【正文】 采 用 濕 法 預(yù) 硫 化 ， 器 外 再 生 。為防止原料中固體雜質(zhì)帶入反應(yīng)床層，堵塞催化劑床層，造成反應(yīng)器壓降增加太快，采用了自動反沖洗過濾器。 分餾部分采用雙塔汽提方案。4. 裝置物料平衡和主要操作條件 裝置物料平衡表 不生產(chǎn)低凝柴油時裝置物料平衡( 初期工況)物料 重％ 公斤／時 噸／日 萬噸/年 備注入 原料油 214286 5143 180 　方 氫氣 1243 30 純氫　 合計 215529 5173 　出 NH3+H2S 2250 54 　　 C1~C4 321 8 　方 石腦油 69579 1670 　　 精制柴油 143379 3441 　　 合計 215529 5173 　表 不生產(chǎn)低凝柴油時裝置物料平衡( 末期工況)物料 　 重％ 公斤／時 噸／日 萬噸/年 備注入 原料油 100 214286 5143 180 　方 氫氣 1221 29 純氫　 合計 215507 5172 　出 NH3+H2S 2250 54 　　 C1~C4 514 12 　方 石腦油 70457 1691 　　 精制柴油 142286 3415 　　 合計 215507 5172 　表 生產(chǎn)低凝柴油時裝置物料平衡( 初期工況)物料 重％ 公斤／時 噸／日 萬噸/年 備注入 原料油 214286 5143 180 　方 氫氣 1243 30 純氫　 合計 215529 5173 　出 NH3+H2S 2250 54 　　 C1~C4 321 8 　方 石腦油 69386 1665 　　 低凝柴油 54429 1306 　　 精制柴油 89143 2139 　　 合計 215529 5173 　表 生產(chǎn)低凝柴油時裝置物料平衡( 末期工況)物料 　 重％ 公斤／時 噸／日 萬噸/年 備注入 原料油 100 214286 5143 180 　方 氫氣 1221 29 純氫　 合計 215507 5172 　出 NH3+H2S 2250 54 　　 C1~C4 514 12 　方 石腦油 70286 1687 　　 低凝柴油 54686 1312 　　 精制柴油 87771 2107 　　 合計 215507 5172 　注 ： 1. 物 料 平 衡 為 理 論 值 ， 由 FRIPP 提 供 ； 實(shí) 際 物 料 平 衡 及 產(chǎn) 品 切 割 精 度 與 上 表 有 一 定 的 差 異 。3. H2S 和 NH3 分 布 在 含 硫 污 水 、 低 分 氣 、 酸 性 氣 中 ； 主要操作條件1）反應(yīng)器項(xiàng) 目 初期 末期冷高分壓力，MPa 反應(yīng)器入口氫油體積比 300催化劑體積空速，h 1 反應(yīng)器入口溫度，℃ 322 355催化劑床層 1 2 1 2催化劑床層入口溫度，℃ 322 346 355 372催化劑床層出口溫度，℃ 346 366 377 389床層溫升，℃ 24 19 22 17總溫升，℃ 44 39平均反應(yīng)溫度，℃ 347 3752）反應(yīng)進(jìn)料加熱爐入口溫度，℃ 331 出口溫度，℃ 355 入口壓力，MPa(g) 出口壓力，MPa(g) 3）分餾塔底重沸爐入口溫度，℃ 345出口溫度，℃ 357 入口壓力，MPa(g) 出口壓力，MPa(g) 4）硫化氫汽提塔(C201) 塔頂壓力，MPa(g) 塔頂溫度，℃ 113 進(jìn)料溫度，℃ 2205）產(chǎn)品分餾塔(C202) 塔頂壓力，MPa(g) 塔頂溫度，℃ 174 進(jìn)料溫度，℃ 2655. 工藝流程簡述 反應(yīng)部分原料油自裝置外來進(jìn)入原料油緩沖罐，經(jīng)原料油泵加壓后與精制柴油換熱后進(jìn)入自動反沖洗過濾器，過濾后進(jìn)入濾后原料緩沖罐，再由反應(yīng)進(jìn)料泵抽出升壓后與混氫混合，先與加氫精制反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行換熱，再經(jīng)反應(yīng)進(jìn)料加熱爐加熱至要求溫度；循環(huán)氫與新氫混合后與熱高分氣換熱升溫后原料油混合。在反應(yīng)器中，原料油和氫氣在催化劑的作用下，進(jìn)行加氫脫硫、脫氮、烯烴飽和等精制反應(yīng)。為防止反應(yīng)生成的銨鹽在低溫下結(jié)晶堵塞熱高分氣空冷器管束，在熱高分氣空冷器前注入除鹽水以洗去銨鹽。熱高分油進(jìn)入熱低壓分離器進(jìn)一步閃蒸，熱低分氣經(jīng)過冷凝后與冷高分油一起進(jìn)入冷低壓分離器，冷低分油先與低凝柴油換熱后再同熱低分油一起進(jìn)入硫化氫汽提塔。冷低分氣送至蠟油加氫裝置處理。塔底油與柴油換熱后進(jìn)入產(chǎn)品分餾塔。其中一部分作為塔頂回流，另一部分再經(jīng)過水冷冷卻至 40℃作為石腦油送出裝置外。分餾塔設(shè)低凝柴油側(cè)線汽提塔和中段回流，冬季時生產(chǎn)低凝柴油及發(fā)生 蒸汽。 加氫精制反應(yīng)器裝置中加氫精制反應(yīng)器(R101)操作溫度高、壓力高，材料特殊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計、制造要求高，反應(yīng)器直徑大（φ4000x16100T/T），噸位重，占靜設(shè)備投資的比例也大。根據(jù) API RP9411997“煉油廠和石油化工廠高溫高壓臨氫作業(yè)用鋼”的規(guī)定，考慮到國內(nèi)加氫反應(yīng)器的設(shè)計、制造、使用經(jīng)驗(yàn)，反應(yīng)器的材料選用 抗氫材料。表 加氫精制反應(yīng)器 板焊許用應(yīng)力[σ]t（Mpa） 計算厚度 δ （mm） 設(shè)計厚度 δn （mm） 125設(shè)備殼體重量（噸) 335以當(dāng)前國內(nèi)加氫反應(yīng)器的設(shè)計、制造技術(shù)水平，這種材質(zhì)可采用鋼板卷制焊接。此外， 鋼板國內(nèi)有多家有業(yè)績的廠商可以生產(chǎn)，質(zhì)量有保障，且具有供貨周期短價格便宜等優(yōu)點(diǎn)。反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要有以下幾個特點(diǎn)。在反應(yīng)器殼體外面的有關(guān)部位設(shè)置了壁溫測點(diǎn)，這樣可以較準(zhǔn)確地掌握操作及開工過程中的器壁實(shí)際金屬溫度，并將其控制在設(shè)計溫度之內(nèi)。熱電偶可采用器壁開小口套管型式，無需法蘭連接，節(jié)省了熱電偶與反應(yīng)器殼體的大量焊接工作量，同時也方便了反應(yīng)器的運(yùn)輸。本臺反應(yīng)器設(shè)計外徑約為 4263mm，反應(yīng)器的長度約 27 米左右，總重約 335 噸，運(yùn)輸重量將達(dá) 315 噸，整體運(yùn)輸很困難或不可能?，F(xiàn)場組焊的技術(shù)目前比較成熟。表 高壓換熱器規(guī)格材料一覽表 編號 名稱 規(guī)格型號 管程材質(zhì) 殼程材質(zhì) 管束材質(zhì)E101 A、 B、 C反 應(yīng) 產(chǎn) 物 與 混氫 油 換 熱 器DFU15006016/252I12Cr2Mo1R（ H）+堆 焊（ 309L+347）12Cr2Mo1R（H） +堆 焊（ 309L+347）TP321E103熱 高 分 氣 與 混氫 換 熱 器DFU110014Cr1MoR（ H） +堆 焊 （ 2507 雙 相鋼 ）14Cr1MoR（ H）2507 雙 相 鋼這 4 臺換熱器均采用雙殼程隔膜密封結(jié)構(gòu)。對螺紋鎖緊環(huán)換熱器，它的傳熱效率高，密封性能好，即使在操作過程中發(fā)生壓力和溫度波動的情況下也不易發(fā)生泄漏，若有內(nèi)漏、外漏時均可現(xiàn)場上緊，長期運(yùn)行可靠,國內(nèi)已有設(shè)計、制造、使用等成熟經(jīng)驗(yàn)；但其制造費(fèi)用較高，機(jī)加工要求也非常高，有一定的制造難度，螺紋環(huán)加工精度不高時，拆裝較麻煩；直徑較大時重量較隔膜密封換熱器重。經(jīng)過慎重的計算和比較并結(jié)合我們在高壓加氫裝置方面的設(shè)計和使用經(jīng)驗(yàn)，最終確定這五臺換熱器采用隔膜密封結(jié)構(gòu)型式。1)對于雙殼程換熱器，筒體的橢圓度和直線度均要求極高，而殼體內(nèi)壁又需要堆焊不銹鋼，堆焊過程中筒體可能會產(chǎn)生收縮和變形，筒節(jié)組對時也會存在錯邊和同心度的偏差等問題，因此要求筒體內(nèi)壁堆焊后機(jī)加工為好。 高壓容器及塔器本裝置有 3 臺高壓容器和 1 座高壓塔，其中一臺為熱高壓分離器（D103），其操作條件為高溫、高壓、臨氫及硫化氫介質(zhì)，主材選用 ，內(nèi)部堆焊 309L+347 雙層不銹鋼防腐層。 高壓空冷器本裝置共有 4 片高壓空冷器。根據(jù)已有的使用經(jīng)驗(yàn)，管箱材質(zhì)選用 Q345R(HIC)鋼，翅片管基管采用 10無縫鋼管，并在每管程進(jìn)口處內(nèi)襯 300mm 長的 316L 管。這種結(jié)構(gòu)的高壓空冷器已在國內(nèi)許多加氫裝置上應(yīng)用。哈空調(diào)等國內(nèi)少數(shù)空冷器制造廠已經(jīng)具備較為豐富的制造這種高壓空冷器的經(jīng)驗(yàn)。采用余熱回收系統(tǒng)后的總體計算燃料熱效率可達(dá) 92%。 反應(yīng)進(jìn)料加熱爐（F101）該爐采用雙室雙面輻射水平管純輻射箱式爐爐型，熱負(fù)荷為 。由于管內(nèi)被加熱的工藝介質(zhì)為 H2+柴油且含 H2S，操作溫度、壓力較高，所以輻射爐管材質(zhì)為 ASTM A312 TP321。輻射室和對流室分別用于加熱不同的工藝介質(zhì)。爐管材質(zhì)均為碳鋼。 余熱回收系統(tǒng)為了有效地利用煙氣余熱，提高加熱爐熱效率， F10F201 共用一套煙氣余熱回收系統(tǒng)；煙氣余熱回收系統(tǒng)由空氣預(yù)熱器、煙氣引風(fēng)機(jī)、空氣送風(fēng)機(jī)、鋼煙囪、吸風(fēng)口及煙風(fēng)道組成。為提高換熱效率，同時避免發(fā)生露點(diǎn)腐蝕，空氣預(yù)熱器采用鑄鐵板式預(yù)熱器，并設(shè)置了空氣旁通風(fēng)道。兩加熱爐總體計算燃料熱效率達(dá) 92%。余熱回收系統(tǒng)中所有煙道均采用單層隔熱澆注料作為襯里，而熱風(fēng)道和引風(fēng)機(jī)則采用巖棉板＋ 鋁皮進(jìn)行保溫。當(dāng)余熱回收系統(tǒng)發(fā)生故障時，可在儀表室遙控打開此密封擋板及各加熱爐爐底風(fēng)道上的氣動風(fēng)門，關(guān)閉進(jìn)空氣預(yù)熱器和引風(fēng)機(jī)出口處的煙道密封擋板，?？諝夤娘L(fēng)機(jī)和煙氣引風(fēng)機(jī)，將系統(tǒng)改為自然通風(fēng)操作。正常操作時進(jìn)分餾塔底重沸爐（ F201）的水平煙道密封擋板和進(jìn)空氣預(yù)熱器煙道密封擋板應(yīng)處于全開位置，由調(diào)節(jié)擋板及引風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制各加熱爐爐膛壓力在～20Pa。3）各加熱爐煙氣中氧含量由空氣鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制其在～3%左右。同時每個燃燒器的進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有手動調(diào)節(jié)蝶閥，用于控制進(jìn)入每個燃燒器的進(jìn)風(fēng)量。5）有關(guān)溫度、壓力、煙氣含氧量分析等詳見儀表專業(yè)設(shè)計文件。7）鼓、引風(fēng)機(jī)電機(jī)采用變頻調(diào)速控制。2）燃燒器和風(fēng)機(jī)均采取隔聲措施,符合《石油化工企業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范》（SH30241995）的規(guī)定，噪聲不超過 85dBA（距離燃燒器或風(fēng)機(jī) 1 米處） 其他加熱爐及余熱回收系統(tǒng)最大化地采用模塊化設(shè)計、工廠化制造、現(xiàn)場組裝模式。該壓縮機(jī)流量較小，壓比較高，擬選用兩列兩級、對稱平衡型往復(fù)式壓縮機(jī)。選用增安型同步電動機(jī)驅(qū)動帶自動吹掃裝置，額定功率為 2600kW。壓縮機(jī)制造執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)按 API618。為了降低能耗，其中一臺壓縮機(jī)配套氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)。兩臺機(jī)組 K101A/B 共用一臺水站。 循環(huán)氫壓縮機(jī)該壓縮機(jī)流量為 150000Nm3/h，溫度為 56℃。該機(jī)流量大,壓比較小，宜選用離心式筒形壓縮機(jī)，機(jī)組軸功率約為2040kW。正常蒸汽耗量約為 15t/h。壓縮機(jī)軸封采用中間帶迷宮的串級干氣密封，正常操作和開車階段緩沖氣均采用壓縮機(jī)出口氣。離心機(jī)制造執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)按 API617，汽輪機(jī)制造執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)按 API612。同時該控制系統(tǒng)還負(fù)責(zé)新氫壓縮機(jī)組及反應(yīng)進(jìn)料泵、注水泵、貧胺液泵的安全連鎖控制。裝置位于原減粘裝置（拆除）場地，距離西側(cè)的蠟油加氫原料罐區(qū)及泵房 50 米，距離東側(cè)的循環(huán)水場 35 米，距離南側(cè)的 250 萬噸/年常減壓蒸餾裝置 48 米，距離北側(cè)的二柴油罐區(qū) 43米。裝置和罐區(qū)的位置符合規(guī)范要求。裝置用地面積為 95*100=9500 平方米，罐區(qū)用地面積為 122*115=14030 平方米，均為天津分公司所有，無需征地。 設(shè)計范圍設(shè)計范圍為與本裝置相關(guān)的平面、豎向、道路、排雨水等工程。 主要工程量水泥混凝土路面： 2022 平方米水泥混凝土人行場地鋪砌： 10000 平方米混凝土排水溝： 550 米混凝土涵洞： 1 座場地平整： 20220 平方米拆遷面積： 8000 平方米圍堤： 500 米罐區(qū)自動排雨水器： 1 套 主要采用規(guī)范《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》（GB501602022）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB500162022）《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》（GB5018793）《石油化工企業(yè)衛(wèi)生防護(hù)距離》（SH30931999） 平面布置說明1) 180 萬噸/年柴油加氫裝置屬于甲類生產(chǎn)裝置，主要火災(zāi)危險介質(zhì)為甲類可燃?xì)怏w和甲 B 類可燃液體。2) 裝置內(nèi)一條南北向消防檢修通道將裝置分為東、西兩部分，檢修通道的東側(cè)為加熱爐和設(shè)備區(qū)，檢修通道的西側(cè)布置壓縮機(jī)區(qū)、配電間和機(jī)柜室。壓縮機(jī)布置在半敞開式壓縮機(jī)廠房內(nèi)，位于裝置西側(cè)。4) 裝置的所有進(jìn)出管道均從裝置主管廊的南側(cè)與系統(tǒng)管網(wǎng)連接。6) 裝置內(nèi)的循環(huán)水管道采用埋地敷設(shè)的布置方案。8) 裝置內(nèi)留有足夠的吊裝檢修用場地，以滿足大型吊車接近與回旋。8. 自動控制 概述本裝置為中石化天津分公司 180 噸/年柴油加氫精制裝置，該裝置包括：反應(yīng)、分餾、余熱回收、公用工程及壓縮機(jī)部分(包括新氫、循環(huán)氫)。 自動控制水平 集中控制本裝置工藝為連續(xù)生產(chǎn)，工藝介質(zhì)易燃、易爆，高溫，高壓且部分介質(zhì)具有腐蝕性，故對自控設(shè)備選型、防爆、防腐要求嚴(yán)格。本裝置為確保裝置安