【文章內(nèi)容簡介】 案是一種投資較少，工藝成熟的重油輕質(zhì)化加工工藝。重油延遲焦化所產(chǎn)油品經(jīng)加氫后，可做成品燃料油高傲組分。延遲焦化蠟油20℃、%（m/m）、含氮、%（m/m），可作為遼寧佳興鴻泰石油化工有限公司催化裝置的原料。延遲焦化干氣中含有較高的H2S組分，考慮到環(huán)保要求，在加工流程中考慮了處理延遲焦化干氣的氣體脫硫及硫磺加收裝置。由于本方案延遲焦化所產(chǎn)石油焦為低硫焦，且數(shù)量不大，可以考慮出售，如果一時(shí)打不開市場，也可作燃料摻入煤中供附近的熱電廠使用。物料名稱收率wt%產(chǎn)量104t/a備 注凝析油干 氣溶劑油鍋爐燃料油蠟 油石油焦小 計(jì)9393 產(chǎn)品性質(zhì)溶劑油、鍋爐燃料油項(xiàng) 目單位溶劑油燃料油蠟油密度（20℃）g/cm3凝點(diǎn)℃/1618實(shí)際膠質(zhì)mg/100ml18478/Cm%Hm%Sm%Nm%3401808閃點(diǎn)℃/95204溴價(jià)GBr/100ml/酸度mgKOH/100ml殘?zhí)縨%餾程IP℃4821431310%℃8123235530%℃11025436950%℃13227738570%℃14930239990%℃169334431EP℃185355/ 工藝技術(shù)方案 焦炭塔直徑的選擇焦炭塔是延遲焦化裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一。焦炭塔的大小主要取決于裝置的處理能力、原料性質(zhì)、操作循環(huán)比、操作溫度及壓力、生焦時(shí)間等。在原料性質(zhì)、加工能力確定后，通常根據(jù)循環(huán)比、操作壓力、生焦時(shí)間來確定焦炭塔的尺寸。~（g）,低壓操作雖然可以提高液收，但裝置的投資會增加。生焦時(shí)間在國外普遍采用16~18小時(shí)，國內(nèi)大都是24小時(shí)，本設(shè)計(jì)按國內(nèi)水平仍采用24小時(shí)。由上可以看出，對焦炭塔尺寸的確定有調(diào)節(jié)的主要是循環(huán)比。根據(jù)重油的特點(diǎn)，由石油化工科學(xué)研究院試驗(yàn)確定，該延遲焦化裝置的設(shè)計(jì)采用大循環(huán)比，其主要目的是減少質(zhì)量較差只能作為燃料油的延遲焦化蠟油產(chǎn)率和防止彈丸焦的生產(chǎn)。根據(jù)有關(guān)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，~。本設(shè)計(jì)對不同的循五比分別計(jì)算了焦炭塔的直徑，，焦炭塔的直徑采用φ8400，但焦炭塔的高度略有增加。大循環(huán)比操作產(chǎn)品分布好，但設(shè)備投資大，能耗高。低循環(huán)比操作產(chǎn)品分布差，但設(shè)備投資少，能耗低。不同循環(huán)比下的產(chǎn)品分布對比數(shù)據(jù)項(xiàng)目104t/a收率/wt%104t/a富氣溶劑油燃料油蠟油石油焦合計(jì)100100100100104t/a，104t/a，104t/a。%。不同循環(huán)比下的設(shè)備對比數(shù)據(jù)項(xiàng)目~規(guī)格重量及說明規(guī)格重量及說明焦炭塔φ880023000247t/臺φ840024500235t/臺放空塔φ40003021195t/臺φ40001700085t/臺高壓水泵P=P=高壓膠管P=42MPaP=32MPa除焦控制閥P=42MPaP=32MPa四通閥DN250DN250電動球閥DN250氣動閘閥DN300φ8800焦炭塔國內(nèi)使用經(jīng)驗(yàn)較少，相應(yīng)的材料、水力除焦機(jī)械設(shè)備還未國產(chǎn)化，使用引進(jìn)率較高。φ8400焦炭塔國內(nèi)使用經(jīng)驗(yàn)較多，相應(yīng)的材料水力除焦機(jī)械設(shè)備基本已實(shí)現(xiàn)車產(chǎn)化，相對可節(jié)省給1000萬元投資。綜合產(chǎn)品分布和設(shè)備投資的比較結(jié)果，~，焦炭塔采用φ8400直徑，設(shè)備投資少，燃料消耗也減少約3000t/a，可以作到適時(shí)投入、適時(shí)產(chǎn)出。 工藝技術(shù)特點(diǎn)a、采用一爐二塔的工藝路線。加熱爐采用國內(nèi)技術(shù)先進(jìn)的雙幅射室多火嘴臥管立式爐，并采用雙面輻射、多點(diǎn)注汽、雙向燒焦等技術(shù)。加熱爐的爐效率可達(dá)90%。加熱爐火嘴采用扁平焰、低NOx火嘴，以減少環(huán)境污染。b、分餾塔底油部分換熱，控制塔底油溫度穩(wěn)定。c、采用循環(huán)油汽液相錯(cuò)流接觸洗滌技術(shù)，以減少蠟油焦粉夾帶。d、采用高效的條型浮閥塔板，提高塔分餾的彈性，使之更適合優(yōu)化分餾塔的操作工況。設(shè)燃料油、中段、蠟油和原料重油的換熱，盡可能的利用分餾塔的地剩熱來加熱原料，提高熱利用率。同時(shí)由于原料和燃料油、中段、蠟油均有換熱，便于分餾塔取熱比例的調(diào)整和換后重油溫度的控制。在工藝流程設(shè)計(jì)中，采用分餾塔內(nèi)直接換熱和餾份油外循環(huán)的技術(shù)調(diào)節(jié)循環(huán)比。e、采用一段塔式油吸收的密閉放空技術(shù)，減少焦炭塔吹汽對環(huán)境的污染，以及污油的回用。f、設(shè)焦炭塔的注消泡劑設(shè)施，降低泡沫層高度減少焦粉夾帶。為準(zhǔn)確檢測焦炭塔的焦炭及泡沫層高度，設(shè)置中子料位計(jì)，準(zhǔn)確確定注入消泡劑的時(shí)間。g、焦炭塔采用無堵焦閥暖塔工藝流程，縮短了焦炭塔的油氣預(yù)熱時(shí)間，避免了堵焦閥時(shí)預(yù)熱甩油拿不凈，切換四通閥引起突沸問題。h、加熱爐采用空氣預(yù)熱器預(yù)熱空氣，提高爐子的熱效率。設(shè)加熱爐的余熱回收系統(tǒng)、加熱爐進(jìn)料量和爐膛溫度檢測與燃料氣控制的“本安型”聯(lián)鎖控制。i、焦炭塔采用雙塔單井架水式除焦方式，節(jié)省約20%的鋼材。j、焦炭塔水力除焦系統(tǒng)采用先進(jìn)的PLC安全自保聯(lián)鎖系統(tǒng)。該技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)水力除焦工作的順利進(jìn)行和安全操作。k、延遲焦化富氣采用壓縮一級吸收脫硫的工藝技術(shù)方案，減少富氣中輕烴的夾帶，以利于脫硫的安全操作。l、冷焦水處理部分采用罐式隔油分離、旋流離心分離罐和密閉冷卻的工藝技術(shù)，減少占地和環(huán)境污染。m、切焦水處理部分采用高速離心分離、過濾、罐式貯存等技術(shù)，減少占地和環(huán)境污染。n、急冷油采用中段回流油，減少大油氣管線的結(jié)焦。項(xiàng) 目單位數(shù) 值備 注焦炭塔頂壓力MPa(g)~循環(huán)比R~焦炭塔塔頂溫度℃440~450焦炭塔塔底溫度℃488~495油氣入分餾塔溫度℃415~420原料進(jìn)裝置溫度℃95加熱爐輻射出口溫度℃496~500分餾塔頂壓力MPa（g）塔頂溫度℃~115頂循抽出溫度℃~148燃料油抽出溫度℃~235中段抽出溫度℃~295蠟油抽出溫度℃~340 工藝流程 延遲焦化部分延遲焦化原料進(jìn)入裝置界區(qū)后，首先經(jīng)過頂循原料油換熱器、燃料油換熱器分別與頂循油、燃料油換熱至130℃左右，通過電脫鹽罐脫鹽脫水后，然后與延遲焦化柴油換熱，入原料油緩沖罐，原料由原料泵抽出，先后經(jīng)原料中段回流換熱器、蠟油原料油換熱器后進(jìn)入分餾塔下段換熱區(qū)，在此與來自焦炭塔的熱油氣（415℃）接觸換熱，原料油中蠟油以上重餾份與熱油氣（415℃）中的被冷凝的循環(huán)油一起流入塔底，用加熱爐進(jìn)料泵抽出打入加熱爐的對流段，流經(jīng)輻射段被快速升溫到500℃，然后經(jīng)四通閥入焦炭塔底部。在換熱段上部設(shè)噴淋設(shè)施，使上升油氣與噴淋油錯(cuò)向流動洗滌，以除去焦粉。循環(huán)油和原料油中輕蠟油以上餾份，在焦炭塔內(nèi)由于高溫長停留時(shí)間，產(chǎn)生裂解、縮合等一系列反應(yīng)，最后生成富氣、溶劑油餾份、燃料油餾份、蠟油等液體產(chǎn)品和石油焦。焦炭結(jié)聚在塔內(nèi)。高溫油氣經(jīng)燃料油餾份急冷后，流入分餾塔換熱板下。從焦炭塔頂流出的熱油氣入分餾塔換熱段，與原料油直接換熱后，冷出的循環(huán)油落入塔底，其余大量油氣升經(jīng)五層換熱板及噴淋油錯(cuò)向流動洗滌后進(jìn)入集油箱以上分餾段。從下往上分餾出蠟油、燃料油餾份、溶劑油餾份和富氣。分餾塔蠟油集油箱的蠟油由蠟油泵抽出，經(jīng)蠟油原料換熱器，換熱后分成二股物流：一股返向分餾塔作集油箱上回流，另一股先后流經(jīng)蠟油蒸汽發(fā)生器、蠟油脫氧水換熱器、蠟油軟化水換熱器。其余又經(jīng)后冷器冷到80℃送出裝置，蠟油集油箱下用240℃或340℃熱回流。中流回流從11層板抽出，由中段回流泵壓送后，經(jīng)中段回流換熱器，換熱后返回14層板作回流。燃料油餾份從第17層板由柴油泵抽出，先后經(jīng)燃料油原料油換熱器，再生塔底重沸器，又經(jīng)燃料油富吸收油換熱器，再經(jīng)燃料油后冷器冷到55℃后分為二股；一部分為燃料油餾份出裝置去加氫裝置進(jìn)行后續(xù)加工，另一部分經(jīng)吸收燃料油冷卻器冷到40℃，經(jīng)燃料油吸收泵打入燃料油吸收塔作為干氣吸收劑用。自燃料油吸收塔底返回的富吸收燃料油經(jīng)與燃料油換熱后，作為分餾塔燃料油回流。為了保證來自系統(tǒng)的脫硫燃料氣入加熱爐火嘴前不帶凝液，燃料氣先與分餾塔頂回流經(jīng)換熱器換熱，經(jīng)與燃料氣換熱或旁路后的頂回流由頂回流泵壓送到頂回流空冷器冷卻到60℃返回到第31層，控制塔頂溫度。塔頂油氣經(jīng)塔頂空冷器，后冷器冷卻到40℃流入分餾塔頂油氣分離罐，溶劑油餾份可由泵送出裝置進(jìn)行后續(xù)加工。延遲焦化富氣經(jīng)壓縮機(jī)入口分液罐后進(jìn)入富氣壓縮機(jī)。焦炭塔吹汽、冷焦產(chǎn)生的大量高溫蒸汽及少量油氣進(jìn)入接觸冷卻塔，從頂部打入蠟油餾份，洗滌下油氣中的燃料油餾份。塔底重油用泵抽出，送經(jīng)水箱冷卻器冷卻后，一部分作為重油段頂回流?？刂祈敳繗庀鄿囟?80℃左右，另一部分在液面控制下送出裝置或回?zé)?。重油段頂油氣及大量蒸汽直接進(jìn)入空冷器。重油段增設(shè)重沸脫水器，回用裝置及焦化廠污油。當(dāng)來自焦炭塔的氣相溫度低時(shí)，頂部水蒸汽及少量輕烴經(jīng)空冷器、后冷器冷到40℃進(jìn)入塔頂氣液分離罐，分出的污水由泵送入冷焦水池或作水洗段頂回流，并可送往酸性水汽提單元處理。不凝氣排入瓦斯放火矩系統(tǒng)。本部分相關(guān)的工藝流程見附圖說明。 壓縮吸收脫硫部分，然后經(jīng)富氣冷卻器，冷卻到60℃后，又進(jìn)入冷卻器，冷卻到40℃進(jìn)入富氣分液罐，分液后的氣體進(jìn)入燃料油吸收塔經(jīng)燃料油吸收，脫去C5組份，吸收塔頂流出干氣去氣體脫硫塔，塔底吸收燃料油在塔底液面控制下自壓返回分餾塔作回流。脫硫后干氣作爐用燃料氣，多余氣體并入瓦斯管網(wǎng)。來自再生塔的貧液經(jīng)貧液富液換熱器、貧液冷卻器冷卻到40℃。流入溶劑貯罐，然后用脫硫貧液泵抽出壓送經(jīng)貧液過濾器后進(jìn)入脫硫塔，另一部分送往硫橫回收單元作脫硫溶劑。再生塔頂酸性氣經(jīng)再生塔頂冷凝后氣液兩相流入再生塔頂回流罐分液，酸性氣經(jīng)壓控去硫磺回收單元，酸性冷凝水作再生塔頂洗滌回流用。再生塔底重沸器用燃料油加熱。本部分相關(guān)的工藝流程見附圖說明。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括延遲焦化部分、壓縮吸收部分、氣體脫硫部分、高壓水泵及水力除焦部分和冷、切焦水處理部分。由于介質(zhì)具有易燃，易爆，易腐蝕等特點(diǎn)，因此對裝置的自動控制水平提出了很高的要求，不僅要求控制系統(tǒng)具有先進(jìn)性，更應(yīng)具有安全性和可靠性。為了滿足延遲焦化裝置對自動化的要求，自動控制系統(tǒng)將采用具有國際先進(jìn)水平的分散型控制系統(tǒng)DCS，利用其生動的人機(jī)界面和豐富的控制運(yùn)算功能，對確保裝置連續(xù)生產(chǎn)的工藝參數(shù)均集中在控制室進(jìn)行控制、指示、記錄。對一些操作中變化較大，較重要工藝參數(shù)設(shè)有超限報(bào)警。所有轉(zhuǎn)動設(shè)備的啟停信號也均送至DCS進(jìn)行指示。DCS具有顯示全面、直觀、控制可靠、優(yōu)質(zhì)，操作方便、準(zhǔn)確，與根據(jù)延遲焦化裝置特點(diǎn)選用的一次儀表相配合，使全裝置能夠安全、平穩(wěn)、長周期、滿負(fù)荷和高質(zhì)量的運(yùn)行，為裝置的先進(jìn)控制、優(yōu)化控制和信息管理建立基礎(chǔ)，并且為全廠實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和生產(chǎn)管理創(chuàng)造條件。延遲焦化加熱爐是裝置的核心設(shè)備，為延遲焦化加熱爐設(shè)置的安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，能夠保證延遲焦化加熱爐的安全。安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)安全等級符合TUV和AK6級。對裝置進(jìn)料、產(chǎn)品、蒸汽、水等經(jīng)濟(jì)核算指標(biāo)按不同要求設(shè)有流量累積指示。壓縮機(jī)及高壓水泵的控制及聯(lián)鎖系統(tǒng)隨設(shè)置成套。在可能泄漏而聚可燃?xì)怏w和有毒氣體的地方，設(shè)有可燃?xì)怏w濃度報(bào)警儀和有毒氣體濃度報(bào)警儀。 主要控制方案延遲焦化加熱爐出口溫度與燃料氣以及空氣組成雙交叉式比率控制。加熱爐輻射段入口設(shè)置流量控制，并設(shè)置低流量報(bào)警及聯(lián)鎖。為防止?fàn)t管局部過熱而結(jié)焦燒壞爐管，部分爐管管壁設(shè)有鎧裝表面熱電偶檢測。在焦炭塔上、中、下部位設(shè)置雙套料位監(jiān)測，分別設(shè)置中子料位計(jì)和表面熱電偶，中子料位計(jì)可直接顯示焦炭塔內(nèi)的料位，表面熱電偶監(jiān)測焦炭塔表面溫度可間接反映塔內(nèi)料位的變化，以便及時(shí)采取措施，防止塔內(nèi)料位過高。加熱爐設(shè)氧化鋯分析儀，對加熱爐煙氣中的O2含量進(jìn)行監(jiān)測。在所有測量介質(zhì)為重油的塔和罐的液位一律設(shè)置雙套遠(yuǎn)傳液位計(jì)，增加一次儀表的可靠性。加熱爐注汽管設(shè)流量控制。接觸冷卻塔頂溫度由回流量串級控制，塔底液位由污油外甩量控制。設(shè)置必要的可燃?xì)怏w和有毒氣體報(bào)警器，并在DCS上指示報(bào)警。 主要儀表選型 DCS控制系統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)硬件配置操作站4臺工程師站1臺報(bào)警打印機(jī)1臺報(bào)表打印機(jī)1臺激光打印機(jī)1臺安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)硬件配置SOE站1臺工程師站1臺事故報(bào)警打印機(jī)1臺燈屏及按鈕操作臺2臺控制柜、端子柜按安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)配置安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)模擬量輸入20點(diǎn)數(shù)字量輸入60點(diǎn)數(shù)字量輸出40點(diǎn)控制柜、端子柜、安全柵柜按DCS控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)配置DCS控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)檢測回路控制回路模擬量輸入196點(diǎn)模擬量輸入112點(diǎn)熱電偶輸入220點(diǎn)熱電偶輸入36點(diǎn)脈沖量輸入12點(diǎn)脈沖量輸入176點(diǎn)數(shù)字量輸入150點(diǎn)數(shù)字量輸入20點(diǎn)溫度儀表、壓力儀表、流量儀表、液位儀表、就地液位分析儀表、調(diào)節(jié)閥、安全柵。加熱爐設(shè)置氧含量分析儀。安全柵選用齊納式安全柵。本次設(shè)計(jì)設(shè)置一個(gè)控制室，共兩層，每一層面積為2715（m）,下層分別設(shè)有控制室、機(jī)柜室、工程師室、UPS室及空調(diào)機(jī)室等，上層設(shè)置必要的辦公設(shè)施和控制室的其它輔助設(shè)施。 儀表供電儀表用電由一套380VAC 50HZ 30KW不間斷電源為DCS、聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)及其它儀表供電，另一套為24VDC冗余電源，容量為3KW