80万吨年轻重芳烃加制氢联合装置柴油加氢操作规程重芳烃加氢部分Word格式文档下载.docx

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第四章装置工艺设计参数9

4.1原料油性质9

4.2产品10

4.3化学试剂性质12

第五章装置开工操作13

5.1开工条件13

5.2管线吹扫和冲洗13

5.3分馏开工14

5.4自动控制方案15

5.5装置自动化的安全措施16

第六章停工操作法16

6.1装置正常停工的条件及准备工作16

6.2停工17

6.3装置停工及开工时应拆装盲板见表17。

18

6.4紧急停工18

第七章加热炉系统操作法21

7.1加热炉简介21

7.2加热炉系统操作法26

第八章反应单元操作法33

8.1反应日常工作33

8.2正常操作34

8.3不正常操作法37

第九章分馏单元操作法40

9.1分馏日常工作40

9.2分馏正常操作法40

9.3不正常操作法41

第十章原料油单元操作法42

10.1原料部分日常工作42

10.2原料部分正常操作法:

42

10.3不正常操作法43

第十一章压缩机操作法44

11.1新氢压缩机操作法(C4102A/B)44

11.2往复机压缩机故障分析及处理:

(C4102A/B、)52

11.3循环氢压缩机操作规程(C4101)56

第十二章泵操作法82

12.1泵区日常工作82

12.2离心泵操作法83

12.3故障及处理:

84

12.4立式高速水泵的操作法86

12.5正常停泵和泵的切换88

12.7加氢进料泵操作规程90

第十三章事故处理94

13.1事故处理的原则94

13.2一般事故处理95

第十四章装置事故应急预案107

14.1压缩机系统管线、法兰、密封、压力表等泄、爆炸、着火107

14.2反应进料泵P4101A/B倒氢发生爆炸、着火108

14.3反应器R4101法兰发生泄漏氢气、物料爆炸、着火108

14.4高分液面计、压控阀、压力表等泄漏氢气、爆炸110

14.5低分液面计、压控阀、液控阀、压力表、等泄漏、爆炸111

14.6加热炉F-101发生炉膛瓦斯爆炸、着火112

14.7稳定塔液面计、法兰密封、放空等地方物料泄漏着火113

14.8气提塔顶回流罐液面计、法兰、放空等地方物料泄漏114

14.9压缩机紧急放空、爆炸、着火115

14.10瓦斯系统管线、法兰、压力表泄漏、爆炸、着火116

14.11系统临氢管线发生泄漏氢气爆炸、着火117

第十五章安全、环保与劳动保护120

15.1安全120

15.2基本安全法则:

122

15.3火灾和爆炸事故123

15.4安全保护措施127

15.5事故128

15.6循环氢压缩机故障131

15.7进料泵故障131

15.8安全规程132

附录134

表一、重芳烃加氢设备汇总

表二、重芳烃加氢安全阀汇总

第一章前言

本规程主要规定了鲁清石化重芳烃加氢装置的工艺原理、流程、开停工操作法、岗位操作法及事故处理方案等容。

本规程适用于鲁清石化100万吨/年汽重芳烃加氢精制改质改质装置的生产操作。

第二章工艺特点

该装置进料是重芳烃轻质化石脑油,重芳烃轻质化重芳烃催化重芳烃。

该进料较重,芳烃含量高,十六烷值低。

该装置的加工目标是生产优质重芳烃(硫、氮及芳烃含量低,十六烷值高)。

为了达到所需的加工目标,反应器系统必须具有改质的功能。

经认真评价加工目标和进料性质后,为该装置特别设计引进了先进的反应器配置、操作条件以及催化剂体系。

2.1反应部分流程特点

2.1.1采用自动反冲洗过滤器系统,滤去直径大于25μm的固体颗粒,防止反应器因进料中的固体颗粒堵塞而导致压降过大。

2.1.2原料油缓冲罐用燃料气覆盖,防止原料与空气接触生成聚合物及胶质,导致换热器效率降低以及催化剂床层结垢堵塞。

2.1.3采用炉前混氢流程,提高换热效率,减缓加热炉炉管结焦速度。

2.1.4在原料油换热系统采用注阻垢剂设施,以有效防止结垢,保证装置长周期运转

2.1.5为确保催化剂、高压设备及操作人员的安全,设置0.7MPa/min紧急泄压系统。

2.1.6在反应流出物/低分油换热器前及反应流出物空冷器入口处设注水设施,避免铵盐在低温部位的沉积。

2.1.7反应器为热壁结构,设置入口扩散器、顶部分配盘、格栅、冷氢箱、再分配盘和出口收集器等件,可使流体分布均匀,减少反应器的径向温差。

床层间设急冷氢。

2.1.8反应器入口温度通过调节加热炉燃料来控制,床层入口温度通过调节急冷氢量来控制。

2.1.9新氢压缩机为两台往复式压缩机,由同步电机驱动,一台操作一台备用。

循环氢压缩机选用离心机,由背压汽轮机驱动,不设备机。

2.1.10两反应器出入口测压点为了防止在仪表管线处产生堵塞、结晶、结垢、腐蚀等

采用反吹氢工艺。

2.2分馏部分流程特点

2.2.1分馏部分:

分馏塔底用水蒸汽汽提,尽量减少塔底带硫的可能,避免了后续设备腐蚀问题。

2.2.2脱硫化氢稳定塔塔顶设注缓蚀剂设施,以减轻塔顶流出物中硫化氢对稳定塔顶系统的腐蚀。

2.2.3产品分馏塔底采用重沸炉供热。

第三章工艺概述

3.1加氢精制改质的工艺原理

加氢精制就是在一定的工艺条件下,通过催化剂的作用,原料油与H2接触,脱除原料油中的硫、氮、氧及金属等杂质,并使烯烃饱和以提高油品使用性能的过程。

改质是在更高的反应压力和催化剂活性作用下,选择性的使部分芳烃发生开环反应,以降低产品密度,提高十六烷值。

该装置进料是重芳烃轻质化石脑油,重芳烃轻质化重芳烃,和LCO(催化重芳烃)。

3.1.1主要化学反应

3.1.1.1加氢脱硫

硫是普遍存在于各种石油中的一种重要杂元素,原油中硫含量因产地而异,典型的含硫化合物如硫醇类RSH、二硫化物RSR’、硫醚类RSR’与杂环含硫化合物噻吩等。

加氢脱硫反应如下:

3.1.1.2加氢脱氮

氮是天然石油中的一种重要元素,其中石油中的氮多以杂环芳香化合物的形式存在,也有少量如苯胺类非杂环化合物;

及吡啶、吡咯、喹啉及其衍生物等双环、多环、杂环氮化物。

氮化物可分为碱性化合物和非碱性化合物,其中五员氮杂环的化合物为非碱性化合物,其余为碱性化合物。

在加氢过程中非碱性化合物通常转变为碱性化合物。

几种含氮化合物的氢解反应如下:

3.1.3加氢脱氧

石油中的含氧化合物含量远低于硫、氮化合物,通常石油馏分中的有机氧化物以羧酸(如环烷酸)和酚类为主,醚类、羧酸、苯酚类、呋喃类。

3.1.4加氢脱金属反应

石油中一般含有金属组分,其含量因原油的产地不同而各异,其存在形式以金属络合物存在,它们的存在对炼制过程原料油的性质影响很大,金属组分以任何形式在催化剂上沉积都可以造成孔堵塞或催化活性位的破坏而导致催化剂失活,此外,在热加工中金属组分会促进焦炭的形成。

3.1.5芳烃加氢

现代分析手段的分析结果表明,石油中的芳烃主要有以下四类:

单环芳烃(苯及苯基环烷烃、烷基苯)

双环芳烃(萘及萘并环烷烃、烷基萘)

三环芳烃(蒽、菲及其烷基化合物)

多环芳烃(芘、萤等)

其反应模型如下

3.1.6烯烃加氢反应

原油中含有少量的不饱和烃如烯烃类、炔烃类。

其反应模型如下:

3.1.7改质反应

为提高重芳烃馏分的十六烷值,降低重芳烃密度,国主要采用了两种方法:

一是深度加氢精制改质对稠环芳烃进行加氢饱和。

为使芳烃深度饱和,可采用高压操作(压力通常在15MPa左右)或两段加氢工艺,其中第二段用贵重金属催化提高芳烃饱和活性。

此技术能使重芳烃馏分中的芳烃含量降至20%以下,并满足苛刻的环保要求,但投资大,操作费用高。

二是中压加氢改质(MPHG)或中压加氢裂化(MPHC)工艺,此工艺多采用由加氢处理催化剂和加氢裂化催化剂组合底双催化剂系统,利用加氢裂化反应使重芳烃中部分芳烃转化为石脑油组分降低重芳烃芳烃含量,脱除重芳烃部分杂质,提高重芳烃的十六烷值。

雅保重芳烃改质技术采用深度芳烃饱和途径。

利用雅保重芳烃改质技术的优点是:

重芳烃收率与密度降低能达到最大程度,同时氢耗量最低、石脑油和LPG的收率最低,并且反应器温升可控。

采用雅保重芳烃改质技术,不需要加氢裂化催化剂,只使用芳烃深度加氢的高活性催化剂。

3.2影响加氢精制改质效果的主要因素

影响加氢效果的主要因素有反应温度、反应压力、氢油比、空速及催化剂活性、原料油性质等。

3.2.1温度

加氢反应是放热反应,提高温度对加氢反应化学平衡是不利的,但有利于脱氢和裂化反应。

在一定围提高温度,可以加快反应速度,同时,随着运转时间的延续,催化剂活性下降,也需提高温度予以补偿,但是温度过高,超过416℃,易产生过多的裂化反应,增加催化剂积炭,产品液收率低。

较低的温度,从化学平衡的角度来看是有利的,但温度低,反应速度慢,如果反应温度太低,会造成反应速度太慢,而失去经济意义。

3.2.2压力

在加氢过程中,有效的压力不是总压而是氢分压,由于加氢反应是体积缩小的反应,提高压力,有利于加氢反应的进行,还可以减少缩合和迭合反应,并改善碳平衡有利于减少催化剂结焦,而且反应速度将随着氢分压上升而上升。

但反应压力高会促进加氢裂化反应的进行,选择性变差,因而造成液收率下降,耗氢增加,氢纯度降低,过高的压力会增加设备投资和操作费用,同时对设备制造也带来一定的困难。

3.2.3空速

空速提高意味着加大处理量,提高空速,则油品在催化剂表面的停留时间会变短,精制效果相应变差,反之降低空速即减少加工量,精制效果相对上升,但停留时间过长,会造成裂化反应加剧,增加耗氢和催化剂积炭,同时也降低了装置的实际处理能力。

3.2.4氢油比

大量的氢气通过反应器可以把反应的生成热携带出来,起着保护催化剂的作用,保证反应器温度平衡,由于加氢过程量的氢气与原料混合,使原料通过催化剂床层时,分布更均匀。

提高氢油比,有利于加氢反应,因为氢气与原料的分子比增加了,原料分子浓度增加,则有利于反应向生成物方向进行,既提高了产品质量,又减少了催化剂结焦,但是氢油比过大,原料与催化剂接触时间缩短,反过来又不利于加氢反应,加氢深度下降,系统压降也增加,因此,加氢氢油比的选择要适当,要考虑综合因素。

3.2.5催化剂

催化剂是决定加氢精制改质改质效果的关键因素之一,选择使用高活性、选择性好的催化剂可以在较缓和的条件下达到同样的精制改质效果。

3.2.6原料油性质

原料油的性质决定加氢精制改质的反应方向和放出热量的大小,它是决定氢油比和反应温度的主要依据,原料油中烯烃含量和干点上升,会加速催化剂的结焦,杂质含量特别是氮含量上升,则要降低空速或提高温度以保证精制产品质量,烯烃和硫化物则反应热大,温升高,耗氢大,要适当提高氢油比。

3.3工艺流程概述

3.3.1反应部分

自装置外来的原料油经原料油过滤器(FI4101A/B)除去原料于25μm的颗粒后,进入原料油/精制重芳烃换热器(E4106)换热,

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