80万吨年轻重芳烃加制氢联合装置柴油加氢操作规程重芳烃加氢部分.doc

80 万吨万吨 年轻重芳烃加制氢联合装置年轻重芳烃加制氢联合装置 重芳烃加氢部分 重芳烃加氢部分 操操 作作 规规 程程 目目 录录 第一章第一章 前言前言 第二章第二章 工艺特点工艺特点 2 1 反应部分流程特点反应部分流程特点 2 2 分馏部分流程特点分馏部分流程特点 第三章第三章 工艺概述工艺概述 3 1 加氢精制改质的工艺原理加氢精制改质的工艺原理 3 2 影响加氢精制改质效果的主要因素影响加氢精制改质效果的主要因素 3 3 工艺流程概述工艺流程概述 第四章第四章 装置工艺设计参数装置工艺设计参数 4 1 原料油性质原料油性质 4 2 产品产品 4 3 化学试剂性质化学试剂性质 第五章第五章 装置开工操作装置开工操作 5 1 开工条件开工条件 5 2 管线吹扫和冲洗管线吹扫和冲洗 5 3 分馏开工分馏开工 5 4 自动控制方案自动控制方案 5 55 5 装置自动化的安全措施装置自动化的安全措施 第六章第六章 停工操作法停工操作法 6 1 装置正常停工的条件及准备工作装置正常停工的条件及准备工作 6 2 停工停工 6 3 装置停工及开工时应拆装盲板见表装置停工及开工时应拆装盲板见表 17 6 4 紧急停工紧急停工 第七章第七章 加热炉系统操作法加热炉系统操作法 7 1 加热炉简介加热炉简介 7 2 加热炉系统操作法加热炉系统操作法 第八章第八章 反应单元操作法反应单元操作法 8 18 1 反应日常工作反应日常工作 8 28 2 正常操作正常操作 8 38 3 不正常操作法不正常操作法 第九章第九章 分馏单元操作法分馏单元操作法 9 19 1 分馏日常工作分馏日常工作 9 29 2 分馏正常操作法分馏正常操作法 9 39 3 不正常操作法不正常操作法 第十章第十章 原料油单元操作法原料油单元操作法 10 110 1 原料部分日常工作原料部分日常工作 10 210 2 原料部分正常操作法 原料部分正常操作法 10 310 3 不正常操作法不正常操作法 第十一章第十一章 压缩机操作法压缩机操作法 11 111 1 新氢压缩机操作法 新氢压缩机操作法 C4102A BC4102A B 11 211 2 往复机压缩机故障分析及处理 往复机压缩机故障分析及处理 C4102A BC4102A B 11 311 3 循环氢压缩机操作规程 循环氢压缩机操作规程 C4101C4101 第十二章第十二章 泵操作法泵操作法 12 112 1 泵区日常工作泵区日常工作 12 212 2 离心泵操作法离心泵操作法 12 312 3 故障及处理 故障及处理 12 412 4 立式高速水泵的操作法立式高速水泵的操作法 12 512 5 正常停泵和泵的切换正常停泵和泵的切换 12 712 7 加氢进料泵操作规程加氢进料泵操作规程 第十三章第十三章 事故处理事故处理 13 113 1 事故处理的原则事故处理的原则 13 213 2 一般事故处理一般事故处理 第十四章第十四章 装置事故应急预案装置事故应急预案 14 1 压缩机系统管线 法兰 密封 压力表等泄 爆炸 压缩机系统管线 法兰 密封 压力表等泄 爆炸 着火着火 14 2 反应进料泵反应进料泵 P4101A B 倒氢发生爆炸 着火倒氢发生爆炸 着火 14 3 反应器反应器 R4101 法兰发生泄漏氢气 物料爆炸 着火法兰发生泄漏氢气 物料爆炸 着火 14 4 高分液面计 压控阀 压力表等泄漏氢气 爆炸高分液面计 压控阀 压力表等泄漏氢气 爆炸 14 5 低分液面计 压控阀 液控阀 压力表 等泄漏 爆低分液面计 压控阀 液控阀 压力表 等泄漏 爆 炸炸 14 6 加热炉加热炉 F 101 发生炉膛瓦斯爆炸 着火发生炉膛瓦斯爆炸 着火 14 7 稳定塔液面计 法兰密封 放空等地方物料泄漏着火稳定塔液面计 法兰密封 放空等地方物料泄漏着火 14 8 气提塔顶回流罐液面计 法兰 放空等地方物料泄漏气提塔顶回流罐液面计 法兰 放空等地方物料泄漏 14 9 压缩机紧急放空 爆炸 着火压缩机紧急放空 爆炸 着火 14 10 瓦斯系统管线 法兰 压力表泄漏 爆炸 着火瓦斯系统管线 法兰 压力表泄漏 爆炸 着火 14 11 系统临氢管线发生泄漏氢气爆炸 着火系统临氢管线发生泄漏氢气爆炸 着火 第十五章第十五章 安全 环保与劳动保护安全 环保与劳动保护 15 115 1 安全安全 15 215 2 基本安全法则 基本安全法则 15 315 3 火灾和爆炸事故火灾和爆炸事故 15 415 4 安全保护措施安全保护措施 15 515 5 事故事故 15 6 循环氢压缩机故障循环氢压缩机故障 15 7 进料泵故障进料泵故障 15 815 8 安全规程安全规程 附录附录 表一 重芳烃加氢设备汇总表一 重芳烃加氢设备汇总 表二 重芳烃加氢安全阀汇总表二 重芳烃加氢安全阀汇总 第一章第一章 前言前言 本规程主要规定了鲁清石化重芳烃加氢装置的工艺原理 流程 开停工操作法 岗位操作法及事故处理方案等内容 本规程适用于鲁清石化 100 万吨 年汽重芳烃加氢精制改质 改质装置的生产操作 第二章第二章 工艺特点工艺特点 该装置进料是重芳烃轻质化石脑油 重芳烃轻质化重芳 烃催化重芳烃 该进料较重 芳烃含量高 十六烷值低 该装置 的加工目标是生产优质重芳烃 硫 氮及芳烃含量低 十六烷值 高 为了达到所需的加工目标 反应器系统必须具有改质的功能 经认真评价加工目标和进料性质后 为该装置特别设计引进了先 进的反应器配置 操作条件以及催化剂体系 2 1 反应部分流程特点反应部分流程特点 2 1 1 采用自动反冲洗过滤器系统 滤去直径大于 25 m 的固体 颗粒 防止反应器因进料中的固体颗粒堵塞而导致压降过大 2 1 2 原料油缓冲罐用燃料气覆盖 防止原料与空气接触生成聚 合物及胶质 导致换热器效率降低以及催化剂床层结垢堵塞 2 1 3 采用炉前混氢流程 提高换热效率 减缓加热炉炉管结 焦速度 2 1 4 在原料油换热系统采用注阻垢剂设施 以有效防止结垢 保证装置长周期运转 2 1 5 为确保催化剂 高压设备及操作人员的安全 设置 0 7MPa min 紧急泄压系统 2 1 6 在反应流出物 低分油换热器前及反应流出物空冷器入口 处设注水设施 避免铵盐在低温部位的沉积 2 1 7 反应器为热壁结构 设置入口扩散器 顶部分配盘 格 栅 冷氢箱 再分配盘和出口收集器等内件 可使流体分布均匀 减少反应器的径向温差 床层间设急冷氢 2 1 8 反应器入口温度通过调节加热炉燃料来控制 床层入口 温度通过调节急冷氢量来控制 2 1 9 新氢压缩机为两台往复式压缩机 由同步电机驱动 一 台操作一台备用 循环氢压缩机选用离心机 由背压汽轮机驱动 不设备机 2 1 10 两反应器出入口测压点为了防止在仪表管线处产生堵塞 结晶 结垢 腐蚀等 采用反吹氢工艺 2 2 分馏部分流程特点分馏部分流程特点 2 2 1 分馏部分 分馏塔底用水蒸汽汽提 尽量减少塔底带硫的 可能 避免了后续设备腐蚀问题 2 2 2 脱硫化氢稳定塔塔顶设注缓蚀剂设施 以减轻塔顶流出物 中硫化氢对稳定塔顶系统的腐蚀 2 2 3 产品分馏塔底采用重沸炉供热 第三章第三章 工艺概述工艺概述 3 1 加氢精制改质的工艺原理加氢精制改质的工艺原理 加氢精制就是在一定的工艺条件下 通过催化剂的作用 原 料油与 H2接触 脱除原料油中的硫 氮 氧及金属等杂质 并使 烯烃饱和以提高油品使用性能的过程 改质是在更高的反应压力 和催化剂活性作用下 选择性的使部分芳烃发生开环反应 以降 低产品密度 提高十六烷值 该装置进料是重芳烃轻质化石脑油 重芳烃轻质化重芳烃 和 LCO 催化重芳烃 该进料较重 芳 烃含量高 十六烷值低 该装置的加工目标是生产优质重芳烃 硫 氮及芳烃含量低 十六烷值高 3 1 1 主要化学反应 3 1 1 1 加氢脱硫 硫是普遍存在于各种石油中的一种重要杂元素 原油中硫含 量因产地而异 典型的含硫化合物如硫醇类 RSH 二硫化物 RSR 硫醚类 RSR 与杂环含硫化合物噻吩等 加氢脱硫反应如下 3 1 1 2 加氢脱氮 氮是天然石油中的一种重要元素 其中石油中的氮多以杂环 芳香化合物的形式存在 也有少量如苯胺类非杂环化合物 及吡 啶 吡咯 喹啉及其衍生物等双环 多环 杂环氮化物 氮化物可分为碱性化合物和非碱性化合物 其中五员氮杂环 的化合物为非碱性化合物 其余为碱性化合物 在加氢过程中非 碱性化合物通常转变为碱性化合物 几种含氮化合物的氢解反应 如下 3 1 3 加氢脱氧 石油中的含氧化合物含量远低于硫 氮化合物 通常石油馏 分中的有机氧化物以羧酸 如环烷酸 和酚类为主 醚类 羧酸 苯酚类 呋喃类 3 1 4 加氢脱金属反应 石油中一般含有金属组分 其含量因原油的产地不同而各异 其存在形式以金属络合物存在 它们的存在对炼制过程原料油的 性质影响很大 金属组分以任何形式在催化剂上沉积都可以造成 孔堵塞或催化活性位的破坏而导致催化剂失活 此外 在热加工 中金属组分会促进焦炭的形成 3 1 5 芳烃加氢 现代分析手段的分析结果表明 石油中的芳烃主要有以下四 类 单环芳烃 苯及苯基环烷烃 烷基苯 双环芳烃 萘及萘并环烷烃 烷基萘 三环芳烃 蒽 菲及其烷基化合物 多环芳烃 芘 萤等 其反应模型如下 3 1 6 烯烃加氢反应 原油中含有少量的不饱和烃如烯烃类 炔烃类 其反应 模型如下 3 1 7 改质反应 为提高重芳烃馏分的十六烷值 降低重芳烃密度 国内 主要采用了两种方法 一是深度加氢精制改质对稠环芳烃进 行加氢饱和 为使芳烃深度饱和 可采用高压操作 压力通 常在 15M Pa 左右 或两段加氢工艺 其中第二段用贵重金属 催化提高芳烃饱和活性 此技术能使重芳烃馏分中的芳烃含 量降至 20 以下 并满足苛刻的环保要求 但投资大 操作 费用高 二是中压加氢改质 MPHG 或中压加氢裂化 MPHC 工艺 此工艺多采用由加氢处理催化剂和加氢裂 化催化剂组合底双催化剂系统 利用加氢裂化反应使重芳烃 中部分芳烃转化为石脑油组分降低重芳烃芳烃含量 脱除重 芳烃中大部分杂质 提高重芳烃的十六烷值 雅保重芳烃改质技术采用深度芳烃饱和途径 利用雅保 重芳烃改质技术的优点是 重芳烃收率与密度降低能达到最 大程度 同时氢耗量最低 石脑油和 LPG 的收率最低 并且 反应器温升可控 采用雅保重芳烃改质技术 不需要加氢裂 化催化剂 只使用芳烃深度加氢的高活性催化剂 3 2 影响加氢精制改质效果的主要因素影响加氢精制改质效果的主要因素 影响加氢效果的主要因素有反应温度 反应压力 氢油比 空速及催化剂活性 原料油性质等 3 2 1 温度 加氢反应是放热反应 提高温度对加氢反应化学平衡是不利 的 但有利于脱氢和裂化反应 在一定范围内提高温度 可以加 快反应速度 同时 随着运转时间的延续 催化剂活性下降 也 需提高温度予以补偿 但是温度过高 超过 416 易产生过多 的裂化反应 增加催化剂积炭 产品液收率低 较低的温度 从 化学平衡的角度来看是有利的 但温度低 反应速度慢 如果反 应温度太低 会造成反应速度太慢 而失去经济意义 3 2 2 压力 在加氢过程中 有效的压力不是总压而是氢分压 由于加氢 反应是体积缩小的反应 提高压力 有利于加氢反应的进行 还 可以减少缩合和迭合反应 并改善碳平衡有利于减少催化剂结焦 而且反应速度将随着氢分压上升而上升 但反应压力高会促进加 氢裂化反应的进行 选择性变差 因而造成液收率下降 耗氢增 加 氢纯度降低 过高的压力会增加设备投资和操作费用 同时 对设备制造也带来一定的困难 3 2 3 空速 空速提高意味着加大处理量 提高空速 则油品在催化剂表面 的停留时间会变短 精制效果相应变差 反之降低空速即减少加 工量 精制效果相对上升 但停留时间过长 会造成裂化反应加 剧 增加耗氢和催化剂积炭 同时也降低了装置的实际处理能力 3 2 4 氢油比 大量的氢气通过反应器可以把反应的生成热携带出来 起着保 护催化剂的作用 保证反应器内温度平衡 由于加氢过程中大量 的氢气与原料混合 使原料通过催化剂床层时 分布更均匀 提 高氢油比 有利于加氢反应 因为氢气与原料的分子比增加了 原料分子浓度增加 则有利于反应向生成物方向进行 既提高了 产品质量 又减少了催化剂结焦 但是氢油比过大 原料与催化 剂接触时间缩短 反过来又不利于加氢反应 加氢深度下降 系 统压降也增加 因此 加氢氢油比的选择要适当 要考虑综合因 素 3 2 5 催化剂 催化剂是决定加氢精制改质改质效果的关键因素之一 选择使 用高活性 选择性好的催化剂可以在较缓和的条件下达到同样的 精制改质效果 3 2 6 原料油性质 原料油的性质决定加氢精制改质的反应方向和放出热 量的大小 它是决定氢油比和反应温度的主要依据 原料油中 烯烃含量和干点上升 会加速催化剂的结焦 杂质含量特别是 氮含量上升 则要降低空速或提高温度以保证精制产品质量 烯烃和硫化物则反应热大 温升高 耗氢大 要适当提高氢油 比 3 3 工艺流程概述工艺流程概述 3 3 1 反应部分 自装置外来的原料油经原料油过滤器 FI4101A B 除去原料 中大于 25 m 的颗粒后 进入原料油 精制重芳烃换热器 E4106 换热 然后进入由燃料气保护的原料油缓冲 V4101 滤后原料油经原料油泵 P4101A B 升压后 在流 量控制下与混合氢混合 为防止和减少后续管线设备结垢 在 原料油缓冲罐和原料油泵入口管线之间注入阻垢剂 混合进料 经反应流出物 混合进料换热器 E4101A B 与反应流出物换热 后进入反应进料加热炉 F4101 加热至反应所需温度 再进入 加氢精制改质反应器 R4101 R4102 在催化剂作用下进行 加氢脱硫 脱氮 烯烃饱和及芳烃部分饱和等反应 精制反应 器设置二个催化剂床层 床层间设有注急冷氢设施 自 R4101 出来的反应流出物进入加氢改质反应器 R4102 再进 行深度脱芳反应 然后依次经反应流出物 混合进料换热器 E4101A B 反应流出物 低分油换热器 E4102A B 分别与 混合进料和低分油换热 再经反应流出物空冷器 A4101 冷却 后进入高压分离器 V4102 为了防止反应流出物在冷却过程中 析出铵盐 堵塞管道和设备 通过注水泵 P4102A B 将除盐 水分三路注入 E4101A B E4102A B 或 A4101 上游侧的管道 中 冷却后的反应流出物在 V4102 中进行气 油 水三相分离 V4102 顶部出来的循环氢经循环氢脱硫塔入口分液罐 V4104 分液后 进入循环氢脱硫塔 T4101 底部 T4101 设有 10 层浮阀 塔盘 自装置外来的贫溶剂 在给定的流量和液面串级控制下进 入溶剂缓冲罐 V4110 从 V4110 出来的贫溶剂经循环氢脱硫 塔贫溶剂泵 P4103A B 升压进入 T4101 第一层塔盘 脱硫后的 循环氢自 T4101 塔顶出来 经循环氢压缩机入口分液罐 V4105 分液后进入循环氢压缩机 C4101 升压 脱硫后的循环氢分四路 一路作为急冷氢去加氢精制反应器 R4101 控制反应器第二床 层温度 另一路去加氢改质反应器 R4102 控制反应器第一 第二 床层温度 第三路与来自新氢压缩机 C4102A B 出口的新氢 混合成为混合氢 T4101 底富胺液在 T4101 液位控制下经过调节 阀减压后进入富溶剂闪蒸罐 V4305 闪蒸后硫化氢气体进入 酸性气线 富液送出装置外再生 自 V4102 底部出来的油相在液 位控制下进入低压分离器 V4103 V4103 闪蒸出的低分气进 入低压瓦斯线 低分油经 E4102 与反应流出物换热后至低分油 精制重芳烃换热器换热后进入分馏部分 高 低压分离器底部排 出的含硫污水送至含硫污水罐 V4304 靠自压与分馏部分排出 的酸性水合并后送出装置 自装置外来的氢气经新氢压缩机入口分液罐 V4102 分液后 进入 C4102A B 经两级升压后与循环氢压缩机 C4101 出口其 中一路循环氢混合 3 3 2 分馏稳定部分 A 自反应部分来的低分油经反应流出物 低分油换热器 E4102A B 精制重芳烃 低分油换热器 E 4201A B 与精制 重芳烃换热后 进入分馏塔 T4201 第十二层塔盘 产品分馏 塔的热源由分馏塔底重沸炉 F4201 提供 重沸油依次经分馏 塔底重沸炉泵 P4202A B 升压 F4201 加热后返回塔底 产品分馏塔顶油气经产品分馏塔顶空冷器 A4201 产品分 馏塔顶后冷器 E4203 冷凝冷却至 40 后进入产品分馏塔顶 回流罐 V4201 中 V4201 的压力通过调节 PIC4231 来控制 从而使罐的操作压力保持稳定 由 V4201 底部抽出的塔顶液经 产品分馏塔顶回流泵 P4203A B 升压后分成两路 一路在流 量和分馏塔顶温度串级控制下作为 T4201 的塔顶回流 另一路 在 V4201 液位控制下作为加氢石脑油产品送到稳定塔 T4202 产品分馏塔底油经重芳烃泵 P4201A B 升压后 依次经 E4205 E4201A B E4207 和 E4106 精制重芳烃空冷器 A4203 换热 冷却后作为精制重芳烃产品送出装置 B 石脑油稳定系统 从分馏塔顶回流罐 V4201 来的粗轻芳烃经粗轻芳烃 稳定轻 芳烃换热器 E4202A B 后进入轻芳烃稳定塔 T4202 稳定塔 用精制重芳烃产品作重沸器热源 稳定塔塔顶油气经稳定塔顶空 冷器 A4202 水冷器 E4204 冷凝冷却至 40 进入稳定塔 顶回流罐 V4202 进行气 油 水三相分离 闪蒸出的气体与 分馏塔顶气一并送至重芳烃轻质化装置脱硫 含硫 含氨污水与 低压分离器 V4103 底部排出的污水一起送出装置外到酸性水 处理 油相经稳定塔顶回流泵 P4204A B 升压后分两路 一路 作为塔顶回流 另一路作为轻油出装置由工厂系统处理 稳定塔 塔底轻芳烃靠自压经粗轻芳烃 稳定轻芳烃换热器 E420A B 换 热后 经稳定轻芳烃空冷器 A4204 稳定轻芳烃水冷器 E4206 冷却至约 40 出装置 3 3 3 脱硫部分 自高压分离器 V4102 来的硫化氢气体循环氢分液罐 V4104 分液后 进入干气脱硫塔 T4101 下部 贫液自富 液再生装置来 经贫溶剂加热器 E4107 加热至 55 C 进入 贫溶剂缓冲罐 V4110 经贫溶剂泵 P4103A B 加压后进入 T4101 顶部 将干气中的硫带走后 循环氢脱硫塔底富液送出 装置外再生 3 3 4 催化剂活化 为了使催化剂具有高活性 新鲜的或再生后的催化剂在使用前 都必须进行预硫化 本设计采用液相硫化方法 以催化重芳烃 为硫化油 二甲基二硫化物 DMDS 为硫化剂 第四章第四章 装置工艺设计参数装置工艺设计参数 4 1 原料油性质原料油性质 该装置的设计原料为催化重芳烃和重芳烃轻质化轻芳烃 重芳 烃轻质化重芳烃的混合油 原料油的性质见表 4 1 原料油构成和性质 表 4 1 催化重芳 烃 重芳烃轻 质化轻芳烃 重芳烃轻 质化重芳烃 比例 451540 密度 20 g cm30 940 750 865 S 0 8 1 20 661 63 N 十六烷值2340 馏程 5 wt47167 10 wt67190 30 wt99229 50 wt129261 70 wt146286 90 wt167320 95 wt173336 4 1 2 新氢 所用新氢由制氢单元提供 其边界条件如下 温度 40 压力 2 5MPa g 组成见下表 3 2 新氢组成 表 3 2 组成H2N2 V 99 90 1 4 2 产品 4 2 1 塔顶气及低分气 塔顶气 低分气在送气柜装置脱硫后送往全厂燃料气管网 4 2 2 石脑油 石脑油送产品罐区作调和组分 其性质见表 4 3 4 2 3 重芳烃 重芳烃可作为重芳烃调和组分或直接作为产品出厂 其性 质见表 4 3 液体产品性质 表 4 3 产品石脑油重芳烃 切割范围 165 密度 20 g cm30 75490 8493 硫含量 g g 10 50 氮含量 g g 110 多环芳烃 W 10 十六烷值49 馏程 ASTM D86 IBP52171 10 74204 30 93248 50 115273 70 136306 90 155341 FBP164362 表 5 4 催化剂 反应压力 Mpa 反应器入口总压 反应器入口氢分压 进料量 104t a t h 催化剂装填量 m3 第一床层 RG 1 RN 10B 第二床层 RN 10B 第三床层 RN 10B RN 10B 总计 体积空速 h 1 反应温度 初期末期 第一床层 入口温度 出口温度 温升 第二床层 入口温度 出口温度 温升 第三床层 入口温度 出口温度 温升 催化剂床层平均温 度 总温升 反应器入口氢油比 Nm3 m3 化学氢耗 m 4 3 化学试剂性质化学试剂性质 4 3 1 缓蚀剂 分馏塔 稳定塔塔顶 H2S 含量较高 需要在塔顶管线注入缓蚀 剂减缓 H2S 的腐蚀 缓蚀剂拟选用 SF 121D 为水溶性 黄色或黄褐色液体 密度 20 0 85 0 95g cm3 对油品质量及装置操作本身无不良 影响 4 3 2 阻垢剂 阻垢剂拟选用GX 03D 型 为油溶性 棕红色油状液体 密 度 20 0 86 0 96g cm3 能有效阻止油品结垢 4 3 3 DMDS 二甲基二硫醚 分子式 C2H6S2 分子量 94 2 沸点 109 7 硫含量 m 68 分解温度 200 密度 20 1 063 g cm3 粘度 20 0 62 cp 溶解性 不溶于水 溶于乙醇 乙醚和烃类 分解温度390 对眼睛 皮肤有刺激性 毒性 LD50 mg kg 小鼠静脉 396 4 3 4 二硫化碳 分子式 CS2 分子量 76 密度 1 262 沸点 46 3 卫生允许最高浓度 mg L 0 01 二硫化碳是一种无色有恶臭气味的液体 其闪点 45 气体的 爆炸极限为 1 25 50 第五章第五章 装置开工操作装置开工操作 5 1 开工条件开工条件 5 1 1 装置施工项目全部结束 验收合格 达到引水 电 汽 风的条件 5 1 2 大型机组试运正常 5 1 3 落实好原材料的供应及产品去向 5 2 管线吹扫和冲洗管线吹扫和冲洗 5 2 1 目的 装置改造或大修后 设备 管线内部遗留焊渣及杂物 没 有施工的部位因停工时间长产生大量铁锈 为了保护设备 保证 开工顺利进行 必须用吹扫和冲洗的方法清除杂物 5 2 2 临氢系统爆破吹扫 试压 5 2 2 1 条件 a 装置施工项目全部结束 并验收合格 b 装置内公用工程已处理完毕 水 电 汽 风等随时可 用 5 2 2 2 准备工作 a 联系调度和相关单位 准备好合格氮气 b 通知机动 维修 环安等相关单位到现场 c 准备好爆破用的石棉板及法兰 d 检查好爆破管线的流程及系统压力表 5 2 2 3 操作步骤 a 爆破吹扫分0 3MPa及0 4MPa两个等级进行 先从0 3MPa 进行 b 卸开需爆破的管线末端 并上好石棉板 分段进行爆破 爆破位置为 混氢点 加热炉入口 反应入口 反应器出口 c 从压缩机入口引氮气 向系统充压至0 3Mpa或0 4Mpa 石棉板在小于规定压力前爆破 d 如系统内充压达到规定压力而石棉板仍未爆开 应卸净 系统内存压 降低石棉板厚度 或用刀在石棉板上画 字线 并适当重复第二步骤 e 反复进行多次爆破吹扫 管线干净后 即排出气体无黑 色杂质时爆破吹扫结束 5 2 2 4 注意事项 a 充压速度一定要求缓慢 爆破压力绝对不能超过0 5MPa b 爆破口前方应是开阔地带 人员远离爆破口 c 如石棉板过厚 在规定压力仍不破需处理时 应确认管线 内无存压 d 当管线震动过大时 降低爆破压力 待加固后重新爆破吹 扫 e 对需爆破吹扫管线相邻的管线进行详细检查 以免震坏 其它管线 5 3 分馏开工分馏开工 5 3 1 冷循环建立 a 分馏系统吹扫贯通完毕后 即可建立冷循环 b 冷循环流程 开原料油泵向分馏进料 当 T 4201 液面建立起来后 开塔底泵 P 4201A B 走短循环线返回 T 4201 当分馏部分液面相对稳定后 停原料油泵 c 开塔底重沸炉泵 P 4202A B 点炉 F 4201 分馏塔升温以 25 30 h 的速度升温 把炉出口温度升至 190 左右 当 T4201 底温度达 180 时 开始向 T4201 底部吹汽提蒸汽 当 T4201 顶温度大于 70 时 启 A4201 风机 向 E4203 引循环水 并保证冷后温度在 40 左右 V4201 建立起液面后 启 P4203A B 打回流 V4201 建立起界面后 开始酸水外送 注意控 制好 V4201 界面在 30 5 左右 不可过高 以免造成回流带水 也不可过低 装置建立大循环且反应 分馏各操作系统正常后 联系化验分析重芳烃质量 合格后重芳烃改至产品罐 大循环操 作结束 5 3 2 稳定系统开工 开工程序及操作法 稳定系统N2气密 置换合格 O2体积含量 0 5 后 方可 进油 引罐区轻芳烃建立液位 在稳定塔顶系统建立液面 50 控制好顶温的前提下 V4202开始向T4202引油建立液 位 当T4202底温度达180 时 开始向T4202底部吹汽 随着温 度的升高 当T4202顶温大于70 时 启动稳定塔顶空冷器A4202 向 E4204引循环水 V4202建立起液面后 启P4204A B打回流 按上述流程改好 并联系仪表工投用各流量 液位等控制系 统 5 4 自动控制方案自动控制方案 5 4 1 本装置采用的自动控制方案为经长期实际应用 稳妥可 靠的成熟方案 主要以单回路控制为主 还有部分串级控制 分 程控制等复杂控制方案 本装置主要控制方案说明如下 5 4 1 1 原料缓冲罐设液位控制回路 控制原料油进料 罐顶 氮封设分程控制回路 5 4 1 2 反应进料泵入口设流量控制回路 5 4 1 3 反冲洗污油罐设有液位开关 液位高报警时 自动启 动反冲洗污油泵 5 4 1 4 反冲洗过滤器控制系统随过滤器带 5 4 1 5 反应产物与低分油换热器设温度控制回路 调节换热 器跨线流量来控制低分油去稳定塔的温度 5 4 1 6 原料进加热炉的温度通过出原料进料泵的流量调节 5 4 1 7 反应进料加热炉两路混氢原料油的出口温度与燃料气 流量回路串级控制 5 4 1 8 反应进料加热炉设有负压指示 并设有氧化错氧含量 分析仪 监视加热炉的燃烧情况 以提高加热炉的热效率 5 4 1 9 加氢精制改质反应器各床层设有温度检测 5 4 1 10 加氢精制改质反应器的反应温度通过调节注急冷氢 的量来实现 为使反应器温度控制平稳 可靠 每个床层上设置 三支热电偶测量床层温度 注急冷氢的控制方案为切换操作 在 正常操作时采用床层的平均温度值进行控制 如果其中一支热电 的测量温度过高 则选高值来控制 从而达到防止反应器温度过 高影响产品质量及催化剂寿命的作用 5 4 1 11 加氢精制改质反应器设有差压指示 以测量顶底的 差压 5 4 1 12 高压分离器是加氢装置的高低压的重要分界线 液 位和界位均采用双套仪表 一套用于调节 另一套用于指示 并 设有报警 高压分离器的液位由反应产物的出口流量控制 界位 由含硫污水的出口流量控制 为确保安全生产 液位和界位调节 阀也分别设双套 5 4 1 13 氢压缩机出口新氢返回流量控制高压分离罐顶压力 5 4 1 14 低压分离器设有液位和界位控制 液位由低分油的 出口流量控制 界位由含硫污水的出口流量控制 5 4 1 15 注水罐顶设燃料气气封分程控制回路 5 4 1 16 注水泵设流量控制回路 5 4 1 17 分馏塔 稳定塔顶温度与塔顶回流流量串级控制 分馏 稳定塔蒸汽设有流量控制 塔底液位由精制重芳烃出装置 流量控制和稳定轻芳烃出装置流量控制 5 4 1 18 分馏塔顶回流罐的液位由石脑油出进稳定塔流量控 制 罐顶含硫气体流量控制分馏塔顶压力 5 4 2 随设备成套供货仪表 5 4 2 1 本装置设有自动反冲洗过滤器 系统内仪表随设备成 套供货 5 4 2 2 循环氢压缩机和新氢压缩机机组仪表随压缩机成套 5 4 2 3 本装置根据工艺要求和安全保护要求设有紧急联锁停 车系统 ESD 以确保压缩机等关键设备和整个装置的安全运行 5 55 5 装置自动化的安全措施装置自动化的安全措施 5 5 1 本装置由于其工艺操作的特点 在开 停工和生产过程 中较危险 为保证操作人员和生产装置的安全 本设计装置及机 组分别设置紧急停车系统 ESD 5 5 2 在爆炸危险区内安装的电动仪表严格符合该区的防爆要 求 5 5 3 在可能有可燃气体或有毒气体泄漏的地方设置可燃气体 或有毒气体检测报警仪 第六章第六章 停工操作法停工操作法 6 1 装置正常停工的条件及准备工作装置正常停工的条件及准备工作 6 1 1 装置周期生产任务完成 按计划要求时间进行停工 6 1 2 按调度指令装置进行正常停工 6 1 3 与调度 中转等单位联系 改通退油线及退油罐 6 1 4 准备好停工方案及盲板 6 1 5 联系调度 制氢 准备好置换吹扫用的 N2及高温部位 螺栓所浇的废机油 6 1 6 通知电工 仪表工 钳工做好全装置的停工准备工作 6 2 停工停工 6 2 1 反应岗位降温 减停油 热氢循环 a 将反应器入口温度按 25 h 降低至 280 同时系统 分多次降量 b 将 T 4201 底油改入 V4101 入口 待各液面相对稳定后 停原料油泵 系统改长循环 循环一小时左右可以停反应进料泵 P4101A B 将重芳烃改入 V4103 改为分馏系统短循环 反应系 统热氢循环带油三小时 反应停油两小时后 停注水泵 P4102A B c 反应入口温度以 20 25 h 的速度降温至 200 并可 以适当降低反应压力 进行热氢循环 在此期间高温法兰浇机油 d 热氢循环 48 小时以上 高分液面不变表示热氢循环结束 e 反应系统以 1 0Mpa h 的速度向火炬系统降至 2 8Mpa 继续 将反应入口温度 TI1121 降至 150 熄加热炉 炉膛吹蒸气 停 新氢机 停机后关闭新氢入装置阀 当床层温度低于 100 时停 循环机 高分压力以 2 0MPa h 的速度降至 0 5MPa 将高分油减 空 关闭液控阀 6 2 2 系统氮气置换 a 系统可进行抽空处理 当系统压力为 0 05MPa 时进行 N2置 换 置换方法 步骤同开工类似 b 系统置换结束后 保留压力 0 1MPa 通知化验在指定 点采样做爆炸分析 合格后用氮气将系统密封 c 通知检修按停工方案要求加盲板 6 2 3 分馏岗位的循环降温 a 系统短循环后 停 T 4201 T 4202 吹汽 如果塔液面满 可从不合格油线改出部分重芳烃 轻芳烃从出装置线改为全回流 关闭粗轻芳烃出装置阀 c 当 T 4201 顶温度 100 时 停 T 4201 顶回流 6 2 4 退油 顶线 吹扫 a 循环降温结束 将 T 4201 及管线内存油走不合格油线 出装置 b 开原料油泵将 V4101 的存油全部抽回罐区 c 退油结束后 给汽对系统进行蒸汽吹扫 f 蒸汽吹扫时 看见蒸汽为贯通 g 蒸汽吹扫时间必须大于 48h 6 2 5 公用系统的蒸汽吹扫 a 加热炉熄火后 应同时对燃料气线进行蒸汽吹扫 b 瓦斯线的吹扫流程与开工部分一样 c 蒸汽吹扫时间应大于 48h d 蒸汽吹扫结束后 通知检修按停工方案 瓦斯进装置边界八 字盲板掉向 6 3 装置停工及开工时应拆装盲板见表装置停工及开工时应拆装盲板见表 17 表 17 装置开停工拆装盲板明细表 序 号 部 位介 质规 格 1 混合进料自罐区来 催化 重芳烃轻质 化混合油 3 蒸汽到原料油泵入 口 蒸汽 6 4 紧急停工紧急停工 6 4 1 紧急停工原则 在出现设备故障 操作异常或发生火灾等事故时需要进行紧 急停工 无论停工原因是什么 都应在保证安全的前提下注意做 到以下几点 1 迅速停炉熄火 避免催化剂长时间处于高温状态 2 尽可能在氢气循环下降温以保护催化剂 3 尽可能保证反应器为正压 氮气置换后应保持反应器压力 0 5MPa 以避免催化剂转变为氧化态 这样 在装置再次开 工时只需在进料中补充少量硫化剂即可保证催化剂活性 4 装置卸压应严格按照操作规程执行 卸压速度 0 02 MPa min 卸压过快会引起催化剂破碎 5 立即通知相关单位和岗位做好应急准备 6 4 2 紧急停工的一般步骤 遇到无法切断火源的火灾 无法切断的管线破裂 设备严重漏 损及床层严重超温等重大恶性事故 必须按紧急停工处理 步骤 如下 1 加热炉熄火 停燃料气 2 停进原料油 3 停新氢压缩机 4 停循环气压缩机 开循环气旁路 5 停注水 6 开紧急放空 7 注意高分减油 6 4 3 停工注意事项 1 1 遵守先降温后降量的原则 防止反应器超温 2 2 为避免催化剂损坏 在反应器停止进料后 应以最大量的 循环氢流率继续保持系统循环 直到进料管线及反应器中的油吹 扫干净时为止 3 3 为避免形成爆炸性混合物 反应系统必须用氮气进行全面 反复的吹扫 在打开反应器以前 必须把反应器最高点温度冷却 到 40 以下 4 4 停工时应严格控制降温降压速度 5 5 煤油吹扫过程中 对各泵出 入口过滤器等法兰连接处要 认真巡检 防止煤油泄漏着火 发生事故 6 6 防止高倾点物料在设备和管线中凝固 7 7 停工期间吹扫点较多 要穿戴好劳保 以免烫伤 8 8 降温 降压中 对 CrMo 材质的设备严格遵守其技术 规范要求 9 9 对管线的吹扫要做好详细记录 6 4 4 卸催化剂 催化剂可以通过打开安装在每一反应器底部封头的卸料口卸出 反应器的催化剂床层之间 联接了一根卸料管 穿过床层间的内 件 当催化剂卸料口被打开时 反应器中的大部分催化剂将会排 出 残留在反应器顶部床层中的催化剂很可能会结块 或者复盖 一层硬壳 卸料之前必须打碎 假如结块的催化剂不能流出卸料 口 可以用一根长棒通过卸料口向上插入反应器 捣出催化剂 假如用棒捅了以后仍不能通过卸料口 则不得不用吊桶或抽真空 的办法从反应器顶部将催化剂卸出 废的加氢处理催化剂从反应 器中卸出后能够自燃 尤其在反应器入口可能有大量会自燃的硫 化铁 在与空气接触时 自燃着火的潜在危险被覆盖 当催化剂从反应器中卸出时 应采取保护措施 在卸催化剂的时候 继续用氮气吹扫使空气不能进入反应器 而且 假如废催化剂不能立即装入有盖子的桶中 当它从反应器 中卸出时用水喷淋 以急冷发生的任何放热反应 6 4 4 1 卸剂条件 1 1 反应系统已按停工步骤停工并已充分冷却 2 2 反应系统已用氮气吹扫置换合格 3 3 反应器已用盲板与系统隔离 6 4 4 2 准备工作 1 1 将工作场地 反应器周围清扫干净 2 2 准备好卸料所用设备及用品 3 3 学习卸料方案 做好安全教育工作 组织好人员 明 确每个人的职责与要求 6 4 4 3 在惰性气 氮气 气氛中卸出残余的催化剂 当催化剂已经停止从反应器底部排出时 用氮气吹扫以防空气 进入反应器 在打开内部人孔和卸催化剂时继续用氮气吹扫 剩 余可以扫入或铲入卸料管 或用抽空等办法卸出 进入反应器惰性气氛中工作的人员应提供安全的呼吸保护器具 由于进或出反应器需要一段较长时间 在反应器内部活动的空间 限制 因此 呼吸器具应包括足以使工作人员在主供风源出故障 的情况下逃出反应器的备用风源 6 4 4 4 在空气气氛中卸出残余的催化剂 停工期间 如果催化剂还能放出有毒气体 那么 不论工作人 员在反应器中工作 还是在处理催化剂时都必须使用呼吸器具 进入反应器的工作人员不管是否使用了呼吸器具都必须有一紧急 风源 用软管送到工作面 保证所有微量催化剂和残留物质都从反应器中除去 除净残留 催化剂后 必须彻底清扫并用水冲洗反应器 应特别注意清扫催 化剂支撑筛网和急冷氢分布环 否则装置开工后可能产生过大的 反应器压降或流量分布不均匀 在更换后的催化剂装填之前 必须保证反应器是干燥的 保证 所有微量冲洗水已被除去用干燥空气或氮气吹扫反应器 6 4 4 5 局部更换催化剂 进料中铁或钙和其它固体颗粒的大量沉积会引起反应器催化 剂床层顶部堵塞 如果反应器压降增加 表明堵塞程度发展 当 反应器压降接近设计限度值时 将有必要停车更换催化剂顶层 催化剂的部分更换应采用以下步骤 更换反应器中的催化剂时 应注意预防措施 通过顶部人孔进 入反应器 在铲入或抽入吊桶卸出顶层催化剂时 反应器的顶部 必须连续用氮气吹扫 把吊桶的催化剂倒入桶中 可以在催化剂 桶上设置一些喷淋 卸出催化剂之前 床层顶部应仔细检查 而 且只是结成硬皮的或结块的催化剂才卸出 第七章第七章 加热炉系统操作法加热炉系统操作法 7 1 加热炉简介加热炉简介 7 1 1 概述 本装置共有两台加热炉 F4101 反应进料加热炉 设计热负荷 为 5400kW F4201 产品分馏塔底重沸炉 设计热负荷为 12200kW 两台加热炉设有一套烟气余热回收系统 包括余热回 收系统在内的总体 7 1 2 设计简介 7 1 2 1 反应进料加热炉 反应进料加热炉 F4101 为单面辐射立管式立式圆筒对流型辐射 炉 介质分两管程从对流段进入加热炉 经对流室加热后进辐射 室 从辐射室顶部出加热炉 该加热炉的辐射和对流炉管规格均为 168 3x10 97 min 材 质为 TP347 对流段采用翅片管强化传热 反应进料加热炉 F4101 设计数据表见表 7 1 表 7 1 反应进料加热炉 F4101 设计数据表 名 称 及 编 号反应进料加热炉 F4101 介质名称原料油 混合氢 辐射段对流段 炉管部位 入口出口入口出口 温度 274330 296 6 操作条 件压力MPa G 10 1 5 介质流量 Kg h 137569 设计热负荷 MW5 4 设计炉管外表面热强度 W m22928629412 介质质量流速 kg m2 s 1136 压降 KPa 550 0 05 过剩空气系数 1 15 1 15 排烟温度 172 燃料油 kg h 用 量 燃料气m3n h 745 炉管型式及材料光管 TP347光管 翅片管 TP321H TP321 炉管根数 x 程数 x 排数 36x2x1 32x2x4 排 炉管外径 x 厚度 mmxm m 168 3x10 97 min 219x10 炉管有效长度 mm70003000 炉管传热面积 m213351 管心距 x 排心距 mmxm m 304 管心距 304 加 热 炉 构 造 燃烧器形式及数量台底烧 4 台 回收方法集中回收 管子形式及材料热管 管束 余 热 回 收 管子外径 x 厚度 mm 传热面积 m2 回收余热 kW 加热炉热效率 90 7 1 2 2 产品分馏塔底重沸炉 产品分馏塔底重沸炉 F4201 为单面辐射立管式立式圆筒对流型 辐射炉 加热介质分四管程从对流段上部进入加热炉 经对流段 加热后进入辐射段 从辐射室出加热炉 另有部分低压蒸汽 1 管程 在对流段加热 产品分馏塔底重沸炉辐射和对流段炉管规格均为 152x8 材质 为 15CrMo 产品分馏塔底重沸炉 F4201 设计数据表见表 6 2 表 6 2 产品分馏塔底重沸炉 F4201 设计数据表 名 称 及 编 号产品分馏塔底重沸炉 F4201 介质名称石脑油 重芳烃 石脑油 重芳烃 辐射段对流段 蒸汽 石脑油 重 芳烃 石脑油 重 芳烃 蒸汽 炉管部位 入 口 出 口 入 口 出 口 入 口 出 口 温度 35 0 7 33 0 2 17 0 23 2操作 条件 压力 KPa G 40 0 60 7 65 0 63 5 介质流量 Kg h 3672004900 设计热负荷 MW12 20 195 设计炉管外表面热 强度 W m 2 30743157099286 介质质量流速 kg m 2 s 1755175593 6 压降 KPa 207 0 1 15 过剩空气系数 1 15 1 15 排烟温度 172 1 15 用 量 燃料油 kg h 燃料气 m3n h 1664 炉管型式及材 料 光管 15CrMo 翘片管 光 管 15CrMo 15CrMo 翘片管 15CrMo 炉管根数 X 程 数 X 排数 56X4 X1 64 24 X 4 X 11 18X 1X 1 炉管外径 x 厚 度 mmx mmm 152 8 152x0 0 8 152x0 0 8 炉管有效长度 mm1050054065406 炉管传热面积 m228122721 管心距 x 排心 距 mmx mm m 304 管心 距 275275 加 热 炉 构 造 燃烧器形式及 数量 台 10 回收方法集中回收 管子形式及材 料管子外径 x 厚 度 mm 传热面积 m2 余 热 回 收 余热回收 kW 加热炉热效率 90 7 1 3 余热回收系统 采用下置式热管空气预热器回收系统回收烟气余热 空气 预热器设置在地面 余热回收系统由扰梳子 热管复合空气预热 器 鼓风机 引风机 相应的烟风道及挡板组成 冷空气由鼓风 机送入热管空气预热器换热后经热风道供炉底燃烧器用回 收系 统烟道均采用轻质浇注料做衬里 热风道用岩棉板外包铝皮进行 保温 引风机 鼓风机采用联锁控制 来自对流室热烟气经热烟 道入热管空气预热器与空气换热后 由引烟机排入冷烟道 返回 炉顶烟囱排入大气 高温低温风道设置旁通风道 保证加热炉的长周期平稳 运行 加热炉炉底热风道上设有气动自控快开风门 快开风门与 鼓风机连锁 当鼓风机出现故障时快开风门打开 燃烧器由强制 通风转为自然通风 以维持加热炉运行 7 1 4 本操作和控制要求 7 1 4 1 烟囱上部有密封档板 当余热回收系统正常时 密封 挡板处于关闭状态 当余热回收系统发生故障时 可在仪表间遥 控打开密封挡板及风道上的风门 停鼓风机及引烟机系统改自然 通风 7 1 4 2 调节烟道档板控制负压在 20 40Pa 下操作 7 1 4 3 加热炉各支风道没有调节阀 可根据辐射室含量带分 析仪读数要调节风量 7 1 4 4 每个燃烧器均有手动风门 用以分配机控制风量 7 1 4 5 风机启动时入口档板应处于关闭状态 在正常运行时 根据加热炉负荷大小进行调节 7 2 加热炉系统操作法加热炉系统操作法 7 2 1 加热炉点炉操作 7 2 1 1 点火前的准备工作 a 检查炉管 弯头 防爆门 火嘴 热偶等完好 三门一板 调试完 b 检查瓦斯系统管线及附件 压力表 阻火器 阀门等 应完好 c 引蒸汽到炉前 d 检查空气预热器系统 通风机 引烟机加油 e 准备好点火工具 f 按检查制度落实好点火前的准备工作 7 2 1 2 引瓦斯入装置 a 先引汽吹扫瓦斯系统 在放空阀处放空 吹扫时间不少于 30 分钟 b 吹扫完毕后 将压力泄掉 放尽存水 改通瓦斯流程 引进 V4306 用加热炉瓦斯放空阀放空 置换后关闭 联系化验分析 氧含量 1 c 联系仪表投用瓦斯压控流量控制 7 2 1 3 点火步骤 a 打开自然风门 空气回收系统风道上蝶阀置全关位置 打开 加热炉烟囱上部的密封挡板 b 引