【正文】 ?g?g1 37 N/?g?g1 360 第四節(jié) 物料平衡 表 331 10 萬噸 /年煤焦油加氫改質(zhì)單元物料平衡 wt% 萬噸／年 t/h 入方 原料油 100 10 化學(xué)氫 小計 出方 H2S NH3 H2O C1 C2 C3 iC4 C4 石腦油 輕質(zhì)燃料油 小計 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 第四節(jié) 工藝流程 簡述 ㈠、生產(chǎn)流程簡述 裝置主要包括原料預(yù)分餾部分（脫水和切尾）、反應(yīng)部分和分餾部分。 反應(yīng)部分 經(jīng)過預(yù)處理后的煤焦油進(jìn)入加氫原料油緩沖罐，原料油緩沖罐用燃料氣氣封。裝置共有三臺反應(yīng)器，各設(shè)一個催化劑床層，反應(yīng)器間設(shè)有注急冷氫設(shè)施。為了防止反應(yīng)流出物中的銨鹽在低溫部位析出，通過注水泵將沖洗水注到反應(yīng)流出物空冷器上游側(cè)的管道中。高分氣 (循環(huán)氫 )經(jīng)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。高分油相在液位控制下經(jīng)減壓調(diào)節(jié)閥進(jìn)入低壓分離器，其閃蒸氣體排至工廠燃料氣管網(wǎng)。入塔溫度用反應(yīng)流出物/低分油換熱器旁路調(diào)節(jié)控制。 分餾部分 從反應(yīng)部分來的低分油經(jīng)精制柴油 /低分油換熱器 、反應(yīng)流出物 /低分油換熱器換熱至 275℃左右進(jìn)入分餾塔 。閃蒸出的 氣體排至燃料氣管網(wǎng)。油相經(jīng)分餾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。穩(wěn)定塔底用精制柴油作穩(wěn)定重沸器熱源，穩(wěn)定塔塔頂油氣經(jīng)穩(wěn)定塔頂水冷器冷凝冷卻至 40℃，進(jìn)入穩(wěn)定塔頂回流罐進(jìn)行氣、油、水三相分離。含硫含氨污水與高分污水一起送出裝置。塔底穩(wěn)定汽油作為石腦油去罐區(qū) 。緩蝕劑自緩蝕劑罐經(jīng)緩蝕劑泵注入塔頂管道。 ㈡、催化劑預(yù)硫化與再生部分 催化劑預(yù)硫化流程 為了使催化劑具有活性，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。 催化劑再生 催化劑在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中將逐漸失去活性，為了使失活的催化劑恢復(fù)活性，本裝置考慮器外 再生方法。 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 ㈢、開工、停工條件 開工時，開工油從罐區(qū)來，經(jīng)原料油脫水、過濾后，經(jīng)原料油緩沖罐 、加氫進(jìn)料泵進(jìn)入系統(tǒng)，待高分、低分建立液位后，反應(yīng)部分建立循環(huán)。 停工時，原料油緩沖罐中存油經(jīng)不合格油線出裝置。分餾部 分油經(jīng)產(chǎn)品線或不合格油線出裝置。 二 、自動控制水平 根 據(jù) 10 萬噸 /年煤焦油加氫改質(zhì)單元工藝過程的特點(diǎn)、規(guī)模及目前國內(nèi)外儀表生產(chǎn)及應(yīng)用狀況，該裝置所設(shè)計的儀表自動控制系統(tǒng)將達(dá)到國內(nèi)外同類型裝置的先進(jìn)水平，以實(shí)現(xiàn)集中控制、強(qiáng)化管理、平穩(wěn)操作、安全生產(chǎn)，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，降低能耗，從而使工廠實(shí)現(xiàn)“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”生產(chǎn)操作，提高經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)在市場上的競爭力。 10 萬噸 /年煤焦油加氫改質(zhì)單元采用 DCS 進(jìn)行集中監(jiān)視、控制煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 和操作。 根據(jù)工藝特點(diǎn)和要求，設(shè)置性能可靠、技術(shù)先進(jìn)的緊急停車及安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（ ESDamp。 根據(jù)工藝裝 置的特點(diǎn)、生產(chǎn)操作安全的需要及防爆要求，在有易燃、易爆及有毒氣體存在的危險場所，設(shè)置性能可靠的可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)。 四、主要控制方案 反應(yīng)溫度控制； 反應(yīng)系統(tǒng)壓力控制； 加熱爐出口溫度控制； 高分液位控制； 高分液（界）位控制； 循環(huán)氫壓縮機(jī)控制； 新氫壓縮機(jī)控制； 原料油增壓泵控制 獨(dú)立設(shè)置的裝置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（ ESD） 1) 設(shè)置 MPa/min 自動 /手動緊急泄壓聯(lián)鎖停車系統(tǒng)： 啟動條件： * 循環(huán)氫壓縮機(jī)本機(jī)系統(tǒng)故障停機(jī)； * 循環(huán)氫壓縮機(jī)入口分液罐液位高高。 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 2〕單體設(shè)備聯(lián)鎖主要有如下內(nèi)容： * 循環(huán)氫壓縮機(jī)； * 新氫壓縮機(jī)停車； * 原料油增壓泵停泵 ； * 反應(yīng)進(jìn)料加熱爐熄火； * 高壓分離器液位 /界位低低保護(hù) ； * 空冷器手動緊急停車。 安全檢測及保護(hù) 除 ESD 系統(tǒng)外，按規(guī)范要求在裝置界區(qū)內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的可燃?xì)怏w及有毒氣體檢測器，并在控制室內(nèi)對可燃?xì)怏w及有毒氣體的濃度進(jìn)行集中監(jiān)視和超限報警設(shè)置。 六、儀表選型原則 DCS 系統(tǒng) DCS 選用國內(nèi)生產(chǎn)的技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、有長期成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的控制系統(tǒng)，并滿足下列性能要求： 高的可靠 性； 功能強(qiáng)化的操作站； 智能化 I/O 接口和強(qiáng)有力的運(yùn)算控制功能； 完善、可靠的系統(tǒng)軟件及強(qiáng)有力的自診斷功能。 ESD 獨(dú)立于 DCS 單獨(dú)設(shè)置，以確保生產(chǎn)裝置、重要機(jī)組和關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的安全。 ESD 按事故安全型設(shè)計，即一旦能源中斷，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終位置應(yīng)能確保工藝過程和設(shè)備處于安全狀態(tài)。為了保證 ESD 系統(tǒng)的高度可靠性，設(shè)計時將充分考慮如下原則： 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 * 獨(dú)立于 DCS 系統(tǒng)之外； * 事故安全型 ( 失電動作 ) ； * 系統(tǒng)的安全等級與裝置的安全等級相匹配； * 系統(tǒng)由冗余容錯功能和結(jié)構(gòu)的可編程邏輯控制器 ( PLC)組成； * 邏輯結(jié)構(gòu)采用子系統(tǒng)塊的連接方式； * 合理考慮輸入 /輸出卡件的冗余配置和現(xiàn)場一次動作元件的冗余設(shè)置； * 有足夠的操作員接口； * 有自動 /半自動 (手動 )靈活的操作手段 ； * 有足夠的旁路維修開關(guān)； * 具有故 障診斷技術(shù)和毫秒級第一事故區(qū)分功能和報警打印機(jī)； * 可與 DCS 系統(tǒng)通訊； * 注意和確定共模故障源； I/O 總點(diǎn)數(shù)見裝置設(shè)備表。 （ 7 在線質(zhì)量分析儀表從國內(nèi)生產(chǎn)并供貨。 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 九、主要儀表清單 主要儀表清單（ 參考 ） 序號 儀表名稱 單位 數(shù)量 一 溫度測量儀表 1 雙金屬溫度計 支 15 2 鎧裝熱電偶 支 90 3 多點(diǎn)熱電偶 支 3 二 壓力表 1 普通壓力表 塊 80 2 膜盒壓力表 塊 10 三 流量儀表 1 法蘭取壓節(jié)流裝置 臺 12 2 普通轉(zhuǎn)子流量計 臺 12 3 高壓轉(zhuǎn)子流量計 臺 3 4 高壓法蘭取壓節(jié)流裝置 臺 6 四 液位儀表 1 雙色玻璃板液位計 臺 25 五 電動單元組合儀表 1 變送器 (1) 智能壓力、差壓變送器 臺 55 (2) 外浮筒液位變送器 臺 18 (3) 高壓外浮筒液位變送器 臺 3 2 安全柵 臺 118 3 報警設(shè)定器 個 30 六 分析儀表 1 可燃?xì)怏w檢測報警儀 點(diǎn) 15 七 執(zhí)行器 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 1 調(diào)節(jié)閥 (含電氣閥門定位器 ) 臺 28 2 自力式調(diào)節(jié)閥 臺 3 3 氣缸閘閥 (含電磁閥 ) 臺 1 4 氣動切斷球閥 (含電磁閥 ) 臺 6 5 高壓調(diào)節(jié)閥 (含電氣閥門定位器 ) 臺 6 6 三通調(diào)節(jié)閥 (含電氣閥門定位器 ) 臺 5 八 儀表盤箱臺 1 安全柵端子柜 臺 2 2 電源柜 臺 1 4 24VDC 直流穩(wěn)壓電源（冗余） 臺 1 5 儀表箱 個 55 九 DCS(含 PSA) 套 1 十 ESD 套 1 十一 機(jī)組部分控制儀表 第六節(jié) 主要設(shè)備選擇 一、主要設(shè)備選則原則 反應(yīng)器： 八十年代初，國內(nèi)的設(shè)計、科研、制造、使用單位共同開始對引進(jìn)的熱 壁加氫反應(yīng)器技術(shù)進(jìn)行了消化吸收與技術(shù)開發(fā)，在“七并在 1988 年生產(chǎn)出第一臺國產(chǎn)鍛焊結(jié)構(gòu)熱壁加氫反應(yīng)器。近年來該項技術(shù)在我國發(fā)展很快，我國設(shè)計的鍛焊熱壁結(jié)構(gòu)反應(yīng)器基本上都在國內(nèi)制造，最大內(nèi)徑為 4215mm，最大壁厚為 281mm，反應(yīng)器單臺重量約961 噸。第一重型機(jī)器廠不僅積累了生產(chǎn)幾十臺鍛焊結(jié)構(gòu)熱壁加氫反應(yīng)器的經(jīng)驗(yàn)，并對反應(yīng)器大型化所受運(yùn)輸條件限制而進(jìn)行異地制造和現(xiàn)場組裝開始了技術(shù)探索，并于最近實(shí)施了燕山石化公司煉油廠的加氫反應(yīng)器現(xiàn)場組裝、焊接、熱處理、檢測工作。這一切都為現(xiàn)在開展大型化、高強(qiáng)度鉻鉬鋼加氫反應(yīng)器的研究打下了良好的基礎(chǔ)。 本設(shè)計考慮設(shè)置精制反應(yīng)器三臺，主體材質(zhì)選用 0Cr18Ni10Ti，目的在于縮短制造周期。 爐型選擇 預(yù)分餾塔進(jìn)料加熱爐爐型為輻射 對流圓筒形加熱爐。 主要材料選擇 爐體主要材料選擇 Q235B。 三、主要設(shè)備匯總 該裝置共有主要設(shè)備約 80 臺，詳見設(shè)備規(guī)格表 (表 361)，其中： 反應(yīng)器 3 臺 塔 器 4 臺 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 換熱器 20 臺 空冷器 68 片 容 器 16 臺 加熱爐 3 座 往復(fù)式壓縮機(jī) 2 臺 泵 26 臺 過濾器 2 套 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 表 361 主要設(shè)備規(guī)格表（ 參考 ） 序 設(shè) 備 名 稱 規(guī) 格 介 質(zhì) 名 稱 操 作 條 件 數(shù) 備注 號 ID TL(mm mm) 溫度，℃ 壓力， MPa 量 一 反應(yīng)器類 1 加氫改質(zhì)反應(yīng)器 A φ 2021 5000(切線 ) 汽油、柴油、 H H2S 400 1 1床層 2 加氫改質(zhì)反應(yīng)器 B φ 2021 7000(切線 ) 汽油、柴油、 H H2S 400 1 1床層 3 加氫改質(zhì)反應(yīng)器 C φ 2021 7500(切線 ) 汽油、柴油、 H H2S 400 1 1床層 二 塔類 1 預(yù)分餾塔（脫水） φ 3200 23000（切線） 汽油，柴油， 重油，水汽 200/400/385 1 2 預(yù)分餾塔（脫尾） φ 4000 23000（切線） 汽油，柴油， 重油，水汽 200/400/385 1 3 分餾塔 φ 1800 30000（切線） 硫化氫， LPG， 汽油，柴油， 180/310 1 4 穩(wěn)定塔 φ 1800 28000（切線） 硫化氫， LPG，汽油 120/220 1 三 加熱爐類 1 預(yù)分餾塔進(jìn)料加熱爐 汽油，柴油， 重油，水汽 400 1 2 反應(yīng)進(jìn)料加熱爐 MW 循環(huán)氫，汽油，柴油 400 1 3 分餾塔底重沸爐 MW 柴油 320 1 四 冷換類 煤焦油加氫處理技術(shù)生產(chǎn)清潔輕質(zhì)燃料油可研 1 反應(yīng)流出物 /反應(yīng)進(jìn)料換 φ 4000 （切線） 管程 反應(yīng)流出物 400/325 熱器 A A= m2 殼程 混合進(jìn)料 232/300 0 2 反應(yīng)流出物 /低分油 φ 4000 （切線） 管程 反應(yīng)流出物 325/280 換熱器 A= m2 殼程 低分油 200/278 3 反應(yīng)流出物 /反應(yīng)進(jìn)料換 φ 3100 （切線） 管程 反應(yīng)流出物 280/145 熱器 B、 C、 D A= m2 3 殼程 原料油 65/232 1 4 反應(yīng)流出物水冷器 φ 3100 （切線） 管程 反應(yīng)流出物 100 A= m2 殼程 循環(huán)水 38 5 精制柴油 /低分油換熱器 AES A= m2 3 殼程 精制柴油 310/100 6 分餾塔塔頂后冷器 BES 管程 循環(huán)水 28/38 1 殼程 油氣 70/45 7 穩(wěn)定汽油 /粗汽油換熱器 AES A= m2 殼程 穩(wěn)定汽油 220/150 8 穩(wěn)定塔塔頂水冷器 BES A= m2 殼程 穩(wěn)定汽油 120/40 9 穩(wěn)定汽油水冷器 AES A= m2 殼程 油氣 150/40 10 預(yù)分餾塔頂汽 /原料油