20万吨煤焦油加氢可行性实施报告

20 万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案1鄂尔多斯市诚峰石化有限责任公司20 万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案工艺包商：上海奕臻化工工程技术有限公司工程设计：华陆工程科技有限责任公司（综合甲级）2011 年8 月27 日20 万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案21 工艺技术实施方案及专有焦油加氢工艺包特点1.1 主要产品（汽、柴油组分）收率高，科学制定原料加工工艺方案。

1.1.1 综合考虑国现有兰炭炉（热式、外热式）焦油分析数据、中石化石化研究院煤焦油加氢专题研究报告，以及神木天元化工工业化装置实践经验数据，本着最大限度利用本项目兰炭炉荒煤气廉价氢源（每年1.8 亿立方氢气）和提高煤焦油液相收率的前提下，确定本项目兰炭炉焦油加氢馏份切割点为≤480℃，加氢装置规模为20 万吨/年；1.1.2 哈气化焦油加氢馏份切割点实际为≤360℃，神木天元实际为≤380℃，神木天元耗氢量实际为每吨加氢进料380Nm3/h，神木天元的低、高芳油（汽柴油组分）实际收率＜70％，缘于延迟焦化工艺所致；1.1.3 本工艺技术实施方案秉承石化行业“最大限度提高轻油收率的加氢原则”而确定焦油加氢馏份切割点，其加氢进料全馏份精制、全馏份裂化，380～480℃重质馏份的裂化必将耗用大量新氢，根据中石化研究院给我们提供的非沥青质重质煤焦油加氢耗氢数据，以及我们正在工业化的国首套15 万吨/年非沥青质重质煤焦油（蒽油）加氢改质装置设计数据，其精制和裂化新氢总耗量约为每吨加氢进料900 Nm3。

本工艺技术实施方案主要产品低、高芳油（汽、柴油组分）的收率设计值为87.15％，项目销售收入同比高；1.2 多产柴油馏份，适时加注柴油十六烷值添加剂，提高柴油品质。

1.3 充分利用新建兰炭炉自产荒煤气资源，将荒煤气PSA 制氢解吸气制成蒸汽，新建燃气锅炉，供焦油加氢装置、制氢装置做动力，供活性焦装置做原料，减少用电负荷，相应降低成本，以达到节能减排、综合利用、变废为宝。

1.4 充分利用焦粉和新建燃气锅炉的蒸汽，建设6 万吨/年活性焦装置，预计年增销售收入60000 吨×2500 元/吨＝15000 万元。

1.5 采用精馏提酚工艺，将含酚酚油以焦化行业传统低成本处理工艺“碱洗、酸碱中和法”制成粗酚，含酚、含酸废水排入兰炭炉系统废水焚烧炉。

此项收益没有纳入本技术实施方案的项目经济评价，作为项目未来收益预留。

1.6 采用英国“德鲁克”生产硫磺工艺技术、采用侧线回收液氨工艺技术。

1.7 重油产品做碳黑油的原料或燃料油。

（产品重油能否得到低、中、高端碳黑油生产厂的原料认可，需做市场开拓工作。

）20 万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案31.8 为提高新建工业化装置对焦油原料的适应性，避免管道和催化剂床层堵塞，减慢装置结焦速度，延长装置运转时间，减缓催化剂中毒、失活，确保预期经济效益，本项目工艺技术方案采用有效的煤焦油预处理组合技术：（1）焦油含渣采用三级处理（蝶式离心机、超滤、保护反应器）；（2）采用电脱盐工艺，将煤焦油不溶于水的盐类及金属离子脱至满足加氢催化剂的要求。

1.9 加氢反应器（精制、裂化）采用二个筒体多段冷激式。

1.10 改进分离流程，采用抽侧线方式生产多种产品，提供灵活的、适应市场的产品生产方案。

1.11 采用多项工程化有效的专有技术：真空系统技术、油水分离技术、特殊塔釜结构技术、电加热器替代开工加热炉技术、传热流程优化技术等。

1.12 强化工艺装置各部分细节的设计优化、强化全厂统一规划，最大限度地节省项目投资，工业化装置投资及运行成本低，装置能耗指标＜4000 MJ / t，属国先进水平。

（项目投资及技术经济分析数据详见下述第5 部分）1.13 全厂总图占地218 亩，达到“占地最省、投资最经济”，为后续深加工项目预留总图位置。

1.14 集合国外渣油加氢脱硫、柴油加氢精制、润滑油加氢、中压加氢改质、高压加氢裂化、焦化粗苯加氢、蒽油加氢、鲁奇炉焦油加氢等多种工艺之长，以及石化行业近百套加氢装置工业化工程经验，提供符合用户建设条件的、有针对性的焦油加氢技术方案。

20 万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案42 设计原则2.1 深度挖掘本项目自产兰炭炉煤气、焦油、焦粉的综合利用，“吃干轧尽”，最大限度提升兰炭炉各种产品的附加值，真正达到国家对项目建设的“节能减排、循环经济”要求。

2.2 遵照国家发展煤化工的总体战略思想，以及国家工业和信息化部《焦化行业准入条件（2008 年修订）》“鼓励焦化生产企业实施焦化副产品综合利用、采用焦油加氢处理等先进适用技术”的要求，以技术创新为先导，推动煤焦油向高技术、高附加价值和高效洁净转变，提高煤焦油的附加值，增强市场竞争能力。

2.3 依靠科技进步，坚持科研、设计、生产紧密相结合的原则，对拟建装置采用技术方集合国外成熟、先进、安全可靠、经济合理的各种原料加氢工艺而开发的专有煤焦油加氢工艺。

高度重视技术方案比选，建设适合诚峰石化焦油原料的、有特色的焦油加氢样板工厂，以取得最佳预期经济效益。

2.4 本着“积极、稳妥、可靠和实事求是”的原则，为保证本项目生产装置安全稳定运行，主要设备（压缩机、反应器、催化剂、关键材料和仪表）采用国外一流产品，其余大部分设备和材料均依托国，以达到项目投资合理、经济。

2.5 充分吸收国同类生产装置长期实践积累的、有利于长周期运转、降低能耗以及简化操作等方面的实践经验，真正做到“设计方案优化、采购、施工、培训、开车”各关键点的有效控制，以确保装置投产后高水平，安、稳、长、满、优生产。

2.6 坚持“水平高、起点高、回报率高、投资省，占地少”的原则，贯彻执行工厂设计模式改革，各单元采用联合布置、集中控制、统一管理，提高工程投资的经济效益和社会效益；2.7 高度重视环境保护，控制环境污染，严格执行国家、地方及主管部门制定的环保、消防和职业安全卫生设计规、规定和标准，采取有效措施减少污染物的排放。

做到消防、环境保护和劳动安全卫生的设施与生产建设同步实施。

2.8 充分依托项目建设所在地的建设条件，强化新建工艺装置和配套系统的设计方案优化，真正达到焦油加氢装置长周期稳定运行所必需的水、电、气、风等公辅介质的可靠供给。

2.9 采用集散控制系统DCS（含ESD 系统），实现集中监视和过程控制，提高工艺装置和辅助设施的自动化水平和综合管理水平，保证安全生产，提高经济效益。

20 万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案53 设计质量保证的六大要素3.1 国家最高设计资质“综合设计甲级”（全国近千家甲级设计院中只有20 家具有此资质）相应的设计技术实力、质量管理体系及雄厚人力资源的可靠保证。

3.2 具有多种原料、多种工况的加氢技术工艺包，以及几十套加氢装置（含煤焦化行业）丰富工业化成功运行的工程化技术优势保证。

3.3 具有几十套各种加氢装置工程设计经验的原中石化、中石油著名设计院的设计骨干，以及具有20 年以上工程管理经验、年龄在50 岁以上的现场施工配合技术骨干的技术人才保证。

3.4 “用户至上、多方案比选、工程设计优化、现场数据回归、加班加点、自觉赶工完成设计”的设计工作作风保证。

3.5 “以人为本、按劳分配”的科学、先进设计薪酬分配体制的保证。

3.6 在工程建设的各个阶段，为用户提供优质、及时、周到的技术服务，代表用户把好设备采购、施工质量、人员培训、装置开车的技术关。

20 万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案64 工艺技术实施方案4.1 项目单元划分表：序号单元号单元名称负责专业一 0000 总图运输1 0100 全厂总平面(含大门、围墙) 总图2 0200 全厂竖向、道路及排雨水（含土方工程）总图3 0300 厂区绿化总图二 1000 工艺装置1 1100 20 万吨/年焦油加氢改质装置工艺2 1200 100000Nm3/h 荒煤气PSA 制氢装置成套供货3 1300 6 万吨/年活性焦装置成套供货三 2000 储运工程1 2100 焦油加氢原料、成品罐区及泵房储运2 2200 LPG 罐区储运3 2300 汽车装卸车设施储运4 2400 全厂工艺及热力管网储运5 2500 地面火炬储运四 3000 给排水工程1 3100 循环水场给排水2 3200 消防设施给排水3 3300 除盐水站给排水4 3400 全厂给排水及消防管网给排水5 3500 事故池给排水五 4000 供电及电信工程20 万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案7序号单元号单元名称负责专业1 4100 110KV 变配电站电气2 4200 全厂供电线路及照明避雷电气3 4300 电信电气六 5000 热工工程1 5100 空氮压站热工2 5200 燃气锅炉成套供货七 6000 辅助工程1 6100 综合楼（含中控、检化验、办公）配管、自控、土建2 6200 三修土建3 6300 仓库土建4.2 全厂物料平衡4.2.1 煤平衡入方煤 188 万吨/年出方兰炭 120 万吨/年（其中：焦粉6 万吨）煤气 8 亿立方/年（10 万立方/时）焦油 12 万吨/年4.2.2 焦油平衡入方焦油 20 万吨/年（100.00％）（自产12 万吨/年，外购8 万吨/年）煤气 8 亿立方/年其中：氢气 1.8 亿立方/年（1.607 万吨/年（8.04％））（含氢量30％，PSA 制氢收率75％）解吸气 6.2 亿立方/年20 万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案8小计： 21.607 万吨/年（108.04％）出方干气 0.636 万吨/年（ 3.18 ％）液化气 0.416 万吨/年（ 2.08 ％）低芳油（或煤制油1＃） 3.804 万吨/年（ 19.02 ％）高芳油（或煤制油2＃） 13.625 万吨/年（ 68.13 ％）重油 2.000 万吨/年（ 10.00 ％）硫磺 0. 万吨/年（ 0.29 ％）液氨 0.162 万吨/年（ 0.81 ％）水、杂质 0.700 万吨/年（ 3.50 ％）渣、损失 0.206 万吨/年（ 1.03 ％）小计： 21.607 万吨/年 108.04 ％4.2.3 燃料气平衡入方PSA 制氢解吸气 6.2 亿立方/年（热值1400 千卡/标立，总热值10850 万千卡/时）干气 1. 吨/时（热值10000 千卡/kg，总热值1075 万千卡/时）小计：总热值11925 万千卡/时出方用于加氢加热炉 1050 万千卡/时用于发生蒸汽 10875 万千卡/时（5.3MPa、470℃、取热效率90％、焓差70 万千卡/吨）产生蒸汽140 吨/时4.2.4 蒸汽平衡入方燃气锅炉发生蒸汽140 吨/时出方活性焦 7.5×5＝37.5 吨/时焦油加氢加热用 9 吨/时焦油加氢汽轮机用 17 吨/时（如果是往复机则本项取消）20 万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案9PSA 制氢汽轮机用 45 吨/时小计： 108.5 吨/时蒸汽富余：140－108.5＝31.5 吨/时（如果是往复机则富余48.5 吨/时）4.3 加氢装置规模和年操作时数建设规模：年处理中低温煤焦油20 万吨操作弹性： 70～110%年操作时间：8000 小时操作制度：四班三运转4.4 工艺装置组成（1）焦油加氢装置由原料预处理、加氢精制、加氢改质、新氢循环氢压缩、油品分离、污水汽提及氨回收、硫磺制备和装置公用设施组成。