壳牌蜡油加氢裂化工艺与运行特点毕业论文.doc
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1、壳牌蜡油加氢裂化工艺与运行特点 摘要:本论文通过实际参与工厂装置生产学习和实践后,介绍了国内首套引进Shell Global Solutions 技术(以下简称壳牌技术)的400万t/a加氢裂化装置的工艺流程、工艺原理及反应、技术特点和运行工况以及装置开停工、自动化控制等。该装置采用炉后混油流程、分馏系统汽提塔和稳定塔采用双再沸器设计、反应注水部分循环利用等新技术,产品收率高,能耗少。在原料密度和馏程相比设计值略小,精制和裂化催化剂平均反应温度比设计值低约20,反应器入口压力比设计值低0.4MPa,空速和氢油比与设计值相当的情况下,产品重石脑油、航煤和柴油中都不含烯烃,其硫含量、氮含量均小于或
2、接近设计值;产品液体总收率为98.07%,轻、重石脑油,航煤和柴油的总收率为86.12%,中馏分油收率为56.30%,气体收率仅为4.55%,化学氢耗只有2.70%。这说明催化剂有较强的脱硫、脱氮和芳烃饱和能力,对中间馏分油的选择性较高,二次裂解少。另外,产品馏程切割清晰,说明分馏部分的设计和操作合理。正常生产能耗仅为设计值的73%,且低于2007年中石化加氢裂化装置能耗的最低值(28.8/t)。关键词:加氢裂化 蜡油 加氢催化剂 加氢反应 分馏 轻石脑油 重石脑油Shell Oil Hydrocracking ProcessAnd Operating CharacteristicsAbstr
3、act: This paper presents the 4000000 t/a of hydrocracking unit process principle and reaction, technical characteristics and operating conditions as well as device startup and shutdown, automatic control using.Shell Global Solutions Technology (hereinafter referred to as the shell technology)which i
4、s first introduced through the process of the actual participation of learning and practice of production plant. The device adopts the furnace after mixed oil flow, fractionation system stripper and stabilization tower with double reboiler design, reaction injection parts recycling and some other ne
5、w technologies, which can achieved high product yield, less energy consumption. Compared with the design values it is smaller than in the raw material density and distillation, refining and cracking catalyst average reaction temperature about 20 lower than the design value, what is more, the reactor
6、 entrance pressure is 0.4MPa lower than the design value, space velocity and ratio of hydrogen to oil and the design value below the condition of the same product, heavy naphtha, aviation kerosene and diesel oil does not contain olefin, sulfur content, nitrogen content is less than or near to the de
7、sign value; the total yield of liquid product is 98.07%, and the total yield of light, heavy naphtha, aviation kerosene and diesel is 86.12%, the distillate yield is 56.30%, while the yield of gas is only 4.55%, chemical hydrogen consumption is only 2.70%. This shows that the catalyst has high desul
8、furization, denitrogenation and aromatics saturation capacity, high selectivity to middle distillates, and less secondary cracking. In addition, the product range cutting is clear which can prove that the design and operation of fractionation is normal, The normal production and energy consumption i
9、s only 73% of the design value, and lower than the lowest energy consumption in 2007 Sinopec plus hydrogen cracking unit (28.8/t).Key words :hydrocracking wax oil hydrogenationg catalyst hydrogenation reaction distillation light naphtha heavy naphtha 目录1公司及装置简介11.1公司概况11.2装置概况12加氢装置工艺流程及特点32.1装置工艺原理
10、32.1.1加氢精制和加氢裂化32.1.2反应器内主要包括加氢精制反应和加氢裂化反应32.2装置工艺流程42.2.1反应部分42.2.2分馏部分52.2.3吸收稳定部分52.3技术特点53加氢装置运行工况73.1原料性质73.2主要工艺参数93.2.1反应部分主要工艺参数93.2.2分馏工艺参数 103.3半成品、成品主要质量指标 103.4物料平衡 133.5能耗 134装置开停工及自动化控制 14 4.1装置开工 14 4.1.1装置检查 15 4.1.2投用公用工程系统 15 4.1.3催化剂装填 15 4.1.4反应低压系统及分馏系统气密 16 4.1.5反应系统高压气密,催化剂干燥
11、16 4.1.6分馏系统冷、热油运 174.1.7急冷氢试验与紧急泄压试验174.1.8反应系统引低氮油,催化剂预硫化174.1.9反应分馏系统调整操作,各产品合格引出装置184.2装置停工184.2.1反应系统停工184.2.2低压系统停工194.2.3吸收稳定系统水洗,氮气吹扫194.2.4低压系统蒸汽吹扫204.2.5 低压系统蒸塔、蒸罐,C201碱洗204.2.6公用工程停用,装置交付检修214.3装置自动化控制214.3.1工艺控制回路214.3.2连锁仪表225结束语22参考文献23附录23附1:装置详细流程图24附2:装置中所有控制回路表格29附3:装置内的各个联锁的名称及其作用
12、33致谢 35 1公司及装置简介1.1公司概况中国海洋石油(以下简称中海油)炼化有限责任公司惠州炼化分公司(以下简称惠州炼化)是中海油总公司独资建设的第一座大型炼厂,位于广东省惠州市大亚湾开发区。项目总投资195亿元,设计原油加工能力为1200万t/a,主要加工中海油在渤海开采的蓬莱19-3原油,是世界上首座集中加工海洋高酸重质原油的炼厂,同时也是目前国内已建成的单系列最大的炼厂。惠州炼化一期项目包括常减压蒸馏、加氢裂化、延迟焦化、连续重整、PX等16套先进的主要生产装置,配套原油和成品油码头、储罐及公用工程系统、辅助生产设施等,生产汽油、航煤、柴油、苯、对二甲苯、液化气、丙烯、乙烯裂解料、硫
13、磺、石油焦等15大类1150多万吨石化产品。惠州炼油项目于2009年4月一次投产成功,为中国海油打造具有国际竞争力的一流能源公司奠定了坚实的基础。1.2装置概况(1) 惠州炼化一期项目蜡油高压加氢裂化装置(以下简称加氢装置)采用国内首套引进的壳牌工艺技术及Criterion Catalysts.Technologies公司开发的配套催化剂,处理能力为400万t/a,年开工时间为8400小时,设计水力学弹性为设计原料进料量的60110,总能耗:1540.12 MJ/t(原料)即 36.79kg标油/t(原料)占地面积:总占地2.55公顷(即25500平方米),是目前国内单套处理能力最大的高压加氢
14、裂化装置。该装置于2009年4月建设投产,2009年9月8日至9日进行了装置标定,结果表明工艺及产品指标满足设计要求。(2) 该装置主要由反应部分、分馏部分、吸收稳定部分、PSA部分和公用工程以及辅助系统等部分组成。其中反应部分可以分为原料预处理系统、原料升压系统、原料及氢气换热和加热系统、反应器系统、反应产物分离系统、循环氢压缩机系统和补充氢压缩机系统、注水系统。分馏部分也可以分为硫化氢汽提塔系统、主分馏塔系统、柴油汽提塔和中段回流系统、航煤汽提塔和中段回流系统以及产品冷却系统等。吸收稳定部分主要由吸收脱吸塔系统、脱丁烷塔系统、石脑油分馏塔系统和重石脑油脱硫等系统组成。(3) 设计范围:该装
15、置与200万t/a汽柴油加氢精制装置、360万t/a煤柴油加氢裂化装置和15万t/a制氢装置组成联合装置。该装置的设计范围是蜡油加氢裂化装置边界线内全部设计内容,包括反应部分、分馏部分、吸收稳定部分、PSA部分和公用工程以及辅助系统等部分。PSA单元由天一科技负责详细设计。(4) 设备概况见表1-2表1-1 设备概况序号名称台数1塔72冷换设备413空冷器864加热炉35主要容器386机泵527透平38反应器29压缩机1110原料过滤器1套11PSA装置1套12其它小型设备48小计293(5)装置内外关系减二线蜡油、减三线蜡油和焦化蜡油都从罐区来,其中减二线蜡油的控制为原料油缓冲罐液位和流量串
16、级控制,焦化蜡油和减三线蜡油为流量控制。补充氢来自制氢氢气管网,装置内不设置补充氢压力高排放至重整氢系统的措施,该措施由制氢装置设置。加氢尾油设置三路出装置,其中一路经过空冷器冷却后至215罐区,一路经过空冷器冷却后至218罐区,一路不经空冷器直接去催化裂化装置。重石脑油分三路出装置,一路经过水冷器后去罐区,一路不经过水冷器直接去连续重整装置,另外一路跨重整生成油线至南厂区。装置对外关系(包括开停工和正常操作)在正常操作时装置原料油是来自218中间原料油罐区,氢气自1#氢气管网来。装置液体产品用泵送出装置,气体产品去脱硫装置。装置加热炉所需燃料气来自管网。装置生产及照明用电由2#区变电站供给。
17、装置内循环冷水、循环热水、新鲜水、消防水均为带压进出。装置内排出的含硫酸性水送至酸性水汽提装置处理,含油污水送至南厂区污水处理厂处理。装置用N2由系统以0.8MPa(g)和4.0MPa(g)两个等级供给,设二根供N2线。该装置有9.5MPa(g)蒸汽、3.5MPa(g)蒸汽、1.0MPa(g)蒸汽和0. 5MPa(g)蒸汽四个等级的蒸汽管线,均来自运行五部动力站。非净化风由全厂系统供给,供服务点、开停工及检修用。净化风由系统管网供给。除盐水由系统供给。装置紧急放空及安全阀等排放的含有烃类、氢气等介质的气体均排至火炬管线与全厂系统管线相连。2加氢装置工艺流程及特点2.1装置工艺原理2.1.1加氢
18、精制和加氢裂化(1)加氢精制是指在催化剂和氢气存在下,石油馏分中的含硫、含氮、含氧化合物发生加氢脱硫、脱氮、脱氧反应,含金属的有机化合物发生氢解反应,同时,烯烃发生加氢饱和反应。在有些情况下,也会发生芳烃的加氢饱和反应。(2)工业加氢裂化反应的主要生产目的是将重质馏分油、渣油转化成轻质油。加氢裂化采用的是具有加氢和裂化两种作用的双功能催化剂。其加氢功能由金属活性组分提供,而其裂化功能则由具有酸性的分子筛或其他酸性载体所提供。所以烃类的加氢裂化反应及产物分布与催化裂化的很相似,只是由于加氢活性中心的存在,加氢裂化反应的产物基本上是饱和的,而且大部分含硫、含氮化合物等杂质都被除去,因此其产品的质量
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