300万吨年直馏柴油加氢精制装置简介.ppt

独山子石化1000万吨 年炼油工程新区炼油第一联合装置300 104t a直馏柴油加氢精制装置简介 目录 一 装置概述二 公用工程情况三 工艺流程介绍及工艺特点四 原料及主要产品性质五 主要自动控制方案六 装置联锁方案七 主要设备及引进设备简介八 电气 一 概述 独山子石化1000万吨 年炼油及120万吨 年乙烯技术改造工程 炼油部分 第一联合装置包括四个装置 即 200 104t a加氢裂化 300 104t a直馏柴油加氢精制 80 104t a催焦化柴油加氢精制 8 104m3n h制氢 其中300 104t a直馏柴油加氢精制装置的原料为1000 104t a常减压蒸馏装置直馏柴油 开工近期生产硫含量 50ppm的精制柴油产品 最终设计目标生产硫含量 10ppm 多环芳烃 2v 的精制柴油产品 一 概述 300 104t a直馏柴油加氢精制装置由反应部分 包括压缩机 分馏部分及公用工程三部分构成 装置界区内的全部工程内容 由中国石化洛阳石化工程公司设计 装置采用UOP公司的最新柴油加氢精制工艺技术 工艺包由UOP公司提供 1 1 设计单位和工艺技术 一 概述 公称规模300 104t a实际处理量306 5 104t a年开工时数8400h操作弹性50 110 1 2 装置能力 1 3 平面布置及占地平面布置在满足有关防火 防爆及安全卫生标准和规范要求的前提下 尽量采用露天化 集中化和按流程布置 并考虑同类设备相对集中 以达到减少占地 节约投资 降低能耗 便于安全生产操作和检修管理 实现安全生产的目的 装置占地 230 90 20700m2 含催焦化柴油加氢精制 一 概述 一 概述 1 4 装置定员 1 5 主要操作条件 一 概述 一 概述 1 6 引进设备材料 一 概述 1 7 进出装置物料走向 二 公用工程消耗及辅助设施 8 1公用工程 该装置和80 104t a催焦化柴油加氢精制共用地上公用工程设施 这两套装置再和200 104t a加氢裂化装置共用地下公用工程设施 该装置与同时建设的常减压 焦化 加氢裂化 制氢 催焦化柴油加氢精制等装置共用一个中心控制室 生产办公楼及有关生活设施 二 公用工程消耗及辅助设施 8 2公用工程消耗 装置能耗 408 63MJ 吨原料 9 8 104kcal t原料 二 公用工程消耗及辅助设施 8 3能耗分析 8 4 辅助材料消耗 二 公用工程消耗及辅助设施 3 1 催化剂 精制催化剂 UF 120保护剂 TK 10 TK 711 三 工艺流程介绍及工艺特点 3 2 1 工艺流程反应部分流程简图 原料油 常减压 加氢精制反应器 原料油 罐区 循环氢压缩机 反应进料加热炉 原料油缓冲罐 原料油泵 反应流出物空冷器 反应流出物 热循环氢换热器 新氢压缩机入口分液罐 原料油过滤器 至精制柴油 汽提塔进料换热器 新氢 高压分离器 新氢氢压缩机 循环氢压缩机入口分液罐 低压分离器 反应流出物 热原料油换热器 反应流出物 循环氢换热器 自精制柴油 汽提塔进料换热器来 反应流出物 汽提塔进料换热器 反应流出物 原料油换热器 至汽提塔 原料油泵液力透平 低分气至加氢裂化 注水 酸性水至汽提 3 2 2 工艺流程分馏部分流程简图 干气至加氢裂化 汽提塔顶空冷器 汽提塔顶回流罐 精制柴油泵 产品空冷器 汽提塔顶后冷器 含硫污水 汽提塔 自反应流出物 汽提塔进料换热器来 中压蒸汽 含油污水 酸性水去汽提 酸性水泵 精制柴油去罐区 精制柴油聚结器 汽提塔顶回流泵 至反应流出物 汽提塔进料换热器 自低压分离器来 1 反应部分采用冷高分流程 2 为防止原料油与空气接触生成聚合物和胶质 引起换热器结垢 原料油缓冲罐采用脱硫干气进行气封 3 原料油和混合氢分别与反应流出物换热后在炉前混合 4 采用热壁加氢反应器 反应器内构件采用UOP公司内构件 反应器为二床层 3 3工艺技术特点 3 3 1 1 反应部分流程 三 工艺流程介绍及工艺特点 5 反应器入口温度通过调节反应进料加热炉燃料来控制 6 在反应流出物进入空冷器 及E 104 前注入除氧水来溶解铵盐 避免铵盐结晶析出 7 为确保催化剂 高压设备和操作人员的安全 在冷高压分离器上设有紧急泄压设施 8 新氢压缩机 循环氢压缩机为组合式往复压缩机组 由同步电机驱动 一开一备 3 3 工艺技术特点 3 3 1 2反应部分流程 三 工艺流程介绍及工艺特点 9 为充分回收能量 在高压分离器和低压分离器之间设置液力透平 用于驱动原料油泵 该泵一台由液力透平和增安异步电机联合驱动 一台由增安异步电机单独驱动 10 低分气送至加氢裂化装置脱硫后至制氢装置PSA回收氢气 11 催化剂预硫化采用液相硫化方法 再生按器外再生考虑 3 3 工艺技术特点 3 3 1 3反应部分流程 三 工艺流程介绍及工艺特点 1 分馏部分采用单塔汽提流程 塔底采用1 0MPa蒸汽汽提 2 产品汽提塔塔顶馏出H2 H2S和轻烃 塔顶酸性气送加氢裂化装置脱硫 3 汽提塔顶设注缓蚀剂设施 减轻塔顶流出物中硫化氢对汽提塔顶系统腐蚀 4 设置柴油聚结器 使产品满足水含量要求 3 3 工艺技术特点 3 3 2 分馏部分流程 三 工艺流程介绍及工艺特点 3 4 1 主要操作条件 入口温度 324 328出口温度 344 351 反应进料加热炉 SOR EOR 三 工艺流程介绍及工艺特点 3 4 2 主要工艺操作条件 入口温度 40入口压力MPa G 2 37出口压力MPa G 8 47 新氢压缩机 入口温度 54入口压力MPa G 5 67出口压力MPa G 8 44 循环氢压缩机 循环氢及新氢压缩机 三 工艺流程介绍及工艺特点 3 4 3 主要工艺操作条件 三 工艺流程介绍及工艺特点 3 5 1 开工近期运转初期物料平衡表 入方 三 工艺流程介绍及工艺特点 3 5 2 开工近期运转初期物料平衡表 出方 三 工艺流程介绍及工艺特点 三 工艺流程介绍及工艺特点 3 6 1 开工近期运转末期物料平衡表 入方 3 6 2 开工近期运转末期物料平衡表 出方 三 工艺流程介绍及工艺特点 四 原料及主要产品性质 300 104t a直馏柴油加氢精制装置的原料为1000 104t a常减压蒸馏装置直馏柴油 其主要性质见下表 进装置温度 90 其中20 wt为50 冷进料 80 wt为100 热进料 进装置压力 0 75MPa G 2 1 原料油 四 原料及主要产品性质 2 1 1 原料油性质 四 原料及主要产品性质 2 1 2 原料油性质 四 原料及主要产品性质 2 1 3 原料油性质 为估计值 装置所需新氢由制氢装置提供 进装置温度 40 进装置压力 2 4MPa G 四 原料及主要产品性质 2 2 新氢 2 3 柴油产品 130 380 馏分 优质柴油可作为柴油调和组分或直接作为产品出厂 出装置温度45 出装置压力0 6MPa G 四 原料及主要产品性质 2 3 1 1 开工近期精制柴油产品 四 原料及主要产品性质 2 3 1 2 开工近期精制柴油产品 四 原料及主要产品性质 2 3 1 3 开工近期精制柴油产品 四 原料及主要产品性质 2 3 2 1 最终设计目标精制柴油产品 四 原料及主要产品性质 2 3 2 2 最终设计目标精制柴油产品 四 原料及主要产品性质 2 3 2 3 最终设计目标精制柴油产品 四 原料及主要产品性质 2 4 1 开工近期粗石脑油产品 四 原料及主要产品性质 2 4 2 最终设计目标粗石脑油产品 四 原料及主要产品性质 五 主要自控方案 5 1 装置的自动控制水平 本装置采用不同功用 相对独立的计算机系统 1 集散控制系统 DCS 2 安全仪表系统 SIS 3 可燃气和有毒气体检测系统 FGDS 包括 5 1 1 DCS系统 采用功能完善 技术先进的集散控制系统 DCS 对工艺数据实时处理 完成生产过程的实时控制和报警 在控制策略上 基本采用常规控制方案 也可利用DCS丰富的功能实现较为复杂的计算和控制 由于工艺过程较为简单 暂不实施先进控制及优化控制 五 主要自控方案 五 主要自控方案 5 1 2 SIS和FGDS系统 对于工艺越限或设备故障可能导致的人员或环境危害 或可能对装置主要设备造成严重生产损失或经济损失的 将由单独的安全仪表系统 SIS 进行保护 SIS主要依靠以PLC为核心的安全 冗余 容错的高可靠性系统实现 DCS和SIS通过总线进行实时通讯 按照规范要求在工艺装置区域内设置必要的可燃气 有毒气检测器 并在中心控制室内集中进行监视和报警 可燃气和有毒气体检测系统 FGDS 独立于DCS设置 五 主要自控方案 5 2 主要控制方案 1 加热炉燃烧控制 交叉限幅控制 2 多路流量均衡控制 3 反应压力控制 4 反应温度监视和控制 5 高压分离器液位控制 五 主要自控方案 5 2 1 加热炉燃烧控制 交叉限幅控制 五 主要自控方案 5 2 2 多路流量均衡控制 五 主要自控方案 5 2 3 反应压力控制 五 主要自控方案 5 2 4 反应温度监视和控制 5 2 5 高压分离器液位控制 五 主要自控方案 五 主要自控方案 5 2 5 高压分离器液位控制 六 装置联锁方案 5 3 自动保护联锁系统 主要联锁因果关系见下表 六 装置联锁方案 5 3 自动保护联锁系统 序号 事故内容 进料泵 加热炉 反应进料 循环氢压缩机 新氢压缩机 紧急泄压 冲洗水泵 冲洗水阀 液力透平 七 主要设备及引进设备简介 4 1 1 反应器 加氢精制反应器 10212 R 101 设有两个催化剂床层 每个床层在不同部位均设有四个热电偶开口 两个催化剂床层间有冷氢注入口 反应器内设入口扩散器 顶部分配盘 支承格栅 再分配盘和出口收集器 加氢精制反应器的介质为油 油气 H2 H2S NH3 最高操作温度和操作压力分别为 370 7 12MPa 设计温度和压力分别为 400 8 15MPa 加氢精制反应器采用热壁板焊结构 并按应力分析法进行设计 按照APIRP941 2004的选材原则 加氢反应器的主体材料选用21 4Cr 1Mo板 内壁堆焊不锈钢耐蚀层以抵抗高温H2S的腐蚀 堆焊层材料为TP 309L TP 347 厚度6 5mm 其中TP 347最小有效厚度3mm 反应器内件材料采用0Cr18Ni10Ti 4 1 2 反应器 七 主要设备及引进设备简介 4 1 3 反应器 七 主要设备及引进设备简介 4 2 1 高压换热器 本装置共有11台高压换热器 分别是 反应流出物 热循环氢换热器 10212 E 101 反应流出物 热原料油换热器 10212 E 102A D 反应流出物 冷循环氢换热器 10212 E 103 反应流出物 冷原料油换热器 10212 E 104A C 反应流出物 汽提塔进料换热器 10212 E 105A B 七 主要设备及引进设备简介 11台换热器均采用螺纹锁紧环结构 这种结构的换热器密封可靠 即使在操作过程中发生压力和温度波动也不易发生泄漏 操作周期长 检修方便 但其结构较复杂 加工精度高 制造难度较大 4 2 2 高压换热器 七 主要设备及引进设备简介 4 3 高压分离器 分液罐 这类设备包括高压分离器 10212 V 104 循环氢压缩机入口分液罐 10212 V 102 根据专利商的要求 高压分离器 10212 V 104 主体材料选用了16MnR 316L复合板 循环氢压缩机入口分液罐 10212 V 102 主体材料选用16MnR R HIC 降低了常规16Mn钢的磷 硫含量 使其在湿硫化氢环境下避免产生氢致裂纹 七 主要设备及引进设备简介 4 3 1 高压分离器 分液罐 七 主要设备及引进设备简介 4 3 2 高压分离器 分液罐 七 主要设备及引进设备简介 4 4 高压空冷器 反应流出物空冷器共有8片 操作温度为113 54 操作压力为5 81MPa 介质为反应流出物 管箱材料为15CrMoR 换热管材料为15CrMo无缝钢管 换热管入口端加316L衬管 七 主要设备及引进设备简介 4 5 加氢进料泵及液力透平 七 主要设备及引进设备简介 4 6 循环氢及新氢压缩机 新氢压缩机和循环氢压缩机采用联合往复式压缩机 采用增安型无刷励磁同步电动机驱动 1开1备 共2台 四列气缸 其中新氢段二级压缩二列气缸 循环氢段一级压缩二列气缸 允许最大综合活塞力应 450kN 七 主要设备及引进设备简介 4 6 1 循环氢及新氢压缩机 七 主要设备及引进设备简介 4 6 2 循环氢及新氢压缩机 七 主要设备及引进设备简介 反应进料加热炉炉管系统采用6管程 对流 辐射炉管规格均采用 168 3X10 97 材质为TP347H 辐射炉管单根长度为11m 共60根 管心距为304 8mm 对流炉管有效长度为5 9m 每排6根 共设遮蔽管三排18根和钉头管9排54根 错排 管心距为304 8mm 炉管材料从国外引进 其制造标准和验收标准应符合ASTMA376的规定 急弯弯管材质为WP347HS 其制造和验收应符合ASTMA403的规定 4 7 1 反应进料加热炉 七 主要设备及引进设备简介 反应进料加热炉采用置地余热回收系统 余热回收系统由前置空气预热器 热管式预热器 鼓风机 引风机和相应的烟风道及挡板组成 冷空气由鼓风机鼓入前置预热器 加热到56 后进入热管预热器 与烟气换热至309 后进入炉底风道 供燃料燃烧时使用 烟气由对流段顶部引下进入热管预热器 与空气换热至156 后经引风机排入置于对流顶部的烟囱排放 冷空气设有旁路系统 便于调节空气和烟气温度 并在预热器检修时可给加热炉强制供风 本余热回收系统在设计时从结构和材料两方面考虑以降低硫酸低温露点腐蚀的危害 保证加热炉的长周期平稳运行 4 7 2 1 加热炉置地余热回收系统 七 主要设备及引进设备简介 4 7 2 加热炉置地余热回收系统图 七 主要设备及引进设备简介 反应器1台塔器1台换热器16台空冷器18片容器10台 加热炉1台压缩机2台泵及透平9台原料过滤器1套其它14台 4 8 主要设备汇总装置设备总数量73台 套 七 主要设备及引进设备简介 1 系统电源 一联合2 变电所为双路电源受电 供电电源电压为6kV 双回路6kV电源引自炼油总降变6kV配电装置不同电源母线 2 装置用电负荷由两个独立电源