九江焦化装置操作法.doc
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1、1 九江分公司100万吨/年焦化装置设计概况1.1 焦化装置工艺设计概貌1.1.1 装置规模:100万吨/年。1.1.2 装置组成:焦化、富气压缩及柴油吸收、干气脱硫三部分以及自带2000m3/h循环水场。1.1.3 装置原料:减压渣油和催化油浆的混合油,其混合比例为:9 :1。1.1.4 主要产品:净化干气、凝缩油(液化气)、汽油、柴油、蜡油、焦炭和少量污油。1.1.5 主要工艺路线:采用一炉两塔的工艺路线。1.6 运输方式:干气脱硫后直接送入管网;凝缩油、汽油、柴油、蜡油由管线送出装置至罐区,焦炭依靠铁路和公路运输外销。1.1.7 本装置占地面积18610平方米。1.1.8 环境保护及安全
2、卫生情况加热炉排放的烟气经高烟囱排放,符合工业炉窑大气污染物排放标准排放要求,酸性气去硫磺回收装置生产硫磺,含硫污水去污水汽提装置处理。针对装置生产过程中的各种不安全因素,在防噪声、防毒、防火、防高温烫伤及事故紧急处理等方面均采取了相应必要的防护措施以保护操作人员的健康及安全。1.2 生产技术方案 1.2.1 采用一炉二塔的工艺路线。加热炉采用国内先进的双辐射室多火嘴卧管立式炉,并采用双面辐射、多点注汽、在线清焦等技术。加热炉的热效率可达90%以上。加热炉火嘴采用偏平焰低NOX火嘴减少环境污染。焦炭塔实现大型化,采用的直径大约8400。1.2.2 焦炭塔顶到分馏塔油气管线采用急冷油,防止管线结
3、焦。1.2.3 分馏塔底部分循环,并加强过滤除去焦粉,防止炉管结焦。1.2.4 增加分馏塔的塔板数量,减少柴油和蜡油馏分的重叠度。1.2.5 采用高效低压降的条型浮阀塔板,提高产品分离精度减少塔的压力降。1.2.6 采用塔式油吸收密闭放空技术,减少焦炭塔吹汽对环境的污染,以及污油的回用。1.2.7 焦炭塔使用料位计和必要时打消泡剂提高焦炭塔的利用率。1.2.8 焦炭塔采用上进下出暖塔工艺流程,缩短了焦炭塔的油气预热时间。1.2.9 加热炉采用空气预热空气,提高炉子的热效率。设置加热炉的余热回收系统及加热炉进料量和炉膛温度检测与燃料气控制的联锁控制。1.2.10 焦炭塔采用双塔单井架水力除焦方式
4、,节省约20%的钢材。1.2.11 焦炭塔水力除焦系统采用先进的PLC安全自保联锁系统。该技术可以有效实现水力除焦工作的顺利进行和安全操作。1.2.12 焦化富气采用压缩吸收和一级柴油吸收的工艺技术方案,为提高吸收效果,减少干气中C3以上的含量,增设了柴油吸收塔的中段回流。1.2.13 选择高效、高选择性、低腐蚀、不易发泡的复合脱硫剂SSH-1。1.3 原料来源、性质及产品性质1.3.1 原料来源及性质(设计值)本装置的原料为鲁宁管输原油的减压渣油和催化裂化油浆的混合油,其混合比例为:91。其性质如下:项目单位渣油油浆混合原料密度(20)gcm30.9821.0720.9912粘度50mm2S
5、122480mm2S2107460.6100mm2S614.7含硫量W1.681.731.69酸值氮含量W0.6370.6360.636残炭W16.3415.4CH凝固点372236饱和烃W21.6520.4121.53芳烃W37.9660.5440.22胶质+沥青质W403919.0538.25重金属含量:Nippm481043.2Vppm3.613.34Nappm15.5314.25Cappm5.85.8馏分范围蜡含量1.3.2 焦化汽油、柴油、蜡油的性质(设计值) 项目单位汽油柴油蜡油 备注密度(20)g/cm30.73690.8460.9342馏程:0%4517530210%78216
6、37530%10224243750%12827444770%15030146090%172330482100%195350495溴价gBr/100g12736.0总硫w%0.30.671.18硫醇ppm碱性氮w%0.0180.110.36凝点-10+30闪点60残炭w%0.3总氮w%0.120.78粘度80mm2/s0.481.706.321.3.3 凝缩油、净化干气、酸性气性质(设计值,V%) 组成分子量凝缩油净化干气酸性气备注H2210.7N2281.4O2320.3H2O186.8430.86.7H2S343.30620ppm 82.9CO2440.210.0CO280.1CH4161.
7、65148.90.4C2H6303.26717.4C2H4280.4723.7C3H8446.7548.0C3H6422.4234.4n-C4H105817.071.3i-C4H10582.570.3C4H85612.012.3C57243.6340.2合计100100100平均分子量57.322.833.861.3.4 焦炭性质 (设计值) 项目单位数 值备 注灰份w%0.30挥发份w%10.5水份w%0.28含硫w%2.551.4 全装置物料平衡 序号名 称W%Kg/ht/d104t/a备注一原 料渣油和油浆1001190482857100二产 品2净化干气6.77975191.4 6.7
8、0 3凝缩油1.15137433.0 1.15 4汽油1214290343.0 12.00 5柴油24.529172700.1 24.50 6蜡油2732143771.4 27.00 7甩油2238157.1 2.00 8焦炭2630956742.9 26.00 9损失0.6575718.2 0.65 合计1001190482857.2 100.00 1.5 主要工艺操作参数1.5.1 焦化装置的操作参数项目单位控制范围原料原料油进装置温度120E-107壳程出口原料温度29520原料油流量t/h80150D-101液面4070焦炭塔焦炭塔C-101顶温度390430C-101顶冷焦后温度90
9、C-101底冷焦后温度80C-101底预热后温度320焦炭塔急冷油量t/h1018小吹汽量t/h25大吹汽量t/h1015焦炭塔顶压力MPa0.25小吹汽时间h11.5大吹汽时间h23分馏塔C-102顶温度100125C-102柴油集油箱抽出温度200240柴油回流至C-102温度(A-103后)60C-102中段回流油抽出温度300330C-102中段油ER-101出口温度200230分馏塔C-102蜡油集油箱抽出温度335390C-102蜡油ER-102出口温度200230C-102蒸发段温度350420C-102油气进口温度395425C-102底温度310360分馏塔顶循油量t/h55
10、75分馏塔柴油回流量(22层)t/h1020分馏塔柴油回流量(25层)t/h4080中段油回流量t/h4060分馏塔蜡油回流量(4层)t/h1530分馏塔蜡油回流量(7层)t/h2540D-102压力MPa0.070.1C-102顶压力MPa0.130.17C-102柴油集油箱液面3070C-102蜡油集油箱液面3070C-102底液面4070D-102油液面2040D-102油水界面2040加热炉加热炉焦化油出口温度496500炉膛温度800炉管壁温650蒸汽进炉温度190过热蒸汽出炉温度220260加热炉进料分支流量t/h2550炉对流渣油进口注汽kg/h120200炉辐射渣油进口注汽kg
11、/h150300炉辐射管第六根注汽kg/h150250燃料气压力MPa0.20.4炉膛负压Pa(-100-50)加热炉进料压力MPa2.53.5放空塔放空塔C-103顶温度200E-110正常生产时出口温度100E-110开停工时出口温度150E-109出口温度45放空塔C-103底液面4070放空塔顶气液分离罐D-103油液面2040放空塔顶气液分离罐D-103油水界面2040吸收塔吸收塔中段回流量t/h1830吸收塔顶吸收柴油流量t/h1830吸收塔顶温度52C-201顶压力MPa1.2吸收塔C-201底液面3560D-202液面20D-202水液面1535脱硫塔干气脱硫塔顶压力MPa0.
12、95干气脱硫塔顶温度0.45干气脱硫塔底液面3070贫液流量t/h3050胺液浓度m/m2535贫液H2S含量g/L1.0吸收塔中段集油箱底液面3070D-301液面2040辅助部分封油油压MPa0.40.6D-120压力MPa1.1D-114压力MPa0.81.3D-105液面5080D-120液面4050公用工程3.5MPa蒸汽温度4401.0MPa蒸汽温度250非净化风压力MPa0.5净化风压力MPa0.5氮气压力MPa0.8新鲜水压力MPa0.4软化水压力MPa0.5除氧水压力MPa2.6环保排放指标焦化含硫污水排放浓度mg/L200焦化含油污水排放浓度mg/L2001.5.2 焦化循
13、环水场的操作参数序号项 目单 位控制范围1水 质见水稳剂操作法2出水温度4月1日10月15日3310月16日3月31日29出水压力MPa0.50回水压力MPa0.080.123总 磷mg/l见加药要求4浊 度mg/l125含油量mg/l56生物粘泥ml/ m337粘附速率mcm208异养菌总数个/ ml11059余氯量mg/l0.30.810技术经济指标浓 倍3.04.0腐蚀速度mm/a0.1002 工艺流程简介2.1 焦化系统焦化原料主要来自罐区的减压渣油和罐区的油浆,按照9 :1比例混合进入原料油混合器M-101后,首先经柴油-渣油换热器(E-104/14)换热到196后进入原料缓冲罐(D
14、-101),然后由原料泵(P-101/1,2)抽出,先经中段回流-渣油换热器(E-106/1,2)换热至210,再经蜡油-渣油换热器(E-107/14),换热到295后进入分馏塔(C-102)下段换热洗涤区,在此与来自焦炭塔(C-101/1,2)的热油气(422)接触换热,原料油中蜡油以上重馏份与热油气(422)中被冷凝下来的循环油一起流入分馏塔底,塔底焦化油在350左右通过加热炉进料泵(P-102/1,2)抽出,分为四路,在流量控制下进入加热炉(F101)的对流段,转经加热炉辐射段快速升温到498左右。加热炉每路各设有3个注汽点,分别在对流段入口、对流转辐射及炉出口倒数第6根炉管,采用3.5
15、MPa蒸汽按比例注入。加热炉出口的高温物流经四通阀进入焦炭塔(C-101/1,2)底部。焦化油在焦炭塔内由于高温长时间停留,发生裂解、缩合等一系列反应,最后生成富气、汽油、柴油、蜡油和焦炭等产品。焦炭聚结在焦炭塔内,反应生成的油气自焦炭塔顶逸出,经蜡油馏份急冷后(422)进入分馏塔换热板下。从焦炭塔顶逸出的热油气(422)进入分馏塔换热段,与295的原料油直接换热后冷凝出循环油流入塔底,其余大量油气上升经6层换热板,进入分馏段,从下往上分馏出蜡油、柴油、汽油和富气。以塔底及6层原料油进料比例来控制分馏塔1层塔板下的气相温度。在增加循环比的同时,增加换热洗涤板的液相流量,保证洗涤效果。分馏塔蜡油
16、集油箱内蜡油(383)由蜡油泵(P-104/1,2)抽出,一部分返回分馏塔蜡油集油箱下做为热回流以控制蜡油集油箱下气相温度,从而控制蜡油干点,其余经蜡油-渣油换热器(E-107/14)降温至278后分成两路,一路经过封油冷却器E-111后至封油罐(D-105),另一路经蜡油蒸汽发生器(ER-102)产生蒸汽后降温到210,再分成三路,一路至焦炭塔顶作急冷油,一路返回分馏塔第7层作回流,另一路经蜡油-脱氧水换热器(E-108/1,2)后,温度降为152,又分成二路,一路到放空塔(C-103)作冲洗油,另一路经蜡油后冷器(E-108/3,4)冷却到90,又分成三路,一路返回C-102作冷回流,一路
17、至封油罐(D-105)作为高温油泵的封油,其余送出装置。中段回流油(314)从分馏塔17层塔板上由中段回流泵(P-105/1,2)抽出,经中段回流-渣油换热器(E-106/1,2)降温至287,再经中段油蒸汽发生器(ER-101),降温至210后返回分馏塔19层塔板作回流。柴油集油箱内柴油(229)由柴油泵(P-106/1,2)抽出分为两路,一路返回柴油集油箱下部做回流,一路经柴油-渣油换热器(E-104/14)降温到140后,经柴油-富吸收柴油换热器(E-105/1,2)降温冷却到110,再经柴油空冷器(A-103/14)冷却到60后分为两路,一路在柴油集油箱液控下出装置去加氢精制,一路送至
18、柴油吸收部分经贫吸收柴油冷却器(E-202/1,2)冷却到40,经柴油吸收泵(P-201/1,2)后分成两路,一路打入柴油吸收塔(C201)作为富气吸收剂,另一路作仪表冲洗油。自柴油吸收塔底返回的富吸收柴油经柴油-富吸收油换热器(E-105/1,2)与柴油换热后和自E-104/14及空冷(A103/14)来的两股柴油一起,作为分馏塔柴油回流返回塔25层塔板。柴油及富吸收柴油混合后返塔温度为126。为了保证来自系统的燃料气(或自产瓦斯)进入加热炉火嘴前不带凝液,同时利用余热,燃料气与分馏塔顶循环回流油(136)经顶循环瓦斯换热器(E-102)换热后进瓦斯分液罐(D-104)。换热后的顶循环回流油
19、温度降为132,由分馏塔顶循环回流泵(P-107/1,2)送经顶循回流空冷器(A-102/14)、顶循回流后冷器(E-103)冷却到60返回分馏塔,从而控制分馏塔顶温度。分馏塔顶油气(注水、注缓蚀剂)经分馏塔顶空冷器(A-101/16),并经分馏塔顶后冷器(E-101/14)冷却到40,进入分馏塔顶油水分离器(D-102),在罐内分出的汽油在分液罐液控下由汽油泵(P-108/1,2)抽出后分为两路,一路送出装置,一路至顶循环回流线作冷回流;焦化富气经压缩机入口富气分液罐(D-201)脱液后进入富气压缩机。分馏塔顶油水分离器(D-102)分水包分出的含硫污水用含硫污水泵(P-114/1,2)在界
20、面控制下部分送出装置,部分注入A-101/16和A-201/12前作洗涤水。焦炭塔吹汽、冷焦产生的大量高温蒸汽及少量油气进入放空塔(C-103),从顶部打入蜡油馏份,洗涤油气中的柴油以上重馏份。塔底重油用放空塔底泵(P-112/1,2)抽出,送至放空冷却塔底油及甩油冷却器(E-110)冷却后,一部分作为放空塔顶回流,控制顶部气相温度,另一部分在液面控制下送出装置。放空塔顶油气及大量蒸汽直接进入放空塔顶空冷器(A-105/18) 、后冷器(E-109/1,2),冷却到40进入塔顶油水分离器(D-103)分出污油、污水,其中污水由泵(P-113/1,2)送至冷焦溢流、放空储水罐(D-133),污油
21、送出装置。不凝气排入瓦斯放火炬系统。焦炭塔预热时产生的冷凝油进入甩油罐(D-106),经甩油泵(P-110/1,2)抽出送至分馏塔(C-102)回炼或送至放空冷却塔底油及甩油冷却器(E-110)冷却后出装置。2.2 富气压缩、柴油吸收、干气脱硫系统自焦化部分来的富气分液后经富气压缩机(K-201)升压到1.3MPa,然后经富气空冷器(A-201/1,2)冷却到60,进入富气后冷器(E-201/1,2)冷却到40,再进入压缩富气分液罐(D-202),分液后的富气进入柴油吸收塔(C-201)1层塔板下。焦化部分来的柴油经贫吸收柴油冷却器(E-202/1,2)冷却到40,用吸收柴油泵(P-201/1
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