天津大学化工专业大港实习报告

大港实习报告大港实习报告 学学 院院 专专 业业 化工化工 班班 级级 一班一班 学学 号号 姓姓 名名 1 目录目录 前言前言-2 一、实习目的一、实习目的-2 二、公司概况二、公司概况-2 三、工厂主要生产装置介绍及流程三、工厂主要生产装置介绍及流程-3 1. 500 万吨/年常减压装置-4 2. 160 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、实习内容四、实习内容-14 五、实习结果讨论及建议五、实习结果讨论及建议-14 1. 环保问题-14 2. 安全问题-15 3. 设备问题-15 六、实习收获及感受六、实习收获及感受-15 前言前言 9 月 6 号这天，我们在学校的组织下来到中国石油大港石化公司。作为一 个化工类专业的学生，虽然在过去的两年教育阶段中学习了一些化工基础课程， 例如，有机化学、无机化学、物理化学、化工安全与环保等课程，然而我却一 直没有机会真正走近化工生产的过程，也从未接触到真正的化工生产知识。一 直在象牙塔里学习理论知识的我们终于有机会近距离接触化工工业了。作为一 名大学本科生，而且是天津大学这样老牌工科学校的学生，我们深知将已学到 的知识与工业生产实际结合的重要性，这样不仅可以加深对理论知识的理解， 也能为将来的工作和研究等做好铺垫。当我们大二时就已听说过大三的这个认 识实习，一直就很期待这天的到来。 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、 3 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主要生产装置 表表 1 1 中国石油大港石化公司主要生产装置图中国石油大港石化公司主要生产装置图 公司主要生产流程公司主要生产流程 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 1.1. 500500 万吨万吨/ /年常减压装置年常减压装置 （1 1）工艺原理）工艺原理 常减压蒸馏是原油加工的第一道工序。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 5 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。 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 常压蒸馏工艺原则流程图 （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。 7 减压装置流程图 2.2. 160160 万吨万吨/ /年催化裂化装置年催化裂化装置 （1 1）装置图片）装置图片 （2 2）工艺原理）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： 9 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。 （4 4）工艺流程）工艺流程 D-2105 - - - F-2102 F-2101 D-2118 C-2102 C-2103 P-2202 - - 3.9MPa P-2103 11 3.3. 3030 万吨万吨/ /年催化重整装置年催化重整装置 （1 1）工艺原理）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。 （3 3）工艺流程）工艺流程 30 万吨/年重整装置工艺原则流程图（重整反应、再接触部分） 4.4. 130130 万吨万吨/ /年延迟焦化装置年延迟焦化装置 （1 1）装置图片及工艺原理）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 13 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。 （2 2）反应系统）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。 5.5. 5050 万吨万吨/ /年柴油加氢改质装置年柴油加氢改质装置 （1 1）装置图片及工艺原理）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。 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 2）工艺流程）工艺流程 汽油质量标准（部分指标）汽油质量标准（部分指标） 15 轻柴油质量标准（轻柴油质量标准（GB252-2000GB252-2000 部分指标）部分指标） 四、实习内容四、实习内容 九月八日清晨，天刚刚亮，我们就登上了大巴，奔赴大港石化公司。虽然 困倦，但这毕竟是我们大学期间的第一次实习，因此每个人都对此非常兴奋。 大家养精蓄锐，为一整天的参观做好准备。 两个小时的车程结束后，映入我们眼帘的是干净的场院和整齐的办公楼， 我们不由自主的感叹这是一个管理规范、运行有条不紊的现代化化工厂。 换好了统一发放的工作服，带上安全帽，我俨然已经成为了一名真正的石 化工人。听完了带队老师简短的注意事项后，我们便开始了这一天的认识实习 参观过程。 我们首先来到工厂的控制室进行参观。整个控制室面积并不大，但是干净 整洁。每台电脑都可以实时监控工厂各装置的运行状态，因此工人们的工作简 单而有效。带队的男工程师为我们详细的讲解了控制室里各精密仪器的作用以 及工厂的主要工艺流程。听着讲解，我不由的感叹现代化工厂的先进、高效。 之后，我们来到了第四联合车间，参观了 30 万吨/年催化重整装置。通过 工程师的介绍，我了解到，催化重整是在有催化剂作用的条件下,对汽油馏分中 的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程。催化重整是炼油工业中 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。这种方法生产的汽油因为芳烃含量高，不符合国家标准，因此一般与 催化裂化汽油混合后才能作为产品销售。 下午，我们参观了 500 万吨/年常减压装置。常减压蒸馏是原油加工的第一 道工序。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。 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 自己不懂得问题，他们也热情的为我们作出解答。 四点多的时候，我们结束了参观。与老师道别，登上返程的大巴，短暂而 又丰富的实习经历也就此结束。 五、实习结果讨论及建议五、实习结果讨论及建议 1. 环保问题 以 130 万吨/年延迟焦化装置为例，由于焦化后所得煤焦需要进行粉碎处理 ，因而不可避免的会产生大量的粉尘，虽然厂区设置了隔离网，但是毕竟粉尘 颗粒很小，单靠隔离网不能有效的防止粉尘的扩散，这不仅会产生粉尘污染影 响当地环境，而且积少成多，扩散的粉尘日积月累也是不少财产的流失，这点 应当引起厂区的注意。建议建立起封闭的煤焦粉碎厂房来解决问题。 2. 安全问题 从学校的认识实习前的安全教育，到工厂内现场工程师的严格要求，还有 各种警戒线、安全措施中，我们可以看出大港石化公司对于安全生产的重视。 然而在参观厂房时，我发现部分厂房的楼梯设置在室外，北方城市冬季可能会 出现积雪结冰，有时也可能出现冻雨，这会使室外楼梯结冰，影响安全生产。 另外就我个人而言，部分楼梯台阶较窄，这也为安全隐患的出现埋下祸根。希 望厂区特别重视。 3. 设备问题 大港石化是国内先进的石油炼制企业，其设备为华北甚至全国一流， 但部分设备及其生产流程的更新换代问题需要得到更好的解决。例如，工厂的 泵房中分别为日本产，意大利产及沈阳产泵机，经介绍沈阳产泵机效率低下且 出现问题频繁，希望厂方能在保证设备的使用效率、安全性的情况下，加快设 备的国产化进程，使我国的石油炼制摆脱他人控制，自主发展不受制于人。 六、实习收获及感受六、实习收获及感受 作为一名化工类专业的学生这是我第一次与真正的化工生产过程接触。在 原来的印象当中，石油化工是一个高危险系数的行业，不仅如此它还是一个高 耗能、高污染、高排放、低产出的行业，化工厂内充斥着刺鼻的药品气味，烟 囱排放着高热的黑烟，并不断的向周围的河道中排放乌黑的污水。可是这次大 港石化公司认识实习使我的观念发生了根本的改变，整齐的厂房，充足的绿化 ，还有相对清洁的空气都给我留下了很深的印象，整个化工厂除了机器工作时 的隆隆的响声之外，几乎与居民小区无异。这一点使我感受到了改革开放以来 我国科学技术的不断进步，日益发展，以及石化炼制行业的蓬勃发展，万象更 新。 在这次认识实习中我也学到了许多课本上没有的知识，比如说管线或储罐 的颜色代表了所流通或者储存的物质，绿色的代表水，红色的代表消防，黄色 的代表碱液，灰色