海异构化操作规程精.docx

1、海异构化操作规程精目 录前 言 1第一篇 概 况 3第一章 装置任务及物料平衡 3第一节 装置规模及特点 3第二节 生产技术方案 3第三节 物料平衡 3第二章 工艺流程 5第二篇 工艺原理及操作参数选择 6第一章 目的和任务 6第二章 化学反应机理 6第三章 催化剂 7第四章 操作参数 9第三篇 装置开停工 11第一章 开工准备的条件 11第二章 开工前的准备 11第一节 原材料准备 11第二节 全面检查 12第三节 设备、工艺管线的冲洗、吹扫及管线试压 13第四节 系统气密 14第五节 系统干燥 16第六节 催化剂、干燥剂装填 17第三章 装置开工步骤 20第一节 开工准备 20第二节 催化

2、剂干燥及还原 20第三节 反应部分进油开工 21第四章 装置停工 22第一节 停工前准备工作 22第二节 正常停工步骤 22第三节 停工后冲洗吹扫 23第四篇 岗位操作法 24第一章 总 述 24第一节 主要操作条件 24第二节 主要质量指标 24第三节 分析项目规定 25第二章 操作参数变化与调节 26第一节 正常生产操作调节 26第二节 生产不正常的原因及调节方法 27第五篇 事故处理 29第一章 紧急停工 29第一节 紧急停工原则 29第二节 紧急停工步骤 29第二章 事故处理 30第一节 瞬时间停电 30第二节 长时间停电 30第三节 停水 30第四节 停风 31第五节 反应温度超高

3、31第六节 爆炸、着火、管线破裂或严重泄漏 31第六篇 装置安全与环保 33第一章 安 全 33第一节 一般防火防爆规定 33第二节 安全生产制度 33第二章 环 保 34第一节 环保管理制度 34第二节 环保管理 34第三节 可燃性气体、有毒有害气体 35第四节 环境大气及噪声 35C5/C6烷烃异构化操作规程前 言提高汽油辛烷值，增加发动机的压缩比对汽车工业的节能和提高汽车性能具有重大意义。为适应汽车工业对高辛烷值汽油的要求，通常利用催化重整汽油和催化裂化汽油等高辛烷值组分作为生产汽油的主要来源，另外采用在汽油中加入高辛烷值调和组分（如：含铅的四乙基铅、含锰的MMT、MTBE等醚类）来提高

4、产品汽油辛烷值。由于铅属于有毒物质，从汽车尾气中排放的铅严重污染环境，影响人体健康。铅进入人体血液后会干扰血红蛋白的形成，导致贫血，对人的行为、心理、智能、听觉及注意力均有不良影响。90年代以来，为防止汽油污染空气，保护国民健康，发达国家一直采取分阶段实行清洁汽油方案，禁止使用含铅汽油、含锰汽油，并对汽油中的苯、芳烃、烯烃及硫含量提出了限制。我国加入WTO后汽油产品市场与国际接轨，逐步实行清洁汽油生产方案，已于2000年7月1日首先在北京、上海、广州执行新的汽油标准：烯烃35%V、芳烃40%V、苯2.5%V和硫800PPM,并于2005年执行更加严格的欧洲类燃油标准：烯烃20%V、烯芳烃60%

5、V、苯2%V和硫200PPM,我厂投产后汽油产品质量要满足欧洲类燃油标准：烯烃18%V、芳烃42%V、苯1%V和硫150PPM。由于目前我国汽油中催化汽油比例高约6070%，导致烯烃及硫含量高，另外目前我国汽油的蒸汽压偏高，前部辛烷值低，比全馏份汽油低34个单位（国外低1个单位），影响汽车的启动、爬坡和加速性能。C5/C6异构化是生产高辛烷值汽油组份的一个重要手段。它是通过将轻质石脑油中的正构烷烃转化为相应的异构烃，从而提高成品汽油的前端辛烷值，使成品汽油具有均匀的抗爆性能。由于异构化油是一种超低硫、无烯烃、无芳烃的环保型调合组分，可以有效地“稀释”汽油产品中的烯烃、苯、芳烃和硫含量，而且其密

6、度低，可以降低成品汽油密度。加上C5/C6异构化装置其基本流程类似于常规的半再生重整流程及加氢精制流程，装置投资小，因此C5/C6异构化技术受到越来越广泛的重视。轻质石脑油的主要成分是C5、C6组分，其中直链烷烃占了较大的部分，直链烷烃辛烷值较低，而带支链的异构烷烃辛烷值较高，C5、C6各同分异构体的沸点和辛烷值见下表。碳五、碳六正构烷烃的异构化反应是在临氢的条件下，与含铂（钯）的强酸性催化剂接触所发生的结构异构化反应。其反应深度与反应温度有关，受热力学平衡控制。异构化反应产物的热力学平衡值随反应温度的升高而降低，因此降低反应温度有利于产物辛烷值的提高。为了提高异构产物的辛烷值，可将低辛烷值组

7、分循环。通常轻质石脑油的辛烷值在6070之间，通过C5/C6异构化工艺技术，轻质石脑油的辛烷值RONC可提高1020个单位，这取决于采用哪一种异构化流程。C5、C6各同分异构体的沸点和辛烷值表沸点，RONCMONC正戊烷3662.661.7异戊烷2892.390.3正已烷6924.8262,2-二甲基丁烷5091.893.42,3-二甲基丁烷5894.694.32-甲基戊烷6073.473.53-甲基戊烷6374.575.3烷烃异构化技术是成熟的工艺技术，特别是以C5、C6烷烃为原料的异构化发展快，仅美国环球油品公司（UOP）涉及的各种类型C5/C6异构化装置从1958年至2000年，已设计及

8、投产的约180套，法国石油研究院（IFP）至今也拥有近30套装置。我国的C5/C6烷烃异构化技术有较好的技术基础，1994年金陵石化公司、华东理工大学及北京设计院合作开发的1000吨/年全异构化中试试验装置通过中国石化总公司组织的技术鉴定，2001年10万吨/年C5/C6烷烃异构化技术工业放大项目列入中国石化股份公司“十条龙”科技攻关项目，2002年在金陵分公司建成投产，2003年通过中石化总公司科技委的评审。中国石化石油化工科学研究院研制的FI-15型异构化催化剂于2001年2月在湛江东兴石油企业有限公司投产成功。20万吨/年C5/C6异构化装置是中国石化集团公司海南炼油化工有限公司续建项目

9、一期工程原油加工能力为800万/年中15套炼油加工装置之一，是利用炼油厂120万吨/年CCR装置的轻石脑油为原料，采用中国石化股份有限公司金陵分公司和华东理工大学共同开发的载钯催化剂，通过异构化反应，将低辛烷值的C5/C6正构烷烃转化为高辛烷值异构烷烃，是生产无烯烃、无芳烃、超低硫含量的环保型汽油调和组分的重要措施，是我厂汽油产品改质、进行汽油组分调节的一种灵活手段。本异构化装置不设脱异戊烷塔和稳定塔，采用一次通过流程工艺，经设在连续重整装置内的脱丁烷塔稳定后作为汽油调合组分。装置于2004年3月进行施工图基础设计，2005年3月开始基建施工，将于2006年5月建成中交，2006年7月投产。第

10、一篇 概 况第一章 装置任务及物料平衡第一节 装置规模及特点1、装置规模根据全厂加工总流程安排，装置的实际进料规模为16.14万吨/年，装置按公称生产规模为20万吨/年设计。2、装置运行时数和操作班次装置年开工按8400小时计，操作班次按四个班运转。3、自动控制本装置选用了集散型控制系统（DCS），对全装置进行集中控制和管理。本装置介质具有易燃易爆、含氢等特点，现场仪表选型以本质安全防爆仪表为主，部分现场开关等选用隔爆型仪表。工艺装置含控制回路14个，检测回路50个（不包括压缩机控制部分）。本装置的紧急停车系统（ESD）与连续重整装置合用一套，往复机的控制及联锁与重整装置合用一套机组控制系统。

11、第二节 生产技术方案装置设计原料是120万吨/年连续重整的拔头油，其组成为C3C6组分，辛烷值RON为65左右，采用一次通过流程，异构化油的辛烷值RON78，较原料增加约13个单位，装置的副产品为液态烃。异构化反应催化剂采用中国石化股份有限公司金陵分公司等共同开发，由中国石油化工股份有限公司催化剂南京分公司生产的NNI-1型催化剂（装填量25吨），是钯/氢型丝光沸石贵金属中温型催化剂。由于异构化反应耗氢较小，新氢由连续重整装置提供（纯度为93.57%的重整氢）。 第三节 物料平衡装置全年开工按8400小时计，装置的原料为连续重整装置拔头油。1、 原料来源及性质组成（wt%）正构烷烃异构烷烃环烷

12、烃C40.35/C535.725.172.37C611.6621.391.26C72.1/合计49.8146.563.63NNI-1型催化剂对经连续重整预处理后的石脑油作为进料油的杂质要求：S：35PPm(wt) H2O50PPm(wt) 苯+C7+3%(wt) 溴指数502、 主要产品性质本装置主要产品为未稳定的异构化油C2-C3NC4IC4NC5IC5CPNC6组成(wt%)0.270.261.370.0722.7637.22.365.462,2DMB2,3DMB2MP3MPMCPC7+合计组成(wt%)6.545.5910.615.141.261.11003、 催化剂与化学药剂中国石化股

13、份有限公司催化剂南京分公司生产NNI-1型催化剂，其物理性质如下：项目指标Pd含量(wt%)0.450.01载体氢型酸性分子筛比表面积（m2/g）300400压碎强度(N/cm)80氧化钠含量(wt%)0.020.08尺寸(直径长度)mm20.236堆比Kg/m35506504、 还原用氢要求NNI-1型催化剂为氧化态催化剂，开工前需进行还原，使其具有异构化催化功能的金属活性。本装置采用高纯度制氢氢气作还原用氢气。催化剂还原用氢气的杂质要求如下：组份H2SH2O含量要求97（V%）35PPm(wt)50PPm(wt)5、 全装置物料平衡物料名称wt%对异构化进料Kg/h104t/a进料轻石脑油

14、1002381020含氢气体1.473500.29合计101.472416020.29出料异构化油99.352365519.87燃料气2.125050.42合计101.472416020.29第二章 工艺流程连续重整装置预处理部分的拔头油，自拔头油汽提塔601-C102塔底经拔头油汽提塔进料换热器（601-E-106A/B）换热后进装置作热轻石脑原料油，经异构化进料泵701-P-101A/B升压后与异构化循环氢压缩机701-K-101A/B增压后的含氢气体混合，经混合物料与反应产物换热器（701-E-101）换热至205左右，经异构化反应进料加热炉(701-F-101)加热至反应温度26028

15、0后进入异构化反应器（701-R-101）进行异构化反应，同时伴随部分烷烃加氢裂化等副反应，使催化剂床层产生一定温升。产物经与进料换热后，再经异构化产物空冷器（701-A-101）、后冷器冷凝（701-E-102）、冷却至40后至异构化产物分离罐（701-D-101）进行气液分离，罐顶分离出的循环氢气再至异构化循环氢压缩机入口缓冲分液罐（701-D-102）分液缓冲后,罐顶气进入异构化循环氢压缩机701-K-101A/B升压后循环使用。异构化产物分离罐（701-D-101）罐底液体（异构化油）送往连续重整装置脱丁烷塔（602-C-202）进行稳定。新氢自连续重整装置产品氢脱氯罐602-D204

16、A/B出口或从制氢装置来，经与本装置异构化产物分离罐（701-D-101）罐顶分离出的循环氢混合进入反应系统。另外，根据循环氢纯度化验分析，不定期把少量异构化产物分离罐（701-D-101）罐顶气排放至重整增压机602-K202二级入口分液罐602-D-202A回收，从而确保异构化循环氢纯度要求。为尽快降低催化剂干燥及还原时系统循环氢气中水含量（9899RONC基准基准+4MONC基准基准+32、催化剂的组成及活性特征本装置所用的NNI-1催化剂为Pd/丝光沸石，属中温双功能型异构化催化剂，异构化反应按正碳离子机理进行，由Pd为活性组份，提供加氢脱氢金属活性中心，丝光沸石（HM）即作为载体又提

17、供固体质子酸酸性中心，二者共同协调作用，完成异构化反应。丝光沸石（HM）孔径均匀，并具备大孔径小晶粒的特性，大孔径对生成支链多直径大的DMB二甲基丁烷有利。异构化反应为轻微放热的可逆反应，温度降底有利于平衡向异构化方向移动，从热力学平衡观点出发，反应应在较低温度下进行，以获得较高的异构烷烃平衡浓度，但Pd/丝光沸石催化剂需在一定的温度下才有活性，异构化反应的同时将发生烃类的裂解。异构化率和裂解率是异构化反应相互矛盾、相互制约的两个决定因素。异构化催化剂活性下降的原因有：催化剂表面积炭以及长时间处于高温下引起Pd晶粒聚集，使分散度下降，催化剂中毒等。一般在正常操作中，催化剂活性下降的主要原因由积

18、炭引起。为保护催化剂的金属及酸性活性中心，异构化反应对原料有一定的要求。当原料中存在过量的S、H2O、O2等杂质时，将导致催化剂上金属活性中心或酸性活性中心失活，从而导致异构烃转化率降低，裂解及积炭增加，甚至造成催化剂的失活。当原料中苯和C7的含量超过规定标准时，将导致过多的裂解和积炭，影响催化剂的活性和寿命。低压、低氢油比也会造成催化剂的积炭。积炭的催化剂经烧焦再生后可使催化剂的活性恢复，达到新鲜催化剂的水平。3、催化剂的制备用SiO2和NaOH溶液，在搅拌下加入AL2(SO4) 3及水制成胶体状水玻璃原料，加入半晶化丝光沸石晶核（晶种）（是具有一定组成、粒度和结构的细碎颗粒，X-RD分析为

19、无定形结构，但具有强度很小的丝光沸石特征峰）并密封后加热至晶化温度，在自生压力下进行水热反应，直接合成NaM钠型丝光沸石，再采用离子交换技术中的铵交换法把NaM钠型丝光沸石中的Na+离子置换出来，多次交换后降低了NaM钠型丝光沸石中的钠含量，提高了硅铝比，从而得到HM氢型丝光沸石（钠含量应控制在24 N%）。把Pt或Pd溶于王水（硝酸、盐酸）制成PtCL2或PdCL2溶液，再浸渍HM氢型丝光沸石，生成载Pt或Pd的HM氢型丝光沸石，再将粘结剂- AL2O 3和助剂按一定比例加入捏合机中混拌均匀，经滚压后送入成型机挤条，最后经网带炉活化、整形、筛分等一系列步骤制成异构化催化剂。第四章 操作参数1

20、 反应温度异构化反应器入口温度是调节反应的主要操作参数。在一定的温度范围内，提高反应温度，反应速度加快，异构化率提高，但温度过高会促进裂解反应，导致催化剂积炭，液收降低，故在保证较高的异构化率的前提下，反应温度不可过高。本装置反应温度控制在260280范围,异构化反应器有轻微的温升，温升约为20左右，气液分离罐温度约为40。2 反应压力异构化反应不伴有分子数变化，其反应平衡组成不受总压的影响，但从动力学角度，总压升高对异构反应有明显的阻抑作用，但在低压下催化剂积炭速度加快，使用周期缩短，故异构化反应须维持一定的压力。压力的选择由催化剂的活性确定，正常操作中，不作为调节手段。本装置气液分离罐压力

21、控制为1.8MPa，反应器入口压力约为2.0MPa左右，循环氢压缩机出口压力约为2.4MPa。3 空速空速反映了反应物流在催化剂上的停留时间。空速高，异构化率低；降低空速，原料与催化剂的接触时间增加，反应深度提高，异构化率也随之增加，但过低的空速不仅使装置的处理量下降，而且由于裂解反应增加使液收下降，催化剂积炭增加，使用周期缩短。空速过高或过低都将带来不利影响，异构化反应的温度和空速为互补调节因素。空速的确定主要取决于催化剂的活性，本装置进料空速WSHV为1.0h-1，在空速较大的情况下允许较高的操作温度，正常操作中空速不作为调节手段。4 氢油比氢油比的变化意味着氢分压的变化，提高氢油比有利于

22、抑制烃类的裂解及催化剂上的积炭，但在处理量不变的情况下，将导致异构化率下降。氢油比过低则使裂解迅速上升，催化剂迅速失活。本装置氢油比为3（mol），正常操作中氢油比不作为调节参数。 第三篇 装置开停工第一章 开工准备的条件1. 本装置的所属设备、工艺管线及附属部件（包括加热炉、机泵、压缩机、仪表、阀门、法兰、盲板、安全阀、压力表、液面计、消防设施等）全部检查验收合格，检修拆装的设备完全复位，盲板完全恢复正常位置，处于备用状态。2. 通知有关部门准备合格的氮气、氢气。3. 原料油准备充足，并有完整的分析数据。4. 仪表风、工业风、水、电、蒸汽、燃料油和瓦斯等处于正常开工状态。5. 消防器材、防毒

23、面具及各种安全措施备齐好用。各安全阀处于备用状态，所有阀门经检查合格后关闭，使用时逐一打开，流程畅通。6. 按规定装好催化剂、干燥剂，计量和装填尺寸正确。7. 准备好开工用的经分析合格的化工原料，并准备好开工用具及用品。8. 所属压力系统设备、管线蒸汽贯通，试压合格，临氢系统管线气密试验合格。9. 各冷却器供给适量的冷却用水。10. 做好对外联系，通知有关单位做好配合工作。11. 单机试运完毕，工艺管线冲洗、水联运完毕。12. 操作人员熟练掌握工艺流程及开工方案。第二章 开工前的准备第一节 原材料准备（1）原料油：馏程：30-75S35ppmH2O50ppm苯+C7+3%（2）正常操作用氢气（重整氢气）：H290%CO+ CO250ppm H2O50ppmS20ppmO2100ppm（3）还原操作用氢气（制氢氢气）：H297%烃3%H2O50ppm(脱水后)O220ppmS20ppmCO+ CO250ppm（4）氮气：N299%CO+CO220ppmH2O50ppmO2 0.1%SO220ppm第二节 全面检查（1）管线 所有管线流程符合流程图，机械设备与管线之间的连接正确。管线焊接经抽样拍片检查，符合