【正文】 品。 ESD 采用冗余容錯(cuò)的高可靠性可編程邏輯控制（ PLC）實(shí)現(xiàn)。安全檢測系統(tǒng)獨(dú)立于 DCS 單獨(dú)設(shè)置，消防系統(tǒng)由安全專業(yè)負(fù)責(zé)。 啟動手段： 自動或手動打開 ； 聯(lián)鎖內(nèi)容：手動狀態(tài) ，除循環(huán)氫壓縮機(jī)仍暫保持運(yùn)行外，裝置聯(lián)鎖的設(shè)備有： * 新氫壓縮機(jī)停車 ； * 原料油增壓泵停泵 ； * 反應(yīng)進(jìn)料加熱爐熄火。SIS，以下簡稱 ESD）及事故預(yù)報(bào)警、報(bào)警信號，以確保生產(chǎn)操作人員及設(shè)備的安全。 根據(jù)目前儀表自動化技術(shù)不斷更新、儀表自動化水平不斷提高的特點(diǎn)和今后儀表的發(fā)展趨勢，結(jié)合該項(xiàng)目的具體情況，確定本裝置的控制系統(tǒng)采用當(dāng)前技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠的集散控制系統(tǒng)（以下簡稱 DCS），工藝裝置 DCS 的 操作站、控制站及附屬設(shè)備全部置于中心控制室，進(jìn)行集中操作、控制和管理。反應(yīng)部分油從低壓分離器經(jīng)不合格油線出裝置。 之所以不考慮催化劑器內(nèi)再生方式，是為了保護(hù)裝置設(shè)備安全，防止出現(xiàn)反應(yīng)系統(tǒng)高壓設(shè)備被腐蝕破壞，同時(shí)減少堿渣排放量。 分餾塔塔底精制柴油經(jīng)精制柴油泵增壓后與低分油換熱至 100℃左右 ,然后進(jìn)入柴油空冷器冷卻至 50℃后出裝置作為優(yōu)質(zhì)燃料油去罐區(qū)。油相經(jīng)穩(wěn)定塔頂回流泵升壓后大部分作為塔頂回流，小部分作為輕油排入不合格油中出裝置。 從分餾塔頂回流罐來的粗汽油經(jīng)穩(wěn)定汽油（精制石腦油） /粗汽油換熱后進(jìn)入汽油穩(wěn)定塔 。塔底設(shè)重沸爐，塔頂油氣經(jīng)塔頂空冷器和水冷器 冷凝冷卻至 40℃，進(jìn)入分餾塔頂回流罐進(jìn)行氣、油、水三相分離。 低分油經(jīng)精制柴油 /低分油換熱器和反應(yīng)流出物 /低分油換熱器分煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 別與精制柴油、反應(yīng)流出物換熱后進(jìn)入分餾塔 。 冷卻后的反應(yīng)流出物在高壓分離器中進(jìn)行油、氣、水三相分離。自原料油緩沖罐來的原料油經(jīng)加氫進(jìn)料泵增壓后，在流量控制下與混合氫混合，經(jīng)反應(yīng)流出物 /反應(yīng)進(jìn)料換熱器換熱后，然后經(jīng)反應(yīng)進(jìn)料加熱爐加熱至反應(yīng)所需溫度，進(jìn)入加氫改質(zhì)反應(yīng)器。 cm3 餾程 /℃ IBP/10% 175/198 30%/50% 231/264 70%/90% 302/339 95%/EBP 341/359 粘度 (20℃ ) /mm2 1采用三相 (油、氣、水 )分離的立式冷高壓分離器。 采用新型加氫反應(yīng)器分布器技術(shù)，更均勻的分散物流，使催化劑床層的徑向溫差更小。 反應(yīng)進(jìn)料加熱爐采用純輻射型圓筒爐。柴油改質(zhì)目標(biāo)是加氫柴油十六烷值達(dá)到 33以上。 分餾塔系統(tǒng)：采用“分餾塔 +穩(wěn)定 塔”流程 分餾塔設(shè)置重沸爐，使分餾塔具備精餾段和提餾段，實(shí)現(xiàn)汽油與柴油的清晰分割，柴油收率高，與蒸汽汽提操作方式相比，可避免柴油霧濁問題，并因減少水存在量大大減弱或避免了分餾塔頂系統(tǒng)和穩(wěn)定塔頂系統(tǒng)有液態(tài)水存在位置的濕硫化氫腐蝕，利于保證分餾部分的“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”操作。 cm3 餾程 /℃ IBP/10% 175/198 30%/50% 231/264 70%/90% 302/339 95%/EBP 341/359 粘度 (20℃ ) /mm2 三、國內(nèi)外相近加氫技術(shù)現(xiàn)狀 目前國內(nèi)煤焦油加氫處理裝置僅有上海博申提供成 套技術(shù)而建成的一套 5 萬噸 /年裝置。 在保證性能可靠的前提下，降低裝置投資，最大限度實(shí)現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化。 第三章 10 萬噸 /年煤焦油加氫改質(zhì)單元工藝技術(shù)方案 第一節(jié) 工藝技術(shù)方案選擇 一、確定技術(shù)方案的原則 采用上海博申工程技術(shù)有限公司提供的成套工藝技術(shù)。本項(xiàng)目投產(chǎn)后， 10 萬噸 /年煤焦油加氫改質(zhì)單元，生產(chǎn)的的 萬噸 /年輕質(zhì)燃料油及 萬噸 /年石腦油產(chǎn)品，其產(chǎn)量對當(dāng)?shù)丶爸苓吺袌鲂枨蠖裕蓪?shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)劁N售，不存在市場問題。 第三節(jié) 產(chǎn)品市場分析 優(yōu)質(zhì)燃料油作為工業(yè)燃料是一種理想的汽柴 油替代品，廣泛用于電廠、電站、冶煉、鍛壓、鍛造等工業(yè)窯爐進(jìn)行燃燒。 三、年開工時(shí)數(shù) 8000 小時(shí)。總之，本裝置的建設(shè)是必要的，應(yīng)加快建設(shè)速度。 ㈡ 本項(xiàng)目總投資 15849 萬元 (含各種費(fèi)用 )，其中建設(shè)投資 14000萬元。 裝置的氫氣由凈焦?fàn)t氣氫提純單元生產(chǎn)。 裝置界區(qū)外配套的放空火炬及公用工程，由建設(shè)單位負(fù)責(zé)。 利于發(fā)揮已有銷售市場優(yōu)勢和生產(chǎn)管理技術(shù)力量優(yōu)勢 現(xiàn)有煤焦油作為劣質(zhì)燃料油產(chǎn)品已進(jìn)行過長期銷售，已存在許多穩(wěn)定用戶。 從表 211 表可以看出，焦?fàn)t副產(chǎn)燃料油硫含量高、酸度高、膠質(zhì)含量高、安定性差。并且，隨著環(huán)保要求的不斷提高，燃煤爐窯將逐漸淘汰，同時(shí)工業(yè)燃油數(shù)量 將逐步增煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 加。 公司響應(yīng)國家大力提倡的環(huán)保及能源政策，針對煤焦油加氫制油品項(xiàng)目，進(jìn)行了大量 的調(diào)研工作，在優(yōu)先考慮解決企業(yè)環(huán)保問題的情況下，同時(shí)解決了國家能源短缺的難題。該公司由中國科學(xué)院大連化物所聯(lián)合國內(nèi)多名氣體分離技術(shù)專家共同創(chuàng)建。 第二節(jié) 項(xiàng)目建設(shè)的背景及建設(shè)意義 一、建設(shè)單位現(xiàn)狀 ***氣體分離工程有限責(zé)任公司，性質(zhì)為股份制企業(yè)。屬于大連市高科技發(fā)展型企業(yè)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，全國僅用于工業(yè)窯爐使用的柴油就達(dá) 2200 萬噸 /年以上。 廠方提供的原料油性質(zhì)見表 211。根除現(xiàn)有工藝的弊端，搞好區(qū)域環(huán)保，合理利用資源，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 10 萬噸 /年煤焦油加氫改質(zhì)單元、 7000 Nm3/h 凈焦?fàn)t氣氫提純單元聯(lián)合布置，界內(nèi)設(shè)中心控制室、車間辦公室、配電室、分析化驗(yàn)室等。 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 為保證裝置運(yùn)轉(zhuǎn)“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”，關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)充分考慮裝置原料特點(diǎn)。本項(xiàng)目在技術(shù)上是可靠的。 ㈢ 本項(xiàng)目的建設(shè)不僅可以解決副產(chǎn)劣質(zhì)煤焦油污染問題，同時(shí)也可解決部分國內(nèi)油品緊張。加氫裝置實(shí)際處理煤焦油餾分 10 萬噸 /年。 g1 其中： Cu Ca Mg Ni V Fe Na ∑ 第二節(jié) 產(chǎn)品方案 根據(jù) ***焦?fàn)t焦油分析數(shù)據(jù)，本裝置以焦?fàn)t焦油為原料，主要產(chǎn)品石腦油（ C5～ 177℃）硫、氮、烯烴含量及其它雜質(zhì)均很低，可作為石腦油出廠；燃料油（ 177℃）安定性好、硫含量低，可作為優(yōu)質(zhì)燃料油出廠；煤瀝青作為瀝青調(diào)和組分出廠或調(diào)和重質(zhì)燃料油。 根據(jù)周邊地區(qū)市場調(diào)查，僅本地區(qū)工業(yè)燃油即達(dá) 20 萬噸 /年。 7000 Nm3/h 凈焦?fàn)t氣氫提純單元尾氣也可以作為裝置自用燃料。 提高環(huán)保 水平，加強(qiáng)安全措施，環(huán)保設(shè)施與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)。采用加氫改質(zhì)工藝，可完成脫硫、不飽和烴飽和、脫氮反應(yīng)、芳烴飽和，達(dá)到改善其安定性、降低硫含量和降低芳烴含量的目的，獲得優(yōu)質(zhì)石腦油和燃料油。 表 312 177℃汽油餾分性質(zhì) S/?g?g1 N/?g?g1 組成分析 /% 烷 烴 環(huán)烷烴 芳 烴 芳 潛 /% 表 313 177～ 360℃柴油餾分性質(zhì) 密度 (20℃ ) /g 循環(huán)氫脫硫：加氫裝置原料氮含量 7132PPm，硫含量 4369PPm，為氮多硫少的情況，循環(huán)氫硫化氫含量很低，不必設(shè)置投資昂貴的循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)。 六、主要操作條件 根據(jù)建設(shè)單位所提供的原料油分析數(shù)據(jù)及對 產(chǎn)品的要求，裝置的主要操作參數(shù)見表 314。原料油進(jìn)裝置經(jīng)過濾器（反沖洗介質(zhì)為自身原料油），脫除大于 25 微米的固體雜質(zhì)顆粒。 高壓換熱器采用混合原料，提高換熱效率，減少換熱面積。 正常操作反應(yīng)器入口溫度通過調(diào)節(jié)換熱器操作來實(shí)現(xiàn)，第二、第三反應(yīng)器床層入口溫度通過調(diào)節(jié)急冷氫量來控制。 第二節(jié) 產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格 產(chǎn)品性質(zhì) 表 321 177℃汽油餾分性質(zhì) S/?g?g1 N/?g?g1 組成分析 /% 烷 烴 環(huán)烷烴 芳 烴 芳 潛 /% 表 322 177～ 360℃柴油餾分性質(zhì) 密度 (20℃ ) /g 反應(yīng)部分 經(jīng)過預(yù)處理后的煤焦油進(jìn)入加氫原料油緩沖罐，原料油緩沖罐用燃料氣氣封。為了防止反應(yīng)流出物中的銨鹽在低溫部位析出，通過注水泵將沖洗水注到反應(yīng)流出物空冷器上游側(cè)的管道中。高分油相在液位控制下經(jīng)減壓調(diào)節(jié)閥進(jìn)入低壓分離器，其閃蒸氣體排至工廠燃料氣管網(wǎng)。 分餾部分 從反應(yīng)部分來的低分油經(jīng)精制柴油 /低分油換熱器 、反應(yīng)流出物 /低分油換熱器換熱至 275℃左右進(jìn)入分餾塔 。油相經(jīng)分餾塔頂回流泵升壓后一部分作為塔頂回流，一部分作為粗汽油去穩(wěn)定塔。含硫含氨污水與高分污水一起送出裝置。緩蝕劑自緩蝕劑罐經(jīng)緩蝕劑泵注入塔頂管道。 催化劑再生 催化劑在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中將逐漸失去活性，為了使失活的催化劑恢復(fù)活性，本裝置考慮器外 再生方法。 停工時(shí)，原料油緩沖罐中存油經(jīng)不合格油線出裝置。 二 、自動控制水平 根 據(jù) 10 萬噸 /年煤焦油加氫改質(zhì)單元工藝過程的特點(diǎn)、規(guī)模及目前國內(nèi)外儀表生產(chǎn)及應(yīng)用狀況，該裝置所設(shè)計(jì)的儀表自動控制系統(tǒng)將達(dá)到國內(nèi)外同類型裝置的先進(jìn)水平，以實(shí)現(xiàn)集中控制、強(qiáng)化管理、平穩(wěn)操作、安全生產(chǎn)，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，降低能耗，從而使工廠實(shí)現(xiàn)“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”生產(chǎn)操作，提高經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)在市場上的競爭力。 根據(jù)工藝特點(diǎn)和要求，設(shè)置性能可靠、技術(shù)先進(jìn)的緊急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（ ESDamp。 四、主要控制方案 反應(yīng)溫度控制； 反應(yīng)系統(tǒng)壓力控制； 加熱爐出口溫度控制； 高分液位控制； 高分液（界）位控制； 循環(huán)氫壓縮機(jī)控制； 新氫壓縮機(jī)控制； 原料油增壓泵控制 獨(dú)立設(shè)置的裝置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（ ESD） 1) 設(shè)置 MPa/min 自動 /手動緊急泄壓聯(lián)鎖停車系統(tǒng)： 啟動條件： * 循環(huán)氫壓縮機(jī)本機(jī)系統(tǒng)故障停機(jī)； * 循環(huán)氫壓縮機(jī)入口分液罐液位高高。 安全檢測及保護(hù) 除 ESD 系統(tǒng)外，按規(guī)范要求在裝置界區(qū)內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的可燃?xì)怏w及有毒氣體檢測器，并在控制室內(nèi)對可燃?xì)怏w及有毒氣體的濃度進(jìn)行集中監(jiān)視和超限報(bào)警設(shè)置。 ESD 獨(dú)立于 DCS 單獨(dú)設(shè)置，以確保生產(chǎn)裝置、重要機(jī)組和關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的安全。為了保證 ESD 系統(tǒng)的高度可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)將充分考慮如下原則： 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 * 獨(dú)立于 DCS 系統(tǒng)之外； * 事故安全型 ( 失電動作 ) ； * 系統(tǒng)的安全等級與裝置的安全等級相匹配； * 系統(tǒng)由冗余容錯(cuò)功能和結(jié)構(gòu)的可編程邏輯控制器 ( PLC)組成； * 邏輯結(jié)構(gòu)采用子系統(tǒng)塊的連接方式； * 合理考慮輸入 /輸出卡件的冗余配置和現(xiàn)場一次動作元件的冗余設(shè)置； * 有足夠的操作員接口； * 有自動 /半自動 (手動 )靈活的操作手段 ； * 有足夠的旁路維修開關(guān)； * 具有故 障診斷技術(shù)和毫秒級第一事故區(qū)分功能和報(bào)警打印機(jī)； * 可與 DCS 系統(tǒng)通訊； * 注意和確定共模故障源； I/O 總點(diǎn)數(shù)見裝置設(shè)備表。 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 九、主要儀表清單 主要儀表清單（ 參考 ） 序號 儀表名稱 單位 數(shù)量 一 溫度測量儀表 1 雙金屬溫度計(jì) 支 15 2 鎧裝熱電偶 支 90 3 多點(diǎn)熱電偶 支 3 二 壓力表 1 普通壓力表 塊 80 2 膜盒壓力表 塊 10 三 流量儀表 1 法蘭取壓節(jié)流裝置 臺 12 2 普通轉(zhuǎn)子流量計(jì) 臺 12 3 高壓轉(zhuǎn)子流量計(jì) 臺 3 4 高壓法蘭取壓節(jié)流裝置 臺 6 四 液位儀表 1 雙色玻璃板液位計(jì) 臺 25 五 電動單元組合儀表 1 變送器 (1) 智能壓力、差壓變送器 臺 55 (2) 外浮筒液位變送器 臺 18 (3) 高壓外浮筒液位變送器 臺 3 2 安全柵 臺 118 3 報(bào)警設(shè)定器 個(gè) 30 六 分析儀表 1 可燃?xì)怏w檢測報(bào)警儀 點(diǎn) 15 七 執(zhí)行器 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 1 調(diào)節(jié)閥 (含電氣閥門定位器 ) 臺 28 2 自力式調(diào)節(jié)閥 臺 3 3 氣缸閘閥 (含電磁閥 ) 臺 1 4 氣動切斷球閥 (含電磁閥 ) 臺 6 5 高壓調(diào)節(jié)閥 (含電氣閥門定位器 ) 臺 6 6 三通調(diào)節(jié)閥 (含電氣閥門定位器 ) 臺 5 八 儀表盤箱臺 1 安全柵端子柜 臺 2 2 電源柜 臺 1 4 24VDC 直流穩(wěn)壓電源（冗余） 臺 1 5 儀表箱 個(gè) 55 九 DCS(含 PSA) 套 1 十 ESD 套 1 十一 機(jī)組部分控制儀表 第六節(jié) 主要設(shè)備選擇 一、主要