【正文】 壓的有5臺，管程高壓、殼程低壓的有2臺，全部采用U形管結(jié)構(gòu)的換熱器。 為節(jié)約投資，針對不同換熱器的操作條件選擇不同的材質(zhì)，其中反應(yīng)流出物/混合進(jìn)料換熱器為管殼程均在高溫高壓和含氫介質(zhì)中操作的高高壓換熱器，且在工藝流體中含有H2S等腐蝕介質(zhì)，主體材料選用14Cr1Mo(鍛)++，管子選用0Cr18Ni10Ti；反應(yīng)流出物/低分油換熱器主體材料選用16Mn(鍛)++，管子選用0Cr18Ni10Ti；反應(yīng)流出物后冷器主體材料選用16MnR。全部按國內(nèi)制造考慮。、高壓分離器本裝置高壓分離器采用板焊結(jié)構(gòu)，主體材料選用抗氫致開裂性能優(yōu)異的材料20R。其設(shè)備內(nèi)部采用高效先進(jìn)的分離元件，使汽液兩相在器內(nèi)分離良好，保證分離效果。按國內(nèi)制造考慮。、高壓空冷器高壓空冷器采用板焊絲堵式管箱結(jié)構(gòu)，管箱及換熱管采用20鋼。管子外部為雙金屬軋制翅片，在空冷器管子進(jìn)口襯一段不銹鋼襯管以防止硫化氫腐蝕。、加熱爐該裝置設(shè)有反應(yīng)進(jìn)料加熱爐和產(chǎn)品分餾塔底重沸爐各一臺。反應(yīng)進(jìn)料加熱爐，爐管材質(zhì)選用國外引進(jìn)的TP321H，流型設(shè)計狀態(tài)為霧狀流。對流室上部設(shè)置擾流子空氣預(yù)熱器回收煙氣余熱。產(chǎn)品分餾塔底重沸爐采用圓筒型立式加熱爐，爐管選用1Cr5Mo，為提高加熱爐的熱效率，在對流頂設(shè)置擾流子空氣預(yù)熱器。第七節(jié) 消耗指標(biāo)及能耗（一）公用工程消耗匯總公用工程消耗匯總見表471。表471 工程設(shè)計方案一公用工程消耗指標(biāo)及催化劑、化學(xué)藥劑用量序號 項 目單位備 注1凝結(jié)水t/h裝置自產(chǎn)2新鮮水t/h 間斷3循環(huán)水t/h4脫鹽水t/h5蒸汽,t/h6燃料氣m3n/h173熱值按10000Kcal/ m3n7電KW8氮氣m3n/h3000間斷9凈化壓縮空氣m3n/h23010非凈化壓縮空氣m3n/h 900間斷11精制劑m3兩年再生一次,壽命6年12活性支撐劑m3兩年再生一次,壽命2年13保護(hù)劑m3兩年再生一次,壽命2年14惰性瓷球m3兩年再生一次,壽命6年1510%堿液t180再生一次用量,兩年一次16二甲基二硫化物t開工一次用量,兩年一次17緩蝕劑t/a118無水氨t再生一次用量,兩年一次19防垢劑t11一次用量，半年一次表472工程設(shè)計方案二公用工程消耗指標(biāo)及催化劑、化學(xué)藥劑用量序號 項 目單位備 注1凝結(jié)水t/h裝置自產(chǎn)2新鮮水t/h 間斷3循環(huán)水t/h4脫鹽水t/h5蒸汽,t/h6燃料氣m3n/h391熱值按10000Kcal/ m3n7電KW8氮氣m3n/h3000間斷9凈化壓縮空氣m3n/h24010非凈化壓縮空氣m3n/h 900間斷11精制劑m3兩年再生一次,壽命6年12活性支撐劑m3兩年再生一次,壽命2年13保護(hù)劑m3兩年再生一次,壽命2年14惰性瓷球m3兩年再生一次,壽命6年1510%堿液t300再生一次用量,兩年一次16二甲基二硫化物t開工一次用量,兩年一次17緩蝕劑t/a118無水氨t再生一次用量,兩年一次19防垢劑t11一次用量，半年一次三、裝置能耗(計算方法按SH/T31102001規(guī)定)表473 工程設(shè)計方案一能耗計算表表474 工程設(shè)計方案二能耗計算表四、能耗分析與節(jié)能、節(jié)水原則能耗分析加氫精制裝置單位能耗為：工程設(shè)計方案一，1066MJ/t；工程設(shè)計方案二，864MJ/t。（氫分壓）的輕質(zhì)油加氫裝置的平均能耗值1060MJ/t 相比略高，其原因在于：裝置低負(fù)荷運(yùn)行，熱損失大，機(jī)、泵、爐能效率低。（氫分壓）的輕質(zhì)油加氫裝置的平均能耗值1060MJ/t 相比略低，其原因在于：熱物留熱量回收充分。節(jié)能原則一期：加氫原料為純柴油，分餾部分為使用蒸汽的單塔汽提，粗汽油處理在催化裝置完成，熱物留熱量回收充分；二期： （1）采用先進(jìn)的工藝和技術(shù)；（2）進(jìn)行裝置工藝流程優(yōu)化和用能優(yōu)化，提高工藝設(shè)計水平；（3）采用新型高效機(jī)泵；（4）充分回收煙氣余熱，提高加熱爐效率；（5）采用先進(jìn)分離設(shè)備；（6）采用新型的換熱設(shè)備。節(jié)能措施根據(jù)節(jié)能原則，該裝置采用了下列幾項節(jié)能技術(shù)和措施。（1）采用先進(jìn)工藝和技術(shù)節(jié)能a、裝置采用先進(jìn)、可靠的工藝技術(shù)和適當(dāng)?shù)牟僮鲏毫?。b、采用高效塔板，提高分離效率，降低能耗。c、設(shè)備及管道布置盡量緊湊合理，減少散熱損失和壓力損失。d、加強(qiáng)設(shè)備及管道保溫，從而減少散熱損失。（2）提高能量轉(zhuǎn)換效率a、加熱爐設(shè)氧含量分析儀, 控制煙氣中的氧含量，并設(shè)置空氣預(yù)熱器回收煙氣余熱，以提高加熱爐效率。本設(shè)計加熱爐效率為88%。 b、裝置內(nèi)盡量采用高效節(jié)能機(jī)泵。（3）提高能量回收率a、優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)，盡量回收熱量，降低空冷器入口溫度。b、采用雙殼程換熱器，降低熱流換熱終溫。節(jié)水措施按照國經(jīng)貿(mào)資源[2000]1015號文件，裝置在節(jié)水方面主要采取以下措施：（1）較多的采用空冷器，節(jié)約冷卻用水。（2）高壓分離器操作溫度為45℃，進(jìn)入高壓分離器物流盡量采用空冷器冷卻，減少水冷器負(fù)荷。（3）柴油出裝置溫度為50℃，采用空冷器冷卻，不設(shè)水冷器。（4）對蒸汽凝結(jié)水集中回收。（5）反應(yīng)部分注水為裝置外酸性水汽提裝置的凈化水，不使用新鮮水。第八節(jié) 自控水平一、工藝控制方案 根據(jù)柴油加氫裝置工藝過程復(fù)雜，操作溫度高、壓力高的特點，以及工廠操作和管理的現(xiàn)狀，結(jié)合當(dāng)前自動化儀表和控制技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，確定采用以微計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的高適應(yīng)性和高可靠性集散控制系統(tǒng)（DCS），對裝置進(jìn)行集中操作管理，相對分散控制。其主要工藝控制方案如下：加氫精制反應(yīng)器床層溫度控制控制反應(yīng)器進(jìn)料加熱爐燃料量來控制加氫精制反應(yīng)器入口溫度，其它催化劑床層入口的溫度由控制冷氫注入量來控制； 反應(yīng)器各床層入、出口設(shè)置水平均布的測溫元件，以檢測床層內(nèi)各點溫度；以注入冷氫的流量來控制加氫反應(yīng)器入口溫度。反應(yīng)系統(tǒng)壓力控制和新氫壓縮機(jī)壓力控制采用壓力遞推平衡控制方案，降低氫氣耗量。反應(yīng)系統(tǒng)壓力關(guān)系到裝置平穩(wěn)操作、設(shè)備及人員安全。反應(yīng)系統(tǒng)壓力的核心是控制高壓分離器的壓力。反應(yīng)系統(tǒng)壓力的控制，是以高壓分離器頂壓力為操作點，通過調(diào)節(jié)新氫補(bǔ)充量和放空量來實現(xiàn)的。對往復(fù)式新氫壓縮機(jī)，需要保持壓縮機(jī)各段入口的壓力穩(wěn)定（恒定壓縮比），為此，設(shè)置新氫壓縮機(jī)一段出口返回一段入口壓力控制回路，二段出口返回二段入口壓力控制回路等。加熱爐加熱爐設(shè)氧含量分析儀，控制煙氣中的氧含量，以提高加熱爐的熱效率。根據(jù)工藝流程特點，對重要機(jī)組和設(shè)備設(shè)置必要的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)及事故報警和預(yù)報警系統(tǒng)，確保裝置及設(shè)備的安全運(yùn)行。設(shè)置足夠的可燃性氣體、H2S有毒氣體檢測報警儀，以確保裝置和人身安全。自動保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)加氫反應(yīng)是在高溫、中壓、臨氫條件下進(jìn)行，維持反應(yīng)器床層的溫度及壓力在要求范圍內(nèi)，是裝置安全生產(chǎn)的必要條件。同時由于柴油加氫裝置工藝過程比較復(fù)雜，相互影響、制約因素較多，與反應(yīng)器溫度密切相關(guān)的壓縮機(jī)機(jī)組及加熱爐的正常運(yùn)行及自動保護(hù)是保證裝置安全運(yùn)行的關(guān)鍵，必須設(shè)計一個完善可靠的自動控制及自動聯(lián)鎖系統(tǒng)并加以嚴(yán)格管理。裝置的自動保護(hù)和聯(lián)鎖停車系統(tǒng)（ESD），采用的邏輯控制器（PLC）實現(xiàn)，并將ESD系統(tǒng)中的重要的輸入、輸出參數(shù)送到DCS中顯示、記錄。柴油加氫裝置主要的自動保護(hù)聯(lián)鎖項目有：、裝置事故緊急泄壓聯(lián)鎖系統(tǒng)，（包括自動和手動兩種方式）；、循環(huán)氫壓縮機(jī)自動保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)；、新氫壓縮機(jī)自動保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)；、高壓進(jìn)料泵自動保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)；、反應(yīng)進(jìn)料加熱爐自動保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)。二、裝置自動控制水平裝置控制系統(tǒng) 由于當(dāng)前自動控制技術(shù)和微機(jī)硬件及軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，新的一代DCS控制系統(tǒng)較常規(guī)儀表控制系統(tǒng)在控制功能、可靠性、靈活性、方便操作以及開放性等方面都具有明顯的優(yōu)勢，更適合用于各類生產(chǎn)裝置，特別是大型聯(lián)合生產(chǎn)裝置群的集中控制和管理。 因此，裝置（包括新氫和循環(huán)氫壓縮機(jī)）將采用具有九十年代先進(jìn)水平的DCS控制系統(tǒng)。 DCS融合了計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和圖形顯示技術(shù)，以微處理器為核心，對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中操作管理和分散控制，具有精確度高，可靠性好和維護(hù)工作量少等特點，可為實現(xiàn)先進(jìn)控制和優(yōu)化控制建立良好的應(yīng)用平臺。 采用應(yīng)用計算站或上位計算機(jī)，可以在實施基本控制、多參數(shù)綜合操作和管理的基礎(chǔ)上，分期、分批、分階段地逐步實施先進(jìn)控制和優(yōu)化控制，最大限度地發(fā)揮裝置潛力，提高企業(yè)在市場上的競爭力。為適應(yīng)全廠分級管理的總體需要，在本裝置建立現(xiàn)場基本控制級，在基本控制級的基礎(chǔ)上，可根據(jù)工廠對信息管理系統(tǒng)的實際需求和所具備的條件，為逐步實現(xiàn)工廠計算機(jī)過程控制和計算機(jī)信息管理系統(tǒng)計算機(jī)集成過程系統(tǒng)（CIPS—Computer Integrated Process System）打下基礎(chǔ)。CIPS可以收集各工藝裝置、儲運(yùn)系統(tǒng)及公用工程的實時和歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行信息交換，對生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬計算、實時優(yōu)化、調(diào)度、排產(chǎn)、計劃、決策等，最終可實現(xiàn)全廠管控一體化。DCS的控制器，將根據(jù)裝置的實際需要進(jìn)行冗余配置，并保證CPU的負(fù)荷不超過60%；顯示操作站根據(jù)中石化總公司的有關(guān)規(guī)定，獨立裝置按40個回路/每站考慮，聯(lián)合裝置按50個回路/每站考慮。在通訊方面不僅考慮向下，更主要的是考慮向上，設(shè)置必要的網(wǎng)絡(luò)接口與上位的全廠計算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)相連接，以適應(yīng)石化行業(yè)計算機(jī)管理的總體規(guī)劃需要。DCS控制系統(tǒng)，可以將所有的工藝變量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用于過程的實時控制、報警；生成各種控制、顯示和報警畫面；打印各種生產(chǎn)、管理報表、報警報表。亦可利用DCS豐富的計算功能進(jìn)行復(fù)雜的工藝計算及設(shè)備計算等。同時，在控制策略上，不僅可通過系統(tǒng)組態(tài)實施常規(guī)的控制方案（如基本PID、串級、均勻、分程、選擇、前饋控制等），而且為以后有條件時，實施先進(jìn)控制和優(yōu)化控制提供必要的硬件支持。DCS硬件的基本配置根據(jù)20萬噸/年催化柴油加氫精制裝置工藝操作比較復(fù)雜、危險性較大的特點，本裝置DCS控制系統(tǒng)采用兩個冗余的控制器；顯示操作站及工程師站共3個；2臺打印機(jī)；1臺彩色拷屏機(jī)以及通訊網(wǎng)絡(luò)及必要的接口。所有參與過程控制的工藝參數(shù)相關(guān)的I/O卡件均按冗余配置。DCS的 I/O點數(shù)： 420mA輸入 125 熱電偶輸入 114 420mA模擬輸出 64 開關(guān)信號輸入 100開關(guān)信號輸出 50 熱電阻輸入 100 脈沖信號輸入 6（2） ESD的I/O規(guī)模 開關(guān)信號輸入 100 開關(guān)信號輸出 80 主要儀表選型緊急泄壓開關(guān)閥、高壓油減壓發(fā)閥必須高可靠性，按引進(jìn)考慮?？刂剖彝獾膬x表主要選用能夠與DCS進(jìn)行數(shù)字通訊的智能型變送器（如壓力/差壓變送器）。測量范圍小于1500mm的液位測量儀表，一般采用外（或內(nèi)）浮筒式液位變送器。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要采用氣動調(diào)節(jié)閥加電/ 氣閥門定位器（或電/氣轉(zhuǎn)換器）的配置方式。部分調(diào)節(jié)閥亦可配用智能型電子式閥門定位器。流量測量儀表主要采用孔板加差壓變送器測量方式，進(jìn)出裝置的物料設(shè)置高精度、高質(zhì)量的計量儀表，如容積式（橢圓齒輪、羅茨、雙轉(zhuǎn)子、刮板等），質(zhì)量式，速度式（如渦輪、旋渦等），以及超聲波流量計，以保證各種進(jìn)出物料的計量需要。設(shè)置必要的在線分析儀表，對生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，以提高產(chǎn)品收率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。 可燃?xì)鈭缶盘栍娠@示儀表輸出開關(guān)量信號進(jìn)DCS系統(tǒng)。 所有參與控制回路的溫度點，一次檢測元件均采用集成式溫度變送器（輸出信號：4～20mA）；一般溫度測量均采用毫伏信號直接進(jìn)DCS的方式，不設(shè)置溫度變送器。 裝置及機(jī)組自動聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)（ESD）均采用高可靠性冗余結(jié)構(gòu)的PLC。生產(chǎn)裝置安全措施和安全保護(hù)系統(tǒng)為了滿足工藝裝置安全地長周期正常運(yùn)行，確保正常生產(chǎn)及事故狀態(tài)下工藝設(shè)備和操作人員的安全，根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，將考慮如下幾方面的安全防護(hù)措施： 、所有置于室外危險場所的儀表均采用本安結(jié)構(gòu)，因故不能構(gòu)成本安回路時擬選用隔爆型儀表。 、 控制室除設(shè)置一般電源（GPS）外，還設(shè)置供DCS和現(xiàn)場儀表專用的不間斷供電系統(tǒng)（UPS），不間斷供電時間一般為30分鐘，以便電網(wǎng)掉電時能夠使裝置處于安全保護(hù)狀態(tài)。 、設(shè)置凈化風(fēng)儲罐，其容量應(yīng)保證裝置內(nèi)儀表使用15~30分鐘，其目的在于保證裝置的事故處理