30万吨环烷基馏分油加氢项目
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30万吨环烷基馏分油加氢项目1.4 项目背景及建设理由1.4.1 项目背景北沥公司现有主要生产装置两套,一套为100万吨/ 年重交沥青装置,另一套为20万吨/年环烷基馏分油加氢装置。
100万吨/年重交沥青装置于2011年10 月31 日中交,11 月9 日投用,除主产品沥青外,还有年产50 余万吨减压侧线油,其中20 余万吨作为环烷基馏分油加氢装置的原料,剩余的30 余万吨作为基础料直接销售出厂,大大影响了企业“效益最大化”的发展方向。
同时20万吨/ 年环烷基馏分油加氢装置所产的环烷基润滑油基础油存在着油品短期内“黄变” (即光热安定性差)的问题,极大的影响了产品的销售价格,进而影响着企业的经济效益。
1.4.2 项目建设理由环烷基原料油具有含蜡量低、馏分重、粘度高、密度大、凝点低等特点。
其裂解性能差,是生产沥青的优质原料。
加工方案多是燃料-沥青-润滑油型。
常减压蒸馏切出直馏沥青产品,侧线调和燃料油,减压馏分经传统加工工艺—糠醛精制、络合脱氮、白土精制或新工艺加氢处理—加氢降凝—加氢补充精制,生产轻质、中质和重质润滑油料,然后经过调合生产润滑油成品。
国内外生产沥青的公司,均选用环烷基原料或环烷、环烷中间基稠油的同时,联产性能特别的环烷基润滑油,实现资源综合利用,产品升级,企业效益提升,如国内的新疆克拉玛依石化、国外瑞典的NYNA。
S 新疆克拉玛依石化的润滑油在国内市场占有重要的地位,NYNAS是瑞典NESTE石油公司与委内瑞拉国家石油公司(PDVSA)1989 年合资,利用委内瑞拉的环烷基超重油资源,现在已成为北欧最大沥青生产商和年产75 万吨各类环烷基润滑油的世界领军企业。
北沥公司所加工原油为环烷基类,环烷基原油是一种稀缺资源,只占世界原油储量的3%,该类原油的减压侧线油都是生产特种油的好原料。
北沥公司减压侧线油按基础料销售,平均售价在6500~7400元/ 吨,公司即没有取得最大经济效益又造成资源的浪费。
中国兵器工业集团盘锦北方沥青股份有限公司20万吨/年环烷基馏分油加氢项目高压换热器(E-1101、1102、1103)、加氢反应器(R-1101、1102、1103)、压缩机(K-1101、1102、1103)监造大纲一、设备监造范围及内容制造全过程监理。
二、设备监造依据盘锦北方沥青股份有限公司与山东会钥匙工程监理公司签订的《20万吨/年环烷基馏分油加氢项目设备监造协议》、《压力容器安全技术监察规程》(质技监局锅发[1999]154号)、《建设工程监埋规范》(GB50319-2000)、《石油化工建设项目监理规范》(SH/T 3903—2004)、《钢制压力容器》(GB150-1998)、《管壳式换热器》(GB151-1999)、《压力容器焊接工艺评定》(JB4708—2000)、《承压设备无损检测》(JB4730)、《压力容器用焊条订货技术条件》(JB4747)、《压力容器用钢锻件》(JB4726-4728-2000)、《不锈钢复合钢板和钢带》(GB/T8165)、《等长双头螺柱》(JB/T4707)、《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》(GB/T3098.2)、《合金结构钢》(GB/T3707)、《紧固件表面缺陷螺母》(GB/T5779.2),设计技术文件及订购合同中技术附件。
三、设备监造质量、进度目标1.质量目标设备制造质量符合设计文件要求和相关法规规定。
2.进度目标监造范围内的设备按设备订购合同要求的交货期交货。
四、设备监造人员配备及职责1.根据本项目的特点,安排2名专业监理工程师对监造范围内的设备制造过程进行阶段性监造,兰州安排1名专业监理工程师,沈阳与抚顺安排一名专业监理工程师。
2.监理工程师的职责1)负责本专业设备监理实施细则的编制及具体实施。
2)审查设备制造单位提交的设备制造工艺、设备制造过程检验计划及有关验收标准要求。
3)核查设备制造的原材料、构配件等的原始凭证、检验报告等质量证明文件及制造厂的复验报告及验收记录,检查实物质量情况,合格时予以签认;根据实际验收情况认为有必要时对材料、设备、构配件进行检验。
加氢处理轻质环烷基馏分
加氢处理轻质环烷基馏分是一种常见的石油加工过程,目的是通过在高温高压条件下加入氢气,使环烷基馏分发生氢化反应,转化为更稳定的烷烃化合物。
这种处理可以提高环烷基馏分的抗爆性能、抗氧化性能和耐高温性能。
加氢处理轻质环烷基馏分的步骤大致如下:
1. 首先将轻质环烷基馏分与氢气混合,通过加热使其达到适当的反应温度。
2. 将混合物注入加氢反应器,反应器通常是一个高压容器,可以承受高温高压。
3. 在反应器中,环烷基馏分与氢气发生氢化反应,环烷基环境中的双键被氢气加成,生成烷烃化合物。
4. 反应结束后,将反应混合物冷却,并通过分离装置将产物与未反应的氢气分离。
加氢处理可以提高轻质环烷基馏分的稳定性,减少其在高温高压条件下的挥发性,从而提高燃料的燃烧效率和安全性能。
此外,加氢处理还可以改善石油产品的品质,提高其商业价值。
施工组织设计方案工程名称:地面火炬系统土建基础施工工程投标单位:******有限公司法定代表人:技术负责人:编制时间:****年**月**日目录1、工程概况 (4)2、编制依据 (4)3、施工程序 (5)4、施工方法及技术措施 (6)5、施工进度计划 (12)6、降低施工成本措施 (12)7、施工质量保证措施 (12)8、安全与环境保护施工技术措施 (15)9、文明施工技术措施 (24)10、劳动力计划及技能要求 (24)11、施工机具、计量器具计划 (25)附图一 (27)附图二 (28)附图三 (29)附图四 (30)1、工程概况1.1工程概况:本工程为****有限公司30万吨∕年环烷基馏分油加氢装置地面火炬系统土建基础施工工程,位于*********。
本工程主要包括桩满堂基础、防火墙、防火墙内立柱、管件铺设。
2、编制依据2.1结构设计说明;2.2施工执行规范标准;3.3.1准备工作3.1.1、根据结构设计说明放出包含作业面的工作范围,由业主协调工作面范围内道路、用电事宜。
通过业主协调确认工作范围内有无地下管线电缆等障碍物。
3.1.2、技术准备:熟悉审查结构设计说明3.1.3、劳动力组织准备:建立各施工专业口的管理组织,组织劳动力进场,做好施工人员入场教育等工作。
4、施工方法及技术措施4.1施工总体安排:4.1定位放线4.1.1使用全站仪将业主提供控制基点引入施工区域,并做好水平控制点、水准点标桩。
4.1.2根据水平和水准控制点进行基槽土方开挖和基槽土方清理。
4.1.3垫层施工完后,根据控制点用全站仪将轴线投测到垫层上,然后在垫层上用墨线弹出基础中心线或边线,以便基础施工。
4.2土方工程:4.2.1开挖必须办理开挖许可证,并进行危害辩识,方案必须得到业主及监理许可。
开挖前根据图纸及方案放出开挖边线。
4.2.2基础土方采用机械大开挖、人工配合清槽的方式进行土方开挖。
具体开挖放坡情况如下:火炬系统基础放坡系数1:0.53,考虑到基础施工时排水及支模脚手架,基底沿基础外边线外扩1.5m留置操作面,基坑边缘人工开挖0.3*0.5m深的排水明沟,并在基坑三个拐角设置0.8*0.8*1.0m的积水坑,每个积水坑设置一台φ100污水泵昼夜抽水至基础施工完毕回填土为止,污水泵派专人昼夜看护。
第52卷第11期 辽 宁 化 工 Vol.52,No.11 2023年11月 Liaoning Chemical Industry November,2023收稿日期: 2022-10-18环烷基润滑油高压加氢技术探讨李巧玲1,卢学斌 1*,王健1,王煜1,夏龙州2(1. 中国昆仑工程有限公司沈阳分公司, 辽宁 沈阳 110167; 2. 中国石油大连石化公司, 辽宁 大连 116000)摘 要:国内某环烷基润滑油高压加氢装置,以蒸馏装置常三、减二、减三、减四线油为原料,采用加氢处理-异构脱蜡-贵金属补充精制二段加氢工艺技术,生产轻质白油、变压器油、工业白油和芳烃含量小于1%的橡胶填充油。
运行结果表明:装置运行稳定,产品质量优良,能耗低于国内同类装置。
关 键 词:润滑油;异构脱蜡; 加氢中图分类号:TE665.6 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)11-1609-04环烷基原油是一种宝贵的石油资源,其存储量仅占世界原油总储量的2.2%。
环烷基原油具有轻组分收率低、硫氮含量高、芳烃含量高、传热性好、倾点低、酸值高、粘温性能差等特点。
环烷基原油的常一、常二线油多用于生产煤油及柴油馏分;常三线及减压塔侧线多用于生产变压器油、工业白油和橡胶填充油;减底油则作为沥青产品送出装置[1-4]。
传统润滑油生产工艺主要为溶剂精制、溶剂脱蜡和白土补充精制的“老三套”加工工艺。
由于环烷基原油酸值高、芳烃含量也较高,采用传统“老三套”加工工艺难以生产出高档的环烷基润滑油。
采用加氢工艺来生产环烷基润滑油可以带来较大的经济效益和社会效益[5-7]。
中石油某环烷基润滑油高压加氢装置由中国昆仑工程有限公司沈阳分公司设计,装置已于2019年11月开工投产,目前装置运行平稳,本文对其装置的情况进行分析介绍。
1 装置简介1.1 装置技术特点本装置采用FRIPP 第二代环烷基馏分油组合加氢技术:加氢处理-异构脱蜡-补充精制二段加氢工艺技术。
30万吨环烷基馏分油加氢项目1.4 项目背景及建设理由1.4.1 项目背景北沥公司现有主要生产装置两套,一套为100万吨/年重交沥青装置,另一套为20万吨/年环烷基馏分油加氢装置。
100万吨/年重交沥青装置于2011年10月31日中交,11月9日投用,除主产品沥青外,还有年产50余万吨减压侧线油,其中20余万吨作为环烷基馏分油加氢装置的原料,剩余的30余万吨作为基础料直接销售出厂,大大影响了企业“效益最大化”的发展方向。
同时20万吨/年环烷基馏分油加氢装置所产的环烷基润滑油基础油存在着油品短期内“黄变”(即光热安定性差)的问题,极大的影响了产品的销售价格,进而影响着企业的经济效益。
1.4.2 项目建设理由环烷基原料油具有含蜡量低、馏分重、粘度高、密度大、凝点低等特点。
其裂解性能差,是生产沥青的优质原料。
加工方案多是燃料-沥青-润滑油型。
常减压蒸馏切出直馏沥青产品,侧线调和燃料油,减压馏分经传统加工工艺—糠醛精制、络合脱氮、白土精制或新工艺加氢处理—加氢降凝—加氢补充精制,生产轻质、中质和重质润滑油料,然后经过调合生产润滑油成品。
国内外生产沥青的公司,均选用环烷基原料或环烷、环烷中间基稠油的同时,联产性能特别的环烷基润滑油,实现资源综合利用,产品升级,企业效益提升,如国内的新疆克拉玛依石化、国外瑞典的NYNAS。
新疆克拉玛依石化的润滑油在国内市场占有重要的地位,NYNAS是瑞典NESTE石油公司与委内瑞拉国家石油公司(PDVSA)1989年合资,利用委内瑞拉的环烷基超重油资源,现在已成为北欧最大沥青生产商和年产75万吨各类环烷基润滑油的世界领军企业。
北沥公司所加工原油为环烷基类,环烷基原油是一种稀缺资源,只占世界原油储量的3%,该类原油的减压侧线油都是生产特种油的好原料。
北沥公司减压侧线油按基础料销售,平均售价在6500~7400元/吨,公司即没有取得最大经济效益又造成资源的浪费。
如果采用高压加氢工艺把现有的基础料加工成环烷基润滑油基础油,售价提高到8000~10000元/吨,可为公司带来巨大的经济效益,并能满足市场对环烷基润滑油基础油的需求。
按照兵器集团石化产业发展的总体规划,北沥公司未来发展目标是要打造成为高品质沥青和环保型润滑油基础油的生产基地。
减压侧线油的直接外销和加氢产品“黄变”等问题的存在是公司急需解决的,影响着公司发展目标的实现。
目前环烷基馏分油加氢装置年加工规模为20万吨,现已满负荷运行,因受制于设备大小和催化剂的装填量(装置改造提升装置规模能力有限),该装置不可能实现年加工50余万吨减压侧线油的目标。
同时,环烷基馏分油加氢装置部分产品(如橡胶填充油),因光热安定性差问题,不能满足高端市场的需求,为了满足公司产品多样性,以及实现公司效益最大化,我公司必须能够生产出高等级的环保型环烷基润滑油基础油,以便占领国内高端润滑油基础油的市场。
另外,随着原油供应的日趋紧张,多套环烷基馏分油加氢装置可保证生产的稳定性和灵活性,可进一步促进公司发展。
根据上述说明,北沥公司再建设一套30万吨/年环烷基馏分油加氢装置,即可实现减压侧线油的全部深加工,又可大大提高企业的经济效益和回避市场风险。
1.4.3 主要依托条件1.4.3.1盘锦北方沥青股份有限公司厂区内预留装置建设平面,不需另外征地。
1.4.3.2公用工程设施(水、电、汽、风、氮气等)利用盘锦北方沥青股份有限公司厂区已建成设施,不足部分予以填平补齐。
1.5 产业政策与企业投资战略1.5.1 国家产业政策分析我国经济长期向好的趋势没有改变。
尽管受到金融危机冲击,但在一揽子宏观调控政策作用下,我国经济率先走出危机,回升向好势头日益巩固。
其中,石油和化学工业行业保持了平稳较快发展,在金融危机影响最严重的2009 年,我国化工行业总产值仍实现了9.2%的增长。
“十二五”时期,我国工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入推进,居民消费结构升级步伐持续加快,相关产业对石油和化工发展提出更高的要求,为我国石油和化学工业创新发展提供了强大的动力。
农业要求增加大颗粒尿素、缓控释肥、配方肥,发展高效安全环境友好型农药。
汽车、高铁、大飞机等高端制造业需要高性能材料、高等级油品、低滚阻轮胎等与之配套。
高档纺织面料要求提高化纤原料、染料、印染助剂等产品的性能。
轻工、建材工业对化工原料的性能、安全、环保提出了新要求。
国防军工的现代化迫切要求加快研制高端化工新材料、燃料、特种化学品。
“十二五”期间,石油和化学工业仍具有广阔的市场和需求空间。
我国石油和化学工业仍具有较大的比较优势。
尽管国际竞争更加激烈,但我国石油和化学工业仍具有较大的比较优势。
一是我国政府具有很强的宏观调控能力,能够根据经济形势变化,审时度势对产业政策和规划做出调整,为企业、行业发展营造良好的政策环境。
二是国内市场巨大,消费增长强劲。
汽车销量持续快速增长、保障性住房建设步伐加快等对石油和化工产品保持着旺盛的需求,石油和化工行业具有很大的市场发展空间。
三是经过长期培育,化肥、农药、染料、纯碱、轮胎等传统行业已建立起较强的国际市场竞争优势,通过技术改造、结构调整后,将进一步推动降低这些传统行业的成本,提升相关产品的附加值,继续保持较大的市场竞争优势。
四是我国在煤炭等资源方面有相对优势,也掌握了世界领先水平的技术,新型煤化工发展潜力较大,有可能形成新的行业增长点。
五是随着企业结构的调整和产业集中度的提高,一批具有国际竞争优势的企业将会加速成长,全行业跨国经营的能力和水平将会明显提升。
我国石油和化学工业已进入由大国向强国转变的新阶段。
经过改革开放30 多年的快速发展,我国石油和化工产品已由相对短缺转变为结构性过剩。
加快淘汰落后工艺和产品,增强产品的技术含量、附加值和市场竞争力,是行业由大向强转变的内在要求;推进节能减排和清洁生产,提高生产效率、资源利用率和安全环保水平,是行业由大向强转变的发展动力。
目前,我国石油对外依存度已超过50%,天然橡胶对外依存度超过70%,能源消费量和“三废”排放量居全国工业部门前列,传统粗放式发展方式已难以为继,石油和化学工业已经到了必须转变发展方式的关键时刻。
这就要求我们努力推进产业结构调整,提高技术创新能力,大力发展循环经济,走绿色、环保、安全、可持续发展的新型工业化道路,推动由石油和化学工业大国向石油和化学工业强国转变。
3 原料、辅助材料及燃料供应3.1 原料供应3.1.1 原料构成和规格该装置主要原料为常减压装置的减三线油(或减四线油)和拟建制氢装置的氢气,分别为30×104t/a和0.564×104t/a,主要原料的品种、规格、数量见表3.1.1-1。
3.1.2.1原料来源该装置主要原料减三线(或减四线油)是由常减压蒸馏装置提供的,氢气是由制氢装置提供的,正常生产时管输至本装置。
3.1.2.2 原料供应的可靠性世界上的环烷基原油资源主要集中在三个地方,即美国的德克萨斯州、加利福尼亚州、南美洲的委内瑞拉和中国的新疆、辽河地区。
即美国德州的稀环烷基原油逐渐减少,重质环烷基原油开始开采;加州的稀环烷基原油也逐渐减少,预计很快将枯竭,目前大量开采的是委内瑞拉重质环烷基原油,盘锦北方沥青股份有限公司进口巴西玛林(Marlim)和MARLIM原油等多种环烷、环烷中间基稠油作为公司各沥青厂的原料,少量补充辽河稠油。
因此本装置原料供应也是有保障的。
3.2 辅助材料供应本装置的辅助材料主要有加氢处理催化剂、临氢降凝催化剂、补充精制催化剂、保护剂以及化学用剂。
主要辅助材料规格和用量见表3.2-1。
催化剂及保护剂的物理性质见表3.2-2、表3.2-3。
表3.2-2 催化剂的物理性质3.3 燃料供应本装置加氢处理反应进料炉、常压炉和减压炉均采用燃料气。
燃料气用量见表3.3。
4 建设规模和产品方案4.1 原料性质该装置的主要原料减三线油(或减四线油)是由常减压蒸馏装置提供的,氢气是由制氢装置提供的,原料油性质见表4.1-1。
氢气技术规格见表4.1-2。
4.2 产品方案根据蒸馏装置提供的减三线油为原料,生产石脑油、煤油、基础油1(变压器油)、基础油2(冷冻机油)和基础油3(橡胶填充油)。
产品性质见表4.2-1~4.2.4。
4.3 建设规模根据全厂总流程安排,本装置建设规模为30万吨/年,开工时数8000小时。
5.1.2 工艺技术选择a)工艺流程选择辽河油田低凝环烷基原油酸值高,采用糠醛精制-白土精制工艺生产润滑油效果不好,在糠醛精制过程中存在设备腐蚀、结焦等问题。
产品的色度及氧化安定性等指标难以达到质量标准,更不能满足日益提高的环保要求。
采用全氢型环烷基润滑油高压加氢技术包括高压加氢处理、高压临氢降凝、高压加氢补充精制三种工艺过程及产品分馏过程。
高压加氢处理主要功能是脱除原料中含硫、氮、氧等杂环化合物,饱和芳烃,改善油品的粘温性能和氧化安定性。
加氢处理生成油再经高压临氢降凝,选择性除去凝点高的大分子正构烷烃,使油品的倾点符合要求。
然后经高压加氢补充精制饱和少量烯烃并进一步饱和芳烃,改善油品的色度和氧化安定性。
最后经分馏得到基础油产品。
b)催化剂选择高压加氢工艺过程选择的催化剂是美国Shell公司开发研制的并已工业应用的加氢专用催化剂。
高压加氢处理采用LF-19非贵金属催化剂,使油品深度改质。
高压加氢降凝SLD-800非贵金属催化剂,改善油品的低温流动性。
高压加氢补充精制LN-5贵金属催化剂,改善油品的氧化安定性。
为了保护催化剂不受重金属污染,延长运转周期,高压加氢处理反应器前需增加脱金属催化剂,脱除铁、镍等重金属。
c)催化剂的硫化和再生催化剂的硫化有两种方法,一种是干法硫化,另一种是湿法硫化。
国外催化剂普遍采用干法硫化。
干法硫化催化剂活性一般比湿法硫化活性高5~10%,而且预硫化期间加热炉负荷少,预硫化所需时间短,加氢炉设计热负荷可不考虑预硫化工况。
因此本设计催化剂硫化采用干法硫化。
国内催化剂再生最初采用器内再生,曾出现损坏高压设备的情况,因此目前国内高压加氢装置已不再采用器内再生。
目前国内催化剂器外再生能力已较高,具有了一定的水平和规模,而且越来越多的加氢精制装置催化剂再生也采用器外再生。
因此本项目催化剂的再生采用器外再生。
5.2 工艺方案5.2.1 工艺概述5.2.1.1 装置规模及开工时数装置设计规模:30×104 t/a装置年开工时数:8000小时操作弹性:70%~110%5.2.1.2 装置组成本装置由加氢部分、常减压分馏部分、循环氢脱硫部分及公用工程部分组成。
5.2.1.3 原料本装置原料为来自常减压蒸馏装置的减三线油(或减四线油)和制氢装置氢气。
主要原料的数量见表5.2.1.3。
5.2.1.4产品和副产品该装置根据蒸馏装置提供的减三线油(或减四线油)为原料油,主要生产石脑油、煤油、基础油1(变压器油)、基础油2(冷冻机油)和基础油3(橡胶填充油)。