【正文】 12Cr2Mo1R（ H） +堆焊（ 309L+347） 12Cr2Mo1R（ H） +堆焊（ 309L+347） T P 321 E103 熱高分氣與混氫換熱器 DFU11002723. 3/192I 14Cr1MoR（ H） +堆焊（ 2507 雙相鋼） 14Cr1MoR（ H） 2507 雙相鋼 這 4 臺(tái)換熱器均采用雙殼程隔膜密封結(jié)構(gòu)。經(jīng)過慎重的計(jì)算和比較并結(jié)合我們在高壓加氫裝置方面的設(shè)計(jì)和使用經(jīng)驗(yàn)，最終確定這五臺(tái)換熱器采用隔膜密封結(jié)構(gòu)型式。 高壓容器及塔器 本裝置有 3 臺(tái)高壓容器和 1 座高壓塔， 其中一臺(tái)為熱高壓分離器（ D103），其操作條件為高溫、高壓、臨氫及硫化氫介質(zhì)，主材選用 ，內(nèi)部堆焊 309L+347 雙層不銹鋼防腐層。根據(jù)已有的使用經(jīng)驗(yàn)，管箱材質(zhì)選用 Q345R(HIC)鋼，翅片管基管采用 10無縫鋼管，并在每管程進(jìn)口處內(nèi)襯 300mm 長的 316L 管。哈空調(diào)等國 內(nèi)少數(shù)空冷器制造廠已經(jīng)具備較為豐富的制造這種高壓空冷器的經(jīng)驗(yàn) 。 反應(yīng)進(jìn)料加熱爐（ F101） 該爐采用雙室雙面輻射水平管純輻射箱式爐爐型，熱負(fù)荷為 。輻射室和對(duì)流室分別用于加熱不同的工藝介質(zhì)。 余熱回收系統(tǒng) 為了有效地利用煙氣余熱，提高加熱爐熱效率， F10 F201 共用一套煙氣余熱回收系統(tǒng)；煙氣余熱回收系統(tǒng)由空氣預(yù)熱器、煙氣引風(fēng)機(jī)、空氣送風(fēng)機(jī)、鋼煙 囪、吸風(fēng)口及煙風(fēng)道組成。兩加熱爐總體計(jì)算燃料熱效率達(dá) 92%。當(dāng)余熱回收系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可在儀表室遙控打開此密封擋板及各加熱爐爐底風(fēng)道上的氣動(dòng)風(fēng)門，關(guān)閉進(jìn)空氣預(yù)熱器和引風(fēng)機(jī)出口 處的煙道密封擋板，停空氣鼓風(fēng)機(jī)和煙氣引風(fēng)機(jī)，將系統(tǒng)改為自然通風(fēng)操作。 3） 各加熱爐煙氣中氧含量由空氣鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制其在～ 3%左右。 5） 有關(guān)溫度、壓力、煙氣含氧量分析等詳見儀表專業(yè)設(shè)計(jì)文件。同時(shí)每個(gè)燃燒器的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥，用于控制進(jìn)入每個(gè)燃燒器的進(jìn)風(fēng)量。正常操作時(shí)進(jìn)分餾塔底重沸爐（ F201）的水平煙道密封擋板和進(jìn)空氣預(yù)熱器煙道密封擋板應(yīng)處于全開位置，由調(diào)節(jié)擋板及引風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制各加熱爐爐膛壓力在～ 20Pa。余熱回收系統(tǒng)中所有煙道均采用單層隔熱澆注料作為襯里，而熱風(fēng)道和引風(fēng)機(jī)則采用巖棉板＋ 。 為提高換熱效率，同時(shí)避免發(fā)生露點(diǎn)腐蝕，空氣預(yù)熱器采用鑄鐵板式預(yù)熱器，并設(shè)置了空氣旁通風(fēng)道。爐管材質(zhì)均為碳 180萬噸 /年 柴油 加氫裝置 可行性研究 20 鋼。由于管內(nèi)被加熱的工藝介質(zhì)為 H2+柴油且 含 H2S，操作溫度、壓力較高，所以輻射爐管材質(zhì)為 ASTM A312 TP321。采用余熱回收系統(tǒng)后 的 總體 計(jì)算燃料 熱效率 可達(dá) 92%。這種結(jié)構(gòu)的高壓空冷器已在國內(nèi)許多加氫裝置上應(yīng)用。 高壓空 冷器 本裝置共有 4 片高壓空冷器。 1)對(duì)于雙殼程換熱器，筒體的橢圓度和直線度均要求極高，而殼體內(nèi)壁又需要堆焊不銹鋼，堆焊過程中筒體可能會(huì)產(chǎn)生收縮和變形，筒節(jié)組對(duì)時(shí)也會(huì)存在錯(cuò)邊和同心度的偏差等問題，因此要求筒體內(nèi)壁堆焊后機(jī)加工為好。對(duì)螺 紋鎖緊環(huán)換熱器，它的傳熱效率高，密封性能好，即使在操作過程中發(fā)生壓力和溫度波動(dòng)的情況下也不易發(fā)生泄漏，若有內(nèi)漏、外漏時(shí)均可現(xiàn)場上緊，長期運(yùn)行可靠 ,國內(nèi)已有設(shè)計(jì)、制造、使用等成熟經(jīng)驗(yàn)；但其制造費(fèi)用較高，機(jī)加工要求也非常高，有一定的制造難度，螺紋環(huán)加工精度不高時(shí)，拆裝較麻煩；直徑較大時(shí)重量較隔膜密封換熱器重?，F(xiàn)場組焊的技術(shù)目前比較成熟 。熱電偶可采用器壁開小口套管型式，無需法蘭連接，節(jié)省了熱電偶與反應(yīng)器殼體的大量焊接工作量，同時(shí)也方便了反應(yīng)器的運(yùn)輸。 反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè) 特點(diǎn)。 表 加氫精制反應(yīng)器 板焊 許 用應(yīng)力 [σ ]t（ Mpa） 計(jì)算厚度δ （ mm） 設(shè)計(jì)厚度δ n （ mm） 125 設(shè)備殼體重量（噸 ) 335 以當(dāng)前國內(nèi)加氫反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)水平，這種材質(zhì)可采用鋼板卷制焊接。 加氫精制反應(yīng)器 裝置中加氫精制反應(yīng)器 (R101)操作溫度高、壓力高，材料特 殊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)、制造要求高，反應(yīng)器直徑大（φ 4000x16100T/T），噸位重，占靜設(shè)備投資的比例也大。其中一部分作為塔頂回流，另一部分再經(jīng)過水冷冷卻至 40℃ 作為 石腦油送出裝置外。冷低分氣送至 蠟油加氫 裝置處理。為防止反應(yīng)生成的銨鹽在低溫下結(jié)晶堵塞熱高分氣空冷器管束，在熱高分氣空冷器前注入除鹽水以洗去銨鹽。 3. H2S 和 NH3 分布在含硫污水、低分氣、酸性氣中； 主要操作條件 1） 反應(yīng)器 項(xiàng) 目 初期 末期 冷高分壓力 ， MPa 反應(yīng)器入口氫油體積比 300 催化劑體積空速， h1 反應(yīng) 器入口溫度， ℃ 322 355 催化劑床層 1 2 1 2 催化劑床層入口溫度， ℃ 322 346 355 372 催化劑床層出口溫度， ℃ 346 366 377 389 床層溫升， ℃ 24 19 22 17 總溫升， ℃ 44 39 平均反應(yīng)溫度， ℃ 347 375 2） 反應(yīng)進(jìn)料加熱爐 入口溫度 ，℃ 331 出口溫度 ，℃ 355 入口壓力 ， MPa(g) 出口壓力 ， MPa(g) 180萬噸 /年 柴油 加氫裝置 可行性研究 15 3） 分餾塔底重沸爐 入口溫度 ，℃ 345 出口溫度 ，℃ 357 入口壓力 ， MPa(g) 出口壓力 ， MPa(g) 4） 硫化氫汽提塔 (C201) 塔頂壓力， MPa(g) 塔頂溫度，℃ 113 進(jìn)料溫度，℃ 220 5） 產(chǎn)品分餾塔 (C202) 塔頂壓力， MPa(g) 塔頂溫度，℃ 174 進(jìn)料溫度，℃ 265 180萬噸 /年 柴油 加氫裝置 可行性研究 16 5. 工藝流程簡述 反應(yīng)部分 原料油自裝置外來進(jìn)入原料油緩沖罐，經(jīng)原料油泵加壓后與精制柴油換熱后進(jìn)入自動(dòng)反沖洗過濾器，過濾后進(jìn)入濾后原料緩沖罐，再由反應(yīng)進(jìn)料泵抽出升壓后與混氫混合，先與加氫精制反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行換熱，再經(jīng)反應(yīng)進(jìn)料加熱爐加熱至要求溫度；循環(huán)氫與新氫混合后與熱高分氣換熱升溫后原料油混合。 分餾部分采用雙塔汽提方案。 催化劑采用濕法預(yù)硫化，器外再生。 國外催化劑普遍 180萬噸 /年 柴油 加氫裝置 可行性研究 12 采用干法硫化。 國外柴油加氫技術(shù)概況 國外柴油加氫技術(shù)到七十年代就已經(jīng)得到普遍應(yīng)用 ,催化劑已經(jīng)商品化。直餾柴油的芳烴含量較少，十六烷值較高，但常常硫含量較高 。全國各個(gè)石化公司的煉廠幾乎都有幾套加氫精制裝置，它已成為煉廠不可缺少的重要而常見的工藝裝置之一。 表 催化劑性質(zhì) 催化劑和保護(hù)劑 FZC105/FZC106/FHRS 捕硅劑 /FHUDS6 裝填體積， m3 裝填密度， t/m3 裝填重量， t 上下床層 催化劑比例， % 40 60 180萬噸 /年 柴油 加氫裝置 可行性研究 11 3. 工藝技術(shù)路線的選擇 國內(nèi)外技術(shù)狀況及進(jìn)展 近年來，隨著環(huán)保要求越來越嚴(yán)，國內(nèi)外對(duì)柴油產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高，加氫精制工藝作為清潔燃料的主要生產(chǎn)手段，應(yīng)用越來越普遍，技術(shù)也越來越成熟。 原料 原料油 本 裝置 原料為焦化石腦油、催化柴油、直餾柴油、航煤和脫硫抽提石腦油的混合油 。 項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（所得稅后）為 %，項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（所得稅后）為 12651 萬元，項(xiàng)目投資回收期為 年（含建設(shè)期 2 年），資本金內(nèi)部收益率為 %， 各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好于行業(yè)基準(zhǔn)值。 加熱爐煙氣，高空排放符合國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；裝置開停工及不正常操作時(shí)排放的烴類氣體密閉排入火炬系統(tǒng)；汽提塔頂不凝氣送出裝置脫硫。 180萬噸 /年 柴油 加氫裝置 可行性研究 6 原料油 本 裝置 原料為焦化 石腦油、催化柴油、 直餾柴油 、航煤和脫硫抽提石腦油 的混合油。 儀表采用 DCS控制系統(tǒng)； 設(shè)備選用技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、性能價(jià)格等比較好的產(chǎn)品，在此基礎(chǔ)上盡量選用國內(nèi)產(chǎn)品，少引進(jìn)國外設(shè)備。 天津分公司柴油質(zhì)量測算表 國五柴油最大產(chǎn)量 數(shù)量，萬噸 /年 比重 S PPM 十六烷值 180 萬噸 /年加氫裂化 2 320 萬噸 /年柴油加氫 0 37 53 130 萬噸 /年蠟油加氫 0 150 120 萬噸 /年加氫裂化 2 180 萬噸 /年柴油加氫（新建） 7 合計(jì) 180萬噸 /年 柴油 加氫裝置 可行性研究 5 剩余柴油產(chǎn)量質(zhì)量 數(shù)量，萬噸 /年 比重 S PPM 十六烷值 180 萬噸 /年加氫裂化 0 2 320 萬噸 /年柴油加氫 37 53 130 萬噸 /年蠟油加氫 150 120 萬噸 /年加氫裂化 0 2 180 萬噸 /年柴油加氫（新建） 0 7 合計(jì) 為此， 2020 年 10 月 9 日，天津分公司、撫順石油化工研究院及 SEI 就天津分公司現(xiàn)有 320萬噸 /年柴油加氫裝置生產(chǎn)國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)柴油原料 油構(gòu)成及新建柴油加氫裝置生產(chǎn)國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)柴油設(shè)計(jì)條件、擬加工原料油構(gòu)成等進(jìn)行討論。該裝置現(xiàn)采用撫順石油化工研究院（以下簡稱 FRIPP）開發(fā)的 FHUDS2催化劑，在原料油與設(shè)計(jì)原料油性質(zhì)相當(dāng)?shù)那闆r下，工業(yè)應(yīng)用兩次標(biāo)定結(jié)果表明可以在空速 產(chǎn)符合歐Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)要求的超低硫柴油。 天津分公司 為本項(xiàng)目提供的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 180萬噸 /年 柴油 加氫裝置 可行性研究 1 180 萬噸 /年 柴油 加氫裝置 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 編 制 李征容 校 對(duì) 薛 楠 審 核 范傳宏 審 定 李 浩 技術(shù)經(jīng)濟(jì)負(fù)責(zé)人 王 淼 項(xiàng)目經(jīng)理 李 杰 總審定 180萬噸 /年 柴油 加氫裝置 可行性研究 2 項(xiàng)目名稱： 180 萬噸 /年 柴油 加氫裝置 建設(shè)單位和負(fù)責(zé)人 ： 天津分公司 編制單位和負(fù)責(zé)人： 中國石化工程建設(shè)公司 劉家明 項(xiàng)目 經(jīng)理 ： 李 杰 項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)負(fù)責(zé)人： 王 淼 項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人： 李 浩 180萬噸 /年 柴油 加氫裝置 可行性研究 3 SEI 參加編制人員 工藝 李征容 薛 楠 范傳宏 工藝安裝 總圖 儲(chǔ)運(yùn) 自控 設(shè)備 機(jī)械 加熱爐 給排水 電工 電信 熱工 采暖通風(fēng) 建筑 結(jié)構(gòu) 環(huán)境保護(hù)及勞動(dòng)安全衛(wèi)生 概算 技術(shù)經(jīng)濟(jì) 180萬噸 /年 柴油 加氫裝置 可行性研究 1 目 錄 1 概述 ........................................................................................................................................... 4 項(xiàng)目編制的依據(jù) ............................................................................................................ 4 項(xiàng)目建設(shè)的背景和意義 ................................................................................................... 4 編制原則 ........................................................................................................................ 5 項(xiàng)目范圍 .........................................................