100万吨年柴蜡油加氢精制装置操作规程

1100×104t/a柴、蜡油加氢精制装置操作规程2第一章装置概述第一节加氢工艺简介……………………………………………………4页第二节装置概况…………………………………………………………5页第二章加氢精制工艺原理第一节加氢工艺原理……………………………………………………7页第二节加氢精制反应机理………………………………………………8页第三章生产工艺过程第一节装置工艺流程简述………………………………………………12页第二节装置物料平衡及工艺操作条件…………………………………14页第三节催化剂性质及技术规格…………………………………………18页第四章装置生产工艺技术指标第一节原材料及产品质量………………………………………………20页第二节生产过程气体性质………………………………………………23页第三节装置消耗、能耗指标……………………………………………24页第四节装置生产控制分析………………………………………………27页第五章装置正常操作（岗位操作法）第一节氢气压缩机操作法………………………………………………28页第二节加热炉操作法……………………………………………………37页第三节反应系统操作法…………………………………………………43页第四节分馏系统操作法…………………………………………………50页第五节装置循环流程操作法……………………………………………54页第六节机泵操作法……………………………………………………57页第六章装置正常开工第一节装置的大检查…………………………………………61页第二节水电汽风引进装置……………………………………63页3第三节装置试压与气密………………………………………65页第四节临氢系统升温干燥……………………………………70页第五节催化剂装填……………………………………………71页第六节催化剂预硫化…………………………………………74页第七节分馏系统引油升温循环………………………………77页第八节反应投料………………………………………………79页第七章装置正常停工…………………………………82页第八章装置主要控制及联锁自保……………………83页第一节装置主要控制回路……………………………………83页第二节装置联锁自保…………………………………………86页第九章装置事故处理…………………………………87页第一节装置停电紧急处理预案………………………………87页第二节装置停风紧急处理预案………………………………90页第三节装置停水紧急处理预案………………………………92页第四节装置停蒸汽紧急处理预案……………………………94页第五节装置停瓦斯紧急处理预案……………………………95页第六节重大工艺设备问题处理………………………………97页第十章环境保护…………………………………………102页第十一章劳动安全卫生…………………………………103页第十二章操作技术问答…………………………………108页附图：工艺流程设备平面图附表：设备一览表4第一章加氢精制装置概述第一节加氢工艺简介催化剂加氢对于提高原油加工深度，合理利用石油资源，改善产品质量，提高轻质油收率以及减少大气污染都具有重要意义。尤其随着原油日益变重变劣，对中间馏分油的需求越来越多，加氢已成为石油加工的一个重要过程。此外，由于含硫原油的增加，催化加氢更显为重要。催化加氢是指石油馏分在氢气存在条件下并通过催化剂作用而进行的一种石油加工过程。目前石油加工业采用的加氢工艺主要分两大类：一是加氢精制，二是加氢裂化。此外，还有专门用于某种生产目的的加氢工程，如加氢降凝、加氢改质、润滑油加氢等。加氢精制工艺主要是用于油品精制方面，其目的是除掉油品中的硫、氮、氧化合物，饱合油品中烯烃以及去掉油品中金属、非金属杂质。有些还进行对芳烃加氢，改善油品的使用性能。加氢原料的选择比较广泛，主要是二次加工的汽油、柴油及各种中间馏分油、重油及渣油。加氢裂化工艺是在较高操作压力下，烃分子和氢气在催化剂表面进行裂解和加氢反应生产较小分子的过程。加氢裂化按加工原料的不同可分为馏分油加氢裂化和渣油加氢裂化。馏分油加氢裂化的原料主要有减压蜡油、焦化蜡油、裂化循环油及脱沥青油等。其目的是生产高质量的轻质产品，如柴油、航空煤油、汽油等。其特点是具有较大的生产灵活性，可根据市场需要，及时调整生产方案。渣油加氢裂化与馏分油加氢裂化有本质的不同，由于渣油中富集了大量硫化物、氮化物、胶质、沥青质大分子及金属化合物，使催化剂作用大大降低，因此，热裂解反应在渣油加氢裂化中有重要作用。一般来说，渣油加氢裂化的产品还需进行加氢精制。加氢降凝、加氢改质工艺主要是生产低凝点或低硫、较高十六烷值的优质柴油或航空煤油。润滑油加氢工艺主要是使润滑油组分进行加氢精制和加氢裂化反应，使一些非烃组分结构发生变化，以达到脱除杂质，使部分芳烃饱和并改善润滑油的使用性能的目的。第二节装置概况（一）装置设计、规模及组成本加氢精制装置由海工英派尔工程设计有限公司承担设计，工程由山东鸿安工程公司滨博项目部负责施工。装置设计规模：100×104t/a，操作弹性为60～110%。年开工时数：58000h。装置由反应部分、分馏部分、压缩机及公用工程部分组成。装置于2011年7月破土动工，2012年10月竣工投产。（二）生产方案装置设计加工原料为焦化腊油、焦化柴油、常柴、常压蜡油、催化柴油混合原料。原料混合配比为：常柴25%、催柴25%、蜡油50%。年加工原料油100万吨。装置原料用氢是由干气制氢装置供给的纯度为99.9%高纯度工业氢，供量为20000NM3/h。装置设计收率：石脑油2%、精制柴油54%、精制蜡油44%。年产石脑油2万吨、精制柴油54万吨、精制蜡油44万吨。装置所产品质量，精制石脑油硫含量≤50μg/g，精制柴油硫含量≤50μg/g，精制蜡油硫含量≤1000μg/g、精制蜡油碱氮含量≤300μg/g。装置所产石脑油辛烷值＜70，不能直接作高标号汽油出厂，可外供作乙烯裂解原料，或少量参于调合并加MTBE。所产精制柴油为优质柴油，可产优质O#柴油。装置所产的精制蜡油供催化降凝装置再进一步加工，生产高标号汽油、低凝点柴油及润滑油基础油。（三）装置工艺技术特点1．本装置反应部分采用热高分工艺流程，优化换热流程，充分利用回收反应热及产品剩余热量。有效降低装置的耗能。2.原料油过滤原料油含有焦粉、铁锈等固体颗粒杂质，随进料进入反应器，会堵塞反应器催化剂床层，导致反应器床层压降过大而造成非正常停工。所以在装置内设置双筒自动反冲洗过滤器，脱除大于25微米的固体颗粒杂质。保证反应器的正常运行。3．原料油瓦斯气体覆盖保护原料油进入D-2101原料缓冲罐，为防止原料油与空气生成聚合物和胶质，设置原料缓冲罐瓦斯隔绝保护，有效防止原料油氧化生成聚合物和胶质。4．除盐水设置氮封除盐水进入D-2113，为防止空气中氧溶解在除盐水中，造成高压管线及空冷结垢堵塞。在D-2113顶设置氮封控制，对除盐水采取氮封隔绝办法，有效保证了装置的正常运行。5．高压空冷、低压水冷前注水洗氨盐加氢反应过程中生成的H2S、NH3和HCl，在一定温度下会生成NH4Cl和NH4HS结6晶。这些氨盐随热高分气相进入空冷器EC-2101管束过程中沉积，引起系统压降增大。因此需在反应馏出物进入空冷器EC-2101前注入除盐水洗掉氨盐，避免氨盐结晶析出堵塞管线及空冷。另外少量氨盐随着热高分D-2102液相进入热低分D-2103，再随着热低分气相路经空冷EC-2102冷却进入冷低分D-2105脱出，防止铵盐堵塞EC-2102，在EC-2102入口注水洗掉氨盐；在E-2103、E-2104前注水，防止温度降低结盐。6．加氢反应物与原料油换热，原料换热器E-2101、E-2103采用U型管结构，设置各一组，有效的利用反应热达到降低能耗目的。7．采用炉前热氢混合方案，提高换热器效率和减缓结焦程度。8．采用热壁结构反应器，内设三个催化剂床层，床层间设冷氢箱。9．反应器入口温度通过调节反应炉F-2101燃料量来控制，下床层入口温度通过调节冷氢量来控制。10．产品分馏部分采用三塔流程，设置硫化氢汽提塔、主分馏塔及柴油侧线汽提塔。汽提塔C-2101注入蒸汽汽提硫化氢。柴油汽提塔设置加热炉控制柴油质量。11．脱硫化氢汽提塔、分馏塔塔顶设注缓蚀剂设施，以减轻塔顶流出物中硫化氢对汽提塔、分馏塔顶系统的腐蚀。12．为保证装置安全运行，在热高分、冷高分、循环氢脱硫塔液相抽出设置低液位三取二联锁自保系统。第二章加氢精制工艺原理第一节加氢工艺原理炼油厂二次加工装置的液体产品含烯烃，质量不稳定。再加上含硫、氮、氧化合物，质量更加低劣。尤其是焦化装置的汽、柴油稳定性更差，不能直接车用，需进行加氢精制除去硫、氮、氧化合物、饱和烯烃。加氢精制工艺过程：1.混合原料经预热后进入原料过滤器过滤，滤掉≥25微米的焦粉及其它颗粒，以减少反应器催化剂床层压降。过滤器是选用双筒式过滤器，设置两台精密过滤器。滤芯是选用一种高性能表面过滤材料，选用真空烧结的五层不锈钢编织网，这种材料广泛用于加氢装置的原料油过滤工艺。72.过滤后的原料油与热氢混合后进入反应炉加热升温。装置采取热氢炉前混氢工艺，提高换热器效率和有效抑制减缓炉管结焦。3.混氢后的原料油经反应炉加热到反应条件下温度后进入反应器进行加氢脱硫、脱氮、脱氧反应。油中烯烃完成烯烃饱和反应，部分蜡油进行裂解反应，生成干气、汽油及柴油。油中金属、非金属化合物经反应后沉积在催化剂床层。加氢反应器设置三个催化剂床层，上床层装有保护剂，中间装有蜡油精制剂，下床层装有柴油精制剂。两床层之间设置冷氢箱，注入急冷氢控制反应器床层温度。反应器中装填的保护剂有二种，为KG55和KF542。它的作用是通过化学反应除掉油有害物质，起到保护催化剂作用。精制剂KF757和KF905是主催化剂，它的作用是对原料油进行加氢脱硫、氮、氧反应，进行饱和烯烃反应、脱出金属、非金属反应。4.加氢反应产物进入高、低压分离系统进行气液两相分离。热高分D-2102的作用是对反应物进行高压条件下的热态汽、液两相分离，其中气相分离出氢气和汽、柴、水，再经冷却后进入冷高分D-2104进行高压冷态下的氢气、汽柴油和水的三相分离。热高分液相分离的高分油（溶解少量的气体、汽、柴油）进入热低分D-2103进行热态下的降压分离。其中气相分离的干气和汽、柴、水的蒸汽经冷却进入冷低分D-2105进行冷态下的气、油、水的分离。热低分液相分离的蜡油进入汽提塔。5.经过冷高分D-2104分离出的氢气进入脱硫系统，循环氢脱硫后进入循环氢压缩机建立临氢系统氢气循环，循环氢由原料换热前热态条件下混氢，氢气对原料起到稀释作用。循环氢流经反应器催化剂床层，氢气参加化学反应。加氢反应是放热反应，反应热由循环氢带出反应器，氢气又起到热载体作用。为了保证催化剂正常运行，要控制一定的氢油比，氢油比过小会造成催化剂结焦。氢油比过大浪费动力消耗。本装置氢油比为750：1，循环氢起到保护催化剂的作用。6.原料油含氮化合物经加氢脱氮反应，生成氨盐结晶易堵塞空冷器、冷却器及管线。高压结盐部位在空冷器EC-2101及管线、E-2103、E-2104及管线，所以在EC-2101、E-2103、E-2104入口线注入软化水洗盐。低压结盐部位在空冷器EC-2102及管线，在EC-2102入口也需注入软化水洗盐。7.热高分油、热低分油进入汽提塔C-2101进行蒸汽汽提硫化氢。汽提蒸汽量每小时81500Kg。8.脱去硫化氢的精制油进入分馏塔C-2102进行汽油、柴油、蜡油分离。塔顶温度控制汽油干点。柴油汽提塔C-2105控制柴油质量。控制重沸器出口温度调整柴油闪点。第二节加氢精制的化学反应加氢精制工艺过程所进行的化学反应主要分两大类：（1）含硫、含氮、含氧化合物与氢发生化学反应，分别生成H2S、NH3和H2O，这类反应很容易进行，反应生成物也很容易被除去。（2）烯烃加氢反应生成稳定的烷烃，烯烃饱和这类反应较容易进行，另外芳烃也可以加氢成为环烷烃，但这类反应较难进行。一般来说