2．2Mt／a连续重整装置的设计与开工.doc

22Mta连续重整装置的设计与开工20l1年1月炼油技术与工程PETROLEUMREFLNERYENGINEERIIN,FG第41卷第1期加工工艺2.2Mt/a连续重整装置的设计与开工邵文,刘传强,刘廷斌(中国石油工程建设公司华东设计分公司,山东省青岛市266071)摘要:介绍了中国石油广西石化分公司2.2Mt/a连续重整装置的工程设计和开工情况.通过对反应器布置,扇形筒形状及氢气再接触冷冻系统等主要技术方案的分析对比,选出了反应器”2台+2台”叠置式布置,”梯形”扇形筒结构(0ptiMiserTM)和丙烷冷冻系统作为最终工程设计方案.简单阐述了装置的开工情况及存在问题,并提出了建议.结果表明装置的工程设计是成功的.关键词:”2台+2台”叠置式反应器扇形筒再接触开工中国石油广西石化分公司2.2Mga连续重整装置是为加工海外原油而建设的大型燃料型炼油项目,是目前国内建造的规模最大的连续重整装置之一,是国内第39套投产的连续重整装置.它采用UOP超低压连续重整和第三代催化剂连续再生IiCycleMax)I艺专利技术,设计规模为2.2Mt/a.催化剂再生规模为2.041t/h.装置以上游轻烃回收装置提供的精制石脑油为原料,生产RON为102的高辛烷值汽油组分,由中国石油工程建设公司华东设计分公司承担除FEED(FrontEndEngineeringDesign)外的所有工程设计.装置2008年3月开始土建施工,2010年2月中交.2010年9月投产.1装置设计1.1装置特点装置具有以下技术特点:(1)采用UOP超低压连续重整工艺,可得到高的液体收率,高的芳烃产率和氢气产率.催化剂选用UOPFR-一234连续重整催化剂.C重整汽油辛烷值RON为102.(2)反应器首次采用了并列2台+2台叠置式,物流为上进上出(中心管上流式),降低了反应再生构架的高度,节省了投资,方便了施工,检修和操作.(3)重整进料换热采用从国外引进的一台焊板式换热器,有利于深度换热,减少重整进料加热炉和重整产物空冷器负荷,降低能耗,节约占地.(4)氢气再接触冷冻系统采用更为环保的丙烷作为制冷剂,丙烷压缩机组出口采用蒸发式冷凝冷却工艺,可节省大量的循环水.(5)催化剂再生采用UOP第三代催化剂再生工艺”CycleMax”及UOP最新的Chlorsorb俐氯吸收技术.1.2主要技术方案比选1.2.1反应器布置连续重整装置设有4台反应器,专利商不同.布置方式不相同,或4台叠置式布置或4台并列式布置.本装置采用UOP专利技术,规模较大,对反应器进行了优化设计.(1)4台叠置式布置UOP典型的反应器结构型式为4台反应器叠置在一起,加上顶部的还原段,设备总高度较高.一般在861TI左右,稳定性较差.为保证一定的强度.设备筒体器壁很厚,设备较重,投资费用也较高.另外,设备的运输,安装和现场组焊都比较困难,并且土建框架投资相应增高,同时也给装置的操作和检修带来不便.此种方案的优点是占地面积较少.(2)”2台+2台”叠置式布置对于2.2Mt/a重整装置.反应器尺寸较大.若收稿日期:2010-一12一-01.作者简介:邵文,高级工程师,1987年抚顺石油学院石油加工专业毕业,获学士学位,2004年石油大学(北京)毕业,获硕士学位.长期从事石油化工工艺设计工作.联系电话:053280950727,E-mail:shaowencnpccei.CR.炼油技术与工程2011年第41卷采用4台叠置式,总体高度高,设备的制造,运输和安装难度都比较大,同时炼油厂所在地位于台风多发区域,风力载荷大,土建施工费用非常高.因此根据实际情况提出了”2台+2台”叠置式反应器布置结构,即还原段,一反,二反叠在一起,缓冲段,三反,四反叠在一起,并列布置.采用此种设计方案,设备总高度降低到45m左右,设备简体器壁相对较薄.设备总重量减轻,便于施工,检修和生产操作.由于采用两列并列布置,占地面积较大.另外还需要增加一套反应器间催化剂氢气提升系统.两种设计方案的对比见表1表1反应器布置方案的对比Table1Comparisonofreactorlayout不包括内件.从表1可以看出,与传统的4台叠置式方案相比,采用并列”2台十2台”叠置式反应器布置方案框架高度降低约35m,设备重量减轻5lt,总投资可节省999xl04RMB,由于三反顶部增设缓冲段部分.使得催化剂装填量增加4.5t,按照重整催化剂采购价格lOOxl04RMB/t计算,扣除多装4.5t催化剂的费用还可以节省投资约549x10RMB.考虑以上因素,最终采用反应器并列”2台+2台”叠置式布置方案.这也是在国内重整装置中首次采用.1.2.2扇形筒连续重整反应器均为径向反应器,其内件扇形筒是关键部件之一,是高温原料油气进入催化剂床层并均匀分配的通道.传统的扇形筒为”D形”结构.此种扇形筒机械强度低,扇形筒间催化剂存在死区.催化剂利用效率低.本装置设计中首次采用JohnsonScreens公司优化的”梯形”结构扇形筒(OptiMiserTM),结构形式见图1.(a)两种扇形简示意(b)”梯彤”厨彤简结构图1”梯形”和”D形”扇形筒结构形式Fig.1DiagramofOptiMiserTMandDshape这种结构形式结合了外篮式结构与”D形”扇形筒的安装及维护方便的优点,保证了均匀的床层厚度,从而使床层接触范围最大化.与”D形”扇形筒相比,”梯形”扇形筒具有如下优点:(1)机械强度更大,具有更好的压缩和抗爆性能.能够在更差的工艺条件下使用.使用寿命长.可与反应器本体的停车检修时间一致,保证了装置的长周期运转,从而实现超长周期运转,节约了成本:(2)催化剂每一水平床层都是均匀的厚度,扇形筒之间没有死区,无堆积炭,催化剂的使用效率更高;(3)扇形筒横截面积大,流体分布更好,创造了高流量环境.1.2.3再接触制冷系统为进一步回收C,C馏分,提高重整产氢的纯度,重整产氢采用两级压缩和两级逆流再接触方式进行提纯,并在二级再接触流程中设置制冷系统,制冷剂采用更环保,健康的丙烷.为更好地节能降耗,压缩机组出I=1制冷剂冷却方式采用蒸发第1期邵文等.2.2M连续重整装置的设计与开工一3一式冷凝冷却工艺.蒸发式冷凝器是一种高效节能的换热设备,由于传热效率高,结构紧凑和安装方便等优点.目前已经在制冷系统中得到广泛的应用2.丙烷制冷剂冷却方案对比见表2.表2丙烷制冷剂冷却方案对比Table2Comparisonofpropanecoolingmethod2开工运行2010年9月6日05:00.当反应器的人口温度为390395时,装置开始进油,5分钟内进料量提升至160tha,为反应进料负荷的60%.随后以25,h的速度继续升温.直至450qC.6:O0左右重整产物分离罐贯通油路流程,重整产氢出装置.注氯注硫工作顺利进行,装置各参数进入操作工况调整阶段.9月24日建立起了催化剂循环.在催化剂循环之前,已经投用了蒸汽伴热和电伴热.并达到了预期的设定值.2010年9月26日9:O0,催化剂再生部分具备黑烧烧焦条件,开始黑烧,27日1:O0左右,催化剂开始循环黑烧,标志广西石化分公司2.2Mt/a连续重整装置实现首次开车一次成功.2.1开工原料连续重整装置的原料为上游轻烃回收装置生产的精制石脑油,为了增加装置的灵活性和适应能力.考虑两种设计原料工况,即一期为贫料工况,二期为富料工况.开工原料终馏点比设计原料稍高,芳潜介于贫料和富料工况之间,原料性质见表3.表3重整原料性质Table3PropertyofCCRfeedstock2.2主要操作条件开工初期,反应苛刻度较低,反应温度一直在493左右,主要操作条件见表4.表4主要操作条件Table4Mainoperatingconditions一炼油技术与工程2011年第41卷2.3产品装置的主要产品为稳定塔底油,含氢气体,组分(液化石油气).其中稳定汽油组分去芳烃抽提装置,C组分(液化石油气)去轻烃回收装置,含氢气体至变压吸附(PSA)装置进行提纯.装置开工后一直在设计值的60%负荷下运行,装置物料平衡见表5.表5装置物料平衡Table5Materialbalanceofunit_._目一譬.薯叠螽薯囊强:.誊“尊#.毒爨中毒蠢ll囊_贫萋慧筹鼻鬻_=_-|誊谶请谯誊一一i薯l.iIl:薯每群算蠹;_0纂鸶黪?_-甍黪_鬻毫科露誊llj.簧料一囊.0iglll.值j鬣ill8(912)_0?一?(4进料精制油.盐餮含氢气体(其中纯组分稳定塔底油合计萎s誓0j23嚣276.0i(9j_,44s一.誊226329ll鼋?.蕊257953一可以看出纯氢产率和液体收率偏低,同时,外送氢纯度也比较低,仅有80%,分析其原因为:(1)反应温度偏低,仅493oC,操作苛刻度低;(2)丙烷冷冻系统未投用,再接触温度高.3存在问题及建议2.2Mffa重整装置自投料以来一直运行良好,尤其是设计的”2台+2台”叠置式反应器在施工和操作运行过程中显示出了良好的优势.同时.与国内同类规模装置相比,在建设总投资也减少约5%.实践证明装置的工程设计是成功的.但在运行过程中也发现一些问题:(1)重整产物分离罐的压力波动非常严重,波动范围从0.20.35MPa.由于开工初期,各项参数还处于调整阶段.高分压力控制目前处于手动位置,自动控制还没有投用,这可能是造成压力不稳的主要原因.因此建议尽快将压力调节器投为自动.以平稳装置的操作.(2)装置的分析化验项目滞后于生产,需要加强:部分仪表指示不够准确甚至错误,需要尽快校核.(3)公用工程波动较大,尤其是中压蒸汽管网压力时常偏低,对压缩机的稳定运行带来严重影响.开工初期就出现由于中压蒸汽压力过低致使重整增压机跳闸停机现象.(4)装置的石脑油加氢部分没有布置在连续重整装置内,生产操作也不是由重整装置的操作人员完成,采用的是轻烃回收的工艺流程,很难保证重整进料的杂质含量合乎要求.自开工以来,重整进料水含量一直超标,造成水氯平衡失调,影响液体收率和氢气产率.需要协调上游轻烃回收装置调整汽提塔操作.保证重整进料各项指标合格.参考文献1PradelF,MeimonY,BlanchonA.AnewconceptofscallopscreensforreactorsofrefiningJ.Oil&GasScienceandTechnology,2001,56(6):597610.2史金安.蒸发式冷凝器的节能运用J.制冷空调与电力机械200930(6):5355.(编辑陈凤娥)坐l|蛳霉哪.瑚l8一l一譬嚣誊t.参F川10t嚣一一一一一誊誊.ll.一一第1期邵文等.2.2M连续重整装置的设计与开工一5一Engineeringdesignandstartupof2.2MMTPYCCRunitShaoWen,LiuChuanqiang,LiuTingbin(CNPCEastChinaDesignInstitute,QingdaoShandong266071)Abstract:TheengineeringdesignandstartupofGuangxi2.2MMTPYCCRunitwereintroduced.Throughanalysisandcomparisonoftechnicaldesignsofreactorlayout,scallopcylindershapeandhydrogenrecontactchillingsystem,2+2splitstackreactor,OptiMiserTMscallopcylinderandpropanechillingwereselected.Theunitstartupprocessandassociatedproblemsweredescribedandcorrespondingmeasureswererecommended.Itisshownthattheengineeringdesignfortheunitissuccessfu1.KeyWords:2+2splitstackreactor,scallopcylinder,recontact,startup大型铸铁板式空气预热器的工程应用取得成功由中国石化集团洛阳石油化工工程公司开发的大型铸铁板翅式空气预热器2010年12月3日通过了中国石化科技开发部组织的技术鉴定.该空气预热器利用耐露点腐蚀的铸铁材料,采用特殊的双向翅片板组合而成.具有耐露点腐蚀,耐冲刷,使用寿命长等优点.工业应用结果表明,该预热器可以在排烟温度为l10的工况下正常运行.节能效果显着.投资回收期为18个月.目前.该预热器已在中国石油化工股份有限公司武汉分公司5.O0Mt/a常减压装置烟气余热回收系统应用中取得成功,并拟在上海石化,兰州石化,长岭石化,九江石化,抚顺石化,四川石化,北海石化,辽阳石化,大连石化,广州石化,榆林炼油厂等石化企业的制氢,加氢,延长焦化,常减压,催化裂化等装置推广采用.该预热器从根本上解决了加热炉余热回收系统中露点腐蚀的问题.为进一步降低烟气排放温度,提高加热炉热效率,保证空气预热器长寿命平稳运行提供了技术支持.(闫广豪供稿)我国”十一?五”减排目标提前完成国家发改委副主任解振华在日前举行的第二届中国城市节能减排高峰论坛上透露.经初步估算.2010年前三季度单位国内生产总值能耗同比下降3%左右,”十一?五”节能目标有望如期实现,而减排目标已提前完成.根据国务院2006年起正式启动的”十一?五”节能减排计划.2006年至2010年.我国要加快淘汰落后生产能力,加大淘汰电力,钢铁,建材,电解铝,铁合金,电石,焦炭,煤炭,平板玻璃等行业落后产能的力度.到2010年,我