100万吨重油热裂化项目可行性研究报告.docx
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100万吨重油热裂化项目可行性研究报告
1概述
1.1编制依据和原则
1.1.1编制依据
新疆T化工有限公司设计委托书。
根据厂方提供的设计基础资料、工艺技术要求及设计范围为设计依据，进行设计。
依据相关标准规范，结合石油化工设计技术和经验，针对性对本项目工程所包括的内容进行全面描述，并提出可行的技术方案。
1.1.2编制原则
贯彻执行工厂布置一体化、生产装置露天化和公用工程社会化的建设方针，尽可能利用现有基础设施，遵循少投入、多产出，以节省占地面积和建设投资。
以提高新疆T化工有限公司产品质量，增加公司的经济效益为目的，提高重质油的加工深度，增加公司精细化工产品，满足市场的需求。
本产品多系易燃、易爆物料，且生产过程具有较高的操作压力及操作温度，设计和生产中要特别注意防火防爆。
坚决贯彻“安全第一，预防为主”的方针。
充分利用周围炼厂重质油（塔底重油或油浆）和落地油资源，进行能源再生，变废为宝，同时达到保护环境的目的。
为企业创造最大的经济效益。
采用先进成熟的新技术、新设备，使装备水平既达到国内、外先进水平，又安全可靠。
严格遵守国家和地方有关环境保护、消防、职业安全卫生等法规和标准。
本可行性研究报告的内容编制深度参照中国石油化工总公司《石油化工项目可行性研究报告编制规定》（1997年版），适当予以简化。
设计制作安装既满足生产需要，又符合呼图壁工业园区总体规划要求。
设备选型全部采用国产设备，节省工程投资。
1.2项目建设的必要性
新疆T化工有限公司成立于2013年，公司位于新疆呼图壁县大丰工业园区内，属地方民营企业。
主要从事石油制品、化工产品经营。
新疆T化工有限公司地处新疆，石油资源丰富，为了充分合理地利用石油资源，经过广泛的市场调查，新疆T化工有限公司决定，利用现有的呼图壁县工业园的地理优势。
开发重质渣油热裂化深加工项目，对提高企业的经济效益及企业本身的市场竞争力都具有重要的现实意义。
综上所述，新疆T化工有限公司是按照各级政府有关规定及中央关于发展民营经济企业，允许多种经济形式存在的原则进行的生产经营，企业经营合法，条件成熟，产、供、销基本独立，管理基本完善，为发展私营经济闯出了一条成功之路，同时对认真贯彻和实践“三个代表”的重要思想，促进地方再就业工程起到了积极的作用。
随着石化产品在工农业、交通运输业、机械工业和化工行业越来越广泛的应用，伴随着石油化工技术的不断发展，以及内燃机和燃烧器本身的进步，开发新产品，调整产品结构，提高产品质量已成为提高企业经济效益，发展国民经济的一个重要方面。
国家提出建设西部，发展西部的战略方针，吸引了大批外商在新疆积极投资，促进了新疆的繁荣。
按照公司通过的GB/T19001-2000idtIS09001：
2000质量管理体系要求、公司的质量方针；重质量、严管理、重诚信·图发展和公司的质量目标：
产品一交检合格率达到90%，每年递增1%;顾客满意率达到90%,每年递增1%。
为力求达到上述目的，同时为增强顾客的满意，超越顾客的期望，通过市场石油化工产品以保证不断提高顾客的满意程度，为公司带来更大的经济收益。
化工原材料由新疆T化工有限公司供应销售网络提供，在周边几大化工炼厂的大力支持下能够保证满足公司必需的原材料。
充分利用重油、渣油、油浆和落地油进行热裂化，生产工业燃料油、锅炉燃料油、和道路沥青等，达到变废为宝，保护环境的目的。
1.3项目的投资范围
根据重质原料重油热裂化工艺生产技术装置的要求和产品结构状况，经综合考虑，本项目安排下列单元：
⑴50万吨重油预处理装置
⑵100万吨重质原料油热裂化生产装置
⑶原料罐区及泵房
⑷轻油罐区及泵房
⑸燃料油精制生产装置
⑹沥青调合生产装置
⑺重油罐区及泵房
⑻装车和卸油设施
⑼厂区工艺及热力管网
⑽循环水场
⑾给排水管网
⑿总变电所
⒀厂区照明
⒁锅炉房
⒂环境检测及中心化验室
⒃燃料油精制装置
⒄废渣和水处理设施
⒅安全消防设施
表1.3-1主要生产装置
序号
单元号
工程名称
工程规模
10万吨/a
备注
1
1
重油预处理装置
5
2
2
重油热裂化装置
10
3
3
沥青调合生产装置
2
4
4
燃料油调合装置
1
5
5
燃料油精制装置
1
表1.3-2配套单元如
序号
单元号
工程名称
工程规模
备注
1
5
罐区
60000m2
2
6
污水处理场
10t/h
3
7
循环水场
1000t/h
4
8
化学水处理装置
20t/h
5
9
锅炉房
lOt/h
6
10
空压站
15Nm3/min
7
12
变电站
8
13
消防站
9
14
中心化验室
1.4研究结果
1.4.1项目概况
本项目主要以炼厂重质塔底重油、油浆和新疆超稠油为原料，生产高附加值石油产品，装置规模为100X104t/a,年开工时间为7200小时。
主要配套设施
重油预处理生产装置
重油热裂化生产装置
储油罐20座总容积60000M3
卸油台6车位
装车台6车位
循环水场一座2台200t\h处理能力（每塔）
总变电站1座800KV变压器
锅炉房1台10t/h锅炉压力1.OMpa
软化水站15t/h
系统管网4800米
燃料油精制装置1套
沥青生产调和装置1套
分析化验室1套
环保设施1套
消防设施1套
公用工程与生产、供应、销售、安全和生活配套
压缩空气站一座2台20m3\min空压机
1.4.2主要技术经济指标
主要产品名称及数量（104t/a）
工业液化气及干气8%8
工业燃料油56%56
船用锅炉燃料油23%23
重蜡油6%6
道路沥青7%7
主要原材料及辅助材料消耗
表-1.4.2.1主要原材料及辅助材料消耗一览表
序
号
项目
消耗量（按年开工7200小时）
备注
单位
数量
1
电
KW/h
120
2
新鲜水
t/h
4
3
循环水
t/h
600
4
除盐水
t/h
15.0
5
燃料气
NM3/h
300
6
1.OMPa级蒸汽
t/h
6.5
7
净化风
NM3/min
15
9
原料油
t/h
30
“三废”排放量及环境治理结果:
污水采用清污分流的原则分别处理，含油污水排至污水处理场处理合格后排放，循环水自成体系，只有损失水量的补充。
废气主要是装置开停工，不正常操作时排放的油气密闭排入火炬系统。
装置内的噪声主要来自机泵、空冷器等，本装置选用低噪音电机，以减少噪声污染。
项目占地面积:
本项目共需新征土地200亩。
生产制度:
本项目年开工7200小时，为连续生产，实行四班三倒制。
项目定员:
本项目装置维修生产及化验分析、消防、销售及财务须定员78人。
项目投资
总投资：
￥9167.61万元
销售收入：
￥34535.00万元
实现利税：
￥3217.58万元
内部收益率：
17.63%
投资回收期：
5.67年
1.4.3结论
本工程采用成熟工艺，利用特殊地理环境中的特殊原料变废为宝，生产高附加值燃料化工产品，注重节能降耗，原料有落实，产品有出路，建成后环保和安全卫生符合国家法规要求。
综上所述，通过重油预处理和对重质原料进行热裂化深度加工，技术可靠并具有一定的先进加工工艺技术路线，原料、资金保证到位，装置建成投产后定能给企业带来较高的经济收益，同时也对本地区的发展带来了较好的社会效益，产品中的工业液化气、溶剂油、燃料油、道路沥青等都是石油化工中主流产品，可满足市场需求。
并且本项目具有较强的抗风险能力，故此项目是可行的。
2、原材料性质及产品规格。
2.1原料性质：
本装置所加工的原料为炼厂催化重整塔底重油。
表2-2.1原料油性质（以减压渣油为依据）
项目
单位
减压渣油
备注
密度
D420
0.98
残炭
M%
3.01
分子量
577
馏
程
HK
379°
5%
390°
20%
419°
50%
437
70%
490°
80%
525°
2.2产品性质
本装置的主要产品有溶剂油、工业燃料油料、锅炉燃料油、蜡油和道路沥青。
2.2.1.1溶剂油性质
溶剂油性质：
表1
项目
单位
实测值
备注
密度
D420
0.7289
酸度
MgKOH/lOOmI
0.23
腐蚀
50°Cc.3h.Cu
lb
胶质
Mg/lOOmI
4
馏
程
IBP
C°
40.5
10%
C°
63
50%
C°
105
90%
C°
169
95%
C°
198
2.2.1.2工业燃料燃料油
工业燃料油性质：
表2
项目
单位
备注
外观
棕黄透明
水分
%
无
铜片腐蚀（50°C，33h）
级
不大于1
馏
程
50%馏温度
°C
不低于80
95%馏温度
°C
不高于360
残留量及损失
%9WV
不大于2
芳烃含量
报告
2.2.1.3锅炉燃料油
工业锅炉燃料油性质：
表3
项目
单位
1号锅炉燃料油
备注
密度
d420
0.8679
粘度20°C
Mm2/s
4.676
酸度
MgKOH/lOOmI
0.43
胶质
Mg/lOOmI
72
馏
程
IBP
C°
188
10%
C°
230
50%
C°
277
90%
C°
334
95%
C°
342
船用锅炉燃料油性质：
表4
项目
单位
2号锅炉燃料油
备注
密度
d420
0.8924
残炭
M%
3.6
分子量
430
馏
程
5%
C°
348
10%
C°
372
20%
C°
405
30%
C°
429
锅炉燃料油性质：
续表4
项目
单位
2号锅炉燃料油
备注
馏
程
50%
°C
468
70%
°C
536
90%
°C
634
95%
°C
674
2.2.1.蜡油性质
蜡油性质：
表5
项目
单位
抽余油
备注
密度
Kg/m3
不大于900
终馏点
°C
不大于400
硫含量
%m/m
不大于0.05
色度
号
不小于+28
外观
无机械杂质及水分
2.2.2产品的规格
3.生产规模及工艺流程说明
3.1.原料来源
新疆T化工有限公司新厂拟建在新疆昌吉州呼图壁县境内，新厂加工的重油主要是乌石化炼厂塔底重油和落地油。
另外，该公司己与独山子炼油厂和克拉玛依炼油厂协商，可以获得大部分重质原料油，随着油品市场的开放，原料油更加有保障。
3.1.1生产装置规模一览表
序号
单元号
装置名称
生产能力104T\a
主要产品
年操作时数
备注
1
01
重油预处理装置
50
7200小时
2
02
重油热裂化装置
100
7200小时
3.1.2生产规模
根据全厂总流程的要求，本装置所加工的原料油，装置实际加工能力为100X104t/a,年,开工时数为7200小时，采用重油预处理技术、重质原料热裂化生产技术、溶剂油生产技术、燃料油生产调和技术、沥青生产调和技术、废渣、废气、废水处理技术、安全生产技术和电气专业技术等。
主要产品为工业液化气、溶剂油、工业燃料油料、锅炉燃料油、道路沥青和副产部分蜡油。
根据重油加工的处理能力和原料来源。
建设一套30X104t/a重油预处理装置，脱水脱盐后的重油做为热裂化装置加工的原料,建设一套60X104t/a热裂化装置以达到提取燃料油产品的目的，同时考虑到各种油来源，装置考虑20%的富裕量，实际加工量可达72X104t/a。
3.1.3.生产方案
本可研报告产品生产方案：
（100万吨/年）
工业液化气8%8
工业燃料油料56%56
锅炉燃料油23%23
蜡油6%6
道路沥青7%7
如果市场需要有变化，也可以适当调整生产方案。
3.2.工艺流程说明
3.2.1重油预处理装置生产工艺流程说明
公司回收的含有大量重质油料的废油通过卸油泵抽送到废油罐进行一次加热脱水，脱水温度控制在60°C左右，脱水时间控制在48小时以上，并根据油品质量和气象条件确定加温情况，一般油品温度保持在60°C左右。
然后经原料油泵抽出送至脱盐脱重金属设施，与预处理单元的产品进行换热，换热后原料油温度控制在100-120°C左右，然后进入电脱盐区进一步进行脱水脱盐处理，同时加入相应的脱硫剂、缓蚀剂等。
脱水脱盐后原料油直接进入闪蒸塔进行闪蒸处理，闪蒸温度控制在200°C左右，必要时可设置闪蒸加热炉，闪蒸塔顶油气冷凝脱水后按溶剂油进行出装置，闪蒸塔侧线油气直接进入分馏单元的蒸馏塔中部，闪蒸塔底油经塔底泵送至裂化单元热裂化加热炉进行高温加热裂解处理。
3.2.2重质油热裂化工艺流程说明
通过过滤器用容积式油泵加压至0.8Mpa打入脱水、脱渣系统的卧式沉降罐进行脱水脱杂处理，经过净化的油料送入原料罐备用。
原料经换热后，用泵加压至1.OMpa经加热炉加热到420°C左右，从塔底送入裂化减粘塔内进行减粘反应，再经汽提填料塔分馏出塔顶油和塔底残渣燃料等产品，塔顶油进分馏塔产出液化气轻质油，塔底油进减压塔产出蜡油和重质沥青燃料。
以上产品经冷凝冷却后分别进入中间罐，用离心泵加压至0.4MPa打入各自油品罐区中的成品罐内待出厂。
轻质油经蒸汽加热器加热至350°C左右进入规整填料塔内进行低沸点分子蒸馏分馏出溶剂油、工业燃料油、再将产品进行精制，使其达到国家和行业标准。
蜡油经低温制冷到-30°C左右，用泵加压至1.2MPa打入压滤机进行高压过滤，滤饼经精制发汗切割出各种牌号的石蜡产品，滤液经抽真空拔轻和精制为润滑油基础油。
3.2.3道路沥青调和装置工艺流程说明
裂化分馏后的塔底渣油经减压加热炉加热至420°C左右，进入减压蒸馏塔，塔顶油气经冷凝后可做为工业燃料油使用；减压侧线油经换热冷却后可做为船用燃料；塔底渣油经换热冷却后可根据其软化点、针对度和延伸度，再经调合成为道路沥青和建筑沥青。
3.3主要操作条件及物料平衡
3.3.1重油预处理装置主要操作条件：
表一
序号
控制参数
数值
1
塔顶温度°C
118
2
塔顶压力MPa
0.14
3
塔底温度°C
350
4
塔底压力MPa
0.15
加热、冷凝、冷却负荷主要操作条件：
表二
项目
数值
冷凝负荷
MKJ/h
9.074
KW
2.520
冷却负荷
MKJ/h
7.5713
KW
2102.65
加热负荷
MKJ/h
8.49
KW
2357.8
循环水量
T/h
130
天然气耗量
Nm3/h
366.17
用电设备主要操作条件：
表三
序号
设备名称
设备负荷（KW）
运行负荷（KW）
需要系数
计算负荷（KW）
1
原料泵
2X30
30
0.85
25.5
2
闪底泵
2X11
11
0.85
9.35
3
闪顶回流泵
2X11
11
0.85
9.35
4
进料泵
2X30
30
0.85
25.5
5
原料泵
2X11
11
0.85
9.35
6
液化气分离器
2X7.5
7.5
0.85
6.375
7
溶剂油泵
2X11
11
0.85
9.35
8
工业燃料油泵
2X7.5
7.5
0.85
6.375
9
船用锅炉燃料油泵
2X11
7.5
0.85
6.375
10
溶剂油油装车泵
2
11
0.85
9.35
11
溶剂油装车泵
11
11
0.85
9.35
12
沥青装车泵
2
11
0.85
9.354
13
工业燃料油装车泵
2
11
0.85
9.35
14
锅炉燃料油装车泵
11
11
0.85
9.35
15
卸油泵
2X30
30
0.85
25.5
16
其它负荷
68.858
3.3.2.重油处理装置物料平衡表（年开工按7200小时计）
物料名称
估计值
%W
104t/a
重质油
100
100
干气
3
3
润剂油
工业燃料油
56
56
锅炉燃料油
23
23
蜡油
6
6
工业液化气
5
5
道路沥青
7
7
损失
合计
100
100
3.4.工艺技术方案:
3.4.1产品方案
根据厂方要求，结合新疆地区经济发展形势，本装置设计采用多产燃料油原料方案，同时结合季节变化，考虑润剂油方案，以满足季节性生产需要。
届时，只要调整操作方案即可完成。
3.4.2.工艺技术方案
经过对未来石化产品市场的预测，考虑到装置规模及其对原料的适应性、装置操作的灵活性、简单性、本方案选择成熟的重油热裂化技术及深加工配套装置。
3.4.3.主要工艺技术特点
3.4.3.1.装置处理量波动大。
采用该方案，装置在15—20X104t/a处理量范围生产时，可满足原料供应变化对装置的要求。
3.4.3.2.原料适应范围广
公司原料来源广，成分复杂，通过实践证明，充分体现该装置对原料的适应性。
3.4.3.3.技术可靠，工艺简单，操作灵活。
3.5.新技术
3.5.1.本次拟采用的新技术为
重油脱盐脱重金属技术，加强原料进装置前处理，可以减少炉管及反应器结焦，延长装置开工率。
高温减粘技术应用可以降低燃料油粘度，提高燃料油收率。
3.5.2.加热炉采用高效节能油气联合燃烧喷嘴，使燃料雾化效果更强，减少燃料的不充分燃烧。
3.5.3.采用高效填料塔盘。
该技术能精确分馏出溶剂油、燃料油，
蜡油，而且产品都能达到国家和企业标准。
4.自控仪表及主要设备选型
4.1设计原则：
4.1.1概述
本设计是由重油预处理装置和重油热裂化装置组成并配有供排水系统、储运系统（罐区、系统管带、装卸车）、水处理、动力站设施等共享工程。
各装置的工艺介质有液化气、溶剂油、燃料油、锅炉燃料油、道路沥青和副产品部分蜡油，属于易燃、易爆、有毒等不安全因素的工况，因此要求自动控制系统无论硬件设备或软件不仅有先进性而更重要的必须具备高可靠性、高安全性。
4.1.2自动控制水平
本设计工艺过程技术先进、产品有较高的社会效益，因此要求设计具有较高的自动化和管理水平，以保证平稳操作，提高产品收率和质量，降低能耗，尽可能提高经济效益。
因此本装置部分和主要系统工程选用先进而且成熟可靠的分散控制系统DCS。
DCS已在国内石化企业中广泛应用。
其将检测、监视、控制、操作、数据处理、生产管理等功能集中在一个协调的分散型计算机网络中，具有高智能、高速度、系统危险性分散的特点。
本设计的储运系统采用常规仪表盘控制。
4.1.3主要控制方案
本设计各个装置采用的控制方案除大量为单回路控制外，还有，串级控制、分程控制。
对于关键的不安全变量采用联锁保护控制等。
4.1.4仪表选型
控制系统，本项目装置拟设置一套DCS集中控制，设一个中心控制室。
储运系统装卸车及罐区管理采用数据采集系统联网管理。
现场仪表选型，本设计根据工艺条件及其要求，选用先进、可靠并且安装、使用方便的仪表。
电动仪表选用符合工艺场所防爆等级的本安型或隔爆型仪表，凡与腐蚀介质接触的仪表一律选用耐腐材质，计量级仪表根据装置级、厂级计量要求分别选择符合部标要求精度的仪表。
变送器类仪表：
以智能型24VDC供电，4〜20mA信号输出。
温度仪表：
现场指示选用双金属温度计，远传温度釆用IEC标准的热电偶,热电阻。
压力仪表：
现场指示一般情况采用弹簧管压力表，根据介质的腐蚀强度选用不锈钢压力表、膜合压力表，压力开关选用隔爆型。
液位仪表：
现场指示用双色液位计，远传液位以双法兰差压变送器、浮筒磁致伸缩液位（界位）计为主。
固体料位采用电容式料位计。
流量仪表：
装置内油品、蒸汽、水、燃料气等的计量采用涡街流量计或金属转子流量计，厂级油品计量釆用高精度的罗茨质量流量计。
执行机构：
选用带电气阀门定位器的气动薄膜调节阀，烟道挡板配气动长行程机构。
气动执行机构主要选用气动薄膜式和气缸活塞式，调节阀阀体根据不同工艺条件选用单、双座调节阀、精小型。
电气转换器、电气阀门定位器须与所选阀门配套使用，配合方式应根据使用场合和要求确定。
安全仪表：
在可燃气、有毒气体的场所设置可燃气体报警探头和有毒气体检测器
4.1.5仪表清单
双金属温度计41支
压力表31块
液位计15台
热电偶14支
压力变送器5台
磁致伸缩液位计6台
法兰液位计9台
液位开关9个
流量计4台
气动薄膜调节阀12台
可燃气检测探头10台
4.2.主要设备选型（见表4.2.1,表4.2.2）
5.建厂地区条件及厂址选择
5.1.建厂条件
新疆T化工有限公司现厂区拟建于新疆呼图壁县大丰工业园（化工产业区）内。
通过土地出让的方式获得本次建厂用地，该地区具有典型的大陆性干旱气候特征，夏季炎热，冬季严寒，温差变化大，空气干旱少雨，光照充足，蒸发量大，冬长夏短，四季较为分明。
日照：
平均日照3085.5小时，
最长日照3363小时，
最短日照2882.5小时。
气象：
平均气温7.7°C。
最冷月平均气温-18.4°C。
最热月平均气温25.4°C。
极端最高气温39.9°C
极端最低气温-30.6°C
气压：
夏季气压681mm
东季气压691mm
降雨：
年降水量163.4mm
蒸发量：
年蒸发量2361mm
积雪、冬土：
基本雪压值60公斤/米
最大积雪厚度40mm
最大冻土深度146cm
风速与风向：
全年主导风向西南风和西风
冬季风速2.6m/s
夏季风速3.1m/s
最大风速41m/see
水位、水质：
地下水位5-15m
地下水质BH7-8
6.总图运输、储运、土建
6.1.总图运输
该工程拟建于呼图壁县大丰工业园（化工产业区）内，厂区南侧与呼克公路直通，运输条件十分良好。
水源、电源及通信均可就地解决。
6.1.1.总图
该工程计划用地为200亩，工程用地范围为荒地，无拆迁工程。
6.1.2.总平面布置原则：
新疆爱T化工有限公司新建厂区总平面布置在有利于生产，方便管理，保证安全，便于检修和符合规范的前提下，力求做到：
总平面布置做到流程便捷通畅，布局紧凑，节约占地。
总平面布置按功能
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