重整说明书-归档版.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第1页 共79页工厂(公司)名称：山东滨化滨阳燃化有限公司项目名称：高硫重油综合利用装置及（或）单元名称：40 万吨/年石脑油改质装置签 名日 期编制：校对： 审核： 项目审核审定654321修改说明编制校对审核日期此文档仅供学习与交流洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 2 页 共 79 页目录1.概 述 .32.工艺设计技术方案 .43.原料、产品、催化剂和化学药剂 .74.物料平衡 .235.工艺流程简述 .286.主要设备选型 .367.消耗指标及能耗 .378.生产控控制分析 .529.装置定员 .6410.环境保护 .6711.安全卫生 .7012.对外协作关系 .7713 设计执行的主要标准目录 .79洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 3 页 共 79 页1.概 述本项目工程内容包括厂区内新建 40 万吨/年石脑油改质装置界区内工程，以及循环水 场、区域变配电室、区域控制室等配套工程。1.1 装置概况本装置是山东滨化滨阳燃化有限公司高硫重油综合利用工程中新建的 40 万吨/年石脑 油改质装置，本装置以直馏石脑油和加氢焦化石脑油混合石脑油为原料，生产苯、甲苯、 混合二甲苯（PX 原料）和高辛烷值汽油组分。1.1.1 装置规模本装置设计规模为 30 万吨/年，其中： 预加氢部分公称规模为 30 万吨/年（以预加氢进料计）；重整部分公称规模为 25 万吨/年（以重整进料计），苛刻度为 RON95；重整产氢压力 为 2.7Mpa.后分馏部分公称规模为 20 万吨/年（以脱辛烷塔进料计）； 芳烃抽提部分公称规模为 15 万吨/年（以抽提进料计）； 芳烃精馏部分公称规模为 8 万吨/年（以苯塔进料计）；1.1.2 年开工时数 本装置年开工时数为 8000 小时.1.1.3 装置布置预加氢部分与重整部分集中布置路北； 后分馏部分、芳烃抽提部分与芳烃精馏部分集 中布置于路南。1.2 装置组成 本装置分为预加氢、重整、后分馏、芳烃抽提、芳烃精馏五个部分。其中： 预加氢部分包括石脑油加氢反应、脱硫塔和石脑油分馏塔。 重整部分包括重整反应、氢气再接触和脱丁烷塔。 后分馏部分包括脱戊烷塔、脱辛烷塔。 芳烃抽提部分包括抽提塔、抽余油水洗塔、汽提塔、回收塔、水汽提塔和溶剂再生塔。 芳烃精馏部分包括苯塔、甲苯塔和二甲苯塔。洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 4 页 共 79 页2.工艺设计技术方案2.1 工艺技术路线2.1.1 预加氢部分1) 采用全馏分加氢工艺，选用国内研制开发的 RS-1/RG-1 系列硫化态高空速石脑油 加氢催化剂。2) 反应系统采用氢气循环流程。3) 为保证再生后催化剂的活性及减少环境污染，催化剂再生采用器外再生工艺。2.1.2 重整部分1) 采用半再生重整工艺。催化剂选用国产 PRT-C/PRT-D 催化剂。2) 设置氢气再接触工艺流程,以提高氢气纯度。2.1.3 后分馏部分后分馏部分设置脱戊烷塔、脱辛烷塔。采用精馏的办法分馏出 C6-C8 馏分和汽油调合 组分。2.1.4 芳烃抽提部分采用环丁砜液液抽提工艺，从 C6-C8 馏分油中分离出芳烃，该部分由 RIPP 提供工艺包。2.1.5 芳烃精馏部分 设置苯塔、甲苯塔和二甲苯塔。采用精馏的办法分离出苯、甲苯、二甲苯和重芳烃。2.2 工艺技术特点2.2.1 石脑油加氢部分1) 预处理的目的是进行原料的精制和分馏。原料(初馏165馏分)通过全馏分加氢， 脱除硫、氮、砷、铅、铜等对重整催化剂有毒的杂质。预加氢生成油经过脱硫塔以脱除油品中的微量硫和水，塔底油进入石脑油分馏塔切割 C5 以下的轻石脑油和 C6 以上的精制石脑油，精制石脑油作为重整原料进入重整装置。为 适应原料变化以保护重整催化剂，在石脑油分馏塔底塔底出料管线串联了一个脱硫罐，内 部装填高效脱硫剂（不含铜等对重整催化剂有毒害的物质），以保证铂铼催化剂对重整进 料硫含量的要求。2)预加氢采用循环氢流程，从预加氢高压分离器分离出的氢气，经预加氢循环氢压缩洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 5 页 共 79 页机加压后，与原料混合进入反应器，不足部分从柴油加氢装置引进。3) 预加氢采用北京石科院新开发的高效、高空速 RS-1/RG-1 加氢催化剂，空速由常 规的体积空速 2h-1 提高到 4h-1，大大降低了预加氢的设备和催化剂投资费用。2.2.2 重整部分1) 重整部分采用分段混氢、固定床半再生式工艺技术，设有四台反应器。一、二反 为环烷脱氢区，在高空速、低氢油比和较低温度下操作；三、四反为烷烃脱氢环化区，在 低空速、高氢油比和较高温度下操作。这种流程对于提高催化剂利用率、提高汽油收率和 氢气产率、降低能耗等方面都是有利的。2) 重整催化剂采用 PRT-C/PRT-D 两段装填工艺。实践证明，与单装一种催化剂相比， 这种工艺可改善整个生产周期的催化剂选择性、活性、稳定性，提高重整产品收率，延长 生产操作周期。3) 重整催化剂采用氮气-空气高压再生方式。由于提高了再生压力，烧炭速度加快， 可缩短再生时间；而且循环气量增加，有利于催化剂床层气流分配均匀，防止发生局部过 热，保证了再生催化剂较好地恢复活性。4) 重整采用四台径向热壁反应器，以保证装置长周期安全经济运行。5) 为降低临氢系统的压降和提高换热深度以利于节能，重整进料换热器、二段混氢 换热器采用纯逆流立式换热器。6) 重整加热炉采用先进成熟的“四合一”高效加热炉，对流段加热热载体，并采用 空气预热系统，在设计规模下全炉效率可达 90以上。2.2.3 后分馏部分1）自重整脱丁烷塔来的稳定汽油先经脱辛烷塔顶预热、再与重汽油换热，使稳定汽 油以 125作为热进料进脱戊烷塔，同样，脱戊烷塔底料也以热进料形式进入脱辛烷塔。2)脱戊烷塔和脱辛烷塔等大型塔类采用高效塔盘等内构件，以提高传质效率。2.2.4 芳烃抽提部分和芳烃精馏部分1)本设计采用环丁砜抽提工艺技术。环丁砜具有较高的溶解能力和良好的选择性， 其溶剂比及芳烃回流比均比较低，因此，可降低装置能耗及操作费用。另外，环丁砜抽提 工艺流程简单，设备较少，可节省工程投资。2) 为防止环丁砜溶剂在高温下分解，要求采用中压蒸汽减温减压至 2.2MPa 饱和蒸洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 6 页 共 79 页汽后作为汽提塔、回收塔和溶剂再生塔的热源，凝结水回收使用。汽提塔采用立式重沸器，回收塔和溶剂再生塔采用插入式重沸器。洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 7 页 共 79 页3.原料、产品、催化剂和化学药剂31 原料1）预加氢原料为直馏石脑油和加氢焦化石脑油混合石脑油，其中直馏石脑油占20w，加氢焦化石脑油占80w，其族组成如下所示：表 3-1 混合石脑油族组成流量，万吨/年30密度，kg/m3720ASTM D86馏程，初馏点1030507090终馏点507796113131160179族组成，wtC5C6C7C8C9C10C11P5.6215.514.916.810.37.90.09N0.612.785.6363.92.930.15A0.280.922.372.380.94合计71.11226.89芳烃潜含量，wt%27.43洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 8 页 共 79 页表 3-2 混合石脑油杂质含量序号项目数值1比重0.722杂质含量(1)硫，ug/g500(2)氮，ug/g202) 重整原料为自预加氢部分来的精制石脑油,其族组成如下所示：表 3-3 精制石脑油族组成流量，万吨/年25.00密度，kg/m3730.0ASTM D86馏程，初馏点1030507090终馏点6785108124135151165族组成，wtC5C6C7C8C9C10C11P0.1114.2016.3718.3810.367.362.33N0.183.026.206.604.143.220.31A0.301.002.602.291.03合计69.1023.687.22芳烃潜含量，wt%29.39洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 9 页 共 79 页表 3-4 精制石脑油杂质含量要求序号项目数值1比重0.7262杂质含量(1)硫，wt ppm0.5(2)氮，wt ppm0.5(3)水，w ppm5(4)砷w ppb1(5)铅，铜 w ppb1032 产品本装置产品有汽油调和组分、苯、甲苯、混合二甲苯（PX原料）、精制石脑油、氢气和液 化石油气。其中精制石脑油性质参见表 3-3,其余各物料性质如表 3-5表 3-11 所示:表 3-5 汽油调和组分性质序号项目组分抽余油重汽油1温度, 40402密度,Kg/m3664.47933分子量95.1105.84辛烷值（RONC）*65100.2*5芳烃含量（v%）99.99表 3-15 开工氢气组成H2C2+H2OH2S%（体）97.50.550ppm 3.5堆积密度 g/ml1.21.3比表面积 m2/g4050洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 19 页 共 79 页表 3-19环丁砜项目单位规格外观-浅黄色透明液体纯度wt%99.0硫含量wt%26-27环丁烯砜含量ppm wt.2000密度(30C)kg/m31260水wt%0.3热稳定性mgSO2/min.kg 20pH 值69表3-20单乙醇胺项目单位规格外观-无色透明液体纯度wt%99比重（20）-1.0171.027当量重量6163沸程 在 760mmHg 柱下160170色度AHPA最大 25表3-21硅油比重 25/251.01粘度（25），kPas，最大2.5闪点（开口），315洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 20 页 共 79 页表 3-22脱氯剂项目石脑油脱氯剂重整氢气脱氯剂工艺介质液相气相规格，mm3384415mm堆密度，kg/m3700800700800磨耗5050产品无机氯含量ppm0.50.2穿透氯容，Clg/100g1826洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 21 页 共 79 页表3-23惰性瓷球瓷球规格3619操作介质氢、烃氢、烃氢、烃操作温度350350350操作压力Mpa(g)2.82.82.8AL2O3 wt%505050Fe2O3 wt%111CaO, wt%111K2O+ Na2O wt%3.53.53.5MgO, wt%1.51.51.5空隙率%253025302530堆比重Kg/m3140016001400160014001600透气率，m3cm/m2h.10Pa0.20.80.20.80.20.8耐碱度%858585耐酸度%989898耐温度140014001400吸水率 wt%333耐温度急变性，80020，二次不裂莫氏硬度，级6.5洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 22 页 共 79 页表 3-24 颗粒白土项目单位规格比表面积m2/g320游离酸(以 H2SO4 计)%0.20颗粒度(10-60 目)%90水分wt%8.0堆积密度g/cm30.70.9脱烯烃初始活性（以溴指数计）mg Br/100g 油5.0颗粒抗压力N10-2/粒1.5脱色率%90洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 23 页 共 79 页4.物料平衡41 石脑油加氢部分表4-1 预加氢部分物料平衡表序号物 料 名 称收 率 wt%kg /h104t/a一进料1直馏石脑油99.863750030.002PSA 氢气0.14520.04合计100.003755230.04二出料1重整原料83.223125025.002轻石脑油16.1160504.843酸性气0.672520.20合计100.003755230.04注：1、预加氢部分补充新氢为PSA氢气，其纯度为99V%，分子量为2.318，合503Nm3/h。2、上表中所提补充新氢不含泄漏损失。洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 24 页 共 79 页（2）重整及芳烃抽提部分表4-2 重整及芳烃抽提部分物料平衡表（抽三苯）序号物 料 名 称收 率 wt%kg /h104t/a一进料1精制石脑油1003125025小计1003125025二出料1重整氢11.3335412.833其中纯氢2.196830.5462液化气6.0919021.5223燃料气2.166740.5394戊烷油4.4313831.1065重汽汽油15.1047203.7766抽余油28.0087507.0007苯4.2413241.0598甲苯12.3638633.0909二甲苯16.3050934.074合计1003125025洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 25 页 共 79 页表4-3 重整及芳烃抽提部分物料平衡表（抽两苯）序号物 料 名 称收 率 wt%kg /h104t/a一进料1精制石脑油1003125025小计1003125025二出料1重整氢11.3335412.833其中纯氢2.196830.5462液化气6.0919021.5223燃料气2.166740.5394戊烷油4.4313831.1065重汽汽油39.48123389.8716抽余油19.9262254.9807苯4.2413241.0598甲苯12.3638633.090合计1003125025洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 26 页 共 79 页（3）总物料平衡表4-4 总物料平衡表（抽三苯）序号物 料 名 称收 率 wt%kg /h104t/a一进料1直馏石脑油99.8637500302PSA 氢气0.14520.04合计1003755230.04二出料1酸性气0.672520.2022重整产氢9.4335412.8333液化气5.0619021.5224燃料气1.796740.5395汽油组分55.662090316.7226苯3.5313241.0597甲苯10.2938633.0908二甲苯13.5650934.074合计100.003755230.042洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 27 页 共 79 页表4-5 总物料平衡表（抽两苯）序号物 料 名 称收 率 wt%kg /h104t/a一进料1直馏石脑油99.8637500302PSA 氢气0.14520.04合计1003755230.04二出料1酸性气0.672520.2022重整产氢9.4335412.8333液化气5.0619021.5224燃料气1.796740.5395汽油组分69.232599620.7966苯3.5313241.0597甲苯10.2938633.090合计100.003755230.042洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 28 页 共 79 页5.1 工艺流程简述5.1.1 预加氢部分 预处理部分的目的是为重整部分提供合格的精制石脑油原料。 由装置外来的混合石脑油进入预加氢进料缓冲罐(3211-V101)后，经预加氢进料泵(3211-P101AB)升压并与经预加氢循环氢压缩机(3211-C101AB)增压的循环氢混合，然后进 预加氢进料换热器(3211-E101A-D)与反应产物换热，之后经预加氢进料加热炉(3211-F101) 升温至反应温度后进入预加氢反应器(3211-R101)。反应产物经预加氢脱氯反应器(3211-R102)脱氯后，再与进料换热，此后经预加氢产物空冷器(3211-A101AB)冷却后进入 预加氢高压分离器(3211-V102)进行气液分离。从 3211-V102 分离出的氢气返回预加氢循 环压缩机(3211-C101AB)入口，3211-V102 底部的液相物流进入预加氢低压分离器(3211-V103)进行再次分离。3211-V103 分离出的液相物流依次经石脑油分馏塔塔底换热器（3211-E104）与分馏塔底物流换热、脱硫塔进料换热器（3211-E103AB）与脱硫塔底物流 换热后进入脱硫塔（3211-T101）。3211-T101 顶馏出物经脱硫塔水冷器(3211-E108)冷却 后进入脱硫塔回流罐（3211-V105）。3211-V105 顶部不凝气经压控排入焦化装置，底部的 液相物流经脱硫塔回流泵（3211-P102AB）升压后全回流至 3211-T101 顶部。3211-T101 底 部物流与进料换热后进入石脑油分馏塔（3211-T102），3211-T102 顶馏出物经石脑油分馏 塔空冷器（3211-A103AB）、石脑油分馏塔后冷器（3211-E109）冷凝冷却后进入石脑油分 馏塔回流罐（3211-V106）。3211-V106 顶部不凝气经压控排入装置燃料气管网，底部的液 相物流大部分经石脑油分馏塔回流泵（3211-P103AB）升压后送回（3211-T102）顶作为回 流，少部分轻石脑油作为产品送出装置。3211-T102 底物流（精制石脑油）经脱硫罐（3211-V110）和 3211-E104 后进入重整部分。5.1.2 重整部分自预加氢来的精制石脑油经重整进料泵（3211-P201AB）升压后与经重整循环氢压缩 机（3211-C201ABC）中的一台升压后的循环氢（一段混氢）混合，依次通过重整进料换热 器（3211-E201）管程、第一重整炉（3211-F201A）、第一重整反应器（3211-R201）、第 二重整炉（3211-F201B）、第二重整反应器（3211-R202），然后与经重整循环氢压缩机（3211-C201ABC）中的另一台升压后的循环氢（二段混氢）混合后再依次进入第三重整炉（3211-F201C）、第三重整反应器（3211-R203）、第四重整炉（3211-F201D）、第四重洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 29 页 共 79 页整反应器（3211-R204）。3211-R204的反应产物分成两路：一路经3211-E201壳程与重整进料换热，另一路经3211-E202壳程与二段混氢换热，然后两路汇合，再经重整产物热水 换热器（3211-E210AB）、重整产物空冷器（3211-A201ABCD）冷凝冷却后进入重整气液分 离器（3211-V201）。从3211-V201顶分出的氢气分成两路：一路经重整循环氢压缩机入口 分液罐（3211-V202）分液后，进入重整循环氢压缩机（3211-C201ABC）进行循环；另一 路经产氢压缩机入口分液罐（3211-V214）分液后，进入产氢压缩机（3211-C202AB）升压， 然后与从3211-V201底部出来并经脱丁烷塔进料泵（3211-P202AB）升压后的液相物流混合， 混合物流经再接触冷却器（3211-E209）冷却后，进入再接触（3211-V215）。3211-V215 顶部氢气经脱氯罐（3211-V216AB）脱氯后送至 PSA 装置，3211-V215底部液相物流经脱丁 烷塔进料换热器（3211-E204ABCD）与脱丁烷塔塔底物流换热后进入脱丁烷塔（3211-T201）。3211-T201顶馏出物经脱丁烷塔冷却器（3211-E212）冷却后，进入脱丁烷塔回流罐（3211-V203）。3211-V203不凝气经压控进入装置燃料气系统，3211-V203底部的液相经 脱丁烷塔回流泵（3211-P203AB）升压后一部分送回3211-T201顶作回流，另一部分作为液 化石油气送出装置。3211-T201底物流(稳定汽油)经（3211-E204ABCD）换热后，或经稳定 汽油冷却器（3211-E207）冷却后送出装置，或送往苯抽提部分。5.1.3 后分馏部分 后分馏的目的是将重整油分离出芳烃抽提原料和高辛烷值汽油调和组分。来自重整装置的稳定汽油，首先进入脱辛烷塔顶换热器（3211-E302）与脱辛烷塔顶馏出物换热，然 后进入脱辛烷塔底换热器（3211-E303）与脱辛烷塔底物流换热，最后进入脱戊烷塔（3211-T301）的中部第 21 块板。3211-T301 顶馏出物经脱戊烷塔顶空冷器（3211-A301）冷凝冷却后，进入脱戊烷塔 顶回流罐（3211-V301）。3211-V301 底部液相物流经脱戊烷塔顶回流泵(3211-P302AB)增 压后，一部分作为脱戊烷塔回流，进入脱戊烷塔顶；另一部分进入装置汽油线出装置。3211-T301 底部液相物流经脱戊烷塔底泵(3211-P301AB)增压后,进入脱辛烷塔（3211-T302）的中部第 26 块板。3211-T302 顶馏出物经（3211-E302）、脱辛烷塔顶空冷 器（3211-A302A-D）冷凝冷却后，进入脱辛烷塔顶回流罐（3211-V302）。3211-V302 底部 液相物流经脱辛烷塔回流泵(3211-P304AB)增压后,一部分作为脱戊烷塔回流，进入脱戊烷 塔顶；另一部分作为抽提进料，进入抽提进料缓冲罐（3211-V401）。3211-T302 底部液相洛 阳 瑞 泽 石化工程有限公司说 明 书项目文件号专业文件号85091D321130-00/S2顾客要求设计阶段详细设计第 30 页 共 79 页物流经重汽油泵(3211-P303AB) 增压后,经（3211-E303）、重汽油冷却器（3211-E304）换热后，送出装置。5.1.4 芳烃抽提部分 抽提部分用于获取高纯度的混合芳烃。来自后分馏部分的 C6-C8 馏分，送入抽提进料缓冲罐（3211-V401），作为抽提塔（3211-T401）的进料，经抽提塔进料泵（3211-P401AB）升压后送入抽提塔中部第 56/65/76 块塔板（自上而下数，下同），来自贫富溶剂换热器（3211-E402ABC）的贫溶剂（80） 送到抽提塔顶部，回流芳烃（50）从汽提塔顶罐（3211-V402）由汽提塔顶泵（3211-P405AB） 送到抽提塔的下部。抽提塔（3211-T401）共有 86 块筛板。当回流芳烃中积累较多烯烃时， 需将部分回流芳烃改从原料油上进料口（第 56 块塔板）入塔。当抽提进料中芳烃含量过 高时，亦需将部分贫溶剂（第三溶剂）改由原料油进料口入塔。抽提塔塔顶压力采用补氮 和放空的分程控制。塔的下界面与塔底富溶剂采出量串级控制，塔的上界面与抽余油采出 量串级控制。抽余油水洗塔（3211-T402）共有 9 块筛板。抽提塔顶抽余油（80，0.5MPag）与抽 余油水洗塔（3211-T402）底循环水混合后送入抽余油水冷器（3211-E401）进行冷却和初 步洗涤，然后进入抽