《年产50万吨焦化、加氢、制氢方案设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产50万吨焦化、加氢、制氢方案设计（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、50万吨/年多环稠芳烃轻质化工程建设立项报告目 录第一章 工艺装置方案5第一节 延迟焦化装置5一、装置组成及规模5二、原料及产品方案5三、技术方案选择5四、主要操作条件8五、工艺流程简述10六、自控水平12七、主要设备选择15八、指标及能耗19九、面布置错误！未定义书签。第二节 加氢精制装置21一、概述21二、工艺技术方案21三、要操作条件23四、艺流程简述24五、控水平25六、要设备选择29七、节能原则和措施31八、置平面布置32第三节 制氢装置32一、概述32二、原料及产品33三、工艺技术方案33四、主要工艺过程操作条件36五、工艺流程简述38六、自控水平39七、主要设备选择45八、节能措
2、施47九、平面布置47第二章 投资估算49序我国的石油化工工业是从在20世纪60年代开始发展的，到在20世纪80年代有机化学工业的原料已经主要转换为石油和天然气。20世纪70年代末期以来，由于国际性的能源紧张，石油价格猛涨，使我国石油化学工业受到冲击，经济效益的幅度下降。我国人口众多，人均占有石油和天然气资源较少，以石油为例，全国消费量约为35亿吨/年，而全国原油总产量约1.5亿吨/年，资源不足或原油价格高将会制约我国国民经济发展。因此，为寻求石油和天然气的待用原料进行了大量的研究开发工作。我国煤炭估计地质储量为2万亿吨；已探明可采储量为7700亿吨.，按照每年消费60亿吨的水平计算，已探明可
3、采储量可保证消费130多年。近十年来，继煤焦化、乙炔化学之后，煤化工以煤制燃料油、煤制烯烃、煤制天然气的新面貌出现。目前我国已经形成了一个庞大的煤焦化、乙炔化、煤制燃料油、煤制烯烃、煤制天然气的煤化工体系；每年耗煤20亿吨 ，除生产出计划产品外，每年还副产出约 700万吨的多环稠芳烃。2009年陕西省榆林市建设了一座40万吨/年多环稠芳烃轻质化厂。经过三年的平稳运行证明：柴油收率占多环稠芳烃量的40%，汽油收率占多环稠芳烃量的33%，蜡油收率占多环稠芳烃量的3%，焦炭产率收率占多环稠芳烃量的14%，焦化干气和液化气收率占多环稠芳烃量的8%；年经济效益高达8亿元。多环稠芳烃轻质化投资少，经济效益
4、高。而且为我国每年产出的700万吨的多环稠芳烃奠定了基础。如将我国每年产出的700万吨的多环稠芳烃充分利用，每年可替代数百万吨的石油，对我国的能源安全和国民经济发展有着重要意义。菏泽市德润化工有限公司董事长带领公司班子成员和技术人员多次到陕西省榆林市实地考察后认为：多环稠芳烃轻质化投资少，经济效益高，是一项能够带动当地经济发展的好项目。山东省既是产煤大省，也是耗煤大省，多环稠芳烃来源丰富，如在菏泽市建设一座50万吨/年多环稠芳烃轻质化厂，不但原料有保证，而起对菏泽的经济发展有着一定意义；还会对山东省的多环稠芳烃利用起到示范带动作用。多环稠芳烃轻质化工程装置单元表序号单元号单元名称内容备注100
5、原料过滤单元去除原料中杂质210延迟焦化单元多环稠芳烃轻质化320焦化干气制氢单元转化、提纯氢气 4 30焦化汽油、柴油加氢单元汽油、柴油改质540总图641装置内管廊742供电及变配电室高压配电、低压配电、变电站843中控室DCS、ESD等944装置内电信1045蒸汽锅炉1146装置内给排水及消防1347罐区 14 48办公楼和库房 15 49其他50104t/a多环稠芳烃轻质化产品表项 目单 位：104t/a备 注1焦炭7生焦2柴油193汽油134蜡油65焦化干气，液化气4.4制氢6损失0.6过滤出固体和分馏过程气体7合计50第一章 工艺装置方案第一节 延迟焦化装置一、装置组成、规模及建设
6、地点l 本装置主要包括焦化、吸收稳定、吹汽放空、水力除焦、切焦水和冷焦水循环 、干气及液化气脱硫和液化气脱硫醇部分。l 装置工程规模50万吨/年,年开工时间按8000小时计。l 建设地点：山东省菏泽市德润化工有限公司二、原料及产品方案1、原料来源本装置原料：多环稠芳烃 2、产品方案主要产品有：焦化干气液化气、焦化汽油、焦化柴油焦化蜡油和焦炭。三、技术方案选择本焦化装置加工规模为50万吨/年,加工原料硫含量高、残炭高、粘度大、焦质沥青质高，因此，该装置工艺技术方案的选择充分考虑以装置的“安、稳、长、满、优”生产多产柴油，提高经济效益为目标,并采用先进、成熟可靠的工艺技术和设备，使装置在防腐、抗腐
7、、环境保护、长周期运行、目的产品收率及质量、自动化水平和能量消耗等方面达到较高水平。为此采用如下工艺技术方案：1.采用大循环比焦化方案循环比主要是用来控制蜡油的干点和残炭、液体产品的比率和收率、焦炭的产率。循环比大时，总液体收率减小，焦炭和气体产率增加，柴油收率相对提高，蜡油收率相对降低，蜡油质量好；循环比小时，总液体收率增加，柴油收率相对降低，蜡油收率相对提高，蜡油质量差，焦炭和气体产率降低。根据加工总流程及装置希望少产高硫蜡油、多产柴油的要求，装置采用大循环比操作，设计采用0.9循环比。2.采用“一炉两塔”焦化工艺流程焦化装置采用“一炉两塔”工艺流程，焦炭塔直径为f6100mm，焦化加热炉
8、热负荷为45.9MW。采用大型化焦炭塔和焦化炉，可以减少了焦炭塔的切换次数，减少在除焦过程中（开盖和关盖）以及预热设备的时间，大大减轻了操作工人的劳动强度。3.采用48小时生焦周期对于已有装置，较短的生焦周期可以提高装置的处理能力；新建装置可降低新建焦炭塔高度，节省投资。但缩短设计生焦周期也将带来如下不利影响。（1）需要增加排空系统的能力，以便在焦炭塔冷却期间处理增加的蒸汽。（2）缩短生焦周期需要减少焦炭塔的预热时间，加快焦炭塔的冷却速度，增加焦炭塔骤冷骤热的频次，这样，会引起焦炭塔疲劳，影响焦炭塔寿命。（3）装置弹性减小，过低的焦炭塔高度将限制装置的操作弹性。（4）加大生产管理难度，较短的生
9、焦周期使得除焦时间不固定，给生产管理带来不便。综合各种因素，焦炭塔生焦周期采用48小时。4.采用高效塔内件焦化分馏塔作为分馏的核心设备，塔内件综合性能的高低，直接影响到装置的建设投资和操作性能等。综合性能优良的塔板不仅应该具有高的通量，同时又应该具有高的分离效率。而这两方面是由高效的塔盘、合理的降液管等综合作用的结果。为获得高的传质效率，拟采用高性能塔板以有效提高塔板效率。5.采用环境友好的工艺流程，提高环境保护水平由于延迟焦化工艺是将多环稠芳烃深度转化为较轻质油品和焦炭的工艺，在焦炭塔吹汽、冷却、除焦的过程中，会产生粉尘、污水、废气等污染。为减少污染，拟采取如下措施。（1）冷焦水密闭循环，消
10、除恶臭气味采用无污染的冷焦水密闭循环流程，对冷焦水全过程进行密闭循环处理，消除冷焦水对周围环境的污染。处理后的冷焦水再循环使用。（2）采用密闭吹汽放空系统采用密闭吹气放空系统，实现焦炭塔吹气放空过程无废气排放。（3）采用国产新型低NO燃烧器焦化加热炉采用新型低NO燃烧器、减少烟气中NO排放量，减少污染污染。6.采用有效措施延长装置运行周期为延长装置连续运行周期，采用以下措施：（1）采用双面辐射加热炉。辐射炉管采用双面辐射形式布置，以提高其平均热强度，降低峰值热强度。（2）采用在线清焦技术。在不停焦化加热炉的条件下，对多管程加热炉中的某一列管程进行蒸汽清焦。（3）采用多点注水（蒸汽）技术。根据管
11、内介质不同的加热阶段，在管路系统不同部位分别注入不同比例的水或蒸汽。减缓炉管结焦，延长焦化炉的运行周期。（4）选用相应抗腐蚀材料。选用相应的抗腐蚀材料以保证装置长周期安全运行。 （5）采用结构合理的分馏塔内件。（6）采用无堵焦阀的焦炭塔预热流程。采用无堵焦阀的焦炭塔预热流程，延长焦炭塔的使用寿命。（7）焦炭塔设置注消泡剂和中子料位计措施，减少焦粉夹带。为减小焦炭塔泡沫层高度，提高装置的安全性，采取向焦炭塔注消泡剂措施。同时为准确检测焦炭塔内焦炭层高度，焦炭塔安装中子料位计。7.采取有效措施提高装置自动化程度装置除采用DCS控制外，焦炭塔水利除焦系统采用先进的PLC安全自保系统，以保证除焦的顺利
12、进行和安全操作。8. 干气及液化石油气脱硫采用醇胺法溶剂吸收工艺炼厂气脱硫工艺大致有四类：固定床吸附、膜分离、碱洗和可再生的溶剂吸收。针对焦化装置的原料性质，本着成熟可靠、投资省、能耗低、操作费用低、尽可能减少环境污染的原则，采用醇胺法溶剂吸收工艺，胺液再生采用集中处理的方案。9. 液化石油气脱硫醇采用催化氧化脱硫醇工艺采用催化氧化脱硫醇工艺，催化剂碱液经再生后循环使用，产生的少量碱渣送至工厂统一处理。脱后液化石油气硫醇含量小于10ppm。四、主要操作条件1焦化部分表1 焦化部分操作条件项目温度 压力 MPa(g)备 注焦炭塔塔顶油气(急冷后)4150.16进料油4950.45急冷油2301.
13、6加热炉焦化油入口3373.58焦化油出口5000.45辐射段饱和蒸汽入口1911.2过热蒸汽出口2401.1加热炉注汽3903.3吹扫用汽2501.0加热炉膛79081025mmH2O负压分馏塔循环比0.60.9塔顶油气1220.10顶循抽出1440.11返回60柴油抽出2280.13回流120中段回流抽出2870.14返回230蜡油抽出3440.15回流230油气入塔4150.15分馏塔底3370.15渣油进分馏塔2450.82吸收稳定部分表2 吸收稳定部分操作条件项目温度压力MPa（g）备注压缩机入口400.04压缩机出口1271.35汽油吸收塔顶481.28汽油吸收塔底431.30柴油吸收塔顶461.25柴油吸收塔底521.27解析塔顶821.35解析塔底1811.40稳定塔顶641.20稳定塔底2161.273干气液化气脱硫部分干气脱硫塔塔顶温度： 40干气脱硫塔塔底温度： 42干气脱硫塔操作压力： 0.6Mpa(a)液化烃脱硫塔塔顶温度： 40液化烃脱硫塔塔底温度： 42液化烃脱硫塔操作压力： 1.0Mpa(a) 液态烃碱洗压力： 0.85MPa(a) 液态烃碱洗温度：
