齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章總論1.1概述1.1.1意義與作用石油在工業(yè)生產(chǎn)中是一種重要的燃料動(dòng)力資源，它的許多優(yōu)點(diǎn)是其他燃料所無(wú)法比擬的。如在物理性質(zhì)上，石油是可以流動(dòng)的液體，比重小于水，比其他燃料容易開采；占有的容積小，容易運(yùn)輸。同時(shí)，與一般燃料比較，它的可燃性好，發(fā)熱量高，1千克石油燃燒起來(lái)可以產(chǎn)生1萬(wàn)多大卡的熱量，比煤炭的發(fā)熱量高1倍，比木柴的發(fā)熱量高4～5倍。此外，石油又有易燃燒、燃燒充分和燃后不留灰燼的特點(diǎn)，正合于內(nèi)燃機(jī)的要求。所以，在陸地、海上和空中交通方面，以及在各種工廠的生產(chǎn)過(guò)程中，石油都是重要的動(dòng)力燃料。在現(xiàn)代國(guó)防方面，新型武器、超音速飛機(jī)、導(dǎo)彈和火箭所用的燃料都是從石油中提煉出來(lái)的[1]石油除用作工業(yè)燃料外，還是重要的化工原料。現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)工業(yè)就建立在石油、煤炭、天然氣等資源的綜合利用之上。從石油中可提取幾百種有用物質(zhì)，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)作為燃料燃燒的經(jīng)濟(jì)意義。石油化工可生產(chǎn)出成百上千種化工產(chǎn)品，如塑料、合成纖維，合成橡膠、合成洗滌劑、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥和化肥等等。石油產(chǎn)品不僅在民用中占有重要地位，現(xiàn)代化的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防都需要石油及石油產(chǎn)品，尤其對(duì)工業(yè)意義重大[2]。由于石油具有優(yōu)越的物理、化學(xué)性質(zhì)，作為能源，有很高的發(fā)熱量；作為原料，不僅產(chǎn)量大，而且廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和各個(gè)部門。石油化工產(chǎn)品幾乎能用于所有的工業(yè)部門中，是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和工業(yè)現(xiàn)代化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，現(xiàn)代化的工業(yè)離不開石油，就像人體離不開血液一樣。因此，石油被稱為“工業(yè)的血液”[3]。催化重整是以石腦油為原料，在催化劑的作用下，烴類分子重新排列成新分子結(jié)構(gòu)的工藝過(guò)程。其主要目的：一是生產(chǎn)高辛烷值汽油組分；二是為化纖、橡膠、塑料和精細(xì)化工提供原料（苯、甲苯、二甲苯，簡(jiǎn)稱BTX等芳烴）[4]。除此之外，催化重整過(guò)程還生產(chǎn)化工過(guò)程所需的溶劑、油品加氫所需高純度廉價(jià)氫氣（75%～95%）和民用燃料液化氣等副產(chǎn)品[5]。由于環(huán)保和節(jié)能要求，世界范圍內(nèi)對(duì)汽油總的要求趨勢(shì)是高辛烷值和清潔。在發(fā)達(dá)國(guó)家的車用汽油組分中，催化重整汽油約占25%～30%。我國(guó)已在2000年實(shí)現(xiàn)了汽油無(wú)鉛化，汽油辛烷值在90(RON)以上，汽油中有害物質(zhì)的控制指標(biāo)為：烯烴含量≯35%，芳烴含量≯40％，苯含量≯2.5%，硫含量≯0.08%[6]。而目前我國(guó)汽油以催化裂化汽油組分為主，烯烴和硫含量較高。降低烯烴和硫含量并保持較高的辛烷值是我國(guó)煉油廠生產(chǎn)清潔汽油所面臨的主要問(wèn)題，在解決這個(gè)矛盾中催化重整將發(fā)揮重要作用。石油是不可再生資源，其最佳應(yīng)用是達(dá)到效益最大化和再循環(huán)利用。石油化工是目前最重要的發(fā)展方向，BTX是一級(jí)基本化工原料，全世界所需的BTX有一半以上是來(lái)自催化重整[7]。催化重整是石油加工和石油化工的重要工藝之一，受到了廣泛重視[8]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年世界主要國(guó)家和地區(qū)原油總加工能力為4090Mt/a，其中催化重整處理能力488Mt/a，約占原油加工能力的13.7%。1.1.2國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展前景1940年工業(yè)上第一次出現(xiàn)了催化重整，使用的是氧化鉬一氧化鋁(MoO3-AI2O3)催化劑，以重汽油為原料，在480～530℃、1～2MPa(氫壓)的條件下，通過(guò)環(huán)烷烴脫氫和烷烴環(huán)化脫氫生成芳香烴，通過(guò)加氫裂化反應(yīng)生成小分子烷烴等，所得汽油的辛烷值可高達(dá)80左右，這一過(guò)程也稱為臨氫重整[9]。但是這個(gè)過(guò)程有較大的缺點(diǎn)：催化劑的活性不高，汽油收率和辛烷值都不理想，在第二次世界大戰(zhàn)以后臨氫重整停止發(fā)展。1949年以后，出現(xiàn)了貴金屬鉑催化劑，催化重整重新得到迅速發(fā)展，并成為石油工業(yè)中一個(gè)重要過(guò)程[10]2007年世界主要國(guó)家和地區(qū)總計(jì)有煉廠756座，原油總加工能力為4077.49Mt/a，其中催化重整總加工能力為475.29Mt/a，占原油總加工能力的11.66%，與1999年相比僅下降0.27%。在世界主要國(guó)家和地區(qū)的催化重整加工能力中，美國(guó)仍居世界第一位，為151.65Mt/a，占世界催化重整總加工能力的31.91%。其次為獨(dú)聯(lián)體、日本、德國(guó)和加拿大等國(guó),加工能力分別為51.53；30.64；17.10和14.62Mt/a[11]。我國(guó)(不包括臺(tái)灣省在內(nèi))排行列為第16位。據(jù)預(yù)測(cè)，在今后10年中,世界催化重整加工能力將有所增加，其中北美、歐洲、獨(dú)聯(lián)體、日本、中東和非洲等地的年增長(zhǎng)率為1%～2%，而亞洲(除日本外，但包括中國(guó))、拉丁美洲等地的生產(chǎn)能力增長(zhǎng)率較高，年增長(zhǎng)率約為4%。新增能力將由新增加的半再生裝置和改造現(xiàn)有半再生裝置(增加具有連續(xù)再生的新反應(yīng)器)以及新建連續(xù)再生催化重整裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)[12]。至2003年5月,我國(guó)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的催化重整裝置為53套，其中半再生裝置35套，總加工能力為9.20Mt/a。連續(xù)再生裝置18套，總加工能力為11.21Mt/a；生產(chǎn)芳烴的裝置11套，總加工能力5.01Mt/a，生產(chǎn)汽油的裝置34套，總加工能力為11.32Mt/a；既生產(chǎn)芳烴又生產(chǎn)汽油的裝置有8套，總加工能力為4.00Mt/a；裝置處理能力低于或等于0.15Mt/a規(guī)模的有13套，0.20～0.40Mt/a規(guī)模的有21套，0.45～1.50Mt/a規(guī)模的有19套[7]。目前，世界上和我國(guó)最大的半再生重整裝置分別在美國(guó)Exxon2Mobil公司貝湯煉油廠和大連西太平洋石油化工有限公司，加工能力分別為2.46Mt/a和0.60M界上和我國(guó)的最大的連續(xù)再生重整裝置分別在韓國(guó)LG2Caltex公司麗水煉油廠和揚(yáng)子石化公司煉油廠，加工能力分別是2.45Mt/a和1.95Mt/a[13]。2001年世界各地建設(shè)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)世界催化重整裝置新增生產(chǎn)能力為4.74Mt/a,其中通過(guò)裝置改造而增加能力為7.72Mt/a，占新增生產(chǎn)能力的52.37%，半再生式重整裝置加工能力均占1/2以上，其地位是不可動(dòng)搖的[14]。據(jù)統(tǒng)計(jì),2003年世界催化重整加工能力中，半再生型式的加工能力為268.61Mt/a，占總加工能力的55.85%，居各種再生型式的首位。連續(xù)再生的加工能力為137.88Mt/a，占總加工能力的28.67%。在各地區(qū)中除亞洲以外的世界各地區(qū)的半再生型式加工能力占總加工能力的85.88%～62.21%[15]。1.1.3產(chǎn)品的性質(zhì)與特點(diǎn)催化重整脫水工段的目的主要是對(duì)重整原料進(jìn)行一次脫水，使重整反應(yīng)原料中所含有的水分很少，幾乎不會(huì)影響到重整反應(yīng)。所以脫水工段的產(chǎn)品主要是重整反應(yīng)的原料，而合格的重整原料油經(jīng)過(guò)預(yù)處理除去原料油中的微量砷、鉛、銅、汞、鐵、硫、氮、氯、水、烯烴等雜質(zhì)。脫水工段的作用不僅是脫除原料油中的水，同時(shí)他還脫除原料油里的不合格的烯烴[16]。重整進(jìn)料要求見(jiàn)表1-1：表1-1重整進(jìn)料要求項(xiàng)目砷（ppb）鉛(ppb)硫(ppm)水(ppm)氮(ppm)銅、汞(ppb)要求＜1＜10＜0.5＜5＜0.5＜101.2廠址選擇格爾木地處青藏高原腹地，市區(qū)位于柴達(dá)木盆地中南部，海拔2780米。轄區(qū)總面積13.54萬(wàn)平方公里，市區(qū)建成區(qū)面積26平方公里，人口20萬(wàn)(含暫住人口)。氣候格爾木屬高原大陸性氣候，夏無(wú)酷署，冬無(wú)嚴(yán)寒，晝夜溫差大。年均氣溫4.3℃，極端高溫35℃，極端低溫-33.6℃1.2.1產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)格爾木地處素有“聚寶盆”之稱的柴達(dá)木盆地，礦產(chǎn)資源極為富集。現(xiàn)已探明各種鹽類、石油天然氣、有色金屬和非金屬資源礦種50余種，有30余種儲(chǔ)量居全國(guó)前10位，其中鉀、鈉、理、鎂四種礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量居全國(guó)之首。主要礦產(chǎn)資源潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值約15.34萬(wàn)億元，占青海省礦產(chǎn)潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值總量的90.78%，人均占有潛在價(jià)值居全國(guó)各縣市之冠。其中氯化鉀保有儲(chǔ)量4．4億噸，占全國(guó)總儲(chǔ)量的97％的氯化鈉保有儲(chǔ)量3263億噸，占全國(guó)總儲(chǔ)量的81％；鉀礦保有儲(chǔ)量1392萬(wàn)噸，占全國(guó)總儲(chǔ)量的83%：氯化鎂保有儲(chǔ)量31億噸，占全國(guó)總儲(chǔ)量的99.7%。己探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量2億多噸，天然氣儲(chǔ)量1500億立方米。天然氣儲(chǔ)量占全國(guó)已探明儲(chǔ)量的第4位。格爾木的銻、鐵、黃金、寶玉石等金屬、非家屬資源的儲(chǔ)量也十分豐富。此外，格爾木還有豐富的水利、土地、野生動(dòng)植物和旅游資源。1.2.2周邊市場(chǎng)格爾木不僅地處青藏高原和我國(guó)西部中心，也處于亞歐大陸中心。它南通西藏、印度、尼伯爾及南亞諸國(guó)，西接新疆、中亞、東歐諸國(guó)，北與蘭新鐵路僅一山之隔，東連青海省會(huì)西寧。在以格爾木為軸心的這片方圓500多萬(wàn)平方公里的廣柔區(qū)域內(nèi)，均為生產(chǎn)力水平正日益提高、商品生產(chǎn)正快速發(fā)展的少數(shù)民族地區(qū)。青、新、甘、藏及川、陜、寧夏等地的工業(yè)品、農(nóng)牧產(chǎn)品在這里集散，成交規(guī)模迅速擴(kuò)大。資源富集、區(qū)位優(yōu)越、交通便利、基礎(chǔ)條件較好的格爾木市，現(xiàn)已成為西北內(nèi)陸腹地的一個(gè)重要商流中心和信息交流中心。1.2.3城市基礎(chǔ)條件交通：己成為我國(guó)西部一個(gè)重要交通樞紐。由國(guó)道109、315、215及專用公路構(gòu)成的骨干公路網(wǎng)已經(jīng)形成。青藏鐵路西寧一格爾木段己于1984年通車。格爾木軍民兩用機(jī)場(chǎng)曾于1996年復(fù)航。電力：現(xiàn)有水、火和天然氣電站4座，總裝機(jī)7.9萬(wàn)千瓦。龍羊峽至格爾木330干伏送變電工程正在建設(shè)，將于明年建成使用。管道運(yùn)輸：已建成青海油田至格爾木年輸原油100萬(wàn)噸的輸油管線一條，澀北天然氣田至格爾木年輸氣9億立方米的輸氣管線一條，格爾木至拉薩成品泊輸油管線一條。通訊：先后建成西寧至格爾木480路數(shù)字微波線路和C3長(zhǎng)途自動(dòng)交控中心，蘭州一格爾木一拉薩國(guó)家一級(jí)光纜已建成，格爾木至南疆庫(kù)爾勒光纜正在建設(shè)。供水：建有水庫(kù)3座、自流引水渠38條，城市自來(lái)水管道102公里，日供水能力已達(dá)10萬(wàn)立方米。1.2.4經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)目前青海鉀肥一期工程，格爾木煉油廠、格爾木鉀鎂廠等一批國(guó)家和地方重點(diǎn)項(xiàng)目已建成投產(chǎn)，形成年產(chǎn)氯化鉀40多萬(wàn)噸、原鹽100多萬(wàn)噸、加工原油100萬(wàn)噸的能力。一批以鹽湖、石油天然氣為依托的現(xiàn)代化大中型項(xiàng)目正在進(jìn)行前期工作。科技、教育、文化、衛(wèi)生等社會(huì)事業(yè)蓬勃發(fā)展。1.3設(shè)計(jì)依據(jù)大慶石化公司煉油廠催化重整車間，老師下達(dá)的任務(wù)書?！赌戤a(chǎn)30萬(wàn)噸催化重整苯脫水工段初步設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范及規(guī)定如下：設(shè)計(jì)中涉及的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1-2：表1-2設(shè)計(jì)中涉及的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)號(hào)具體名稱GBJ16-1987（2001年版）建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50160-1992（1999年版）石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范TJ36-1979工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBJ87-1985工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ12348-1990工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB18484-2001危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB18485-2001生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)1.4設(shè)計(jì)規(guī)模與生產(chǎn)制度1.4.1生產(chǎn)規(guī)模全裝置采用連續(xù)操作方式，年處理量為30萬(wàn)噸/年催化重整車間脫水工段。1.4.2生產(chǎn)制度化工生產(chǎn)企業(yè)屬于高危生產(chǎn),所以設(shè)計(jì)生產(chǎn)一線要求連續(xù)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，采用四班三倒制，每班8小時(shí)工作制，其他部門采用每天每班8小時(shí)工作制。表1-3車間人員組成序號(hào)職能名稱人數(shù)人員配備班制1車間主任1八小時(shí)工作制2班長(zhǎng)3四班三倒制3技術(shù)員3四班三倒制4分析檢驗(yàn)員3四班三倒制5中控室操作員3四班三倒制6操作工12四班三倒制7維修工3四班三倒制1.5原料與產(chǎn)品規(guī)格1.5.1主要原料指標(biāo)及規(guī)格原料油的規(guī)格見(jiàn)表1-4表1-4原料油性質(zhì)及其恩氏蒸餾溫度過(guò)渡期原料初頂石腦油加氫裂化石腦油常頂加氫汽油相對(duì)密度d2040.6840.7050.710初餾點(diǎn)18.527.870.110%40.756.380.930%70.890.397.450%89.3113.0101.770%110.3129.6115.690%129.6152.3119.2干點(diǎn)158.8180.0154.7原料油具體組成表1-5:表1-5原料油具體組成原料加氫裂化石腦油初頂石腦油常頂加氫汽油烷烴C3-50.3015.523.62C65.8014.887.96C712.3014.3115.20C812.6013.1924.97C912.106.892.63C107.500.54—C110.90——環(huán)烷烴C3-50.501.490.87C64.058.237.78C78.6610.6316.96C89.757.9414.91C97.944.222.12C100.97——芳烴C60.14—0.27C70.690.480.91C81.751.491.80C93.030.19—C100.14——輔助材料的規(guī)格：輔助材料主要有四氯化碳，1，2二氯乙烷，二硫化碳，二甲基二硫，乙醇，單乙醇胺，白土和四乙二醇醚等組成。輔助材料的具體組成見(jiàn)1-6：表1-6輔助材料的具體組成名稱分子式比重d420沸點(diǎn)℃凝點(diǎn)℃閃點(diǎn)℃自然點(diǎn)℃在水中20℃wt%四氯化碳CCl41.59476.8-22.4不燃—0.081，2二氯乙烷CH2Cl21.25383.6-35.312—0.87二硫化碳CS21.26246.3-111.51240.22乙醇C2H5OH0.789278.3-114.211470∞單乙醇胺NH2CH2CH2OH1.017970.510.593—全溶顆粒白土的化學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表1-7：表1-7顆粒白土的化學(xué)性質(zhì)游離酸%（wt）SiO2%（wt）Al2O3%（wt）Fe2O3%（wt）CaO%（wt）MgO%（wt）>0.25602312.43.6重整進(jìn)料要求見(jiàn)表1-8：表1-8重整進(jìn)料要求項(xiàng)目砷（ppb）鉛(ppb)硫(ppm)水(ppm)氮(ppm)銅、汞(ppb)要求＜1＜10＜0.5＜5＜0.5＜10顆粒白土的物理性質(zhì)見(jiàn)表1-9表1-9顆粒白土的物理性質(zhì)比表面積m2/g損失%（w）粒度m/m堆比ml/g水分%<201020-600.6-0.8121.5.2產(chǎn)品規(guī)格石油苯質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表1-10：表1-10產(chǎn)品石油苯質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目?jī)?yōu)級(jí)品一級(jí)品合格品試驗(yàn)方法外觀透明液體、無(wú)不溶水及機(jī)械雜質(zhì)目測(cè)(注)顏色(Hazen單位－鉑－鈷色號(hào))，不大于20GB3143續(xù)表1-10產(chǎn)品石油苯質(zhì)量指標(biāo)密度(20℃)Kg/m878～881876～881GB2013流程范圍℃—79.6~80.5GB3146酸洗比色不深于酸層顏色不深于1000ml烯酸中含0.1g重鉻酸鉀的標(biāo)準(zhǔn)溶液酸層顏色不深于1000ml烯酸中含0.2g重鉻酸鉀的標(biāo)準(zhǔn)溶液GB2012總硫含量，mg/kg不深于3SY2506中性試驗(yàn)中性GB1816蒸發(fā)余物，mg/100ml,不大于5—GB3209注：將試樣注入100mL玻璃量筒中，在(20±3℃)下觀察，應(yīng)是透明、無(wú)不溶水及機(jī)械雜質(zhì)。優(yōu)級(jí)石油苯的主要性質(zhì)：苯為無(wú)色可燃、具有特殊芳香氣味的液體，結(jié)晶點(diǎn)為5.40℃，沸點(diǎn)為80.1℃，相對(duì)密度(d204)為0.87901，折光率(n汽油調(diào)和組分臨時(shí)參考質(zhì)量指標(biāo)：辛烷值(研究法)90～95苯含量≯2.5%。1.6經(jīng)濟(jì)核算化工工程建設(shè)項(xiàng)目在籌備階段就要進(jìn)行費(fèi)用估算，目的是給項(xiàng)目主管部門提供決策依據(jù)。經(jīng)濟(jì)核算必須考慮到一切可能存在的因素：用于原材料、勞動(dòng)力、設(shè)備維修、動(dòng)力和其他公用工程等方面的直接生產(chǎn)成本，還包括車間的管理費(fèi)、銷售費(fèi)用以及其他費(fèi)用。在本設(shè)計(jì)中，經(jīng)調(diào)查初頂石腦油的市場(chǎng)價(jià)為8700元/噸，加氫裂化重石腦油的市場(chǎng)價(jià)為8100元/噸，新鮮水的市場(chǎng)價(jià)為4.1元/噸。原料海鹽費(fèi)用的計(jì)算如下：m初頂石腦油=180200t/a所以，W1=180200×8700=1567740000元新鮮水費(fèi)用的計(jì)算如下：m水=4.1×45000=184500元加氫裂化重石腦油費(fèi)用的計(jì)算如下：m加氫裂化重石腦油=150000×8100=1215000000元本車間定員28人，每人每月平均工資為3000元，則每年工人的工資總費(fèi)用為100.8萬(wàn)元。本設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)核算見(jiàn)表1-7。表1-7經(jīng)濟(jì)核算表序號(hào)指標(biāo)名稱計(jì)算單位設(shè)計(jì)指標(biāo)成本/萬(wàn)元1生產(chǎn)規(guī)模t/a30wt脫水—2車間定員人28100.83初頂石腦油t/a1802001567744原料水t/a4.5wt18.455加氫裂化石腦油t/a1500001215006設(shè)備數(shù)量及投資臺(tái)104007車間建筑面積m2260100第2章工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1工藝原理預(yù)加氫精制的目的主要是除去重整原料油中的含硫、氮、氧化合物和其它重整催化劑的毒物。如砷、鉛、銅、汞、鈉等。以保護(hù)重整催化劑。預(yù)加氫過(guò)程可以把原料中的硫、氮、氧、烯烴和金屬雜質(zhì)，分別轉(zhuǎn)化為易于除去的H2S、NH3、H2O、和飽和烴，這就是預(yù)加氫精制的作用原理。預(yù)加氫反應(yīng)用的催化劑有許多種，常用的有鉬酸鎳催化劑。使用過(guò)3665催化劑，3761鉬鈷鎳，其性能很好，還用過(guò)DZ-1鎢鎳催化劑，目前裝置使用的是大慶研究院研制的DZ-1鉬鈷鎳催化劑，主活性金屬鉬(Mo)通常含量為13～17%，助劑鎳(Ni)或鈷(Co)為2～3%，NiO為1.4～1.9其余為單體氧化鋁(AL2O3)。主要的反應(yīng)過(guò)程（1）脫硫反應(yīng)：RHS+H2→RH+H2SRSR′+2H2→RH+R′H+H2SRSSR′+3H2→RH+R′H+2H2S（2）脫氮反應(yīng)：氮是重整進(jìn)料中最難除去的毒物，脫氮反應(yīng)平衡的移動(dòng)主要取決于反應(yīng)壓力在不同催化劑的脫除速率不同，通常鉬酸鎳催化劑優(yōu)于鉬酸鈷催化劑。脫氮速度比脫硫速度小，故加氫進(jìn)行的深度以脫氮率合格為基準(zhǔn)，當(dāng)?shù)锶砍?，其它雜質(zhì)即可完全達(dá)到規(guī)定的要求。RNH2+H2→RH+NH3（3）烯烴飽和反應(yīng)：烯烴飽和生成烷烴，其加氫反應(yīng)速度比脫硫反應(yīng)略慢，原料由于烯烴的存在，會(huì)增加催化劑上的積碳，縮短生產(chǎn)周期。CnH2n+H2→CnH2n+2烯烴飽和的程度，可用溴價(jià)表示，一般要求重整原料油溴價(jià)＜1克Br/100克油。（4）脫氧反應(yīng)：原料油含氧化合物的脫除，在加氫條件下，使氧與氫生成水及相應(yīng)的烴分子，通常很容易脫除，原料中的含氧化合物，主要是環(huán)烷酸，在二次加工產(chǎn)品中也有酚類，如不除去，當(dāng)進(jìn)入重整后，加氫反應(yīng)生成水，會(huì)使系統(tǒng)中存水過(guò)多，從而使催化劑減活。RO+H2→R+H2O（5）脫金屬反應(yīng)：脫金屬，金屬是以金屬有機(jī)化合物的形式存在，它在加氫條件下，使金屬還原成元素狀態(tài)，吸留于催化劑表面，有機(jī)化合物變成相應(yīng)的烴，工業(yè)裝置中能使含砷為50～500ppb的原料油，經(jīng)預(yù)加氫后，完全除去。除金屬雜質(zhì)留于催化劑中外，油中H2S、NH3、H2O還需進(jìn)一步氣提除去。2.2工藝路線的選擇2.2.1典型的鉑錸重整工藝流程圖2-1鉑錸雙金屬催化劑半再生式重組反應(yīng)工藝原理流程2.2.2麥格納重整工藝流程圖2-2麥格納重整系統(tǒng)工藝流程麥格納重整工藝的主要理念是根據(jù)每個(gè)反應(yīng)器所進(jìn)行反應(yīng)的特點(diǎn)，對(duì)主要操作條件進(jìn)行優(yōu)化。例如：將循環(huán)氫分為兩路，一路從第一反應(yīng)器進(jìn)入，另一路則從第三反應(yīng)器進(jìn)入。在第一、二反應(yīng)器采用高空速、較低反應(yīng)溫度及較低氫油比，這樣可有利于環(huán)烷烴的脫氫反應(yīng)，同時(shí)抑制加氫裂化反應(yīng)。后面的1個(gè)或2個(gè)反應(yīng)器則采用低空速、高反應(yīng)溫度及高氫油比，這樣有利于烷烴脫氫環(huán)化反應(yīng)。這種工藝的主要特點(diǎn)是可以得到較高的液體收率、裝置能耗也有所降低。國(guó)內(nèi)的固定床半再生式重整裝置多采用此種工藝流程，也稱作分段混氫流程。固定床半再生式重整過(guò)程的工藝優(yōu)點(diǎn)：工藝反應(yīng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)、操作與維護(hù)比較方便，建筑費(fèi)用較低，應(yīng)用最廣泛。缺點(diǎn)：由于催化劑活性變化，要求不斷變更運(yùn)轉(zhuǎn)條件(主要是反應(yīng)溫度)，到了運(yùn)轉(zhuǎn)末期，反應(yīng)溫度相當(dāng)高，導(dǎo)致重整油收率下降，氫純度降低，氣體產(chǎn)率增加，而且停工再生影響全廠生產(chǎn)，裝置開工率較低。隨著雙(多)金屬催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性得到改進(jìn)，使其能在苛刻條件下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)揮了它的優(yōu)勢(shì)。連續(xù)再生式重整工藝流程美國(guó)環(huán)球油公司（UOP）連續(xù)再生式重整法國(guó)石油研究院（IFP）連續(xù)再生式重整主要特征是設(shè)有專門的再生器，催化劑在反應(yīng)器和再生器內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，并且在兩器之間不斷地進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)和再生，一般每3～7天催化劑全部再生一遍。UOP和IFP連續(xù)重整采用的反應(yīng)條件基本相似，都用鉑錫催化劑。這兩種技術(shù)都是先進(jìn)和成熟的。從外觀來(lái)看，UOP連續(xù)重整的三個(gè)反應(yīng)器是疊置的，稱為軸向重疊式連續(xù)重整工藝。催化劑依靠重力自上而下依次流過(guò)各個(gè)反應(yīng)器，從最后一個(gè)反應(yīng)器出來(lái)的待生催化劑用氮?dú)馓嵘猎偕鞯捻敳?。IFP連續(xù)重整的三個(gè)反應(yīng)器則是并行排列，稱為徑向并列式連續(xù)重整工藝。催化劑在每?jī)蓚€(gè)反應(yīng)器之間是用氫氣提升至下一個(gè)反應(yīng)器的頂部,從末端反應(yīng)器出來(lái)的待生劑則用氮?dú)馓嵘皆偕鞯捻敳俊Ｔ诰唧w的技術(shù)細(xì)節(jié)上，這兩種技術(shù)也還有一些各自的特點(diǎn)。2.3工藝流程簡(jiǎn)述初頂直餾石腦油自罐區(qū)(輸轉(zhuǎn)87單元47罐區(qū)54＃、55＃、56＃罐)來(lái)，經(jīng)預(yù)分餾進(jìn)料泵（泵-101、102）升壓后進(jìn)入預(yù)分餾進(jìn)料換熱器（換-102）加熱，然后進(jìn)入預(yù)分餾塔（塔-101），塔頂分出不適宜重整進(jìn)料的輕餾分，塔底餾出物去預(yù)加氫。塔頂餾出物經(jīng)空冷-101和冷凝器換-103冷凝冷卻成液體，其中一部分作為塔頂回流，一部分作為輕汽油送出裝置?；亓鞴迌?nèi)的不凝氣靠自壓去原油穩(wěn)定的輕烴分離裝置，或作為燃料瓦斯去低壓瓦斯管網(wǎng)。塔底餾出物經(jīng)加氫進(jìn)料泵（泵-201、202）送出，與來(lái)自氫氣循環(huán)壓縮機(jī)（機(jī)-201、202、203）出口的氫氣混合，經(jīng)過(guò)預(yù)加氫換熱器（換-201）換熱、預(yù)加氫爐（爐-204）加熱，然后進(jìn)入預(yù)加氫脫砷反應(yīng)器（反-201/1）、預(yù)加氫反應(yīng)器（反-201），反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)換熱、冷卻與來(lái)自界區(qū)外的(加氫裝置57#罐區(qū))加氫裂化重石腦油分別進(jìn)入預(yù)加氫油氣分離罐（容-201/1），分離出的氫氣經(jīng)脫氯后送去加氫二車間，液相作為重整原料靠自壓經(jīng)換熱去脫水系統(tǒng)。預(yù)加氫分離罐（容-201/1）內(nèi)的液體作為重整原料靠自壓進(jìn)入脫水塔（塔-201），經(jīng)脫水塔的分離，將重整原料中水含量降至5ppm以下。2.4工藝參數(shù)脫水塔參數(shù)見(jiàn)表2-1和表2-2：表2-1脫水塔參數(shù)物流名稱汽油塔頂氣重整原料油水0.070.670.00烷烴C10.030.310.00C20.202.910.00C30.4510.150.03C40.4915.480.12C50.4114.410.28C612.3943.9311.43C714.480.6514.70C814.000.0014.20C910.020.0010.17C104.010.004.07環(huán)烷烴C50.385.760.38C66.405.016.48C711.190.4211.35C811.460.0011.63C98.840.008.97C102.510.002.54芳烴C3C70.740.000.75C81.790.001.82表2-2脫水塔參數(shù)物流名稱汽油塔頂氣重整原料油相態(tài)液氣液溫度（℃）160104117壓力（MPaG）1.1650.6000.619流量（kg/h）38049.00411537500分子量103.1763.15106.05密度（kg/m3）628.5715.83651.28比熱（kJ/kg.k）2.8392.1592.402粘度（mPa.s）0.1380.0100.213表面張力（N/m）0.0090.014壓縮因子0.0740.8910.0362.5物料衡算對(duì)脫水塔進(jìn)行物料衡算，因設(shè)計(jì)要求是30萬(wàn)噸/年，所以原料的預(yù)處理為30萬(wàn)噸/年。設(shè)水為關(guān)鍵組分表2-3進(jìn)出料參數(shù)溫度℃壓力流量kg/h塔進(jìn)料1601.16538065塔頂氣1040.64120塔出料1170.61937500表2-4進(jìn)出料參數(shù)塔進(jìn)料塔頂氣塔底出料Kg/h％（wt）Kg/h％（wt）Kg/h％（wt）水26634200.67—0汽油3538699.93—-———合計(jì)38065100————2.5.1塔頂物料衡算F=D+W（2-1）FXF=DXD+WXW（2-2）式中F——原料液流量，kg/h；D——塔頂產(chǎn)品（餾出液）流量，kg/h；W——塔低產(chǎn)品（釜?dú)堃海┝髁?，kg/h；XF——原料液中易揮發(fā)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；XD——餾出液中易揮發(fā)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；XW——釜?dú)堃褐幸讚]發(fā)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)F==369kmol/hD=＝65.2kmol/hW=F－D=303.8kmol/hXD=0.0229XF=W=F-D=38065-4120=33953kg/hXW=0.000056≈02.5.2塔頂C3物料衡算F=38065D=4120W=33953XF=≈0.01XD=QUOTE=10.154410.1544+XW=02.5.3容201/1預(yù)加氫油分離罐輸入＝18760＋20300＝39060輸出＝38065＋995=390602.5.4塔201物料衡算輸入＝38065＋3575輸出＝塔外排出物料＝41640kg/h＝3710＋4120＝41630kg/h輸入與輸出差10kg/h→為損失M水＝4120×0.67％＝27.604kg/hX水=F=D+WFXF=DXD+WXWF1=38065kgF2=3575kg/h=50.06kmol/hD=4120kg/h=65.2kmol/hW=37500kg/h=303.6kmol/hF總=F1+F2=41640kg/h=419.06kg/hXF=XD=X水＝0.023表2-5脫水塔物料衡算表項(xiàng)目塔進(jìn)料塔頂出料塔底出料Kg/h%(wt)Kg/h%(wt)Kg/h%(wt)水27.600.0728.570.670.000.00C111.540.0312.750.310.000.00C276.600.20119.742.910.000.00C3171.290.45427.910.1511.250.03C186.500.49647.5015.4845.000.12C5156.400.41592.9714.41105.000.28C64346.9110.431877.7143.934387.2513.43C75508.8914.482774.550.655512.5014.70C85534.5513.200.000.005325.0015.20C93910.9010.020.000.003917.7511.17C101634.005.010.000.001786.255.092.6熱量衡算2.6.1塔201的熱量衡算以0℃Q1進(jìn)料熱量衡算=2.839×38065×﹙160－0﹚=17290645.6KJ/hQ2塔頂回流＝2.15×3575×（47－0）＝361253.75KJ/hQ3為物料進(jìn)入換熱器206后的熱量Q4塔頂氣＝2.159×4120×106＝942878.48KJ/hQ5塔底重整油＝2.848×37500×（98－0）＝104664KJ/hQ6為物料進(jìn)入換熱器206前的熱量Q3→Q6為換熱器提供的熱量Q損＝Q1＋Q2+Q3－Q4－Q5－Q6＝3065.44KJ/h2.6.2容201/1的熱量衡算Q1——塔頂T201經(jīng)換熱器202/2后，進(jìn)入容器201/1時(shí)的熱量Q1=cm(t2-t1)=2.318×20300×(25-0)=326.77kwQ2——加氫裂化重石腦油進(jìn)入容器201/1的熱量Q2=cm(t2-t1)=2.061×18760×(40-0)=429.604kwQ3——容器201/1中分離出的輕組分氣體Q3=cm(t2-t1)=3.747×995×(40-0)=41.425kWQ4——容器201/1底部的油組分Q4=cm(t2-t1)=1.695×38065×(37-0)=663.124kwQ損=Q1＋Q2－Q3－Q4=326.77＋429.604－41.425－663.124=51.825kw2.6.3換熱器H-202/1的熱量衡算表2-6換熱器H-202/1參數(shù)項(xiàng)目入口溫度出口溫度物料名稱管程40．568．5汽油殼程146．795．5汽油溫度以0℃Q=WHCP，H（T1-T2）=WCCP，C（t2-t1）式中Q——換熱器的熱負(fù)荷，KJ/h或kWWH——流體的質(zhì)量流量，kg/h或kg/sCP——流體的平均比熱容，kJ/（kg.℃）t——冷流體的溫度，℃T——熱流體的溫度，℃則：Q熱=WHCP，H（T1-T2）=20300×4.063×(146.7-95.5)=1173.03kwQ冷=WCCP，C（t2-t1）=48065×3.946×(68.5-40.5)=1168.257kwQ損=Q熱－Q冷=1173.03–1168.257=4.773kw2.7Aspen模擬2.7.1全流程的Aspen模擬圖利用化工過(guò)程模擬軟件Aspen對(duì)工藝流程進(jìn)行模擬，模擬流程圖如圖2-3圖2-3催化重整脫水工段Aspen流程模擬圖2.7.1泵的Aspen模擬圖（1）選擇合適的泵模塊后，進(jìn)行物料流股的鏈接（2）輸入各組分名稱：（3）輸入進(jìn)料流股信息及模塊參數(shù)。流股進(jìn)料為烷烴的C1-C10組分,環(huán)烷烴的C1-C10組分，芳烴的C1-C10組分和水，進(jìn)料溫度為25℃，操作壓力為1.5MPa,進(jìn)料量為38049kg（4）在反應(yīng)器中輸入原料的各組分，選擇物性方法，活度系數(shù)法，在stream中輸入原料氣的壓力、溫度以及各組分的摩爾分率，點(diǎn)擊運(yùn)行之后，即可得到以上模擬數(shù)據(jù)。（5）根據(jù)簡(jiǎn)單模擬的結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)模擬，最小回流比為0.225，實(shí)際塔板數(shù)為12，進(jìn)料板位置為7，蒸餾物進(jìn)料比為0.0095.（6）把上述數(shù)據(jù)代入詳細(xì)模塊中進(jìn)行下一步模擬（7）在模塊中輸入所需吸收劑的量，吸收劑的溫度，以及反應(yīng)的壓力，點(diǎn)擊運(yùn)行之后，即可得到模擬數(shù)據(jù)。2.7.2脫水塔的Aspen模擬圖脫水塔Aspen模擬題及數(shù)據(jù)如下：2.7.3換熱器的Aspen模擬圖換熱器Aspen模擬圖及數(shù)據(jù)如下：全流程的模擬結(jié)果與實(shí)際的物料出方的結(jié)果有所出入，但在實(shí)際物料衡算出方中的組分量和Aspen全流程模擬的結(jié)果有很大不同，參考價(jià)值不大。造成這種現(xiàn)象可能主要有以下兩個(gè)原因引起的：一是可能由于實(shí)際物料衡算中對(duì)出料量記算的不夠準(zhǔn)確：二是可能由于在Aspen模擬脫水塔對(duì)物料中的關(guān)鍵組分的選取不太恰當(dāng)。全流程的Aspen模擬數(shù)據(jù)見(jiàn)表2-7表2-7全流程的Aspen模擬數(shù)據(jù)進(jìn)料kg/h出料kg/hCH411.414711.41474.79E-16C2H676.09876.0988.54E-10C3H8171.2205171.22051.71E-05C4H10186.4401186.39290.047175C5H12156.0009149.93566.065333C6H144714.271193.74324520.528C7H165509.4950.550955508.944C8H185326.8605326.86C9H203812.5103812.51C10H21525.76501525.765C5H10144.5862106.089538.49672C6H122435.13602435.136C7H144257.68304257.683C8H164360.41504360.415C9H183363.53203363.532C10H2O955.02990955.0299C6H649.46370.41160849.05209C7H8281.56260281.5626C8H10681.07710681.0771C9H123.804903.8049H2O26.634326.631640.002663第3章設(shè)備選型在塔設(shè)備中能進(jìn)行的單元操作過(guò)程有：精餾、吸收、解析、萃取、增濕及干燥等。盡管塔設(shè)備中進(jìn)行的工藝過(guò)程各不相同，結(jié)構(gòu)類型有多種形式，但仍可按塔的內(nèi)件結(jié)構(gòu)分為兩大類：板式塔和填料塔[17]。板式塔是依靠塔盤進(jìn)行工藝操作，對(duì)于氣液兩相介質(zhì)而言，液體在塔盤上作橫向流動(dòng)，上升的氣體通過(guò)塔盤的孔隙，與液體呈錯(cuò)流鼓泡接觸，進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱。填料塔是以塔內(nèi)堆放的填料作為傳熱元件，操作時(shí)，液體自塔頂沿頂沿填料表面向下流動(dòng)，氣相自塔底向上流動(dòng)，兩相間相互逆流接觸，從而進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱過(guò)程[18]。3.1塔徑的計(jì)算進(jìn)料汽相流量Vs=0.092m3/s，液相流量Ls=0.0146m3/s氣相密度=11.24kg/m3,液相密度=832kg/m3物系的表面張力=7.6mN/m空塔氣速u=(安全系數(shù))×umax（3-1）umax=C1/2=0.081/2=0.184m/s安全系數(shù)為0.6，則空塔氣速為u=0.6×umax（3-2）=0.6×0.184=0.1104m/s塔徑D=（）1/2（3-3）=1/2=0.67m按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整為D=1m則塔截面積AT==0.785m實(shí)際的空塔氣速u=0.092/0.785=1.17m/s溢流裝置選用單溢流弓形降液管，不設(shè)進(jìn)口堰。堰長(zhǎng)lw取堰長(zhǎng)lw=0.45mD即lw=0.45m出口堰高h(yuǎn)whw=hL-how 采用平直堰，堰上液層高度how:how=（3-4）取E=1，則可由列線圖查得how值。因lw=0.45mLh=0.092×3600=33.1m3/h查表得how=0.07；則hw=0.07弓形降液管的寬度Wd面積Af:由于，據(jù)化工原理下冊(cè)查得，則Af=0.0721×0.785=0.057mWd=0.124×0.785=0.097m驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間，即：停留時(shí)間﹥5s故降液管可用。降液管底細(xì)高度ho=（3-5）u是液體通過(guò)降液管時(shí)的流速，一般取u=0.07-0.25m/s這里取u=0.13m/s,則H0=取h0=0.04m塔板布置及浮閥數(shù)目：取閥孔動(dòng)能因子F0=10，那么u=m/s每層塔板上的浮閥數(shù)N=計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-1：表3-1計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目數(shù)值備注塔徑m1.00—-板間距m0.45—-塔板形式單溢流弓形降液管分塊式塔板空塔氣速m/s0.0954—-堰長(zhǎng)m0.86—-堰高m0.15—-浮閥數(shù)個(gè)154—-浮閥氣速m/s2.5—-浮閥動(dòng)能因子10—-停留時(shí)間s10—-3.2理論塔板數(shù)的計(jì)算塔頂：aD==2.07（3-6）進(jìn)料：aF==3塔底：aW==1.78（3-7）全塔的平均揮發(fā)度為：am=（aDaW）1/2=1.900精餾段相對(duì)平均揮發(fā)度：a=（aDaF）1/2=2.00由芬斯克方程式NMIN=㏒[]/㏒-1（3-8）=㏒[（）×（）]/㏒2.00-1=7.53飽合液體進(jìn)料時(shí)，xq=xFRMIN=（3-9）=2.85根據(jù)數(shù)據(jù)選擇合適的R=1.7Rmin=6.675且==0.405由吉利蘭圖查得=0.32解得：N理論=12塊(不包括再沸器)由于塔板的間距為HT=0.45m全塔的效率為ET===34%所以塔高Z=HT=×0.45=21.18m即為塔的有效高度3.3泵的選型計(jì)算以泵—201為例：已知輸送的液體為原油，操作溫度為217℃，原油被抽出口的流量為30205kg/h，又已知原油密度=651.28kg/m3，則體積流量Q=30205/651.28=46.37m3/h。泵壓頭的確定：依據(jù)柏努力方程可得：式中Z1—泵入口高度，m；Z2—泵出口高度，m；P1—泵入口表壓，Mpa；P2—泵出口表壓，Mpa；u1—泵入口液體流量，m3/h；u2—泵出口液體流量，m3/h；其中假定選用的泵的吸入管路和排出管路直徑相等，則u1=u2，又知Z1=0，Z2=0.5，泵入口處表壓P1=0.630MPa出口處表壓P2=1.2MPa，因測(cè)壓口距離短，流體阻力可忽略，即Hf1-2=0故泵的壓頭為：H=0.5+泵的安全系數(shù)取為1，故H選用=1×106.6=106.6m泵型號(hào)的選定：由于輸送介質(zhì)為原料油，故選用Y型泵，同時(shí)由于操作溫度在200℃Ⅱ-120B3.4換熱器的選擇表3-2流體物性參數(shù)表名稱進(jìn)口溫度（℃）出口溫度（℃）壓力（MPaG）流量（kg/h）熱流體1671202.017802.00冷流體35.4431.837500.003.4.1確定設(shè)計(jì)方案（1）選擇換熱器的類型由表可見(jiàn)，估計(jì)該換熱器的管壁溫和殼體壁溫之差較大，因此初步確定選用浮頭式換熱器。（2）流程安排換熱器201是為了充分的利用的原料所需熱量的不同，而設(shè)計(jì)的換熱器，由于冷流體流量大，流速小，易結(jié)垢，使換熱器的傳熱速率下降，所以綜合考慮，冷流體走管程，熱流體走殼程[19]。3.4.2確定物性數(shù)據(jù)殼程流體的定性溫度：℃管程流體的定性溫度：℃流體物性參數(shù)見(jiàn)表3-3：表3-3流體物性參數(shù)物質(zhì)密度kg/m3比熱容kJ/kg℃黏度mPa·s導(dǎo)熱系數(shù)（W/m2·℃）熱流體655.412.3180.2240.13冷流體628.572.8390.1380.6263.4.3試算和初選換熱器的規(guī)格（1）計(jì)算熱負(fù)荷Q1=m1CpΔt1=17802×2.318×(167-120)=193kw（2）計(jì)算流體平均溫度差先按純逆流計(jì)算平均溫度差為：℃（3）傳熱面積根據(jù)上述數(shù)據(jù)，初步分析，假設(shè)K=100w/m·℃則估算的傳熱面積為：A=m2考慮到估算性質(zhì)的影響，取實(shí)際傳熱面積為估算的1.15倍，那么實(shí)際的傳熱面積：A0=1.15×94=100m（3）初選換熱器規(guī)格由上述數(shù)據(jù)分析，從換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)中選定F600-100-25-4Ⅱ3.4.4（1）傳熱能力的核算殼程流體的傳熱膜系數(shù)，用馬恩法計(jì)算：當(dāng)量直徑de=m殼程流通面積S0=B·D(1-d0/t)=0.45×1.45×(1-0.01/0.032)=0.189m2殼程流體的流速u=m/s雷諾數(shù)Re0=普蘭特?cái)?shù)Pr=由上述的數(shù)據(jù)知道管內(nèi)膜傳熱系數(shù)=870.4w/m2℃取管外側(cè)污垢熱阻R0=0.0004m2·℃管內(nèi)側(cè)污垢熱阻Ri=0.0006m2·℃管壁熱阻可以估算為0.00005m2·℃核算總傳熱系數(shù)K=1/（+0.0004+0.00005）=102w/m·℃?zhèn)鳠崦娣e裕度已知所需要的傳熱面積：An=Q1/K=60.058m2該換熱器的實(shí)際傳熱面積：A0==3.140.0257175=96m2該換熱器的面積裕度為：F=(A0–An)/An=13.3/96=13.8%所以知道該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)第4章設(shè)備一覽表本工段所涉及的設(shè)備主要有以下幾種：換熱器，泵，空冷器以及塔，罐。共計(jì)11臺(tái)，其中塔1座，罐3個(gè)，換熱器5個(gè)，泵2個(gè)。詳細(xì)表見(jiàn)表4-1、4-2、4-3和4-4。表4-1脫水塔數(shù)據(jù)詳細(xì)表項(xiàng)目介質(zhì)溫度℃壓力MPa內(nèi)徑mm塔板形式塔間距mm塔盤層數(shù)脫水塔汽油1101.71000浮閥45029表4-2脫水工段泵一覽表項(xiàng)目泵型號(hào)設(shè)備名稱設(shè)計(jì)排量（m3/h）電機(jī)功率（kw）溫度（℃）泵出口壓力（MPa）泵-2034FDRW-5×2脫水塔回流泵5015401.1泵-205100YⅡ-120B脫水塔底循環(huán)泵100401901.2表4-3脫水工段換熱器一覽表項(xiàng)目設(shè)備名稱型號(hào)操作壓力管程MPa操作壓力殼程MPa換201預(yù)加氫產(chǎn)物換熱器F600-100-25-4Ⅱ2.01.8換202預(yù)加氫產(chǎn)物后冷器F700-130-40-2Ⅱ0.31.5換203脫水塔進(jìn)料換熱器BES800-2-160+6/25-4Ⅱ0.641.18換204脫水塔頂冷卻器F800-180-25-2Ⅱ0.30.8換205脫水塔底重沸器NSNTF1100VI-2.5-316-6/250.341.35表4-4脫水工段空冷器一覽表項(xiàng)目設(shè)備名稱管程殼程型號(hào)空冷-201預(yù)加氫產(chǎn)物空冷器汽油空氣P6×3-42010/8625RⅡ第5章車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)5.1車間設(shè)備布置車間廠房布置是對(duì)整個(gè)車間各工段，各設(shè)備在車間廠區(qū)范圍內(nèi)，按照它們?cè)谏a(chǎn)生活中所起的作用進(jìn)行合理的平面和立面布置。設(shè)備布置是根據(jù)生產(chǎn)流程情況及各種有關(guān)因素，把工藝設(shè)備在一定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行排列。設(shè)備布置首先要滿足工藝流程和工藝條件的要求。要考慮設(shè)備及附屬設(shè)備所占的位置、設(shè)備與設(shè)備之間或設(shè)備與建筑物的安全距離廠房的層高應(yīng)盡量符合建筑模數(shù)制的要求，取0.3的倍數(shù)。一般工廠廠房的層高為4-6m.采用框架和混合結(jié)構(gòu)的多層廠房，層高多采用5.1m和6m，最低不得低于4.5m。各層高度盡量相同，不一過(guò)多變化[20]5.1.1車間設(shè)備平面布置本裝置設(shè)計(jì)范圍為裝置邊界線內(nèi)所包含的道路、場(chǎng)坪、圍堰、防火堤、綠地、圍欄等構(gòu)筑物裝置采用行列式分區(qū)布置，整個(gè)裝置用道路分為建筑物區(qū)，設(shè)備區(qū)，中間罐區(qū)。界區(qū)內(nèi)設(shè)置貫通式道路。道路面積：3000m2。根據(jù)催化重整工藝脫水工段流程、生產(chǎn)特點(diǎn)、生產(chǎn)規(guī)模和建筑結(jié)構(gòu)等來(lái)進(jìn)行整體布置設(shè)計(jì)。車間設(shè)備布置的設(shè)計(jì)，是在滿足生產(chǎn)工藝要求的基礎(chǔ)上，綜合考慮設(shè)備安裝于檢修、安全生產(chǎn)、操作及發(fā)展情況來(lái)進(jìn)行的。由于脫水塔高度適中，所以采用單層廠房。并且設(shè)備只有11臺(tái)，因此設(shè)置泵房，泵房與廠房相連。催化重整工藝脫水工段流程所需要的泵2個(gè)各有一個(gè)備用泵共4個(gè)。5.1.2車間設(shè)備立面布置本裝置采用單層廠房模式。裝置及主要建筑物都是室外設(shè)計(jì)，所以地坪高出四周道路20mm左右，地面雨水匯于區(qū)內(nèi)道路，排向四周道路的雨水口。露天設(shè)備區(qū)設(shè)置圍堰，中間罐區(qū)設(shè)置磚砌防火墻，除綠地外，邊界線內(nèi)場(chǎng)地全部鋪砌。鋪砌面積：30000m2。第6章自動(dòng)控制6.1自控水平本裝置的重要參數(shù)全部采用自動(dòng)調(diào)節(jié)或自動(dòng)檢測(cè)手段，自控水平不低于國(guó)內(nèi)同類裝置水平。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書審批意見(jiàn)，為了加快建設(shè)速度，儀表選型為FC.系列。對(duì)于工藝過(guò)程的重要參數(shù)均采用自動(dòng)調(diào)節(jié)或檢測(cè)，對(duì)于塔頂、側(cè)線或塔底有質(zhì)量要求的塔分別采用塔頂溫度，靈敏板溫差與回流量串級(jí)調(diào)節(jié)或塔釜溫度與重沸器熱介質(zhì)的流量串級(jí)控制回路，以保證產(chǎn)品純度的要求。各塔頂均設(shè)有壓力控制，重要的溫度，流量在控制室內(nèi)均設(shè)有自動(dòng)調(diào)節(jié)或記錄。重要的液位參數(shù)設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)指示和閃光信號(hào)報(bào)警裝置。另外，為實(shí)現(xiàn)裝置的獨(dú)立經(jīng)濟(jì)核算，對(duì)進(jìn)出裝置的原料、產(chǎn)品用工程量均進(jìn)行累積計(jì)量。為確保裝置安全生產(chǎn)，防止因跑、冒、滴、漏和事故，在可能發(fā)生可燃?xì)怏w聚積的場(chǎng)所和泵房均設(shè)置可燃?xì)怏w濃度報(bào)警器，并將其信號(hào)引入控制室進(jìn)行聲光報(bào)警。6.2工藝自動(dòng)控制點(diǎn)本裝置采用分散控制系統(tǒng)（DCS），通過(guò)DCS對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行集中控制、監(jiān)測(cè)、記錄和報(bào)警，并且在DCS系統(tǒng)上設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)接口。裝置的主要操作參數(shù)均引入控制室，由DCS進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，完成數(shù)據(jù)采集、信息處理、過(guò)程控制、安全報(bào)警等系統(tǒng)功能，對(duì)影響裝置正常操作或產(chǎn)品質(zhì)量的工藝參數(shù)在中央控制室內(nèi)均設(shè)置越線報(bào)警[20]。催化重整裝置DCS系統(tǒng)完成對(duì)催化重整裝置生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)集中控制，統(tǒng)一管理。該DCS系統(tǒng)采用FisherRosemount公司的DeltaV控制系統(tǒng)，包括3個(gè)操作站，1個(gè)工程師站，2個(gè)控制站，1個(gè)輔助操作站，1個(gè)電源分配柜，1個(gè)安全柵，1個(gè)端子柜、1個(gè)轉(zhuǎn)換器柜，2臺(tái)打印機(jī)。本裝置控制回路103個(gè)，檢測(cè)點(diǎn)400個(gè)，主要復(fù)雜控制回路為17個(gè)。本裝置的控制回路采用單回路定值控制和串級(jí)控制。6.2.1塔201頂壓力控制（1）控制范圍塔201頂壓力PRC－320101：0.7～0.9MPa。（2）控制目標(biāo)設(shè)定反應(yīng)壓力波動(dòng)不超過(guò)0.02MPa。（3）相關(guān)參數(shù)PRC320101、塔201頂溫度、塔201底溫度、進(jìn)料量、進(jìn)料溫度、塔頂回流量、塔底液位。（4）控制方式通過(guò)R201/2頂不凝氣的排放量控制。表6-1塔頂壓力正常調(diào)整影響因素調(diào)節(jié)方法進(jìn)料量、溫度波動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)料量、進(jìn)料溫度塔頂回流量變化FRC620102自動(dòng)改手動(dòng)，穩(wěn)定塔頂回流量塔201底溫度波動(dòng)控穩(wěn)塔201底溫度C-3202塔底液位波動(dòng)穩(wěn)定塔底抽出量，使塔201底液位平穩(wěn)表6-2塔頂壓力異常處理影響因素調(diào)節(jié)方法儀表失靈、控制閥故障儀表失靈立即改手動(dòng)控制，控制閥故障立即改付線控制，聯(lián)系儀表處理。第7章安全與環(huán)境保護(hù)7.1安全情況7.1.1可燃性氣體如果與空氣混合，其含量在爆炸范圍內(nèi)就可能發(fā)生爆炸。由于本工段的設(shè)備部處于高壓下工作，如果設(shè)備、管道材料的強(qiáng)度差或較長(zhǎng)時(shí)期的超壓力工作，就會(huì)發(fā)生爆炸。為了防止爆炸事故的發(fā)生應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：(1)正確選用設(shè)備制造及管道鋼材，所有設(shè)備使用前，必須經(jīng)過(guò)水壓試驗(yàn)。(2)重要的設(shè)備如合成塔外筒、氨冷凝器等必須進(jìn)行探傷檢查。(3)設(shè)備和管道必須涂上防腐漆，防止腐蝕后強(qiáng)度降低。若腐蝕嚴(yán)重時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。(4)防止超壓，超溫操作，溫度、壓力必須嚴(yán)格按照指定的指標(biāo)，應(yīng)該安裝超壓警報(bào)器。(5)定期檢查各壓力表和安全閥是否失靈，并做好記錄工作。(6)循環(huán)機(jī)油的閃點(diǎn)必須符合要求，否則不能使用。(7)如對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，動(dòng)火焊接前，必須對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)管道進(jìn)行清洗置換，在確定無(wú)爆炸危險(xiǎn)后，才能動(dòng)火。7.1.燒傷分為熱燒傷和化學(xué)性燒傷。熱燒傷是由于皮膚宣接與火焰或高溫物體接觸而引起的?；瘜W(xué)燒傷則是由于堿或液氨沾在皮膚上引起的。因此，與液氨接觸的人員應(yīng)有橡皮衣服、靴子和手套等。還應(yīng)配備防毒面具及防護(hù)眼鏡。一旦酸或堿滴在皮膚上，應(yīng)首先及時(shí)用大量的清水沖洗傷處，然后去醫(yī)院治療。7.1.電流對(duì)人體的傷害主要是燒傷，引起血液或其他有機(jī)物質(zhì)的電解，刺激神經(jīng)系統(tǒng)等。也有可能因觸電使人由高處掉下而摔傷。人體通過(guò)電流在0.1A以上，可使人死亡，在0.05A以上，就有危險(xiǎn)。因此，電器設(shè)備的安全電壓應(yīng)在45v以下為好。防止觸電的根本措施是嚴(yán)格遵守安全技術(shù)規(guī)程，并掌握安全用電的知識(shí)。例如不使用絕緣不良的電線，設(shè)備地線安全可靠，不隨意裝拆電氣設(shè)備等。7.1.在生產(chǎn)企業(yè)中發(fā)生的工傷事故絕大部分為機(jī)械性傷害。機(jī)械性傷害大都是由工作方法不當(dāng)、缺乏安全裝置和不遵守安全技術(shù)規(guī)程造成的。為了防止發(fā)生機(jī)撼性傷害事故，所有暴露在外面的飛輪、皮帶輪等轉(zhuǎn)動(dòng)件必須加安全罩；操作人員按規(guī)定穿工作服、戴安全帽，禁止穿寬大的衣服，以免絞入機(jī)器內(nèi)。7.2三廢情況本設(shè)備所產(chǎn)生的三廢有：:廢水：泵-201機(jī)泵所產(chǎn)生的冷卻水；廢氣：本裝置所產(chǎn)生的氣體，都送去低壓瓦斯管網(wǎng)，以做為燃料使用；廢渣：檢修機(jī)泵廢棄物及清容器（塔、罐）廢棄物以及裝卸劑產(chǎn)生粉塵。該裝置三廢處理方法如下：（1）廢水的處理，首先按時(shí)進(jìn)行脫水，并將水脫至地漏，統(tǒng)一進(jìn)入下水井匯到污水場(chǎng)。（2）脫硫劑卸劑時(shí)澆水降溫，用蒸汽掩護(hù)防止自燃發(fā)生；廢劑供應(yīng)回收。表7-1三廢排放量名稱單位改造前改造后備注含油及生活污水廢重整催化劑廢預(yù)加氫催化劑廢白土廢溶劑廢分子篩廢脫氯劑廢脫砷劑廢脫硫劑加熱爐燃燒煙氣催化劑再生廢氣t/ht/at/at/at/at/at/at/at/at/hm3n/h232.754.321007513.3613.538203007.855.24.32403913.3613.54820800排入全廠污水管網(wǎng)4年后由催化劑制造廠回收3年后由催化劑制造廠回收指定地點(diǎn)深埋指定地點(diǎn)焚燒1.5年后專業(yè)廠回收專業(yè)廠回收專業(yè)廠回收專業(yè)廠回收高空排放高空排放第8章公用工程工廠設(shè)計(jì)除進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)、設(shè)備選型與設(shè)計(jì)、設(shè)備布置設(shè)計(jì)及管道布置設(shè)計(jì)等外，還需要進(jìn)行有關(guān)公用工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。公用工程一般是指對(duì)全廠各個(gè)部門有密切關(guān)系、為這些部門所共有的一類動(dòng)力類輔助設(shè)施的總稱，是一類非工藝項(xiàng)目的設(shè)計(jì)[21]。對(duì)化工工廠來(lái)說(shuō)，公用工程一般包括供排水、供汽、供電、儀表、制冷、采暖、通風(fēng)等項(xiàng)目。這些內(nèi)容的設(shè)計(jì)，對(duì)每個(gè)整體設(shè)計(jì)項(xiàng)目并不一定全部進(jìn)行，主要看工程的規(guī)模而定。在一般情況下，排水、供汽、供電、儀表這幾項(xiàng)無(wú)論工廠規(guī)模大小都得具備的，而制冷、采暖、通風(fēng)等則不一定具備。表8-1公用工程用量項(xiàng)目單位每小時(shí)消耗每噸重整原料消耗能耗指標(biāo)折能耗MJ/噸重整原料單位數(shù)量循環(huán)水T1272.5333.9341MJ/t4.19142.18新鮮水T3.30.0880MJ/t7.540.661.0MPa蒸汽T2.10.0560MJ/t3391.47189.92電380伏kW.h807.8221.5420MJ/kW.h12.56270.57電6000伏kW.h1200.0032.0000MJ/kW.h12.56401.92燃料氣Kg2981.379.5013MJ/kg41.863327.93凈化空氣m3n1453.8667MJ/m3n1.676.46蒸汽冷凝水T2.10.0560MJ/t-309.84-17.35合計(jì)4322.298.1供水及排水工程設(shè)計(jì)供水工程設(shè)計(jì)的目的是要通過(guò)選用合理供水流程，保證供給符合質(zhì)量要求、水量要求和水壓要求的生產(chǎn)用水、生活用水和消防用水。

化工廠的用水量大，其用水方式和用水質(zhì)量等與所生產(chǎn)的產(chǎn)品有直接關(guān)系。不同產(chǎn)品對(duì)水質(zhì)的要求不同。生產(chǎn)用水因車間不同、用途不同，而有同的要求。如果脫離實(shí)際給定的最高水壓，不但使動(dòng)力消耗增加而且所需管件的耐壓強(qiáng)度要高，增加了建設(shè)費(fèi)用；如果水壓太低，不能滿足生產(chǎn)需要。

生活用水包括：清潔用水、飲食和衛(wèi)生用水。其中的清潔用水也可以用部分廢水（如有的廠便池用抄紙白水等），但一般可按飲用水的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。生活用水量是按最大班次的工人總數(shù)設(shè)計(jì)的。排水工程，主要分為排水管網(wǎng)和污水處理系統(tǒng)。排水管網(wǎng)為匯集各車間排出的廢水和雨水，借自流引導(dǎo)到河道中去，污水處理系統(tǒng)，則是采用不同的處理設(shè)備和方法，將不同廢水進(jìn)行處理達(dá)到排放質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。污水處理以廠內(nèi)治理為主，輔以廠外治理。表8-2供水指標(biāo)新鮮水、生活水、消防水循環(huán)冷卻水濁度≤3mg/l污垢系數(shù)0.000516m2余氯＜0.3mg/l濁度20mg/lCOD＜3.2mg/l含油≤10mg/lPH8.0異養(yǎng)菌數(shù)冬≤1×10夏≤5×105堿度＜3.65mmol/l粘泥量≤4ml/m3界區(qū)處供水壓力0.18～0.2（MPaG）溫度12～22（℃）腐蝕速率≤0.116mm/a粘附速率≤30mcm8.2供電供電的重要性在化工生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。=1\*GB2⑴廠區(qū)的變配電工程：變壓器容量，總配電所以及總壓所的主接線圈和二次線圈總變電所的測(cè)量，信號(hào)控制，繼電保護(hù)，電器設(shè)備的選擇，導(dǎo)線截面的選擇，主要設(shè)備材料表。=2\*GB2⑵車間電力設(shè)計(jì)：車間配電系統(tǒng)圖，車間電力平面圖，車間訂立設(shè)備以及材料表。=3\*GB2⑶車間照明設(shè)計(jì)：光源和照明方式的選擇，照明器的布置，照度計(jì)算，照明供電系統(tǒng)導(dǎo)線選擇以及線路的鋪設(shè)方式。=4\*GB2⑷車間配電設(shè)計(jì)：車間配電柜的數(shù)量，位置。車間配電柜的主接線，電氣設(shè)備的選擇，防雷保護(hù)，接地裝置和保護(hù)接零安全措施。=5\*GB2⑸電氣防爆：生產(chǎn)中需要使用一些易燃易爆的介質(zhì)，可能完全混合形成爆炸性的混合物，到一定的濃度和比例引起火災(zāi)。為了防止電氣設(shè)備和線路引起的火災(zāi)事故，按照發(fā)生的各種程度的不同，將其分為各個(gè)等級(jí)以便采取相應(yīng)的措施。8.3供暖主要以蒸汽方式提供能量，是在比較低的環(huán)境溫度下仍然能保持合適的工作條件的一種技術(shù)手段。(1)在冬天比較寒冷的時(shí)候采用集中取暖。(2)采暖的介質(zhì)：對(duì)于建筑物的集中布置，應(yīng)該采用熱水取暖，以利于蒸汽和冷凝水的回收和利用，對(duì)于廠區(qū)內(nèi)分散布置的建筑物，都可采用蒸汽和熱水取暖，對(duì)于有爆炸性危險(xiǎn)的氣體的房間應(yīng)該采用防爆性的暖風(fēng)機(jī)。在本設(shè)計(jì)中，將