焦化加氢制氢工艺装置方案.doc

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1、 焦化加氢制氢工艺装置方案目 录第一章 工艺装置方案4第一节 延迟焦化装置4一、装置组成及规模4二、原料及产品方案4三、技术方案选择4四、主要操作条件20五、工艺流程简述22六、自控水平26七、主要设备选择30八、指标及能耗37九、面布置40第二节 加氢精制装置41一、概述41二、工艺技术方案41三、要操作条件45四、艺流程简述46五、控水平47六、要设备选择52七、节能原则和措施54八、置平面布置55第三节 制氢装置56一、概述56二、原料及产品57三、工艺技术方案58四、主要工艺过程操作条件62五、工艺流程简述64六、自控水平66七、主要设备选择72八、节能措施78九、平面布置78第二章

2、投资估算79第一章 工艺装置方案第一节 延迟焦化装置一、装置组成及规模本装置主要包括焦化、吸收稳定、吹汽放空、水力除焦、切焦水和冷焦水循环 、干气及液化石油气脱硫和液化石油气脱硫醇部分。装置工程规模100万吨/年,年开工时间按8000小时计。二、原料及产品方案1、原料来源本装置原料为*石化厂的减压渣油。2、产品方案主要产品有：干气液化石油气、焦化塔顶油、焦化一线油焦化二线油焦化甩油和石油焦。三、技术方案选择（一）国内外焦化技术发展趋势1.国外技术进展情况国外延迟焦化技术以美国为代表，比较成熟的有凯洛格（Kellogg）公司、鲁姆斯（ABB Lummus Grest）公司、大陆（Conoco）石

3、油公司和福斯特惠勒（Foster Wheeler）公司的技术，从近几年设计的延迟焦化装置的套数、液体产品收率和公用工程消耗等方面来看，福斯特惠勒公司的技术占有一定的优势。近几年来，国外延迟焦化技术的发展具有如下趋势：（1）焦炭塔反应压力80年代以前，生产普通焦的焦炭塔的设计压力为0.170.21MPa(G)，目前，焦炭塔的设计压力普遍降低。凯洛格公司典型设计压力为0.100.141MPa(G)；鲁姆斯公司已制作出详细的压力分布图；福斯特惠勒公司典型的焦炭塔设计压力仅为0.103MPa(G)。（2）循环比为了最大限度的降低焦炭产率，提高液体产品收率，国外焦化装置的循环比一直呈降低趋势。目前，凯洛

4、格公司设计典型循环比已由0.100.15降为0.05或更低；福斯特惠勒公司推荐采用低循环比0.05，如果下游装置允许焦化重蜡油产品有较高的干点、重金属和康氏残炭，也可以采用零循环比或低于0.05的循环比。大陆石油公司已开发出馏分油循环技术，采用馏分油循环代替常规的自然循环，可以降低焦炭产量3左右，提高C5以上液体收率2左右。（3）生焦周期生焦周期由24小时缩短为11-18小时。大陆石油公司焦化装置生焦周期为1114小时；凯洛格公司为1620小时；福斯特惠勒公司为1618小时。（4）焦炭塔直径国外焦炭塔设备逐步实现大型化，焦炭塔直径由80年代前的小于8m扩大到8m以上，加拿大Suncor炼厂的焦

5、炭塔直径达到12.2m。（5）水力除焦技术和设备国外焦化普遍采用有井架水力除焦技术，同时改进除焦控制系统和除焦设备。a.除焦程序控制技术大陆石油公司于1979年开发出了除焦程序控制技术，1982年在Humber炼油厂试验成功，提高了除焦操作的自动化水平，保证了设备安全运行和人身安全。b.除焦控制阀美国PACIFIC公司首先使用除焦控制阀，采用该技术可以使除焦过程中高压水回流时不上焦炭塔，防止水锤和冲击。c.除焦胶管美国的除焦胶管普遍采用双层或四层钢丝编织层的合成橡胶管，工作压力最大到34MPa，断裂压力为68MPa。d.除焦器美国的除焦器为一种联合钻孔切焦器，采用锥形蜂窝状整流器，但切换时需提

6、出塔外人工操作。（6）塔底盖装卸设备美国炼油厂焦化装置采用两个液下油缸驱动的底盖装卸机构，主要特点是塔底盖装卸时绕一铰接支点转动、在两个油缸的作用下装卸螺栓比较容易，目前美国大多数焦化装置采用的塔底盖装卸设备还不是全自动的，只有少数焦化装置采用了底盖自动装卸设备。（7）焦化加热炉鲁姆斯设计的加热炉有单燃烧室和双燃烧室两种类型；凯洛格公司采用双加热室的加热炉；福斯特惠勒公司有两种类型的焦化炉加热炉：标准型和双面辐射大梯台式墙型加热炉。这些公司的主要技术如下：a.双面辐射炉型及多室多程设计辐射炉管采用双面辐射形式布置，以提高其平均热强度，降低峰值热强度，因而可降低最大油膜厚度、管壁温度、物料停留时

7、间。与单面辐射炉型相比，热强度的分布不均匀度减少30%以上，加热盘管长度减少25%左右。焦化炉设计成多室、多程结构，各室完全隔开，以便分别维修、清焦或在线清焦。b.在线清焦在线清焦就是在不停焦化加热炉的条件下，对多管程加热炉中的某一列管程进行蒸汽清焦，通过改变蒸汽量和管壁温度使焦层剥落，达到清焦目的。采用在线清焦技术可以延长焦化炉的连续运行时间，缩短停炉烧焦次数，从而提高装置的经济效益。采用在线清焦技术可使焦化炉炉管表面温度平均降低70，炉管入口压力恢复到正常操作压力，清焦后燃料可节省10%15%。仅用蒸汽-空气清焦时，焦化炉运转周期一般不到一年，采用在线清焦后可延长至24个月以上。c.多点注

8、水（蒸汽）根据管内介质不同的加热阶段，在管路系统不同部位分别注入不同比例的水或蒸汽。其作用是：在“裂化反应加热阶段”，用于降低裂化产物的分压，促使介质中的重组分进一步发生裂化反应；在“缩合反应加热阶段” 用于提高冷油流速，以利于焦垢的脱离。d.炉管材质选用ASTM T9或T91，提高炉管表面允许温度，延长使用寿命。e.燃烧器根据辐射炉膛结构、炉管布置型式等，尽可能采用小能量和相对扁长形及低NO燃烧器，以保证在提供工艺所需热量相匹配的炉膛单位燃烧热容积下，炉膛内热强度分布的均匀性和环保法规的要求。（8）自动化水平国外焦化装置自动化水平较高，实现了冷焦过程自动化，用微机控制进料速度、焦炭塔空高和焦

9、炭塔进水速度，用中子源料面计代替钴60料面计，以及焦炭塔自动卸盖、自动除焦等。例如：凯洛格采用KAY-RAY INC4610中子源料面计代替钴60料面计；福斯特惠勒公司已开发出或采用了：焦炭塔底盖自动卸栓技术，使卸拴、卸盖和卸物料管升降做到完全程序控制；焦炭塔切换阀装配马达操作器，对该阀遥控操作；焦炭塔入口和塔顶的切断阀采用电动操作并装有联锁设备；计算机控制焦炭塔切焦系统；采用焦炭塔冷焦自动控制系统；塔顶自动卸盖设备；焦炭塔顶油气管线急冷控制等技术。（9）环境保护环境保护水平高，普遍采用密闭的吹气放空系统。大部分装置仍然采用除焦池和焦场的卸焦系统。福斯特惠勒公司开发了密闭卸焦和脱水系统，大幅度

10、降低了各种污染物的排放。福斯特惠勒公司开发了密闭卸焦和脱水系统备有脱水罐，从焦炭塔卸出的带水焦炭进入脱水罐，在焦炭塔和脱水罐之间设有破碎机，焦炭所带的水用罐内专门的装置除去，用于下面的工序。残留的水借助排水装置从罐内焦层中脱除，净化，然后送往切焦水罐。被破碎的焦炭排水后送往密闭的传送系统。全密闭卸焦和脱水系统有两种类型：重力流型和设置泥浆泵型。重力流型焦炭塔设置在脱水罐的上方，被破碎的带水焦炭在自身重力的作用下落入脱水罐；设置泥浆泵型焦炭塔与脱水罐布置在同一水平线上，切碎的焦炭和水一起卸到带有补充悬浮液的合闭闸中。开闸时，悬浮液抽到罐顶部，使焦炭脱水。从罐内抽出的悬浮液借助重力循环回闸内。（1

11、0）计算机软件鲁姆斯公司采用了ABB Simcon公司的软件包，它可以保证产品质量，保证最大量生产馏分油。大陆石油公司开发了用来预测焦化产品分布和产品性质的产率程序软件，把这个结果再用Simsci公司的PRO/II模拟模型来确定不同的生产能力和公用工程消耗。Bechtel公司为PIMS炼厂线性规划模拟软件用于建立包括焦化装置的炼厂流程框图的模型，采用PIMS的结果可预测焦化装置在不同情况下对炼厂收入的影响。大陆石油和PFR Engineering等公司均开发了可计算焦化炉的工艺计算软件。这种软件可用来设计新的加热炉或研究现有加热炉。它能计算出炉内管路系统中任何一点的生焦因子、汽化量、流速、管壁

12、温度和热负荷等数据。该软件还可对全炉进行模拟计算，可固定加热炉热负荷计算所需的出口温度，或固定温度计算加热炉热负荷。给出炉管不同结焦厚度，可计算出结焦对加热炉的影响。2.国内技术进展情况国内延迟焦化技术自60年代初的我国第一套延迟焦化装置投产至今，已有近40年的历史了，在这期间，在广大科研、设计和生产人员的共同努力下，我国的延迟焦化技术逐步走向完善。装置运转周期延长，操作平稳性提高，能耗降低，自动化程度提高。但是，与国外先进水平相比，我国焦化装置还仍然存在着循环比大、生焦周期长、焦炭塔处理能力低、加热炉操作周期短和除焦自动化水平低的问题。上海石油化工股份有限公司新建成的100104t/a延迟焦

13、化装置（简称SPC焦化）采用了一炉二塔工艺流程，大型化焦炭塔，引进了国外焦化加热炉、在线清焦系统、辐射进料泵、高压水泵、除焦程序控制、除焦器、胶管等设备。该装置的投产，为我国大型化的焦化装置设计提供了有益的经验。（1）焦炭塔压力国内焦炭塔压力普遍偏高，焦炭塔压力一般都在0.170.20MPa（G）之间，SPC焦化焦炭塔顶压力0.18MPa（G），LPEC设计的长岭炼厂120104t/a焦化装置和镇海炼化100104t/a焦化装置焦炭塔顶压力为0.17MPa（G）。（2）循环比国内焦化装置循环比一般都在0.30.4之间，个别装置为扩大生产规模，循环比有所降低，SPC焦化设计循环比为0.35，实际

14、操作循环比约0.45。但由于受各种因素的限制，国内焦化装置的循环比降不到0.2以下，与0.05的超低循环比相比，差距较大。国内科研、设计和生产单位正在进行低循环比的研究和开发。石油化工科学研究院开发了低循环比流程，长岭炼厂曾进行过单程焦化的试验，LPEC采用新型“可灵活调节循环比”的工艺流程，该流程已在长岭炼厂120104t/a焦化装置和广石化100104t/a焦化装置上得到应用。（3）生焦周期国内设计的焦化装置生焦周期均为24小时，SPC焦化的生焦周期也为24小时。个别炼厂为扩大处理量，降低了生焦周期，长岭分公司曾按18小时生焦周期进行操作。（4）焦炭塔直径国内焦炭塔直径多数为5.4m，少数

15、采用6.1m，BDI设计的SPC焦化和LPEC设计的长岭炼厂、镇海炼化焦化装置焦炭塔直径已达到8.4m。BDI设计的高桥和齐鲁的140104t/a焦化装置和LPEC正在设计的荆门160104t/a焦化装置焦炭塔直径已达到8.8m。（5）水力除焦技术和设备a.水力除焦程序控制系统LPEC于1996年完成该技术的开发，并通过石化总公司组织的技术鉴定。该技术已在胜利炼油厂、玉门炼油厂、克拉玛依炼油厂等焦化装置上得到应用，该技术是在消化引进技术的基础上结合国内焦化的特点研制的。主要有以下两个特点：增加了程序控制和人工操作的切换配有钻具位移模拟数字显示器，精度为0.1m。配有故障记录仪；配有电视监控系统

16、；b.除焦控制阀除焦控制阀是与除焦程序控制系统同步开发的、已达到国外同等水平。和国外技术的主要区别是采用无触点接近开关，完成预冲状态的阀位控制。在胜利炼油厂、玉门炼油厂以及上海炼油厂得到应用。c.除焦胶管除焦胶管、采用1.6 钢丝分四层编织，采用内胶层，增强层和外胶层结构，断裂压力88MPa，比国外高出20MPa。d.除焦器LPEC研制的自动切换除焦器，可在塔内任一位实现切换。该技术采用加长形整流器和流线形喷咀，具有较高的除焦效率。据天津、胜利、南京等几家焦化装置采用该技术后的结果表明，除每塔焦分别节省时间3040（分钟）。f.水涡轮减速器该技术是在60年代为无井架水力除焦技术研制的，经过20

17、多年的不断改进、使用寿命从除几塔焦提高到目前300多塔焦。对于有井架水力除焦，采用该技术可以避免风动水龙头产生的噪音，并具有安装、检修方便的特点。g.高压水泵国内的高压水泵的扬程可达2850m，流量达到750m3 /h，除焦高压水泵的扬程达到2100m，流量达到200m3/h。h.塔底盖、顶盖自动装卸设备LPEC从1996年开始从事该项技术的研究开发工作，先后设计了卡箍式结构和楔式夹紧结构的塔底盖装卸设备，经过技术论证和分析，对封闭式全自动液压塔底盖装卸机进行了方案设计。该技术的主要特点如下：底盖法兰既可自动夹紧也可用螺栓夹紧；可带水卸掉底盖，减少焦炭塔放水时间；封闭式装卸底盖、不污染周围环境

18、；i.国内外水力除焦技术和设备比较国内水力除焦技术和设备与国外相比，除个别设备外，差距较小，主要表现在：国内程序控制系统和除焦控制阀接近国外90年代中期水平；国内已有钻具位移数字模拟显示器，而国外没有；国外32MPa除焦胶管应用普遍，国内除焦胶管尚无32MPa应用实例，但断裂压力试验数据高出国外20MPa；国内已实现除焦器自动切换，国外的除焦器仍需提出塔口切换；国内有水涡轮减速器；28MPa的高压水泵国外应用普遍，国内因焦炭塔直径较小，因此除焦高压水泵的流量和压力较低，但国内有能力生产大流量高扬程的除焦水泵；国内水力除焦设备投资低。以SPC焦化装置引进的除焦设备为例，引进设备包括：高压水泵，程

19、序控制系统、高压胶管、除焦控制阀，除焦器，需用外汇130万美元。国内同等数量的除焦设备只需500万元人民币。据了解美国的塔底盖装卸机每台约160万美元，两台约320万美元。国内正在开发设计的塔底盖自动装卸机每台约需人民币200万元；（6）焦化加热炉国内焦化装置加热炉大多数为单面辐射的卧管炉，流速低，炉管表面热强度不均均，加热炉运行周期较短。对于卧管双面辐射焦化炉技术，近两年来随着国外焦化技术的引进和国内技术的不断发展，国产化卧管双面辐射焦化炉技术正在应用于工程设计。（7）自动化水平国内焦化装置自动化水平较低，除少数装置采用中子料位计和焦程序控制系统外，其他均为常规控制。（8）环境保护国内焦化装

20、置已采用了密闭的吹汽放空流程来处理焦炭塔放空油气。国内冷焦水处理大部分采用敞开式循环流程。新装置大部分设计采用了冷焦水处理全密闭循环流程。（二）技术方案的选择本焦化装置加工规模为100万吨/年,为国内大型焦化装置。装置加工的减压渣油种类比较多，有可能加工硫含量高、残炭高、粘度大、焦质沥青质高的减压渣油，因此，该装置工艺技术方案的选择充分考虑以装置的“安、稳、长、满、优”生产多产柴油，提高经济效益为目标,并采用先进、成熟可靠的工艺技术和设备，使装置在防腐、抗腐、环境保护、长周期运行、目的产品收率及质量、自动化水平、大型化设计和能量消耗等方面达到较高水平。为此采用如下工艺技术方案：1.采用大循环比

21、焦化方案循环比主要是用来控制蜡油的干点和残炭、液体产品的比率和收率、石油焦的产率。循环比大时，总液体收率减小，焦炭和气体产率增加，柴油收率相对提高，蜡油收率相对降低，蜡油质量好；循环比小时，总液体收率增加，柴油收率相对降低，蜡油收率相对提高，蜡油质量差，焦炭和气体产率降低。根据加工总流程及装置希望少产高硫蜡油、多产柴油的要求，结合混合渣油的质量特点及焦化实验工艺数据，推荐装置采用大循环比操作，为此设计采用0.9循环比。2.采用“一炉两塔”焦化工艺流程新建焦化装置采用“一炉两塔”工艺流程，焦炭塔直径为f8800mm，焦化加热炉热负荷为45.9MW。大型化焦化装置具有以下优点：（1）、简化操作焦化

22、装置采用大型化设备，可以提高单台设备的能力，减少焦炭塔和焦化炉的数量，按f8800mm焦炭塔可以实现“一炉两塔”操作，如果按国内使用较多小焦炭塔直径配置(f7400mm)，操作必须按“两炉四塔”流程设置，这样就造成焦炭塔频繁切换操作，并且在操作和切换过程中会增加公用工程的消耗。（2）、投资省在焦炭塔、焦化炉和除焦机械投资方面，大型化焦炭塔和焦化炉及配套除焦系统的投资比数量多处理能力小的设备投资少而且也可减少占地。（3）、除焦时间少、劳动强度低采用大型化焦炭塔和焦化炉，可以减少了焦炭塔的切换次数，减少在除焦过程中（开盖和关盖）以及预热设备的时间，大大减轻了操作工人的劳动强度。4.焦化独立换热、热

23、进料为适应今后加工的原料变化，增加装置操作的灵活性和独立性，焦化装置不与常减压装置热联合,为节能降耗，150减压渣油直接焦化装置的热进料方案。 5.采用24小时生焦周期对于已有装置，较短的生焦周期可以提高装置的处理能力；新建装置可降低新建焦炭塔高度，节省投资。但缩短设计生焦周期也将带来如下不利影响。（1）需要增加排空系统的能力，以便在焦炭塔冷却期间处理增加的蒸汽。（2）缩短生焦周期需要减少焦炭塔的预热时间，加快焦炭塔的冷却速度，增加焦炭塔骤冷骤热的频次，这样，会引起焦炭塔疲劳，影响焦炭塔寿命。（3）装置弹性减小，过低的焦炭塔高度将限制装置的操作弹性。（4）加大生产管理难度，较短的生焦周期使得除

24、焦时间不固定，给生产管理带来不便。综合各种因素，焦炭塔生焦周期采用24小时。6.采用高效塔内件焦化分馏塔作为分馏的核心设备，塔内件综合性能的高低，直接影响到装置的建设投资和操作性能等。综合性能优良的塔板不仅应该具有高的通量，同时又应该具有高的分离效率。而这两方面是由高效的塔盘、合理的降液管等综合作用的结果。为获得高的传质效率，拟采用高性能塔板以有效提高塔板效率。7.采用环境友好的工艺流程，提高环境保护水平由于延迟焦化工艺是将渣油深度转化为较轻质油品和焦炭的工艺，在焦炭塔吹汽、冷却、除焦的过程中，会产生粉尘、污水、废气等污染。为减少污染，拟采取如下措施。（1）冷焦水密闭循环，消除恶臭气味采用无污

25、染的冷焦水密闭循环流程，对冷焦水全过程进行密闭循环处理，消除冷焦水对周围环境的污染。处理后的冷焦水再循环使用。主要包括以下技术：a.采用旋流除油器技术；b.采用空冷间接冷却；c.采用沉降罐进行隔油和储存冷焦水；（2）采用密闭吹汽放空系统采用密闭吹气放空系统，实现焦炭塔吹气放空过程无废气排放。（3）采用国产新型低NO燃烧器焦化加热炉采用新型低NO燃烧器、减少烟气中NO排放量，减少污染污染。8.采用有效措施延长装置运行周期为延长装置连续运行周期，采用以下措施：（1）采用双面辐射加热炉，延长焦化炉的连续运行周期。辐射炉管采用双面辐射形式布置，以提高其平均热强度，降低峰值热强度，因而可降低最大油膜厚度

26、、管壁温度、物料停留时间。（2）采用在线清焦技术。在不停焦化加热炉的条件下，对多管程加热炉中的某一列管程进行蒸汽清焦，通过改变蒸汽量和管壁温度使焦层剥落，达到清焦目的。（3）采用多点注水（蒸汽）技术。根据管内介质不同的加热阶段，在管路系统不同部位分别注入不同比例的水或蒸汽。减缓减压渣油在炉管中的结焦，延长焦化炉的运行周期。（4）采用新型燃烧器。根据辐射炉膛结构、炉管布置型式等，采用小能量和相对扁长形及低NO燃烧器，以保证在提供工艺所需热量相匹配的炉膛单位燃烧热容积下，炉膛内热强度分布的均匀性的要求。（5）选用相应抗腐蚀材料。选用相应的抗腐蚀材料以保证装置的长周期安全运行。 （6）采用结构合理的

27、分馏塔内件。（7）采用无堵焦阀的焦炭塔预热流程。采用无堵焦阀的焦炭塔预热流程，延长焦炭塔的使用寿命。（8）焦炭塔设置注消泡剂和中子料位计措施，减少焦粉夹带。为减小焦炭塔泡沫层高度，提高装置的安全性，采取向焦炭塔注消泡剂措施。同时为准确检测焦炭塔内焦炭层高度，焦炭塔安装中子料位计。9.采取有效措施提高装置自动化程度装置除采用DCS控制外，焦炭塔水利除焦系统采用先进的PLC安全自保系统，以保证除焦的顺利进行和安全操作。10. 干气及液化石油气脱硫采用醇胺法溶剂吸收工艺炼厂气脱硫化氢工艺大致有四类：固定床吸附、膜分离、碱洗和可再生的溶剂吸收。 固定床吸附工艺固定床吸附法主要用于脱除气流中相当低或痕量

28、浓度的酸气。过程基于某些多孔固体物质的吸附性能，有时用活性物质浸渍，较常用的固定床吸附工艺有：不可再生的活性催化剂法、分子筛法。采用固定床吸附的最大优点是流程简单，操作方便，在脱硫同时产品可得到干燥。缺点为催化剂投资较大，分子筛法再生所需操作费用也较高。活性催化剂法的缺点是催化剂消耗量大，定期更换操作费用高，而且产生的固体废物需再处理。 膜分离工艺膜分离法工艺是根据烃类与酸性气体通过渗透性膜（如中空纤维渗透性膜、醋酸纤维渗透性膜）的相对速率不同而得到分离的，与常规的吸收过程相比，该法的主要优点是工艺简单、操作和维修费用低；主要缺点是膜的使用期短和在酸性气脱除过程中烃类损失较大。该工艺需国外引进

29、，在国内很少使用。 碱洗工艺碱洗工艺多用在硫含量较低、处理量较小的情况，其缺点是要产生大量难以处理的碱渣，本装置不推荐采用。 可再生的溶剂吸收工艺到目前为止，可再生的溶剂吸收脱硫是酸性气体处理最常用的工艺。该工艺基于在吸收塔内被处理介质以逆流方式与溶剂接触，含硫原料中的硫化氢与溶剂反应转入溶剂相中，完成净化过程。由吸收塔出来的含有酸气的富液，在再生塔内用加热汽提出酸气，再生好的贫液冷却后重新打入吸收塔顶部，这样便完成了过程的循环。胺法脱硫是目前炼厂气、天然气应用最广泛的工艺。针对焦化装置的原料性质，本着成熟可靠、投资省、能耗低、操作费用低、尽可能减少环境污染的原则，推荐采用醇胺法溶剂吸收工艺，

30、胺液再生采用集中处理的方案。11. 液化石油气脱硫醇采用催化氧化脱硫醇工艺采用催化氧化脱硫醇工艺，催化剂碱液经再生后循环使用，产生的少量碱渣送至工厂统一处理。脱后液化石油气硫醇含量小于10ppm。四、主要操作条件1焦化部分表1 焦化部分操作条件项目温度 压力 MPa(g)备 注焦炭塔塔顶油气(急冷后)4150.16进料油4950.45急冷油2301.6加热炉焦化油入口3373.58焦化油出口5000.45辐射段饱和蒸汽入口1911.2过热蒸汽出口2401.1加热炉注汽3903.3吹扫用汽2501.0加热炉膛79081025mmH2O负压分馏塔循环比0.60.9塔顶油气1220.10顶循抽出14

31、40.11返回60柴油抽出2280.13回流120中段回流抽出2870.14返回230蜡油抽出3440.15回流230油气入塔4150.15分馏塔底3370.15渣油进分馏塔2450.82吸收稳定部分表2 吸收稳定部分操作条件项目温度压力MPa（g）备注压缩机入口400.04压缩机出口1271.35汽油吸收塔顶481.28汽油吸收塔底431.30柴油吸收塔顶461.25柴油吸收塔底521.27解析塔顶821.35解析塔底1811.40稳定塔顶641.20稳定塔底2161.273干气液化气脱硫部分干气脱硫塔塔顶温度： 40干气脱硫塔塔底温度： 42干气脱硫塔操作压力： 0.6Mpa(a)液化烃脱

32、硫塔塔顶温度： 40液化烃脱硫塔塔底温度： 42液化烃脱硫塔操作压力： 1.0Mpa(a) 液态烃碱洗压力： 0.85MPa(a) 液态烃碱洗温度： 45 碱液氧化塔塔底温度：50 碱液氧化塔操作压力： 0.6MPa(a)五、工艺流程简述1焦化部分减压渣油与焦化一线油换热后进入原料缓冲罐，由原料油泵抽出与侧线油换热,进入焦化分馏塔下部与循环油混合后，再经加热炉辐射进料泵抽出进入焦化加热炉，加热到495500左右经过四通阀进入焦炭塔的底部。分馏塔底油在焦炭塔内进行裂解和缩合反应，生成焦炭和油气。高温油气经过洗涤板从蒸发段上升进入蒸馏段进行分馏，分馏出富气、塔顶油、焦化一线油和焦化二线油馏份；焦炭

33、聚结在焦炭塔内。焦化二线油从集油箱中由焦化二线油泵抽出，一部分作为内回流返回分馏塔，另一部分经换热后回流返回分馏塔，焦化二线油经过换热、冷却后再分为两路，一路作为急冷油与焦炭塔顶油气混合，另一路出装置。中段回流从分馏塔由中段回流泵抽出，经取热后，返回分馏塔。焦化一线油从分馏塔由焦化一线油泵抽出，一部分作为内回流返回分馏塔，另一部分经换热后分两部分，一部分作为回流返回分馏塔，其余经冷却后分为两路，一路冷到40后作为吸收剂进入再吸收塔，另一路出装置。分馏塔顶循环回流由顶循回流泵从分馏塔抽出，经顶循环油空冷器冷却到60后返塔。分馏塔顶油气经分馏塔顶空冷器、分馏塔顶后冷器冷却到40进入分馏塔顶油气分离

34、罐进行油、气、水分离，焦化一线油由泵抽出送至吸收塔。富气经压缩机升压，冷却,进入进料平衡罐。含硫污水至含硫污水罐脱除油气后用含硫污水泵出装置。焦炭塔吹气、冷焦时产生的大量蒸汽及少量油气进入接触冷却塔洗涤，洗涤后重质油用接触冷却塔底泵打至接触冷却塔底冷却水箱冷却,一部分作冷回流返回接触冷却塔顶，一部分回炼或出装置；塔顶蒸汽及轻质油气经接触冷却塔顶空冷器、接触冷却塔顶冷却器后，进入接触冷却塔顶油气分离罐，分出的污油由污油泵送至轻污油罐，部分出装置。污水排入切焦水池。2.吸收稳定部分经过压缩富气冷却器冷却后的富气进入进料平衡罐进行汽液平衡，分离出来的气体进入吸收塔底部；分离出来的油经解吸塔进料泵进入

35、解吸塔顶部。分馏塔顶汽液分离罐的粗汽油由泵送到吸收塔作为富气的吸收剂。由稳定油由泵打来至吸收塔第一层作补充吸收剂。吸收塔顶部出来的贫气进入再吸收塔，用二线油再次吸收，以回收吸收塔顶携带出来的汽油组分。再吸收塔底富吸收油返回分馏塔，塔顶干气出装置送脱硫部分。吸收塔底油，与解吸塔顶气体混合经混合富气空冷器冷却到40进入进料平衡罐。为保证吸收塔有较低的吸收温度，提高C3、C4的吸收率，吸收塔设置中段回流取热。解吸塔底重沸器由分馏塔中段回流供热（重沸器），以除去在吸收塔吸收下来的C2组份。解吸塔底脱乙烷油经稳定塔进料泵打至稳定塔。塔顶液态烃经稳定塔顶空冷器冷凝冷却后，进入稳定塔顶回流罐。分离出的液化石

36、油气由稳定塔顶回流泵抽出，将一部分液化气送至脱硫，另一部分作为稳定塔顶回流；塔底稳定油在重沸器中被焦化分馏塔来的二线油加热后以脱除汽油中的C3、C4组分,自塔底出来的稳定油经解吸塔进料换热器、冷却器,冷却后分两路，其中一路稳定油出装置，另一路经稳定油泵升压后送回吸收塔第一层作补充吸收剂。3.冷焦水切焦水部分自焦炭塔来的冷焦水自流到冷焦水罐，然后由泵抽至除油器进行油水分离。分出的水相经空冷冷却后进冷焦水储罐储存、回用；油相进污油池。切焦时, 切焦排水大部分经溜槽自流进入切焦水沉淀池，小部分与焦炭掺混进入储焦池。储焦池内的切焦水自流入储焦池水提升池，由储焦池水提升泵输送至切焦水沉淀池。切焦水在沉淀

37、池内静止沉淀,沉淀后切焦水的含焦量约为80mg/l。切焦水提升泵将沉淀后的切焦水压入过滤器，切焦水过滤后背压进入切焦水高位储罐，供高压水泵切焦使用。4.干气及液化石油气脱硫部分延迟焦化装置来的干气经干气分液罐分液后，进入干气脱硫塔，与浓度为25%的复合型甲基二乙醇胺溶液逆向接触，干气中的硫化氢被溶剂吸收，塔顶净化干气经净化干气分液罐分液后，送至工厂燃料气管网。脱硫用的贫液自胺液再生来，脱硫后的溶剂送至胺液再生，再生后循环使用。从吸收稳定来的液化烃进入液化烃脱硫塔与自贫液泵来的贫胺液进行逆流接触，用浓度为25%的复合型甲基二乙醇胺溶液进行抽提脱除液化烃中的H2S，塔顶的液化烃经过液化烃溶剂沉降罐

38、沉降后，与碱液循环泵来的10催化剂碱液混合，经烃碱混合器混合均匀后进入液化烃碱洗罐，脱除液化烃中的有机硫，碱洗后的液化烃再与水洗水泵来的脱盐水经烃水混合器混合均匀后进入液化烃水洗沉降罐,水洗后的液化烃出装置送往液化烃罐区。液态烃碱洗罐出来的催化剂碱液用热水加热至50，进入氧化塔，用非净化空气再生，经二硫化物分离罐分离并冷却后，催化剂碱液经催化剂碱液循环泵循环使用；硫醇氧化所生成的二硫化物间断压入碱渣罐，分离出的尾气与汽油脱硫醇部分产生的尾气一同送至硫磺回收装置尾气焚烧炉焚烧。六、自控水平 （一）.概述本自控部分内容包括：焦化部分、吸收稳定部分、接触冷却部分、干气液化气脱硫、冷焦水切焦水部分及公

39、用工程部分。压缩机、高压水泵及水力除焦控制系统部分自身的控制设计不包括在本设计中，由供货厂商配套提供。本装置是以减压渣油为原料，主要产品为富气、液态烃、汽油、柴油、蜡油、重蜡油及焦炭。本装置操作温度较高，工艺介质粘稠、易燃易爆，部分介质具有毒性，故对自控设备选型、防爆要求严格。本装置工艺技术先进，运行条件苛刻，测控点多，控制系统复杂，为保证装置安全、稳定、长周期、满负荷和高质量运行，并为装置的先进控制、优化控制和信息管理建立基础，采用DCS分散控制系统。通过DCS对各工艺过程进行集中控制、监测、记录和报警。（二）. 主要控制方案1.原料缓冲罐设有双套液位仪表，一套用于液位控制，另一套用于液位指

40、示。2.加热炉原料进料，分别设流量控制。加热炉炉管吹扫蒸汽和炉管注气设有流量控制。加热炉燃料气压力与炉出口温度串级调节加热炉燃料气用量。由于加热炉采用双面辐射炉型，为防止辐射炉管结焦，炉管管壁设有热电偶检测温度。3.焦炭塔料液位测量分别采用放射性料位计和表面热电偶。4.分馏塔各段回流设流量和温度控制，各段集油箱分别设有液位控制，并装有双套液位仪表。5.分馏塔顶气液分离罐和分馏塔顶油水分离罐分别设液位和界位控制。6.汽油吸收塔设有液位控制，塔中段回流采用流量控制。7.柴油吸收塔设有液位控制、塔顶压力控制。8.本设计对装置所有泵的运行状态在DCS上设有状态运行指示。（三）.装置自动化的安全措施1.

41、焦化装置在开/停工和生产过程中为防止可能出现的重大人身事故、重大设备事故和重大经济损失，为保证操作人员和装置的安全，拟设置紧急停车系统（ESD）；压缩机组联锁设置独立的ESD子系统，随压缩机配套；高压水泵的联锁保护及水力除焦控制系统随高压水泵配套。2. 在爆炸危险区内安装的电动仪表符合该区的防爆要求。3. 在可燃气体泄露处设可燃气体检测报警器，在有硫化氢气体易泄露处设硫化氢检测报警器。4. 本装置主要安全联锁保护内容： 加热炉原料进料流量低低时、或长明灯瓦斯压力低低时、或加热炉炉膛温度高高时，联锁切断燃料气进料、切断长明灯瓦斯、切断加热炉原料进料、打开加热炉炉管吹扫蒸汽、打开加热炉总烟囱挡板、

42、打开加热炉底风道、停烟气引风机、停空气鼓风机。 燃料气瓦斯压力低低时，切断燃料气进料、打开加热炉总烟囱挡板、打开加热炉底风道、停烟气引风机、停空气鼓风机。 热烟气进预热器温度高高、烟气进引风机入口温度高高时，打开加热炉总烟囱挡板、停烟气引风机。5. 压缩机部分联锁设置满足压缩机的保护要求。（四）. 仪表选型1. 选型原则本项目须选用经过技术和产品鉴定的合格产品，在选用产品时应以技术先进、质量优良、价格合理、售后服务好为原则。在同类用途产品中，国内已有生产且在技术上、性能满足使用要求，符合有关标准应优先采用国内产品。计量仪表根据不同的精度要求和用途选用国内或引进国外的流量计。在有些温度压力高、有

43、腐蚀的地方，选用不锈钢仪表管件或Cr5Mo管件。2. 控制设备的选型 工艺装置的室内监控系统利用集散型控制系统DCS。 装置区室外主要仪表原则上选用本质安全仪表，部分仪表采用符合所在区域防爆等级要求的隔爆类仪表。现场变送器选用智能型、二线制420mADC传输信号，与相应的一次元件配套后、构成温度、压力、流量、液位检测系统。安全栅选用隔离式安全栅。 就地检测仪表就地指示的温度仪表选用双金属温度计，远传温度测量选用IEC标准E型、K型分度号的热电偶。压力就地指示仪表选用一般压力表，有腐蚀的地方选用不锈钢压力表、微压的场合选膜盒式微压表、现场开关选用隔爆型压力开关。装置内的流量测量选用节流装置配套差

44、压变送器或根据不同用途选用其它流量仪表。就地液位指示选用玻璃管液面计，液位测量仪表选用双法兰差压液位变送器或电动外浮筒液位变送器，浮球液位变送器等。 执行机构调节阀一般选用国内性能好的产品，随调节阀配带电气阀门定位器或气动阀门定位器，加热炉烟道挡板配以国产气动长行程执行机构。 计量仪表装置内的流量测量、计量选用节流装置与差压变送器配套。 安全仪表在有可燃气体或有害气体容易泄漏聚集的地方设置可燃气体检测仪、硫化氢气体检测仪并送至中央控制室，至DCS报警显示。3. DCS控制系统配置 控制回路数（包括复杂回路） 110个 检测点 600个 操作站 3个 DCS控制柜（含安全栅柜、端子柜） 6个 工

45、程师站 1个 报警报表打印机 2台七、主要设备选择延迟焦化装置共有主要设备约230台，其中:加热炉 1 台塔器 12 台 容器 41 台冷换设备 94 台压缩机 1 台泵 61 台其他 21 台(一). 加热炉焦化加热炉是延迟焦化装置的主要设备之一。装置操作的好坏、操作周期的长短和装置的经济性在很大程度上取决于焦化炉的设计和操作。为使新设计的焦化加热炉尽可能地克服不利因素，延长操作周期，满足装置的总体要求，除了在工艺、自动控制及操作上采取一些有效措施外，焦化炉的设计拟参照国内外近年来在焦化加热炉设计上的先进技术和经验，并利用最新引进美国PRF公司的“通用加热炉工艺计算软件“FRNC-5进行详细工艺计算，根据计算出的介质在管路系统中的各点温度、热强度、流速、流型以及结焦因子和炉膛内烟气温度分布等因素，合理确定炉型结构和炉管布置。以使该焦化炉的设计达到目前国内外较先进水平。本可研采取以下技术方案（1）采用双面辐射炉型及多室多程设计