年产160万低聚物裂化精制项目及配套工程可行性报告Word文档格式.docx
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自加氢裂化反应器来的反应流出物依次经反应流出物混合原料油换热器、反应流出物主汽提塔底液换热器、反应流出物混合原料油换热器,分别与热混合原料油、主汽提塔底液、冷混合原料油换热,以尽量回收热量。
换热后反应流出物进入热高压分离器进行气液分离。
热高分气经热高分气冷低分油换热器、热高分气混合氢换热器换热后,再经热高分气空冷器冷却后进入冷高压分离器。
为了防止热高分气在冷却过程中析出铵盐堵塞管路和设备,通过注水泵将除氧水注入热高分气混合氢换热器及热高分气空冷器上游管线。
冷却后的热高分气在冷高压分离器中进行油、气、水三相分离。
顶部出来的循环氢(冷高分气)经循环氢旋流脱烃器、循环氢脱硫塔、循环氢压缩机入口分液罐分液,脱硫后循环氢进入循环氢压缩机升压,然后分成两路:
一路作为急冷氢去反应器控制反应器床层入口温度,另一路与来自新氢压缩机出口的新氢混合成为混合氢。
冷高分油在液位控制下进入冷低压分离器,热高分油在液位控制下进入热低压分离器。
热低分气经热低分气空冷器冷却后与冷高分油混合进入冷低压分离器。
冷低分油与热高分气换热后再与热低分油混合后进入主汽提塔。
冷高压分离器、冷低压分离器底部排出的酸性水及分馏部分排出的酸性水合并,经含硫污水闪蒸罐脱气后送至装置外。
冷低分气在装置内脱硫。
自装置外来的新氢进入新氢压缩机入口分液罐分液后,经新氢压缩机三级升压后与循环氢压缩机出口的循环氢混合成为混合氢。
混合氢经过热高分气混合氢换热器换热后与原料油混合。
⑵、分馏部分
自反应部分来的低分油混合后进入主汽提塔,主汽提塔共有30层浮阀塔盘,汽提蒸汽自塔底部进入。
塔顶气经主汽提塔顶空冷器冷却后进入主汽提塔顶回流罐进行油、水、气三相分离,塔顶油相一部分经主汽提塔顶回流泵升压后在流量和塔顶温度串级控制下作为主汽提塔回流,另一部分经脱丁烷塔进料泵升压,再经过轻石脑油脱丁烷塔进料换热器换热后在液位控制下作为脱丁烷塔的进料;
分水包排出的含硫污水送装置外脱硫。
塔顶干气在装置内脱硫。
主汽提塔底液经分馏塔进料泵升压,在液位控制下分别经反应流出物主汽提塔底液换热器,未转化油分馏塔进料换热器换热后,再经分馏塔进料加热炉加热后进入分馏塔,分馏塔共有60层浮阀塔盘,塔底采用水蒸汽汽提,分馏塔设两个侧线:
航煤侧线汽提塔和柴油侧线汽提塔。
分馏塔塔顶气经分馏塔顶空冷器冷却、冷凝后进入分馏塔顶回流罐,液相一部分经重石脑油泵升压,重石脑油冷却器冷却后送出装置;
另一部分经分馏塔回流泵升压作为回流。
含油污水经分馏烷塔顶凝结水泵升压后至反应系统,作为反应注水回用。
塔底油经未转化油泵升压,与航煤侧线汽提塔底重沸器、未转化油分馏塔进料换热器换热后,循环到反应部分原料油缓冲罐,少量未转化油经未转化油空冷器冷却出装置。
航煤侧线汽提塔塔底热量由重沸器提供,热源为未转化油;
塔底航煤产品经航煤泵升压后,经航煤脱丁烷塔进料换热器、航煤空冷器冷却后出装置。
柴油侧线汽提塔塔底采用水蒸汽汽提;
塔底产品由柴油泵升压后,经脱丁烷塔重沸器、柴油空冷器、柴油聚结器冷却脱水后出装置。
脱丁烷塔进料经轻石脑油脱丁烷塔进料换热器、煤油脱丁烷塔进料换热器换热后,进入脱丁烷塔,脱丁烷塔共有40层浮阀塔盘,塔底热量由重沸器提供,热源为柴油。
塔顶气经脱丁烷塔顶空冷器冷却后进入脱丁烷塔顶回流罐进行分离,塔顶液相一部分经脱丁烷塔顶回流泵升压后在流量和塔顶温度串级控制下作为脱丁烷塔回流,另一部分在流量、液位串级控制下送入液化气脱硫塔。
塔底轻石脑油经轻石脑油脱丁烷塔进料换热器、轻石脑油空冷器冷却后出装置。
脱丁烷塔塔顶干气在装置内脱硫。
、气体及液化气脱硫部分
低分气、主汽提塔顶回流罐顶气、脱丁烷塔顶回流罐顶气混合后进入干气冷却器冷却,再经干气旋流脱烃器分液后进入干气脱硫塔下部。
自冷贫溶剂缓冲罐来的贫溶剂,经贫溶剂泵升压进入干气脱硫塔上部。
脱硫后的干气送至燃料气分液罐作为燃料气装置自用。
脱丁烷塔顶回流罐泵来的液化气经液化气脱硫抽提塔进料冷却器冷却后进入液化气脱硫抽提塔。
自装置外来的贫溶剂进入冷贫溶剂缓冲罐再经贫溶剂泵升压后进入液化气脱硫抽提塔上部。
脱硫后的液化气依次经液态烃旋流分离器、液化气冷却器、液化气精脱硫罐处理后作为燃料气装置自用,剩余部分作为不合格液化气送罐区。
、溶剂再生部分
自循环氢脱硫塔、干气脱硫塔、液化气脱硫抽提塔来的富液混合后通过富液过滤器除去杂质,然后再经贫富溶剂换热器换后进入富液闪蒸罐降压闪蒸,闪蒸后产生的少量酸性轻烃气体在压力控制下排至火炬,闪蒸后的富液由在液位控制下进入溶剂再生塔,溶剂再生塔设有20层浮阀塔盘,塔底采用再沸器,再沸器的热源为0.3MpaG蒸汽。
溶剂再生塔顶部气体经溶剂再生塔顶空冷器冷却后进入溶剂再生塔顶回流罐,回流罐顶部出来的高浓度酸性气在压力控制下送出装置外处理,底部液体经溶剂再生塔顶回流泵升压后作为溶剂再生塔回流。
自塔底部来的再生后溶剂经贫溶剂泵升压后经贫富溶剂换热器、贫溶剂空冷器冷却后进入溶剂缓冲罐。
由溶剂缓冲罐出来的贫溶剂分三股,一股经贫溶剂接力泵升压后进入贫溶剂缓冲罐,自贫溶剂缓冲罐底部出来的贫溶剂至循环氢脱硫塔贫溶剂泵;
第二股贫溶剂至贫溶剂泵升压,升压后的贫液先经贫溶剂冷却器冷却后,在各自流量控制下进入干气脱硫塔和液化气脱硫抽提塔顶部。
在贫溶剂接力泵出口有一部分贫溶剂通过在线胺液过滤器除去溶剂中的杂质后返回至溶剂缓冲罐。
(5)、催化剂硫化和再生
为了提高催化剂活性,新鲜的或再生后的催化剂在使用前都必须进行硫化。
本装置设计暂按氧化型催化剂考虑,采用液相硫化方法,硫化剂为DMDS。
本设计催化剂采用器外再生方法。
6主要操作条件
表4-1-2主要操作条件
反应器
精制段
裂化段
催化剂
FZC系列FF-20
FC-14FF-20
床层
1
2
3
4
5
入口温度,℃
408
419
429
出口温度,℃
435
438
439
床层温升,℃
21
16
6
9
10
总温升,℃
37
25
平均反应温度,℃
424
433
体积空速(对新鲜进料)h-1
0.56
体积空速(包括循环油)h-1
0.82
反应器入口氢分压MPa
15.0
反应器入口气油体积比
850:
7装置物料平衡
160万吨年低聚物裂化精制装置物料平衡
序
物料
收率
数量
号
名称
%
kgh
td
104ta
一
入方
蜡油
86.47
200000.00
4383.56
160.000
氢气
2.12
4900.00
107.40
3.920
脱盐水
8.65
20000.00
438.36
16.000
汽提蒸汽
2.77
6400.00
140.27
5.120
合计
100.00
231300.00
5069.59
185.040
二
出方
尾油
1.73
4000.00
87.67
3.200
柴油
42.89
99200.00
2174.25
79.360
航煤
11.07
25600.00
561.10
20.480
重石脑油
19.02
44000.00
964.38
35.200
轻石脑油
6.92
16000.00
350.68
12.800
液化气
4.32
10000.00
219.18
8.000
干气
2.46
5700.00
124.93
4.560
7
含硫污水
11.36
26265.11
575.67
21.012
8
酸性水
0.23
534.89
11.72
0.428
8自控水平
8.1设计采用的标准、规范
1)《过程检测和控制流程图用符号和文字代号》…………GB2625-81
2)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范及条文说明》…GB50058-92
3)《石油化工企业设计防火规范》(1999年版)…………GB50160-92
4)《石油化工自动化仪表选型设计规范》………………SH3005-1999
5)《石油化工控制室和自动分析器室设计规范》………SH3006-1999
6)《石油化工企业信号报警、联锁系统设计规范》……SH3018-1990
7)《石油化工企业仪表供气设计规范》…………………SHJ3020-2001
8)《石油化工企业仪表保温及隔离、吹洗设计规范》…SHJ3021-2001
9)《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》…SH3063-1999
10)《石油化工仪表接地设计规范》………………………SH3081-1997
11)《石油化工仪表供电设计规范》………………………SH3082-1997
12)《石油化工分散控制系统设计规范》……………SHT3092-1999
13)《石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则》…SHB-Z06-1999
8.2自动控制水平
8.2.1装置对自动控制的要求
本装置属于高温、高压、临氢条件下操作的加工装置,工艺过程较复杂,产品质量要求高,生产过程必须平稳、安全、长周期操作。
综合装置的工艺特点、生产规模及仪表控制系统现状,结合目前仪表自动化技术不断更新、仪表自动化水平不断提高的特点和今后仪表的发展趋势,装置的自动控制系统将选用一套先进的集散控制系统(以下简称DCS),所有重要参数送DCS进行显示、记录、调节、报警,实现装置的集中监视控制。
考虑到操作的安全、可靠,为本装置设置一套紧急停车及安全联锁系统(以下简称ESD),以确保人员和设备的安全。
建成后该装置的自动控制水平将达到目前国内外同类型装置的先进水平。
8.2.2装置的自动控制水平
(1)、装置采用DCS监视、控制和操作,实现工艺生产的过程控制。
DCS融合了计算机技术、通讯技术和图形显示技术,以微处理器为核心,对生产过程进行集中操作管理和分散控制,具有精确度高,可靠性好和维护工作量少等特点,可为实现先进控制和优化控制创造良好的环境。
装置采用ESD实现工艺生产的紧急停车与安全联锁控制。
(2)、为便于生产管理上的需要,采用集中控制,控制系统全部安装在中心控制室内,中心控制室内设机柜室、操作室、工程师站室、计算机室、仪表维修室、DCS值班室、UPS室、空调机室及辅助房间。
(3)、通过设置应用计算机或上位计算机。
在实施基本控制、多参数综合操作与管理的基础上,逐步实现先进控制和优化控制。
(4)、可实现全厂的分级管理,在本装置建立基本控制级,在基本控制级的基础上,进一步实现先进控制和优化控制,并逐步实现工厂计算机过程控制和计算机信息管理系统一体化(即管控一体化CIMS-ComputerIntegratedManagementSystem),对生产过程进行模拟计算、实时优化、调度、排产、计划、决策等。
(5)、设置必要的成熟可靠的质量分析仪表,对生产过程中的关键参数进行监测、控制,以提高产品收率,保证产品质量,并为实施先进控制打好基础。
(6)、进出生产装置的原料及产品,辅助系统及公用工程等设置相应的计量仪表。
8.2.3主要安全技术措施
(1)、本装置生产过程中的物料多为易燃、易爆介质,根据防爆等级划分和全装置的统一考虑,装置内的仪表尽量选用本质安全型,配用安全栅构成本质安全防爆系统;
当所需仪表无本质安全等级时则选用隔爆仪表,隔爆仪表的防爆等级不应低于dIICT4。
(2)、根据工艺特点和要求,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,除DCS的超限报警措施外,为装置和机组设置具有冗余容错功能的紧急停车及安全联锁系统(ESD&
SIS,以下简称ESD)以实现事故的预报警、报警及联锁停车。
(3)、根据装置的特点、工艺需要及防爆要求,在有可能有易燃、易爆及有毒气体泄露的危险场所,设置可靠的可燃性气体有毒气体检测仪表,与DCS构成报警系统。
(4)、中心控制室和机柜室和活动地板下设置感温、感烟探测器构成的火灾报警系统。
8.3仪表选型
8.3.1DCS系统
DCS应选用国外目前生产的技术先进、性能优良、有成功运行经验的控制系统,并满足下列性能要求:
高的可靠性;
功能强化的操作站;
智能化IO接口和强有力的运算控制功能;
开放型通讯系统;
完善、可靠的系统软件及强有力的自诊断功能。
DCS系统配置:
3台操作站(OPS),包括CRT屏幕、键盘和鼠标;
2台宽行打印机,用于事件报警、生产报表;
1台工程师工作站(EWS),包括屏幕、键盘和鼠标(公用);
1台冗余台过程控制站。
DCS系统规模:
控制回路约100个;
检测回路约500个。
8.3.2ESD系统
ESD应选用国外目前生产的技术先进、性能优良、可靠、有成功运行经验的控制系统,为了保证ESD系统的高度可靠性,设计时将充分考虑如下原则:
*独立于DCS系统之外;
*事故安全型(失电动作);
*系统的安全等级与装置的安全等级相匹配;
*系统由冗余容错功能和结构的可编程逻辑控制器(PLC)构成;
*合理考虑输入输出卡件的冗余配置和现场一次动作元件的冗余设置,重要的联锁系统检测元件按照“三取二”方式设置;
*有足够的操作员接口;
*有自动半自动(手动)灵活的操作手段;
*有足够的旁路维修开关;
*具有故障诊断和毫秒级第一事故区分功能和报警打印机;
*可与DCS系统通讯。
8.3.3现场仪表
(1)仪表选型应先进可靠,减少品种,方便维修;
(2)现场检测仪表(变送器),一般采用智能型仪表;
(3)高压现场检测仪表、高压调节阀及高压自保联锁切断阀选用国外进口产品;
(4)一般调节阀一般采用国外合资或引进技术生产的产品;
(5)进出装置的原料和产品计量选用国外或引进技术生产的高精度流量计,一般过程控制的流量检测元件选用节流装置;
(5)重要的在线质量分析仪表从国外引进;
国内应用成熟可靠的在线质量分析仪表,由国内生产并供货;
(6)机组轴系检测、监视仪表,转速测量仪表选用国外产品。
(7)现场仪表一般选用本安型仪表。
8.4主要自动控制方案及控制系统规模
(1)原料油进料流量控制;
(2)反应进料加热炉出口温度控制;
(3)加氢反应器的温度控制;
(4)反应系统压力控制;
(5)高分液位控制;
(6)循环氢压缩机控制;
(7)新氢压缩机控制;
(8)高压进料泵控制
(9)汽提塔、分馏塔、脱硫塔塔底液位控制;
(10)独立设置的安全联锁系统(ESD)
1)自动手动紧急泄压联锁停车系统;
2)、单体设备联锁主要有如下内容:
*高压分离器液位下下限联锁;
*循环氢压缩机安全保护系统;
*新氢压缩机安全保护系统;
3)大型压缩机组的控制与保护原则
为保证循环氢压缩机机组的安全运行,循环氢压缩机单独设置一套控制及保护子系统(随机组成套),以确保加氢裂化装置核心设备的安全运行,大型机组均在中心控制室进行控制,现场仅设就地仪表盘。
8.5主要现场仪表见表4-2-6。
表4-2-6主要现场仪表
序号
仪表名称
单位
备注
温度仪表
双金属温度计
支
50
热电偶
240
热电阻
100
压力仪表
不锈钢压力表
块
320
三
流量仪表
法兰取压节流装置
套
质量流量计
台
电磁流量计
转子流量计
四
液位仪表
双色玻璃板石英管液位计
60
高压磁性浮子液位计
液位开关
20
五
气动单元组合仪表
电气转换器、电气阀门定位器
280
空气过滤减压器
260
六
电动单元组合仪表
变送器
(1)
智能压力、差压变送器
270
(2)
智能双法兰差压变送器
86
(3)
外浮筒液位变送器
72
(4)
高压外浮筒液位变送器
安全栅
720
七
分析仪表
可燃气体检测变送器
80
H2S气体检测变送器
便携式H2S气体检测报警仪
氧化锆烟气氧含量分析仪
氢浓度分析仪
八
执行器
调节阀
156
高压调节阀
75
自力式调节阀
长行程执行机构
24
气动蝶阀
32
9主要设备选择
9.1机械设备选择
(1)新氢压缩机组:
新氢压缩机共4台,双开双备。
压缩机选用对称平衡型往复式压缩机,由增安型无刷励磁同步电动机驱动。
电机容量为约2400kW。
压缩机拟采用三级四列压缩。
气缸都为双作用。
压缩机中体采用双室中体。
整个机组由压缩机主机、各级进出口缓冲器、驱动电机、级间冷却器、级间分离器、注油器、漏气收集罐、润滑油系统、冷却系统、检测控制系统、管道阀门等辅助设备构成。
机器采用二层布置,压缩机组和水站水箱布置在二层平台上,级间冷却器、级间分离器、润滑油站、水站、漏气收集罐等辅助系统布置在楼下。
电机与压缩机曲轴采用刚性连接。
气缸及填料按无油润滑设计,少油润滑操作。
压缩机流量调节采用Hydro-com流量控制与检测系统、吸气阀卸荷和旁路调节三种方式。
气缸及填料设有相互独立的夹套。
气缸和填料由水站提供软化水冷却。
两台新氢压缩机共用一台水站。
所有电气设备及仪表均应符合所在区域防爆要求。
压缩机及其辅机包括中间冷却器和分离器国产。
(2)循环氢压缩机:
循环氢压缩机共4台,双开双备。
根据工艺操作要求及流量变化范围,该机采用对称平衡型往复活塞式压缩机,三级压缩。
电机采用增安型无刷励磁异步电机驱动。
机组安装在两层布置的厂房内。
每级气缸进、排气口均按上进、下出布置。
气缸及气缸盖夹套用强制夹套冷却系统冷却。
采用双室隔距件。
气缸设卸荷器和余隙腔用作气量调节。
气缸、活塞环、活塞杆、填料函按无油润滑选材及设计。
机组内的所有电气设备均应符合防爆要求。
主电机的防爆等级不低于eIIT3,其它用电设备不低于dIICT4。
(3)加氢进料泵
加氢进料泵设4台,双开双备。
加氢进料泵采用垂直剖分筒型多级离心泵,主、备泵由均防爆电机驱动,容量约1300kW。
对于本装置,主、备泵国产。
9.2静设备选择
(1)装置设备概况
装置工艺设备概况见表4-2-7。
表4-2-7设备汇总表
设备类型
数量(台、片)
金属总重(吨)
反应器类
塔类
冷换设备
28
空冷类
27
容器类
29
总计
97
(2)执行标准
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