【正文】 學(xué)生張同偉指導(dǎo)教師王傳興實(shí)習(xí)名稱80萬噸/年柴油裝置加氫工段設(shè)計實(shí)習(xí)時間—實(shí)習(xí)地點(diǎn)柴油加氫車間實(shí)習(xí)目的鞏固與運(yùn)用所學(xué)各門課程的知識，理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)工程與工藝觀點(diǎn)，訓(xùn)練觀察和解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立能力。通過對生產(chǎn)工藝過程的現(xiàn)場實(shí)習(xí)，掌握該產(chǎn)品生產(chǎn)的實(shí)際知識和技能，學(xué)習(xí)操作控制等有關(guān)知識。收集各項(xiàng)資料和數(shù)據(jù)，為畢業(yè)設(shè)計或論文打下一定的基礎(chǔ)。4．畢業(yè)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)化工類本科專業(yè)的高級工程設(shè)計技術(shù)人員的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過實(shí)習(xí)使學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)一步鞏固和掌握所學(xué)理論知識，獲得實(shí)踐知識和技能，提高獨(dú)立工作能力和組織管理能力，化工產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力，化工企業(yè)的環(huán)境保護(hù)意識等，同時還是培養(yǎng)本科生尊重體力勞動，尊重工人師傅的良好機(jī)會，使之養(yǎng)成良好的思想和工作作風(fēng)。5．學(xué)完本專業(yè)教學(xué)計劃規(guī)定的理論教學(xué)課程之后，有針對性地到與本專業(yè)相關(guān)的工廠或研究單位，把所學(xué)的理論知識綜合運(yùn)用到生產(chǎn)和科研實(shí)踐中，進(jìn)一步加深、鞏固知識。 1．文獻(xiàn)綜述 5 5 概述 5 進(jìn)料 6 9 產(chǎn)品介紹 10 10 中控產(chǎn)品質(zhì)量 12 12 13 VRDS車間工藝流程簡述 13 生產(chǎn)原理 14 18 SSOT車間工藝流程簡述 272． 工藝設(shè)計與計算 29 設(shè)計任務(wù)及研究意義 29 29 29 物料衡算和能量衡算 29 物料衡算 29 能量衡算 34 36 36 36 37 設(shè)備的計算 38 選型原則 38 關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計與選擇 39 設(shè)備總選 39 42 塔的工藝模擬計算 47 52 54 54 55 5塔類 56 574 車間設(shè)備布置設(shè)計 59 車間布置設(shè)計的原則 59 車間設(shè)備布置原則 59 車間設(shè)備平面布置的基本原則 59 車間設(shè)備布置 60 加氫車間 60 615. 非工藝部分設(shè)計 63 63 63 63 63 65“四防”、冬季防凍凝措施 66 68 68 68 69 69 70 70 70 71 71實(shí)習(xí)與設(shè)計體會 747 參考文獻(xiàn) 778．附錄 78 78 SSOT車間總反應(yīng)部分帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 78 VRDS車間分餾部分帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 7立面布置圖 81 SSOT車間平面布置圖 82 SSOT車間立面布置圖 82 浮頭式換熱器裝配圖 821．文獻(xiàn)綜述 概述化工作為工業(yè)發(fā)展的前提產(chǎn)業(yè)， 隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，與中國面臨的壓力與挑戰(zhàn)的日益增大，化工的發(fā)展與清潔化工越來越重要。作為21世紀(jì)的建設(shè)者，我們積極參見去中國石化的實(shí)習(xí)，以實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際得結(jié)合。中國石化集團(tuán)齊魯石化公司勝利煉油廠是全國頗具規(guī)模的煉油企業(yè)之一，于1966年4月動工建設(shè)，1967年10月投入生產(chǎn)，現(xiàn)已成為加工能力10500kt/a，占地面積587公頃的現(xiàn)代化石油加工企業(yè)。該廠擁有生產(chǎn)裝置和輔助生產(chǎn)裝置60余套，擁有相應(yīng)配套的科學(xué)研究、開發(fā)設(shè)計、計算機(jī)應(yīng)用、環(huán)境保護(hù)等設(shè)施，是全國最具影響力的含硫原油加工以及瀝青、硫磺生產(chǎn)和加氫工藝技術(shù)應(yīng)用基地之一，生產(chǎn)的29種石油產(chǎn)品暢銷全國27個省市，部分產(chǎn)品已進(jìn)入國際市場。勝利煉油廠堅持依靠科技求發(fā)展。該廠VRDSFCC組合工藝曾獲聯(lián)合國科技創(chuàng)新發(fā)明獎；石油苯、10號軍用柴油等產(chǎn)品曾獲國家金獎；100號甲級道路瀝青、1號噴氣燃料、石油甲苯等產(chǎn)品曾獲國家銀獎；硫磺、90號車用汽油等18種產(chǎn)品曾獲省(部)優(yōu)秀名牌產(chǎn)品稱號；汽油全部實(shí)現(xiàn)了高標(biāo)號無鉛系列化生產(chǎn)，其中97號無鉛汽油填補(bǔ)了國內(nèi)空白；1999年開發(fā)投產(chǎn)的高等級道路瀝青，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過了國外同類產(chǎn)品水平，從而標(biāo)志著勝利煉油廠的瀝青產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了系列化。重油加氫車間分為SSOT和VRDS工段。SSOT的英文全稱是SINGLE STAGE ONCE THROUGH ISOCRACHER ，即單段單程加氫裂化。它是組成重油加氫聯(lián)合裝置的兩套裝置之一。該裝置采用美國雪夫?。–HEVRON）研究公司的專利技術(shù)，由華魯工程公司進(jìn)行設(shè)計，中國石化總公司第十建設(shè)公司承建，1991年6月份建成，同年11月20日一次投油成功。SSOT裝置的設(shè)計規(guī)模為56萬t/a，是以孤島減壓瓦斯油（VGO）為原料，生產(chǎn)石腦油、航煤、柴油、和加氫瓦斯油。石腦油穩(wěn)定后作為重整原料，也可作為蒸汽裂解制取乙烯的原料，開辟了乙烯供料新途徑。SSOT裝置采用了單程一次性通過流程，在一個反應(yīng)器中設(shè)有五個催化劑床層，把脫金屬、加氫精制、加氫裂化催化劑置于同一反應(yīng)器中。該工藝對涉及350℃以上餾分轉(zhuǎn)化率達(dá)50%，%%，屬于中間產(chǎn)品收率較高的工藝。裝置的主要設(shè)備和催化劑是從外國引進(jìn)的，整個生產(chǎn)過程采用美國泰勒公司的集散型計算機(jī)控制，SSOT裝置首次開工以后，為解決分餾部分分餾塔頂負(fù)荷過大，航煤閃點(diǎn)不合格，柴油腐蝕不合格等問題，先后增加了分餾塔頂空氣冷卻器及航煤、柴油汽提塔底吹汽等設(shè)施，為適應(yīng)原油逐年重質(zhì)化、劣質(zhì)化的趨勢，提高輕油收率和減少環(huán)境污染，勝利煉油廠于1989年10月份由美國雪弗?。–hevron）公司引進(jìn)了設(shè)計能力為84104t/a的固定床減壓渣油加氫脫硫裝置（簡稱VRDS）。該裝置由華魯工程公司設(shè)計，中石化十化建承建，1992年5月21日建成投產(chǎn)。1998年，根據(jù)中石化公司整體原油加工方案的安排，勝利煉油廠需要摻煉75%（ Mt/a）的進(jìn)口中東高硫原油，勝利煉油廠原有以加工勝利原油為主的加工流程難以適應(yīng)劣質(zhì)高硫原油的加工，為此，1999年10月份裝置進(jìn)行了擴(kuò)能改造，增加了Chevron公司的最新專利—上流式反應(yīng)器（Up Flow Reactor，簡稱UFR），因此，裝置又簡稱為UFR/VRDS。2000年1月7日完成并投產(chǎn)。裝置改造后的設(shè)計處理能力150104t/a（其中包括120104t/a減壓渣油及30104t/a減壓蠟油），主要對中東減壓渣油進(jìn)行脫硫、脫氮、脫金屬并部分裂解為石腦油、柴油和蠟油。設(shè)計運(yùn)轉(zhuǎn)初期，349℃產(chǎn)品餾份的MCR為%，S%,末期MCR%、S%，生產(chǎn)的石腦油可作為乙烯原料，柴油是優(yōu)質(zhì)的低硫輕柴油產(chǎn)品，常壓渣油是優(yōu)質(zhì)的催化裂化原料。2005年，隨著VRDS—FCC組合工藝的投用，常壓和減壓渣油混合做為催化原料，2006年10月份，利用第五周期停工檢修時機(jī)，進(jìn)行了裝置節(jié)能改造，主要改造內(nèi)容是停開減壓塔，對原料—產(chǎn)品換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化和流程動改及對加熱爐煙氣余熱回收系統(tǒng)進(jìn)行改造。2006年11月14日裝置開工正常。 進(jìn)料勝利煉油廠VRDS裝置設(shè)計能力為處理120萬噸/年的100 ％減壓渣油和20萬噸／年的減壓瓦斯油。VRDS的主要目標(biāo)是生產(chǎn)大于349℃的塔底油，％，％。開工末期，％％。VRDS進(jìn)料是用孤島、科威特和阿拉伯輕質(zhì)減渣調(diào)和制成的減壓渣油，進(jìn)料來自常減壓裝置和罐區(qū)，純新氫來自氫氣壓縮設(shè)備。％％甲烷。純凈氫氣與來自冷低壓閃蒸罐的氣體度來自普里森裝置的提純氫氣混合。反應(yīng)部分其它的進(jìn)料物流包括貧二乙醇胺（DEA）、注射水、內(nèi)部稀釋油【循環(huán)重質(zhì)減壓瓦斯油（HVGO）、輕質(zhì)減壓瓦斯油（LVGO）、重質(zhì)常壓瓦斯油（HAGO）】和急冷油。 進(jìn)料分析指標(biāo)規(guī) 格設(shè)計基礎(chǔ)比重D20API比重動力黏度，厘沲在100℃康氏殘?zhí)?，?元素分析，重%SN熱C7瀝青質(zhì)，重%鹽，Ptb金屬含量，ppmNiVFeCaNa機(jī)械雜質(zhì)（濾后渣油）25802436465340 工藝氫的組分（設(shè)計方案）組分開工初期，克分子%2開工末期，克分子%2新氫普里森新氫普里森H2H2SNH3C1C2C3異構(gòu)C4正構(gòu)C4C5+CO+CO2lN2l總計流量Nm3/小時最大50ppm最大1000ppm5077717406最大50ppm最大1000ppm5186116588注：物流平衡中不包括?！啊?。 內(nèi)部稀釋油分析指標(biāo)物流號160A160B160C含量重AGO稀釋油輕VGO稀釋油重VGO稀釋油開工初期組成，kg/小時H2O石腦油柴油加氫后VGO加氫后VR總質(zhì)量流量，kg/小時計算的黏度100℃，厘泊176。API溫度，℃壓力，kg/cm27312501299324714500339005609420201000017400111183716521350094開工末期組成，kg/小時H2O石腦油柴油加氫后VGO加氫后VR總質(zhì)量流量，kg/小時計算的黏度100℃，厘泊176。API溫度，℃壓力，kg/cm284180615509173175003420077492542100001700024102502251050094SSOT的生產(chǎn)過程：SSOT裝置以減壓瓦斯油為原料，先經(jīng)過過濾器過濾掉25μm的雜質(zhì)，然后和循環(huán)氫氣混合進(jìn)入高壓反應(yīng)器。在催化劑的作用下，原料發(fā)生裂化和加氫反應(yīng)，脫掉原料中大部分的硫、氮雜質(zhì)，同時有50%的原料轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)產(chǎn)品。反應(yīng)器出口流出物進(jìn)入分餾系統(tǒng)，從而分餾出液態(tài)烴、石腦油、航煤、柴油和加氫尾油。SSOT工藝過程中主要的反應(yīng)是加氫和裂化反應(yīng)，同時進(jìn)行脫硫、脫氮、脫金屬、異構(gòu)化、烯烴飽和和芳烴飽和等反應(yīng)。VRDS的生產(chǎn)過程：加氫處理反應(yīng)是在高溫、高壓條件下進(jìn)行。在減壓渣油加氫脫硫裝置中，冷高分(CHPS)～，從開工初期(SOR)到開工末期(EOR)，催化劑的平均溫度將從390℃升到406℃。加氫處理最基本的反應(yīng)，按轉(zhuǎn)化率從大到小的順序?yàn)榧託涿摿?HDS)，加氫脫金屬(HDM)，加氫脫氮(HDN)，加氫裂化和芳烴飽和。對于VRDS裝置來說，脫硫、脫氮、脫殘?zhí)己头紵N飽和都是構(gòu)成氫耗和放熱的主要反應(yīng)。下面將分別對各反應(yīng)過程進(jìn)行簡要介紹。在反應(yīng)方程式中，字母“R”代表一個高分子的烴基，而碳原子(C)和氫原子(H)僅代表參與反應(yīng)的一小部分。 產(chǎn)品介紹項(xiàng)目名稱單位指標(biāo)備注新氫純度%（v/v）≮95△原料油含水量%≯△95%℃≯365△序號項(xiàng) 目 名 稱儀 表 位 號單 位設(shè)計值控 制 指 標(biāo)備 注1低分D104液面LIC2105%50177。20△2低分D204液面LIC2203%50177。20△3脫硫化氫塔C101液面LIC2106%50177。20△4回流罐D(zhuǎn)106界面LIC2108%50177。30△5分餾塔C102液面LIC2110%50～95△6回流罐D(zhuǎn)107液面LIC2111%50177。30△7總進(jìn)料量FIC2102+FIC2202t/h35～168計算所得8原料罐D(zhuǎn)101N2封壓力PIC2101MPa177。9原料罐D(zhuǎn)108N2封壓力PIC2113MPa177。10反應(yīng)器R101入口溫度TIC2101℃280～360※11反應(yīng)器R201入口溫度TIC2202℃250～360※12反應(yīng)器R101總溫升℃≯80※計算所得13反應(yīng)器R201總溫升℃≯120※計算所得14反應(yīng)系統(tǒng)壓力PIC210PIC2208MPa～※15冷高分D103液面LIC2103%50177。2016冷高分D203液面LIC2201%50177。2017冷高分D103界面LIC2104%50177。2018冷高分D203界面LIC2202%50177。2019熱低分D104壓力PIC2108MPa177。20冷低分D204壓力PIC2207MPa177。21分餾塔C102頂溫度TIC2106℃120～18022回流罐D(zhuǎn)107壓力PIC2112MPa177。23脫硫化氫塔C101吹汽FIC2113t/h～24柴油出裝置溫度TI2168℃≤5025柴油出裝置溫度（冬季）TI2168℃30～5026汽油出裝置溫度℃≤中控產(chǎn)品質(zhì)量序號物料名稱取樣點(diǎn)項(xiàng)目名稱單位控制指標(biāo)備 注1柴油柴油采樣點(diǎn)硫含量%≯△閃點(diǎn)℃≮57腐蝕合格3凈化瓦斯凈化瓦斯采樣點(diǎn)凈化瓦斯中H2Smg/m3≯100去重整