【導(dǎo)讀】、《汽柴油加制氫裝置可行性研究報(bào)告技術(shù)服務(wù)合同》。性為60-110％，年生產(chǎn)時(shí)數(shù)為8000小時(shí)。單元采用ZZ公司低能耗輕烴蒸汽轉(zhuǎn)化專有技術(shù)＋變壓吸附技術(shù)。、認(rèn)真貫徹國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)保護(hù)的法規(guī)和要求。預(yù)防為主的指導(dǎo)思想。對生產(chǎn)中易燃易爆有毒有害物質(zhì)設(shè)置必要的防范措施。放要符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。、裝置工藝過程控制采用集散型控制系統(tǒng)，以提高裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。、裝置所需公用工程及輔助系統(tǒng)盡量依托工廠原有設(shè)施，以減少工程投資。、為節(jié)約外匯，除少部分需引進(jìn)外，主要設(shè)備和材料均立足于國內(nèi)供貨?，F(xiàn)在制約企業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益增長的主要因素是產(chǎn)品質(zhì)量不高和加工深度不夠。質(zhì)量很不穩(wěn)定，并且瀝青產(chǎn)品受季節(jié)性影響比較大。決定對產(chǎn)品進(jìn)行深加工?，F(xiàn)120萬噸焦化正在設(shè)計(jì)中。面對國內(nèi)外煉油行業(yè)的激烈競爭，和國內(nèi)外對環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量要求的越來越嚴(yán)格，為了提高和增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力，提高原油的加工深度、和精度。催化柴油進(jìn)行加氫改質(zhì)。

　　

【正文】 出口溫度℃ 422 入口壓力 MPa(a) 出口壓力 MPa(a) 空速 (干 ) h－ 1 1753 催化劑裝量 m3 PSA 部分 序號(hào) 步驟 壓力 (Mpa) (G) 時(shí)間 （ S） (秒 ) 1 吸附 (A) 180 2 一均降壓 (E1D) ? 30 3 二均降壓 (E2D) ? 60 4 三均降壓 (E3D) ? 30 5 四均降壓 (E4D) ? 30 6 順放 (P) ? 30 7 逆放 (D) ? 30 8 沖洗 (PP) 90 9 四均升壓 (E4R) ? 30 汽柴油加制氫聯(lián)合裝置可行性研究報(bào)告 第 29 頁 共 107 頁 10 三均升壓 (E3R) ? 30 11 二均升壓 (E2R) ? 60 12 一均升壓 (E1R) ? 30 13 產(chǎn)品氫升壓 (FR) ? 60 三、工藝流程簡述 (1)進(jìn)料系統(tǒng) 由裝置外來的焦化干氣 和催化干氣 進(jìn)入原料氣緩沖罐，經(jīng)過原料氣壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入原料氣脫硫部分。當(dāng)采用液體原料時(shí)，液體原料（如：輕石腦油等）自裝置外來，進(jìn)入原料油緩沖罐，經(jīng)過原料油泵加壓后與來自新氫壓縮機(jī)一級(jí)出口的氫氣混合后，然后進(jìn)入原料氣脫硫部分。 (2)脫硫部分 進(jìn)入脫硫部分的原料氣經(jīng)原料預(yù)熱爐予熱升 溫至 300℃左右，進(jìn)入絕熱加氫反應(yīng)器發(fā)生烯烴飽和以及有機(jī)硫轉(zhuǎn)化反應(yīng)，使原料氣的溫度升高到 380℃，然后進(jìn)入氧化鋅脫硫反應(yīng)器。在此，硫化氫與氧化鋅反應(yīng)生成固體硫化鋅被吸收下來。脫除硫化氫后的氣體硫含量小于 ，烯烴含量小于≤ 1%，進(jìn)入轉(zhuǎn)化部分。具體反應(yīng)如下： 烯烴 C2H4+H2→ C2H6 硫醇 : RSH+H2→ RH+H2s 硫醚 : R1SR2+2H2→ R1H+R2H+H2S 二硫醚 : R1SSR2+3H2→ R1H+R2H+2H2S 噻吩 : C4H4S+4H2→ C4H10+H2S 氧硫化碳 : COS+H2→ CO+H2S 二硫化碳 : CS2+4H2→ CH4+2H2S ZnO(固 )+H2S=ZnS(固 )+H2O △ Ho 298 =(3)轉(zhuǎn)化部分 精制后的原料氣按水碳比 ，再經(jīng)轉(zhuǎn)化爐對流段予熱至 500℃，進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐輻射段。在催化劑的作用下，發(fā)生復(fù)雜的水蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，從而生產(chǎn)出氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和水的平衡混合物。主要反應(yīng)有 : CnHm+nH2O =nCO+(n+m/2)H2 ① 汽柴油加制氫聯(lián)合裝置可行性研究報(bào)告 第 30 頁 共 107 頁 CO+3H2=CH4+H2O △ Ho298 =206kJ/mol ② CO+H2O=CO2+H2 △ Ho298 =41kJ/mol ③ 以甲烷為主的氣態(tài)烴，蒸汽轉(zhuǎn)化過程較為簡單，主要發(fā)生上述反應(yīng)，最終產(chǎn)品氣組成由反應(yīng)②③平衡決定。 而輕石腦油，由于其組成較為復(fù)雜，有烷烴、環(huán)烷烴、芳烴等，因此，除上述反應(yīng)外，在不同的催化床層，還發(fā)生高級(jí)烴的熱裂解、催化裂解、脫氫、加氫、積炭、氧化、變換、甲烷化等反應(yīng)，最終產(chǎn)品氣組成仍由反應(yīng)② ③平衡決定。 烴類水蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)是體積增大的強(qiáng)吸熱反應(yīng)，低壓、高溫、高水碳比有利于上述反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)過程所需熱量由轉(zhuǎn)化爐頂部的氣體燃料燒嘴提供，出轉(zhuǎn)化爐 820℃高溫轉(zhuǎn)化氣經(jīng)轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器換熱后，溫度降至 360℃，進(jìn)入中溫變換部分。 (4)變換部分 由轉(zhuǎn)化部分來的約 360℃的轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入中溫變換反應(yīng)器，在催化劑的作用下發(fā)生變換反應(yīng)： CO+H2O=CO2+H2 △ Ho298 =將變換氣中 CO 含量降至 3％左右，同時(shí)繼續(xù)生產(chǎn)氫氣。中變氣經(jīng)過鍋爐給水換熱器、脫鹽水預(yù)熱器進(jìn)行熱交 換回收部分余熱后，再經(jīng)中變氣空冷器、中變氣水冷卻器冷卻至 40℃，經(jīng)分水后進(jìn)入 PSA 部分。 (5)熱回收及產(chǎn)汽系統(tǒng) 來自裝置外的脫鹽水經(jīng)脫鹽水預(yù)熱器預(yù)熱后與來自酸性水汽提塔的凈化水混合后進(jìn)入除氧器。除氧器所需的蒸汽由裝置自產(chǎn)水蒸氣提供。除氧水經(jīng)過中壓鍋爐給水泵升壓后經(jīng)過鍋爐給水預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入汽包。 鍋爐水通過自然循環(huán)的方式分別經(jīng)過轉(zhuǎn)化爐產(chǎn)汽段、轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生 的蒸汽。所產(chǎn)生的蒸汽在轉(zhuǎn)化爐的對流段過熱到 450℃，大部分作為工藝蒸汽使用；多余部分出裝置。 （ 6） PSA 部分 來自變換部分的中變氣， 自塔底進(jìn)入吸附塔 A～ H 中正處于吸附工況的塔（始終同時(shí)有兩臺(tái)），在其中多種吸附劑的依次選擇吸附下，一次性除去氫以外的幾乎所有雜質(zhì)，獲得純度大于 ?的產(chǎn)品氫氣，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)壓后送出界區(qū)。 汽柴油加制氫聯(lián)合裝置可行性研究報(bào)告 第 31 頁 共 107 頁 當(dāng)吸附劑吸附飽和后 ,通過程控閥門切換至其它塔吸附 ,吸附飽和的塔則轉(zhuǎn)入再生過程。在再生過程中，吸附塔首先經(jīng)過連續(xù)四次均壓降壓過程盡量回收塔內(nèi)死空間氫氣，然后通過順放步序?qū)⑹Ｓ嗟拇蟛糠謿錃夥湃腠樂艢夤?(用作以后沖洗步序的沖洗氣源 )，再通過逆放和沖洗兩個(gè)步序使被吸附雜質(zhì)解吸出來。逆放解吸氣進(jìn)入解吸氣緩沖罐，沖洗解吸氣進(jìn)入解 吸氣緩沖罐，然后經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)混合后穩(wěn)定地送往轉(zhuǎn)化爐用作燃?xì)狻? PSA 部分的具體工作過程如下：（以 A塔為例敘述） 1) 吸附過程 原料氣自塔底進(jìn)入吸附塔 A，在吸附壓力下，選擇吸附所有雜質(zhì)，不被吸附的氫氣作為產(chǎn)品從塔頂排出。當(dāng)吸附前沿（傳質(zhì)區(qū)前沿）到達(dá)吸附劑預(yù)留段的下部時(shí)停止吸附。 2）一均降壓過程。 吸附結(jié)束后， A 塔停止進(jìn)原料，然后通過程控閥與剛完成二均升步驟的 D塔相連進(jìn)行均壓，這時(shí) A塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就均入 D塔得以回收，直到兩塔的壓力基本相等時(shí)，結(jié)束一均降過程。 3）二均降壓過程。 一均降壓結(jié)束后， A 塔又 通過程控閥與剛完成三均升步驟的 E 塔相連進(jìn)行均壓，這時(shí) A塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入 E 塔，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基本相等時(shí)，結(jié)束二均降壓過程。 4）三均降壓過程。 二均降壓結(jié)束后， A 塔又通過程控閥與剛完成四均升步驟的 F 塔相連進(jìn)行均壓，這時(shí) A塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入 F 塔，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基本相等時(shí)，結(jié)束三均降壓過程。 5）四均降壓過程。 三均降壓結(jié)束后， A 塔又通過程控閥與剛完成沖洗再生的 G 塔相連進(jìn)行均壓，這時(shí) A塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入 G塔，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基本相等時(shí)， 結(jié)束四均降壓過程。 6? 順放過程 汽柴油加制氫聯(lián)合裝置可行性研究報(bào)告 第 32 頁 共 107 頁 四均降壓過程結(jié)束后， A 塔壓力已降至 左右 ,這時(shí) A 塔通過程控閥將塔內(nèi)剩余的部分氫氣放入順放氣罐直到壓力降至 左 ,結(jié)束順放過程。 7? 逆放過程 順放過程結(jié)束后， A 塔壓力已降至 左右 ,這時(shí) ,雜質(zhì)已開始從吸附劑中解吸出來，于是打開逆放程控閥，逆著吸附方向?qū)⑽剿毫抵? 左右。逆放出的解吸氣被送入解吸氣緩沖罐。 8? 沖洗過程 逆著吸附方向，用順放氣罐中的氣體經(jīng)程控閥和調(diào)節(jié)閥對吸附塔進(jìn)行沖洗。使被吸附組分從吸附劑中 完全解吸出來。 9）四均升壓過程。 沖洗過程結(jié)束后， A 塔通過程控閥與剛完成三均降壓步驟的 C 塔相連進(jìn)行均壓升壓，這時(shí) C塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就流入 A 塔被回收，同時(shí) A塔壓力得以上升，直到兩塔壓力基本相等。 10）三均升壓過程。 四均升壓過程結(jié)束后， A 塔通過程控閥與剛完成二均降壓步驟的 D 塔相連進(jìn)行均壓升壓，這時(shí) D塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就流入 A 塔被回收，同時(shí) A 塔壓力得以繼續(xù)上升，直到兩塔壓力基本相等。 11）二均升壓過程。 三均升壓過程結(jié)束后， A 塔通過程控閥與剛完成一均降壓步驟的 E 塔相連進(jìn)行均壓升壓，回收 E塔死空間內(nèi)的 高壓氫氣，同時(shí) A 塔壓力得以繼續(xù)上升，直到兩塔壓力基本相等。 12）一均升壓過程。 二均升壓過程結(jié)束后， A 塔通過程控閥與剛完成吸附步驟的 F 塔相連進(jìn)行均壓升壓回收 H 塔死空間內(nèi)的高壓氫氣，同時(shí) A塔壓力得以繼續(xù)上升，直到兩塔壓力基本相等。 13? 產(chǎn)品氣升壓過程 經(jīng)連續(xù)四次均壓升壓過程后， A 塔壓力已升至 左右 ,這時(shí)用產(chǎn)品氫對吸附塔進(jìn)行最后的升壓，直到使其達(dá)到吸附壓力。 汽柴油加制氫聯(lián)合裝置可行性研究報(bào)告 第 33 頁 共 107 頁 經(jīng)過以上步驟后， A 塔的吸附劑得到了完全再生，同時(shí)又重新達(dá)到了吸附壓力，因而已可無擾動(dòng)地轉(zhuǎn)入下一次吸附。 各吸附塔的工作過程與 A 塔均完 全相同，只是在時(shí)間上互相錯(cuò)開吸附時(shí)間的一半， 8 個(gè)塔交替吸附即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)分離提純氫氣的目的。 汽柴油加制氫聯(lián)合裝置可行性研究報(bào)告 第 34 頁 共 107 頁 第三節(jié) 裝置物料平衡 I、 80萬噸 /年加氫精制單元物料平衡 序號(hào) 物料名稱 收率 數(shù)量 備注 Wt% kg/h t/d 104t/a 一、 入方 1 催化柴油 20 進(jìn)裝置 2 焦化柴油 36 進(jìn)裝置 3 焦化汽油 24 進(jìn)裝置 4 氫氣（來自制氫） 1350 自制氫來 5 脫鹽水 8000 192 進(jìn)裝置 合計(jì) 109350 二、 出方 1 精制柴油 69500 1668 出裝置 2 汽油 29500 708 出裝置 3 酸性氣 750 18 出裝置 4 含硫氣體 1100 出裝置 5 酸性水 8500 204 出裝置 合計(jì) 109350 II、 15000Nm3/h 制氫單元物料平衡 項(xiàng) 目 Kg/h Nm3/h 備注 入 水蒸汽 15990 自產(chǎn) 焦化 干氣 4402 5174 裝置外來 (焦化干氣 ) 方 合計(jì) 20392 出 工業(yè)氫 1350 15000 作為加氫的原料 脫附氣 9949 7688 自產(chǎn)，作為轉(zhuǎn)化爐的燃料 未反應(yīng)水 9093 回收利用 方 合計(jì) 20392 汽柴油加制氫聯(lián)合裝置可行性研究報(bào)告 第 35 頁 共 107 頁 第四節(jié) 平面布置 根據(jù) XXXXXXXXXX 公司 提供的平面總圖以及 聯(lián)合改質(zhì)裝置 布置方案要求，現(xiàn)提出該裝置的平面布置方案。 遵守的主要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB5016092（ 1999 年局部修訂） 《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5005892 《石油化工企業(yè)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》 SHJ1790（ 1995 年局部修訂） 《石油化工企業(yè)工藝裝置設(shè)備平面布置設(shè)計(jì)通則》 SHJ1189 平面布置的原則和特點(diǎn) 、遵守國家的有關(guān)法規(guī)和規(guī)范 。 、采用“同類設(shè)備相對集中的流程式”布置方式。流程式布置可減少工藝管道的交叉來往，既減少了基建投資，又減少了介質(zhì)在管道內(nèi)的阻力降。同類設(shè)備相對集中布置使得設(shè)備的設(shè)置整齊美觀，方便操作和管理。同時(shí)，高壓設(shè)備集中布置，從而有效地縮短了昂貴的高壓管道長度，并減少了高壓系統(tǒng)的管道阻力降。 、原則上將泵布置在管橋下面，空冷器布置在框架上。 、充分考慮設(shè)備的檢修和催化劑、吸附劑的裝卸場地。 、充分考慮裝置設(shè)備的維修、消防、生產(chǎn)操作等所需通道。 、壓縮機(jī)廠房采用半敞開式布置（即采用壓縮機(jī)棚 ）。 、管線進(jìn)出裝置設(shè)在裝置 建北 側(cè)。 、裝置內(nèi)設(shè)變配電間和中控室。 、壓縮機(jī)棚、管橋及框架等構(gòu)筑物采用鋼結(jié)構(gòu)。 、加熱爐設(shè)在裝置全年最小風(fēng)頻的下風(fēng)向。 、裝置占地面積： 150X95m2。 設(shè)備檢修與維護(hù) 除在設(shè)備平面布置中充分考慮其檢修場地和檢修通道外，還采取如下措施： 、壓縮機(jī)設(shè)有專用的防爆起重機(jī) 汽柴油加制氫聯(lián)合裝置可行性研究報(bào)告 第 36 頁 共 107 頁 、加氫反應(yīng)器頂部設(shè)有電動(dòng)葫蘆，用于起吊較重的反應(yīng)器頭蓋及反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件、催化劑料斗。 、冷換框架上設(shè)置若干吊耳，用于起吊換熱器等設(shè)備。 管道器材選用 原則 、執(zhí)行《石油化工企業(yè)管道設(shè)計(jì)器材選用通則》 SH305994。 、對臨氫介質(zhì)的管道及其配件的材質(zhì)按最新版“ Nelson 曲線”進(jìn)行選材；對于氫氣和硫化氫共存的管道及其管配件的材質(zhì)，按最新版“柯柏曲線”進(jìn)行選材。 、管