30万t_a加氢装置运行总结

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山 东 化 工 SHANDONG CHEM ICAL INDUSTRY 2008年第 37卷
表 2 运行期间产品主要性质
性质
加氢生成油
石脑油
精制柴油
柴油国际
密度 ( 20℃) / ( g / cm3 ) 馏程 ( GB / T 6536) / ℃
0. 8388
分馏系统工艺流程 :低分油经换热后进入硫化 氢汽提塔 ,脱除的含硫气体进干气脱硫装置 ,汽提塔 含硫污水至酸性水汽提统一处理 ,汽提塔底油进加 热炉加热至 200℃,分馏塔进料 ,进行汽 、柴油分离 。 PSA 氢提浓采用变压吸附原理 ,设计规模 8000Nm3 / h,自催化 、焦化混合干气中提取 20%左右的氢气 , 纯度 98. 5% ,流量 1200Nm3 / h,氢气不足部分外购 补充 。 3 装置特点
第 7期
于新江 ,等 : 30万 t/ a加氢装置运行总结
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换为嘉 利特 高速泵 , 立 式结 构 , 流 量 8m3 / h, 扬 程 830m ,转速 15300 r/m in。
⑶反应产物后冷器采用循环水作冷却介质 ,上 下串 联 两 台 , U 形 管 结 构 , 管 束 材 质 稀 土 合 金 09C r2A lMoRe,为最耐 H2 S腐蚀材质 ,但是运行不足 一年 ,出现内漏 。现象 :循环水中带油 。打开大浮头 试压时 ,观察发现靠近管板中间部分的 10余根换热 管不同程度的泄漏 ,估计煨 U 形弯时应力过大 ,出 现损伤 。焊接堵塞该部分换热管以解临时之需 ,于 2006年大检修时更换新管束 。
93
195
50 %
290
322
290
149
295
95 %
350
> 360
339
188
> 360
KK 溴值 / ( g - B r/100g)
硫含量 / (μg/ g) 酸度 / (mgKOH /100mL) 实际胶质 / (mg /100mL)
碱性氮 / (μg/ g) 闪点 (闭口 ) / ℃
凝点 / ℃ 氮含量 / (μg/ g) 色度 (D 1500)
Summary on the O pera tion of 300, 000 t/a Hydrogena tion Un it
YU X in - jiang, WAN G T ian - yu, J IAN G W en - m ing, MA S heng - jun ( Shandong KenL i Petrochem ical Company, Dongying 257500, China)
第 7期
于新江 ,等 : 30万 t/ a加氢装置运行总结
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离水 ,以保护催化剂 ,延长装置运行周期 。 (2) 原料保护 装置内原料油缓冲罐及脱氧水罐采用氮气保
护 ,避免原料油与空气接触 ,以减轻原料油在换热 器 、加热炉及反应器中的结焦程度 。
①加热炉采用空气预热系统回收烟气余热 ,提 高加热炉热效率 ;
开工初期
运行末期
进料量 / ( t/ h)
44
36
50
体积空速 / h - 1
2. 0
1. 6
2. 2
反应入口温度 / ℃
290
260
290
反应出口温度 / ℃
-
334
340
反应床层最高温度 / ℃
350
340
350
总温升 / ℃
60
80
60
反应入口压力 /MPa
8. 0
4. 5
6. 0
床层总压降 / KPa
该装置建设规模 30万 t/ a,实际加工能力 35万 t/ a,由华东设计院总体设计 ,中石化二建二处公司 施工 ,于 2003 年底完成建设 。装置主要有反应系 统 、分馏系统 、PSA 氢提浓三部分组成 ,配套建设装 置有 300Nm3 / h制氮 、1500m3 / h循环水 、10万 t/ a干 气脱硫 、40万 t/ a酸性水汽提等 。
(1) 原料预处理 原料进装置后 ,首先经过过滤器过滤 ,除去大于 25μm 的颗粒状杂质 ,防止其沉积在催化剂表面 ,以 减缓反应器压降的增加 ,再经原料油脱水罐脱除游
收稿日期 : 2008 - 07 - 01 作者简介 :于新江 (1970 - ) ,山东东营人 ,工程师 ,长期从事炼油生产管理工作 。
Abstract: 300, 000 t/ a gasoline and diesel oil hydrogenation unit of Shandong KenL i Petrochem ical Company, had run 1080 days safety and comp leted 1, 030, 000 tons material, This article summarizes the p roduction and the operation experience during the past three years. Key words: gasoline; diesel oil; hydrogenation; unit; operation
②合理安排不同温位换热顺序 ,合理利用热量 , 降低装置能耗 ;
③副产含硫干气进乙醇胺脱硫净化后作燃料
(3) 采用炉前混氢流程 氢气和原料油在换热前混合 ,与反应产物两次 换热后进加热炉加热至反应温度 ,以提高换热器的 传热效率 ,并加快炉管内流速 ,防止原料油中的烯烃 类在高温下缩合 、结焦 ,影响传热效率和产品质量 。 ⑷低温部位采用注水措施 在混氢原料油 ( Ⅰ) - 反应产物换热器上游和 下游分设脱氧水注入点 ,以防低温部位铵盐结晶堵 塞换热器 、空冷器和系统管道 。 ⑸采用冷高分流程 采用冷高压分离器 (卧式 )以简化流程 ,并可提 高循环氢浓度 。 ⑹催化剂预硫化与再生 催化剂预硫化采用湿法预硫化 ,催化剂再生采 用其外再生 。 ⑺仪控及自保 仪控采用微机为基础的高灵活性和高可靠性的 分散型控制系统 (DCS) ,并设置自动连锁保护系统 ( ESD ) 。 ⑻节能 、环保
89
32
108
高分压力 /MPa
7. 2
4. 0
5. 5
新氢流量 / (Nm3 / h) 新氢纯度 / %
5200 99. 5
2200 94
4200 99. 5
循氢流量 / (Nm3 / h) 循氢纯度 / %
30000 > 88
18000 85
24000 94
氢耗 / (Nm3 / t) 氢油体积比 注水量 / ( t/ h)
⑸汽提塔塔顶回流空冷器增加变频器 ,根据气 温变化调节冷后温度 ,便于操作 ,同时节约电力 。
⑹ 反应炉充分利用分馏炉空气预热器多余的 热风 ,节约燃料气 。
⑺增加瓦斯加热器 ,充分利用精制柴油多余热 量进行换热 ,加热炉燃烧更加充分 。
120
62
85
400
411
460
4
4
5. 5
6 装置优化及改造 ⑴装置运行一段时间后 ,工程技术人员和生产
管理人员同时认识到 ,氢源严重不足 ,导致加氢深度 不够 ,公司于 2005年新建干气转化制氢装置 ,供氢
10000 Nm3 / h。 ⑵高压注水泵原设计采用柱塞泵 ,运行后发现
水流脉冲过大 ,管线振动剧烈 ,泵出口增加缓冲罐后 效果不理想 ,考虑到不利于长时间安全运行 ,随后更
装置于 2004 年 4 月投产 ,截至 2007 年 5 月装 置扩能改造 ,累计运行 1080d,共加工汽柴油 103万 t,生产精制柴油 93. 2万 t,精制石脑油 9. 7 万 t,总 液收率 99. 9% ,氢耗 0. 85% ,折合 85Nm3 / t。
⑴运行期间原料油性质比较恶劣 , 硫氮含量 高 ,氧化安定性差 ,取样观察颜色暗红 ,不透明 ,其物 化性质详见表 1。
气 , H2 S回收 ; ④排放的含硫污水进酸性水汽提再生后循环利
用 , H2 S回收 ; ⑤加热炉选用单排单面辐射圆筒炉 ,方便施工 ,
降低造价 。 4 催化剂情况
采用石油科学研究院研制的 RN10B 催化剂 , RG - 1作保护剂 ,活性组分为 WO3 、N iO。本装置加 氢反应器共设两个床层 ,中间设有冷氢注入口 ,催化 剂 RN10B 装入量 23. 6 t,装填密度 0. 89,保护剂 RG - 1,装入量 2. 36 t。 5 装置生产运行情况
0. 7353
0. 8428
实测
HK
101
70
188
10 %
192
87
215
50 %
284
129
280
≯300
95 %
> 360
155
355
≯365
KK 硫含量 / (μg/ g) 实际胶质 / (mg /100mL) 闪点 (闭口 ) / ℃
凝点 / ℃ 氮含量 / (μg/ g) 色度 (D 1500)
⑷循环氢压缩机运行一年半时 ,其中一侧活塞 杆密封出现严重泄露 。维修时发现 ,密封组件损坏 不严重 ,奇怪现象是密封部位活塞杆出现较深凹陷 , 最深处约 1. 5mm ,长度约 80mm ,环状 。分析认为 : 该部位调质热处理时 ,加工不到位 ,材质偏软 ,泄露 的高压气体长时间冲刷所致 ,不存在该点注油器注 油故障和冷却水不畅通造成的摩擦原因 。
装置设 计 全 年 开 工 时 间 8000h, 设 计 总 能 耗 840MJ / t原料油 ,动静设备共计 76台套 。
原则工艺流程 :混氢原料油 →加氢精制 →汽提 →分馏 →产品 。
反应系统工艺流程 :混合原料进装置后 ,首先经 过过滤器 ,除去大于 25μm 的颗粒状杂质 ,再经原料 油脱水罐脱除游离水 ,进原料油缓冲罐 ,经反应进料
表 1 运行期间原料油物化性质
性质 密度 ( 20℃) / ( g / cm3 ) 馏程 ( GB / T 6536) / ℃
常减压柴油 0. 8810
催化柴油 0. 8993
焦化柴油 0. 849
焦化汽油 0. 7533
混合原料 0. 8625
HK
180
202
214
49
102
10 %
230
245
247
泵加压至 9. 4M Pa,在油气混合器处与氢气混合 ,经 高压换热器两级换热至 250℃,在反应加热炉内升 温到 290℃,进反应器进行改质反应 - - 将原料油 中的 S、N、O 等原子及金属等杂质脱除 ,对部分不饱 和烃类及芳烃进行加氢 ,反应产物经换热 、空冷 、水 冷后 40℃进高分进行气液分离 , 气体进循氢机循 环 ,液体经减压调节后进低分 ,低分闪蒸气进含硫干 气管网 ,低分油经换热后进分馏系统 ,低分含硫污水 至酸性水汽提统一处理 。
> 360
6790
57. 2 210 61
0 1262 < 4. 5
> 360
7610 1. 46 202 263
65 0 1500
> 360
9550 4. 75 289 840
2980
202 9670
12
141
> 360 40. 2 8920
224 494
1870
⑵运行期间产品主要性质 ,见表 2 。
> 360 < 500 < 60 > 60
<0 < 450 < 1. 5
185 < 100 < 3. 0
> 360 < 500 < 60 > 60
<0 < 450 < 1. 5
Βιβλιοθήκη Baidu≯2000 ≯2. 5 ≮55
≯3. 5
⑶开工初期 、末期运行参数 ,见表 3。
表 3 开工初期 、末期运行参数
项目
设计值
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山 东 化 工 SHANDONG CHEM ICAL INDUSTRY 2008年第 37卷
30万 t/ a加氢装置运行总结
于新江 ,王天玉 ,姜文明 ,马盛军
(山东垦利石化公司 ,山东 东营 257500)
摘要 :山东垦利石化公司 30万 t/ a汽柴油加氢精制装置 ,安全运行 1080d,完成加工量 103万 t,本文总结运行三年来的生产情况和 操作经验 。 关键词 : 汽油 ;柴油 ;加氢精制 ;装置 ;运行 中图分类号 : TE624. 4 + 31 文献标识码 : B 文章编号 : 1008 - 021X (2008) 07 - 0032 - 04
1 概述 垦利石化公司为地方性炼化企业 ,原油来源复
杂多变 ,为适应加工各种高硫高酸劣质原油 ,并保证 柴油出厂质量符合国家标准 GB252 - 2000要求 ,于 2003年新建 30万 t/ a汽柴油加氢精制装置 。用来 加工常减压柴油 、催化柴油 、焦化汽油 、焦化柴油 ,产 品是精制柴油和精制石脑油 ,同时副产少量含硫燃 料气 。 2 装置概况