国石油天津大港石化公司，实习旨在使同学们 “走进化工厂、了解化工厂” ，并建立工程的概念，以此为将来的专业课学习打 下伏笔。实习中我们相继参观了催化裂化装置、常减压蒸馏装置等，并在工厂 现场工作人员的指导与讲解下，初步的认识了各车间的生产装置，加强了对于 生产工艺流程的理解，并收集到了宝贵的第一手资料，使我加深了对于我国石 油化工工业的了解，可以说是受益匪浅。 一、实习目的 1. 建立工程的概念，对化工厂有一个感性认识。 2. 对化工厂的常用设备有一个初步了解，为课程学习做准备。 3. 了解炼油过程工艺。 二、公司概况 中国石油大港石化公司位于天津东南渤海之滨，海陆空交通便捷，基础设 施完善。始建于 1965 年，前身为大港油田炼油厂，2000 年重组改制为中国石 油天然气股份有限公司直属的炼化地区公司。公司原油一次加工能力 500 万吨/ 年，以加工大港混合原油为主，同时掺炼部分进口原油，拥有燃料油、润滑油 两条生产线，能够生产各类汽油、柴油、润滑油、液化气、丙烯、低硫石油焦、 MTBE 等 11 大类 40 余种产品。公司拥有厂区油库、千米桥油气储运库和南疆油 库三个库区，具备管输、公路、铁路、海运等多种储运手段。 重组改制以来， 大港石化公司始终坚持“先做好，再做强”的发展思路，不断推进技术改造和 管理创新，1996 年通过 ISO9002 质量体系认证，1998 年建立了 HSE 体系，2000 年合办形成 QHSE 体系，奠定了企业管理制度化、标准化、规范化基础。始终坚 持以人为本，重视环境与经济的协调发展，实现了污染物排放总量和排放浓度 双达标，被评为天津市首批“环境友好企业”和“循环经济示范单位” 。始终重 视人力资源开发，建立了动态的人才储备库，形成了完备的管理、技术、操作 人才梯队。特别是 2001 年以来，不断加强与国内知名院校合作，开办了研究生 班、本科班、专科班，为各类人才成长创造了条件、提供了舞台 ，促进了全员 素质的稳步提高。 2004 年，公司圆满完成了 500 万吨/年配套改造一期工程建设，生产流程 趋于合理，加工手段日益完善，产品品质进一步提升，成为首批向北京市场供 应欧标准清洁油品的定点企业。同时，大港石化公司积极利用国内外两种资 源、开拓国内国际两个市场,初步实现了原油进口和产品出口，形成了原油上岸、 产品下海的供销新格局。 目前，炼化行业迎来了快速发展的黄金时期，大港石化公司被中国石油天 然气股份有限责任公司确定为强化华北炼化业务的重点企业，正在加快实施 500 万吨/年配套改造二期工程，积极开展千万吨级炼化基地前期可行性研究工 作。在经济全球化的大背景下，大港石化公司不断深化管理体制、运行机制改 革，积极推进技术创新，大力提升盈利能力和竞争实力，努力实现企业的持续、 有效、较快、协调发展，全力打造国内领先、国际一流的精品炼化一体化企业。 三、工厂主要生产装置介绍及流程 大港石化公司主要生产装置 大港石化公司的主要生产装置达十几种，具体情况见表 1 表 1 中国石油大港石化公司主要生产装置图 5 / 18 公司主要生产流程 生产装置： 一次加工装置： 常减压装置 天然气和混合干气制氢装置 二次加工装置： 加氢裂化装置 催化裂化装置 延迟焦化装置 三次加工装置： 催化重整装置 柴油加氢装置 苯抽提装置 气体分馏装置 MTBE 装置 汽油升级联合装置 DR 装置 煅烧焦装置 催化干气 PSA 装置 聚丙烯装置 1. 500 万吨/年常减压装置 图 1 500 万吨/年常减压装置 （1）工艺原理 常减压蒸馏是原油加工的第一道工序，如图 1 所示。本装置是根据原油中 各组份的沸点（挥发度）不同，用加热的方法从原油中分离出各种石油馏份。 其中常压蒸馏馏出低沸点的汽油、柴油等组份，而沸点较高的蜡油、渣油等组 份留在未被分出的液相中。将常压渣油经过加热后，送入减压蒸馏系统，使常 压渣油在避免裂解的较低温度下进行分馏，分离出馏份油等二次加工原料，剩 下减压渣油作为延迟焦化装置原料。 A.电脱盐系统 a.原油脱盐、脱水的必要性： 原油中的盐类主要是氯化钠、氯化钙、氯化镁等无机盐，其水溶液会被水 解为大量的盐酸水溶液，具有较强的腐蚀性，对管线和设备造成严重损害。原 油带盐还会在换热器、加热炉管壁上形成盐垢，影响传热效率。 原油带水，在加热过程中汽化，将增加塔的汽相负荷，并造成常减压装置 操作波动，严重时会造成冲塔事故。所以电脱盐是石油炼制必不可少的第一步。 b.工艺原理： 将原油与水充分混合形成油水乳化液，使油中的盐溶解于水中，再对油水 乳化液施加电场，使微小水滴聚结成大水滴，在重力的作用下从油中分离出来。 由于原油中存在大量的环烷酸、沥青质、胶质等天然乳化剂，使得原油这 种油包水体系非常稳定，就需要加入化学破乳剂，达到更好的脱盐效果。 7 / 18 控制指标：脱后含盐3mg/l，含水0.2%。 B.初馏塔系统 初馏塔的作用： （1）预先蒸出原油中的水份和大部分的轻组分，降低常压炉和常压塔负荷，稳 定常压塔操作，提高装置处理能力； （2）将原常压塔顶的低温硫腐蚀大部分转移到初馏塔，减轻常压系统的塔顶腐 蚀； （3）为重整装置提供砷含量更小的原料。 C.常压蒸馏系统 图 2 常压蒸馏工艺原则流程图 图 2 向我们展示了常压蒸馏工艺的整个流程。 （1）操作要点： 掌握物料平衡、汽液相平衡和热量平衡的操作。 a. 按物料平衡关系调节各侧线产品产量，在保证产品质量前提下提高轻收。 b. 常压塔底液面、塔顶温度和压力保持平衡，各炉进料量平稳，保证常压炉进 料平衡，炉温平稳。 c. 常压塔底吹汽和侧线汽提塔吹汽量随进料量和质量要求及时调节合适。 （2）塔底吹汽和汽提塔作用： 360-365的原油进入常压塔，没有汽化油料流向塔底，在塔底吹入过热蒸 汽，降低油气分压，使得350柴油馏份汽化返回精馏段。 常一、常二、常三侧线馏出有汽提塔，塔底吹入过热蒸汽，原理同上，使 较轻组分分离出来返回塔内，从而提高该侧线产品闪点和分馏精确度。 注意事项：当常底泵抽空，常底液位迅速上涨时，必须在第一时间关掉所 有的塔底吹汽，防止冲塔。 （3）中段回流作用： 首先，可从高温位取出回流热，用于其他部位加热需求，起到节能作用， 其次可使塔内汽液相负荷均匀分布，提高常压塔的处理能力。循环回流要占用 2-3 块的塔板，造成上方回流量减少，不利分馏效果，所以一般设在靠近上面 抽出侧线的位置 生产中，中段回流的流量调节应当以产品质量合格为前提。当调整塔顶温 度时，温度控制灵敏且稳定，说明中段回流取热与塔顶回流取热比例合适。 顶循调节主要是配合塔顶回流控制塔顶温度，对常一有部分影响；一中调 节对常一、常二均有影响；二中的调节对常三线馏份的影响较大。 D.减压塔系统 减压塔特点： 原油中 350以上的高沸点馏分在高温下会发生分解反应，只有在减压和较 低温度下取得，减压蒸馏的核心设备是减压精馏塔和抽真空系统。 燃料油型减压塔的主要任务是为催化裂化装置提供原料，在控制馏份油中胶 质、沥青质、残碳值和重金属含量的前提下尽可能的提高馏出油的拔出率，渣 油作为延迟焦化装置的原料。减压装置的具体流程见图 3。 减压塔的形状特点： a.减压塔上部由于汽液相负荷比较小，相应的塔径也比较小。 b.减压塔底由于温度较高，塔底产品停留时间太长容易发生裂解、缩合结焦等 化学反应，影响产品质量，不利于装置长周期运转，所以塔径也小。 c.中部汽液相负荷均大，相应塔径较大，所以形成了两头细中间粗的外形特征。 9 / 18 图 3 减压装置流程图 2. 140 万吨/年催化裂化装置 （1）装置图片 图 4 中的装置便是大港石化公司 140 万吨/年催化裂化装置。 图 4 140 万吨/年催化裂化装置 （2）工艺原理 a.催化裂化部分： 催化裂化是炼油工业中重要的二次加工过程，是重油轻质化的重要手段。 它是使原料油在适宜的温度、压力和催化剂存在的条件下，进行分解、异构化、 氢转移、芳构化、缩合等一系列化学反应，原料油转化成气体、汽油、柴油等 主要产品及油浆、焦炭的生产过程。 催化裂化的生产过程包括以下几个部分： A.反应再生部分：其主要任务是完成原料油的转化。原料油通过反应器与催化 剂接触并反应，不断输出反应产物，催化剂则在反应器和再生器之间不断循环， 在再生器中通入空气烧去催化剂上的积炭，恢复催化剂的活性，使催化剂能够 循环使用。烧焦放出的热量又以催化剂为载体，不断带回反应器，供给反应所 需的热量，过剩热量由专门的取热设施取出加以利用。 B.分馏部分：主要任务是根据反应油气中各组份沸点的不同，将它们分离成富 气、粗汽油、轻柴油、回炼油、油浆，并保证汽油干点、轻柴油凝固点和闪点 合格。 C.吸收稳定部分：利用各组份之间在液体中溶解度不同把富气和粗汽油分离成 干气、液化气、稳定汽油。 b. 气体脱硫、汽油液化气脱硫醇装置部分 1）干气、液化气脱硫部分： 干气及液化气脱硫采用胺法脱硫，脱硫溶剂选用复合型甲基二乙醇胺(MDEA)。 脱硫后的富胺液送至溶剂再生塔再生后循环使用。 2）液化气脱硫醇采用预碱洗脱硫化氢、催化剂碱液抽提脱硫醇工艺，催化剂碱 液经再生后循环使用。 其脱硫化氢催化反应方程式为： H2S2NaOHNa2S2H2O 其脱硫醇催化反应方程式为： RSHNaOHRSNaH2O 2RSNaH2O1/2O2RSSR2NaOH 脱硫醇催化反应总方程式为： RSH1/2O2RSSRH2O 3）汽油脱硫醇部分： 该装置采用经济的化学精制法：抽提催化氧化(MEROX)法。该工艺采用的是有 机金属催化剂(磺化酞氰酤)在常压下就能使汽油中的硫醇加速氧化成二硫化物 的方法，氧是从空气中供给，反应是在碱性环境下完成。脱硫醇的基本原理就 11 / 18 是硫醇或硫醇的官能团(SR)首先转移到碱性的水相中去，并在那里同催化剂 结合，形成络合物，在氧的作用下，这种硫醇与氧的络合物被氧化，生成二硫 化物和水。 （3）工艺流程 催化裂化的整个工艺流程比较复杂，详见图 5。 D-2105 - - F-210F-210 D-218 C-210 C-2103 P-20 - - 3.9MPa P-2103 13 / 18 图 5 工艺流程 3. 30 万吨/年催化重整装置 （1）工艺原理 A.重整原料的预加氢精制反应原理: 预加氢部分是原料预处理部分的核心，其作用是脱除对重整催化剂活性有 害的物质，其中包括砷、铅、铜、硫、氮、氧、双键烯烃等。金属杂质通过吸 附作用沉积在催化剂表面，而无机杂质则转化为易于脱除的无机物如 H2S、NH3、H2O 等，使重整原料油中 S0.5g/g(w)，N0.5g/g(w)，As1 ng/g(w)，Cu 及 Pb 均10 ng/g(w)，并通过加氢反应使双键烯烃饱合为烷烃。 B.重整反应部分工艺原理: 催化重整是以611 石脑油馏分为原料，在一定的操作条件和催化剂 作用下，烃类分子发生重新排列，使环烷烃和烷烃转化为芳烃，同时产生氢气 的过程。重整反应深度（指生成油的辛烷值或芳含）与原料油性质，催化剂性 能（金属功能 Mt 和酸性功能 Ac）以及操作反应苛刻度有关。 （2）工艺流程 图 6 向我们展示了 30 吨/年重整装置工艺流程，其中包括重整反应和再接触部 分。 图 6 30 万吨/年重整装置工艺原则流程图（重整反应、再接触部分） 4. 130 万吨/年延迟焦化装置 （1）装置图片及工艺原理 焦化是焦炭化的简称，是重 质油(如重油、减压渣油、裂 化渣油甚至土沥青等)在高温 条件下进行裂解和缩合反应， 生成油气（含不凝气、汽油、 轻柴油、轻蜡油、重蜡油）和 石油焦的过程。 延迟焦化的反应机理与热裂化 基本相似，只是延迟焦化工艺是将重质油进行高温热裂解。渣油在通过加热炉 时，采用高流速和较高的加热强度，使油品在短时间内获得焦化反应所需的热 量，并迅速离开加热炉管进入焦炭塔内进行裂解、缩合反应。反应生成的高温 油气经分馏塔切割后得到富气、粗汽油、柴油、蜡油；反应生成焦炭采用水力 除焦的方法除焦。富气和粗汽油经吸收、解吸后分离出干气、液化气和稳定汽 油。 在加热炉管中控制原料油基本上不发生裂化反应，而延缓至专设的焦炭塔中进 行裂化反应。在焦化反应中，重质芳香烃是生焦的必要条件，一般认为缩合反 应是重质芳香烃与烯烃同时作用的过程。 图 7 130 万吨/ 年延迟焦化装置 15 / 18 （2）反应系统 焦炭塔属于间歇性操作，新塔在预热期间（预热时间 4 小时） ，需要老塔的高温 油气预热，这样会使得分馏塔热量减少，打破分馏塔热平衡。为保证分馏塔产 品质量合格，需要重新建立热平衡，适当的降低中段回流量和柴油抽出量来保 证柴油质量。由于分馏塔高温油气量的减少。分馏塔热负荷有所降低，所以要 适当的提高塔顶压力，保证汽油组分干点。 在新、老塔切换完毕后，老塔需要吹汽保护焦炭塔中心孔，另外吹 汽的另外一个目的是延续老塔的反应，提高液体收率。吹汽量为 5t/h 左右，这 部分蒸汽进入到分馏塔，造成分馏塔塔顶负荷增加，容易造成汽油干点和柴油 凝固点超高。所以要适当降低柴油抽出温度和塔顶压力。保证产品质量合格， 但是对于对于精细操作的卡边控制比较困难。 5. 50 万吨/年柴油加氢改质装置 （1）装置图片及工艺原理 加氢精制是馏分油在氢压下进行 催化改质的统称。是指在催化剂和氢 气存在下，石油馏分中硫、氮、氧的 非烃组分和有机金属化合物分子发生 脱除硫、氮、氧和金属的氢解反应， 烯烃和芳烃分子发生加氢反应使其饱 和。通过加氢精制可以改善油品的气 味、颜色和安定性，提高油品的质量， 满足环保对油品的使用要求。其装置 如图 8 所示， 图 8 50 万吨/年柴油加氢改质装置 柴油加氢精制的主要化学反应为加氢脱硫、脱氮、脱氧，烯烃、芳烃加氢 饱和等反应。 （2）工艺流程 柴油加氢改质的工艺流程见图 9。 图 9 工艺流程 汽油质量标准及轻柴油质量标准的部分指标见表 2 和表 3。 表 2 汽油质量标准（部分指标） 17 / 18 表 3 轻柴油质量标准（GB252-2000 部分指标） 四、实习内容 九月十六日天气非常凉爽，我们一大早就出发，乘坐大巴前往大港石化公 司。经过两个小时的车程，我们在上午八点半达到目的地。还未下车，就产生 了第一直观感受，那就是满眼的各种的高大塔状的化工装置和复杂的管道。下 车来我看到了干净的场院和整齐的办公楼，随后我们跟随老师来到阶梯教室， 首先接受了公司讲解老师一个上午的安全教育与石化公司生产介绍。 午休过后，我们穿上统一的防静电服和安全帽，在公司指导老师的带领下 进入工厂正式进行参观实习。 首先，我们来到了第三联合车间的 140 万吨/年催化裂化装置附近，并且从 现场工程师的认真讲解中了解到了石油催化裂化的工艺过程。经过了短暂的休 息，我们又跟随另外一名现场工程师来到了第一联合车间，这里的 500 万吨/年 常减压装置给我留下了深刻的印象，而后我们又随这名工程师参观了 130 万吨/ 年延迟焦化装置。参观期间，我们也与几名化工厂的工程师和工人进行了交谈 。我们提出了自己的问题，他们也仔细的为我们作出解答。 四点半，我们结束了参观，登上返程的大巴，结束了短暂而又充满意义的 认识实习之旅。 五、实习收获及感受 作为一个生物工程专业的学生，此前我曾经去天津开发区的诺和诺德制药 厂进行过实习，在那里我感受到了外企管理下的制药厂的厂房的洁净程度与秩 序性，由于诺和诺德是一家制药公司，所以相对来说属于新型化工。而这一次 到中国石油大港石化公司的参观，则是我第一次来到传统化工公司进行实习参 观。 来到这里，还未下车，车窗外各式高耸的塔式设备以及密集有序的管道就 给我了最直观最震撼的第一印象。这与我之前对化工厂的想法是一致的，但是 其壮观程度还是超乎我的想象。但是开始参观以