1、30萬柴油加氫可行性研究報告 精細化工30萬噸年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置可行性研究報告石化工程有限責(zé)任公司項目名稱精細化工 30萬噸年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置主辦單位精細化工企業(yè)性質(zhì)法定代表人編制單位石化工程有限責(zé)任公司負 責(zé) 人編制人員 目 錄第一章 總論6第一節(jié) 編制依據(jù)和原則6第二節(jié) 項目背景建設(shè)要求和投資意義7第三節(jié) 項目范圍10第四節(jié) 研究結(jié)論11第二章 市場分析14第三章 生產(chǎn)規(guī)模和建設(shè)方案16第四章 30萬噸年催化柴油加氫精制裝置17第一節(jié) 概述17第二節(jié) 原料及產(chǎn)品性質(zhì)18第三節(jié) 裝置物料平衡20第四節(jié) 工藝技術(shù)選擇22第五節(jié) 工藝流程說明27第六節(jié) 主要設(shè)備選擇30第七節(jié) 消耗指標(biāo)及

2、能耗39第八節(jié) 自控水平45第九節(jié) 裝置邊界條件50第十節(jié) 裝置平面布置52第十一節(jié) 供電和電信53第十二節(jié) 分析化驗55第十三節(jié) 裝置定員編制57第五章 4000標(biāo)立時氫提純裝置58第一節(jié) 概述58第二節(jié) 工藝60第三節(jié) 設(shè)備69第四節(jié) 公用工程70第五節(jié) 自控儀表72第六節(jié) 電氣74第七節(jié) 分析化驗75第八節(jié) 裝置邊界條件76第九節(jié) 裝置定員77第六章 廠址及建廠條件78第七章 公用工程79第一節(jié) 給水排水79第二節(jié) 供電和電信81第三節(jié) 供熱供風(fēng)82第四節(jié) 氮氧站83第五節(jié) 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)84第八章 輔助生產(chǎn)設(shè)施85第一節(jié) 消防設(shè)施85第二節(jié) 中心化驗室87第九章 能耗分析及節(jié)能措施

3、88第一節(jié) 概述88第二節(jié) 工藝裝置節(jié)能技術(shù)89第十章 環(huán)境保護90第一節(jié) 設(shè)計依據(jù)90第二節(jié) 主要污染源和主要污染物92第三節(jié) 環(huán)境保護與綜合利用論述94第四節(jié) 對建設(shè)項目引起的生態(tài)變化所采取的防范措施96第五節(jié) 環(huán)保投資97第六節(jié) 環(huán)境保護措施的預(yù)期效果98第七節(jié) 存在問題及建議99第十一章 職業(yè)安全衛(wèi)生100第一節(jié) 設(shè)計依據(jù)及原則100第二節(jié) 生產(chǎn)過程中職業(yè)危險危害因素分析103第三節(jié) 職業(yè)危害因素的防護方案106第四節(jié) 事故應(yīng)急措施110第五節(jié) 勞動安全衛(wèi)生機構(gòu)111第六節(jié) 勞動安全衛(wèi)生預(yù)評價的主要結(jié)論112第七節(jié) 預(yù)期效果113第八節(jié) 專用投資114第十二章 項目實施規(guī)劃115第十三

4、章 投資估算116附圖2006-03-FA-01反應(yīng)部分工藝原則流程圖2006-03-FA-02分餾部分工藝原則流程圖2006-03-FA-03催化干氣變壓吸附氫提純部分工藝原則流程圖2006-03-FA-04裝置設(shè)備平面布置圖第一章 總論第一節(jié) 編制依據(jù)和原則一編制依據(jù)1精細化工30萬噸年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置可行性研究報告編制委托書2精細化工30萬噸年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置工廠設(shè)計基礎(chǔ)條件二可行性研究報告編制原則1充分利用原料資源提高產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)合格的柴油調(diào)和組分2兼顧近期目標(biāo)和遠期目標(biāo)合理分步實施嚴格控制投資規(guī)模做到適時投入提高投資效率3采用先進成熟可靠的工藝技術(shù)和設(shè)備4采用國內(nèi)催化劑及工藝

5、技術(shù)最大限度采用國產(chǎn)設(shè)備降低投資5關(guān)系密切的單元設(shè)為聯(lián)合裝置統(tǒng)一規(guī)劃集中布置6采用成熟先進節(jié)能技術(shù)提高能量利用率7采用成熟先進節(jié)水技術(shù)減少新水用量降低廢水排放量8認真貫徹國家省地方有關(guān)環(huán)境保護消防與勞動安全衛(wèi)生的法規(guī)規(guī)定堅持環(huán)保勞動安全衛(wèi)生與主題工程三同時的方針第二節(jié) 項目背景建設(shè)要求和投資意義項目背景1建設(shè)單位狀況表1-2-1 建設(shè)單位現(xiàn)有和計劃建設(shè)的主要生產(chǎn)裝置表序號裝置名稱投產(chǎn)時間一現(xiàn)有裝置120萬噸年常減壓裝置215萬噸年重油催化裝置350萬噸年重油催化裝置43萬噸年MTBE裝置512萬噸年氣體分餾裝置63萬噸年甲乙酮裝置78萬噸年聚丙烯裝置850萬噸年重交瀝青裝置二計劃建設(shè)裝置130

6、萬噸年柴油加氫精制裝置23000標(biāo)立時PSA制氫裝置311萬噸年甲乙酮原料加氫精制裝置44萬噸年順酐精制裝置520萬噸年氣體分餾裝置67萬噸年甲乙酮剩余C4加氫精制裝置7200萬噸年常壓裝置81萬標(biāo)立時干氣轉(zhuǎn)化制氫裝置2項目建設(shè)的必要性及緊迫性根據(jù)國家政策2005年7月1日已開始執(zhí)行新的車用柴油標(biāo)準(zhǔn)GB19147-2003有關(guān)柴油標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)詳見表1-2-2此標(biāo)準(zhǔn)是2003年參照EN590-1998歐標(biāo)準(zhǔn)制定的較原國家標(biāo)準(zhǔn)有大幅度提高柴油指標(biāo)向低硫低氮低芳低密度高十六烷值方向發(fā)展低硫是解決環(huán)保問題低氮是解決柴油安定性問題和環(huán)保問題高十六烷值是解決燃燒品質(zhì)和效率問題這要求各煉油企業(yè)對現(xiàn)有柴油品質(zhì)進行

7、升級按照建設(shè)單位現(xiàn)在的總工藝流程近期一期暫定為2年催化柴油的數(shù)量1518萬噸年硫含量約5500PPm氮含量約1300PPm安定性差十六烷值僅25比重大SPGR 090093不能達到國家標(biāo)準(zhǔn)遠期一期之后催化柴油的數(shù)量12萬噸年焦化柴油的數(shù)量12萬噸年焦化汽油的數(shù)量6萬噸年產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)均不能達到國家標(biāo)準(zhǔn)因此新建30萬噸年柴油加氫精制裝置是總流程所必須的表1-2-2 車用柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項 目質(zhì)量指標(biāo) GB 19147-2003 試驗方法10號5號0號-10-20-35-50氧化安定性總不溶物 mgmL 不大于25252525252525SHT0175硫含量 不大于0050050050050050050

8、05GBT38010蒸余物殘?zhí)?不大于03030303030303GBT268灰分 不大于001001001001001001001GBT508銅片腐蝕 50C3h 級 不大于1111111GBT5096水分 不大于 痕跡痕跡痕跡痕跡痕跡痕跡痕跡GBT260機械雜質(zhì)無無無無無無無GBT511潤滑性 磨痕直徑 60C um 不大于460460460460460460460ISO12156-1運動粘度 20C mm2s 不大于308025801870 GBT256凝點C 不高于冷濾點C 不高于閃點 閉口 C 不低于著火性 需滿足下列要求之一 十六烷值 不小于 十六烷指數(shù) 不小于1012554946

9、5855494604554946-10-5554946-20-14504646-35-29454543-50-44454543GBT510SHT0248GBT261GBT386GBT11139SHT0694餾程 50回收溫度C 不高于 90回收溫度C 不高于 95回收溫度C 不高于300355365300355365 300355365300355365300355365300355365300355365GBT6536密度 20C kgm3820860800840GBT1884GBT1885二項目建設(shè)要求關(guān)于加氫精制深度取決于全廠柴油組分的產(chǎn)品等級定位有以下幾種方案方案一常規(guī)加氫精制64MP

10、a氫分壓解決硫含量色度和安定性方案二常規(guī)加氫精制64MPa氫分壓提高十六烷值功能解決硫含量色度安定性提高十六烷值采用選擇性芳烴飽和技術(shù)在最小裂化率最大柴油收率條件下盡可能提高柴油十六烷值1016個單位方案三中壓84100MPa氫分壓加氫改質(zhì)提高十六烷值2025個單位解決硫含量色度安定性提高十六烷值采用低空速為加氫精制的0305中壓深度精制芳烴飽和技術(shù)在最小裂化率最大柴油收率條件下盡可能提高柴油十六烷值但投資高與常規(guī)加氫精制64MPa氫分壓提高十六烷值功能相比同等規(guī)模裝置總投資增加約40但由于該工藝只能提高十六烷值單項指標(biāo)不能降低密度凝點等指標(biāo)不經(jīng)濟故很少用于工業(yè)裝置方案四中壓84100MPa氫

11、分壓加氫裂化提高十六烷值2835個單位徹底解決硫含量色度安定性提高十六烷值采用低空速為加氫精制的0507中壓緩和加氫裂化技術(shù)裂化率約3040該工藝投資高與常規(guī)加氫精制64MPa氫分壓提高十六烷值功能相比同等規(guī)模裝置總投資增加約70但由于該工藝柴油收率太低不經(jīng)濟故純柴油中壓加氫裂化很少用于工業(yè)裝置結(jié)合本項目情況本報告對方案一方案二進行比較選擇方案一但考慮方案二的可能性按照建設(shè)單位的遠期規(guī)劃二期要求本30萬噸年柴油加氫精制裝置考慮加工焦化柴油焦化汽油和催化柴油混合原料的可能性即要求增加裝置加工原料的靈活性按照建設(shè)單位的遠期規(guī)劃屆時可能的最大加工量為33萬噸年規(guī)模增加較大本報告對工藝流程和建設(shè)步驟進

12、行了統(tǒng)一考慮三投資意義本項目的建設(shè)意義在于提高產(chǎn)品等級解決環(huán)保問題第三節(jié) 項目范圍30萬噸年柴油加氫精制裝置工程包括裝置界區(qū)內(nèi)部分和界區(qū)外配套公用工程及輔助設(shè)施本報告負責(zé)裝置界區(qū)內(nèi)部分界區(qū)外配套公用工程及輔助設(shè)施由建設(shè)單位負責(zé)第四節(jié) 研究結(jié)論一項目主體裝置表1-4-1 裝置規(guī)模序號裝置名稱一期裝置能力萬噸年二期裝置能力萬噸年備注1柴油加氫精制裝置151830二主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表1-4-2-2 一期主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)序號產(chǎn)品名稱規(guī)格備注一主要原料1催化柴油150000萬噸年2焦化柴油3焦化汽油4氫氣01580萬噸年二主要產(chǎn)品1柴油147916萬噸年全部外銷汽運2石腦油02212萬噸年全部外銷汽運3

13、干氣01024萬噸年催化裝置回收三主要化學(xué)藥劑1精制催化劑1527立方米2支撐劑1087立方米3惰性瓷球660立方米四公用工程1循環(huán)水1096噸時2電7024千瓦3蒸汽10噸時4燃料氣173標(biāo)立時5儀表風(fēng)230標(biāo)立時五能耗指標(biāo)1066 MJt六三廢量含油污水1噸時七占地面積7000平米八總定員18九總投資5558表1-4-2-2 一期二期主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)序號產(chǎn)品名稱規(guī)格備注一主要原料1催化柴油120000萬噸年2焦化柴油120000萬噸年3焦化汽油60000萬噸年4氫氣03336萬噸年二主要產(chǎn)品1柴油233864萬噸年全部外銷汽運2石腦油61432萬噸年全部外銷汽運3干氣02848萬噸年催化裝

14、置回收三主要化學(xué)藥劑1精制催化劑255立方米2保護劑31立方米3支撐劑417立方米四公用工程1循環(huán)水1426噸時2電1105千瓦3蒸汽04噸時4燃料氣391標(biāo)立時5儀表風(fēng)240標(biāo)立時五能耗指標(biāo)864 MJt六含油污水1噸時七占地面積7000平米八總定員18九總投資5670三結(jié)論本項目利用燃料氣中的氫氣為氫源對催化柴油及焦化汽油焦化柴油進行質(zhì)量升級解決了高硫低安定性的質(zhì)量問題確保產(chǎn)品合格出廠具有良好的社會效益環(huán)境效益和經(jīng)濟效益因此本工程的建設(shè)是完全必要的其建設(shè)進度應(yīng)盡可能加快第二章 市場分析一原料市場分析本項目原料催化柴油焦化汽油焦化柴油均為廠內(nèi)供應(yīng)不存在市場問題本項目原料氫氣來源由廠內(nèi)新建配套

15、裝置提供不存在市場問題二柴油市場分析本項目屬于已有柴油組分的質(zhì)量升級沒有增加柴油組分產(chǎn)品數(shù)量柴油組分可作柴油調(diào)和組分或清潔民用燃料油按已有渠道銷售 三石腦油市場分析本項目所產(chǎn)少量石腦油辛烷值約70可作汽油調(diào)和組分或清潔化工輕油銷售表2-1國家環(huán)保局頒布汽油有害物質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)表2-2 國際三大汽車協(xié)會制訂的汽油規(guī)格 表2-3 石化行業(yè)化工輕油石腦油標(biāo)準(zhǔn)表2-1國家環(huán)保局頒布汽油有害物質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)項 目控制指標(biāo)實驗方法硫含量m 008GBT380錳含量m 0018ASTMD3831鉛含量gl 0013GBT8020芳烴烯烴V 60烯烴V 35GBT11132芳烴V 40GBT11132苯V 25AST

16、MD3006表2-2 國際三大汽車協(xié)會制訂的汽油規(guī)格項 目類類類91RON 9182918259182595 RON 955859585958598 RON 988898889888Sm 010020003氧m 272727烯烴V 2010芳烴V 504035苯V 52510表2-3 石化行業(yè)化工輕油石腦油標(biāo)準(zhǔn)項目質(zhì)量指標(biāo)試驗方法參照標(biāo)準(zhǔn)1號2號ABAB顏色賽波特比色號不小于25 GBT3555-83中國石油化工總公司出口標(biāo)準(zhǔn)SINOPEC002-1987密度 20 kgm3 不大于實測 GBT1884-83GBT1885-83餾程 GBT6536-83 初餾點 10餾出溫度 不高于 50餾出

17、溫度 不高于 90餾出溫度 不高于 終餾點 不高于 實測 102 149 189 220烷烴和輕烷烴含量 V 不小于 90 70烯烴含量 V 不大于 20硫含量 m 不大于 005 ASMT D 1266鉛含量gkg 不大于 100 SHT 0242-92砷含量gkg 不大于 A10B100 SHT 0167-92產(chǎn)品性能 本產(chǎn)品為原油經(jīng)初餾常壓蒸餾在一定溫度條件下蒸出的輕餾分或二次加工汽油經(jīng)加氫精制而得的汽油餾分沸程一般是初餾點至220也可根據(jù)使用場合加以調(diào)整如用作催化重整原料生產(chǎn)芳烴時可取60145餾分 可稱輕石腦油 用作催化重整原料高辛烷值汽油組分時可取60180餾分 可稱重石腦油 用作

18、蒸氣裂解制乙烯原料或合成胺造氣原料時可取初餾點至220餾分屬易燃品用 途 主要用作裂解催化重整和制氫原料也可作為化工原料及一般溶劑 四副產(chǎn)品市場分析副產(chǎn)品含硫烴氣送催化裂化裝置吸收穩(wěn)定部分處理回收汽油和液化氣最后經(jīng)脫硫化氫處理后進入燃料氣管網(wǎng)不存在市場問題副產(chǎn)品含硫含氨酸性水送裝置外酸性水汽提裝置處理凈化水返回本裝置循環(huán)使用以減少新鮮水耗量不存在市場問題五主要輔助材料和燃料市場分析加氫催化劑由溫州華華集團長嶺催化劑廠撫順催化劑三廠萍鄉(xiāng)市石化填料有限責(zé)任公司提供采購方便燃料氣由全廠燃料氣管網(wǎng)統(tǒng)一供應(yīng)不存在市場問題第三章 生產(chǎn)規(guī)模和建設(shè)方案一生產(chǎn)規(guī)模本30萬噸年柴油加氫精制裝置一期工況一規(guī)模最大3

19、0萬噸年最小加工能力15萬噸年加工催化柴油二期工況二規(guī)模最大33萬噸年加工焦化柴油焦化汽油和催化柴油混合料公稱規(guī)模30萬噸年年開工時數(shù)8000 小時工程設(shè)計方案一一期加工能力15萬噸年工程設(shè)計方案二二期加工能力30萬噸年二建設(shè)方案和實施步驟關(guān)于加氫精制深度取決于全廠柴油組分的產(chǎn)品等級定位有以下二種可能建設(shè)方案一常規(guī)加氫精制64MPa氫分壓解決硫含量色度和安定性建設(shè)方案二常規(guī)加氫精制64MPa氫分壓提高十六烷值功能解決硫含量色度安定性提高十六烷值采用選擇性芳烴飽和技術(shù)在最小裂化率最大柴油收率條件下盡可能提高柴油十六烷值1016個單位根據(jù)建設(shè)單位要求本項目建設(shè)方案為方案一但為方案二的改造創(chuàng)造條件即

20、預(yù)留一臺改質(zhì)反應(yīng)器位置和一臺新氫壓縮機位置三氫氣平衡裝置所用氫氣約有1000m3h自全廠氫氣管網(wǎng) 2000m3h來自聯(lián)合裝置PSA部分氫純度999 v進裝置的邊界條件為溫度 40壓力 2334MPaG第四章 30萬噸年催化柴油加氫精制裝置第一節(jié) 概述根據(jù)全廠總流程的安排催化柴油加氫精制裝置一期規(guī)模最大30萬噸年最小加工能力15萬噸年加工催化柴油二期規(guī)模最大33萬噸年加工焦化柴油焦化汽油和催化柴油混合料加氫精制柴油餾分作為柴油調(diào)和組分或清潔民用燃料油產(chǎn)品除密度指標(biāo)餾程和十六烷指標(biāo)外符合世界燃油規(guī)范II類柴油標(biāo)準(zhǔn)加氫精制石腦油作為汽油調(diào)和組分或化工輕油產(chǎn)品一編制原則1滿足全廠總流程對本裝置加工目標(biāo)

21、的要求2采用國內(nèi)先進可靠的工藝技術(shù)和催化劑確保產(chǎn)品質(zhì)量降低裝置能耗以確保裝置長周期安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn) 3采用DCS集散型控制系統(tǒng)對全過程實施在線實時自動數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理自動控制超限報警以及自動聯(lián)鎖安全保護為了確保裝置以及重要的工藝設(shè)備和機組的安全保護生產(chǎn)操作人員人身安全裝置內(nèi)設(shè)置獨立的自動聯(lián)鎖停車保護系統(tǒng)ESD4合理用能有效降低裝置的能耗達到國內(nèi)先進水平5最大限度實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化盡量降低裝置投資6認真貫徹國家有關(guān)環(huán)保職業(yè)安全衛(wèi)生消防法規(guī)的要求做到三廢治理安全衛(wèi)生等保障措施與主體工程同時進行達到國家及省地方有關(guān)法規(guī)規(guī)定的指標(biāo)要求二裝置規(guī)模及開工時數(shù)公稱規(guī)模30萬噸年最大規(guī)模33萬噸年年開工時數(shù)8000

22、h三裝置組成本裝置主要由反應(yīng)包括壓縮機分餾和公用工程及控制室配電室部分組成裝置內(nèi)產(chǎn)生的含硫氣體脫硫和酸性水處理由全廠統(tǒng)一考慮第二節(jié) 原料及產(chǎn)品性質(zhì)1原料性質(zhì)進裝置的邊界條件為溫度 45壓力 065MPaG表4-2-1 原料油性質(zhì)方案號原料一原料二原料三工況一工況二項 目焦化汽油焦化柴油催化柴油催化柴油混合油加工規(guī)模 萬噸年15003000設(shè)計加工量 萬噸年15003000加工量 萬噸年焦汽焦柴催柴 0015 61212 加工量 th 焦汽焦柴催柴001875751515比例m00100204040密度 20°C gcm3073308400900最大0930090008379SPGR0

23、73808440904090408423餾程D-86°CIBP5103050709095EP304560107124140156164178203215221244273301338346352175200-256-354365 92 -硫含量ppm49006500550055005780氮含量ppm2001750130013001260堿氮含量ppm1091苯胺點°C65十六烷值5125溴價gBr100g凝點°C-5-10芳烴含量10蒸余物殘?zhí)糾026灰分酸度mgkoH100ml082093銅片腐蝕50°C3hr級不合格實際膠質(zhì)mg100ml358殘?zhí)?/p>

24、m誘導(dǎo)期min860溴價gBr100g3716辛烷值MON粘度 20°C mm2s47粘度 50°C mm2s25閃點°C8874色號 腐蝕原料流量th1875375原料20°C流量m3h20844476主催化劑體積 m31532545主催化劑空速 h-1164176保護劑體積 m3109305保護劑空速 h-1230147裝置所用氫氣約有1000m3h自全廠氫氣管網(wǎng) 2000m3h來自聯(lián)合裝置PSA部分氫純度999 v進裝置的邊界條件為溫度 40壓力 2334MPaG2主要產(chǎn)品的預(yù)期性質(zhì)見表4-2-3表4-2-4表4-2-3 一期產(chǎn)品預(yù)期性質(zhì)項 目粗石

25、腦油精制柴油SPGR07840902硫含量ppm50300氮含量ppm20200烯烴v 1十六烷值27粘度 20 mm2s餾程 IP10-935518320130501301422352567090 15316328135495EP177207367-去向去催化裝置分餾塔去產(chǎn)品罐區(qū)表4-2-4 二期產(chǎn)品預(yù)期性質(zhì)項 目粗輕油精制石腦油精制柴油SPGR066407440869硫化氫含量m644硫含量ppm5050300氮含量ppm2020200烯烴v 1 1十六烷值40粘度 20 mm2s餾程 IP10-105-194876177209305021301171302422657090 395514

26、516229434195EP70112169175356367去向去催化裝置吸收穩(wěn)定系統(tǒng)去產(chǎn)品罐區(qū)去產(chǎn)品罐區(qū)第三節(jié) 裝置物料平衡物料平衡見表4-3-1表4-3-2表4-3-1 工程設(shè)計方案一工況一柴油加工操作初期 15萬噸年處理量表4-3-2 工程設(shè)計方案二工況二汽柴油加工操作初期 30萬噸年處理量 第四節(jié) 工藝技術(shù)選擇一確定技術(shù)方案的原則1采用國內(nèi)先進的工藝技術(shù)及催化劑2采用先進合理成熟可靠的工藝流程3選用性能穩(wěn)定運轉(zhuǎn)周期長的機械設(shè)備4提高儀表控制安全衛(wèi)生和環(huán)境保護水平二柴油產(chǎn)品質(zhì)量變化趨勢隨著世界范圍內(nèi)環(huán)保法規(guī)的日益嚴格各國已公布的近期及遠期柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對硫苯烯烴芳烴等含量都提出了較高要求

27、作為車用燃料供應(yīng)商的各煉廠按期生產(chǎn)符合市場要求的清潔燃料既是達標(biāo)的基本要求也是生存的必由之路我國也正加快生產(chǎn)和使用清潔燃料的步伐從2002年1月1日起我國柴油產(chǎn)品執(zhí)行GB252-2000標(biāo)準(zhǔn)硫含量02氧化安定性總不溶物25 mgKOH100ml十六烷值45中間基或環(huán)烷基原油生產(chǎn)的各號輕柴油允許十六烷值40從2003年1月1日起京滬穗三大城市參照執(zhí)行世界燃油規(guī)范II柴油類標(biāo)準(zhǔn)從2005年7月1日起全國執(zhí)行世界燃油規(guī)范II柴油類標(biāo)準(zhǔn) 三國內(nèi)外柴油加氫技術(shù)現(xiàn)狀加氫精制是指油品在催化劑氫氣和一定的壓力溫度條件下含硫氮氧的有機化合物分子發(fā)生氫解反應(yīng)烯烴和芳烴分子發(fā)生加氫飽和反應(yīng)的過程柴油加氫精制的目的是

28、脫硫脫氮和解決色度及貯存安定性的問題滿足日益嚴格的環(huán)保要求同時少量提高柴油的十六烷值常規(guī)的柴油加氫精制工藝已有幾十年的歷史技術(shù)上非常成熟新進展主要體現(xiàn)在高活性高穩(wěn)定性低成本新型催化劑的研究和開發(fā)上國外大型石油煉制公司和催化劑生產(chǎn)商都開發(fā)了專有的柴油加氫脫硫過程和催化劑系統(tǒng)其中有代表性的主要有荷蘭阿克蘇AKZO公司目前最好的脫硫催化劑是KF-752 KF-840及KF-848KF-752的活性已是60年代中期相應(yīng)產(chǎn)品的17倍多用于直餾原料對于二次加工原料則采用KF-840 KF-848是最新開發(fā)的具有極高脫硫脫氮脫芳及加氫活性的精制催化劑不僅適用于加氫精制裝置而且適用于加氫裂化的原料預(yù)精制FCC

29、原料加氫預(yù)處理?？松芯亢凸こ坦綞RE于1992年實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的催化劑RT-601采用新型Al2O3載體使用先進的促進劑浸漬技術(shù)催化劑活性高特別適合于加工重質(zhì)、劣質(zhì)原料在加工直硫柴油時RT-601活性與市場上最好的催化劑相當(dāng)獨聯(lián)體的列寧石油化工科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合體開發(fā)的KrM-70催化劑也具有很高活性在壓力為30MPa空速為30h-1溫度為350時可將直硫柴油的硫含量由103wt降至00026wt脫硫率達到997國內(nèi)近年來也已開發(fā)了多種具有世界先進水平的、高性能的餾分油加氫精制催化劑催化劑的外型及適用范圍見表4-4-1表4-4-1 國產(chǎn)加氫精制催化劑的外型及適用范圍型號FH-5ARN-1RN-10

30、FDS-4FH-98形狀球狀三葉草三葉草三葉草三葉草應(yīng)用 范圍中東高硫直餾柴油及二次加工汽柴油的深度脫硫二次加工煤汽柴油減壓蠟油餾份油的脫硫脫氮脫芳中間餾分油重質(zhì)餾分油脫硫中壓下處理二次加工汽柴油撫順石油化工研究院在已有FH-5FH-5A等加氫精制催化劑的基礎(chǔ)上成功開發(fā)了新一代劣質(zhì)二次加工油品加氫精制催化劑FH-98試驗室研究結(jié)果表明可以在氫分壓60 MPa空速30h-1氫油體積比3501的條件下將魯寧催柴脫至硫含量小于005wt該催化劑于1999年成功地應(yīng)用到大慶石化總廠四套工業(yè)裝置上其中兩套為柴油加氫精制裝置兩套為汽油加氫精制裝置工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明FH-98催化劑具有高的脫硫脫氮活性該劑至今

31、已在多套工業(yè)裝置成功應(yīng)用其理化性質(zhì)見表4-4-2表4-4-2 FH-98催化劑的組成和質(zhì)量指標(biāo)形狀三葉草形尺寸mm 131630 × 28 側(cè)壓強度N粒150化學(xué)組成m WO31721 MoO3810 NiO3555物化性質(zhì) 孔容mlg025比表面積m2g120裝填密度gml080085石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的新一代加氫脫硫脫氮脫芳催化劑RN-10是RN-1催化劑的換代產(chǎn)品該催化劑依據(jù)脫硫脫氮機理以改性Al2O3為載體NiW為加氫活性組元比RN-1 具有更高的脫硫脫氮和芳烴飽和活性及良好的活性穩(wěn)定性及再生性能以高硫的中東油高氮的勝利催化柴油為原料脫氮活性比RN-1高10以上脫硫活性高

32、33該劑于1997年4月在廣石化20萬噸年催化柴油加氫精制裝置上首次工業(yè)應(yīng)用并通過石化總公司的鑒定試驗室研究結(jié)果表明使用RN-10催化劑可以在低壓氫分壓32 MPa空速20h-1氫油體積比2003001的條件下將伊朗常三線油脫至硫含量小于005wt對中東油焦化柴油餾分油的加氫精制有好的適應(yīng)性到2001年底RN-10催化劑已在多套工業(yè)裝置成功應(yīng)用RN-10催化劑的理化性質(zhì)見表4-4-3作為加氫精制催化劑RN-10催化劑和FH-98催化劑相比精制性能相當(dāng) FH-98催化劑柴油收率高05mRN-10催化劑酸性高脫芳性能略高產(chǎn)品十六烷值多提高1個單位但柴油收率低05m建議采用FH-98催化劑以取得高收

33、率增加經(jīng)濟效益截止到2001年底我國已有90余套加氫精制裝置正在運轉(zhuǎn)其中絕大部分是采用國內(nèi)技術(shù)和國產(chǎn)催化劑并由國內(nèi)自行設(shè)計和建造國內(nèi)加氫精制裝置的工程技術(shù)已十分成熟除擁有高性能的催化劑外國內(nèi)也掌握了加氫精制裝置的設(shè)備制造和建設(shè)技術(shù)表4-4-3 RN-10催化劑的組成和質(zhì)量指標(biāo)形狀三葉草形14壓碎強度Nmm18化學(xué)組成m WO326 NiO26物化性質(zhì) 孔容mlg025 比表面積m2g100 裝填密度gml089095四工藝技術(shù)方案根據(jù)總體規(guī)劃本裝置加工的原料一期為催化柴油二期為催化柴油焦化柴油和焦化汽油的混合油混合原料的硫含量和溴價均較高根據(jù)加工原料的情況和用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求本裝置選擇加氫精

34、制工藝加氫精制催化劑采用石油化工研究院開發(fā)的RN-10或撫順石油化工研究院開發(fā)的FH-98五工藝流程選擇1反應(yīng)部分工藝流程一般加氫裝置反應(yīng)部分流程可分為冷高分流程和熱高分流程流程選擇要考慮的因素是兩種流程情況下的循環(huán)氫純度溶解氫量加熱爐負荷的變化要考慮的經(jīng)濟因素是流程不同所引出的主要設(shè)備規(guī)格投資變化以及操作成本的增減冷高分流程的特點是循環(huán)氫濃度相對較高工藝流程較為簡單高壓設(shè)備個數(shù)相對較少投資較為節(jié)省熱高分流程的特點是熱能利用較好裝置能耗稍低工藝流程較為復(fù)雜高壓設(shè)備多投資較大循環(huán)氫純度較低引起氫分壓下降為維持一定的氫分壓需要提高系統(tǒng)的總壓引起投資增加氫氣溶解量較大氫氣的利用率降低綜合考慮本可行性

35、研究報告選擇冷高分流程2分餾部分工藝流程加氫精制產(chǎn)品分餾一般采用的流程有單塔流程雙塔流程和汽油穩(wěn)定流程單塔流程采用水蒸汽汽提塔的操作壓力一般在0405MPa該方案流程簡單便于操作但存在粗汽油腐蝕不合格塔頂含硫氣體脫硫后無法進入系統(tǒng)燃料氣管網(wǎng)排至火炬系統(tǒng)造成資源浪費等問題雙塔流程設(shè)脫硫化氫汽提塔和產(chǎn)品分餾塔各一臺脫硫化氫汽提塔采用水蒸汽汽提塔的操作壓力一般在07Mpa左右產(chǎn)品分餾塔可采用水蒸汽汽提亦可采用塔底重沸爐供熱的方式須根據(jù)全裝置的熱量平衡權(quán)衡其利弊最終確定分餾塔的操作壓力可在015025MPa范圍內(nèi)采用雙塔流程含硫氣體可有效地回收和利用但雙塔流程比單塔流程投資和能耗稍高汽油穩(wěn)定流程一般適

36、用于汽柴油混合加氫汽油量比較大的場合其特點是低分油先進分餾塔分餾把汽油全部拔出塔底分出精制柴油塔頂汽油再進穩(wěn)定塔穩(wěn)定塔底為穩(wěn)定汽油分餾塔的操作壓力可在03045MPa范圍內(nèi)穩(wěn)定塔的操作壓力一般在07MPa左右因此產(chǎn)生兩個不同壓力等級的含硫氣體低壓的含硫氣體一般不能直接送至氣體脫硫系統(tǒng)分餾塔一般需設(shè)塔底重沸爐供給熱源穩(wěn)定塔設(shè)塔底重沸器能耗稍高本裝置一期加工催化柴油其合適的流程為單塔流程本裝置二期加工催化柴油焦化柴油和焦化汽油的混合油其合適的流程為汽油穩(wěn)定流程本報告對一期加工流程和二期加工流程統(tǒng)一考慮一期設(shè)備均可用于二期二期改造增加設(shè)備的平面位置在一期布置方案中統(tǒng)一考慮預(yù)留六主要工藝操作條件裝置主

37、要工藝操作條件估計值見表4-4-4表4-4-4 主要工藝操作條件 反應(yīng)器入口氫分壓MPa6480 體積空速h11922 主精制劑20 催化劑床層平均溫度338初期375 反應(yīng)器入口氫油比體400650七技術(shù)特點1加氫精制催化劑可采用石油化工科學(xué)研究院RN-10或撫順石油化工研究院FH-982反應(yīng)部分采用冷高分流程采用立式油水氣三相分離的高壓分離器3采用爐前混氫方案提高換熱器換熱效率和減緩結(jié)焦程度4采用熱壁反應(yīng)器采用新型內(nèi)構(gòu)件其中包括有入口擴散器分配盤冷氫箱出口收集器等使進入反應(yīng)器中催化劑床層的物流分布均勻減小催化劑床層的徑向溫差5反應(yīng)器入口溫度通過調(diào)節(jié)加熱爐燃料來控制床層入口溫度通過調(diào)節(jié)急冷氫

38、量來控制6為盡量減少換熱器結(jié)垢和防止反應(yīng)器頂部催化劑床層堵塞以及提高換熱器傳熱效率和延長運轉(zhuǎn)周期罐區(qū)原料油儲罐采用惰性氣體保護裝置內(nèi)設(shè)置自動反沖洗過濾器脫除大于25微米的固體顆粒并對原料油緩沖罐采用燃料氣覆蓋措施以防止原料油與空氣接觸在原料油中注入阻垢劑7采用新型雙殼程換熱器提高換熱器傳熱效率使反應(yīng)流出物及柴油產(chǎn)品進空冷器溫度盡可能低提高加熱爐入口溫度減小加熱爐負荷降低裝置能耗8反應(yīng)流出物空冷器入口處設(shè)注水設(shè)施避免銨鹽在低溫部位的沉積9催化劑按器外或器內(nèi)再生考慮催化劑預(yù)硫化采用液相硫化方法催化劑再生采用氮氣-空氣循環(huán)器內(nèi)再生方式時再生過程的注堿系統(tǒng)采用堿液循環(huán)流程降低堿耗減少污染10分餾部分一

39、期建設(shè)柴油汽提塔可適用于二期作分餾塔一期塔盤部分堵孔和分餾塔塔底加熱爐系統(tǒng)二期增加汽油穩(wěn)定流程11產(chǎn)品分餾塔頂穩(wěn)定塔頂設(shè)注緩蝕劑設(shè)施以減輕塔頂流出物中硫化氫對塔頂系統(tǒng)的腐蝕12新氫壓縮機采用電動往復(fù)式兩臺一開一備 循環(huán)氫壓縮機采用電動往復(fù)式兩臺一開一備13原料泵采用電動離心式三臺兩開一備第五節(jié) 工藝流程說明一一期生產(chǎn)流程簡述1反應(yīng)部分自罐區(qū)來的原料油在原料油緩沖罐的液面和流量控制下通過原料油過濾器 除去原料中大于25微米的顆粒后進入原料油緩沖罐原料油緩沖罐用燃料氣氣封自原料油緩沖罐來的原料油經(jīng)加氫進料泵增壓后在流量控制下經(jīng)反應(yīng)流出物原料油換熱器換熱后與混合氫混合進入反應(yīng)流出物反應(yīng)進料換熱器然后

40、經(jīng)反應(yīng)進料加熱爐加熱至反應(yīng)所需溫度進入加氫精制反應(yīng)器該反應(yīng)器設(shè)置三個催化劑床層床層間設(shè)有注急冷氫設(shè)施 自加氫精制反應(yīng)器出來的反應(yīng)流出物經(jīng)反應(yīng)流出物反應(yīng)進料換熱器反應(yīng)流出物低分油換熱器 反應(yīng)流出物原料油換熱器依次與反應(yīng)進料低分油原料油換熱然后經(jīng)反應(yīng)流出物空冷器及水冷器冷卻至45進入高壓分離器 為了防止反應(yīng)流出物中的銨鹽在低溫部位析出通過注水泵將脫氧水注到反應(yīng)流出物空冷器上游側(cè)的管道中 冷卻后的反應(yīng)流出物在高壓分離器中進行油氣水三相分離高分氣 循環(huán)氫 經(jīng)循環(huán)氫壓縮機入口分液罐分液后進入循環(huán)氫壓縮機升壓然后分兩路一路作為急冷氫進反應(yīng)器一路與來自新氫壓縮機的新氫混合混合氫與原料油混合作為反應(yīng)進料含硫含

41、氨污水自高壓分離器底部排出至酸性水汽提裝置處理高分油相在液位控制下經(jīng)減壓調(diào)節(jié)閥進入低壓分離器其閃蒸氣體排至工廠燃料氣管網(wǎng)低分油經(jīng)精制柴油低分油換熱器和反應(yīng)流出物低分油換熱器分別與精制柴油反應(yīng)流出物換熱后進入柴油汽提塔 入塔溫度用反應(yīng)流出物低分油換熱器旁路調(diào)節(jié)控制新氫經(jīng)新氫壓縮機入口分液罐經(jīng)分液后進入新氫壓縮機 經(jīng)兩級升壓后與循環(huán)氫混合2分餾部分從反應(yīng)部分來的低分油經(jīng)精制柴油低分油換熱器 反應(yīng)流出物低分油換熱器換熱至275左右進入柴油汽提塔 塔底用10MPa過熱蒸汽汽提塔頂油氣經(jīng)汽提塔頂空冷器和汽提塔頂后冷器 冷凝冷卻至40進入汽提塔頂回流罐 進行氣油水三相分離閃蒸出的氣體排至催化裝置油相經(jīng)汽提

42、塔頂回流泵升壓后一部分作為塔頂回流一部分作為粗汽油去催化裝置含硫含氨污水與高分污水一起送出裝置為了抑制硫化氫對塔頂管道和冷換設(shè)備的腐蝕在塔頂管道采用注入緩蝕劑措施緩蝕劑自緩蝕劑罐經(jīng)緩蝕劑泵注入塔頂管道塔底精制柴油經(jīng)柴油泵增壓后與低分油換熱至80左右然后進入柴油空冷器冷卻至50后出裝置3催化劑預(yù)硫化與再生部分31催化劑預(yù)硫化流程為了使催化劑具有活性新鮮的或再生后的催化劑在使用前都必須進行預(yù)硫化本設(shè)計采用氣相硫化方法硫化劑為二甲基二硫化物DMDS催化劑硫化前先用硫化劑泵把DMDS抽入硫化劑罐中硫化時系統(tǒng)內(nèi)氫氣經(jīng)循環(huán)氫壓縮機按正常操作路線進行循環(huán)DMDS自硫化劑罐來經(jīng)計量后與來自反應(yīng)流出物反應(yīng)進料換

43、熱器 的氫氣混合后進入反應(yīng)進料加熱爐 按催化劑預(yù)硫化升溫曲線的要求升溫通過反應(yīng)器 中催化劑床層進行預(yù)硫化 自反應(yīng)器來的流出物經(jīng)換熱器和空冷器冷卻后進入高壓分離器進行分離氣體自高壓分離器頂部排出大部分材進入循環(huán)機進行循環(huán)小部分排至裝置外催化劑預(yù)硫化過程中產(chǎn)生的水從高壓分離器底部間斷排出32催化劑再生流程催化劑在運轉(zhuǎn)過程中將逐漸失去活性為了使失活的催化劑恢復(fù)活性本裝置設(shè)置了催化劑器內(nèi)再生設(shè)施催化劑再生采用氮氣空氣循環(huán)再生方法催化劑再生時反應(yīng)系統(tǒng)充入氮氣由循環(huán)機進行循環(huán)催化劑再生燒焦過程中所需的非凈化壓縮空氣由新氫壓縮機供給催化劑再生流程中采用了注氨注堿措施液氨由液氨罐 經(jīng)液氨泵 升壓后注入到反應(yīng)器

44、出口管道中新鮮堿液由槽車經(jīng)注堿泵 升壓后注入到混合器上游側(cè)堿液與再生氣經(jīng)混合器 充分混合后進入高壓分離器高壓分離器氣體一部分排入大氣大部分在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部進行循環(huán)高壓分離器底部堿液一部分作為廢堿液經(jīng)減壓后送出裝置另一部分堿液經(jīng)堿液循環(huán)泵與堿液泵出口新鮮堿液混合進行堿液循環(huán)4開工停工條件開工時開工油從罐區(qū)來經(jīng)原料油過濾器 原料油緩沖罐 加氫進料泵 進入系統(tǒng)待高分低分建立液位后反應(yīng)部分建立循環(huán)反應(yīng)部分催化劑預(yù)硫化的同時開工油引至柴油低分油換熱器 向分餾部分進油待柴油汽提塔建立液位后分餾部分可以建立循環(huán)這樣可以縮短開工時間停工時原料油緩沖罐中油經(jīng)不合格油線出裝置反應(yīng)部分油從低壓分離器 經(jīng)不合格油線出裝

45、置分餾部分油經(jīng)產(chǎn)品線或不合格油線出裝置二二期生產(chǎn)流程簡述1反應(yīng)部分與一期生產(chǎn)流程基本相同2分餾部分低分油經(jīng)精制柴油低分油換熱器反應(yīng)流出物低分油換熱器分別與精制柴油和反應(yīng)流出物換熱后進入產(chǎn)品分餾塔塔頂油氣經(jīng)產(chǎn)品分餾塔頂空冷器產(chǎn)品分餾塔頂后冷器冷凝冷卻至40后進入產(chǎn)品分餾塔頂回流罐中進行氣油水三相分離閃蒸出的氣體至催化裝置水相至酸性水總管油相經(jīng)產(chǎn)品分餾塔頂回流泵升壓后分成兩路一路作為塔頂回流另一路作為穩(wěn)定塔進料產(chǎn)品分餾塔底油經(jīng)精制柴油泵升壓后依次經(jīng)穩(wěn)定塔底重沸器精制柴油低分油換熱器及精制柴油空冷器冷卻至50出裝置產(chǎn)品分餾塔采用重沸爐作熱源產(chǎn)品分餾塔頂粗汽油經(jīng)穩(wěn)定汽油粗汽油換熱器換熱后進入穩(wěn)定塔塔頂

46、油氣經(jīng)穩(wěn)定塔頂空冷器穩(wěn)定塔頂后冷器冷凝冷卻至40后進入穩(wěn)定塔頂回流罐中進行氣油水分離閃蒸出的氣體至裝置外集中脫硫油相經(jīng)穩(wěn)定塔頂回流泵升壓后全部作塔頂回流用含硫污水自流出裝置由工廠統(tǒng)一處理穩(wěn)定塔采用塔底重沸器作熱源穩(wěn)定塔底油經(jīng)換熱冷卻后出裝置第六節(jié) 主要設(shè)備選擇一主要設(shè)備匯總1裝置共有設(shè)備約82臺其中 一期 二期增加反應(yīng)器 1臺 塔器 1臺 1臺 換熱器 14臺 5臺 空冷器 6片 1片容器 16臺 1臺 加熱爐 2 壓縮機 4臺 泵 16臺 2臺 原料油過濾器 1 套 其它 11臺 合計 82臺套 2主要設(shè)備規(guī)格見表4-6-13主要引進設(shè)備如下表4-6-2 引進設(shè)備及材料一覽表專業(yè) 項 目數(shù)量

47、備注加熱爐部分爐管及彎頭自控部分高壓物位儀表包括液位開關(guān)高壓玻璃板液位計高壓浮筒液位計17臺高壓調(diào)節(jié)閥 12臺自力式調(diào)節(jié)閥2臺高壓管閥件 表4-6-1 主要設(shè)備規(guī)格表序號設(shè) 備 名 稱規(guī) 格ID×TL mm×mm 介 質(zhì) 名 稱操作條件數(shù)量備 注溫度壓力MPa一反應(yīng)器類1加氫精制反應(yīng)器1800×14820 切線 柴油H2 H2S4008313床層二塔類1汽提塔分餾塔12001400×22000切線柴油汽油硫化氫3200351一期堵孔2穩(wěn)定塔800×16000切線液化氣汽油硫化氫1900801二期上三加熱爐類1反應(yīng)進料加熱爐4000kW循環(huán)氫原料

48、油3808312分餾加熱爐1000kW柴油340081四冷換類1反應(yīng)流出物熱進料換熱器700×8050 切線管程反應(yīng)流出物400783E-3001ABC殼程混合進料270862反應(yīng)流出物低分油換熱器800×7900 切線管程反應(yīng)流出物400771雙殼程E-3002殼程低分油270063反應(yīng)流出物冷進料油換熱器700×7900 切線 管程反應(yīng)流出物400762雙殼程E-3003AB殼程原料油210914反應(yīng)流出物后冷器800×7700 切線 管程反應(yīng)流出物100741雙殼程E-3011殼程循環(huán)水38055精制柴油低分油換熱器BES600 管程精制柴油275143E-3004ABC殼程低分油175096汽提塔頂后冷器BES600管程循環(huán)水38051E-3005殼程油氣55047新氫壓縮機級間冷卻器8粗汽油