万吨蜡油加氢裂化装置开工技术总结汇报.pptx
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1、主主 要要 内内 容容XXXX炼油项目概况炼油项目概况400400万吨万吨/ /年蜡油加氢裂化装置概况年蜡油加氢裂化装置概况装置开工技术总结装置开工技术总结装装 置置 标标 定定 结结 果果主要内容第1页/共51页XX炼油项目: CNOOC投资建设的第一座特大型炼厂 设计100%加工海洋低硫高含酸环烷基重质原油 加工规模为1200万吨/年 常减压蒸馏、加氢裂化、延迟焦化、连续重整与PX等16套主要生产装置 配套原油和成品油码头、储罐及公用工程设施等 主要产品为汽油、航煤、柴油、苯、对二甲苯、液化气、丙烯15大类1150多万吨石化产品 第2页/共51页第3页/共51页建设目标:具有国际竞争力的精
2、品炼厂原料差异、规模差异和产品差异生产过程清洁化:低排放(污水零排放,废气排放达环境空气二级标准) 低消耗生产产品清洁化:所产油品质量全部达到欧、欧标准 一个平台:企业综合信息平台 两个网络:DCS控制网、生产信息管理网 “1-2-3” 三个层面:PCS、MES、ERP产品附加值高 第4页/共51页 2001年04月 开始预可研 2002年04月 开始可行性研究 2004年08月 可研报告得到国家批复 2004年11月 总公司成立炼油项目 领导小组及管理项目组 2005年03月 完成总体设计 2005年08月 基础设计开始 2005年11月 总公司批准总体设计 2005年12月 开工奠基 20
3、06年10月 全厂基础设计及审查完成 2006年11月 详细设计开工 2006年11月 地管工程施工启动 2006年12月 总公司批准基础设计 2007年03月 基础施工 2007年09月 土建交安 2009年03月 工程安装,竣工中交 2009年04月 开工投产第5页/共51页400400万吨万吨/ /年蜡油加氢裂化装置年蜡油加氢裂化装置第6页/共51页400400万吨万吨/ /年蜡油加氢裂化装置概况年蜡油加氢裂化装置概况l 处理能力处理能力400104 MTAl 国内首套引进国内首套引进SHELL工艺包工艺包l Criterion Catalysts & Technologies 的催化剂
4、的催化剂l 装置设计原料为减二线蜡油、减三线蜡油和焦化蜡油的混合原料(混合比例为装置设计原料为减二线蜡油、减三线蜡油和焦化蜡油的混合原料(混合比例为49.08:30.92:20)l 主要生产轻、重石脑油、航煤、柴油和加氢尾油产品主要生产轻、重石脑油、航煤、柴油和加氢尾油产品第7页/共51页蜡油加氢裂化装置技术特点蜡油加氢裂化装置技术特点 针对原料油酸值高、金属含量高的特点,专利商配置了级配保护催化剂。在针对原料油酸值高、金属含量高的特点,专利商配置了级配保护催化剂。在选择管线材料和工艺条件上,尽量减少腐蚀,保证装置长周期运行。选择管线材料和工艺条件上,尽量减少腐蚀,保证装置长周期运行。 针对氮
5、含量高的特点,选用加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂串联配置,精针对氮含量高的特点,选用加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂串联配置,精制催化剂和裂化催化剂设置在同一反应器中制催化剂和裂化催化剂设置在同一反应器中 。 为了减少设备大型化所带来的技术和经济风险,反应器系统设置两个系列,为了减少设备大型化所带来的技术和经济风险,反应器系统设置两个系列,大大地降低了反应器、高压换热器大型化带来的风险。大大地降低了反应器、高压换热器大型化带来的风险。 反应部分采用炉后混油方案,反应产物分离流程采用热高分流程,并且设置反应部分采用炉后混油方案,反应产物分离流程采用热高分流程,并且设置液力透平,回收冷高分油的能量。
6、液力透平,回收冷高分油的能量。 针对尾油产品收率低的特点,专利商采用了一次通过流程,装置的单程转化针对尾油产品收率低的特点,专利商采用了一次通过流程,装置的单程转化率达到率达到88%。 分馏部分采用双塔汽提流程,设置分馏塔进料加热炉。吸收稳定部分为吸收分馏部分采用双塔汽提流程,设置分馏塔进料加热炉。吸收稳定部分为吸收脱吸,采用单塔流程,以混合石脑油作为吸收剂。脱吸,采用单塔流程,以混合石脑油作为吸收剂。 第8页/共51页蜡油加氢裂化装置开工总结蜡油加氢裂化装置开工总结第9页/共51页 装装 置置 开开 工工催化剂装填 干燥催化剂装填催化剂干燥催化剂预硫化 切换原料催化剂预湿催化剂预硫化 切换原
7、料装置初期运行状况 原料情况和主要操作参数 开工期间物料平衡产品质量情况小 结第10页/共51页催化剂装填 干燥l 本装置反应器分成相同的两系列(本装置反应器分成相同的两系列(R101A/B),每个反应器均设六个床层。),每个反应器均设六个床层。反应器内装三种类型的催化剂,分别为:加氢保护催化剂、精制催化剂、裂反应器内装三种类型的催化剂,分别为:加氢保护催化剂、精制催化剂、裂化催化剂。化催化剂。l 加氢裂化反应器切线高度加氢裂化反应器切线高度38.27米、内径米、内径4.4米,催化剂装填量米,催化剂装填量708840kg,预,预计装填时间计装填时间10天,而实际装填时间只用了不到天,而实际装填
8、时间只用了不到9天时间。天时间。 l 此次催化剂装填,所有到货催化剂全部按计划装填完毕,实际装填数据与原此次催化剂装填,所有到货催化剂全部按计划装填完毕,实际装填数据与原定催化剂装填方案基本吻合。定催化剂装填方案基本吻合。 第11页/共51页催化剂装填 干燥第12页/共51页催 化 剂 干 燥l干燥介质:干燥介质:氮气氮气 氮气纯度为氮气纯度为99.6,氧含量为,氧含量为0.03,氢加烃含量小于,氢加烃含量小于0.01。l干燥时系统压力:干燥时系统压力:4.0MPa 第13页/共51页催 化 剂 干 燥 150 150200200干燥时干燥时间间5656小时。小时。干燥过程:干燥过程: 催化剂
9、于催化剂于150150干燥脱水干燥脱水4h4h,然后升温至,然后升温至180 180 恒温恒温1616小时,但高分未小时,但高分未见有水脱出,因此又升温至见有水脱出,因此又升温至200200,仍未见有水脱出。,仍未见有水脱出。第14页/共51页催化剂预硫化 切换原料 本装置催化剂采用湿法硫化方案,以二甲基二硫醚本装置催化剂采用湿法硫化方案,以二甲基二硫醚(DMDS)为硫化剂,硫为硫化剂,硫化终温为化终温为350。以直馏柴油作为硫化油,在硫化过程中逐步切换减压蜡油。以直馏柴油作为硫化油,在硫化过程中逐步切换减压蜡油。 催化剂预湿条件:催化剂预湿条件: 系统压力:系统压力:4.66MPa 反应器入
10、口温度:反应器入口温度:120130 循环机转速:循环机转速:6000rpm 开工柴油量:开工柴油量:100t/h每列每列 循环氢流量:循环氢流量:238279.8NM3/h 第15页/共51页催催 化化 剂剂 预预 湿湿催化剂预湿温升除第一床层外都要比催化剂预湿温升除第一床层外都要比预期要大,最大温升接近预期要大,最大温升接近100100。但催化剂床层温度远没有超过预湿最但催化剂床层温度远没有超过预湿最高温度高温度240240的限制条件,因此,对的限制条件,因此,对催化剂的活性没有任何负面影响。催化剂的活性没有任何负面影响。催化剂床层出现较大温升与预湿量较催化剂床层出现较大温升与预湿量较大有
11、关,同时与催化剂的完全干燥也大有关,同时与催化剂的完全干燥也有关系。有关系。从图中可以看出,预湿过程中催化剂从图中可以看出,预湿过程中催化剂同一床层径向热电偶温度均一,没有同一床层径向热电偶温度均一,没有明显热点存在,因此表明催化剂分布明显热点存在,因此表明催化剂分布均匀、装填效果较好。均匀、装填效果较好。开工柴油穿过催化剂床层,历时2小时48分。预湿完成后,42设计负荷运行4h后提进料至400t/h,开始全量循环预湿2h。 第16页/共51页催化剂预硫化 切换原料 催化剂预硫化工艺条件:催化剂预硫化工艺条件: 反应器入口温度:反应器入口温度:175 反应器进料量:反应器进料量:250t/h
12、(两列)(两列) 系统压力:系统压力:5.0MPa 循环机转速:循环机转速:7000rpm 循环氢流量:循环氢流量:508260.8Nm3/h 第17页/共51页催化剂预硫化 切换原料 H H2 2S S穿透共用穿透共用时时13h23min13h23min整个硫化过整个硫化过程用时程用时65h65hl反应器温度至反应器温度至175(不允许超过(不允许超过200),系统压力),系统压力5.05.5MPa,开始注硫。,开始注硫。l起始注入量为起始注入量为17001800kg/h。以。以15/h速度升温至速度升温至220恒温。增加恒温。增加DMDS注入量至注入量至3500kg/h。l13小时小时23
13、分后分后H2S穿透催化剂床层,同时降低穿透催化剂床层,同时降低DMDS注入量至注入量至10001200kg/h,硫化过程中保证,硫化过程中保证H2S浓度浓度大于大于5000ppm。通过计量硫化氢穿透床层前大约注硫。通过计量硫化氢穿透床层前大约注硫35t。具体硫化过程:具体硫化过程:第18页/共51页催化剂预硫化 切换原料DMDSDMDS注入量与循环氢中注入量与循环氢中H H2 2S S浓度关系曲线浓度关系曲线第19页/共51页催化剂预硫化 切换原料l 硫化氢穿透床层硫化氢穿透床层1212小时后,分三步缓慢切换直馏小时后,分三步缓慢切换直馏VGOVGO,同时外甩开工,同时外甩开工柴油,中间间隔为
14、柴油,中间间隔为1 1小时。切换小时。切换VGOVGO与反应部分缓慢升温、升压同时进与反应部分缓慢升温、升压同时进行,在升温至行,在升温至240240之前实现全部切换。催化剂床层温度达到之前实现全部切换。催化剂床层温度达到280280之之前启动注水泵开始注水。前启动注水泵开始注水。l 通过精细测量和计算发现在通过精细测量和计算发现在180180280280预硫化的过程中生成水量为预硫化的过程中生成水量为36t36t,而催化剂预硫化理论生成水量为,而催化剂预硫化理论生成水量为52t52t,因此初步推算,因此初步推算180180280280期间催化剂硫化完成了近期间催化剂硫化完成了近7070。l
15、接下来以接下来以10/h10/h的速度升温至的速度升温至300300,温度稳定后以不大于,温度稳定后以不大于5/h5/h速速度增加反应器温度至度增加反应器温度至350350。 350350恒温恒温4 4小时后,催化剂预硫化完成,小时后,催化剂预硫化完成,共历时共历时6565小时。小时。第20页/共51页催化剂预硫化 切换原料 在从在从300300向向350350升温的过程中,随着注水的进行,将会发升温的过程中,随着注水的进行,将会发生氮化物的快速脱附和转化反应,使裂化催化剂(生氮化物的快速脱附和转化反应,使裂化催化剂(Z3723Z3723)活性)活性快速恢复。因此,操作上对此过程给予了高度关注
16、。通过密切关快速恢复。因此,操作上对此过程给予了高度关注。通过密切关注反应器床层温度,控制升温速度(注反应器床层温度,控制升温速度(5/h5/h)及时控制加热炉)及时控制加热炉出口温度和反应原料油的换热温度,使得催化剂床层升温过程中出口温度和反应原料油的换热温度,使得催化剂床层升温过程中没有发生飞温现象。没有发生飞温现象。 升温过程中,升温过程中,1 1至至6 6床层的温升分别为:床层的温升分别为:1212、1010、8 8、4 4、5 5、66,表明从,表明从300300向向350350升温的过程中,催化剂床层温度得到升温的过程中,催化剂床层温度得到了很好控制。了很好控制。注意事项第21页/
17、共51页催化剂预硫化 切换原料 催化剂设计注硫量:催化剂设计注硫量:93t93t,实际注硫量:,实际注硫量:101.85t101.85t,其中,绝大部分是由,其中,绝大部分是由催化剂完成硫化态反应所消耗,另一部分则由下列几部分损耗构成,它们分别催化剂完成硫化态反应所消耗,另一部分则由下列几部分损耗构成,它们分别为:废氢排放带走为:废氢排放带走H H2 2S S;系统预硫化结束后在高压系统以;系统预硫化结束后在高压系统以H H2 2S S形式存在而滞留在形式存在而滞留在系统中的硫;系统泄漏损耗;高分含硫污水排放带走溶解的硫以及其他损失。系统中的硫;系统泄漏损耗;高分含硫污水排放带走溶解的硫以及其
18、他损失。催化剂的上硫量占总硫的催化剂的上硫量占总硫的94.5%94.5%。第22页/共51页装置初期运行状况 经过初期调整,经过初期调整,4月月23日日13时时30分所有产品合格(分所有产品合格(从预湿到产品合格共用从预湿到产品合格共用时时4天天22小时小时)。主要操作参数如下:)。主要操作参数如下: 反应器进料:反应器进料:250t/h (5060%设计负荷设计负荷) 系统压力:系统压力:13.53MPa 循环氢量:循环氢量:613918Nm3/h 催化剂床层平均温度:催化剂床层平均温度:364 2009年年4月月28日日19:30分切换减三线蜡油分切换减三线蜡油35t/h,装置处理量为,装
19、置处理量为310t/h(65设计负荷),催化剂床层平均温度升至设计负荷),催化剂床层平均温度升至381,后续逐渐调整,后续逐渐调整CGO的掺的掺炼比例。炼比例。第23页/共51页原料性质原料性质517.2535.4533.5478.8终馏点 486.4475.2522454.695% 455.4467.2507.6430.290% 434456.8488.3416.480% 47770% 408.8441.2466.9388.260% 401.8433.4459.2376.250% 394.2425453.8367.440% 445.230% 375.6400.4437.6348.420% 3
20、57.4377.6422.7329.210% 344354.8403.7323.25% CO+CO230 ml/m3278.6293294.3268.8初馏点 77.21粘度 mm2/s13205640氮含量 ppm0.200.417硫含量 %(m/m)0.140.160.210.03残炭 %(m/m)纯度98.92%917953.2937.3916.7密度 kg/m3氢气混合原料焦化蜡油减三线减二线第24页/共51页开工期间的产品收率开工期间的产品收率装置投入装置投入装置产出装置产出序号物料名称物料量/t序号物料名称物料量/t收 率1常减压直馏蜡油馏份62,282.001蜡油加氢裂化加氢干气
21、馏份1,281.001.93%2延迟焦化蜡油馏份1,768.002蜡油加氢裂化低分气馏份7801.18%3氢气馏份2,200.003蜡油加氢裂化液化气馏份1,281.001.93%4总氢耗3.43%4加氢轻石脑油馏份1,935.002.92%5加氢重石脑油馏份15,340.0023.15%6蜡油加氢裂化煤油馏份13,188.0019.91%7蜡油加氢裂化柴油馏份22,418.0033.84%8蜡油加氢裂化尾油馏份4,484.006.77%6轻污油1,643.002.48%7重污油3,240.004.89%9损失6601.00%合计66,250.00合计66,250.00100.00%氢耗较高,
22、主要是因为硫化氢汽提塔引入汽提氢的原因第25页/共51页产品质量(重石)产品质量(重石)内容内容采样时间采样时间采样时间采样时间4月月25日日4月月26日日4月月27日日4月月28日日4月月29日日机杂机杂(目测目测)无无无无无无无无无无醋酸铅腐蚀醋酸铅腐蚀合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格密度密度kg/m3756.59740.78740.89739.4745.9初馏点初馏点72.57771.673.873.210%90.194.288.791.890.150%109.2111.5107.1110.7108.590%137.4138135.1137.9138.2终馏点终馏点162.116
23、1.3161162.3169.6水含量水含量mg/Kg4740376035总氯含量总氯含量mg/Kg0.50.50.50.50.5氮含量氮含量mg/Kg0.60.510.50.5硫含量硫含量mg/Kg0.50.50.50.50.5第26页/共51页产品质量(航煤)产品质量(航煤)内容内容采样时间采样时间采样时间采样时间4月月25日日4月月26日日4月月27日日4月月28日日4月月29日日闭口闪点闭口闪点4753484648冰点冰点-60-60-60-60-60醋酸铅腐蚀醋酸铅腐蚀合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格初馏点初馏点172173.4164.6162.6171.25%175.217
24、8.4169.616717410%176179.8171.8168.217620%180.6185.8177.8173.218150%196.8201.8197190.2199.290%228.4238235.8224234.495%238.8248.8247.8234.8245终馏点终馏点253.8263.2262.8250.4259.6密度密度kg/m3798.4802.7800.1798.2800.2银片腐蚀银片腐蚀00000烟点烟点mm24.824.324.824.724.3第27页/共51页产品质量(柴油)产品质量(柴油)内容内容采样时间采样时间采样时间采样时间4月月25日日4月月2
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