【正文】 煤焦油加氫處理技術生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 擁有 PSA 專利技術的主要國外廠商有美國 UOP 公司和德國 Linde 公司。由于變壓吸附技術投資少、運行費用低、產(chǎn)品純度高、操作簡單、靈活、環(huán)境污染小、原料氣源適應范圍寬，因此，許多公司相繼開發(fā)了多床 (5 床、 10 床、 12 床 )PSA 工業(yè)裝置，并在程序控制方面不斷改進和完善，使 PSA 工藝的氫回收率有了很大提高，操作 可靠性、靈活性也得到了較大提高。 1942年德國發(fā)表了第一篇無熱吸附凈化空氣的專利文獻。 表 3105 組合機組參數(shù) 項目 新氫部分 循環(huán)氫部分 設計流量 Nm3/h 7000 12021 入口 /出口壓力 MPa 軸功 率 KW 300 150 軸功率合計 KW 450 驅(qū)動機功率 KW 560 運行方式 一開一備 第十一節(jié) 裝置對外協(xié)作關系 表 3111 裝置工藝及公用工程管道邊界條件匯總表 序號 介 質(zhì) 名 稱 及 起 止 點 操 作 條 件 輸送方式 備 注 壓 力 溫 度 連續(xù)或 煤焦油加氫處理技術生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 MPa(G) ℃ 間斷 加氫改質(zhì)單元 1 氫氣進裝置 40 連續(xù) 來自氫提純單元 2 不合格油出裝置 50 間斷 3 污油出裝置 50 間斷 4 火炬線出裝置 250 間斷 5 含硫污水出裝置 45 連續(xù) 去工廠系統(tǒng) 6 含油污水出裝置 自流 40 連續(xù) 去工廠系統(tǒng) 7 燃料氣進裝置 ～ 40 連續(xù) 8 置 250 連續(xù) 9 脫鹽水進裝置 40 連續(xù) 10 新鮮水進裝置 ≦ 40 間斷 11 循環(huán)冷水進裝置 ≧ 26 連續(xù) 12 循環(huán)熱水出裝置 ≧ 40 連續(xù) 13 非凈化壓縮空氣進裝置 ≦ 40 間斷 14 凈化壓縮空氣進裝置 ≦ 40 連續(xù) 15 氮氣進裝置 ≦ 40 連續(xù) 16 凝結水 90100 連續(xù) 17 消防水（已有總管） ～ 40 間斷 消防泵站 18 原料油進裝置 自抽 5060 連續(xù) 19 煤瀝青出裝置 壓力 200 連續(xù) 20 石腦油出裝置 40 連續(xù) 去罐區(qū) 21 輕質(zhì)燃料油出裝置 50 連續(xù) 去罐區(qū) 煤焦油加氫處理技術生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 第四章 7000 Nm3/h 凈焦爐氣氫提純單元 一、概況 ㈠ 規(guī)模 根據(jù)油品加氫改質(zhì)單元的用氫要求，暫確定單元的公稱規(guī)模為 7000 Nm3/h 氫氣，最大生產(chǎn)能力為 8000 Nm3/h 氫氣。 二、氫氣壓縮機組 組合機組（引進）方案 根據(jù)裝置操作條件，設置新氫－循環(huán)氫組合壓縮機組，國內(nèi)供貨，該機組可從沈陽氣體壓縮機廠、上海氣體壓縮機廠、無錫壓縮機有限公司擇優(yōu)選購。壓縮機廠房、裝置區(qū)配備 7 套擴音對講防爆電話和手動火災消防報警裝置及火災報警系統(tǒng)；火災報警系統(tǒng)設置區(qū)域控制器并接入全廠系統(tǒng)；行政調(diào)度電話直接接入全廠網(wǎng)絡。壓縮機棚處于爆炸火災危險場所，在其棚頂設置 6m X 6m網(wǎng)格的避雷網(wǎng)。接地體采用 50X5 鍍鋅角鋼，連接線和主接地干線采用 40X4 鍍鋅扁鋼，接地網(wǎng)至設備、構架、支架等需要接地的采用 25X4 鍍鋅扁鋼。 380/220V 為 TNS 系統(tǒng)，中性點直接地。電 力電纜及強電控制電纜采用交聯(lián)阻燃型電纜，弱電控制、保護、測量、遠動及通信電纜采用阻燃型電動儀表信號電纜。位于爆炸危險場所的電纜不得有中間接頭。 區(qū)域照明利用 4 基 6 個 250W 燈具的高桿燈。照明控制方式：裝置區(qū)、建筑物內(nèi)在照明箱上集中控制，少量采用分散控制。管橋下采用2X40W 高效節(jié)能、電子整流器防爆熒光燈。具有再起動要求的機泵由 PLC 電動機順序再起動裝置實現(xiàn)，具有連鎖要求及備用泵自起的電動機運行信息通過 PLC 經(jīng)網(wǎng)絡服務器傳送至 DCS操作室電氣工作站上進行監(jiān)視。 五：自動裝置 低壓重要機泵如具有再起動要求的機泵和具有連鎖要求及備用泵自起的電動機、電源切換單元的運行信息等，采用 PLC 可編程控制器進行數(shù)據(jù)采集和處理。 10KV 電機均按兩地控制和三地監(jiān)視設置：一處在現(xiàn)場的機泵旁開停、信號燈顯示、電流表指示；一處在工藝操作站監(jiān)控；一處在調(diào)度管理工作站監(jiān)視。 電源進線、分段采用微處理器脫扣器帶測量單元、控制單元、對話單元的空氣開關。低壓配電系統(tǒng)不裝設計量儀表。 四：控制、保護、測量、信號、計量 10KV 配電裝置型式、操作機構、操作電源由接入系統(tǒng)設計方統(tǒng)一考慮， 配電裝置、 PLC、電動機實時順序再起動裝置等實物工程量由本裝置開列。電源恢復后，再手動起動各需要運行的電動機。 主接線應采用分段單母線接線，正常運行情況下，分段斷路器分裂運行，當任一外供電源失煤焦油加氫處理技術生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 電、變壓器和線路故障或檢修等失電時，進線開關與系統(tǒng)解裂，手動或BZT 投入分段斷路器，由另一段電源線路、配電裝置帶全部一、二級負荷運行。 三、主接線及變配電裝置 按照負荷構成情況， 4 臺壓縮機的 10KV 電動機不在裝置內(nèi)設置10KV 配電裝置，而由鄰近的配變電所 10KV 配電母線直配，設計考慮其增加的配電柜，接入系統(tǒng)設計及其改擴建由用戶負責實施。10KV 負荷統(tǒng)計為 475KW， 負荷的自然功率因數(shù)為 。 負荷共計 57 臺 442KW； （ 2）罐區(qū)部分 機泵 4 臺、最大軸功率計算容量 22KW； （ 3）裝車設施 機泵 6 臺、最大軸功率計算容量 50KW； （ 4）自控專業(yè)用電 26KW；電氣用、耗電 10KW；照明負荷（各裝置單元設施及區(qū)域） 76KW。 設計遵守的有關標準和規(guī)范： SHJ2790 石油化工企業(yè)照度設計規(guī)定 SHJ 30382021 石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設計技術規(guī)范 SH/T31162021 煉油廠用電負荷設計計算方法 SH 30972021 石油化工靜電接地設計規(guī)范 GB 5022996 火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)范 GB 5005394 10KV 及以下變電所設計規(guī)范 GB 5005495 低壓配電設計規(guī)范 GB 5005593 通用用電設備配電設計規(guī)范 GB 5005693 電熱設備電力裝置設計規(guī)范 GB 5005892 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 GB 5016092 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范（ 1999 年局部修訂） GBJ 6390 電力裝置的電氣測量裝置設計規(guī)范 GB 5011698 火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范 二、負荷情況 煤焦油加氫處理技術生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 該工程按聯(lián)合裝置布置在同一界區(qū)內(nèi)，由四個單元構成：加氫改質(zhì)、氫提純部分、罐區(qū)、裝車設施、區(qū)域供電照明。 10KV 及 電源均引自上級 10KV 配變電所，接入系統(tǒng)設計、無功補償裝置由用戶負責。在氫氣和硫化氫共同腐蝕環(huán)境下，選材除滿足“ Nelson 曲線”外，并依據(jù)“ Couper 曲線”核定。 四、管道器材選用 按《石油化工企業(yè)管道設計器材選用通則》（ SH305994）的要求進行管道器材選用。 煤焦油加氫處理技術生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 三、設備檢修與維護 除在設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： 加氫進料泵上方設吊梁及手動葫蘆。 裝置四周為環(huán)行消防檢修道路。 為減少裝置占地，所有加熱爐集中布置在裝置西南側(cè)。 高低壓設備分區(qū)域布置，高壓設備主要集中布置。 泵布置在東北側(cè)泵房內(nèi)。 該裝置采用流 程式布置，兼顧同類設備相對集中的原則，并以主管架為中心 ， 管架兩側(cè)布置設備。 二、裝置設備平面布置原則及特點 本單元設計按與 7000Nm3/h 凈焦爐氣氫提純單元聯(lián)合布置考慮，單元設備平面布置見附圖 202101F1000/04。 《石油化工企業(yè)建筑設計防火規(guī)范》， SHJ1790。 《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》， GB50160— 92（ 1999 年局部修訂）。 加強設備及管道保溫，從而減少散熱損失。 采用新型高效機泵，提高能量轉(zhuǎn)換效率。 爐管材料：預分餾塔進料加熱爐爐管材料為 1Cr5Mo，反應進料加熱爐爐管材料為 TP321H，分餾塔底重沸爐爐管材料為 20鋼。 由于其余兩臺加熱爐熱負荷均較小，為節(jié)省投資、方便操作，所以反應進料加熱爐與分餾 塔底重沸爐爐型均為純輻射型圓筒爐。 二、加熱爐 本裝置共有三臺加熱爐： 預分餾塔進料加熱爐，設計熱負荷約 Mw； 反應進料加熱爐設計熱負荷為 Mw； 分餾塔底重沸爐 ,設計熱負荷為 Mw。 以前國內(nèi)熱壁加氫反應器的材質(zhì)采用 SA336F22CL3，從國際加氫反應器所用材質(zhì)的發(fā)展看，已經(jīng)研制出更新的材質(zhì) SA336F22V， 與SA336F22CL3 相比，新材質(zhì)在抗氫腐蝕、抗損傷、抗氫剝離、抗回火脆性和強度等方面都有較大提高。國內(nèi)為反應器內(nèi)構件技術的開發(fā)、研究專門建立了必要的試驗架，并取得了較多的研究經(jīng)驗。 煤焦油加氫處理技術生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 通過對上述鍛焊結構熱壁加氫反應器技術的攻關和設計制造工作，國內(nèi)已掌握了 CrMo 鋼材料鍛焊反應器的設計、制造、檢測等關 鍵技術。通過技術攻關鍛煉了一大批科技人員，并在反應器的科研、設計、制造、檢測、維護等方面積累了大量的寶貴經(jīng)驗。五”期間被列為國家重點科技項目攻關。 七、控制室 中心控制室 裝置內(nèi)設中心控制室， 按 10 萬噸 /年煤焦油加氫改質(zhì)單元、7000Nm3/h 凈煤氣氫提純單元的需要考慮。 現(xiàn)場儀表 儀表選型應先進可靠，減少品種，方便維修； 現(xiàn)場檢測儀表（變送器），一般采用智能型儀表； 高壓現(xiàn)場檢測儀表、高壓調(diào)節(jié)閥及高壓自保聯(lián)鎖切斷閥選用國外產(chǎn)品； 現(xiàn)場儀表一般選用本安型電動儀表； 高精度計量儀表選用國外進口產(chǎn)品； 機組軸系檢測、監(jiān)視儀表，轉(zhuǎn)速測量儀表選用國外產(chǎn)品。重要的聯(lián)鎖系統(tǒng) 檢測元件或輸入信號按“三取二”方式設置。 ESD 采用冗余容錯的高可靠性可編程邏輯控制（ PLC）實現(xiàn)。 ESD 系統(tǒng) 為了確保裝置和重要的工藝設備以及大型機組的安全 ，確保生產(chǎn)人員的安全 ，裝置還將設置一套高度可靠性的緊急停車安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng) ( ESD) 。安全檢測系統(tǒng)獨立于 DCS 單獨設置，消防系統(tǒng)由安全專業(yè)負責。 3）大型機組的控制與保護原則 為保證循環(huán)氫壓縮機機組的安全運行，大型機組均在中心控制室進行控制，現(xiàn)場僅設就地儀表盤。 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)氫壓縮機仍暫保持運行外，裝置聯(lián)鎖的設備有： * 新氫壓縮機停車 ； * 原料油增壓泵停泵 ； * 反應進料加熱爐熄火。 進出生產(chǎn)裝置的原料及產(chǎn)品，輔助系統(tǒng)及公用工程等設置相應的計量儀表。SIS，以下簡稱 ESD）及事故預報警、報警信號，以確保生產(chǎn)操作人員及設備的安全。 DCS 融合了計算機技術、通訊技術和圖形顯示技術，以微處理器為核心，對生產(chǎn)過程進行集中操作管理和分散控制，具有精確度高，可靠性好和維護工作量少等特點，可為實現(xiàn)先進控制和優(yōu)化控制創(chuàng)造良好的環(huán)境。 根據(jù)目前儀表自動化技術不斷更新、儀表自動化水平不斷提高的特點和今后儀表的發(fā)展趨勢，結合該項目的具體情況，確定本裝置的控制系統(tǒng)采用當前技術先進、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、控制站及附屬設備全部置于中心控制室，進行集中操作、控制和管理。 煤焦油加氫處理技術生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 第五節(jié) 自控水平 一、采用的標準、規(guī)范 GB262581《過程檢測和控制流程圖用符號和文字代號》； GB5005892《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》； GB5016092《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》 ( 1999 年版 )； SH30051999《石油化工自動化儀表選型設計規(guī)范》； SH30061999《石油化工控制室和自動分析器室設計規(guī)范》； SHJ30181990《石油化工企業(yè)信號報警 、聯(lián)鎖系統(tǒng)設計規(guī)范》； SHJ30201990《石油化 工企業(yè)儀表供氣設計規(guī)范》； SHJ30211990《石油化工企業(yè)儀表保溫及隔離 、吹洗設計規(guī)范》； SH30191997《石油化工儀表配管配線設計規(guī)范》； SH30631999《石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范》； SH30821997《石油化工儀表供電設計規(guī)范》 ； SYJ101082《煉油廠自動化儀表安裝設計技術規(guī)范》； SH/T30921999《石油化工分散控制系統(tǒng)設計規(guī)范》； SHBZ061999《石油化工緊急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設計導則》。反應部分油從低壓分離器經(jīng)不合格油線出裝置。反應部分催化劑預硫化的同時，開工油引至柴油 /低分油換熱器 ，向分餾部分進油，待柴油汽提塔建立液位后，分餾部分可