【正文】 為急冷氫進(jìn)反應(yīng)器；一路與來自新氫壓縮機(jī)的新氫混合，混合氫與原料油混合作為反應(yīng)進(jìn)料。為了防止反應(yīng)流出物中的銨鹽在低溫部位析出，通過注水泵將脫氧水注到反應(yīng)流出物空冷器上游側(cè)的管道中。該反應(yīng)器設(shè)置三個(gè)催化劑床層，床層間設(shè)有注急冷氫設(shè)施。 ****精細(xì)化工有限公司 30 萬噸 /年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置 **202003 第 41 頁 共 172 頁 第五節(jié) 工藝流程說明 一、一期生產(chǎn)流程簡述 反應(yīng)部分 自罐區(qū)來的原料油在原料油緩沖罐的液面和流量控制下，通過原料油過濾器 除去原料中大于 25 微米的 顆粒后，進(jìn)入原料油緩沖罐，原料油緩沖罐用燃料氣氣封。 循環(huán)氫壓縮機(jī)采用電動(dòng)往復(fù)式，兩臺，一開一備。 ****精細(xì)化工有限公司 30 萬噸 /年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置 **202003 第 40 頁 共 172 頁 1產(chǎn)品分餾塔頂、穩(wěn)定塔頂設(shè)注緩蝕劑設(shè)施，以減輕塔頂流出物中硫化氫對塔頂系統(tǒng)的腐蝕。 催化劑再生采用氮?dú)?空氣循環(huán)器內(nèi)再生方式時(shí)，再生過程的注堿系統(tǒng)采用堿液循環(huán)流程，降低堿耗，減少污 染。 催化劑按器外或器內(nèi)再生考慮。 采用新型雙殼程換熱器，提高換熱器傳熱效率，使反應(yīng)流出物及柴油產(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。裝置內(nèi)設(shè)置自動(dòng)反沖洗過濾器，脫除大于 25 微米的固體顆粒，并對原料油緩沖罐采用燃料氣覆蓋措施，以防止原料油與空氣接觸。 反應(yīng)器入口溫度通過調(diào)節(jié)加熱爐燃料來控制，床層入口溫度通過調(diào)節(jié)急冷氫量來控制。 采用熱壁反應(yīng)器。 反應(yīng)部分采用冷高分流程，采用立式油、水、氣三相分離的高壓分離器。 六、主要工藝操作條件 裝置主要工藝操作條件估計(jì)值見表 444。 本裝置二期加工催化柴油、焦化柴油和焦化汽油的混合油，其合適的流程為汽油穩(wěn)定流程。分餾塔一般需設(shè)塔底重沸爐供給熱源，穩(wěn)定塔設(shè)塔底重沸器，能耗稍高。分餾塔的操作壓力可在 ～ 范圍內(nèi)，穩(wěn)定塔的操作壓力一般在 左右，因此產(chǎn)生兩個(gè)不同壓力等級的含硫氣體。其特點(diǎn)是低分油先進(jìn)分餾塔分餾，把汽油全部拔出，塔底分出精制柴油。采用雙塔流程，含硫氣體可有效地回收和利用，但雙塔流程比單塔流程投資和能耗稍高。脫硫化氫汽提塔采用水蒸汽汽提，塔的操作壓力一般在 左右；產(chǎn)品分餾塔可采用水蒸汽汽提，****精細(xì)化工有限公司 30 萬噸 /年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置 **202003 第 38 頁 共 172 頁 亦可采用塔底重沸爐供熱的方式，須根據(jù)全裝置的熱量平衡權(quán)衡其利弊最終確定。該方案流程簡單，便于操作，但存在粗汽油腐蝕不合格，塔頂含硫氣體脫硫后無法進(jìn)入系統(tǒng)燃料氣管網(wǎng)，排至火炬系統(tǒng)，造成資源浪費(fèi)等問題。 分餾部分工藝流程 加氫精制產(chǎn)品分餾一般采用的流程有：單塔流程、雙塔流程和汽油穩(wěn)定流程。 熱高分流程的特點(diǎn)是熱能利用較好，裝置能耗稍低；工藝流程較為復(fù)雜，高壓設(shè)備多，投資較大；循環(huán)氫純度較低，引起氫分壓下降，為維持一定的氫分壓，需要提高系統(tǒng)的總壓，引起投資增加；氫氣溶解量較大，氫氣的利用率降低。要考慮的經(jīng)濟(jì)因素是流程不同所引出的主要設(shè)備規(guī) 格、投資變化以及操作成本的增減。 五、工藝流程選擇 反應(yīng)部分工藝流程 一般加氫裝置反應(yīng)部分流程可分為冷高分流程和熱高分流程。根據(jù)加工原料的情況和用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求，本裝置選擇加氫精制工藝。 表 443 RN10 催化劑的組成和質(zhì)量指標(biāo) 形狀 三葉草形 。 截止到 2020 年底，我國已有 90 余套加氫精制裝置 正在運(yùn)轉(zhuǎn)，其中絕大部分是采用國內(nèi)技術(shù)和國產(chǎn)催化劑，并由國內(nèi)自行設(shè)計(jì)和建造。 作為加氫精制催化劑 ,RN10 催化劑和 FH98 催化劑相比 ,精制性能相當(dāng) , FH98 催化劑柴油收率高 %m， RN10 催化劑酸性高 ,脫芳性能略高 ,產(chǎn)品十六烷值多提高 1 個(gè)單位，但柴油收率低 %m。到 2020 年底， RN10 催化劑已在多套工業(yè)裝置成功應(yīng)用。并通過石化總公司的鑒定。以高硫的中東油、高氮的勝利催化柴油為原料，脫氮活性比 RN1 高 10%以上；脫硫活性高 33%。 表 442 FH98 催化劑的組成和質(zhì)量指標(biāo) 形狀 三葉草形 尺寸， mm (， ， ) (2～ 8) 側(cè)壓強(qiáng)度， N/粒 ≦ 150 化學(xué)組成， m% WO3 17～ 21 MoO3 8～ 10 NiO ～ 物化性質(zhì) 孔容， ml/g ≦ 比表面積， m2/g ≦ 120 裝填密度， g/ml ～ 石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的新一代加氫脫硫、脫氮、脫 芳催化劑 RN10 是RN1 催化劑的換代產(chǎn)品。該劑至今已在多套工業(yè)裝置成功 應(yīng)用。該催化劑于 1999 年成功地應(yīng)用到大慶石化總廠四套工業(yè)裝置上，其中兩套為柴油加氫精制裝置、兩套為汽油加氫精制裝置。 表 441 國產(chǎn)加氫精制催化劑的外型及適用范圍 型號 FH5A RN1 RN10 FDS4 FH98 形狀 球狀 三葉草 三葉草 三葉草 三葉草 應(yīng)用 范圍 中東高硫直餾柴油及二次加工汽柴油的深度脫二 次 加 工煤、汽、柴油、減壓蠟油 餾份油的脫硫、脫氮、脫芳 中 間 餾 分油、重質(zhì)餾分油脫硫 中壓下處理二次加工汽柴油 ****精細(xì)化工有限公司 30 萬噸 /年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置 **202003 第 35 頁 共 172 頁 硫 撫順石油化工研究院在已有 FH5， FH5A 等加氫精制催化劑的基礎(chǔ)上，成功開發(fā)了新一代劣質(zhì)二次加工油品加氫精制催化劑 FH98。 國內(nèi)近年來也已開發(fā)了多種具有世界先進(jìn)水平的﹑高性能的餾分油加氫精制催化劑。獨(dú)聯(lián)體的列寧石油化工科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合體開發(fā)的 KrM70 催化劑也具有很高活性。E）于 1992 年實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的催化劑 RT601，采用新型 Al2O3 載體，使用先進(jìn)的促進(jìn)劑浸漬技術(shù)，催化劑活性高，特別適合于加工重質(zhì)﹑劣質(zhì)原料。對于二次加工原 料則采用 KF840； KF848 是最新開發(fā)的具有極高脫硫、脫氮、脫芳及加氫活性的精制催化劑，不僅適用于加氫精制裝置、而且適用于加氫裂化的原料預(yù)精制， FCC 原料加氫預(yù)處理。其中有代表性的主要有： 荷蘭阿克蘇 AKZO 公司目前最好的脫硫催化劑是 KF75 KF840 及KF848。新進(jìn)展主要****精細(xì)化工有限公司 30 萬噸 /年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置 **202003 第 34 頁 共 172 頁 體現(xiàn)在高活性、高穩(wěn)定性、低成本新型催化劑的研究和開發(fā)上。柴油加氫精制的目的是脫硫、脫氮和解決色度及貯存安定性的問題，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，同時(shí)少量提高柴油的十六烷值。從 2020 年 7 月 1 日起，全國執(zhí)行《世界燃油規(guī)范》 II 柴油類標(biāo)準(zhǔn)。從 2020 年 1 月 1 日起，我國柴油產(chǎn)品執(zhí)行 GB2522020 標(biāo)準(zhǔn)，硫含量≧ %，氧化安定性（總不溶物）≧ mgKOH/100ml，十六烷值＞ 45（中間基或環(huán)烷基原油生產(chǎn)的各號輕柴油允許十六烷值≦ 40）。作為車用燃料供應(yīng)商的各煉廠，按期生產(chǎn)符合市場要求的清潔燃料，既是達(dá)標(biāo)的基本要求，也是生存的必由之路。 提高儀表控制、安全衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)水平。 采用先進(jìn)合理、成熟可靠的工藝流程。 表 423 一期產(chǎn)品預(yù)期性質(zhì) 項(xiàng) 目 粗石腦油 精制柴油 ****精細(xì)化工有限公司 30 萬噸 /年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置 **202003 第 29 頁 共 172 頁 SPGR 硫含量 ,ppm ～ ≤ 300 氮含量 ,ppm ～ ≤ 200 烯烴， v% 1 十六烷值 ～ 27 粘度， (20℃ ) mm2/s 餾程，℃ IP/10% 93/55 183/201 30%/50% 130/142 235/256 70%/90% 153/163 281/354 95%/EP 177/207 367/ 去向 去催化裝置分餾塔 去產(chǎn)品罐區(qū) 表 424 二期產(chǎn)品預(yù)期性質(zhì) 項(xiàng) 目 粗輕油 精制石腦油 精制柴油 SPGR 硫化氫含量 ,%m ～ 硫含量 ,ppm ～ ～ ≤ 300 氮含量 ,ppm ～ ～ ≤ 200 烯烴， v% 1 1 十六烷值 ～ 40 粘度， (20℃ ) mm2/s 餾程，℃ IP/10% 105/19 48/76 177/209 ****精細(xì)化工有限公司 30 萬噸 /年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置 **202003 第 30 頁 共 172 頁 30%/50% 21/30 117/130 242/265 70%/90% 39/55 145/162 294/341 95%/EP 70/112 169/175 356/367 去向 去催化裝置 吸收穩(wěn)定系統(tǒng) 去產(chǎn)品罐區(qū) 去產(chǎn)品罐區(qū) 第三節(jié) 裝置物料平衡 物料平衡見表 43表 432。進(jìn)裝置的邊界條件為：溫度 40℃，壓力 ～ （ G）。C 88 74 色號 腐蝕 原料流量， t/h 原料 20176。C),mm2/s 粘度， (50176。C 5 10 芳烴含量 10% 蒸 余 物 殘?zhí)迹?%m 灰分， % 酸度， mgkoH/100ml 銅片腐蝕（ 50176。C IBP/5%/10% 30%/50% 70%/90% 95%/EP 30/45/60 107/124 140/156 164/178 203/215/221 244/273 301/338 346/352 175/200 /256 /354 365(92%)/ 硫含量： ppm 4900 6500 5500 5500 5780 氮含量： ppm 200 1750 ~1300 ~1300 1260 堿氮含量： ppm 1091 苯胺點(diǎn)： 176。 表 421 原料油性質(zhì) 方案號 原料一 原料二 原料三 工況一 工況二 項(xiàng) 目 焦 化 汽油 焦 化 柴油 催 化 柴油 催化柴油 混合油 加工規(guī)模 萬噸 /年 設(shè)計(jì)加工量 萬噸 /年 加工量 萬噸 /年 焦汽：焦柴：催柴 (0： 0：15) (6： 12：12) 加工量 t/h 焦汽：焦柴：催柴 0： 0： ： 15：15 比例： m% 0： 0：100 20： 40：40 密度 (20176。裝置內(nèi)產(chǎn)生的含硫氣體脫 硫和酸性水處理由全廠統(tǒng)一考慮。 二、裝置規(guī)模及開工時(shí)數(shù) 公稱規(guī)模： 30 萬噸 /年；最大規(guī)模： 33 萬噸 /年；年開工時(shí)數(shù)： 8000h。 最大限度實(shí)現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化，盡量降低裝置投資。為了確保裝置以及重要的工藝設(shè)備和機(jī)組的安全，保護(hù)生產(chǎn)操作人員人身安全 ，裝置內(nèi)設(shè)置獨(dú)立的自動(dòng)聯(lián)鎖停車保護(hù)系統(tǒng)（ ESD）。 采用國內(nèi)先進(jìn)、可靠的工藝技術(shù)和催化劑，確保產(chǎn)品質(zhì)量，降低裝置能耗，以確保裝置長周期安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。 加氫精制柴油餾分作為柴油調(diào)和組分或清潔民用燃料油產(chǎn)品，除密度指標(biāo)、餾程和十六烷指標(biāo)外符合世界燃油規(guī)范 II 類柴油標(biāo)準(zhǔn)，加氫精制石腦油作為汽油調(diào)和組分或化工輕油產(chǎn)品。進(jìn)裝置的邊界條件為：溫度 40℃，壓力 ～ （ G）。 根據(jù)建設(shè)單位要求，本項(xiàng)目建設(shè)方案為方案一 ，但為方案二的改造創(chuàng)造條件，即預(yù)留一臺改質(zhì)反應(yīng)器位置和一臺新氫壓縮機(jī)位置。 工程設(shè)計(jì)方案一：一期加工能力 15 萬噸 /年； 工程設(shè)計(jì)方案二：二期加工能力 30 萬噸 /年。 公稱規(guī)模： 30 萬噸 /年。 ****精細(xì)化工有限公司 30 萬噸 /年柴油加氫制氫聯(lián)合裝置 **202003 第 22 頁 共 172 頁 燃料氣由全廠燃料氣管網(wǎng)統(tǒng)一供應(yīng)，不存在市場問題。 副產(chǎn)品含硫、含氨酸性水送裝置外酸性水汽提裝置處理，凈化水返回本裝置循環(huán)使用，以減少新鮮水耗 量，不存在市場問題。屬易燃品。沸程一般是初餾點(diǎn)至 220℃，也可根據(jù)使用場合加以調(diào)整。 表 21 國家環(huán)保局頒布汽油有害物質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)； 表 22 國際三大汽車協(xié)會制訂的汽油規(guī)格； 表 23 石化行業(yè)化工輕油（石腦油）標(biāo)準(zhǔn)。 二