120万吨焦化操作规程完整.docx

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120万吨焦化操作规程完整

120万吨/年延迟焦化置

操作规程

西北石油局塔河油田石化厂

二○○三年十二月二十五日

工程手册签署表

手册名称：

延迟焦化装置开工操作手册

手册编号：

30SC008-2003

签名：

日期：

编制：

日期：

校对：

日期：

审核：

日期：

前言

1开工准备

1.1开工前的准备工作

1.2全面贯通试压.

1.3设备试压注意事项及要求

1.4系统水冲洗

1.5系统水联运

1.6烘炉

2开工程序

2.1系统柴油油运

2.2加热炉点火、收蜡油建立循环

2.3系统循环升温，引回流汽油

2.4引热渣油，加热炉升温

2.5继续升温，切换四通阀

2.6调整操作

3事故处理

3.1紧急停工

3.2原料事故预想及处理

3.3操作事故预想及处理

3.4公用系统事故预想及处理

3.5设备事故预想及处理

结束语

第一章装置概况

第一节装置概况

一联合延迟焦化装置设计加工塔河劣质稠油，设计规模为120×104t/a，采用原油直接进焦化装置进行加工的工艺流程。

装置由换热、一脱三注、焦化、吸收稳定、吹气放空及切焦水、冷焦水处理等部分组成。

塔河劣质稠油硫含量高、酸值高、粘度大、盐含量高、胶质和沥青质含量高、轻组分含量低。

根据中石化石油化工科学研究院的实验数据和总流程的安排，采用“两炉四塔”工艺，大循环比焦化技术路线，缩短加工流程，用较少的投资实现塔河原油的综合加工。

第二节工艺流程部分

120万吨焦化装置由换热、一脱三注、焦化、吸收稳定、吹气放空、冷焦水循环及切焦水处理等部分组成。

1、焦化部分

自装置外来的原油（约60℃）进入原料油缓冲罐（V1122），罐底油由原油泵（P1101A,B）抽出，经原油-顶循换热器（E1101A,B），原油-柴油换热器（E1102），原油-蜡油换热器（E1103），换热至135℃进入三级电脱盐（V1102A-C）。

脱后原油再经原油-柴油及回流换热器（E1104A-D），原油-蜡油及回流换热器（E1105）换热至225℃进入原料油缓冲闪蒸罐（V1101）。

罐顶油气进入焦化分馏塔（T1102），闪底油由闪底泵（P1102A,B）抽出经闪底油-蜡油及回流换热器（E1106A,B），加热炉（F1101A,B）对流室打入分馏塔蒸发段。

闪底油和蜡油的混合油进行传质传热后进入分馏塔底部由辐射进料泵（P1103A，B）抽出送至F1101A,B，在此加热到500℃经过四通阀进入焦炭塔（T1101A-D）底部。

分馏塔底油在焦炭塔内进行裂解和缩合反应，生成焦炭和油气。

高温油气自焦炭塔顶至分馏塔下段，经过洗涤板从蒸发段上升进入蒸馏段，分馏出富气、汽油、柴油和蜡油馏分。

为了防止分馏塔底部结焦，打入部分经换热冷却后的蜡油，同时用塔底循环泵（P1110）进行塔底油搅拌。

蜡油从蜡油集油箱中由蜡油泵（P1109A,B）抽出，一部分作为内回流返回分馏塔，另一部分经蜡油蒸汽发生器（E1108），E1106A,B，E1105换热后，蜡油回流I返回分馏塔第二十八层，蜡油回流II返回分馏塔底。

蜡油经过E1103，除氧水-蜡油换热器（E1110A,B），采暖水-蜡油换热器（E1112A,B）冷却到80℃后再分为两路，一路作为急冷油与焦炭塔顶油气混合，另一路蜡油出装置。

中段回流从分馏塔第二十层由中段回流泵（P1108A,B）抽出，经中段蒸汽发生器（E1107），稳定塔底重沸器（E1205）后，返回分馏塔第十八层塔板。

柴油从分馏塔第十七层由柴油泵（P1106A,B）抽出，经解吸塔底重沸器（E1204），E1104A-D换热至170℃分为两部分，一部分作为回流返回分馏塔，另一部分经E1102，富吸收油-柴油换热器（E1109），采暖水-柴油换热器（E1111）后又分两部分，一部分经柴油空冷器（A1102A,B）冷却至100℃出装置，另一部分经柴油吸收剂泵（P1107A,B），柴油吸收剂冷却器（E1115）作为吸收剂进入再吸收塔（T1203）。

分馏塔顶循环回流由顶循回流泵（P1105A,B）从分馏塔第四层抽出，经E1101A,B，顶循冷却器（E1114）冷却到102℃后返塔。

分馏塔顶油气（125℃）经分馏塔顶空冷器（A1101A-F），分馏塔顶后冷器（E1113A,B）冷却到40℃进入分馏塔顶油气分离罐（V1103）进行油、气、水分离，汽油由汽油泵（P1104A,B）抽出送至吸收塔（T1201）。

富气引至富气分液罐（V1203），再经压缩机（C1101）升压，经混合富气空冷器（A1201A,B），混合富气后冷器（E1206A,B），进入压缩机出口油气分离罐（V1201）。

从重整来的液化气也在V1103内平衡，V1103和V1201底的含硫污水由含硫污水泵（P1111A,B）出装置。

焦炭塔吹气、冷焦时产生的大量蒸汽及少量油气进入接触冷却塔（T1104）洗涤，洗涤后重质油用接触冷却塔底泵（P1114A,B）打至接触冷却塔底冷却水箱（E1119A,B）冷却至80℃一部分作冷回流返回接触冷却塔顶，一部分回炼或出装置；塔顶蒸汽及轻质油气经接触冷却塔顶空冷器（A1103A-H），接触冷却塔顶冷却器（E1118A,B）后，进入接触冷却塔顶油气分离罐（V1108），分出的污油由污油泵（P1115A,B）送出装置。

污水排入切焦水池。

2、吸收稳定部分

经过压缩富气冷却器冷却后的富气进入V1201进行汽液平衡，分离出来的气体进入吸收塔（T1201）底部；分离出来的油经解吸塔进料泵（P1201A,B）进入解吸塔（T1202）顶部。

分馏塔顶的粗汽油送到吸收塔（T1201）第四层作为富气的吸收剂。

由稳定汽油泵（P1205A,B）打来稳定汽油至吸收塔第一层补充。

吸收塔顶部出来的贫气进入再吸收塔（T1203），用柴油再次吸收，以回收吸收塔顶携带出来的汽油组分。

再吸收塔底富吸收油返回分馏塔（T1102），塔顶干气出装置送至硫磺回收装置。

吸收塔底油，与解吸塔顶气体混合经A1201A,B，E1206A,B冷却到40℃进入V1201。

为保证吸收塔有较低的吸收温度，提高C3、C4的吸收率，吸收塔设置中段回流取热。

解吸塔底重沸器由柴油及回流供热，以除去在吸收塔吸收下来的C2组分，塔底温度为160℃。

解吸塔设置中段重沸器（E1203）。

解吸塔底脱乙烷油经稳定塔进料泵（P1202A，B）打至稳定塔。

塔顶液态烃在63℃，1.1MPa下，经稳定塔顶空冷器（A1202A,B），稳定塔顶后冷器（E1207）冷凝冷却后，进入稳定塔顶回流罐（V1202）。

分离出的液化石油气由稳定塔顶回流泵（P1206A,B）抽出，将一部分液化气送至硫磺回收装置，另一部分作为稳定塔顶回流；塔底稳定汽油在重沸器（E1205）中被焦化分馏塔来的中段加热至215℃以脱除汽油中的C3、C4组分。

由塔底出来的稳定汽油经解吸塔中段重沸器（E1203），采暖水-稳定汽油换热器（E1207A,B），稳定汽油空冷器（A1203A,B），稳定汽油冷却器（E1208A,B）冷却到40℃后分两路，其中一路稳定汽油出装置，另一路经稳定汽油泵（P1205A,B）升压后送回吸收塔第一层作补充吸收剂。

3、冷焦水部分

自焦炭塔来的冷焦水自流到冷焦水缓冲罐（V1401），然后由泵（P1401A,B）抽至除油器（V1405A-D）进行油水分离。

分出的水相经空冷（A1401A-H）冷却后进冷焦水储罐（V1402）储存、回用；油相（含10%的水）再经沉降罐（V1401A,B）沉降隔油后，污油进污油收集罐，水由泵送到冷焦水储罐回用。

第三节装置物料平衡

装置加工塔河原油120×104t/a时，延迟焦化装置计算物料平衡时数8000小时。

装置物料平衡见表

表4-1装置物料平衡表

名称

wt%

kg/h

t/d

104t/a

一

原料

1

原油

100.00

150000

3600.00

120.00

合计

100.00

150000

3600.00

120.00

二

产品

1

干气

5.46

8196

196.70

6.56

2

液化石油气

2.87

4298

103.14

3.44

3

汽油

19.21

28811

691.47

23.05

4

柴油

44.05

66072

1585.73

52.86

5

蜡油

2.74

4110

98.63

3.29

6

甩油

1.17

1761

42.27

1.41

7

焦炭

24.27

36400

873.60

29.12

8

损失

0.23

352

8.45

0.28

合计

100.00

150000

3600.00

120.00

装置同时处理加氢低压含硫气体及重整含C5馏分油时，装置物料平衡见表4-2。

表4-2装置物料平衡表

名称

wt%

kg/h

t/d

104t/a

一

原料

1

原油

97.50

150000

3600

120.00

2

加氢低压含硫气体

1.28

1967

47.2

1.57

3

重整含C5馏分油

1.22

1873

45.0

1.50

合计

100.00

153840

3692.2

123.07

二

产品

1

干气

6.22

9573

229.8

7.66

2

液化石油气

3.51

5401

129.6

4.32

3

汽油

19.61

30171

724.1

24.14

4

柴油

42.95

66072

1585.7

52.86

5

蜡油

2.67

4110

98.6

3.29

6

甩油

1.14

1761

42.3

1.41

7

焦炭

23.66

36400

873.6

29.12

8

损失

0.23

352

8.5

0.28

合计

100.00

153840

3692.2

123.07

第四节、焦化装置主要原料、成品性质

一、原料性质

1、原油性质

装置设计处理塔河劣质原油。

根据中石化石油化工科学研究院提供的《塔里木延迟焦化设计基础数据》，塔河原油性质见表2-1、表2-2。

表2-1塔河外输重质原油的一般性质

分析项目

塔河原油

塔河原油

数据来源

原油评价

中型数据

采样地点

库西集油站

采样时间

2000.8

2001.9

密度g/cm320℃

0.9666

0.9678

粘度mm2/s50℃

902.74

1979.00

80℃

145.13

255.00

100℃

87.85

凝点℃

-5

-7

残炭（康氏）m%

15.76

16.50

硫m%

2.38

2.59

氮m%

0.46

0.42

灰分m%

0.059

水m%

0.1

闪点（开口）℃

79

142

酸值mgKOH/g

1.37

盐mgNaCl/L

58.09

组成

m%

饱和烃

31.50

芳烃

30.20

胶质

9.90

24.60

沥青质

13.87

13.70

蜡含量

1.06

金属含量

mg/kg

铁

4.9

1.7

镍

43.6

41.2

铜

<0.1

<0.1

钒

261.0

294

铅

0.1

0.4（Al）

钙

15.1

19.1

钠

37.0

20.7

镁

0.9

-

表2-2原油实沸点蒸馏数据（库西集油站）

馏

温度℃

实沸点蒸馏收率

分

m%

V%

1

65

0.32

0.46

2

80

0.61

0.87

3

100

1.19

1.66

4

130

2.40

3.26

5

145

3.06

4.11

6

165

4.18

5.54

7

180

5.07

6.65

8

200

6.24

8.09

9

220

7.49

9.60

10

240

8.96

11.35

11

260

10.71

13.39

12

280

12.80

15.78

13

300

15.00

18.28

14

330

18.75

22.43

15

350

21.58

25.52

16

370

24.10

28.22

17

400

27.84

32.19

18

430

32.40

36.95

19

450

38.34

43.13

20

470

42.20

47.08

21

500

49.15

54.14

22

520

52.40

57.42

23

540

55.71

60.75

24

>540

99.86

99.99

25

损失

0.14

0.01

合计

100.00

100.00

2、其他原料性质

装置的吸收稳定部分除处理焦化富气外，同时还处理部分加氢低压含硫气体及重整含C5馏分油。

加氢低压含硫气体进富气压缩机入口；重整C5馏分油进吸收稳定部分的进料平衡罐。

加氢低压含硫气体组成见表2-3，重整C5馏分油组成见表2-4。

表2-3加氢低压含硫气体组成

项目

加氢低压含硫气体mol%

H2O

1.4725

H2S

36.692

H2

9.5176

C1

14.7033

C2

14.8879

C3

6.9789

IC4

2.9458

NC4

2.1651

C5+

10.6369

总计

100.00

表2-4重整C5馏分油成

项目

重整C5馏分油mol%

H2

0.024

C1

0.069

C2

6.36

C3

22.37

IC4

22.47

NC4

17.58

IC5

17.66

NC5

10.9

>C6

2.567

总计

100.00

二、产品及副产品

主要产品有：

干气﹑液化石油气、焦化汽油﹑焦化柴油﹑焦化蜡油和石油焦。

根据中石化石油化工科学研究院提供的《塔里木延迟焦化设计基础数据》，焦化干气﹑焦化液化石油气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油、石油焦性质分别见表2-5、表2-6、表2-7、表2-8、表2-9及表2-10。

表2-5焦化干气组成

项目

富气组成mol%

H2O

0.61

H2

10.77

H2S

10.01

CH4

54.88

C2H6

19.99

C2H4

1.81

C3H8

1.00

C3H6

0.60

nC4H10

0.16

iC4H10

0.03

C4H8

0.08

C5+

0.06

总计

100.00

表2-6焦化液化石油气组成

项目

焦化液化石油气组成mol%

H2S

2.69

C2H6

0.29

C3H8

44.21

C3H6

13.14

nC4H10

20.23

iC4H10

7.79

C4H8

10.28

C5+

1.37

总计

100.00

备注：

焦化干气、焦化液化气性质为设计计算数据。

表2-7焦化汽油性质

项目

直馏汽油

焦化汽油

数据来源

中型数据

中型数据

循环比

1.00

比重（20℃），g/cm3

0.7279

0.7438

收率，m%

4.47

10.7

折光率（20℃）

1.4102

1.4209

硫含量，mg/kg

143

5100

氮含量，mg/kg

3

135

腐蚀（铜片50℃3h），级

2c

3c

辛烷值（MON）

55.2

酸度，mgKOH/100ml

1.03

1.65

实际胶质，mg/100ml

2

18

诱导期，min

>1000

157

溴价，gBr/100g

0.1

55

馏程，℃

初镏点

51

49（30）

5%

72

77（40）

10%

83

86（60）

30%

106

111（90）

50%

121

129

70%

138

145

90%

158

162

95%

165

168

EP

197

179

备注：

直馏汽油及焦化汽油性质来自中石化石油化工科学研究院提供的《塔里木延迟焦化设计基础数据》。

表2-8焦化柴油性质

项目

直馏柴油

焦化柴油

数据来源

中型数据

中型数据

循环比

1.00

收率，m%

15.50

35.0

密度（20℃），g/cm3

0.8379

0.8653

运动粘度，mm2/s20℃

4.223

4.658

50℃

2.249

2.245

折光率（20℃）

1.4641

1.4847

闪点（闭口），℃

66

86

硫含量，mg/kg

5800

14500

氮含量，mg/kg

86

783

碱性氮含量，mg/kg

41

375

腐蚀（铜片50℃3h），级

1a

不合格

凝点，℃

-26

-27

酸度，mgKOH/100ml

8.00

1.73

实际胶质mg/100ml

34

145

苯胺点，℃

66.1

50.8

10%残炭，m%

0.02

0.18

溴价，gBr/100g

1.0

25

十六烷指数

53.0

恩氏蒸馏，℃

IP

178

203

5%

194

218

10%

205

220

30%

236

242

50%

290

265

70%

325

292

90%

340

320

95%

353（98%）

332

EP

/

345

备注：

直馏柴油及焦化柴油性质来自中石化石油化工科学研究院提供的《塔里木延迟焦化设计基础数据》。

表2-9焦化蜡油性质

项目

焦化蜡油

数据来源

中型数据

循环比

1.00

收率，m%

3.5

密度（20℃），g/cm3

0.9324

运动粘度，mm2/s

80℃

4.823

100℃

3.565

折光率（70℃）

1.5146

硫含量，mg/kg

2.01

氮含量，mg/kg

0.3

碱性氮含量，mg/kg

897

凝点，℃

14

酸度，mgKOH/100ml

0.02

残炭，m%

0.25

灰分，m%

0.003

组成，m%

胶质

4.9

沥青质

0.1

饱和烃

57.3

芳烃

37.8

金属含量，mg/kg

Ni

0.1

V

0.2

Na

0.7

Al

0.6

Fe

21

Cu

<0.1

Ca

1.5

恩氏蒸馏，℃

IP

304

5%

333

10%

349

30%

354

50%

358

70%

369

90%

395

95%

EP

备注：

焦化蜡油性质来自中石化石油化工科学研究院提供的《塔里木延迟焦化设计基础数据》。

表2-10石油焦性质

循环比

1.00

真密度（生焦），g/cm3

1.379

挥发份，m%

7~12

硫含量，m%

4.71

灰分，m%

0.42

金属含量,mg/kg

Ni

168

V

1198

Na

95

Fe

15.8

Cu

0.3

Ca

75.8

备注：

石油焦性质来自中石化石油化工科学研究院提供的《塔里木延迟焦化设计基础数据》。

第五节、焦化装置化工原料用量及性质

表辅助材料消耗

序

号

名称

型号或

规格

年用量

t

一次装入量

t

预期寿命

年

备注

1

20%氨水

NH3·H2O

120

2

破乳剂

QM336

60

3

缓蚀剂

7019

5.76

4

脱硫剂

JX-1

6

6

1

5

消泡剂

SF-1

40

6

磷酸盐

Na3PO4•12H2O

0.5

7

电脱盐助剂

待评选

180

第六节、焦化装置能耗及消耗指标

1.6.1、装置能耗

表焦化装置能耗

单位耗量

小时耗量

燃料低热值或能耗指标

单位能耗

单位

数量

单位

数量

单位

数量

MJ/t

kg标油/t原料油

1

燃料气

kg/t

30.13

kg/h

4520

MJ/kg

41.868

1261.62

30.133

2

电

kw.h/t

30.77

kw.h/h

4614.85

MJ/kw.h

11.84

364.27

8.700

3

1.0MPa蒸汽

t/t

-0.17

t/h

-25.65

MJ/t

3182

-544.12

-12.996

4

3.5MPa蒸汽

t/t

0.16

t/h

23.25

MJ/t

3486

540.33

12.906

5

净化风

nm3/t

4.80

nm3/h

720

MJ/nm3

1.67

8.02

0.191

6

循环水

t/t

5.78

t/h

867

MJ/t

4.19

24.22

0.578

7

新鲜水

t/t

0.15

t/h

22

MJ/t

7.54

1.11

0.026

8

新鲜水

t/t

0.13

t/h

20

MJ/t

7.54

1.01

0.024

9

软化水

t/t

0.05

t/h

7.5

MJ/t

10.47

0.52

0.013

10

除氧水

t/t

0.08

t/h

12

MJ/t

385.19

30.82

0.736

11

热出料

kW

1579.354

-18.95

-0.453

12

热输出1

kW

3489

-41.87

-1.000

13

热输出2

kW

1360.71

-32.66

-0.780

合计

1594.30

38.079

备注：

1、热输出1为加热采暖水热量，按50%计算。

2、热输出2为加工加氢、重整部分原料需多提供的热量，按100%计算。

3、热出料为柴油热出料带出热量，按50%计算。

4、装置能耗计算方法按SH/T3110-2001规定执行。

表\全装置能耗

单