05石脑油加氢装置学生用zhw.doc

5石脑油加氢精制装置安全预评价5石脑油加氢装置安全预评价5.1装置概况 根据全厂加工总流程的安排，需建设一套250104t/a石脑油加氢装置（目前实际处理量为157.50104t/a）。本装置加工的原料为轻烃回收装置生产的脱丁烷汽油、催化中汽油和加氢裂化装置生产的石脑油（加氢裂化装置生产的石脑油不进石脑油加氢装置的反应部分）。5.1.1装置名称石脑油加氢装置。5.1.2装置规模及设计能力装置规模：考虑到将来广西石化加工国外高硫原油的可能性，本装置的设计规模为250104t/a。装置组成：由反应和分馏部分组成。5.1.3原料及产品5.1.3.1原料及产品1）原料来源石脑油加氢装置的原料来源及组成见表5.1-1。表5.1-1 原料来源组成表序号物料名称比例，%104t/a备注1脱丁烷汽油39.5784.002催化中汽油34.5573.353加氢裂化汽油25.8854.95不进反应部分合计100.00212.302）原料性质石脑油加氢装置的原料性质见表5.1-2。表5.1-2 石脑油加氢（NHT）部分原料性质表项目数值密度, kg/m3710馏程ASTM D86, CIBP (0%)4010%6050%10290%160EP (100%)170烯烃 LV%12S, wt-ppm800N, wt-ppm15注：表中原料的性质不包括加氢裂化石脑油的性质。由装置外来的新氢组成见表5.1-3。表5.1-3 新氢组成表组分名称mol %H290%C13.0%C23.0%C32.4%C41.2%C50.3%C 6+0.4%合计100%3）装置物料平衡装置物料平衡见表5.1-4。表5.1-4 装置物料平衡表序号物料名称数值备注w%kg/h104t/a一原料1脱丁烷汽油39.5710000084.002催化中汽油34.558732173.353加氢裂化汽油25.886541754.95直接进分馏4氢气0.25000.42合 计100.20253238212.72二产品1含硫燃料气0.5112981.092含硫液化气1.4135713.003轻石脑油4.781207110.144精制石脑油93.50236298198.49合 计100.20253238212.725.1.3.2原料来源及产品去向1）产品品种及走向产品品种及去向见表 5.1-5。表5.1-5 产品品种及去向序号产品品种产量（104t/a）产品去向1含硫燃料气1.08至轻烃回收装置2含硫液化气3.00至轻烃回收装置3轻石脑油10.14汽油调和组分4精制石脑油198.49重整装置进料2）产品性质精制石脑油产品预期产品性质见表5.1-6，5.1-7。表5.1-6 精制石脑油杂质含量指标项目指标硫 ppm 0.5氮 ppm 0.5氟化物 ppm 0.5氯化物 ppm 0.5溴指数 10总氧含量 ppm 2铜 ppb 6砷 ppb 1铅 ppb 10硅 ppm 0.1表5.1-7 精制石脑油主要性质密度（20），kg/m3731ASTMD-86馏程，初馏点1030507090终馏点78951121251411541705.1.4主要工程内容可研报告中石脑油加氢装置采用先加氢后分馏流程，原料油预处理部分流程采用先汽提后分馏流程，催化剂采用目前世界上先进、成熟、可靠的加氢催化剂。5.2工艺流程、设备5.2.1工艺流程5.2.1.1工艺流程概述由装置外来的混合石脑油进入原料缓冲罐后，经泵升压并与经加氢压缩机增压的预加氢循环氢混合，再与加氢反应产物换热并经进料加热炉升温后进入加氢反应器和脱氯反应器，在反应器中脱出原料中的S、N、Cl和其中的杂质。加氢反应产物与进料换热并经冷却到40后进行汽液分离器，汽液分离器顶部的氢气与来自装置外补充氢气混合循环回加氢压缩机入口。汽液分离器底部的加氢反应生成油与汽提塔底油换热后进入进入汽提塔，汽提塔顶物流冷却后脱除溶解在油中的水，塔顶油经泵升压后一部分作为汽提塔定回流，另一部分含硫液化石油气出装置全厂统一处理。汽提塔底由重沸炉供热，加热炉的燃料为燃料气，汽提塔底油与石脑油分馏塔进料换热后进入石脑油分馏塔，顶轻石脑油冷却后一部分作为塔顶回流，另一部分送出装置。石脑油分馏塔底油与进料换热后送至重整反应部分，石脑油分馏塔底由重沸炉供热。为了保证连续重整装置进料的馏程合格，加氢裂化装置生产的石脑油与汽提塔底液混合后进石脑油分馏塔。5.2.2工艺设备5.2.2.1工艺设备概述1) 反应器本装置反应部分设有加氢精制反应器和脱氯反应器各一台，采用热壁板焊结构。根据Nelson曲线，在目前的操作条件下，选用15CrMoR+0Cr18Ni10Ti 钢可满足抗氢腐蚀要求，为防止高温H2S+ H2腐蚀，反应器内壁堆焊309L+347L。反应器内部设有入口扩散器、顶部分配盘和出口收集器，内部构件材质全部采用0Cr18Ni10Ti。反应器规格：54009000。2) 反应进料加热炉本装置反应进料加热炉采用单排双面辐射横管立式炉；炉管采用TP321H，可满足抗氢腐蚀的要求，同时解决了由于原料中硫腐蚀及其腐蚀产物在装置开停工期间对奥氏体不锈钢的晶间腐蚀；本可研采用21914炉管，辐射排管形式为2排、每排1管程。对流管采用翅片管以强化传热，提高对流传热系数。为提高加热炉效率，在对流顶设置了空气预热器。燃烧器为专烧气型燃烧器，辐射衬里为耐火纤维结构，对流衬里为轻质浇注料结构。反应进料加热炉设计热效率为88%。3) 塔底重沸炉本装置设有两台重沸炉，分别为汽提塔底重沸炉和石脑油分馏塔底重沸炉。可研报告中塔底重沸炉的方案暂采用圆筒炉的设计方案。4) 压缩机石脑油加氢压缩机选用对称平衡型往复式压缩机，一级压缩，设两缸，驱动电机采用增安型无刷励磁同步电机或隔爆电机。该机组要求按API615-1995设计、制造和配置，机组配套的所有电气仪表均要求符合区域防爆等级要求。凡有高温H2S+ H2腐蚀的部位，材料的腐蚀率按照柯珀（Couper）曲线进行估算，采用内壁堆焊309L+347L等相应的防腐措施；在常温湿硫化氢应力腐蚀和氢致开裂环境下工作的设备，其主体材质采用16MnR（R-HIC）或16Mn（R-HIC）纯净钢。5) 塔由于装置规模较大，考虑采用高效塔盘。石脑油加氢装置设备数量见表5.2-1。表 5.2-1 主要设备数量汇总表项 目数量反应器2台容器7台换热器10台压缩机2台泵10台加热炉3台5.2.2.2 重要工艺设备石脑油加氢装置主要设备如下表格所示。5-211反应器序号设 备 名 称规 格介质名称操 作 条 件数量重 量(t)材 质备注温度压力MPa(G)单重总重1加氢反应器54009000(切)氢气，油气3704.018515CrMoR+0Cr18Ni10Ti，其中0Cr18Ni10Ti内件3t热处理2脱氯反应器54009000(切)氢气，油气3704.018515CrMoR+0Cr18Ni10Ti，其中0Cr18Ni10Ti内件3t热处理小 计2170*为设计条件2塔类序号设 备 名 称规 格介质名称操 作 条 件数量重 量(t)材 质备 注温度压力MPa(G)单重总重1汽提塔3400/4800/540034900(切) 40层双流浮阀塔盘，H=600汽油2291.101230上部20R+0Cr13下部20R热处理2石脑油分馏塔3600/480033300(切)40层双流浮阀塔盘，H=600汽油1690.40115316MnR小 计2383*为设计条件3容器类序号设 备 名 称规 格介质名称操 作 条 件数量重 量(t)材 质备 注温度压力MPa(G)单重总重1原料缓冲罐500012000(切)卧式，带分水包石脑油400.314420R2加氢气液分离器400010000(切)卧式，带分水包氢气，汽油404.015816MnR(R-HIC)热处理3加氢循环压缩机入口分液罐20004000(切)立式含氢气体403.311120R热处理4汽提塔回流罐32008000(切)卧式，带分水包C5-馏分401.0012020R热处理5石脑油分馏塔回流罐36008000(切)卧式，带分水包轻石脑油400.3011516MnR6注缓蚀剂罐10002000(切)立式缓蚀剂常温常压11.50Cr18Ni97加氢注水罐14002000(切)立式凝结水常温常压120Cr18Ni9小 计7151.5*为设计条件4冷换类序号设备名称规格介质名称操作条件数量重量（t）材质备注温度压力MPa（G）单重总重1加氢进料预热器BJS1800-4.0-1160-6/19-4管程氢气，汽油42/934.9/4.871501016MnR壳程油气106/970.35/0.332加氢进料换热器22009000(切)A=1400m2，双壳程管程氢气，油气320/1254.50/4.404562240Cr18Ni915CrMoR壳程氢气，汽油87/2804.90/4.653汽提塔进料/塔底换热器BIU1200-2.5/2.5-400-6/25-2I管程精制石脑油229/1561.10 /0.902163216MnR+10热处理壳程石脑油120/1551.55/1.454石脑油分馏塔底换热器BIU1300-2.5/2.5-465-6/25-2I管程精制石脑油169/950.40/0.352204016MnR+10壳程石脑油51/1201.65/1.555开停工冷却器BES1200-2.5-610-6/25-2I管程循环水30/400.40/0.3512216MnR+10管内涂TH901壳程精制石脑油50/400.35/0.33小 计103685空冷类序号设 备 名 称规 格介质名称操 作 条 件数量重 量(t)材 质备注温度压力MPa(G)单重总重1加氢产物空冷器GP123-6-255-6.4S-23.4/DR-Iib氢气，汽油125/503.68片13104C.S风机：ZFJ42B4-Vs3082.3118.48电机：YA225M-6W，30kW8构架：GJP126K-42/2F432.4百页窗SC12380.97.22汽提塔顶空冷器GP123-6-255-1.6S-23.4/DR-bC5-馏分1291.104片1352C.S风机：ZFJ42B4-Vs3042.319.24电机：YA225M-6W，30kW4构架：JP126K-42/2F27.715.4百页窗SC12340.93.63石脑油分馏塔顶空冷器GP123-6-255-2.5S-23.4/DR-b轻石脑油970.336片1378碳钢风机：ZFJ42B4-Vs3062.3113.86电机：YA225M-6W，30kW6构架：JP126K-42/2F37.723.1百页窗SC12360.97.24石脑油分馏塔底空冷器GP123-5-344-1.6S-23.4/DR-Ib氢气，汽油950.382片1734风机：ZFJ42B4-Vs3022.314.62电机：YA225M-6W，30kW2构架：JP126K-42/2F17.7百页窗SC12320.91.8小 计20片412.66机泵表序号机泵名称机泵类型介质名称压力MPa（G）入口/出口温度流量m3/h扬程m数量轴功率kW电机功率kW1预加氢进料泵DT150-330/4（A）=320石脑油0.30/5.20401677102475.85602汽提塔重沸炉泵ZE300-630B汽油1.10/1.731939481412261.13153汽提塔回流泵ZA100-315B轻烃1.00/1.5040219124252.6754石脑油分馏塔重沸炉泵ZE400-630A汽油0.40/1.2418114501412432.65005石脑油分馏塔回流泵ZA100-315B轻烃0.30/1.1040210126263.275小 计107压缩机类序号名称规格数量介质名称流量Nm3/h操作温度操作压力MPa（G）轴功率kW电机功率kW入口出口入口出口1循环氢压缩机往复式2氢气7500040853.34.81500小 计28加热炉序号设 备 名 称规 格介质名称操 作 条 件数量材 质温度压力MPa(G)1反应进料炉正常：5MW，Q=180t/h最大：12.4 MW氢气+油气280/3704.81P112汽提塔重沸炉正常：12MW，Q=346t/h最大：15 MW汽油2291.551203石脑油分馏塔重沸炉正常：15MW，Q=401t/h最大：18MW汽油1690.80120小 计35.3预评价单元划分及安全预评价方法选用5.3.1评价单元划分为满足评价需求，在分析工艺过程危险、有害因素的基础上，结合装置的工艺特点，按生产工艺功能、生产设施设备相对空间位置、危险有害因素类别及事故类型划分预评价单元，原则上各评价单元相对独立，并具有较为明显的工艺特征界限。5.3.2预评价方法选用1）根据装置的生产工艺、操作条件、处理物料，结合本报告对装置进行的“主要危险、有害因素辨识与分析”，预评价将对该装置生产系统进行危险度评价，初步评定装置各生产单元固有的危险程度和装置总体危险度；2）采用“美国道化学公司（DOW）火灾、爆炸危险指数评价法（第7版）”对加氢单元、分馏单元危险性较大的设备进行定量评价，以进一步量化这些高危险单元的危险等级；3）对机泵区、换热器、辅助设施单元采用预先危险性分析法进行评价，发现系统的潜在危险因素，确定系统的危险性等级，提出相应的防范措施，防止这些危险因素成为事故，避免考虑不周所造成的损失。4) 对加热炉采用事故树分析方法进行分析，找出基本事件及其对顶上事件影响的程度，为采取安全措施、预防事故提供科学的依据。5.4主要危险、有害因素分析5.4.1主要危险因素分析5.4.1.1总图及与周边设施关系分析5.4.1.2物料危险性分析依据危险化学品安全管理条例对本装置中构成危害的各种危险物料，如原料油、氢气，产品精制石脑油、副产品燃料气等易燃、有毒和腐蚀物品进行危险化学品识别。1）危险物质列入危险化学品名录及剧毒化学品目录的危险物质2）主要危险物料的分布3）物料的危险特性本装置主要生产物料的火灾、爆炸危险特性 石脑油 氢气 燃料气 含硫气体 含油污水4）物料危险性