加氢裂化装置概述

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加氢裂化装置概述

第一节 装置概况

海南炼油化工有限公司120×104 t/a加氢裂化装置采用FRIPP研制的FF-20和FC-14双剂串联尾油全循环的加氢裂化工艺,由某工程建设公司(SEI)进行项目总承包。加工原料油为阿曼原油和文昌原油4:1的混合原油的减一线、减二线和减三线混合蜡油。所需氢气来自全厂氢气管网和渣油加氢装置PSA部分。

1、 装置规模

本装置设计规模为120×104t/a,年开工时数为8400小时(即年满负荷生产350天)。

2、装置组成

装置由反应(包括新氢、循环氢压缩机和循环氢脱硫)、分馏和吸收稳定等部分组成,此外还包括系统热工除氧部分。

反应部分:原料油通过加氢裂化反应转化为液态烃、轻石脑油、重石脑油、柴油等产品。由原料预处理、加氢精制反应器、加氢裂化反应器、反应进料加热炉、新氢压缩机、循氢压缩机、余热锅炉等系统组成。

分馏部分:将反应部分来的生成油分馏为气体、液化石油气、轻石脑油、重石脑油、柴油及尾油(未转化油)等产品。由脱硫化氢塔、产品分馏塔、柴油汽提塔、石脑油分馏塔、吸收脱吸塔和石脑油稳定塔等组成。

3、装置技术特点

本装置采用双剂串联尾油全循环的加氢裂化工艺。反应部分采用国内成熟的炉前混氢方案;分馏部分采用脱硫化氢塔+常压塔出柴油方案,采用分馏进料加热炉;吸收稳定部分采用重石脑油作吸收剂的方案;循环氢脱硫部分采用MDEA作脱硫剂的方案;催化剂的硫化采用干法硫化;催化剂的钝化采用低氮油注氨的钝化方案;催化剂再生采用器外再生方案。

4、装置主要设备

本装置共有设备约166台(套),其中:

反应器 2台

加热炉 3座

塔器 7台

容器 23台

换热器 24台

空冷器 34片

压缩机 4台 泵 38台

过滤器 1套

其它小型设备 30台

装置主要设备一览表见规程后附表。

5、装置占地

加氢裂化装置的总面积为11016.75m2。

装置内除生产设备外,还设有高、低压配电室。DCS、ITCC和SIS机柜室与渣油加氢装置共用。

第二节 原料和产品

一、原料

加工的原料油为阿曼油和文昌油4:1的混合原油的减一线(355~390℃)、减二线(390~440℃)和减三线(440~520℃)混合而成。愿料主要性质列于表2-1;所需补充氢来自制氢和PSA装置,补充氢性质见表2-2;燃料气来自全厂燃料气管网。

1、混合原料油性质

表2-1

项 目 减一线 减二线 减三线 混合进料

混合比例,20.12 36.1 43.78 100.0 m%

密度(20℃),g/cm3 0.863 0.893 0.911 0.896

硫含量,m%

1.21

氮含量,ppm 800

残炭,w% - -

倾点,℃ - -

馏程 ℃ D-1160 D-1160 D-1160 D-1160

1% 254.92 330 195 192

5% 280.90 364 223 314

10% 290.96 394 - 371

30% 423 423 292 411

50% 451 451 - 445

70%

90%

95% 495 495 345 492

98% 540 540 365 540

混合性质由石油化工科学研究院提供。

2、补充氢气性质

表2-2

组成 H2 CH4 ∑ mol% 99.9 0.1 100.0

温度:40℃

压力:2.0MPa(G)

3、反应注水

反应注水是由装置外提供的除盐水(或纯净污水),也可用脱氧水。水质指标见表1-3。

反应系统注水指标 表1-3

组分 H2S

wppm NH3

wppm O2

wppb 氯化物wppm 不挥发残渣wppm Fe

g/g PH

数值 <250 <100 ≯50 ≯50 2 ≯1 7.0~8.5

二、产品

根据抚顺石油化工科学研究院提供的数据,产品质量预计如下:

初期产品主要性质

项目,℃ <65 65~165 165~260 165~380 260~380 >380 密度(20℃),g/cm3 0.6547 0.7409 0.7810 0.8085 0.8298 0.8374

馏程,℃

IBP/10% 26/29 69/85 166/189 175/205 264/280 389/411

30%/50% 31/35 99/122 200/212 243/276 293/310 428/449

70%/90% 41/54 127/149 226/246 321/345 335/357 472/505

EBP 63 163 258 360 365 545

S,g/g <0.5 <10.0 <10.0 <10.0

N,g/g <0.5 <1.0 <1.0 <3.0

冰点,℃ <-60

烟点,mm 30

凝点,℃ <-30 <-20 -10

十六烷指数

(ASTM

4737-96a) 64.0 69.1

BMCI值 8.9

末期产品主要性质

项目,℃ <65 65~1165~165~260~>380 65 260 380 380

密度(20℃),g/cm3 0.6564 0.7432 0.7823 0.8101 0.8319 0.8403

馏程,℃:

IBP/10% 26/29 69/85 166/189 175/205 264/280 389/411

30%/50% 31/35 99/122 200/212 243/276 293/310 428/449

70%/90% 41/54 127/149 226/246 321/345 335/357 472/505

EBP 63 163 258 360 365 545

S,g/g <0.5 <0.5 <10.0 <10.0 <10.0

N,g/g <0.5 <0.5 <1.0 <1.0 <3.0

冰点,℃ <-60

烟点,mm 29

凝点,℃ <-30 <-20 -10

十六烷指数

(ASTM D

4737-96a) 63.2 67.9

BMCI值 10.3

第三节 物料平衡

一、抚顺石油化工科学研究院提供的物料平衡数据(w%)

操作阶段 SOR EOR

w% 万吨/年 w% 万吨/年

入方:原料油 100 120 100 120

化学氢耗 2.3 2.76 2.28 2.736

小计 102.35 122.82 102.32 122.784

出方:H2S/NH3 1.28/0.10 1.656 1.28/0.10 1.656

C1/C2 0.07/0.13 0.24 0.11/0.19 0.36

C3/iC4/nC4 0.87/1.28/0.89 3.648 1.08/1.58/1.18 4.608

C5~轻石脑油 4.29 5.148 4.54 5.448

重石脑油 20.15 24.18 21.32 25.584

柴油 73.24 87.888 70.9 85.08

小计 102.3 122.76 102.28 122.736

第四节 工艺流程说明

一、反应部分

(工艺流程图见-??)

原料油从蒸馏装置或罐区进入原料缓冲罐(D-101),经升压泵(P-101)升压后,再经过过滤(SR-101),进入滤后原料油缓冲罐(D-101)。原料油经反应进料泵(P-102)升压后与混合氢混和,混氢原料油与反应产物换热(E-101),然后进入反应进料加热炉(F-101)加热。混氢原料油在反应进料加热炉内加热至所需的温度后进入加氢精制反应器(R-101),然后进入加氢裂化反应器(R-102),在催化剂的作用下,进行加氢反应。催化剂床层间设有控制反应温度的急冷氢。反应产物经与混氢原料油换热后,进入热高压分离器(D-103)。

装置外来的补充氢由新氢压缩机(K-101)升压后与循环氢混和。混和氢先与热高分气进行换热,再和原料油混和。

从热高压分离器分离出的液体(热高分油)先经液力透平(HT-101)降压回收能量,或经调节阀降压,减压后进入热低压分离器进一步在低压将其溶解的气体闪蒸出来。气体(热高分气)与冷低分油和混合氢换热,最后由热高分气空冷器(A-101)冷却至55℃左右进入冷高压分离器,进行气、油、水三相分离。为防止热高分气中NH3和H2S在低温下生成铵盐结晶析出,堵塞空冷器,在反应产物进入空冷器前注入除盐水。

从冷高压分离器分离出的气体(循环氢),经循环氢脱硫后进入循环氢压缩机分液罐缓冲(D-108),由循环氢压缩机(K-102)升压后,返回反应部分同补充氢混合。循环氢脱硫所用贫胺液来自渣油加氢。自循环氢脱硫塔底出来的富胺液去渣油加氢富胺液闪蒸罐闪蒸。从冷高压分离器分离出的液体(冷高分油)减压后进入冷低压分离器,继续进行气、油、水三相分离。冷高分底部的含硫污水减压后送出装置至污水汽提装置处理。从冷低压分离器分离出的气体(低分气)至脱硫部分;液体(冷低分油)经与热高分气换热后进入H2S汽提塔,含硫污水减压后送出装置至污水汽提装置处理。从热低压分离器分离出的气体(热低分气)经过水冷冷却后至冷低压分离器,液体(热低分油)直接进入H2S汽提塔。

二、分馏部分 (工艺流程图见-??)

自反应部分来的生成油进入脱硫化氢塔(C-201),塔底用重沸炉(F-201)加热。脱硫化氢塔顶油气经空冷、水冷后进入脱硫化氢塔顶回流罐(D-201)。回流罐顶气体送至吸收脱吸塔(C-205);液相则大部分经脱硫化氢塔顶回流泵送回脱硫化氢塔顶作为回流,小部分送至吸收脱吸塔二中段回流入口;含硫污水送至装置外污水汽提装置处理。脱硫化氢塔底油进入分馏塔进料加热炉(F-202)加热至分馏所需要的温度进入分馏塔(C-202)。分馏塔底吹入过热蒸汽。分馏塔塔顶汽相经分馏塔顶空冷器冷凝冷却后进入分馏塔回流罐(D-202)。液体部分作为塔顶回流经分馏塔顶回流泵打到分馏塔塔顶,部分至石脑油分馏塔(C-204)分出轻重石脑油,轻石脑油出装置,重石脑油冷却后一部分去吸收脱吸塔,一部分出装置。冷凝水经分馏塔顶冷凝水泵送至注水罐回收利用。分馏塔设两个侧线抽出,分别为轻、重柴油,去柴油侧线汽提塔(C-203)。柴油产品在柴油汽提塔中被汽提后依次经石脑