制氢及加氢精制装置改造可研报告

1、 / 112 文档可自由编辑打印目录目录目录目录 .第一章第一章 总总 论论 .第一节 项目编制的依据和原则 .第二节 项目背景及改造的必要性 .第三节 项目的范围 .第四节 研究结果 .第二章第二章 市场分析和价格预测市场分析和价格预测 .第一节 产品市场分析和价格预测 .第二节 原料供求和价格预测 .第三节 辅助原料、燃料的供应 .第三章第三章 生产规模、总工艺流程及产品方案生产规模、总工艺流程及产品方案 .第一节 生产规模 .第二节 总工艺流程 .第三节 产品方案 . / 112 文档可自由编辑打印第四节 自动化水平 .第四章第四章 工艺装置工艺装置 .第一节 工艺技术选择 .第二节 主

2、要操作条件 .第三节 装置工艺流程 .第四节 自控水平 .第五节 主要设备选择 .第六节 公用工程消耗 .第五章第五章 建厂地区条件和厂址选择建厂地区条件和厂址选择 .第一节 建厂条件 .第二节 厂址选择 .第六章第六章 总图运输、储运、土建、厂区管网总图运输、储运、土建、厂区管网 .第一节 总图运输 .第二节 储 运.第三节 土 建 .第四节 厂内外管网 . / 112 文档可自由编辑打印第七章第七章 公用工程公用工程 .第一节 给水、排水 .第二节 供电、通信 .第三节 供热、供风 .第四节 采暖通风和空调设计 .第八章第八章 辅助生产设施辅助生产设施 .第一节 消防设施 .第二节 维修设

3、施 .第三节 分析化验 .第九章第九章 能耗分析及节能措施能耗分析及节能措施 .第一节 概述 .第二节 能耗分析.第三节 节能措施 .第十章第十章 环境保护环境保护 .第一节 建设地区环境现状 .第二节 污染物状况及治理 . / 112 文档可自由编辑打印第十一章第十一章 职业安全卫生职业安全卫生 .第一节 职业危害因素及其影响 .第二节 职业危害因素的防范及治理 .第三节 职业安全卫生投资 .第十二章第十二章 企业组织及定员企业组织及定员 .第十三章第十三章 项目实施规划项目实施规划 .第十四章第十四章 投资估算与项目融资投资估算与项目融资 .第十五章第十五章 技术经济评价技术经济评价 .

4、/ 112 文档可自由编辑打印第一章第一章 总总 论论第一节第一节 项目编制的依据和原则项目编制的依据和原则一一、项项目目编编制制的的依依据据 1、*集团（*石油化工厂有限公司）关于编制 9000Nm3/h 制氢及 60万吨/年加氢精制装置改造可行性研究报告的委托书 ；2、中国石油化工总公司石油化工项目可行性研究报告编制规定 （一九九七年版） ；3、原料及产品价格依据现行市场价格及*集团（*石油化工厂有限公司）提供的数据。二二、项项目目编编制制的的原原则则1、贯彻执行工厂布置一体化和生产装置露天化的改造方针，减少占地面积和改造投资；2、采用国内先进成熟可靠的炼油工艺和设备，保证产品质量，同时力

5、求节能降耗， ；3、充分利用现有公用工程、辅助设施和生活办公设施等，以节省投资，加快改造进度，提高装置综合经济效益； / 112 文档可自由编辑打印4、生产过程的原料、中间产品及产品多系易燃、易爆物料，严格遵循石油化工企业设计防火规范 （1999 年版）GB016092 的有关规定进行设计；5、装置改造的“三废”排放将严格执行国家的有关标准和规范。 “三废”治理要做到同时设计、同时施工、同时投产、并考虑环境的综合治理；6、装置改造工艺过程控制采用集散型控制系统（DCS） ，有助于提高全厂的自动控制水平，提高装置改造的运转可靠性，降低生产工人的劳动强度。7、装置改造设计要采用可靠的安全技术措施，

6、严格执行国家现行的有关安全法规。第二节第二节 项目背景及改造的必要性项目背景及改造的必要性*石油化工厂有限公司始建于 1996 年,从 2003 年 3 月 6 日起,*石油化工厂有限公司由*集团接管。*石油化工厂有限公司是*集团下属的最大子公司。*集团成立于 1998 年 3 月 18 日,2004 年 2 月被国家工商总局核准成立为无地域、无行业特征集团有限公司，是*市最大的综合型民营企业之一，主要从事货物运输、石油化工、房地产开发、物业管理等业务。集团现拥有国家二级 / 112 文档可自由编辑打印建筑安装资质；房地产开发公司具有国家四级开发资质；物业公司是河口区最早具备物业管理资质的专业

7、公司；运输公司是*市四家具备危险品运输资质的运输企业之一，是河口区最大的运输企业。集团公司成立九年来，立足本地资源优势，采取多元化经营战略，逐步形成了一个拥有员工 1200 余人的现代化企业。曾先后荣获“*市十佳民营企业” 、“*市重点保护企业” 、 “*市十佳青年民营企业” 、 “中国农业银行山东省分行 AAA 级信誉企业” 、 “山东省工商系统诚信纳税企业” 、 “中国优秀企业”等荣誉称号。*集团接管*石油化工厂有限公司后不断深化企业改革，切实转换经营机制，以现代化企业制度的标准严格要求，使企业焕发出了勃勃生机。为优化管理资源，创新工作绩效，提升管理的科学化水平，以适应公司不断发展壮大的需

8、要，*石油化工厂有限公司先后通过 ISO9000 质量管理体系和ISO14000 环境管理体系认证，建立了较为完善的质量环境管理体系。目前，*集团（*石油化工厂有限公司）已拥有 40 万吨/年常减压装置、120 万吨/年重油分馏装置、20 万吨/年催化裂化装置、5 万吨/年气体分离装置、5 万吨/年脱硫装置、1 万吨/年 MTBE 装置、80 万吨/年延迟焦化装置、30万吨/年加氢精制装置和 5000 标方/小时的干气制氢装置各一套及其配套设施， / 112 文档可自由编辑打印固定资产 5.45 亿元，职工 700 多人，下设财务部、办公室、生产技术部、安全设备部、生产车间及后勤服务单位等 1

9、8 个部门。 为加快企业发展，不断提高企业的经济效益和社会效益，*集团以国家大力支持民营经济的发展为契机，为断扩大石化公司的经营规模，发挥企业管理优势和资源优势，走石油炼制精细化工之路。*集团（*石油化工厂有限公司）位于胜利油区，从事石油加工多年，在原油采购、生产技术、企业管理、产品市场开发等方面积累了丰富的经验。面对国内外炼油行业的激烈竞争，特别是加入 WTO 后企业环境的巨大变化，提高企业的竞争能力，提高原油的加工深度、精度，才能为企业的生存和发展创造必要的条件。随着国民经济的发展，社会对汽油、柴油、石油液化气等石油产品的需求量急剧增加。为了公司的发展并充分利用国内及国际重油资源，向深加工

10、要效益，*集团（*石油化工厂有限公司）拟将 5000Nm3/h 制氢及 30 万吨/年加氢精制装置改造为 9000Nm3/h 制氢及 60 万吨/年加氢精制装置。第三节第三节 项目的范围项目的范围本改造项目以焦化干气为主原料，以轻石脑油为备用原料生产工业氢，生产氢气规模为 9000Nm3/h。然后对重油催化改造装置的柴油进行加氢，改善重催柴 / 112 文档可自由编辑打印油的品质。干气制氢工艺由原料气压缩、原料气精制、轻烃水蒸气转化、中温变换、PSA 以及余热回收等部分组成。加氢工艺由反应、分馏、压缩及废水汽提等部分组成。第四节第四节 研究结果研究结果一、项目概况一、项目概况*集团（*石油化工

11、厂有限公司）9000Nm3/h 制氢及 60 万吨/年加氢精制改造装置,制氢采用价格较低、产氢率较高的焦化气作为装置原料，与采用轻石脑油作为原料相比，能显著的降低装置氢气成本；采用较高的转化出口温度，合理的转化压力，增加转化深度，提高单位原料的产氢率，从而降低原料和燃料消耗；选用较低的水碳比（3.5）进一步降低转化炉的燃料消耗。基本工艺为：原料气压缩原料气精制转化中温变换变压吸附 PSA。加氢改造采用国内成熟的加氢精制工艺技术，催化剂采用国产成熟加氢精制催化剂。反应部分采用炉前混氢方案；生成油脱硫化氢塔采用直接吹汽法；催化剂的预硫化采用湿法硫化方案，催化剂再生采用器外再生。污水汽提单元采用单塔

12、汽提、侧线抽氨工艺技术。滤后原料缓冲罐、软化水罐等采用氮气保护，防止 / 112 文档可自由编辑打印其与空气接触。为防止原料中固体杂质带入反应床层，使催化剂结块，造成压降增加过快，采用了自动反冲洗过滤器。高压换热器采用双壳程式换热器，传热效率高、压降低，减少设备台数和占地面积。二、主要技术经济指标二、主要技术经济指标1、主要产品名称、数量及规格序号产品名称密度g/cm3产量x104t/a备注1精制柴油0.83650.838347.502、主要原料名称、规格和用量 序号产品名称密度g/cm3用量x104t/a备注1重催柴油0.839648.002干气1.66 / 112 文档可自由编辑打印3、公

13、用工程规格（1）1.0MpaG 蒸汽温度 250压力 1.0MpaG (2)循环水温度(上水) 32压力(上水) 0.45 MpaG污垢系数 1.6810-4m2.K/W(3)新鲜水温度常温压力 0.4 MpaG污垢系数 5.1710-4m2.K/W(4)除盐水温度 常温压力 0.3 MpaG(5)压缩空气温度 常温 / 112 文档可自由编辑打印压力 0.6 MpaG(6)仪表风温度 常温压力 0.6 MpaG露点 40（7）电6000V 50Hz380V 50Hz220V 50Hz4、 “三废”排放及环境治理（1）废水含油污水主要来源：机泵端面冷却水；油品采样冷却水；装置改造后厂房内外冲洗

14、排水；装置改造生产排出的少量污水；改造装置内可能污染的雨水；生产岗位少量生活污水，以上污水均由下水道排至污水处理场统一处理。在装置改造出口设置有含油污水检测池，以便对排出污水进行计量和检测。设计中采用一切手段减少新鲜水用量，以力求减少含油污水总的排放量，含油污水排水井采用混凝土井，防止渗漏污染环境。 / 112 文档可自由编辑打印生活污水经化粪池截污后排入工厂生活污水管网。装置改造产生的酸性水排至酸性水汽提装置处理后，净化水回用于常减压及催化裂化装置。 （2）废气本项目改造排出的废气主要是炉子的烟气。为保证完全燃烧，节约能源，加热炉采用空气预热器及强制通风设施，烟囱的设计不仅满足抽力的要求，同

15、时满足环保要求。对于装置操作过程中可能排放的含烃类气体排入燃料气系统或排入火炬总管。 （3）废渣 本装置改造生产的废渣为失活的催化剂和吸附剂，深埋或回收处理。 （4）噪声污染，主要来自泵区和加热炉区。 本装置改造的泵采用低噪声离心泵，风机采用低噪声离心式风机，切均采用露天布置。其噪音均小于 85 分贝，满足化工建设项目噪声控制设计规范要求。加热炉布置在室外，其烧嘴采用低噪音烧嘴，使炉区的噪音控制在 85 分贝以下。 / 112 文档可自由编辑打印5、主要技术经济指标汇总主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1设计规模1.1制氢Nm3/h80001.2加氢精制104t/a50实际加工量48万

16、吨2产品方案2.1精制柴油104t/a47.53年操作小时h80004主要原辅材料消耗4.1原材料4.1.1重催柴油104t/a484.1.2焦化干气104t/a1.664.2辅助材料4.2.1制氢催化剂t/a25.574.2.2加氢精制催化剂t/a42.8 / 112 文档可自由编辑打印4.2.3水蒸汽t/a2.735公用系统消耗量5.1燃料气kg/h21745.21.0MPa 蒸汽(外送)kg/h-6400制氢产气5.31.0MPa 蒸汽kg/h46405.4电KW24505.5循环水t/h10985.6除盐水t/h14.75.7净化风Nm3/h2805.8氮气Nm3/h1405.9回收凝

17、结水kg/h-4640加氢回收6三废排放量6.1废水t/h5.76.2炉子烟气Nm3/h1176006.3废催化剂t/a68.377装置定员人378工程占地面积m216275 / 112 文档可自由编辑打印9项目总投资万元124009.1建设投资万元100979.2建设期利息万元1449.3铺底流动资金万元215910年均总成本费用万元21516811年均销售收入万元22730312年均销售税金及附加万元890913年均利润总额万元322614财务评价指标14.1静态指标14.1.1投资利润率%18.5014.1.2投资利税率%69.5914.2动态指标14.2.1所得税后财务内部收益率%21

18、.0714.2.2所得税后财务净现值万元644014.2.3投资回收期年6.02含建设期1年14.2.4所得税前财务内部收益率%26.27 / 112 文档可自由编辑打印14.2.5所得税前财务净现值万元10793三、结论本项目改造上报投资 12400 万元，其中建设投资 10097 万元，铺底流动资金2159 万元；项目改造投产后年利润总额 3226 万元，年税后利润 2419 万元，所得税后项目投资财务内部收益率为 21.07%，投资回收期 6.02 年（含 1 年建设期） ，各项经济指标均高于行业基准值。具有良好的盈利能力。综上所述，本项目改造实施后，能够为企业带来较好的经济收益，获取良

19、好的投资回报。 / 112 文档可自由编辑打印第二章第二章 市场分析和价格预测市场分析和价格预测第一节第一节 产品市场分析和价格预测产品市场分析和价格预测一、产品市场分析一、产品市场分析随着国民经济及汽车工业的发展，社会对汽油、柴油、石油液化气等石油产品的需求量急剧增加。2004 年中国汽油产量 5260 万吨，我国汽油用量每年以 13%的速度增长，预计到 2008 年我国汽油用量将达 7575 万吨。近几年，汽油、柴油价格一直呈上涨趋势，市场前景广阔。本装置对重催柴油进行加氢可以改善重催柴油的品质，加氢后的精制柴油其附加值增加，产品市场好。二、价格预测二、价格预测近几年来，国内外石油产品价格

20、一直呈上涨趋势，根据我国现阶段的实际情况，考虑将来的发展，在未来的几年内，精制柴油的价格在 44005300 元/吨。第二节第二节 原料供求和价格预测原料供求和价格预测一、原料来源一、原料来源本项目改造所用原料为公司延迟焦化装置的焦化干气和重油催化裂化装置的 / 112 文档可自由编辑打印重催柴油。完全可以满足生产需要。焦化干气组成：组成H2H2OCH4C2H6C2H4C3H8C3H6C4H10C5合计V%13.591.1159.1818.232.512.841.251.120.17100加氢原料油性质：项目重催柴油混合原料（模拟）密度（20）,g/cm30.83960.8102运动粘度, m

21、m2/s 204.714运动粘度, mm2/s 502.442凝点, -5酸度, mgKOH/100ml0.93实际胶质, mg/100ml358 / 112 文档可自由编辑打印诱导期, min碱性氮, mg/kg1091闪点（闭口） ，89苯胺点，64.5铜片腐蚀， （50，3h）不合格10%残炭，m%0.27S, m%0.840.7791N, mg/kg17321240溴价，gBr /100ml15.9馏程，：初馏点203565%21310%22016230%24419950%27224170%30128490%33733395%345342 / 112 文档可自由编辑打印终馏点35135

22、0二、原料价格二、原料价格 本项目原料为焦化干气、重催柴油。全部来自公司内部，价格按照内部价格估算。三、原料运输方式三、原料运输方式 焦化干气、重催柴油由管线直接送到装置。第三节第三节 辅助原料、燃料的供应辅助原料、燃料的供应一、辅助原料一、辅助原料 本项目改造辅助原料为除盐水，用于制氢。二、燃料的供应二、燃料的供应 本项目改造所用燃料为燃料气，来自重油催化裂化装置，完全可以满足需求。 / 112 文档可自由编辑打印第三章第三章 生产规模、总工艺流程及产品方案生产规模、总工艺流程及产品方案第一节第一节 生产规模生产规模本项目改造设计生产能力为 9000Nm3/h 制氢及 60 万吨/年加氢精制

23、。操作时间 8000 小时，连续生产。第二节第二节 总工艺流程总工艺流程干气自管网来，经过干气压缩原料气精制转化中温变换PSA 变压吸附工业氢；加氢原料油自管网来，先与氢气混合，然后经加热炉加热至 310，进入加氢精制反应器。在反应器中，原料油和氢气在催化剂作用下，进行加氢脱硫、脱氮、烯烃饱和等精制反应。经换热冷却后，进入高压分离器进行油、水、气三相分离，分出的油相经脱硫后进入分馏塔，分馏出精制石脑油、精制柴油。第三节第三节 产品方案产品方案本项目改造主要产品为精制柴油。产品主要性质：项目初期末期 / 112 文档可自由编辑打印加氢精制产品精制柴油精制柴油密度（20）,g/m30.83650.

24、8383运动粘度，mm2/s204.44.3凝点，-4-4酸度，mgKOH/100ml0.360.37实际胶质，mg/100ml3140氧化安定性，mg/100ml1.01.0碱性氮， u g/g101133闪点，7069芳烃，%2529铜片腐蚀， （50，3h）合格合格10%残炭，m%0.020.03S, g/g325390N, g/g220255十六烷值5352溴价，gBr/100ml1.801.86馏程，：馏点180180 / 112 文档可自由编辑打印10%21421330%21821750%27127070%29829890%33633695%344343终馏点350350主要产品产

25、量一览表序号名称单位数量相态去向1精制柴油万吨/年48.5液外售第四节第四节 自动化水平自动化水平本项目改造设计采用集散控制系统（DCS）来完成装置的控制、监测和安全 / 112 文档可自由编辑打印联锁。基于现场总线技术，完全开放，采用先进的软件和硬件技术，结构灵活，扩展方便，安全可靠，安装、维护简单，大幅度节约使用成本，便于管理和减轻劳动强度。工艺参数及过程控制均在控制室集中显示、控制、管理、实时打印各种参数、报表，且设置了联锁保护系统，事故状态下能实现各种保证生产的安全措施，对装置的可靠运行提供良好的保证。为保证装置的平稳、安全、长期运行，DCS 系统供电采用 UPS，对可能释放可燃气体的

26、地点设置可燃气体报警器探头。 / 112 文档可自由编辑打印第四章第四章 工艺装置工艺装置第一节第一节 工艺技术选择工艺技术选择本项目改造制氢采用干气为原料，采用上海华西化工科技有限公司的轻烃水蒸气转化造气、变压吸附（PSA）净化工艺专有技术。有以下特点：1、采用价格较低、产氢率较高的焦化干气作为原料，与轻石脑油作为原料相比，能显著的降低氢气成本。2、优化单元设计，合理选择工艺参数，采用较高的转化出口温度（820） ，合理的转化压力，增加转化深度，提高单位原料的产氢率，从而降低原料和燃料消耗；选用较低的水碳比（3.5）进一步降低转化炉的燃料消耗。3、在原料精制方面，由于焦化干气中的烯烃饱和反应

27、放热量较少，因此，烯烃饱和反应器采用固定床加氢反应器，以降低装置投资。4、在原料气的预热方面，采用开工加热炉和原料预热炉二合一的方案。不仅增加了原料预热温度调节的灵活性，又增加了中压蒸汽的产量。5、为了提高装置操作的可靠性，确保装置长周期安全运行，该装置的催化剂选用国内成熟可靠的催化剂。6、一氧化碳变换部分采用中温变换流程，不采用低温变换流程，以降低装置改 / 112 文档可自由编辑打印造投资，简化制氢流程，缩短开工时间。7、采用 PSA 净化工艺技术，简化了制氢装置流程，提高了氢气质量降低了装置能耗。8、采用三合一的产汽流程（即烟道气、转化气、中变气的产汽系统共用一台汽水分离器） ，简化了余

28、热回收流程，降低了单元投资。9、优化换热流程，合理利用余热温位，提高有效能效率。10、回收工艺冷凝水，减少除盐水量。加氢部分技术特点：采用国内成熟的加氢精制工艺技术，催化剂采用国产成熟加氢精制催化剂。反应部分采用炉前混氢方案；生成油脱硫化氢塔采用直接吹汽法；催化剂的预硫化采用湿法硫化方案，催化剂再生采用器外再生。污水汽提单元采用单塔汽提、侧线抽氨工艺技术。滤后原料缓冲罐、软化水罐等采用氮气保护，防上其与空气接触。为防止原料中固体杂质带入反应床层，使催化剂结块，造成压降增加过快，采用了自动反冲洗过滤器。高压换热器采用双壳程式换热器，传热效率高、压降低，减少设备台数和占地面积。 / 112 文档可

29、自由编辑打印第二节第二节 主要操作条件主要操作条件本装置的主要操作条件如下：一、制氢部分1、加氢反应器（R4001）入口温度 300出口温度 380入口压力 Mpa(a) 3.25出口压力 Mpa(a) 3.2加氢催化剂装置 m3 5.52、氧化锌脱硫反应器（R4002A.B） 入口温度 370出口温度 360入口压力 Mpa(a) 3.2出口压力 Mpa(a) 3.15脱氯剂装置 m3 0.82氧化锌脱硫剂装置 m3 2.7523、转化炉辐射段 / 112 文档可自由编辑打印入口温度 500出口温度 820入口压力 Mpa(a) 3.04出口压力 Mpa(a) 2.77水碳比 mol/mol

30、 3.5催化剂装置 m3 2.44、中温变换反应器入口温度 360出口温度 415.7入口压力 Mpa(a) 2.74出口压力 Mpa(a) 2.71空速（干）h-1 2198催化剂装置 m3 3.15、PSA 序号步骤压力 Mpa(G)时间（S）1吸附（A）2.451802一均降压（E1D）2.451.9630 / 112 文档可自由编辑打印3二均降压（E2D）1.961.47604三均降压（E3D）1.470.98305四均降压（E4D）0.980.49306顺放（P）0.490.22307逆放（D）0.220.03308冲洗（PP）0.03909四均升压（E4R）0.030.493010

31、三均升压（E3R）0.490.983011二均升压（E2R）0.981.476012一均升压（E1R）1.471.963013产品氢升压（FR）1.962.4560二、加氢部分1、反应器催化剂FH-98 或 LH-3产品规格柴油 S390ppm冷高分入口氢分压，Mpa6.4 / 112 文档可自由编辑打印进料量，t/h31.25体积空速，h-11.8催化剂装填量，m321.4上床层，m36.4下床层，m315.0流程编号R-2101设备名称加氢精制反应器反应器型式固定床，热壁介质名称油气、氢气、硫化氢反应温度，初期末期上床层：入口温度302325出口温度345366温升4341下床层：入口温度

32、337358出口温度367387温升3029床层平均反应温度，344364 / 112 文档可自由编辑打印反应器总温升，7370反应器入口氢油比400400床层间冷氢量，Nm3/h25002500催化剂运转周期2 年，催化剂总寿命6 年内设两个催化剂床层，一层冷氢盘，两层分配盘2、高压分离器操作压力，Mpa（g） 8.0操作温度， 453、低压分离器操作压力，Mpa（a） 1.1 操作温度， 454、新氢压缩机入口温度， 40入口压力，Mpa（a） 0.6出口压力，Mpa（a） 9.85、循环氢压缩机入口温度， 45 / 112 文档可自由编辑打印入口压力，Mpa（a） 7.8出口压力，Mpa

33、（a） 9.86、生成油脱硫化氢塔塔顶压力 Mpa(a) 0.65塔顶温度， 172进料温度， 2657、分馏塔塔顶压力，Mpa（a） 0.19进料温度， 207第三节第三节 装置工艺流程装置工艺流程一、流程简述一、流程简述1、制氢部分来自管网的焦化干气进入原料气缓冲罐（V4001） ，经原料气压缩机（C4001）升压后进入原料预热炉（F4001） ，预热至 300进入脱硫部分。备用原料为来自装置外的轻石脑油，进入原料油缓冲罐（V4002） ，经原料油 / 112 文档可自由编辑打印泵升压后与装置外来的循环氢混合进入原料预热炉（F4001） ，预热至 380进入脱硫部分。加热后的原料气，进入加

34、氢反应器（R4001） ，先在加氢催化剂的作用下发生烯烃饱和反应，同时发生有机硫转化反应和有机氯转化反应，使有机硫转化为无机硫、有机氯转化为无机氯。然后进入氧化锌脱硫反应器，在此氧化锌与硫化氢发生脱硫反应，脱除原料中的硫。精制后的气体中硫含量小于 0.2ppm，进入转化部分。精制后的原料气在进入转化炉（F4002）之前，按水碳比 3.5 与 3.5Mpa 水蒸汽混合，再经转化炉对流段（原料预热段）预热至 500，由上集合管进入转化炉辐射段。转化炉管内装有转化催化剂，在催化剂的作用下，原料气与水蒸气发生复杂的转化反应。整个反应过程表现为强吸热反应，反应所需的热量由设在转化炉顶部的气体燃料烧嘴喷出

35、的燃料燃烧来提供。出转化炉的高温转化气经转化气蒸汽发生器（E4001）发生中压蒸气后，温度降至 360380，进入中温变换。由转化气蒸汽发生器（E4001）来的 360380转化气进入中温变换反应器（R4003） ，在催化剂的作用下发生变换反应，将变换气中 CO 含量降至 3%（干基）左右。中变气经锅炉给水第二预热器（E4002）预热锅炉给水，锅炉给水第一预热器（E4003）预热锅炉给水、除盐水预热器（E1004）预热除盐水回收大部分的 / 112 文档可自由编辑打印余热后，再经中变气水冷却器（E4005）降温至 40，并经分水后进入 PSA。来自中温变换部分的中变气压力 2.45Mpa（G）

36、温度 40，自塔底进入吸附塔 T4101AH 中正处于吸附工况的塔，在多种吸附剂的依次选择吸附下，一次性除去氢以外的几乎所有杂质，获得纯度大于 99.9%的产品氢气，经压力调节系统稳压后送出。当吸附剂吸附饱和后，通过程控阀门切换至其它塔吸附，吸附饱和的塔则转入再生过程。在再生过程中，吸附塔首先经过连续四次均压降压过程尽量回收塔内死空间氢气，然后通过顺放步序将剩余的大部分氢气放入顺放气罐（用作以后冲洗步序的冲洗气源） ，再通过逆放和冲洗两个步序使被吸附杂质解吸出来。逆放解吸气进入解吸气缓冲罐（V4102） 。冲洗解吸气进入解吸气缓冲罐（V4103） ，然后经调节阀调节混合后稳定地送往造气工段，用

37、作燃气。2、加氢部分原料油自管网来，过滤后进入滤后原料缓冲罐，再由反应进料泵抽出升压后，先与氢气混合，再与加氢精制反应产物进行换热，然后经加热炉加热至 310，自上而下流经加氢精制反应器。在反应器中，原油和氢气在催化剂作用下，进行加氢脱硫、脱氮、烯烃饱和等精制反应。从加氢精制反应器出来的反应产物与混氢原料及低分油换热后，再进入反应 / 112 文档可自由编辑打印产物空冷器，冷却至 60左右进入反应产物后冷器，冷至 45左右进入高压分离器进行油、水、气三相分离。为了防止加氢反应生成的硫化氢和氨在低温下生成铵盐，堵塞空冷器，在空冷器前注入洗涤水。高压分离器顶气体经循环压缩机升压后，与经压缩后的新氢

38、混合，返回到反应系统。从高压分离器中部出来的液体生成油减压后进到低压分离器中，继续分离出残余的水。油相去分馏。从高压分离器及低压分离器底部出来的含硫含氨污水，送至污水汽提单元处理。低分油经与反应产物及柴油产品换热后，进入生成油脱硫化氢塔。塔顶油气经空冷器、水冷器冷凝冷却到 40，进入塔顶回流罐。液体作为塔回流。含硫气体和低分气一起送到延迟焦化装置进行脱硫。从塔底出来的脱硫化氢油直接进入分馏塔。分馏塔顶油气经分馏塔空冷器和分馏塔顶后冷器冷凝冷却到 40，进入塔顶回流罐，罐顶少量油气至火柜系统，罐底轻石脑油用塔顶回流泵抽出，一部分作为回流打入分馏塔顶部，另一部分作为产品（石脑油）送出装置。分馏塔底

39、由分馏塔底重沸炉提供热量，精制柴油从塔底抽出后，经精制柴油泵升压与低分油换热后，再经精制柴油空冷器、后冷器冷却至 45，作为产品送 / 112 文档可自由编辑打印出装置。二、进出装置的物料平衡二、进出装置的物料平衡1、制氢部分进出物料平衡表入 方出 方序号物料数量(万t/a)备注序号物料数量(万 t/a)备注1234焦化干气水蒸汽合计1.662.734.391234氢气脱附气合计0.5203.874.39用做燃料气2、加氢部分进出物料平衡表 / 112 文档可自由编辑打印入 方出 方序号物料数量(万 t/a)备注序号物料数量(万 t/a)备注1234重催柴油氢气合计48.00.5248.521

40、234精制柴油气体损失合计47.50.7640.25648.52用做燃料气 / 112 文档可自由编辑打印3、制氢和加氢总物料平衡进出物料平衡表入 方出 方序号物料数量(万 t/a)备注序号物料数量(万 t/a)备注1焦化干气1.661脱附气3.87用做燃料气2水蒸汽2.73234重催柴油48.04精制柴油47.555气体0.764用做燃料气66损失0.256合计52.3952.39 / 112 文档可自由编辑打印第四节第四节 自控水平自控水平一、自控水平一、自控水平装置改造将采用新一代的集散型控制系统（DCS） ，为全面监视和控制全装置的检测点和控制点，保证装置的平稳操作和安全生产，并发挥

41、DCS 系统的优势，装置所有远传的过程信号都将送入 DCS 系统中；这些信号经过处理将分别用于实时控制、实时显示报警、并生成各种生产和管理用的记录和报表。在设计 DCS 系统的配置时，将充分考虑其硬件、软件的可靠性、主流型和先进性、以及系统的可扩展性、网络开放性，网络通讯的硬件平台及其相应接口，使采用的 DCS 系统能适应现阶段的要求。根据国内外仪表生产及应用状况，所设置的自动控制系统按达到国内外同类型工程目前的先进水平考虑，以实现集中控制、平稳操作、安全生产、强化管理，并实施先进控制和优化控制策略，提高产品产量和质量，降低能耗，使工厂实现“安、稳、长、满、优”生产操作，提高经济效益，适应企业

42、将面临的国际竞争。二、仪表选型二、仪表选型为了保证装置长期、安全、可靠运行，控制系统的控制器（CPU） 、I/O 卡件、供电单元、通讯网络和接口单元等均有双重化冗余。根据本装置现场情况，仪表 / 112 文档可自由编辑打印控制回路及检测回路选用隔爆型仪表。在选择仪表（如变送器、安全栅、报警设定器、信号转换器、执行器、分析器等）时，将充分考虑目前现在装置中仪表的运行情况，在国产仪表和国外仪表中的筛选出性能价格比最好的仪表，使设计出的每个控制或监测回路都能在安全、可靠、长周期、自动状态下运行，提高整个装置的仪表投用率和自动化管理水平。1、温度仪表 进控制室指示、控制的全部采用铂热电阻和热电偶，就地

43、指示的采用双金属温度计。2、压力仪表进控制室指示、控制的压力仪表采用智能压力变送器，就地指示的用弹簧管压力表和耐震、隔膜压力表。3、液位仪表液位测量用浮筒或智能差压变送器。4、流量仪表选用椭圆齿轮流量计、超声波流量计、威力巴流量计，一般流量采用节流装置和差压变送器。 / 112 文档可自由编辑打印5、分析仪表可燃气体报警选用国内合资产品。三、主要仪表设备三、主要仪表设备1、控制室仪表 DCS 控制系统 1 套 21CRT 工程师站（含操作台） （1 套） 21CRT 操作台（含操作台） （2 套） A4 激光打印机 3 台 I/O 机笼 I/O 输入/输出卡件 一批 电源 开关量 输入/输出卡

44、件 一批 2、现场仪表 压力变送器 32 台 温度变送器 56 台 差压变送器 16 台 椭圆齿轮流量计 18 台 / 112 文档可自由编辑打印 可燃气体检测变送器 21 台 气动调节阀 76 套 安装材料 一批 计算机控制电缆 一批 电缆桥架 一批四、控制室四、控制室1、控制室仪表供电要求双回路提供，由不间断电源 UPS 供给： 输入电压：220VAC 50HZ 输出电压：220VAC 50HZ 输出容量 20KVA 切换时间 无瞬间 不停电时间 30 分钟2、现场仪表供气 气源压力不小于 0.6Mpa， 耗气量 280Nm3/h。五、设计采用的标准、规范五、设计采用的标准、规范过程检测和

45、控制流程图用符号和文字代号 GB2625-81爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范及条文说明GB50058-92 / 112 文档可自由编辑打印石油化工企业设计防火规范设计采用的标准、规范过程检测和控制流程图用符号和文字代号 GB2625-81爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范及条文说明GB50058-92石油化工企业设计防火规范 （1999 年版） GB50160-92石油化工自动化仪表造型设计规范 SH3005-1999石油化工控制室和自动分析器室设计规范 SH3006-1999石油化工企业信号报警、联锁系统设计规范 SHJ18-90石油化工企业仪表供气设计规范 SHJ3020-2001石油

46、化工企业仪表保温及隔离、吹洗设计规范 SHJ3021-2001石油化工仪表配管配线设计规范 SHJ3019-1997石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范SHJ3063-1999石油化工仪表接地设计规范 SHJ3081-1997石油化工仪表供电设计规范 SHJ3082-1997石油化工分散控制系统设计规范 SH/T3092-1999石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则 SH/T3092-1999石油化工仪表安装设计规范 SH/T3104-2000 / 112 文档可自由编辑打印第五节第五节 主要设备选择主要设备选择一、概述一、概述 本装置改造共有工艺设备 120 余台（套） ，其中塔

47、类设备 4 台、冷换设备 30余台、反应器 5 台、加热炉 4 台、压缩机 5 台（套） ，另外还有容器类等其它设备。二、非标设备二、非标设备所有设备材料应按钢制压力容器GB150-1998、 石油化工钢制压力容器材料选用标准SH3075-95、 压力容器安全技术监察规程 （1999 年出版）技术标准要求选用。当选用 20R 钢板厚度超过 16mm 时，可选用 16MnR 钢板，但由稳定决定的厚度或硫化氢应力腐蚀的设备仍用 20R 钢板。塔类设备裙座材料一般不得低于Q235-B。操作介质中含有硫化氢的压力容器，其腐蚀率容器的操作温度和硫化氢浓度（体积百分数或克分子百分数）从硫化氢腐蚀曲线查得，

48、年腐蚀率超过 0.3mm时，应选取更耐腐蚀的材料，或选用不锈钢复合板，或容器内壁采用堆焊不锈钢层结构。此外，在选用材料时尚应考虑介质的具体情况和实际使用经验。当容器内壁要采用不锈钢堆焊结构时，应根据操作介质的特性及操作条件 / 112 文档可自由编辑打印决定采用单层不锈钢堆焊结构或双层不锈钢堆焊结构。对含有湿硫化氢应力腐蚀的碳素钢制设备，当硫化氢分压大于等于 345Pa 时，应进行整体消除应力热处理，并要求热处理后壳体任何部位硬度不得大于 HB200。本装置改造加氢反应器等高压设备操作温度高、压力高，材料特殊、结构复杂，设计、制造要求高，设备吨位大，占整个装置的投资比例大。加氢反应器操作介质为

49、油气、H2、H2S，操作温度高达 380以上，操作压力在 8.5MPa 以上。根据要求，内表面采用双层不锈钢堆焊结构。加氢反应器设计时要求对特殊结构进行应力分析，确保局部应力控制在规定的范围之内。在制造要求上要比常规方法设计的加氢反应器更为严格。主要设备汇总表主要设备汇总表序号设备名称数 量备 注一塔类1生成油脱硫化氢塔1加氢部分2分馏塔1加氢部分3气提塔1加氢部分4酸性水气提塔1制氢部分二工业炉1原料预热炉1制氢部分2转化炉1制氢部分3反应炉1加氢部分4重沸炉加氢部分 / 112 文档可自由编辑打印三反应器1加氢反应器(R-2101)1加氢部分2加氢反应器(R-4004)1制氢部分3氧化锌脱

50、硫反应器2制氢部分4中温变换反应器1制氢部分四压缩机1新氢压缩机2加氢部分2循环氢压缩机2加氢部分3原料器压缩机1制氢部分五部分冷换设备1反应产物低分油换热器1加氢部分2反应产物原料换热器3加氢部分3低分油产品换热器4加氢部分4脱硫化氢塔顶后冷器1加氢部分5分馏塔顶后冷器1加氢部分6精制柴油后冷器1加氢部分7返氢后冷器1加氢部分8反应产物后冷器1加氢部分9反应产物空冷器2加氢部分10脱硫化氢塔顶空冷器2加氢部分11分馏塔顶空冷器2加氢部分12精制柴油空冷器2加氢部分六成套设备1PSA 变压吸附1制氢部分 / 112 文档可自由编辑打印 国产设备清单序号设备名称台数总价（万元）备注合计16468

51、10.01塔类411202原料预热炉13003反应器16804压缩机517155冷换设备132066PSA 变压吸附44807转化炉14808反应炉14009重沸炉137510空冷器816811各种缓冲罐1515012机泵60480 / 112 文档可自由编辑打印13电器仪表50256第六节第六节 公用工程消耗公用工程消耗公用工程消耗见下表：序号名称单位数量备注1燃料气kg/h217421.0MPa 蒸汽(外送)kg/h-6400制氢产气31.0MPa 蒸汽kg/h46404电KW24505循环水t/h10986除盐水t/h14.77净化风Nm3/h2808氮气Nm3/h1409回收凝结水kg

52、/h-4640加氢回收 / 112 文档可自由编辑打印第五章第五章建厂地区条件和厂址选择建厂地区条件和厂址选择第一节第一节 建厂条件建厂条件一、地质概况一、地质概况*集团（*石油化工厂有限公司）位于*市河口区义和镇。本装置所在场地地貌类型为黄河下游冲积平原。地下水稳定，水位埋深 0.901.30m，水位标高 3.67m 左右。地下水属第四系孔隙潜水，主要由大气降水及黄河水补给，主要通过蒸发方式排泄，地下水年正常水位升降变化幅度一般在 2.0m 以内，历年最高水位埋深不小于 0.5m。地下水化学类型为 SO4-HCO3-CI-Na-Ca-Mg 型，按类环境，其地下水对混凝土具弱腐蚀性，对钢筋混凝

53、土结构中的钢筋和钢结构具有中等腐蚀性。场地地基土强度一般，各土层层位比较稳定，附近无活动性断裂通过，区域地质环境相对稳定，未发现不良地质作用，适宜建筑。二、当地气象条件二、当地气象条件 工程所在地地处暖温带，属温带季风型大陆性气候，气候特征是雨热同期，大陆性强，寒暑交替，四季分明。主要气象条件如下：1、环境温带 / 112 文档可自由编辑打印年平均气温12.1极端最高气温41.9极端最低气温-22.3最热月（七月）日最高气温平均值28.5最冷月（二月）日最低气温平均值13.32、空气湿度年平均相对湿度67%最大相当湿度83%最小相当湿度56%3、大气压力年平均气压101.09kPa极端最高气温

54、103.97kPa极端最低气温98.12kPa月平均最高气压102.12kPa月平均最低气压99.76kPa4、降雨量年平均降雨量597mm / 112 文档可自由编辑打印一日最大降雨量150mm年平均蒸发量212mm5、风年主导风向南风、东南风夏季主导风向南风冬季主导风向北风、西北风年平均风速2.9m/s月平均风速3.5m/s瞬时最大风速（地面上 10m）40m/s6、最大冻土深度 -0.65 m7、厂区地震烈度 根据中国地震烈度区划图（1990） 的通知，场区地震基本烈度为七度。第二节第二节 厂址选择厂址选择 / 112 文档可自由编辑打印为充分依托现有公用工程以及考虑厂区的实际情况，*集

55、团（*石油化工厂有限公司）9000Nm3/h 制氢及 60 万吨/年加氢精制装置改造拟在厂区内。详见总平面布置简图。 / 112 文档可自由编辑打印第六章第六章 总图运输、储运、土建、厂区管网总图运输、储运、土建、厂区管网第一节第一节 总图运输总图运输一、总平面布置一、总平面布置布置原则：1、满足工艺要求，便于生产管理，工程流程短捷流畅；2、切实注意安全，单元之间的防护距离应遵守现行的国家和行业颁布的规范、标准和规定；3、尽量利用原厂区内现有土地资源；4、与给排水专业结合，保证设计标高、坡度满足污水管线自流排放要求；5、装置四周设置环形消防道路。 平面布置考虑近、远期相结合，按功能进行合理布局

56、。厂区出入口布置在南端并与厂外路相连，汽车装卸区设单独出入口，避免人流车流相互干扰。二、竖向设计、道路及消防二、竖向设计、道路及消防1、竖向设计 竖向设计采取平坡式布置方式，雨水汇入道路暗管排放。2、道路及消防 / 112 文档可自由编辑打印 厂区内设环形消防车道，道路采用水泥路面，主要道路宽 8 米，次要道路宽6 米，道路转弯半径 12 米，以满足消防、运输要求。装置之间、装置与建筑物之间保持足够的防火间距；建筑物与厂区道路边缘亦保持一定的安全防火距离；分别满足石油库设计规范 、 石油化工设计防火规范等的要求。三、厂区绿化三、厂区绿化 在装置改造周围进行绿化，多铺草皮，间植观赏性植物，道路两

57、旁裁植不产生花尘、防污、抗盐碱性强的树木。四、设计中采用的总图运输标准、规范四、设计中采用的总图运输标准、规范石油化工企业设计防火规范 及99年局部修订条文GB50160-92建筑设计防火规范及 2001 年版 GBJ16-87石油库设计规范 GB50074-2002化工企业总图运输设计规范 HGJ1-85石油化工企业厂内道路设计规范 SHJ23-90工业企业设计卫生标准 TJ36-79石油化工企业厂区竖向布置设计规范 SHJ013-89石油化工企业厂区绿化设计规范 SHJ8-89总图制图标准 GBJ103-87 / 112 文档可自由编辑打印石油化工企业厂区总平面布置设计规范 SH/T305

58、3-2002工业企业总平面设计规范 GB50187-93石油化工企业卫生防护距离 SH3093-1999中石化（1998 建设字 202 字） 化工企业建设节约用地若干规定其他相关专业的现行技术规定第二节第二节 储储 运运一、储存系统一、储存系统本项目改造的主要原料为焦化干气、重催柴油，年加工规模为 60 万吨，主要产品为精制柴油。为满足*集团（*石油化工厂有限公司）工程的需要，对整个厂区的储运系统（包括罐区、装车、卸车等）进行了改扩建，完全满足本装置原料及产品的储存要求。二、运输系统二、运输系统本装置改造的原料为焦化干气、重催柴油，焦化干气为延迟焦化装置的产品，管道输送进入本装置。重催柴油为

59、重油催化裂化装置产品，由管道输送进入本装 / 112 文档可自由编辑打印置。本装置改造产品为精制柴油，经管道输送到罐区。产品及所需原料运输量见下表。运输量表序号名称运输量（万吨/年）运输方式形态备注一运进1焦化干气1.66管道气2重催柴油48.00管道液二运出1精制柴油47.50公路液外卖从罐区到装置以及装置内部的物料运输为管道运输。 在进出厂区设有地中衡，用于产品出厂区的计量。三、设计采用的标准、规范三、设计采用的标准、规范石油化工企业设计防火规范 GB50160-92 / 112 文档可自由编辑打印建筑设计防火规范 （95.97 修订条文） GBJ16-87工业企业总平面设计规范 GB50

60、187-93石油化工企业厂区总平面布置设计规范 SH/T3053-2002化工业企总图运输设计规范 HGJ1-85石油化工企业厂区竖向布置设计规范 SHJ13-89石油化工企业厂绿化调计规范 SHJ23-90石油化工企业厂区管线综合设计规范 SH3054-93工业企业设计卫生标准 TJ36-79石油化工企业汽车运输设计规范 SHJ33-91中石化（1988）建设字 202 号化工企业建设节约用地若干规定第三节第三节 土土 建建一、概述一、概述根据*集团（*石油化工厂有限公司）提供的岩土工程勘察报告，在勘察深度范围内场地地层主要分为 9 层，由上至下分述如下：1、耕植土 / 112 文档可自由编