【正文】 本項(xiàng)目苯加氫裝置 主要 工藝特點(diǎn) ： 技術(shù)先進(jìn)成熟、可靠，產(chǎn)品質(zhì)量高，純苯 純度可達(dá)到 %以上；甲苯純度可達(dá)到 %以上。 采用高活性的 NiMo、 CoMo 催化劑和高選擇性的環(huán)丁砜萃取劑進(jìn)行苯精制，可以有效地清除輕苯中的 非芳烴 、硫化物、氮化物等雜質(zhì)； 導(dǎo)熱油 熱穩(wěn)定性好，在 240℃下連續(xù)操作不聚合； 產(chǎn)品收率高：純苯、純甲苯的收率均為 ％以上； 因加氫裝置操作溫度、壓力低，所需絕大多數(shù)設(shè)備、管道、儀表及備品備件均可立足國(guó)內(nèi)解決； 裝置有很大的靈活性，原料量和原料組成可在較大的范圍內(nèi)變化。裝置能力最小可為設(shè)計(jì)能力的 50％，最大為 110%。 原料可以用焦化輕苯， 7 也可以處理焦化粗苯和經(jīng)過(guò)粗苯蒸餾單元處理的焦油輕油； 設(shè)計(jì)中充分利用工藝生產(chǎn)過(guò)程中的余熱換熱，以降低能耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益； 溶劑無(wú)毒性，整個(gè)工藝過(guò)程幾乎不產(chǎn)生廢渣廢液，基本上消除了三廢，環(huán)保效果好。裝置內(nèi)各排放點(diǎn)放出的廢氣，集中后排入現(xiàn)有的吸煤氣管道，不直接外排。廢水量少，僅 m3/h 左右，送至煤氣凈化系統(tǒng)經(jīng)蒸氨后，統(tǒng)一排入集中的污水處理系統(tǒng)。 本項(xiàng)目采用目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的苯加氫凈化工藝，采用的主要技術(shù)工藝及其先進(jìn)性比較見(jiàn)表 23。 表 23 項(xiàng)目 技術(shù)工藝及其先進(jìn)性 分析 序號(hào) 產(chǎn)業(yè)政策要求及國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平 本項(xiàng)目采用的方案 比較結(jié)果 依據(jù) 《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》（國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布，2021 年 1 月 1 日實(shí)施）： 1）鼓勵(lì)焦化生產(chǎn)企業(yè)采用苯加氫精制等先進(jìn)適用技術(shù)； 2）新建的粗 (輕 )苯精制裝置應(yīng)采用苯加氫等先進(jìn)生產(chǎn)工藝，單套裝置要達(dá)到 5萬(wàn)噸 /年及以上。 1）采用苯加氫精制先進(jìn)技術(shù)，屬產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)類(lèi)； 2）新建一套苯加氫精制裝置，年加工輕苯8萬(wàn)噸。 屬產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)類(lèi)技術(shù)工藝 立項(xiàng)備案文件： 《關(guān)于馬鋼股份有限公司煤焦化公司苯加氫工程項(xiàng)目備 案的通知》（馬發(fā)改秘〔 2021〕 97號(hào)） 是否屬于危險(xiǎn)工藝 [依據(jù)《關(guān)于公布首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄》安監(jiān)總管三（ 2021） 116號(hào) ] 涉及《關(guān)于公布首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄》中的危險(xiǎn)工藝（以下統(tǒng)稱(chēng)危險(xiǎn)工藝）的生產(chǎn)裝置要滿(mǎn)足相應(yīng)安全控制要求 本項(xiàng)目工藝屬于危險(xiǎn)工藝中第八類(lèi) “ 加氫工藝 ” 屬危險(xiǎn)工藝 加氫工藝安全控制基本要求：溫度和壓力的報(bào)警和聯(lián)鎖；反應(yīng)物料的比例控制和聯(lián)鎖系統(tǒng)；緊急冷卻系統(tǒng)；攪拌的穩(wěn)定控制系統(tǒng)；氫氣緊急切斷系統(tǒng)；加裝安全閥、爆破片等安全設(shè)施；循環(huán)氫壓縮機(jī) 停機(jī)報(bào)警和聯(lián)鎖；氫氣檢測(cè)報(bào)警裝置等 1）設(shè)置 DCS集散控制系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中控制、監(jiān)視和管理； 2）設(shè)置安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng) (ESD)，對(duì)過(guò)程溫度、壓力等參數(shù)采取超限報(bào)警、控制、緊急切斷等措施 滿(mǎn)足安全控制要求 8 序號(hào) 產(chǎn)業(yè)政策要求及國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平 本項(xiàng)目采用的方案 比較結(jié)果 主要技術(shù)工藝與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平比較 加氫工藝： 輕苯加氫凈化工藝主要有高溫高壓加氫法和低溫加氫法兩種。所謂溫度壓力的高低，其實(shí)是相對(duì)而言的，目前的高溫高壓法主要指 Litol 法工藝；而低溫加氫法主要有兩種工藝：一種是兩段氣相催化加氫凈化工藝；另一種是液相與氣相兩段催化加氫凈化工藝。 本 項(xiàng)目擬采用兩段低溫氣相加氫工藝。 國(guó)內(nèi)先進(jìn) 萃取工藝： 液相萃取法、萃取蒸餾法 萃取劑：環(huán)丁砜、 N甲酰嗎啉 兩種工藝技術(shù)均能滿(mǎn)足對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求，而且工藝都很成熟，但適應(yīng)的場(chǎng)合有所不同。液相萃取工藝適合變化范圍較廣的原料 ，尤其當(dāng) 非芳烴 含量很高時(shí)，其在能耗方面有一定優(yōu)勢(shì)，但工藝流程較長(zhǎng)，設(shè)備數(shù)量繁多，這就帶來(lái)了建設(shè)投資大，操作、維修難，溶劑填充量大等一系列問(wèn)題。萃取蒸餾工藝流程短，設(shè)備數(shù)量少，盡管首次開(kāi)工初期達(dá)到平衡要復(fù)雜一些，但本項(xiàng)目所用原料為焦化輕苯， 非芳烴 含量很低，且原料組成相對(duì)穩(wěn)定，萃取蒸 餾工藝完全能滿(mǎn)足要求。因此本項(xiàng)目推薦采用萃取蒸餾工藝技術(shù)。 就其選擇性而言，環(huán)丁砜的選擇性要高于 N甲酰嗎啉，因此萃取蒸餾效果更佳；環(huán)丁砜可以萃取 C6～ C8 的芳烴，而N甲酰嗎啉僅能萃取 C6～ C7的芳烴，就是說(shuō)采用 N甲酰嗎啉溶劑，要求加氫油必須先經(jīng)預(yù)蒸餾，脫除二甲苯，方能進(jìn)行萃取蒸餾，這就要增加設(shè)備投資，增加操作費(fèi)用；而且N甲酰嗎啉熱穩(wěn)定性不如環(huán)丁砜，其含氮的分解產(chǎn)物難以從產(chǎn)品中去除，因此造成產(chǎn)品堿性氮偏高，產(chǎn)品很難進(jìn)入石化市場(chǎng)。因此選擇環(huán)丁砜作為萃取劑。 萃取工藝：萃取蒸餾法； 萃取劑：環(huán)丁砜 成熟技 術(shù)工藝 結(jié)論：本項(xiàng)目苯加氫裝置符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要求。生產(chǎn)工藝為 第八類(lèi)加氫工藝中的芳烴加氫工藝，屬于危險(xiǎn)工藝，采用 DCS集散控制系統(tǒng)。工藝技術(shù)屬較先進(jìn)水平。 表 24 加氫凈化工藝技術(shù)比較 項(xiàng) 目 高溫加氫 氣相低溫加氫 液相低溫加氫 比較結(jié)果 處理不飽和雜質(zhì) 加氫 加氫 加氫 高溫加氫工藝產(chǎn)品品種單一，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)能力相對(duì)較差，其110%的苯收率來(lái)自甲苯和二甲苯的脫烷基，實(shí)際的總芳烴收率不到 90%。且反應(yīng)條件苛刻，反應(yīng)溫度壓力都高，造成設(shè)一般反應(yīng)器數(shù)量 2個(gè) 2個(gè) 2個(gè) 反應(yīng)溫度，一 /二段 610℃/620℃ 190~230/280~380℃ 160~210/280~380℃ 反應(yīng)壓力，一 /二段 加氫反應(yīng)形式 氣相 氣相 液相 +氣相 催化劑，一 /二段 CoMo/Cr NiMo/ CoMo NiMo/ CoMo 9 項(xiàng) 目 高溫加氫 氣相低溫加氫 液相低溫加氫 比較結(jié)果 后續(xù)產(chǎn)品處理方式 簡(jiǎn)單蒸餾 萃取蒸餾 萃取蒸餾 備選材、儀表選型要求都高，投資很高，但由于后續(xù)分離蒸餾較簡(jiǎn) 單，后續(xù)工藝部分的建設(shè)成本較低，因此綜合考慮投資雖高，還不至于相差懸殊，但操作、維修的難度還是不言而喻的。如果不是特殊指定需要單一苯產(chǎn)品，一般不推薦高溫加氫工藝。 結(jié)晶點(diǎn)℃ ≦ ≦ ≦ 全硫 ppm 1 純苯純度 %wt 產(chǎn)品品種 苯 苯 、 甲苯、二甲苯 苯、甲苯、二甲苯 苯類(lèi)產(chǎn)品收率 單一產(chǎn)品 苯約 110% 苯≥ % 甲苯≥ % 苯≥ % 甲苯≥ % 材料選擇 要求高 要求較低 要求較低 儀表選擇 要求高 要求較低 要求較低 操作、維修 難 易 易 投資 多 中等 中等 經(jīng)濟(jì)效益 一般 好 好 表 25 低溫加氫工藝流程比較 項(xiàng)目 氣相加氫 液相加氫 比較結(jié)果 工藝流程 a 預(yù)蒸發(fā)及分段蒸發(fā)去除殘油； b 一段氣相加氫使苯乙烯和二烯烴飽和；反應(yīng)溫度190～ 230℃ c 二段氣相加氫脫硫、脫氮、使一般烯烴飽和；反應(yīng)溫度 280～ 380℃ d穩(wěn)定塔去除 C C5及輕組分包括 H H2S、 NH3 a預(yù)分餾去除 C9+二甲殘 ； b 一段液相加氫使苯乙烯和二烯烴飽和；反應(yīng)溫度 160～ 210℃ c完全蒸發(fā)汽化 d二段氣相加氫脫硫、脫氮、使一般烯 烴飽和；反應(yīng)溫度 280～380℃ e 穩(wěn)定塔去除 C4 及輕組分包括H H2S、 NH3 兩種工藝無(wú)論從產(chǎn)品質(zhì)量，還是產(chǎn)品收率來(lái)講，都非常接近；但也有一些不同之處，液相加氫由于一段加氫為液相反應(yīng)，其液相對(duì)催化劑的沖刷作用，使催化劑減少表面結(jié)焦，從而延長(zhǎng)使用壽命。但二段加氫又是氣相反應(yīng)，因此物料需重復(fù)加熱，能耗相應(yīng)高一些，同時(shí)其設(shè)備數(shù)量也比氣相加氫設(shè)備數(shù)量多，因此設(shè)備投資費(fèi)用相對(duì)高。 加氫質(zhì)量 含硫 ，含氮 含硫 ，含氮 芳烴收率 苯 %，甲苯 % 苯 %，甲苯 % 根據(jù)上表所述，本項(xiàng)目采用的技術(shù)和工藝與國(guó)內(nèi)、國(guó)外同類(lèi)項(xiàng)目水平相比，屬于先進(jìn)水平。 建設(shè)項(xiàng)目所在 的 地理位置、用地面積和生產(chǎn)（儲(chǔ)存）規(guī)模 10 地理位置、用地面積 馬鞍山市位于安徽省東部，長(zhǎng)江下游南岸，地理位置在東 經(jīng)118176。24′ ～ 118176。41′ ，北緯 31176。36′ ～ 31176。46′ 之間，東北兩面與江蘇省交界，南 臨 當(dāng)涂縣，西濱長(zhǎng)江與和縣相望。 馬鞍山市 為安徽省長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶最東部之城市，地理位置優(yōu)越，交通十分方便。 馬鞍山鋼鐵股份有限公司位于安徽省馬鞍山市西部， 煤焦 化公司 位于馬鋼公司三廠區(qū)的東北角。 本工程 位于 馬鋼公司三 廠 區(qū)中小薛村 ， 場(chǎng)地東為空地 和空辦公樓 ，南為硅鋼成品卷中轉(zhuǎn)庫(kù) 和三鋼廠棒材車(chē)間， 西 面與 荒山相臨 ，東北面為馬鋼三鋼廠 5 萬(wàn) m3 轉(zhuǎn)爐煤氣柜 和馬鋼一能源廠 。 場(chǎng)地可利用地面積共約51000m2。 本項(xiàng)目所在的區(qū)域位置圖，見(jiàn) 附圖 1。 生產(chǎn)規(guī)模 本項(xiàng)目苯精制裝置的 生產(chǎn) 規(guī)模為 ： 處理輕苯 及粗苯 80000t/a。 產(chǎn)品及產(chǎn)量： 純苯（ 61050 t/a）、甲苯（ 10760 t/a）、二甲苯（ 3460 t/a）、 非芳烴 （ 1820 t/a）、 二甲殘 （ 2510 t/a）。 主要原輔材料和品種（包括產(chǎn)品、中間產(chǎn)品）名稱(chēng)、數(shù)量，儲(chǔ)存 主要原輔料、產(chǎn)品及其儲(chǔ)存、運(yùn)輸情況見(jiàn)下表 26. 表 26 主要物料儲(chǔ)運(yùn)情況表 序號(hào) 物料名稱(chēng) 規(guī) 格 年用 （產(chǎn)）量 最大儲(chǔ)存量 存儲(chǔ)方式 儲(chǔ)存場(chǎng)所 運(yùn)輸 方式 來(lái)源或 去向 原輔材料 輕苯 （粗苯 ） / 60000t 4500 m3179。 2 儲(chǔ)罐 油庫(kù) 區(qū) 汽車(chē) +火車(chē) 來(lái)自焦化裝置 11 序號(hào) 物料名稱(chēng) 規(guī) 格 年用 （產(chǎn)）量 最大儲(chǔ)存量 存儲(chǔ)方式 儲(chǔ)存場(chǎng)所 運(yùn)輸 方式 來(lái)源或 去向 粗苯 / 20210t 4500 m3 儲(chǔ)罐 油庫(kù) 區(qū) 火車(chē) +汽車(chē) 外購(gòu) 氫氣 ≥ %（ V/V） 179。106m3 不儲(chǔ)存 / / 管道 來(lái)自一能源總廠制氫裝置 催化劑 瓷球 / m3 不儲(chǔ)存，一次 性填入 不儲(chǔ)存 / 更換時(shí)廠家 汽車(chē)專(zhuān)送 外購(gòu) NiMo催化劑 / 5 m3 不儲(chǔ)存，一次 性填入 不儲(chǔ)存 / 更換時(shí)廠家 汽車(chē)專(zhuān)送 外購(gòu) CoMo催化劑 / m3 不儲(chǔ)存，一次 性填入 不儲(chǔ)存 / 更換時(shí)廠家 汽車(chē)專(zhuān)送 外購(gòu) 硫化劑（ DMDS） / 4t 不儲(chǔ)存，一次性注入或補(bǔ)充 不儲(chǔ)存 / 桶裝 外購(gòu) 粘土 活性白土 / 13 m3 不儲(chǔ)存，一次性注入或補(bǔ)充 不儲(chǔ)存 / 桶裝 外購(gòu) 溶劑環(huán)丁 砜 / 2t 首次填裝 105t 不儲(chǔ)存 / 桶裝 外購(gòu) 消泡劑 / 不儲(chǔ)存，一次性注入或補(bǔ)充 不儲(chǔ)存 / 桶裝 外購(gòu) MEA（單乙醇胺） / 不儲(chǔ)存，一次性注入或補(bǔ)充 不儲(chǔ)存 / 桶裝 外購(gòu) 導(dǎo)熱油 / 5t 首次填裝 60t / / 桶裝 外購(gòu) 焦?fàn)t煤氣 103m3 不儲(chǔ)存 不儲(chǔ)存 / 管道 來(lái)自 一能源 洗油 80t / / / 汽車(chē) 外購(gòu) 中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品 加氫油 / 1850 m3 儲(chǔ)罐 油庫(kù) 區(qū) 管道 最終產(chǎn)品的原料 BTX（混合芳烴） / 1850 m3 儲(chǔ)罐 油庫(kù) 區(qū) 管道 最終產(chǎn)品的原料 最終產(chǎn)品 苯 ≥ % 61050t 3000 m3179。 2 儲(chǔ)罐 油庫(kù) 區(qū) 管道、汽車(chē)、 火車(chē) 外售 12 序號(hào) 物料名稱(chēng) 規(guī) 格 年用 （產(chǎn)）量 最大儲(chǔ)存量 存儲(chǔ)方式 儲(chǔ)存場(chǎng)所 運(yùn)輸 方式 來(lái)源或 去向 甲苯 ≥ % 10760t 550 m3179。 2 儲(chǔ)罐 油庫(kù) 區(qū) 管道、汽車(chē)、 火車(chē) 外售 二甲苯 ≥96% 3460t 190 m3179。 2 儲(chǔ)罐 油庫(kù) 區(qū) 管道、汽車(chē)、 火車(chē) 外售 非芳烴 / 1820t 190 m3 儲(chǔ)罐 油庫(kù) 區(qū) 管道、汽車(chē)、 火車(chē) 外售 二甲殘 / 2510t(二甲殘油 ) 190 m3179。 2 儲(chǔ)罐 油庫(kù) 區(qū) 管道、汽車(chē)、 火車(chē) 外售 工藝流程和選用的主要裝置（設(shè)備）和設(shè)施的布局及其上下游生產(chǎn)裝置的關(guān)系 工藝流程 簡(jiǎn)述 a)加氫部分 從油庫(kù)輕苯槽送來(lái)的輕苯經(jīng)原料經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)入原料緩沖槽，與循環(huán)氣體壓縮來(lái)的循環(huán)氫氣混合后，進(jìn)入預(yù)蒸發(fā)器，在此與主反應(yīng)器排出的反應(yīng)產(chǎn)品換熱，部分汽化后進(jìn)入蒸發(fā)器再沸器，進(jìn)入蒸發(fā)器，完全汽化的原料由蒸發(fā)器頂逸出。蒸發(fā)器及預(yù)蒸發(fā)中的高沸 點(diǎn)組分送入閃蒸槽，回收一些輕組分后，自流到萃取蒸餾部分芳烴放空槽。 從蒸發(fā)器頂逸出的原料氣體經(jīng)加熱后，進(jìn)入預(yù)反應(yīng)器，通過(guò)催化劑床層排出。從預(yù)反應(yīng)器排出的過(guò)程油氣經(jīng)換熱及主反應(yīng)器加熱爐加熱，進(jìn)入主反應(yīng)器，從上至下流過(guò)鈷 — 鉬催化劑床層完成脫硫、脫氮、烯烴飽和等反應(yīng)。主反應(yīng)器排出的反應(yīng)產(chǎn)品經(jīng)換熱器換熱，進(jìn)入高壓分離器進(jìn)行氣液分離。氣