【正文】 機(jī)組的配置及要求同新氫壓縮機(jī)組。 、循環(huán)氫壓縮機(jī)（共 2 臺(tái)，一開一備） 根據(jù)工藝操作要求及流量變化范圍 , 可采用對(duì)稱平衡型往復(fù)式壓縮機(jī) ,單級(jí)壓縮，二列布置，電機(jī)采用增安異步低速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。壓縮機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間采用剛性聯(lián)軸節(jié)直聯(lián)。機(jī)組安裝在兩層布置的廠房?jī)?nèi) 。 、新氫壓縮機(jī)（共 2臺(tái)，一開一備） 根據(jù)工藝操作要求及流量變化范圍，該機(jī)采用對(duì)稱平衡型往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，二級(jí)壓縮，二列布置。 1． 壓縮機(jī) 、原料氣壓縮機(jī)為兩臺(tái)，一開一備。 由于操作條件較苛刻，并考慮酸性水對(duì)設(shè)備的腐蝕，非定型換熱器殼體采用碳鋼，換熱管采用不銹鋼管。 、冷換設(shè)備 轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器采用臥式煙道式結(jié)構(gòu)，有利于 降低設(shè)備造價(jià)，便于安裝與檢修。主體材質(zhì)選用 ，內(nèi)壁堆焊+，堆焊層厚度為 ，內(nèi)件 0Cr18Ni10Ti，反應(yīng)器設(shè)二個(gè)床層。 、反應(yīng)器 制氫反應(yīng)器全部采用熱壁結(jié)構(gòu)，筒體采用低鉻鉬鋼材質(zhì)。因此爐管表面溫度沿軸向分布均勻，使轉(zhuǎn)化爐管的耐高溫性能得以充分發(fā)揮。 根據(jù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)需要，最大傳熱量位于工藝溫度較低的管子進(jìn)口處，其平均熱通量是爐管平均熱通量的兩倍。頂燒爐由于上部火焰溫度高，爐管上部的傳熱速率快，因而較能滿足轉(zhuǎn)化反應(yīng)上部反應(yīng)速度快，吸熱量大的要求。在爐管的進(jìn)口處，反應(yīng)物有著較低的平衡溫度，而且烴類原料的分壓較高，轉(zhuǎn)化反應(yīng)只受到熱傳遞速率和催化劑活性的限制。 這種爐型具有以下特點(diǎn)： 、最適合轉(zhuǎn)化反應(yīng)的要求。 在燃料種類的適應(yīng)性方面，側(cè)燒爐只局限于使用燃料氣及汽化后的石腦油和液化石油氣；而頂燒爐因其燒嘴型式眾多，可以使用各種氣體和液體燃料。一般說(shuō)來(lái)，較大的轉(zhuǎn)化爐不宜采用側(cè)燒爐，因其燒嘴過(guò)多而常常必需將輻射室分成兩 個(gè)（或更多）爐膛。 所有溫度測(cè)量均采用毫伏直接進(jìn) DCS 的方式，參與控制的溫度參數(shù)設(shè)置架裝溫度變送器。 設(shè)置必要的在線分析儀表，對(duì)生產(chǎn)過(guò)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。部分調(diào)節(jié)閥亦可配用智能式電子閥門定位器。 測(cè)量范圍小于 1500mm 的液位測(cè)量?jī)x表，一般采用外（或內(nèi) ) 浮筒式液位變送器。 設(shè)計(jì)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 、《石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)定》， SHJ5－ 88 、《石油化工企業(yè)控制室的自動(dòng)分析器室設(shè)計(jì)規(guī)定》， SHJ6－ 88 、《石油化工企業(yè)信號(hào)報(bào)警、 聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定》， SHJ18－ 90 、《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》， SH3063－ 94 DCS 系統(tǒng)配置 根據(jù)用戶要求：裝置獨(dú)立設(shè)置一套 DCS。儀表選型水平與公司現(xiàn)有儀表水平相當(dāng)?？紤]到目前國(guó)內(nèi)外煉油廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，該裝置采用以微計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的集散控制系統(tǒng) (DCS)，對(duì)全裝置進(jìn)行集中管理，數(shù)據(jù) 處理，相對(duì)分散控制，以增強(qiáng)系統(tǒng)的適應(yīng)性、可靠性，有利于裝置順利完成正常生產(chǎn)時(shí)的操作調(diào)優(yōu)，長(zhǎng)周期、安全、平穩(wěn)操作。 、管子執(zhí)行 GB816 GB9948 和 GB/T14976 等標(biāo)準(zhǔn)。 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。 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(chǎng)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) 、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。 、加熱爐設(shè)在裝置全年最小風(fēng)頻的下風(fēng)向。 、裝置內(nèi)設(shè)變配電間和中控室。 、壓縮機(jī)廠房采用半敞開式布置（即采用壓縮機(jī)棚）。 、充分考慮設(shè)備的檢修和催化劑、吸附劑的裝卸場(chǎng)地。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(zhǎng)度，并減少了高壓系統(tǒng)的管道阻力降。流程式布置可減少工藝管道 的交叉來(lái)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。 第三節(jié) 裝置物料平衡 80 104t/a 加氫精制單元物料平衡 表 431 加氫精制單元物料平衡 序號(hào) 物料名稱 收率 數(shù)量 Wt% kg/h t/d 104t/a 一、 入方 1 焦化柴油 2 焦化汽油 山東神馳化工有限公司 0712F44 80 104t/a加氫、 104Nm3/h制氫項(xiàng)目 版 次： 0 版 第 27 頁(yè) 共 83 頁(yè) 3 催化柴油 4 氫氣 5 脫鹽水 6 汽提蒸汽 合計(jì) 二、 出方 1 精制柴油 2 汽油 3 低分氣體 4 汽提塔頂氣 5 酸性水 6 含油污水 合計(jì) 104Nm3/h制氫單元物料平衡 表 432 制氫單元物料平衡 項(xiàng) 目 Kg/h nm3/h 備注 入 水蒸汽 17739 自產(chǎn) 干氣 4350 5904 裝置外來(lái) 方 合計(jì) 22089 出 工業(yè)氫 1339 15000 作為加氫的原料 脫附氣 10593 8140 自產(chǎn)，作為轉(zhuǎn)化爐的燃料 未反應(yīng)水 10157 回收利用 方 合計(jì) 22089 山東神馳化工有限公司 0712F44 80 104t/a加氫、 104Nm3/h制氫項(xiàng)目 版 次： 0 版 第 28 頁(yè) 共 83 頁(yè) 第四節(jié) 平面布置 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(guó)家的有關(guān)法規(guī)和規(guī)范。在再生過(guò)程中，吸附塔首先經(jīng)過(guò)連續(xù)四次均壓降壓過(guò)程盡量回收塔內(nèi)死空間氫氣，然后通過(guò)順?lè)挪叫驅(qū)⑹Ｓ嗟拇蟛糠謿錃夥湃腠樂(lè)艢夤?(用作以后沖洗步序的沖洗氣源 )，再通過(guò)逆放和沖洗兩個(gè)步序使被吸附雜質(zhì)解吸出來(lái)。 、 PSA 部分 來(lái)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)。 鍋爐水通過(guò)自然循環(huán)的方式分別經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化爐產(chǎn)汽段、轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生 的蒸汽。除氧器所需的蒸汽由裝置自產(chǎn)水蒸氣提供。中變氣經(jīng)過(guò)鍋爐給水換 山東神馳化工有限公司 0712F44 80 104t/a加氫、 104Nm3/h制氫項(xiàng)目 版 次： 0 版 第 26 頁(yè) 共 83 頁(yè) 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。反應(yīng)過(guò)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。 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)②③平衡決定。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。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。等溫加氫反應(yīng)器反應(yīng)放出的熱量通過(guò)殼程發(fā)生蒸汽的方式取熱。 、工藝流程簡(jiǎn)述 、進(jìn)料系統(tǒng) 由 裝置外來(lái)的催化干氣和焦化干氣進(jìn)入原料氣緩沖罐，經(jīng)過(guò)原料氣壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入原料氣脫硫部分。 、 PSA 程序控制閥是變壓吸附裝置的關(guān)鍵設(shè)備。 、變壓吸附工藝過(guò)程采用 DCS 控制系統(tǒng)，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作可靠的特點(diǎn)。 、本方案較傳統(tǒng)流程多一次均壓過(guò)程，可更有效地回收產(chǎn)品氫氣，提高了產(chǎn)品氫回收率。 、采用 PSA 凈化工藝，簡(jiǎn)化了制氫流程，提高了氫氣質(zhì)量，降低了裝置能耗。這樣既保護(hù)了環(huán)境，又減少了脫鹽水用量。在變換氣冷卻過(guò)程中將產(chǎn)生大量的冷凝水，這部分冷凝水如直接排放，將會(huì)污染環(huán)境或增加污水處理場(chǎng)負(fù)擔(dān)。 、 在維持合理傳熱溫差的前提下，降低排煙溫度，提高轉(zhuǎn)化爐、原料預(yù)熱爐的熱效率，以降低燃料消耗。 、利用中變氣高溫位余熱預(yù)熱鍋爐給水，以增加中壓蒸汽產(chǎn)量。 、 利用轉(zhuǎn)化爐煙道氣高溫位余熱預(yù)熱原料氣，利用煙道氣和轉(zhuǎn)化氣的高溫位余熱發(fā)生中壓蒸汽，并過(guò)熱到 450℃。 、采用三合一的產(chǎn)汽流程（即煙道氣、轉(zhuǎn)化氣、中變氣的產(chǎn)汽系統(tǒng)共用一臺(tái)汽包），簡(jiǎn)化了余熱回收流程，降低了裝置投資。 、為了提高裝置的可靠性，確保裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行，轉(zhuǎn)化催化劑選用國(guó)內(nèi)研制生產(chǎn)的蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑。 、在原料氣的預(yù)熱方面，采用開工加熱爐和原料預(yù)熱爐二合一的方案。催化劑 預(yù)硫化結(jié)束后，硫化油通過(guò)不合格油線退出裝置。 、 公用工程部分 、催化劑預(yù)硫化流程 為了提高催化劑活性，新鮮的或再生后的催化劑在使用前都必須進(jìn)行預(yù)硫化。油相經(jīng)穩(wěn)定塔頂回流泵升壓后分兩路，一路作為塔頂回流，另一路作為輕油出裝置由工廠系統(tǒng)處理。閃蒸出的氣體排至燃料氣管網(wǎng)。 、 汽油穩(wěn)定系統(tǒng) 從分餾塔頂回流罐來(lái)的粗汽油經(jīng)粗汽油 /穩(wěn)定汽油換熱后進(jìn)入汽油穩(wěn)定塔。緩蝕劑自緩蝕劑罐經(jīng)緩蝕劑泵注入塔頂管道。閃蒸出的氣體排至燃料氣管網(wǎng)；含硫含氨污水與高分污水一起送出裝置；油相經(jīng)分餾塔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。 裝置的補(bǔ)充氫由裝置外來(lái)，經(jīng)新氫壓縮機(jī)入口分液罐分液后進(jìn)入新氫壓縮機(jī)，升壓后與循環(huán)氫壓縮機(jī)出口的循環(huán)氫混合后成為混 合氫。在低壓分離器中，加氫生成油進(jìn)行閃蒸分離。 在高壓分離器中，反應(yīng)流出物進(jìn)行氣、油、水三相分離，頂部出來(lái)的循環(huán)氫進(jìn)入循環(huán)氫壓縮機(jī)入口分液罐，分液后進(jìn)入循環(huán)氫壓縮機(jī)升壓，然后分兩路：一路作為急冷氫去反應(yīng)器控制反應(yīng)器床層溫升；一路與來(lái)自新氫壓縮機(jī)出口的新氫混合成為混合氫。 反應(yīng)流出物經(jīng)反應(yīng)流出物 /混合進(jìn)料換熱器、反應(yīng)流出物 /低分油換熱器、反應(yīng)流出物 /原料油換熱器分別與混合進(jìn)料、低分油和原料油換熱，經(jīng)反應(yīng)流出物空冷器冷卻至 50℃后進(jìn)入高壓分離器。經(jīng)原料油泵升壓后，在 流量控制下，經(jīng)反應(yīng)流出物 /原料油換熱器換熱后與混合氫混合，進(jìn)入反應(yīng)流出物 /混合進(jìn)料換熱器，然后進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱爐。 、柴油產(chǎn)品進(jìn)空冷器溫度盡可能低，提高加熱爐入口溫度，減小加熱爐負(fù)荷，降低裝置能耗。 、柴油汽提塔采用水蒸汽汽提，塔頂設(shè)注緩蝕劑設(shè)施，以減輕塔頂流出物中硫化氫對(duì)汽提塔頂系統(tǒng)的腐蝕。 、催化劑預(yù)硫化采用液相硫化方法。 、氫氣和原料油在反應(yīng)流出物 /反應(yīng)進(jìn)料換熱器前混合，與反應(yīng)流出物換熱后進(jìn)加熱爐加熱至反應(yīng)溫度，這樣可以提高換熱器的傳熱效率和減輕加熱爐管內(nèi)的結(jié)焦程度。 、采用熱壁型式和新型內(nèi)部構(gòu)件的反應(yīng)器，使進(jìn)入催化劑床層的物流分配和催化劑床層的徑向溫度分布均勻。 綜上所述，本報(bào)告推薦采用華西公司開發(fā)的 PSA 凈化工藝及成套設(shè)備（包括吸附劑、吸附器、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、專利程控閥等）。 1995 年成都華西化工科技股份有限公司在茂名石化公司 6 104m3n/h 大型 PSA 裝置投標(biāo)中，以“投資低、技術(shù)與林德公司相當(dāng)”的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)擊敗林德公司和國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)單位，一舉中標(biāo)。 ④投資低 。 ③變壓吸附工藝過(guò)程采用 DCS 控制系統(tǒng)，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作可靠的特點(diǎn)。 其 PSA 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下： ①氫回收率較高，可達(dá) 90％以上 ② PSA 程序控制閥是變壓吸附裝置的關(guān)鍵設(shè)備。 山東神馳化工有限公司 0712F44 80 104t/a加氫、 104Nm3/h制氫項(xiàng)目 版 次： 0 版 第 20 頁(yè) 共 83 頁(yè) 國(guó)內(nèi)開展 PSA凈化工藝的研究已有十幾年的歷史，并在吸附劑研制、工藝技術(shù)、程序控制等方面獲得較大進(jìn)展，已在石油化工廠、煉油廠中建成了許多套 PSA 氫回收裝置。所以，本方案推薦采用 PSA 凈化法。 由于本裝置的原料氣的價(jià)格和燃料氣的價(jià)格一樣，因此采用 PSA 工藝的氫氣成本要比采用化學(xué)吸收法工藝的氫氣成本低。差價(jià)越大、采用化學(xué)凈化法工藝技術(shù)越經(jīng)濟(jì)。 兩種凈化方法的選擇主要取決于原料和燃料價(jià)格及技術(shù)經(jīng)濟(jì) 比較結(jié)果。兩種凈化流程的工藝特點(diǎn)見(jiàn)表 412. 山東神馳化工有限公司 0712F44 80 104t/a加氫、 104Nm3/