【正文】 火災(zāi)和爆炸事故 ........................................................................１２３ 安全保護措施 ............................................................................１２７ 事故 ............................................................................................１２８ 循環(huán)氫壓縮機故障 .....................................................................１３１ 進料泵故障 .................................................................................１３１ 安全規(guī)程 ....................................................................................１３２附錄 ...............................................................................................................１３４表一、重芳烴加氫設(shè)備匯總表二、重芳烴加氫安全閥匯總 ０第一章 前言 本規(guī)程主要規(guī)定了魯清石化重芳烴加氫裝置的工藝原理、流程、開停工操作法、崗位操作法及事故處理方案等內(nèi)容。本規(guī)程適用于魯清石化 100 萬噸/年汽重芳烴加氫精制改質(zhì)改質(zhì)裝置的生產(chǎn)操作。第二章 工藝特點 該裝置進料是重芳烴輕質(zhì)化石腦油，重芳烴輕質(zhì)化重芳烴催化重芳烴。該進料較重，芳烴含量高，十六烷值低。該裝置的加工目標(biāo)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)重芳烴（硫、氮及芳烴含量低，十六烷值高） 。為了達到所需的加工目標(biāo)，反應(yīng)器系統(tǒng)必須具有改質(zhì)的功能。經(jīng)認真評價加工目標(biāo)和進料性質(zhì)后，為該裝置特別設(shè)計引進了先進的反應(yīng)器配置、操作條件以及催化劑體系。 反應(yīng)部分流程特點 采用自動反沖洗過濾器系統(tǒng)，濾去直徑大于 25μm 的固體顆粒，防止反應(yīng)器因進料中的固體顆粒堵塞而導(dǎo)致壓降過大。 原料油緩沖罐用燃料氣覆蓋，防止原料與空氣接觸生成聚合物及膠質(zhì)，導(dǎo)致?lián)Q熱器效率降低以及催化劑床層結(jié)垢堵塞。 采用爐前混氫流程，提高換熱效率，減緩加熱爐爐管結(jié)焦速度。 在原料油換熱系統(tǒng)采用注阻垢劑設(shè)施，以有效防止結(jié)垢，保證裝置長周期運轉(zhuǎn) 為確保催化劑、高壓設(shè)備及操作人員的安全，設(shè)置。 在反應(yīng)流出物/低分油換熱器前及反應(yīng)流出物空冷器入口處設(shè)注水設(shè)施，避免銨鹽在低溫部位的沉積。 反應(yīng)器為熱壁結(jié)構(gòu)，設(shè)置入口擴散器、頂部分配盤、格柵、冷氫箱、再分配盤和出口收集器等內(nèi)件，可使流體分布均勻，減少反應(yīng)器的徑向溫差。床層間設(shè)急冷氫。 反應(yīng)器入口溫度通過調(diào)節(jié)加熱爐燃料來控制，床層入口溫度通過調(diào)節(jié)急冷氫量來控制。 １ 新氫壓縮機為兩臺往復(fù)式壓縮機，由同步電機驅(qū)動，一臺操作一臺備用。循環(huán)氫壓縮機選用離心機，由背壓汽輪機驅(qū)動，不設(shè)備機。 兩反應(yīng)器出入口測壓點為了防止在儀表管線處產(chǎn)生堵塞、結(jié)晶、結(jié)垢、腐蝕等采用反吹氫工藝。 分餾部分流程特點 分餾部分：分餾塔底用水蒸汽汽提，盡量減少塔底帶硫的可能，避免了后續(xù)設(shè)備腐蝕問題。 脫硫化氫穩(wěn)定塔塔頂設(shè)注緩蝕劑設(shè)施，以減輕塔頂流出物中硫化氫對穩(wěn)定塔頂系統(tǒng)的腐蝕。 產(chǎn)品分餾塔底采用重沸爐供熱。第三章 工藝概述 加氫精制改質(zhì)的工藝原理加氫精制就是在一定的工藝條件下，通過催化劑的作用，原料油與 H2接觸，脫除原料油中的硫、氮、氧及金屬等雜質(zhì)，并使烯烴飽和以提高油品使用性能的過程。改質(zhì)是在更高的反應(yīng)壓力和催化劑活性作用下，選擇性的使部分芳烴發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，以降低產(chǎn)品密度，提高十六烷值。該裝置進料是重芳烴輕質(zhì)化石腦油，重芳烴輕質(zhì)化重芳烴，和 LCO（催化重芳烴） 。該進料較重，芳烴含量高，十六烷值低。該裝置的加工目標(biāo)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)重芳烴（硫、氮及芳烴含量低，十六烷值高） 。 主要化學(xué)反應(yīng) 加氫脫硫硫是普遍存在于各種石油中的一種重要雜元素，原油中硫含量因產(chǎn)地而異，典型的含硫化合物如硫醇類 RSH、二硫化物 RSR’、硫醚類 RSR’與雜環(huán)含硫化合物噻吩等。加氫脫硫反應(yīng)如下： ２ 加氫脫氮氮是天然石油中的一種重要元素，其中石油中的氮多以雜環(huán)芳香化合物的形式存在，也有少量如苯胺類非雜環(huán)化合物；及吡啶、吡咯、喹啉及其衍生物等雙環(huán)、多環(huán)、雜環(huán)氮化物。氮化物可分為堿性化合物和非堿性化合物，其中五員氮雜環(huán)的化合物為非堿性化合物，其余為堿性化合物。在加氫過程中非堿性化合物通常轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性化合物。幾種含氮化合物的氫解反應(yīng)如下： 加氫脫氧石油中的含氧化合物含量遠低于硫、氮化合物，通常石油餾分中的有機氧化物以羧酸（如環(huán)烷酸）和酚類為主，醚類、羧酸、苯酚類、呋喃類。 ３ 加氫脫金屬反應(yīng)石油中一般含有金屬組分，其含量因原油的產(chǎn)地不同而各異，其存在形式以金屬絡(luò)合物存在，它們的存在對煉制過程原料油的性質(zhì)影響很大，金屬組分以任何形式在催化劑上沉積都可以造成孔堵塞或催化活性位的破壞而導(dǎo)致催化劑失活，此外，在熱加工中金屬組分會促進焦炭的形成。 芳烴加氫現(xiàn)代分析手段的分析結(jié)果表明，石油中的芳烴主要有以下四類：單環(huán)芳烴（苯及苯基環(huán)烷烴、烷基苯）雙環(huán)芳烴（萘及萘并環(huán)烷烴、烷基萘）三環(huán)芳烴（蒽、菲及其烷基化合物）多環(huán)芳烴（芘、螢等）其反應(yīng)模型如下 烯烴加氫反應(yīng) 原油中含有少量的不飽和烴如烯烴類、炔烴類。其反應(yīng)模型如下： ４ 改質(zhì)反應(yīng)為提高重芳烴餾分的十六烷值，降低重芳烴密度， 國內(nèi)主要采用了兩種方法: 一是深度加氫精制改質(zhì)對稠環(huán)芳烴進行加氫飽和。為使芳烴深度飽和， 可采用高壓操作 (壓力通常在 15M Pa 左右) 或兩段加氫工藝，其中第二段用貴重金屬催化提高芳烴飽和活性。此技術(shù)能使重芳烴餾分中的芳烴含量降至 20%以下，并滿足苛刻的環(huán)保要求，但投資大，操作費用高。二是中壓加氫改質(zhì)（MPHG）或中壓加氫裂化（MPHC）工藝，此工藝多采用由加氫處理催化劑和加氫裂化催化劑組合底雙催化劑系統(tǒng)，利用加氫裂化反應(yīng)使重芳烴中部分芳烴轉(zhuǎn)化為石腦油組分降低重芳烴芳烴含量，脫除重芳烴中大部分雜質(zhì)，提高重芳烴的十六烷值。雅保重芳烴改質(zhì)技術(shù)采用深度芳烴飽和途徑。利用雅保重芳烴改質(zhì)技術(shù)的優(yōu)點是：重芳烴收率與密度降低能達到最大程度，同時氫耗量最低、石腦油和 LPG 的收率最低，并且反應(yīng)器溫升可控。采用雅保重芳烴改質(zhì)技術(shù)，不需要加氫裂化催化劑，只使用芳烴深度加氫的高活性催化劑。 影響加氫精制改質(zhì)效果的主要因素影響加氫效果的主要因素有反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、氫油比、空速及催化劑活性、原料油性質(zhì)等。 溫度加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，提高溫度對加氫反應(yīng)化學(xué)平衡是不利的，但有利于脫氫和裂化反應(yīng)。在一定范圍內(nèi)提高溫度，可以加快反應(yīng)速度，同時，隨著運轉(zhuǎn)時間的延續(xù)，催化劑活性下降，也需提高溫度予以補償，但是溫度過高，超過 416℃，易產(chǎn)生過多的裂化反應(yīng)，增加催化劑積炭，產(chǎn)品液收率低。較低的溫度，從化學(xué)平衡的角度來看是有利的，但溫度低，反應(yīng)速度慢，如果反 ５應(yīng)溫度太低，會造成反應(yīng)速度太慢，而失去經(jīng)濟意義。 壓力在加氫過程中，有效的壓力不是總壓而是氫分壓，由于加氫反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，提高壓力，有利于加氫反應(yīng)的進行，還可以減少縮合和迭合反應(yīng)，并改善碳平衡有利于減少催化劑結(jié)焦，而且反應(yīng)速度將隨著氫分壓上升而上升。但反應(yīng)壓力高會促進加氫裂化反應(yīng)的進行，選擇性變差，因而造成液收率下降，耗氫增加，氫純度降低，過高的壓力會增加設(shè)備投資和操作費用，同時對設(shè)備制造也帶來一定的困難。 空速空速提高意味著加大處理量，提高空速，則油品在催化劑表面的停留時間會變短，精制效果相應(yīng)變差，反之降低空速即減少加工量，精制效果相對上升，但停留時間過長，會造成裂化反應(yīng)加劇，增加耗氫和催化劑積炭，同時也降低了裝置的實際處理能力。 氫油比大量的氫氣通過反應(yīng)器可以把反應(yīng)的生成熱攜帶出來，起著保護催化劑的作用，保證反應(yīng)器內(nèi)溫度平衡，由于加氫過程中大量的氫氣與原料混合，使原料通過催化劑床層時，分布更均勻。提高氫油比，有利于加氫反應(yīng)，因為氫氣與原料的分子比增加了，原料分子濃度增加，則有利于反應(yīng)向生成物方向進行，既提高了產(chǎn)品質(zhì)量，又減少了催化劑結(jié)焦，但是氫油比過大，原料與催化劑接觸時間縮短，反過來又不利于加氫反應(yīng)，加氫深度下降，系統(tǒng)壓降也增加，因此，加氫氫油比的選擇要適當(dāng)，要考慮綜合因素。 催化劑催化劑是決定加氫精制改質(zhì)改質(zhì)效果的關(guān)鍵因素之一，選擇使用高活性、選擇性好的催化劑可以在較緩和的條件下達到同樣的精制改質(zhì)效果。 原料油性質(zhì) 原料油的性質(zhì)決定加氫精制改質(zhì)的反應(yīng)方向和放出熱量的大小，它是決定氫油比和反應(yīng)溫度的主要依據(jù)，原料油中烯烴含量和干點上升，會加速催化劑的結(jié)焦，雜質(zhì)含量特別是氮含量上升，則要降低空速或提高溫度以保證精制產(chǎn)品質(zhì)量，烯烴和硫化物則反應(yīng)熱大，溫升高，耗氫大，要適當(dāng)提高氫油比。 ６ 工藝流程概述 .1 反應(yīng)部分自裝置外來的原料油經(jīng)原料油過濾器（FI4101A/B）除去原料中大于 25μm 的顆粒后，進入原料油/精制重芳烴換熱器（E4106）換熱，然后進入由燃料氣保護的原料油緩沖（V4101） 。濾后原料油經(jīng)原料油泵（P4101A/B）升壓后，在流量控制下與混合氫混合，為防止和減少后續(xù)管線設(shè)備結(jié)垢，在原料油緩沖罐和原料油泵入口管線之間注入阻垢劑?；旌线M料經(jīng)反應(yīng)流出物/混合進料換熱器（E4101A/B）與反應(yīng)流出物換熱后進入反應(yīng)進料加熱爐（F4101）加熱至反應(yīng)所需溫度，再進入加氫精制改質(zhì)反應(yīng)器（R4101，R4102 ） ，在催化劑作用下進行加氫脫硫、脫氮、烯烴飽和及芳烴部分飽和等反應(yīng)。精制反應(yīng)器設(shè)置二個催化劑床層，床層間設(shè)有注急冷氫設(shè)施。自 R4101 出來的反應(yīng)流出物進入加氫改質(zhì)反應(yīng)器 R4102 再進行深度脫芳反應(yīng)。然后依次經(jīng)反應(yīng)流出物/混合進料換熱器（E4101A/B） 、反應(yīng)流出物/低分油換熱器（E4102A/B ）分別與混合進料和低分油換熱，再經(jīng)反應(yīng)流出物空冷器（A4101）冷卻后進入高壓分離器（V4102） 。為了防止反應(yīng)流出物在冷卻過程中析出銨鹽，堵塞管道和設(shè)備，通過注水泵（P4102A/B ）將除鹽水分三路注入 E4101A/B、E4102A/B、或 A4101 上游側(cè)的管道中。冷卻后的反應(yīng)流出物在 V4102 中進行氣、油、水三相分離， V4102 頂部出來的循環(huán)氫經(jīng)循環(huán)氫脫硫塔入口分液罐（V4104）分液后，進入循環(huán)氫脫硫塔(T4101)底部，T4101 設(shè)有 10 層浮閥塔盤。自裝置外來的貧溶劑，在給定的流量和液面串級控制下進入溶劑緩沖罐（V4110 ） ，從 V4110 出來的貧溶劑經(jīng)循環(huán)氫脫硫塔貧溶劑泵(P4103A/B) 升壓進入 T4101 第一層塔盤。脫硫后的循環(huán)氫自 T4101 塔頂出來，經(jīng)循環(huán)氫壓縮機入口分液罐(V4105)分液后進入循環(huán)氫壓縮機(C4101)升壓。脫硫后的循環(huán)氫分四路：一路作為急冷氫去加氫精制反應(yīng)器（R4101）控制反應(yīng)器第二床層溫度，另一路去加氫改質(zhì)反應(yīng)器 R4102 控制反應(yīng)器第一、第二床層溫度。第三路與來自新氫壓縮機（C4102A/B）出口的新氫混合成為混合氫。T4101 底富胺液在 T4101 液位控制下經(jīng)過調(diào)節(jié)閥減壓后進入富溶劑閃蒸罐（V4305） ， 閃蒸后硫化氫氣體進入酸性氣線，富液送出裝置外再生。自 V4102 底部出來的油相在液位控制下進入低壓分離器（V4103） ，V4103 閃蒸出的低分氣進 ７入低壓瓦斯線。低分油經(jīng) E4102 與反應(yīng)流出物換熱后至低分油/精制重芳烴換熱器換熱后進入分餾部分。高、低壓分離器底部排出的含硫污水送至含硫污水罐（V4304）,靠自壓與分餾部分排出的酸性水合并后送出裝置。自裝置外來的氫氣經(jīng)新氫壓縮機入口分液罐（V4102）分液后進入 C4102A/B，經(jīng)兩級升壓后與循環(huán)氫壓縮機 C4101 出口其中一路循環(huán)氫混合。 .2 分餾穩(wěn)定部分A 自反應(yīng)部分來的低分油經(jīng)反應(yīng)流出物 /低分油換熱器（E4102A/B）精制重芳烴/低分油換熱器（E4201A/B）與精制重芳烴換熱后，進入分餾塔（T4201）第十二層塔盤，產(chǎn)品分餾塔的熱源由分餾塔底重沸爐（F4201）提供。重沸油依次經(jīng)分餾塔底重沸爐泵（P4202A/B）升壓、F4201 加熱后返回塔底。產(chǎn)品分餾塔頂油氣經(jīng)產(chǎn)品分餾塔頂空冷器（A4201） 、產(chǎn)品分餾塔頂后冷器（E4203 ）冷凝冷卻至 40℃后進入產(chǎn)品分餾塔頂回流罐（V4201 ）中， V4201 的壓力通過調(diào)節(jié) PIC4231 來控制，從而使罐的操作壓力保持穩(wěn)定。由 V4201 底部抽出的塔頂液經(jīng)產(chǎn)品分餾塔頂回流泵（P4203A/B）升壓后分成兩路，一路在流量和分餾塔頂溫度串級控制下作為 T4201 的塔頂回流，另一路在 V4201 液位控制下作為加氫石腦油產(chǎn)品送到穩(wěn)定塔（T4202） 。產(chǎn)品分餾塔底油經(jīng)重芳烴泵（P4201A/B）升壓后，依次經(jīng)E420E4201A/B 、E4207 和 E4106 精