【正文】 中國(guó)石油化工股份有限公司濟(jì)南分公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 160萬(wàn)噸/年柴油加氫精制裝置工藝技術(shù)規(guī)程20130701 發(fā)布 20130901 實(shí)施中國(guó)石油化工股份有限公司濟(jì)南分公司 文件批準(zhǔn)頁(yè)文件編號(hào)文件名稱160萬(wàn)噸/年柴油加氫精制裝置工藝技術(shù)規(guī)程受控狀態(tài)受控版序/修改A/1編寫人（機(jī)打）（手簽）1呂小利2陳 勁3王 棟4孫松柏審核人1張立海2韓祥峰3曲常勇4李祖利5霍 明會(huì)簽部門技術(shù)處機(jī)動(dòng)處安全環(huán)保處生產(chǎn)調(diào)度處批準(zhǔn)IV目錄前言 Ⅳ1　范圍 12　規(guī)范性引用文件 13　裝置概況 1　裝置簡(jiǎn)介 1　工藝原理 2　技術(shù)特點(diǎn) 64　工藝過(guò)程說(shuō)明及流程圖 6　工藝過(guò)程說(shuō)明 6　工藝原則流程圖 7　控制流程圖 7　裝置平面布置圖 75　主要工藝指標(biāo)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 7　設(shè)計(jì)物料平衡 7　主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及裝置能耗 8　主要工藝指標(biāo)操作條件 12　公用工程指標(biāo) 13　餾出口控制指標(biāo)表 136　主要原料及輔助材料性質(zhì) 14　主要原料性質(zhì) 14　主要輔助材料性質(zhì) 157　產(chǎn)品及中間產(chǎn)品性質(zhì) 17　精制柴油、化工輕油 17　加氫循環(huán)氫、低分氣、酸性氣 178　工藝調(diào)整方案 18　工藝調(diào)整總體原則 18　工藝調(diào)整方案 189　主要設(shè)備一覽表及主要設(shè)計(jì)參數(shù) 22　反應(yīng)器類 23　加熱爐類 23　冷換設(shè)備類 23　容器類 27　塔類 30　壓縮機(jī)類 30　機(jī)泵類 31　安全閥一覽表 3210　工藝過(guò)程控制方案及主要儀表性能 33　工藝過(guò)程控制方案 33　裝置儀表規(guī)格一覽表 43　復(fù)雜回路的儀表控制方案 5911　安全環(huán)保健康規(guī)程 60　基礎(chǔ)知識(shí) 60　消防氣防知識(shí) 62　常用急救知識(shí) 69　裝置主要危險(xiǎn)品及“三廢”情況 72　常見(jiàn)危險(xiǎn)化學(xué)品的性質(zhì)及處理 76　安全環(huán)保管理規(guī)定及要求 80　裝置開(kāi)工安全規(guī)程 82　裝置停工檢修安全規(guī)程 82　水體污染突發(fā)事件及處理 84附件1　對(duì)講系統(tǒng) 85附件2　加氫裝置安全環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器分布 85附件3　消防水設(shè)施器材及分布 86附件4　常用工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 88附圖一　工藝原則控制流程圖 89附圖二　裝置平面布置圖 92前言，結(jié)合裝置投料試車、生產(chǎn)運(yùn)行、標(biāo)定等實(shí)際生產(chǎn)情況，根據(jù)中國(guó)石油化工股份公司及濟(jì)南分公司的標(biāo)準(zhǔn)化等有關(guān)具體要求，吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了修訂。本規(guī)程由生產(chǎn)調(diào)度處提出并歸口。本規(guī)程起草單位：二加氫車間本規(guī)程起草人：呂小利、孫松柏、王 棟、陳 勁本規(guī)程審核人：張立海、韓祥峰、曲常勇、李祖利重要提示：本文件具保密內(nèi)容，受法律保護(hù)不得泄露。如果您使用或意外得到此文件，特此提醒您該文件的機(jī)密性。事先未經(jīng)本公司書面許可，請(qǐng)注意不可對(duì)此文件的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行復(fù)制、傳播。 Important Note: This documentation contains confidential information which is protected by law. Therefore it can not be disclosed. If you use the documentation or obtain it by chance, hereby we remind you not to make any copy or spread it in whole or in part without written permission of our pany.160萬(wàn)噸/年柴油加氫精制裝置工藝技術(shù)規(guī)程1　 范圍 本規(guī)程對(duì)160萬(wàn)噸/年柴油加氫精制裝置概況、工藝過(guò)程及主要流程、關(guān)鍵操作指標(biāo)、原輔材料性質(zhì)、主要產(chǎn)品、設(shè)備參數(shù)進(jìn)行了說(shuō)明，對(duì)相關(guān)工藝控制方案、工藝調(diào)整原則及安全環(huán)保健康要求進(jìn)行了規(guī)定。本規(guī)程適用于中國(guó)石油化工股份有限公司濟(jì)南分公司160萬(wàn)噸/年柴油加氫精制裝置的正常生產(chǎn)運(yùn)行，主要用于操作人員的學(xué)習(xí)培訓(xùn)與生產(chǎn)操作指導(dǎo)。2　 規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。160萬(wàn)噸/年柴油加氫精制裝置設(shè)計(jì)基礎(chǔ)160萬(wàn)噸/年柴油加氫精制裝置設(shè)計(jì)說(shuō)明書160萬(wàn)噸/年柴油加氫精制裝置設(shè)備隨機(jī)資料中石化濟(jì)南分公司工藝技術(shù)管理制度 160萬(wàn)噸/年柴油加氫精制裝置工藝技術(shù)規(guī)程（試用版）3　 裝置概況 本裝置由中國(guó)石化工程建設(shè)公司（SEI）設(shè)計(jì)，由山東勝越建設(shè)公司承擔(dān)主裝置安裝工程、山東聯(lián)友石化工程有限公司承擔(dān)主裝置建筑安裝和系統(tǒng)配套工程施工。裝置于2010年9月28日破土動(dòng)工，2011年7月18日裝置建成中交，2011年9月3日一次開(kāi)車成功。裝置占地面積8960m2。該裝置采用中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院的催化劑RS1100，技術(shù)先進(jìn)可靠。反應(yīng)部分采用SEI開(kāi)發(fā)的部分爐前混氫流程，該流程保持了爐前混氫流程所具有的操作方便、流程簡(jiǎn)化、傳熱效率高優(yōu)勢(shì)。分餾部分采用硫化氫汽提塔＋產(chǎn)品分餾塔的雙塔汽提流程，硫化氫汽提塔采用蒸汽汽提，產(chǎn)品分餾塔采用重沸爐汽提方案，并設(shè)置循環(huán)氫脫硫裝置等。：本裝置設(shè)計(jì)處理能力為160104噸/年，操作彈性為60~110%，設(shè)計(jì)開(kāi)工時(shí)數(shù)為8400小時(shí)/年。，氫油比400/1(體)。：隨著國(guó)內(nèi)機(jī)動(dòng)車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求的提高，國(guó)家對(duì)柴油的環(huán)保質(zhì)量要求日益嚴(yán)格， 2010年1月1日實(shí)施強(qiáng)制性車用柴油標(biāo)準(zhǔn)GB191472009，技術(shù)要求過(guò)渡期到2011年6月30日。濟(jì)南分公司生產(chǎn)的輕柴油執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為GB2522000，產(chǎn)品柴油的十六烷值偏低，不能滿足GB191472009 車用柴油標(biāo)準(zhǔn)。按照加工原油460萬(wàn)噸/年測(cè)算，濟(jì)南分公司需要新建一套160 萬(wàn)噸/年汽柴油加氫精制裝置，滿足生產(chǎn)國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的車用柴油。 160萬(wàn)噸/年柴油加氫裝置工藝原理二次加工的柴油，比如催化裂化柴油，含有相當(dāng)多的硫、氮及烯烴類物質(zhì)，油品質(zhì)量差，安定性不好，儲(chǔ)存過(guò)程容易變質(zhì)，摻煉重油的催化裂化柴油尤其明顯。對(duì)直餾柴油而言，由于原油中硫含量升高、環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，已經(jīng)不能直接作為產(chǎn)品出廠，也需要經(jīng)過(guò)加氫精制處理。柴油中含有的硫化物使油品燃燒性能變壞、氣缸積碳增加、機(jī)械磨損加劇、腐蝕設(shè)備和污染大氣，在與二烯烴同時(shí)存在時(shí)，還會(huì)生成膠質(zhì)。硫醇是氧化引發(fā)劑，生成磺酸與金屬作用而腐蝕儲(chǔ)罐，硫醇也能直接與金屬反應(yīng)生成硫酸鹽，進(jìn)一步促進(jìn)油品氧化變質(zhì)。柴油中的氮化物，如二甲基吡啶及烷基胺類等堿性氮化物，會(huì)使油品顏色和安定性變壞，當(dāng)與硫醇共存時(shí)，會(huì)促進(jìn)硫醇氧化和酸性過(guò)氧化物的分解，從而使油品顏色和安定性變差；硫醇的氧化物磺酸與吡咯縮合生成沉淀。柴油加氫精制的生產(chǎn)原理就是在一定的溫度、壓力、氫油比、空速條件下，借助加氫精制催化劑的作用，有效的使油品中的硫、氮、氧非烴類化合物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的烴類和H2S、NH3和H2O。另外，少量的重金屬則截留在催化劑中；同時(shí)使烯烴和部分芳烴飽和，從而得到安定性、燃燒性、清潔性都較好的優(yōu)質(zhì)柴油產(chǎn)品和重整原料。柴油加氫裝置發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為加氫脫硫、脫氮、脫氧、烯烴、芳烴加氫飽和以及加氫脫金屬，其典型反應(yīng)如下：（1）加氫脫硫反應(yīng)在加氫精制原料中硫化物的存在形態(tài)是多種多樣的。輕餾分中的硫化物如硫醚、硫醇、二硫化物是非常容易被脫除轉(zhuǎn)化為H2S的。原料重餾份中的硫化物如雜環(huán)含硫化物及多苯并噻吩類硫化物是較難被脫除的。各種類型硫化物的脫硫反應(yīng)方程式如下：硫醇 硫醚 二硫化物 噻吩 二苯并噻吩硫醇、硫醚及二硫化物的加氫脫硫反應(yīng)歷程比較簡(jiǎn)單。硫醇中的CS鍵斷裂同時(shí)加氫即得烷烴及硫化氫。硫醚在加氫時(shí)先生成硫醇，然后再進(jìn)一步脫硫。二硫化物在加氫條件下首先發(fā)生SS鍵斷裂反應(yīng)生成硫醇，進(jìn)而再脫硫。噻吩及其衍生物由于其中硫雜環(huán)的芳香性，所以特別不易氫解，導(dǎo)致石油餾分中的噻吩硫要比非噻吩硫難以脫除得多。噻吩加氫時(shí)，首先是雜環(huán)上的雙鍵加氫飽和，然后再開(kāi)環(huán)（ CS鍵斷裂）脫硫生成硫醇最后生成烷烴和硫化氫。 硫化物的加氫反應(yīng)活性按如下順序遞減硫醇＞二硫化物＞硫醚＞噻吩類＞苯并噻吩＞二苯并噻吩（2）加氫脫氮反應(yīng)石油餾份中的含氮化合物，多以雜環(huán)形式存在，如吡啶、吡咯、喹啉、吲哚等，它們對(duì)裂化催化劑的活性，產(chǎn)品質(zhì)量都有嚴(yán)重影響。在加氫條件下，可將它們轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的烴類和氨，其反應(yīng)如下：烷基胺加氫 吲哚加氫 吡啶加氫 喹啉加氫 （3）加氫脫氧反應(yīng)加氫原料中的含氧化合物含量遠(yuǎn)低于硫、氮化合物。氧化物的存在形式包括苯酚類、呋喃類、醚類、羧酸類。其脫氧反應(yīng)方程式如下：環(huán)烷酸加氫：酚類加氫：呋喃加氫：（4）、烯烴加氫飽和烯烴在加氫精制催化劑上的反應(yīng)是很容易發(fā)生的，其反應(yīng)速率很快并且是一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)。反應(yīng)方程式如下：鏈烯烴飽和： RCH=CH2 + H2 RCH2CH3 環(huán)烯烴飽和：(5)、芳烴加氫飽和稠環(huán)芳烴的第一個(gè)芳香環(huán)的加氫反應(yīng)速度比苯快，但第二、第三環(huán)繼續(xù)加氫時(shí)的反應(yīng)速度依次急劇下降，芳香烴上帶有烷基側(cè)鏈會(huì)使芳香烴的加氫更困難。苯加氫萘加氫菲加氫（6）加氫脫金屬油品中的重金屬有機(jī)化合物(如砷、銅、汞、鉛等)在高溫并有催化劑的作用下，被氫還原分解為重金屬，然后被催化劑吸附脫除。在加氫反應(yīng)過(guò)程中，除上述化學(xué)反應(yīng)外，還有脫鹵素、裂解縮合等反應(yīng)，聚合反應(yīng)會(huì)在催化劑上形成積炭，降低催化劑活性。 影響柴油加氫精制反應(yīng)的主要因素影響加氫反應(yīng)的因素，除原料油性質(zhì)和催化劑性能外，主要有反應(yīng)溫度、壓力、空速及氫油比等。： 對(duì)于不同的原料、不同的催化劑，反應(yīng)的活化能不同，溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響也不同?；罨茉礁撸岣叻磻?yīng)溫度時(shí)反應(yīng)速度提高的也越快。但是由于加氫處理反應(yīng)是放熱反應(yīng)，從化學(xué)平衡上講，提高反應(yīng)溫度回減少正反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率，對(duì)正反應(yīng)不利。不過(guò)脫硫反應(yīng)在常規(guī)工業(yè)加氫反應(yīng)溫度不受熱力學(xué)控制，因此提高溫度脫硫速率增加對(duì)硫、氮雜環(huán)化合物的氫解要受加氫平衡的限制，在不同壓力下存在極限反應(yīng)溫度，超過(guò)這一極限溫度，脫硫、脫氮的轉(zhuǎn)化率會(huì)下降。芳烴加氫屬于可逆反應(yīng)，溫度過(guò)高會(huì)發(fā)生單環(huán)或雙環(huán)環(huán)烷烴脫氫反應(yīng)，從而使十六烷值降低。柴油加氫精制的操作溫度，在通常的壓力范圍內(nèi)，一般控制在300400℃,操作溫度的提高有利于轉(zhuǎn)化率的提高。：反應(yīng)壓力的影響是通過(guò)氫分壓來(lái)體現(xiàn)的。系統(tǒng)的氫分壓高低決定于操作壓力、氫油比、循環(huán)氫純度及原料油的性質(zhì)。P氫氣 = P系統(tǒng) 系統(tǒng)氫氣體積濃度壓力是影響柴油加氫精制的主要因素，但是壓力對(duì)柴油加氫精制深度的影響比較復(fù)雜，因?yàn)樵诓裼图託渚茥l件下，原料可能是氣相，也可能是氣液混合相。對(duì)原料是氣相的加氫精制過(guò)程，提高反應(yīng)壓力，導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，從而增加了加氫精制的深度。特別是氮的脫除率有較明顯的提高。壓力變化對(duì)脫硫無(wú)較大的影響。由于脫氮的反應(yīng)速度較小，在加氫精制含氮原料時(shí)，常常采用提高壓力或降低空速的方法，達(dá)到較好的脫氮效果。而且系統(tǒng)總壓力增加，相應(yīng)氫分壓增加，可有效地抑制催化劑表面積炭前身物的生成，有利于催化劑的使用壽命。當(dāng)加氫精制壓力提高到反應(yīng)系統(tǒng)出現(xiàn)液相時(shí)，操作壓力繼續(xù)升高，加氫精制效果將變壞。這是由于催化劑表面擴(kuò)散速度控制了反應(yīng)速度。操作壓力升高的同時(shí)也使催化劑表面的液膜加厚，使氫氣在催化劑內(nèi)擴(kuò)散困難而降低反應(yīng)速度。采用提高氫油比的方法來(lái)提高氫分壓，加氫精制的深度會(huì)出現(xiàn)一個(gè)最大值。這是由于氫分壓的提高有利于原料的汽化，降低了催化劑表面液膜的厚度，提高了反應(yīng)速度。，操作壓力的提高有利于加氫精制深度的提高。另外，加氫精制反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)必須保持一定范圍的硫化氫分壓，否則硫化態(tài)NiW（Mo）組分會(huì)因失硫而降低活性；但過(guò)高的硫化氫分壓會(huì)降低系統(tǒng)氫分壓，影響加氫精制效果，而且從加氫脫硫的反應(yīng)機(jī)理角度，生成的硫化氫與作為反應(yīng)物的硫化氫在催化劑的活性中心上競(jìng)爭(zhēng)吸附，影響硫化物的加氫脫硫。一般高壓加氫應(yīng)保持500μg/g以上的硫化氫濃度，對(duì)硫含量較低的原料，不能保持系統(tǒng)硫化氫含量的應(yīng)向系統(tǒng)補(bǔ)硫。硫化氫濃度大于10000μg/g，應(yīng)置換。：空速是控制加氫深度的一個(gè)重要參數(shù)，指每小時(shí)每立方米催化劑所處理的原料體積數(shù)?？账俳档?，反應(yīng)物與催化劑的接觸時(shí)間延長(zhǎng)，精制深度加深，床層溫度上升，耗氫增加；但設(shè)計(jì)空速過(guò)低，反應(yīng)容積利用率太低，降低了生產(chǎn)能力，增加了設(shè)備投資。在加氫精制過(guò)程中，空速增加，催化劑表面積炭加快，尤其含氮量高的油品，在高空速下，由于氮化物在催化劑表面的優(yōu)先吸附、積累、縮合成積碳前身物，加劇催化劑活性衰退。：氫油比是通過(guò)催化劑床層氫氣與原料油的體積比（m3N/m3原料油）。在壓力、空速一定時(shí)，氫油比影響反應(yīng)物與生成物的氣化率、氫分壓以及反應(yīng)物與催化劑的實(shí)際接觸時(shí)間，對(duì)轉(zhuǎn)化率有較大影響。提高氫油比可降低催化劑表面積炭速度，為此加氫過(guò)程中所用的氫油比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)化學(xué)反應(yīng)所需的數(shù)值。大量的循環(huán)氫和冷氫可以提高反應(yīng)系統(tǒng)的熱容量，從而減少反應(yīng)溫度變化的幅度，有效地將反應(yīng)熱帶出反應(yīng)器，緩和反應(yīng)器床層的溫升。從而抑制生焦反應(yīng)，保護(hù)催化劑；同時(shí)也起到熱載體的作用，減少反應(yīng)器床層內(nèi)的溫升，提高氫油比即提高了氫分壓、降低了烴類分壓，有利于抑制催化劑上積碳，延長(zhǎng)催化劑使用壽命。