05石脑油加氢装置学生用zhw.docx
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05石脑油加氢装置学生用zhw
5石脑油加氢装置安全预评价
5.1装置概况
根据全厂加工总流程的安排，需建设一套250×104t/a石脑油加氢装置（目前实际处理量为157.50×104t/a）。
本装置加工的原料为轻烃回收装置生产的脱丁烷汽油、催化中汽油和加氢裂化装置生产的石脑油（加氢裂化装置生产的石脑油不进石脑油加氢装置的反应部分）。
5.1.1装置名称
石脑油加氢装置。
5.1.2装置规模及设计能力
装置规模：
考虑到将来广西石化加工国外高硫原油的可能性，本装置的设计规模为250×104t/a。
装置组成：
由反应和分馏部分组成。
5.1.3原料及产品
5.1.3.1原料及产品
1）原料来源
石脑油加氢装置的原料来源及组成见表5.1-1。
表5.1-1原料来源组成表
序号
物料名称
比例，%
104t/a
备注
1
脱丁烷汽油
39.57
84.00
2
催化中汽油
34.55
73.35
3
加氢裂化汽油
25.88
54.95
不进反应部分
合计
100.00
212.30
2）原料性质
石脑油加氢装置的原料性质见表5.1-2。
表5.1-2石脑油加氢（NHT）部分原料性质表
项目
数值
密度,kg/m3
710
馏程ASTMD86,°C
IBP（0%）
40
10%
60
50%
102
90%
160
EP（100%）
170
烯烃LV%
12
S,wt-ppm
800
N,wt-ppm
15
注：
表中原料的性质不包括加氢裂化石脑油的性质。
由装置外来的新氢组成见表5.1-3。
表5.1-3新氢组成表
组分名称
mol%
H2
90%
C1
3.0%
C2
3.0%
C3
2.4%
C4
1.2%
C5
0.3%
C6+
0.4%
合计
100%
3）装置物料平衡
装置物料平衡见表5.1-4。
表5.1-4装置物料平衡表
序号
物料名称
数值
备注
w%
kg/h
104t/a
一
原料
1
脱丁烷汽油
39.57
100000
84.00
2
催化中汽油
34.55
87321
73.35
3
加氢裂化汽油
25.88
65417
54.95
直接进分馏
4
氢气
0.2
500
0.42
合计
100.20
253238
212.72
二
产品
1
含硫燃料气
0.51
1298
1.09
2
含硫液化气
1.41
3571
3.00
3
轻石脑油
4.78
12071
10.14
4
精制石脑油
93.50
236298
198.49
合计
100.20
253238
212.72
5.1.3.2原料来源及产品去向
1）产品品种及走向
产品品种及去向见表5.1-5。
表5.1-5产品品种及去向
序号
产品品种
产量（104t/a）
产品去向
1
含硫燃料气
1.08
至轻烃回收装置
2
含硫液化气
3.00
至轻烃回收装置
3
轻石脑油
10.14
汽油调和组分
4
精制石脑油
198.49
重整装置进料
2）产品性质
精制石脑油产品预期产品性质见表5.1-6，5.1-7。
表5.1-6精制石脑油杂质含量指标
项目
指标
硫ppm
0.5
氮ppm
0.5
氟化物ppm
0.5
氯化物ppm
0.5
溴指数
10
总氧含量ppm
2
铜ppb
6
砷ppb
1
铅ppb
10
硅ppm
0.1
表5.1-7精制石脑油主要性质
密度（20℃），kg/m3
731
ASTMD-86
馏程，℃
初馏点
10％
30％
50％
70％
90％
终馏点
78
95
112
125
141
154
170
5.1.4主要工程内容
可研报告中石脑油加氢装置采用先加氢后分馏流程，原料油预处理部分流程采用先汽提后分馏流程，催化剂采用目前世界上先进、成熟、可靠的加氢催化剂。
5.2工艺流程、设备
5.2.1工艺流程
5.2.1.1工艺流程概述
由装置外来的混合石脑油进入原料缓冲罐后，经泵升压并与经加氢压缩机增压的预加氢循环氢混合，再与加氢反应产物换热并经进料加热炉升温后进入加氢反应器和脱氯反应器，在反应器中脱出原料中的S、N、Cl和其中的杂质。
加氢反应产物与进料换热并经冷却到40℃后进行汽液分离器，汽液分离器顶部的氢气与来自装置外补充氢气混合循环回加氢压缩机入口。
汽液分离器底部的加氢反应生成油与汽提塔底油换热后进入进入汽提塔，汽提塔顶物流冷却后脱除溶解在油中的水，塔顶油经泵升压后一部分作为汽提塔定回流，另一部分含硫液化石油气出装置全厂统一处理。
汽提塔底由重沸炉供热，加热炉的燃料为燃料气，汽提塔底油与石脑油分馏塔进料换热后进入石脑油分馏塔，顶轻石脑油冷却后一部分作为塔顶回流，另一部分送出装置。
石脑油分馏塔底油与进料换热后送至重整反应部分，石脑油分馏塔底由重沸炉供热。
为了保证连续重整装置进料的馏程合格，加氢裂化装置生产的石脑油与汽提塔底液混合后进石脑油分馏塔。
5.2.2工艺设备
5.2.2.1工艺设备概述
1）反应器
本装置反应部分设有加氢精制反应器和脱氯反应器各一台，采用热壁板焊结构。
根据Nelson曲线，在目前的操作条件下，选用15CrMoR+0Cr18Ni10Ti钢可满足抗氢腐蚀要求，为防止高温H2S+H2腐蚀，反应器内壁堆焊309L+347L。
反应器内部设有入口扩散器、顶部分配盘和出口收集器，内部构件材质全部采用0Cr18Ni10Ti。
反应器规格：
Φ5400×9000。
2）反应进料加热炉
本装置反应进料加热炉采用单排双面辐射横管立式炉；炉管采用TP321H，可满足抗氢腐蚀的要求，同时解决了由于原料中硫腐蚀及其腐蚀产物在装置开停工期间对奥氏体不锈钢的晶间腐蚀；本可研采用Φ219×14炉管，辐射排管形式为2排、每排1管程。
对流管采用翅片管以强化传热，提高对流传热系数。
为提高加热炉效率，在对流顶设置了空气预热器。
燃烧器为专烧气型燃烧器，辐射衬里为耐火纤维结构，对流衬里为轻质浇注料结构。
反应进料加热炉设计热效率为88%。
3）塔底重沸炉
本装置设有两台重沸炉，分别为汽提塔底重沸炉和石脑油分馏塔底重沸炉。
可研报告中塔底重沸炉的方案暂采用圆筒炉的设计方案。
4）压缩机
石脑油加氢压缩机选用对称平衡型往复式压缩机，一级压缩，设两缸，驱动电机采用增安型无刷励磁同步电机或隔爆电机。
该机组要求按API615-1995设计、制造和配置，机组配套的所有电气仪表均要求符合区域防爆等级要求。
凡有高温H2S+H2腐蚀的部位，材料的腐蚀率按照柯珀（Couper）曲线进行估算，采用内壁堆焊309L+347L等相应的防腐措施；在常温湿硫化氢应力腐蚀和氢致开裂环境下工作的设备，其主体材质采用16MnR（R-HIC）或16Mn（R-HIC）纯净钢。
5）塔
由于装置规模较大，考虑采用高效塔盘。
石脑油加氢装置设备数量见表5.2-1。
表5.2-1主要设备数量汇总表
项目
数量
反应器
2台
容器
7台
换热器
10台
压缩机
2台
泵
10台
加热炉
3台
5.2.2.2重要工艺设备
石脑油加氢装置主要设备如下表格所示。
1．反应器
序
号
设备名称
规格
介质
名称
操作条件
数量
重量（t）
材质
备注
温度℃
压力MPa（G）
单重
总重
1
加氢
反应器
Ф5400×9000（切）
氢气，油气
370
4.0
1
85
15CrMoR+0Cr18Ni10Ti，
其中0Cr18Ni10Ti内件3t
热处理
2
脱氯反应器
Ф5400×9000
（切）
氢气，油气
370
4.0
1
85
15CrMoR+0Cr18Ni10Ti，
其中0Cr18Ni10Ti内件3t
热处理
小计
2
170
*为设计条件
2．塔类
序
号
设备名称
规格
介质名称
操作条件
数量
重量（t）
材质
备注
温度℃
压力MPa（G）
单重
总重
1
汽提塔
Ф3400/Ф4800/Ф5400×34900（切）40层双流浮阀塔盘，H=600
汽油
229
1.10
1
230
上部20R+0Cr13
下部20R
热处理
2
石脑油
分馏塔
Ф3600/Ф4800×33300（切）
40层双流浮阀塔盘，H=600
汽油
169
0.40
1
153
16MnR
小计
2
383
*为设计条件
3．容器类
序
号
设备名称
规格
介质
名称
操作条件
数量
重量（t）
材质
备注
温度℃
压力MPa（G）
单重
总重
1
原料缓冲罐
Ф5000×12000（切）
卧式，带分水包
石脑油
40
0.3
1
44
20R
2
加氢气液
分离器
Ф4000×10000（切）
卧式，带分水包
氢气，汽油
40
4.0
1
58
16MnR
（R-HIC）
热处理
3
加氢循环压缩机入口分液罐
Ф2000×4000（切）立式
含氢气体
40
3.3
1
11
20R
热处理
4
汽提塔回流罐
Ф3200×8000（切）
卧式，带分水包
C5-馏分
40
1.00
1
20
20R
热处理
5
石脑油分馏塔
回流罐
Ф3600×8000（切）
卧式，带分水包
轻石脑油
40
0.30
1
15
16MnR
6
注缓蚀剂罐
Ф1000×2000（切）
立式
缓蚀剂
常温
常压
1
1.5
0Cr18Ni9
7
加氢注水罐
Ф1400×2000（切）
立式
凝结水
常温
常压
1
2
0Cr18Ni9
小计
7
151.5
*为设计条件
4．冷换类
序号
设备名称
规格
介质名称
操作条件
数
量
重量（t）
材质
备注
温度℃
压力MPa（G）
单重
总重
1
加氢进料预热器
BJS1800-4.0-1160-6/19-4
管程
氢气，汽油
42/93
4.9/4.87
1
50
10
16MnR
壳程
油气
106/97
0.35/0.33
2
加氢进料换热器
Ф2200×9000（切）
A=1400m2，双壳程
管程
氢气，油气
320/125
4.50/4.40
4
56
224
0Cr18Ni9
15CrMoR
壳程
氢气，汽油
87/280
4.90/4.65
3
汽提塔进料/塔底换热器
BIU1200-2.5/2.5-400-6/25-2I
管
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