1.7Mta煤柴油加氢精制装置的设计与标定.pdf

第 4 3 卷第 7期 2 0 1 4 年 7 月 当 代 化 工 C o n t e mp o r a r y C h e mica l I n d u s t r y V O 1 4 3 N O 7 J u l y 2 0 1 4 1 7 Mt a煤柴油加氢精制装置的设计与标定 刘瑞萍 刘晓步 李铁森 王佩瑜 王国旗 中国石油工程建设公 司华东设计分公司 山东 青岛 2 6 6 0 7 1 摘 要 国内某炼厂 1 7 Mff a 煤柴油加氢精制装置包括 1 4 Md a 柴油加氢精制部分和0 3 Mff a 煤油加氢精制 部分 两部分热量联合 共用一套公用工程系统 对该装置的工程设计与工业标定进行总结 简要介绍了工艺 及工程技术特点 并对装置的工业运转标定结果作了简要分析 结果表明 柴油加氢精制催化剂 DN 一 3 6 3 0和 煤油加氢精制催化剂 F H 一 4 0 B效果 良好 柴油产品硫含量达到 1 5 g g 满足国 l lV车用柴油排放标准 煤油产 品全面满足 G B 6 5 3 7 2 0 0 6标准 3 喷气燃料要求 装置能耗达到国内先进水平 关键词 柴油加氢精制 煤油加氢精制 工程设计 工业标定 中图分类号 T E6 2 4 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 0 4 6 0 2 0 1 4 0 7 1 3 0 3 0 3 De s ig n a n d Ca libr a t ion o f a 1 7 M t a Ke r o s e n e a nd Die s e l Hyd r o fi n in g Unit LI U Ru i pin g LI UXia o b u LI T i e s e n WANG Pe i yu WANG Gu o qi C P E C C E a s t C h in a De s ig n B r a n ch S h a n d o n g Q in g d a o 2 6 6 0 7 1 C h in a Abs t r a ct A 1 7 M t a k e r o s e n e a n d d ie s e l h y d r o fi n in g u n it is co mp o s e d o f 1 4 M t a d ie s e l h y d r o fi n in g s e ct io n a n d 0 3 Mt a k e r o s e n e h y d r o fi n in g s e ct io n wh o s e h e a t i s co mb i n e d a n d s h a r e d b y a s e t o f u t i li t i e s s v s t e rn In t h i s p a p e r t h e e n g i n e e r i n g d e s i gn a n d i n d u s t r y ca li b r a t i o n o f t h e u n i t w e r e s u mma r i z e d in cl u d i n g a n in o d u ct i o n o f p r o ce s s i t o w t e ch n o lo g y f e a t u r e s a n d a b r ie f an a ly s is o f in d u s t r y ca lib r a t io n T h e r e s u lt s in d ica t e t h a t t h e p e r f o r m a n ce s o f ca t a ly s t DN一 3 6 3 0 a n d F H 4 0 B a r e e x ce lle n t Die s e l p r o d u ct ca n m e e t C h in a I V d ie s e l wit h s u lf u r co n t e n t le s s o f 1 5 g a n d k e r o s e n e p r o d u ct ca n me e t GB6 5 3 7 2 0 0 6 3 ie t f ue 1 T h e e n e r g y co n s u mp t io n o f d ie s e l h y d r o fi n in g s e ct io n a n d k e r o s e n e h y d r o fi n i n g s e ct i o n b o t h ca n r e a ch d o me s t ic a d v a n ce d le v e 1 Ke y wo r d s Die s e l h y d r o fi n in g Ke r o s e n e h y d r o fi n in g E n g in e e r in g d e s ig n In d u s t r y ca lib r a t io n 国内某炼厂 1 7 M d a 煤柴油加氢精制装置包括 1 4 M t a 柴油加氢精制部分和0 3 M t a 煤油加氢精制 部分 柴油加氢精制部分 以直馏柴油为原料 采用 标准公司开发的 D N 一 3 6 3 0 D N 一 3 5 3 1 加氢精制催化 剂和 S D D 一 8 0 0临氢降凝催化剂生产国 I V标准车用 柴油产品 通过切换降凝反应器实现夏季加氢精制 和冬季临氢降凝 的生产方案 煤油加氢精制部分以 直馏煤油为原料 采用抚研院开发的 F H 一 4 0 B航煤 加氢精制专用催化剂 生产满足 G B 6 5 3 7 2 0 0 6标准 的 3 喷气燃料 该装置柴油加氢精制部分 2 0 1 2年 1 1月 1 9日投料开车一次成功 煤油加氢精制部分 2 0 1 3年 4月 2 9日投料开车一次成功 2 0 1 3 年 9月 进行了首次标定 1 工艺流程及技术特点 装置由 1 4 M d a柴油加氢精制部分 0 3 Mt a 煤 油加氢精制部分及公用工程三部分组成 柴油加氢 精制部分设置两个反应器 一反装填 D N 一 3 6 3 0加氢 精 制催 化剂 二反装填 S D D 一 8 0 0 临氢降凝 D N 一 3 5 3 1 D N 一 3 6 3 0 后精制催化剂 通过切换二反 降凝反应器实现夏季加氢精制和冬季临氢降凝的生 产方案 反应器入口氢分压为 3 2 M P a 工艺流程 图见图 1 图 1 柴油加氢精制部分工艺流程 图 Fig 1 Die s e l h y d r o fi n in g s e ct io n p r o ce s s f lo w d ia g r a m 柴油加氢精制部分设计具有 以下特点 反应 部分采用炉前混氢 冷高分流程 操作方便 流程 简化 分馏部分采用先汽提后分馏 的双塔流程 汽提塔采用水蒸汽汽提 分馏塔设置塔底重沸炉 解决柴油产品带水问题 原料油缓冲罐 注水罐 收稿 日期 2 0 1 4 0 1 1 3 作者简介 刘瑞萍 1 9 8 2 女 山东烟 台人 工程师 工学硕士 2 0 0 7 年毕业于浙江大学材料与化学工程学院 从事炼油工艺设计工作 E m a il 1 u r u 1 p 1 n g c n D c ce1 C n 化 工 2 0 1 4年 7月 等采用燃料气保护 防止介质与空气接触 设置 自动反冲洗过滤器 防止同体杂质沉积在催化剂表 面 造成反应器床层压降增加 反应产物空冷器 上游设置注水点 防止加氢过程 中生成的铵盐沉积 在空冷器管束中 引起系统压降增大和管道设备的 腐蚀 催化剂采用器外再生方式 为确保催化 剂 高压设备及操作人员的安全 设置 0 7 MP a min 紧急泄压系统 煤油加氢精制部分采用抚研院开发的 F H一 4 0 B 航煤加氢精制专用催化剂 反应器入 口压力为 2 2 MP a 丁艺流程 图见图 2 图 2 煤油加 氢精 制部分 工艺流程图 Fig 2 Ke r o s e n e h y d r o fi n in g s e ct io n pr o ce s s fl o w d ia g r a m 煤油加氢精制部分设计具有以下特点 反应 部分采用炉前混氢 提高换热器传热效率和产品质 量 分馏部分采用单塔流程 塔底设置重沸器 利用柴油加氢部分分馏塔底精制柴油作热源 提高 热量利用率 原料油缓冲罐等采用燃料气保护 防止介质与空气接触 设置 自动反冲洗过滤器 防止 同体杂质沉积在催化剂表面 造成反应器床层 压降增加 催化剂采用器外再生方式 2 工业标定 装置于 2 0 1 3年 9月 1 6日一 1 9日进行夏季工况 标定 主要考核催化剂性能 物料平衡和装置能耗 同时发现生产 中存在的问题 为进一步优化操作 技术改进 和提高经济技术指标提供可靠的依据 2 1 装置物料平衡 装置煤 柴油加氢部分设计与标定期间物料平 衡对 比见表 1和表 2 从表中可以看出 煤 柴油 加氢部分重整氢耗量均小于设计值 柴油产品收率 高于设计值 2 2 原料与产 品性质 设计与标定期 间新氢组成及原料油性质 产品性质 分别见表 3和表 4 从表 中可以看 出 柴油产品和 煤油产品性质基本达到设计要求 柴油加氢部分直 馏柴油硫含量平均为 4 7 6 g g 石脑油产 品硫含 量为 1 2 9 t x g g 柴油产品硫含量为 1 2 8 g g 催化剂 D N 一 3 6 3 0的总脱硫率为 9 5 9 8 石脑油产 品的硫含量与设计值相差较大 是脱硫化氢汽提塔 汽提效果不好导致 该塔 的设 计进料温度 为 2 0 0 标定期间进料温度为 1 8 0 o C 导致该塔汽提效 果不好 煤油加氢部分直馏煤油硫含量平均为 7 2 8 g g 石脑油产 品硫含量 为 0 5 g g 煤油产品 硫含量为 2 9 1 g g 催化剂 F H一 4 0 B的总脱硫率 为 9 9 9 6 表 1 柴油加氢部分物料平衡 Ta ble 1 Die s e l hy dr ofi n ing s e ct io n ma t er ia l balance 表 2 煤油加氢部分物料平衡 Ta ble 2 Ke r os e ne hy dr o fi ning s e ct io n ma t e r ial ba la nce 表 3新氢组成 Ta b le 3 M a k e u p h y d r o g e n co m p o s it io n 新氢组成 H 2 C H C 2 H C 3 H 8 H H 汁 设计值 9 2 1 8 2 4 9 2 3 9 1 7 2 0 3 8 0 4 3 0 4 1 标定值 9 3 6 8 1 7 2 1 8 5 1 5 0 4 9 4 1 3 5 2 3 主要操作条件 装置设计 与标 定期间反应主要操作条 件见表 5 从表 中可以看 出 煤油加氢部分反应器入 口压力 低于设计值 氢油比高于设计值 其它各项指标与 设计值基本相吻合 第 4 3卷第 7期 刘瑞萍 等 1 7 M t a 煤柴油加氢精制装置的设计与标定 i3 0 5 表 4 原料油与产品性质 T a b le 4 Fe e d s t o ck a n d p r o d u ct p r o p e r t y 柴油加氢部分 煤油加氢部分 项 目 直馏柴油 石脑油产品 柴油产品 直馏煤油 石脑油产品 煤油产品 设计值标定值设计值标定值设计值标定值 设计值标定值设计值标定值设计值标定值 密度 2 0 k g m O 8 3 O 8 2 O 7 1 O 6 8 O 8 2 O 8 2 0 7 8 0 5 1 9 0 7 2 O 7 2 0 7 8 0 7 8 馏程 I BP 1 5 0 1 9l 3 9 3 3 1 6 5 1 8 8 1 6 0 1 5 l 6 O 6 3 1 l6 0 1 5 O l0 2 3 9 2 3 8 4 1 2 2 4 l i 2 8l 8 2 3 l7l 3 O 2 6 0 2 6l 5 8 4 5 2 1 9 2 3 5 1 8 4 8 5 8 8 7 1 8 2 5 O 2 8 3 2 7 9 6 8 5 9 2 4 5 2 6 0 1 8 0 1 9 2 9 4 9 20 1 91 7 0 3 1 0 3 0 4 7 8 7 3 2 7 2 2 8 0 1 9 6 I 9 4 9 0 3 4 8 3 4 0 9 8 9 6 3 01 3 0 6 1 9 3 2 0 5 1 0 6 2 0 4 9 5 3 6 5 3 5 7 1 2 4 1 4 2 3 2 3 3 4 2 2 0 8 2 0 7 E BP 3 7 5 3 7 4 1 5 6 1 8 6 3 5 5 3 7 7 2 0 2 1 2 4 1 2 5 2 2 0 2 硫含量 1a g g 5 6 6 4 7 6 5 0 1 2 9 1 0 1 2 8 1 6 1 1 6 4 8 0 0 7 2 8 8 0 2 9 1 W 氮含量 g g 1 8 2 9 4 2 0 O 5 1 0 2 5 0 6 1 7 O 5 0 5 总酸值 mg KO H g 0 0 3 0 9 5 0 0 3 0 0 0 6 0 0 0 5 0 0 0 4 凝点 一 1 0 8 3 0 1 9 十六烷值 6 O 7 十六烷指数 D 一 4 7 3 7 5 7 0 5 8 3 闪点f C 6 0 3 6 5 8 4 2 5 4 3 4 烟点 mm 2 8 2 9 2 2 8 4 2 9 2 冰 点 C 4 9 7 5 0 3 W 硫醇硫含量 1a g g 3 5 3 0 4 3 p 芳烃含量 1 O 1 8 9 9 3 8 8 p 烯烃含量 1 1 3 3 2 9 表 5 反应主要操作条件 T a b le 5 M a in o p e r a ti n g co n d iti o n 2 4 装置能耗 设计与标定期间装置能耗对比见表 6 从表中 可以看出 装置实际能耗小于设计值 与国内同类 装置能耗指标对比 该装置煤 柴油加氢部分能耗 均达到 国内先进水平 表 6 装置能耗 MJ t 1 Table 6 Unit e ne r gy co ns umpti o n 3 结 论 1 装置标定数据显示 柴油加氢精制催化 剂 D N 一 3 6 3 0 效果 良好 标定期 间总脱 硫率达 到 9 5 9 8 煤油加氢精制催化剂 F H 一 4 0 B 效果良好 标定期 间总脱硫率达到 9 9 9 6 下转第1 3 1 8 页 1 3 1 8 当 代 化 工 2 0 1 4年 7 月 用水 冲洗时容易除去 这表明了电子水处理仪的应 用有明显阻垢 除垢的作用 有效的保证了装置脱 碳系统的正常运行 昆明焦化制气厂 叫 生产用水 主要取用地下水 水硬度高 碱度大 属易结垢型水质 生产 中易引 起换热设备结垢堵塞 为解决该 问题 在脱硫工段 3号空气压缩机的循环冷却水系统安装了电子水处 理器 电子水处理器运行三个月后 检查 3号空压 机冷却器 冷却器管口轮廓清楚 端面和换热管无 明显结垢 表明循环冷却水采用电子水处理器后 使用效果 良好 3 结 语 与传统 的添加化学药剂 离子交换器 机械 冲 洗法等水处理方法相 比 电子水处理技术具有无环 境污染 设备管道寿命长 维护工作量小 投资小 等优点 是一种具有发展前景较好的水处理技术 随着科学技术的不断发展及人们环保要求的 日益严 格 电子水处理技术将不断发展完善 其应用领域 也将不断扩大 目 前 电子水处理技术在理论研究 上还不够深入 在今后的研究 中 应进一步加强该 技术在阻垢杀菌上的机理研究 以指导实际应用 同时针对不同的行业 开发出新型的适应性强 运 行稳定性高 除垢杀菌效果好的电子水处理仪 扩 展电子水处理技术在更多行业的应用 如冶金 水 泥 造纸 纺织业等 参考文献 1 宋玉素电子水处理技术的发展与应用l J l 河南水利 2 0 0 4 5 9 3 2 李鹰 郭虹 电子水处理器处理循环冷却水的原理和应用技术的 发展与应用l J l 同济大学学报 2 0 0 0 2 8 1 7 0 7 2 3 徐浩 延卫 汤成莉 电子水处理技术fJ 工业水处理 2 0 0 9 2 9 8 5 8 4 李明建 彭炽筠 电子场水处理技术阻垢效果研究l J I l 重庆环境 科学 1 9 9 8 2 0 3 3 8 4 2 5 延卫 徐浩 汤成莉 水系统的积垢及其物理控制技术 J 工业 水处理 2 0 0 8 2 7 3 9 1 3 6 戴继岚 电子水处理和静电水处理原理 与应用 J 1 l 给水排 水 1 9 9 2 1 8 1 5 7 6 0 7 吴五星 高廷耀 低压静电阻垢水处理的研究fJ 同济大学学报 自然科学版 1 9 9 6 2 4 4 4 1 1 4 1 6 8 何俊 赵宗泽 李跃华 等 物理方法除垢阻垢技术的研究现状 及进展l J 工业水处理 2 0 1 0 3 0 9 5 9 9 丘泰球 刘石生 黄运 贤 等 物理场防除积垢节能技术 J 1 物 理 2 0 0 2 31 3 1 6 2 1 6 6 1 0 苏翔云 变频防垢除垢仪的研究 D 郑州 郑州大学 2 0 1 1 1