蜡油加氢装置简介

100万吨/年蜡油加氢装置装置简介中国石化股份有限公司上海高桥分公司炼油事业部2007年3月编制：何文全审核：严俊校对：周新娣目录第一章工艺简介.......................................................................................1一、概述................................................................................................1二、装置概况及特点................................................................................1三、原材料及产品性质.............................................................................2四、生产工序..........................................................................................4五、装置的生产原理................................................................................5六、工艺流程说明....................................................................................5七、加工方案..........................................................................................6八、自动控制部分.................................................................................10九、装置内外关系..................................................................................11第二章设备简介......................................................................................13一、加热炉..........................................................................................13二、氢压机..........................................................................................13三、非定型设备....................................................................................13四、设备一览表....................................................................................15五、设备简图.......................................................................................201第一章工艺简介一、概述中国石化股份有限公司上海高桥分公司炼油事业部是具有五十多年历史的加工低硫石蜡基中质原油的燃料——润滑油型炼油企业，根据中国石化股份有限公司原油油种变化和适应市场发展的需求，上海高桥分公司到2007年以后除了加工大庆原油、海洋原油等低硫原油外，将主要加工含硫2.0%左右的含硫含酸进口原油。由于常减压生产的减压蜡油和延迟焦化装置生产的焦化蜡油中含有较多的不饱和烃及硫、氮等有害的非烃化合物，这些产品无法达到催化裂化装置的要求。为了使二次加工的蜡油达到催化裂化装置的要求，必须对焦化蜡油和减压蜡油进行加氢精制，因此上海高桥分公司炼油事业部进行原油适应性改造时，将原100万吨／年柴油加氢精制装置改造为100万吨/年蜡油加氢装置。本装置的建设主要是为了催化裂化装置降低原料的硫含量和酸度服务。本装置由中国石化集团上海工程有限公司设计，基础设计于2005年6月份完成，2005年8月份进行了基础设计审查，工程建设总投资2638.73万元，其中工程费用2448.74万元。2006年7月降蜡油含硫量由原设计2.44％提高至3.28％，工程建设总概算增加820.8万元。二、装置概况及特点1.装置规模及组成蜡油加氢精制装置技术改造原料处理能力为100万吨/年，年开工时数8400小时。本装置为连续生产过程。主要产品为蜡油、柴油、汽油。本装置由反应部分、循环氢脱硫部分、氢压机部分（包括新氢压缩机、循氢压缩机）、加热炉部分及公用工程部分等组成。2.生产方案混合原料经过滤后进入缓冲罐，用泵升压，经换热、混氢，再经换热进入加热炉，加热至350℃后进反应器进行加氢，反应产物经换热后进热高分进行气液分离，气相进一步冷却，进冷高分进行气液分离，气相进新增的循环氢脱硫塔脱硫后作为循环氢与新氢混合，组成混合氢循环使用；液相减压后至热低分，热低分的液相至催化裂化装置。热低分气相经冷凝冷却至冷低分，冷低分的液相至汽柴油加氢装置。3.装置平面布置2在总体布置，节约用地的基础上，根据生产流程、防火、防爆、安全、卫生、环境保护、施工、检修等要求，结合场地自然条件，紧凑、合理地布置。力求工艺流程合理，物料流线短，并充分依托、利用现有设施和资源，节约建设投资，同时满足生产、操作、节能、有利管理的要求。本装置建东有#3常减压蒸馏装置，建南是常减压装置的原料罐区，建西是延迟焦化装置，建北与催化重整装置组成联合装置，加热炉、氢压机、控制室等集中布置，功能分区，保留6米宽的消防、检修通道，达到节约用地、节能、安全、紧凑的要求。防火间距符合规范。4.工艺技术特点⑴为避免原料油与空气接触氧化产生聚合物，减轻高温部位的结焦，故在原料油缓冲罐的罐顶采用了燃料气保护。⑵原料油经预热后与氢气在换热器前混合，这样可提高换热器的换热效率，减少进料加热炉炉管结焦。⑶在热高分顶出口空冷器上游设置注水设施，避免铵盐析出堵塞管线和设备。⑷循环氢系统增加脱硫塔，进行脱除硫化氢。⑸在反应部分的流程设计中，考虑了催化剂预硫化设施。预硫化采用液相预硫化方法，预硫化油为直馏煤油，硫化剂为二甲基二硫。催化剂再生按器外再生考虑。⑹分馏部分采用单塔汽提流程，即从反应油气中分离出来的液相反应生成油先进入脱硫化氢塔，用过热蒸汽汽提方法将硫化氢脱除，然后至催化装置热进料或者冷却后去罐区。脱硫化氢塔脱除的含硫化氢干气自压至制氢装置或干气脱硫装置。⑺本装置的最主要工艺特点就是采用了热高分流程。热高分流程能充分地利用热能，降低能耗，它主要是将反应生成物经热高压分离器及热低压分离器分离后，大部分的液相物料不必经过冷却后再换热的过程，而直接由分离器压至分馏部分，这样使热量得到了最有效的利用。三、原材料及产品性质1.原料本装置的原料为焦化蜡油和减压蜡油的混合原料。表1原料油组成（设计值）原料名称焦化蜡油减压蜡油合计原料组成(w%)3565100万吨/年35651003表2混合原料油的主要性质（设计值）名称焦化蜡油减压蜡油混合油密度20℃g/cm30.96930.93790.9489馏程℃IBP29445529510%354---38230%37351041050%408---44570%43052047590%480---512EBP520545545硫m%2.842.2242.44氮g/g476018502869本装置的补充氢由80万吨/年连续重整装置提供，其组成详见表3。表3新氢组成（设计值）组成H2C1C2C3C4C5V％901.943.02.362.10.62.产品本装置的主要产品为汽油、柴油和蜡油。表4产品的主要性质（设计值）名称汽油（初期）柴油（初期）蜡油（初期）密度(20℃)g/cm30.72200.86800.9185馏程℃IBP5617837010%8919539830%10222541350%12226844470%13431047090%158332510FBP175352540硫g/g104001100氮g/g21350十六烷值4843.辅助材料性质⑴催化剂及保护剂的物化性质表5催化剂及保护剂物化性质保护剂和催化剂FZC-100FZC-102BFZC-103FF-14保护剂保护剂保护剂催化剂形状七孔球拉西环拉西环三叶草MoO3，m%-4.0-6.06.0-8.022.5～25.5NiO，m%-1.0-2.01.5-2.51.8～2.2CoO，m%---1.3～1.9P，m%0.9～1.3粒径Ф，mm15～184.9～5.23.3～3.61.4～1.6内孔径Ф，mm2.0～3.02.0～2.41.0～1.2-长度，mm3～103～83～8孔容，mL/g0.15～0.300.60～0.800.50～0.65≥0.30比表面，m2/g1～30260～330150～220≥160堆积密度，g/cm30.75～0.850.37～0.430.56～0.620.90～0.98压碎强度，N/mm≮200(N/粒)2.03.016.0催化剂形态氧化态氧化态氧化态氧化态第一周期寿命，a3333总寿命，a3336⑵二甲基二硫市售工业标准⑶苯甲酸胺市售工业标准⑷直馏煤油四、生产工序本装置的生产工序分为反应、分离和循环氢脱硫三部分。1.反应工序混合原料自装置外来，在原料油缓冲罐液面控制下，通过原料油过滤器进入原料缓冲罐。自原料缓冲罐出来的原料油经原料泵升压后，在流量控制下，经换热器换热后与混合氢混合，经反应流出物／混合进料换热器换热后进入反应进料加热炉加热至反应所需温度后进入加氢精制反应器，在反应器内进行加氢反应，主要是脱除其中的有机硫、氮、氧化物，以及烯烃饱和，以提高汽柴油的质量。反应产物进入产物分离器，经气液相分离，气相经氢气循环机作为循环氢，液相则进入分馏系统。52.分离工序分离工序是将加氢反应后的生成油中的H2S、NH3、H2O脱除，以保证产品中杂质含量合格。反应生成油（柴油蜡油混合组分）从热低分D603进入脱硫化氢塔，塔底用过热蒸汽汽提，以达到脱除杂质的目的。热低分的汽柴油组分直接进柴油加氢装置。3.循环氢脱硫工序自D-604顶部出来的冷高分气(循环氢)经脱硫塔前分离器(D-621)分液后进循环氢脱硫塔(C-603)，由溶剂再生装置再生后的贫胺液经贫胺液水冷器(E-611)、贫胺液罐(D-620)、贫胺液泵(P-618/A.B)后进入C-603作为吸收剂吸收循环氢中的硫化氢，通过调节冷却水量控制进C-603的贫胺液与脱硫气体的温差为5℃。C-603底部的富胺液回加氢裂化胺再生装置再生。五、装置的生产原理焦化蜡油和减压蜡油在一定的温度、压力下，借助于催化剂进行加氢脱金属、脱硫、脱氮、烯烃和芳烃饱和、部分转化等反应，同时对含硫量较高的循环氢进行脱硫。从而使精制蜡油符合催化裂化装置进料的要求。加氢精制经过几十年的发展，工艺技术水平有了很大提高，并趋于成熟。FF-14催化剂是针对蜡油而开发的加氢精制催化剂，它具有孔结构合理、酸性适中等特点，中型加氢装置评价结果表明：FF-14催化剂在保持高加氢脱氮活性的同时，催化剂的加氢脱硫活性明显高于参比剂，可以提高蜡油加氢精制装置脱硫能力，并且不降低脱氮和芳烃饱和能力。故本次设计采用FF-14催化剂。本次蜡油加氢精制装置技术改造，利旧原汽柴油加氢精制装置，工艺流程仍采用热高分流程，新增循环氢