80萬(wàn)噸年汽柴油加制氫聯(lián)合裝置可行性研究報(bào)告

1、80 萬(wàn)噸/年汽柴油加制氫聯(lián)合裝置 可行性研究報(bào)告 目錄 第一章總論 . 3 第二章市場(chǎng)預(yù)測(cè) . 8 第三章原料來(lái)源、生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 . 11 第四章工藝技術(shù)方案 . 16 第五章總圖、運(yùn)輸、公用工程及輔助生產(chǎn)設(shè)施 . 61 第六章節(jié)能 . 67 第七章環(huán)境保護(hù) . 77 第八章 職業(yè)安全衛(wèi)生 . 82 第九章工程組織及定員 . 88 第十章工程實(shí)施計(jì)劃 . 88 第十一章投資估算及資金籌措 . 89 第十二章財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) . 94 附圖一：15000Nm3/h 制氫裝置造氣部分工藝原則流程簡(jiǎn)圖 附圖二：15000Nm3/h 制氫裝置 PSA 部分工藝原則流程簡(jiǎn)圖 附圖三：80 萬(wàn)噸/年加氫精

2、制裝置反應(yīng)部分工藝流程簡(jiǎn)圖 附圖四：80 萬(wàn)噸/年加氫精制裝置分懈部分工藝流程簡(jiǎn)圖 附圖五：裝垃平而布置圖 第一章總論 第一節(jié)工程編制依據(jù)及原則 1、工程編制依據(jù) 1.1、 汽柴油加制氫裝苣編制可行性研究報(bào)告地委托書 1.2、 汽柴油加制氫裝苣可行性研究報(bào)告技術(shù)服務(wù)合同. 2、工程編制原則 2.1、汽柴油加制氫裝垃以催化柴油、焦化柴油和焦化汽油為原料，其中加氫精制單元生產(chǎn) 規(guī)模為 80 萬(wàn)噸/年；配套地制氫單元地規(guī)模為 15OOONm3/h 工業(yè)氫，操作彈性為 60-110%,年生 產(chǎn)時(shí)數(shù)為8000 小時(shí). 2.2、 汽柴油加制氫裝置采用國(guó)內(nèi)成熟、先進(jìn)地技術(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)戢，其中制氫單元采用 Z

3、Z 公司低能耗輕炷蒸汽轉(zhuǎn)化專有技術(shù)+變壓吸附（PSA）技術(shù). 2.3、 認(rèn)真貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)保護(hù)地法規(guī)和要求.認(rèn)真貫徹安全第一預(yù)防為主地指 導(dǎo)思想對(duì)生產(chǎn)中易燃易爆有毒有害物質(zhì)設(shè)置必要地防范措施三廢排放要符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 和法規(guī). 2.4、 裝置工藝過(guò)程控制采用集散型控制系統(tǒng)（DCS）,以提高裝置地運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性. 2.5、 裝置所需公用工程及輔助系統(tǒng)盡量依托工廠原有設(shè)施，以減少工程投資. 2.6、 為節(jié)約外匯，除少部分需引進(jìn)外，主要設(shè)備和材料均立足于國(guó)內(nèi)供貨.第二節(jié)工程背景及建設(shè)地必要性 1、工程背景 XXXXXXXXXX 公司座落在 . 現(xiàn)在制約企業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益增長(zhǎng)地主要因素是產(chǎn)

4、品質(zhì)屋不高和加工深度不夠渣油是 XXXXXXXXXX 公司地主要產(chǎn)品之一，由于加工產(chǎn)品地多樣性，瀝青地產(chǎn)品質(zhì)量很不穩(wěn)定，并 且瀝青產(chǎn)品受季節(jié)性影響比較大所以為了增加企業(yè)地經(jīng)濟(jì)效益，決左對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行深加工.現(xiàn) 120 萬(wàn)噸焦化正在設(shè)計(jì)中. 而對(duì)國(guó)內(nèi)外煉油行業(yè)地激烈競(jìng)爭(zhēng)，和國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量要求地越來(lái)越嚴(yán)格，為了提 髙和增強(qiáng)企業(yè)地競(jìng)爭(zhēng)能力，提高原汕地加工深度、和精度 XXXXXXXXXX 集團(tuán)公司研究決左建 造 80 萬(wàn)噸加氫改制裝宜和相應(yīng)地制氫裝苣，從而對(duì)焦化產(chǎn)品和催化柴油進(jìn)行加氫改質(zhì). 裝置加工地原料油為催化柴油、焦化柴油、焦化汽油地混合油 表 1-2-1 原料汕性質(zhì) 名稱 催化柴油 焦化汽

5、汕 焦化柴油 密度(20 C) , g/cm3 0.8872 0.7423 0.8526 餡程， C IBP 185 34 177 10% 229 80 209 30% 257 11() 249 50% 289 127 326 70% 321 140 358 90% 352 170 360 EBP 352 180 360 澳值，gBr2/100g 19.0 72.1 28.9 硫，Mg/g 7000 12000 12000 實(shí)際膠質(zhì) t mg/100ml 32() 23 358 堿性氮，Mg/g 90 - - 氮，Mg/g 1000 205 1732 運(yùn)動(dòng)粘度（20 C） mm2/s 我國(guó)已在

6、 2002 年 1 月執(zhí)行了地 GB252-2OOO 輕柴汕標(biāo)準(zhǔn)如下: 表 1 -22 GB252-2000 輕柴油標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng) 目 標(biāo)準(zhǔn) 色度，號(hào) 不髙于 3.5 硫含量（ ni/m）不大于 0.2 50%憾出溫度（ C）不高于 300 90%憾出溫度（ C）不髙于 355 95%憾出溫度（ C）不高于 365 氧化安定性，總不溶物，mgKOH/lOOml 不大于 2.5 閃點(diǎn)（閉口）， C 不低于 55 45 （-35 號(hào)以下牌號(hào)） 從表 1-2-1 與表 1-2-2 對(duì)比可以看出， 如不精制 （降低其硫含量、 提高英安立性） ， 將因不 滿足 GB252-2000地要求而無(wú)法出廠，因此，必須

7、對(duì)上述催化柴油進(jìn)行加氫精制實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)低硫、 低氮、髙十六烷值地環(huán)保型優(yōu)質(zhì)燃料油地目標(biāo)，使公司地產(chǎn)品和國(guó)際接軌. 隨著中國(guó)加入 WTO 以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地需要，汕品淸潔化已越來(lái)越受到各方而地關(guān)注，隨著未 來(lái)油品規(guī)格地具體指標(biāo)和實(shí)施時(shí)間表地快速臨近，選擇合理地柴油加氫精制和改質(zhì)新工藝，從根 本上解決柴汕地產(chǎn)品質(zhì)量和升級(jí)換代問(wèn)題，就顯得非常重要和緊迫. 2、工程建設(shè)地必要性 建設(shè)該 80 萬(wàn)噸/年聯(lián)合加氫精制裝垃地總義在于： 1、增加催化柴油加氫精制能力，使加氫精制后地催化柴油與直餾柴汕等組份調(diào)合后，保證 全廠柴油滿足 GB252-2000 標(biāo)準(zhǔn)要求. 2、盡快建設(shè)油煤聯(lián)合加氫精制裝巻，對(duì)促進(jìn) XXXXX

8、XXXXX 集團(tuán)公司地長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，合理 利用資源，提髙企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)社會(huì)就業(yè)和保持社會(huì)安左是十分必要地，具有深 刻地現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)地歷史意義. 3、 經(jīng)營(yíng)體制類別 新建汕煤聯(lián)介加氫精制裝置，隸屬 XXXXXXXXXX 公司. 第三節(jié)工程范 新建汽柴汕加制氫裝置由 80 萬(wàn)噸/年加氫精制單元和 15OOONm3/li制氫單元組成. 汽柴油加制氫裝置由裝置區(qū)、壓縮機(jī)廠房、中控室和變配電室組成. 第四節(jié)研究結(jié)果1、工藝技術(shù)方案 汽柴油加制氫裝置采用國(guó)內(nèi)成熟、先進(jìn)地技術(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量，其中制氫單元采用 ZZ公司低 能耗輕坯蒸汽轉(zhuǎn)化專有技術(shù)+變壓吸附（PSA）技術(shù). 2、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 2

9、.1、 原料 新建汽柴油加制氫裝置地原料為催化裂化裝置地柴油和干氣英中催化柴油 20 萬(wàn)噸 （25%）、焦化柴油 36 萬(wàn)噸（45%）、焦化汽油 24 萬(wàn)噸（30%）. 2.2、 產(chǎn)品 裝置主要產(chǎn)品為精制柴油,產(chǎn)量為 55.6 萬(wàn)噸/年， 次要產(chǎn)品為汽油,產(chǎn)量為 23.6 萬(wàn)噸/年， 直接出廠. 2.3、 副產(chǎn)品 加氫干氣為 1.48 萬(wàn)噸/年，脫硫后作為制氫單元地原料或全廠燃料. 2.4、 公用工程消耗 （1） 新鮮水 llt/li間斷 （2） 循環(huán)水（ZUHO-C） 300t/h 連續(xù) （3） 脫鹽水 27t/h連續(xù) （4） 電力 3025kw.h 連續(xù) （5） 3.5MPa 蒸汽，450

10、 C -6.7t/h 連續(xù)，外輸 （6） l.OMPa 蒸汽 6t/h,間斷 （7） 凈化壓縮空氣 450Nm3/h連續(xù) （8） 非凈化壓縮空氣 15OONm3/h（最大）間斷 （9） 氮?dú)?2OOONm3Nm3/h（最大）間斷 （10） 燃料氣 1600Nm3/h 連續(xù) 2.5、 能耗 1） 加氫精制單元地能耗為 751.436MJA 2） 制氫單元地能耗為 13765.94MJ/1000Nm3H2 26 三廢”情況 （1）廢氣： 煙氣 65t/ht 含 S02 1.3 mg/m3,NOX 65mg/m3 （2）生活污水： llt/h（間斷，最大）. （3）含油、酸性水污水：7h,連續(xù). （

11、4）含鹽污水： 0.6S1.連續(xù)，鍋爐排污. （5）廢催化劑： 38年（平均到年）. 2.7、占地而積： 11160m2 2.8、 裝置定員 37 人. 2.9、 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 1-1-1 序號(hào) 工程 數(shù)量 1 工程建設(shè)投資（萬(wàn)元） 25782.00 序號(hào) 工程 數(shù)量 2 建設(shè)期利息（萬(wàn)元） 726.00 3 流動(dòng)資金（萬(wàn)元） 0.00 4 工程總投資額（萬(wàn)元） 26508.00 5 報(bào)批投資額（包括 30%流動(dòng)資金）（萬(wàn)元） 26508.00 6 建設(shè)期（月） 18 7 年均銷售收入（萬(wàn)元） 576975.03 8 年均總成本費(fèi)用（萬(wàn)元） 541323.94 其中:年均可變成本（萬(wàn)元）

12、535639.94 年均固定成本（萬(wàn)元） 5684.00 9 年均經(jīng)營(yíng)成本（萬(wàn)元） 53961 &()0 10 年均應(yīng)納稅金及附加（萬(wàn)元） 25732.52 11 年均利潤(rùn)總額（萬(wàn)元） 9918.58 12 年均應(yīng)納所得稅（萬(wàn)元） 3273.16 13 年均稅后利潤(rùn)（萬(wàn)元） 6645.48 14 投資利潤(rùn)率（） 36.20 15 投資利稅率（） 130.3() 16 資本金利潤(rùn)率（） 120.10 17 全投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（）（稅前） 4339 財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（ic=12.00%,萬(wàn)元） 45983.64 投資回收期（年,靜態(tài)） 3.70 18 全投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（）（稅后） 32.31 財(cái)務(wù)

13、凈現(xiàn)值（ic=12.00%,萬(wàn)元） 27897.55 投資回收期（年,靜態(tài)） 4.40 19 資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（） 4539 財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（ic= 12.00%,萬(wàn)元） 29003.84 20 盈虧平衡點(diǎn)（，年平均） 36.40 3、結(jié)論 3.1、 汽柴油加制氫裝置采用國(guó)內(nèi)成熟、先進(jìn)地技術(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量，英中制氫單元采用低 能耗輕炷蒸汽轉(zhuǎn)化專有技術(shù)+變壓吸附（PSA）技術(shù). 3.2、 裝置產(chǎn)品精制柴油，可以滿足 GB252-2000 輕柴油標(biāo)準(zhǔn)地要求. 3.3、 汽柴油加制氫裝置生產(chǎn)地精制柴油可以調(diào)合不同牌號(hào)地柴汕，利用已有地銷售渠道， 不需要開發(fā)產(chǎn)品市場(chǎng)，產(chǎn)品銷路較好，無(wú)產(chǎn)品滯銷問(wèn)題. 3

14、.4、 裝置建成后，將過(guò)去由產(chǎn)品帶入社會(huì)環(huán)境地硫、氮、雜質(zhì)（未燃燒燒），集中在裝巻 內(nèi)轉(zhuǎn)化為硫化氫和氨加以回收和處理，具有顯著地社會(huì)環(huán)保效果. 3.5、 裝置地各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好，具有良好地經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益. 總之，盡快建設(shè)汽柴油加制氫裝巻，對(duì)促進(jìn) XXXXXXXXXX 集團(tuán)公司地長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，合理利 用資源，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)社會(huì)就業(yè)和保持社會(huì)安立是十分必要地，具有深刻 地現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)地歷史意義. 第二章市場(chǎng)預(yù)測(cè) 近幾年，國(guó)內(nèi)汽、煤、柴油地生產(chǎn)和消費(fèi)情況見表 2由表可見，汽汕略有過(guò)剩，而煤、 柴油，特別是柴油有較大缺口. 今后幾年或十幾年內(nèi)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)仍將保持較快地發(fā)展速度，這

15、意味著我國(guó)對(duì)石油產(chǎn)品 地需求也將保持高速增長(zhǎng). 表 2J 我國(guó)汽、煤、柴油地生產(chǎn)和消費(fèi)對(duì)比單位：萬(wàn)噸 品種 年份 1995 1996 1997 1998 1999 汽油 消費(fèi)量 2942 3097 3231 3303 3459 產(chǎn)量 2948 3182 3447 3397 3741 煤汕 消費(fèi)量 490 559 608 635 690 產(chǎn)量 428 513 555 575 719 柴汕 4865 5231 5568 5736 6154 產(chǎn)量 3847 4302 4768 4717 5902 預(yù) i|- 2007 年我國(guó)對(duì)這三大類汕品地總需求量將達(dá)到 13605 萬(wàn)噸，汽.煤、柴地需求量將分 別

16、達(dá)到4331 萬(wàn)噸，950 萬(wàn)噸和 8324 萬(wàn)噸左右.2010 年，我國(guó)對(duì)這三大類油品地總需求量將達(dá)到 16523 萬(wàn)噸，汽、煤、柴地需求量將分別達(dá)到 4872 萬(wàn)噸,1250 萬(wàn)噸和 10401 萬(wàn)噸左右,見表 22 表 22 我國(guó)汽煤柴油需求情況及預(yù)測(cè) 單位：萬(wàn)噸 汽油 煤汕 柴油 合計(jì) 1999 年 華北需求 627 133 703 1463 華東需求 971 174 2372 3517 全國(guó)需求 3459 690 6154 10303 2005 年 華北需求 749 221 978 1948 華東需求 1212 296 3183 4691 全國(guó)需求 4331 950 8324 136

17、05 2010 年 全國(guó)需求 4827 1250 10401 16523 柴油加氫精制裝置地主要產(chǎn)品為精制柴油據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)柴油生產(chǎn)一直處于供不應(yīng)求狀態(tài)近 年來(lái)，隨著加工原油量地增長(zhǎng)和重油深度加工步伐地加快，我國(guó)柴油生產(chǎn)量每年均以近 10%地幅 度增長(zhǎng)，然而柴油地消費(fèi)增長(zhǎng)呈現(xiàn)岀更快更猛地勢(shì)頭，柴油地生產(chǎn)量一直處在約低于消費(fèi)量 4Mt/a 地水平上. 與柴油供求矛盾相對(duì)應(yīng)，我國(guó)柴油產(chǎn)品牌號(hào)構(gòu)成也不合理在目前生產(chǎn)地輕柴油中，80%以 上是0 號(hào)柴油，-10 號(hào)以下地低凝點(diǎn)柴油產(chǎn)量還不到輕柴油總量地 15%,每逢寒冷季肖都會(huì)岀現(xiàn) 供不應(yīng)求地現(xiàn)象柴油質(zhì)量較差是目前柴汕生產(chǎn)地另一個(gè)突出問(wèn)題造成這種現(xiàn)象地原

18、因是我國(guó)煉 汕廠催化裂化柴油比例越來(lái)越大（平均已髙達(dá) 30%-50%）,而全國(guó)柴汕精制率僅為 50%,因此 大部分柴油安定性差，十六烷值低. 造成柴油產(chǎn)雖不能迅速提髙、供需矛盾突岀地技術(shù)原因主要有兩個(gè)：一是因?yàn)槲覈?guó)原油普 遍偏重， 且含蠟量高、 柴油懈分收率低國(guó)內(nèi)原汕地柴油餾分收率比國(guó)外原汕地柴汕懈分收率低 （見表 2-3）.同時(shí)我國(guó)原油地直憎石腦油收率低 為了滿足乙烯裂解原料地要求，不得不用相當(dāng)數(shù) 量地柴油組分替代二是因?yàn)槲覈?guó)煉汕企業(yè)二次加工裝巻以催化裂化為主，英柴汽比只有 0.5-0.6. 柴汽比較髙地加氫裂化、延遲焦化等裝置所占比重較低，是造成我國(guó)柴油產(chǎn)量偏低地重要原因之 表 2-3 不

19、同原汕慵分油收率比較% 原料品種 C5J90C 汽油 190-360C 柴汕 柴汽比 中東輕質(zhì)原油 21.12 26.14 1.24 中東重質(zhì)原油 18.18 23.44 1.29 其它國(guó)外原油 16.70 30.95 1.85 中國(guó)原油 631 18.24 2.89 表 24 2005 年主要二次加工裝置構(gòu)成 裝置名稱占二次加工能力汽油柴油柴汽比 熱裂化 4.02 29.10 34.85 1.19 催化裂化 68.95 47.85 26.22 0.55 加氫裂化 10.95 32.79 57.91 1.77 延遲焦化 16.08 15.48 29.72 2.04 由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)地燃料消耗明顯

20、低于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，今后柴油發(fā)動(dòng)機(jī)地增長(zhǎng)速度將明顯高于 汽汕發(fā)動(dòng)機(jī)目前國(guó)內(nèi)柴汕需求與汽油需求量之比約為 1.40.按照國(guó)家發(fā)展汁劃， 我國(guó)交通運(yùn)輸將 會(huì)有很大地發(fā)展，特別是二縱二橫兩條高速公路地建設(shè)將更為公路運(yùn)輸?shù)匕l(fā)展創(chuàng)造了良好地條 件；在今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)國(guó)家將加大對(duì)農(nóng)業(yè)地投資力度，這將促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)朝著集約化和機(jī)械 化地方向邁進(jìn).上述兩個(gè)因素都將促進(jìn)對(duì)柴油地需求如果按照 10%地彈性考慮，2007 年以后柴油 需求量將更髙，柴汽比將高于1.5,這個(gè)比值與近年來(lái)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)地實(shí)際柴汽比相吻合（見表 2- 5）. 表 2-5 近年來(lái)國(guó)內(nèi)油品市場(chǎng)消費(fèi)地實(shí)際柴汽比 年份 2002 2003 2005 2

21、006 消費(fèi)柴汽比 1.30 1.24 1.51 1.52 生產(chǎn)柴汽比 16 1.12 1.40 1.35 由表 24 和表 2-5 可以看出，實(shí)際生產(chǎn)柴汽比近年來(lái)一直低于實(shí)際消費(fèi)柴汽比，且在全國(guó)范 用內(nèi)柴油供應(yīng)短缺. 柴油加氫精制裝宜生產(chǎn)地精制柴油可以調(diào)合不同牌號(hào)地柴油，利用已有地銷售渠道，不需要 開發(fā)產(chǎn)品市場(chǎng)，產(chǎn)品銷路較好，無(wú)產(chǎn)品滯銷問(wèn)題. 第三章原料來(lái)源、生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 第一節(jié)原料來(lái)源及規(guī)格 一、加氫精制原料油 加氫原料為催化柴油 20 萬(wàn)噸（25%）、焦化柴油 36 萬(wàn)噸（45%）、焦化汽油 24 萬(wàn)噸 （30%）,需加工精制汕品總量可達(dá)到 80 萬(wàn)噸，混合原料性質(zhì)見表 3-1-1

22、. 表 3-1-1 原料油性質(zhì) 名稱 催化柴油 焦化汽油 焦化柴油 密度（20 C） , g/cm3 0.8872 0.7423 0.8526 餡程， C IBP 185 34 177 10% 229 80 209 30% 257 110 249 50% 289 127 326 70% 321 140 358 90% 352 170 360 EBP 352 180 360 漠值,gBr2/100g 19.0 72.1 2&9 硫，pg/g 7000 12000 12000 實(shí)際膠質(zhì)，mg/100ml 320 23 358 堿性氮，Mg/g 9() - - 氮，Mg/g 1000 205 173

23、2 運(yùn)動(dòng)粘度（20 C） mm2/s 二、制氫單元原料 由于制氫各種催化劑對(duì)原料地族組成、餡程以及雜質(zhì)含量均有特殊要求，而且制氫裝置地 原料在氫氣成本中所占地比重較髙，約達(dá) 6585%.因此，在選擇制氫原料時(shí)，應(yīng)充分考慮各種 因素，優(yōu)先選用 H/C 比大地含硫低地飽和坯類原料，或者幾種 H/C 比大地原料混合進(jìn)料，以減 少原料耗量，降低氫氣成本. 制氫原料可分為氣態(tài)坯和液態(tài)坯二類.氣態(tài)坯主要有：天然氣、沼 氣、加氫干氣、重整干氣、焦化干氣以及焦化干氣等.液態(tài)怪主要有：直 鐳石腦油、加氫地輕石腦油、重整裝置生產(chǎn)地抽余油、拔頭油以及加氫 裝置生產(chǎn)地飽和液化石油氣等. 在上述原料中，除天然氣、沼氣外

24、，其它原料均為石油化工廠生產(chǎn)或副產(chǎn)地產(chǎn)品. 在石油化工行業(yè)，制氫裝置通常選擇煉油廠地干氣、天然氣或者輕石腦油作為原料；對(duì)于非 右油化工行業(yè)，制氫裝置通常選擇天然氣或者輕石腦油作為原料. 天然氣主要通過(guò)管道輸送，一般不設(shè)儲(chǔ)存設(shè)施；輕石腦汕雖屬易燃易爆品，但無(wú)毒，儲(chǔ)存比 較容易. 從國(guó)內(nèi)外地情況來(lái)看，在天然氣資源豐富地地區(qū)，基本上均采用天然氣為原料來(lái)生產(chǎn)氫氣. 根拯廠方地實(shí)際情況，制氫裝垃地原料為催化干氣和焦化干氣，采用輕石腦油作為備用原料. 燃料為干氣. 目前商業(yè)化地轉(zhuǎn)化催化劑對(duì)輕石腦汕地要求一般為：烯l%mol；芳桂含 M13%.環(huán)烷桂 36%,輕汕干點(diǎn)210 C 表 3-1-2 序號(hào) 組成

25、催化干氣 焦化干氣 摩爾分率（干基） 1 水 2 H2 26.7535 12.60 3 C1 27.4549 55.88 4 C2 10.4208 19.54 5 C3 0.7014 0.86 6 IC4 1.3026 0.62 7 NC4 0.1002 0.41 8 IC5 0.3006 0.01 9 乙烯 13.2265 2.66 10 丙烯 1.8036 0.73 11 CO2 2.7054 0.49 12 N2 14.2285 4.74 13 02 1.0020 0.88 14 H2S 50mg;Nm3 180aC） 裝垃生產(chǎn)地精制柴油，雜質(zhì)含量少，安左性好，可作為柴油調(diào)合組分與直餡柴

26、油調(diào)合后出 r. 柴油加氫精制裝置地主要產(chǎn)品性質(zhì)見表 3-3-1 表 331 柴汕加氫精制裝置地主要產(chǎn)品性質(zhì) 名稱 精制汽油 精制柴油 密度(20 C) , g/cm3 0.7426 0.8486 懈程， C IBP 48 182 10% 83 208 30% 110 238 50% 130 273 70% 146 305 90% 165 343 EBP 180 360 凝固點(diǎn)， C 0 0 銅片腐蝕，（509, 3h） 合格 合格 運(yùn)動(dòng)粘度，mm2/s20#C 4.30 氧化安泄性，mg/100ml - 2.0 10%殘?zhí)?，m% 0.3 硫，Mg/g 10 45 實(shí)際膠質(zhì)，mg/100ml

27、3.0 60 酸度，mgKOH/lOOml - 7.0 灰分，m% 55 氮，Mg/g 3 200 緘氮，pg/g 1 130 顏色,D1500 51 3、配套制氫單元地產(chǎn)品 裝宜主要產(chǎn)品為工業(yè)氫,副產(chǎn)地變壓吸附尾氣作為轉(zhuǎn)化爐地燃料. 工業(yè)氫規(guī)格： 出裝巻溫度：40 C 出裝巻壓力：2.4MPa（表） 組成： 組分 V% H299.9%（mol） CO+CO296 99.9 2 流程情況 較復(fù)雜 較簡(jiǎn)單 3 原料耗量 1.0 1.40-1.50 4 燃料耗量 1.0 0.4 5 綜合能耗 1.0 0.85 6 工程投資 1.0 1.051 7 供氫壓力，MPa（G） 1.3 1.5-2.4 從

28、表中可以看出，化學(xué)凈化法流程具有原料消耗低、工程投資低地優(yōu)點(diǎn)，但工藝流程復(fù) 雜、能耗較高、生產(chǎn)地工業(yè)氫純度低：PSA 凈化流程，盡管其原料消耗高、投資稍高，但其能耗 低、工藝流程簡(jiǎn)單、開停工方便、工業(yè)氫純度高、供氫壓力高尤其是由于近期 PSA 技術(shù)地進(jìn)步 （多床多次均壓，吸附劑性能地改進(jìn)等），使氫氣地回收率髙達(dá) 9092%,加之近幾年 PSA 技 術(shù)地國(guó)產(chǎn)化，極大地降低了 PSA 地投資，從而有效地降低了該工藝地氫氣生產(chǎn)成本，使該技術(shù) 在新建制氫裝置中占主導(dǎo)地位. 兩種凈化方法地選擇主要取決于原料和燃料價(jià)格及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果即流程選擇依據(jù)主要 取決于原料和燃料地差價(jià)差價(jià)越大、采用化學(xué)凈化法工藝

29、技術(shù)越經(jīng)濟(jì)差價(jià)越小，采用 PSA 凈化 工藝技術(shù)越經(jīng)濟(jì). 由于本裝置地原料氣地價(jià)格和燃料氣地價(jià)格一樣，因此采用 PSA 工藝地氫氣成本要比采用 化學(xué)吸收法工藝地氫氣成本低同時(shí)，采用 PSA 凈化法制氫工藝還具有流程簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)管 理，生產(chǎn)地氫氣純度高、供氫壓力高，有利于減少加氫裝置地投資和消耗所以，本方案推薦采 用 PSA 凈化法. 5、PSA 凈化工藝 變壓吸附（PSA）凈化工藝自從于六十年代初由美國(guó)聯(lián)合碳化物公司（UCC）實(shí)現(xiàn) 4 床工業(yè)化 后，許多公司相繼開發(fā)了多床（5 床、10 床、12 床）PSA 工業(yè)裝置，并在程序控制方而不斷改進(jìn) 和完善，使 PSA 工藝地氫回收率有了很大提高（

30、達(dá) 90%左右），操作可靠性，靈活性也得到了較 大提高. 國(guó)內(nèi)開展 PSA 凈化工藝地研究已有十幾年地歷史，并在吸附劑研制、工藝技術(shù)、程序控制 等方而獲得較大進(jìn)展，已在石汕化工廠、煉油廠中建成了許多套 PSA 氫回收裝置. ZZ公司所是國(guó)內(nèi)最早開展 PSA 研究，并將英成果工業(yè)化、大型化地單位之一，擁有成套 地專有技術(shù)及工程建設(shè)和承包經(jīng)驗(yàn)，并已建成百余套 PSA 制氫、制富氧、脫碳及 CO 回收裝置. 其 PSA 技術(shù)地優(yōu)點(diǎn)如下： 氫回收率較高，可達(dá) 90%以上 PSA 程序控制閥是變壓吸附裝置地關(guān)鍵設(shè)備為此成都華西化工研究所開發(fā)了專利產(chǎn)品一 -密封自補(bǔ)償式三偏心液壓程控蝶閥，該閥具有體積小，

31、重量輕，運(yùn)行準(zhǔn)確、平穩(wěn)，開關(guān)速度快 （小于 2 秒），開啟速度可調(diào)、閥門密封性能好（ANSI A 級(jí)），壽命長(zhǎng)（30 萬(wàn)次），自帶閥位顯示等 特點(diǎn). 變壓吸附工藝過(guò)程采用 DCS 控制系統(tǒng)，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作可靠地特點(diǎn).并且具有事故 狀態(tài)下，能自動(dòng)或手動(dòng)由八床操作切換至七床、六床、五床操作地功能，因而大大地提高了裝置 地可靠性. 投資低只有引進(jìn) PSA 裝苣投資地 7080%. 1995 年成都 ZZ公司在 XX 石化公司 6xl04m3n/h 大型 PSA 裝宜投標(biāo)中，以“投資低、技術(shù) 與 YY公司相當(dāng)“地絕對(duì)優(yōu)勢(shì)擊敗 YY 公司和國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)單位，一舉中標(biāo).這標(biāo)志著國(guó)內(nèi) PSA 技術(shù)在 裝置性

32、能和氫收率上已達(dá)到國(guó)外 PSA 技術(shù)水平，而且投資低，完全具備取代引進(jìn)技術(shù)地實(shí)力. 綜上所述，本報(bào)告推薦采用 ZZ公司開發(fā)地 PSA 凈化工藝及成套設(shè)備（包括吸附劑、吸附 器、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、專利程控閥等）. 第二節(jié)工藝流程簡(jiǎn)述及特點(diǎn) I、80 萬(wàn)噸/年加氫精制單元 一、 工藝流程特點(diǎn) 1、 裝置內(nèi)原料油緩沖罐采用爆料氣覆蓋措施，盡呈避免原料油與空氣接觸，從而減輕高溫 部位結(jié)焦程度. 2、 采用熱壁型式和新型內(nèi)部構(gòu)件地反應(yīng)器，使進(jìn)入催化劑床層地物流分配和催化劑床層地 徑向溫度分布均勻. 3、 采用三相（油、氣、水）分離地立式高壓分離器. 4、 氫氣和原料油在反應(yīng)流出物/反應(yīng)進(jìn)料換熱器前混合

33、，與反應(yīng)流出物換熱后進(jìn)加熱爐加 熱至反應(yīng)溫度，這樣可以提高換熱器地傳熱效率和減輕加熱爐管內(nèi)地結(jié)焦程度. 5、 為了防止低溫部位彼鹽析出，在反應(yīng)流出物空冷器上游側(cè)設(shè)巻軟化水注入點(diǎn). 6、 催化劑預(yù)硫化采用液相硫化方法.預(yù)硫化汕用直餾柴油. 7、 由于原料油地含硫疑較高，采用循環(huán)氫脫硫技術(shù)脫除系統(tǒng)地硫化氫；輕石腦油采用堿洗 工藝以保證輕石腦油地質(zhì)量要求. 8、 新氫壓縮機(jī)、循環(huán)氫壓縮機(jī)采用電動(dòng)往復(fù)式，均為一開一備. 9、 柴油產(chǎn)品進(jìn)空冷器溫度盡可能低，提高加熱爐入口溫度，減小加熱爐負(fù)荷，降低裝麗能 耗. 二、 工藝流程簡(jiǎn)述 反應(yīng)部分 自罐區(qū)來(lái)原料油經(jīng)原料油過(guò)濾器除去原料中大于 25 微 M 地顆粒

34、后，進(jìn)入原料汕緩沖罐經(jīng) 原料油泵升壓后，在流量控制下，經(jīng)反應(yīng)流岀物/原料油換熱器換熱后與混合氫混合，進(jìn)入反應(yīng) 流岀物/混合進(jìn)料換熱器，然后進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱爐反應(yīng)器進(jìn)料經(jīng)加熱至反應(yīng)所需溫度后進(jìn)入加 氫精制反應(yīng)器和改質(zhì)反應(yīng)器，兩臺(tái)反應(yīng)器均設(shè)置二個(gè)催化劑床層，床層間設(shè)有急冷氫. 反應(yīng)流出物經(jīng)反應(yīng)流岀物/混合進(jìn)料換熱器、反應(yīng)流出物/低分油換熱器、反應(yīng)流出物/原料 汕換熱器分別與混合進(jìn)料、低分油和原料油換熱，經(jīng)反應(yīng)流出物空冷器冷卻至 50 C 后進(jìn)入高壓 分離器為了防止反應(yīng)流出物在冷卻過(guò)程中析岀錢鹽，堵塞笛道和設(shè)備，通過(guò)注水泵將脫鹽水注 至反應(yīng)流出物空冷器上游側(cè)地管遒中. 在髙壓分禽器中，反應(yīng)流岀物進(jìn)行

35、氣、油、水三相分禽，頂部岀來(lái)地循環(huán)氫進(jìn)入循環(huán)氫脫 硫塔入口分液罐，然后進(jìn)入循環(huán)氫脫硫塔用 MDEA 溶液脫除硫化氫進(jìn)入循環(huán)氫壓縮機(jī)入口分液 罐，分液后進(jìn)入循環(huán)氫壓縮機(jī)升壓，然后分兩路：一路作為急冷氫去反應(yīng)器控制反應(yīng)器床層溫 升；一路與來(lái)自新氫壓縮機(jī)岀口地新氫混合成為混合氫髙壓分離器水相為含硫化氫和氨地污 水，至酸性水總管；油相為加氫生成油至低壓分離器在低壓分離器中，加氫生成油進(jìn)行閃蒸分 離閃蒸出地低分氣（酸性氣）出裝置，低分油至分餡部分. 裝置地補(bǔ)充氫由裝置外來(lái)，經(jīng)新氫壓縮機(jī)入口分液罐分液后進(jìn)入新氫壓縮機(jī)，升壓后與循 環(huán)氫壓縮機(jī)岀口地循環(huán)氫混合后成為混合氫. 分憾部分 （1） 柴油分懈系統(tǒng) 從

36、反應(yīng)部分來(lái)地低分油換熱至 248 C 左右進(jìn)入柴油分懈塔，塔頂油氣經(jīng)分慵塔塔頂空冷器和 分懈塔塔頂后冷器冷凝冷卻至 40-C,進(jìn)入分憾塔塔頂回流罐進(jìn)行氣、油、水三相分藹.閃蒸出地 氣體和穩(wěn)泄塔頂出來(lái)含硫氣體混合岀裝置：含硫含氨污水與髙分污水一起送出裝置：油相經(jīng)分餡 塔塔頂回流泵升壓后一部分作為塔頂回流，一部分作為粗汽汕去穩(wěn)定塔. 為了抑制硫化氫對(duì)塔頂管道和冷換設(shè)備地腐蝕，在塔頂管道采用注入緩蝕劑措施緩蝕劑自 緩蝕劑罐經(jīng)緩蝕劑泵注入塔頂管道. 分憾塔底精制柴油分為兩路：第一路作為產(chǎn)品，經(jīng)分怖塔低重沸爐循環(huán)泵增壓后經(jīng) E3008 作穩(wěn)左塔重沸器熱源，然后與低分油換熱至 8（TC 左右,最后進(jìn)入柴汕

37、空冷器冷卻至 5CTC 出裝宜： 第二路經(jīng)流量控制閥后直接去分懈塔底重沸爐作為重沸液， 分憎塔底重沸爐地重沸液，分四路經(jīng)由分慵塔底重沸爐，加熱至 33OC 作為重沸液返回分憾 塔底部空間，完成汽、液分離，并完成與塔低塔盤流下地液體地混合，然后循環(huán)使用. （2） 汽油穩(wěn)左系統(tǒng) 從分慵塔頂回流罐來(lái)地粗汽油經(jīng)粗汽油/穩(wěn)左汽油換熱后進(jìn)入汽油穩(wěn)定塔穩(wěn)左塔用精制柴汕 作重沸器熱源，穩(wěn)定塔塔頂汕氣經(jīng)穩(wěn)定塔頂水冷器冷凝冷卻至 40 C,進(jìn)入穩(wěn)左塔頂回流罐進(jìn)行 氣、油、水三相分離.閃蒸岀地氣體排至燃料氣管網(wǎng).含硫含氨污水與髙分污水一起送出裝置油相 經(jīng)穩(wěn)左塔頂回流泵升壓后分兩路，一路作為塔頂回流，另一路作為輕石腦

38、油出裝置由工廠系統(tǒng)處 理穩(wěn)泄塔塔底汽油經(jīng)粗汽油/穩(wěn)定汽油換熱器換熱后，經(jīng)穩(wěn)左汽汕空冷器、穩(wěn)龍汽油水冷器冷卻 至 40 C 出裝宜. 公用工程部分 1、催化劑預(yù)硫化流程 為了提髙催化劑活性，新鮮地或再生后地催化劑在使用前都必須進(jìn)行預(yù)硫化設(shè)汁采用液相 預(yù)硫化方法，以低硫直慵柴油為硫化油，DMDS為硫化劑.催化劑預(yù)硫化結(jié)束后，硫化油通過(guò)不 合格油線退出裝置. 工藝流程詳見附圖： 三、主要操作條件 表 4-1-2 主要操作條件 反應(yīng)器 原料汕量 kg/h 100000 反應(yīng)器入口氫分壓 Mpa（G） 6.4 反應(yīng)溫度 C 300405 體積空速 h-1 1.5 氫油比 V/V 500 髙壓分離器 溫度

39、 C 45 壓力 Mpa(G) 7.5 低壓分藹器 溫度 C 45 壓力 MPa(G) 1.4 循環(huán)氫脫硫塔 溫度 C 45 壓力 MPa(G) 7.5 (五 ) 分館塔 溫度 C 316 壓力 MPa(G) 0.32 (六 ) 穩(wěn)定塔 溫度 C 205 壓力 MPa(G) 0.82 II、15OOONm3/li 制氫單元 一、工藝技術(shù)特點(diǎn) 1、 優(yōu)化裝置設(shè)計(jì)，合理選擇工藝參數(shù)，采用較髙地轉(zhuǎn)化岀口溫度（820 C）,增加轉(zhuǎn)化深 度，提高單位原料地產(chǎn)氫率，從而降低原料和燃料消耗：選用較低地水碳比（3.5）,進(jìn)一步降 低轉(zhuǎn)化爐地燃料消耗. 2、 在原料氣地預(yù)熱方而，采用開工加熱爐和原料預(yù)熱爐二合一

40、地方案.不僅增加了原料預(yù)熱 溫度調(diào)巧地靈活性，又增加了中壓蒸汽地產(chǎn)量. 3、 為了提髙裝置地可靠性，確保裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行，轉(zhuǎn)化催化劑選用國(guó)內(nèi)研制生產(chǎn)地蒸 汽轉(zhuǎn)化催化劑. 4、 一氧化碳變換部分僅采用中溫變換流程，不采用低溫變換流程，以降低裝置投資，簡(jiǎn)化 制氫流程，縮短開工時(shí)間. 5、 采用三合一地產(chǎn)汽流程（即煙逍氣、轉(zhuǎn)化氣、中變氣地產(chǎn)汽系統(tǒng)共用一臺(tái)汽包），簡(jiǎn)化 了余熱回收流程，降低了裝置投資. 6、 優(yōu)化換熱流程，合理利用余熱能位，提髙有效能效率. （1） 利用轉(zhuǎn)化爐煙道氣高溫位余熱預(yù)熱原料氣， 利用煙道氣和轉(zhuǎn)化氣地高溫位余熱發(fā)生中壓 蒸汽，并過(guò)熱到 450 C所產(chǎn)蒸汽一部分作為工藝用汽，多

41、余部分外輸至蒸汽管網(wǎng). （2） 利用中變氣高溫位余熱預(yù)熱鍋爐給水，以增加中壓蒸汽產(chǎn)量. （3） 利用煙道氣低溫位余熱預(yù)熱燃燒空氣，以降低轉(zhuǎn)化爐地燃料用量. （4） 在維持合理傳熱溫差地前提下，降低排煙溫度，提髙轉(zhuǎn)化爐、原料預(yù)熱爐地?zé)嵝?，?降低燃料消耗. 7、 回收工藝?yán)淠?，減少裝宜脫鹽水用量在變換氣冷卻過(guò)程中將產(chǎn)生大量地冷凝水，這部 分冷凝水如直接排放，將會(huì)污染環(huán)境或增加污水處理場(chǎng)負(fù)擔(dān)本設(shè)計(jì)將工藝?yán)淠航?jīng)汽提塔汽提 后直接進(jìn)入除氧器，除氧后作為鍋爐給水這樣既保護(hù)了環(huán)境，又減少了脫鹽水用量. 8、 采用 U 型管雙殼程換熱器，加深換熱深度，提髙熱效率. 9、 采用 PSA 凈化工藝，簡(jiǎn)化了

42、制氫流程，提髙了氫氣質(zhì)量，降低了裝置能耗. 9.1、 PSA 方案采用 8-2-4 PSA 工藝，在 0.03MPa.G壓力下完成吸附劑再生，具有流程簡(jiǎn) 單、無(wú)需動(dòng)力設(shè)備、能耗低地特點(diǎn). 9.2、 本方案較傳統(tǒng)流程多一次均壓過(guò)程，可更有效地回收產(chǎn)品氫氣，提高了產(chǎn)品氫回收 率（可達(dá) 90%） 9.3、 本方案由于增加了一臺(tái)順?lè)艢饩彌_罐，解決了傳統(tǒng)流程在沖洗再生過(guò)程中存在地二次 污染問(wèn)題，因而吸附劑再生效果更好. 9.4、 變壓吸附工藝過(guò)程采用 DCS控制系統(tǒng)，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作可靠地特點(diǎn).并且具有事 故狀態(tài)下，能自動(dòng)或手動(dòng)由八床操作切換至七床、六床、五床操作地功能，因而大大地提髙了裝 巻地可靠性

43、. 9.5、 PSA 程序控制閥是變壓吸附裝宜地關(guān)鍵設(shè)備本裝置選用 ZZ 公司地專利產(chǎn)品密封 自補(bǔ)償式三偏心液壓程控蝶閥，該閥具有體積小，重量輕，運(yùn)行準(zhǔn)確、平穩(wěn)，開關(guān)速度快（小于 2 秒），開啟速度可調(diào)、閥門密封性能好（ANSI A 級(jí)），壽命長(zhǎng)（30 萬(wàn)次），自帶閥位顯示等特點(diǎn). 二、工藝操作條件 1、絕熱加氫反應(yīng)器 入口溫度 C 岀口溫度 C 380 入口壓力 MPa(a) 3.22 岀 口壓力 MPa(a) 3.2 加氫催化劑裝雖 m3 6.93 2、氧化鋅脫硫反應(yīng)器 入口溫度 C 380 出口溫度 C 360 入口壓力 MPa(abs) 3.2 岀 口壓力 MPa(abs) 3.15

44、氧化鋅脫硫劑裝量 m3 &5x2 脫氯劑裝量 m3 1.54x2 3、轉(zhuǎn)化爐輻射段 入口溫度 C 500 出口溫度 C 820 入口壓力 MPa(a) 3.04 出 口壓力 MPa(a) 2.77 碳空速 h-1 970 水碳比 mol/mol 3.5 催化劑裝 Mm3 6.19 4、中溫變換反應(yīng)器 入口溫度 C 360 出口溫度 C 422 入口壓力 MPa(a) 2.74 出口壓力 MPa(a) 2.71 空速(干)h-1 1753 催化劑裝量 m3 &24 5、PSA 部分 序號(hào) 步驟 壓力(Mpa) (G) 時(shí)間 1 吸附(A) 2.5 180 250 2 一均降壓(E1D) 2.45

45、 1.96 30 3 二均降壓(E2D) 1.96 1.47 60 4 三均降圧(E3D) 1.47 0.98 30 5 四均降壓(E4D) 0.98 0.49 30 6 順?lè)?P) 0.49 0.22 30 7 逆放(D) 0.22 0.03 30 8 沖洗(PP) 0.03 90 9 四均升壓(E4R) 0.03 0.49 30 10 三均升壓(E3R) 0.49 0.98 30 11 二均升壓(E2R) 0.98 1.47 60 12 一均升壓(E1R) 1.47 1.96 30 13 產(chǎn)品氫升壓(FR) 1.96 2.5 60 三、工藝流程簡(jiǎn)述 (1) 進(jìn)料系統(tǒng) 由裝垃外來(lái)地焦化干氣和

46、催化干氣進(jìn)入原料氣緩沖罐，經(jīng)過(guò)原料氣壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入原料 氣脫硫部分當(dāng)采用液體原料時(shí)，液體原料(如：輕石腦油等)自裝置外來(lái)，進(jìn)入原料油緩沖 罐，經(jīng)過(guò)原料油泵加壓后與來(lái)自新氫壓縮機(jī)一級(jí)岀口地氫氣混合后，然后進(jìn)入原料氣脫硫部分. (2) 脫硫部分 進(jìn)入脫硫部分地原料氣經(jīng)原料預(yù)熱爐予熱升溫至 300aC 左右，進(jìn)入絕熱加氫反應(yīng)器發(fā)生烯婭 飽和以及有機(jī)硫轉(zhuǎn)化反應(yīng)，使原料氣地溫度升高到 3804C,然后進(jìn)入氧化鋅脫硫反應(yīng)器在此，硫 化氫與氧化鋅反應(yīng)生成固體硫化鋅被吸收下來(lái)脫除硫化氫后地氣體硫含量小于 0.2PPm,烯燒含 量小于C2H6 硫醇： RSH+H2RH+H2S 硫礎(chǔ)： R1SR2+2H2R1H

47、+R2H+H2S 二硫陋：R1SSR2+3H2R1H+R2H 十 2H2S 噬吩： C4H4S+4H2C4H10+H2 S 氧硫化碳：C0S+H2C0-H2S 二硫化碳：CS2+4H2CH4+2H2S ZnO(固)+H2S=ZnS(固)+H20 Ho 298 =-76.62kJ/mol (3) 轉(zhuǎn)化部分 精制后地原料氣按水碳比 3.5與水蒸汽混合，再經(jīng)轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段予熱至 500C.進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐輻射段在催化劑 地作用下，發(fā)生復(fù)朵地水蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，從而生產(chǎn)出氫氣、甲烷、一氧化碳.二氧化碳和水地平衡混合物主要 反應(yīng)有： CnHm+nH20 =nCO+(n+nV2)H2 CO+3H2=CH4+H2O H

48、o298 =-206kJ/mol CO+H2O=CO2+H2 Ho298 =-41 kJ/mol 以甲烷為主地氣態(tài)婭，蒸汽轉(zhuǎn)化過(guò)程校為簡(jiǎn)収，主要發(fā)生上述反應(yīng)，最終產(chǎn)品氣組成由反應(yīng)平衡 決定. 而輕石腦油，由于其組成較為復(fù)雜，有烷燒、環(huán)烷燒、芳燒等，因此，除上述反應(yīng)外，在不同地催化 床層，還發(fā)生高級(jí)燒地燼裂解、催化裂解、脫氫、加氫、積炭、氧化、變換、甲烷化等反應(yīng)，最終產(chǎn)品氣組 成仍由反應(yīng)平衡決定. 燒類水蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)是體積增大地強(qiáng)吸熱反應(yīng)，低壓、商溫、髙水碳比有利于上述反應(yīng)地進(jìn)行反應(yīng)過(guò) 程所需熱雖由轉(zhuǎn)化爐頂部地氣體燃料燒嘴提供，岀轉(zhuǎn)化爐 820C島溫轉(zhuǎn)化氣經(jīng)轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器換熱后，溫 度降至 3

49、60-C,進(jìn)入中溫變換部分. (4) 變換部分 由轉(zhuǎn)化部分來(lái)地約 360 C 地轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入中溫變換反應(yīng)器，在催化劑地作用下發(fā)生變換反應(yīng)： CO+H2O=CO2+H2 Ho298 =-41.4KJ/mo) 將變換氣中 CO 含量降至 3%左右，同時(shí)繼續(xù)生產(chǎn)氫氣.中變氣經(jīng)過(guò)鍋爐給水換熱器、脫鹽水 預(yù)熱器進(jìn)行熱交換回收部分余熱后，再經(jīng)中變氣空冷器、中變氣水冷卻器冷卻至 4(rc,經(jīng)分水 后進(jìn)入 PSA 部分. (5) 熱回收及產(chǎn)汽系統(tǒng) 來(lái)自裝置外地脫鹽水經(jīng)脫鹽水預(yù)熱器預(yù)熱后與來(lái)自酸性水汽提塔地凈化水混合后進(jìn)入除氧 器除氧器所需地蒸汽由裝置自產(chǎn)水蒸氣提供除氧水經(jīng)過(guò)中壓鍋爐給水泵升壓后經(jīng)過(guò)鍋爐給水預(yù) 熱

50、器預(yù)熱后進(jìn)入汽包. 鍋爐水通過(guò)自然循環(huán)地方式分別經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化爐產(chǎn)汽段、轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生 3.5Mpa 地蒸汽. 所產(chǎn)生地蒸汽在轉(zhuǎn)化爐地對(duì)流段過(guò)熱到 450 C,大部分作為工藝蒸汽使用；多余部分岀裝宜. (6) PSA 部分 來(lái)自變換部分地中變氣，自塔底進(jìn)入吸附塔 AH中正處于吸附工況地塔(始終同時(shí)有兩 臺(tái))，在其中多種吸附劑地依次選擇吸附下，一次性除去氫以外地幾乎所有雜質(zhì)，獲得純度大于 99.9 地產(chǎn)品氫氣，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)壓后送出界區(qū). 當(dāng)吸附劑吸附飽和后， 通過(guò)程控閥門切換至其它塔吸附， 吸附飽和地塔則轉(zhuǎn)入再生過(guò)程.在再生 過(guò)程中，吸附塔首先經(jīng)過(guò)連續(xù)四次均壓降壓過(guò)程盡量回收塔內(nèi)死空間氫氣，

51、然后通過(guò)順?lè)挪叫驅(qū)?剩余地大部分氫氣放入順?lè)艢夤?用作以后沖洗步序地沖洗氣源)，再通過(guò)逆放和沖洗兩個(gè)步序使 被吸附雜質(zhì)解吸出來(lái)逆放解吸氣進(jìn)入解吸氣緩沖罐，沖洗解吸氣進(jìn)入解吸氣緩沖罐，然后經(jīng)調(diào) 節(jié)閥調(diào)節(jié)混合后穩(wěn)定地送往轉(zhuǎn)化爐用作燃?xì)? PSA 部分地具體工作過(guò)程如下：(以 A 塔為例敘述) 1) 吸附過(guò)程 原料氣自塔底進(jìn)入吸附塔 A,在吸附壓力下，選擇吸附所有雜質(zhì)，不被吸附地氫氣作為產(chǎn) 品從塔頂排岀當(dāng)吸附前沿(傳質(zhì)區(qū)前沿)到達(dá)吸附劑預(yù)留段地下部時(shí)停止吸附. 2） 一均降壓過(guò)程. 吸附結(jié)束后，A 塔停止進(jìn)原料，然后通過(guò)程控閥與剛完成二均升步驟地 D 塔相連進(jìn)行均 壓，這時(shí)A 塔死空間內(nèi)地高壓氫氣就

52、均入 D 塔得以回收，直到兩塔地壓力基本相等時(shí)，結(jié)朿一 均降過(guò)程. 3） 二均降壓過(guò)程. 一均降壓結(jié)束后，A 塔又通過(guò)程控閥與剛完成三均升步驟地 E塔相連進(jìn)行均壓，這時(shí) A 塔 死空間內(nèi)地髙壓氫氣就接著均入 E塔，得以繼續(xù)回收.直到兩塔地壓力基本相等時(shí)，結(jié)束二均降 壓過(guò)程. 4） 三均降壓過(guò)程. 二均降壓結(jié)束后，A 塔又通過(guò)程控閥與剛完成四均升步驟地 F塔相連進(jìn)行均壓，這時(shí) A 塔 死空間內(nèi)地髙壓氫氣就接著均入 F塔，得以繼續(xù)回收.直到兩塔地壓力基本相等時(shí)，結(jié)束三均降 壓過(guò)程. 5） 四均降壓過(guò)程. 三均降壓結(jié)束后，A 塔又通過(guò)程控閥與剛完成沖洗再生地 G塔相連進(jìn)行均壓，這時(shí) A 塔死 空間內(nèi)

53、地高壓氫氣就接著均入 G塔，得以繼續(xù)回收.直到兩塔地壓力基本相等時(shí)，結(jié)束四均降壓 過(guò)程. 6 順?lè)胚^(guò)程 四均降壓過(guò)程結(jié)朿后，A 塔壓力已降至 0.49MPa.G左右，這時(shí) A 塔通過(guò)程控閥將塔內(nèi)剩余地 部分氫氣放入順?lè)艢夤拗钡綁毫抵?0.22MPa.G左，結(jié)朿順?lè)胚^(guò)程. 7 逆放過(guò)程 順?lè)胚^(guò)程結(jié)束后，A 塔壓力己降至 0.22MPa.G左右，這時(shí)，雜質(zhì)已開始從吸附劑中解吸岀來(lái)， 于是打開逆放程控閥，逆著吸附方向?qū)⑽剿毫抵?0.03MPa.G左右逆放出地解吸氣被送入 解吸氣緩沖罐. 8 沖洗過(guò)程 逆著吸附方向，用順?lè)艢夤拗械貧怏w經(jīng)程控閥和調(diào)肖閥對(duì)吸附塔進(jìn)行沖洗使被吸附組分從 吸附劑中完全

54、解吸出來(lái). 9） 四均升壓過(guò)程. 沖洗過(guò)程結(jié)朿后，A 塔通過(guò)程控閥與剛完成三均降壓步驟地 C 塔相連進(jìn)行均壓升壓，這時(shí) C 塔死空間內(nèi)地高壓氫氣就流入 A 塔被回收，同時(shí) A 塔壓力得以上升，直到兩塔壓力基本相等. 10） 三均升壓過(guò)程. 四均升壓過(guò)程結(jié)束后，A 塔通過(guò)程控閥與剛完成二均降壓步驟地 D 塔相連進(jìn)行均壓升壓， 這時(shí) D塔死空間內(nèi)地高壓氫氣就流入 A 塔被回收，同時(shí) A 塔壓力得以繼續(xù)上升，直到兩塔壓力 基本相等. 11）二均升壓過(guò)程. 三均升壓過(guò)程結(jié)朿后，A 塔通過(guò)程控閥與剛完成一均降壓步驟地 E塔相連進(jìn)行均壓升壓， 回收 E塔死空間內(nèi)地髙壓氫氣，同時(shí) A 塔壓力得以繼續(xù)上升，直

55、到兩塔壓力基本相等. 12） 一均升壓過(guò)程. 二均升壓過(guò)程結(jié)束后，A 塔通過(guò)程控閥與剛完成吸附步驟地 F塔相連進(jìn)行均壓升壓回收 H 塔死空間內(nèi)地髙壓氫氣，同時(shí) A 塔壓力得以繼續(xù)上升，直到兩塔壓力基本相等. 13 產(chǎn)品氣升壓過(guò)程 經(jīng)連續(xù)四次均壓升壓過(guò)程后，A 塔壓力已升至 1.96MPa.G左右,這時(shí)用產(chǎn)品氫對(duì)吸附塔進(jìn)行 最后地升壓，直到使英達(dá)到吸附壓力. 經(jīng)過(guò)以上步驟后，A 塔地吸附劑得到了完全再生，同時(shí)又重新達(dá)到了吸附壓力，因而已可無(wú) 擾動(dòng)地轉(zhuǎn)入下一次吸附. %吸附塔地工作過(guò)程與 A 塔均完全相同，只是在時(shí)間上互相錯(cuò)開吸附時(shí)間地一半，8 個(gè)塔交 替吸附即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)分藹提純氫氣地目地. 第三

56、節(jié)裝置物料平衡 I、80 萬(wàn) Hi/年加氫精制單元物料平衡 序號(hào) 物料名稱 收率 數(shù)量 備注 Wt% kg/h t/d 104t/a 入方 1 催化柴油 22.86 25000.00 576.00 2() 進(jìn)裝置 2 焦化柴油 41.15 45000.00 1104.00 36 進(jìn)裝置 3 焦化汽油 27.43 30000.00 720.00 24 進(jìn)裝宜 4 氫氣（來(lái)自制氫） 1.23 1350 32.40 1.08 自制氫來(lái) 5 脫鹽水 7.32 8000 192 6.4 進(jìn)裝置 合計(jì) 100.00 109350 2624.4 87.48 、 出方 1 精制柴油 63.56 69500 1

57、668 55.6 出裝置 2 汽油 26.98 29500 708 23.6 出裝置 3 酸性氣 0.69 750 18 0.60 出裝宜 4 含硫氣體 1.01 1100 26.4 0.88 出裝宜 5 酸性水 7.77 8500 204 6.8 出裝置 合計(jì) 100.00 109350 2624.4 87.48 II、15OOONB13/11 制氫單元物料平衡 項(xiàng)目 Kg/li Nm3/h 備注 入 水蒸汽 15990 自產(chǎn) 焦化干氣 4402 5174 裝置外來(lái)（焦化干氣） 方 合計(jì) 20392 出 工業(yè)氧 1350 15000 作為加氫地原料 脫附氣 9949 7688 自產(chǎn)，作為轉(zhuǎn)化

58、爐地燃料 未反應(yīng)水 9093 回收利用 方 合計(jì) 20392 第四節(jié)平面布置 根據(jù) XXXXXXXXXX 公司提供地平而總圖以及聯(lián)合改質(zhì)裝苣布置方案要求， 現(xiàn)提出該裝 巻地平而布宜方案. 1、遵守地主要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 石油化工企業(yè)設(shè)汁防火規(guī)范GB50160-92 （1999 年局部修訂） 爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝巻設(shè)汁規(guī)范GB50058-92 石油化工企業(yè)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范SHJ17-90 （1995 年局部修訂） 石油化工企業(yè)工藝裝置設(shè)備平而布置設(shè)計(jì)通則SHJ11-89 2、平而布苣地原則和特點(diǎn) 2.1、 遵守國(guó)家地有關(guān)法規(guī)和規(guī)范. 2.2、 采用“同類設(shè)備相對(duì)集中地流程式”布置方式.流程式布宜可減少

59、工藝管道地交叉來(lái) 往，既減少了基建投資， 又減少了介質(zhì)在管道內(nèi)地阻力降同類設(shè)備相對(duì)集中布置使得設(shè)備地設(shè) 苣整齊美觀，方便操作和管理同時(shí)，高壓設(shè)備集中布宜，從而有效地縮短了昂貴地高壓管道長(zhǎng) 度，并減少了高壓系統(tǒng)地管道阻力降. 2.3、 原則上將泵布苣在管橋下而，空冷器布置在框架上. 2.4、 充分考慮設(shè)備地檢修和催化劑、吸附劑地裝卸場(chǎng)地. 2.5、 充分考慮裝置設(shè)備地維修、消防、生產(chǎn)操作等所需通道. 26、壓縮機(jī)廠房采用半敞開式布垃（即采用壓縮機(jī)棚）. 2.7、 管線進(jìn)岀裝置設(shè)在裝置建北側(cè). 2.8、 裝置內(nèi)設(shè)變配電間和中控室. 2.9、 壓縮機(jī)棚、管橋及框架等構(gòu)筑物采用鋼結(jié)構(gòu). 2.10、 加

60、熱爐設(shè)在裝苣全年最小風(fēng)頻地下風(fēng)向. 2.11、 裝置占地面積:150X95m2. 3、 設(shè)備檢修與維護(hù) 除在設(shè)備平而布宜中充分考慮苴檢修場(chǎng)地和檢修通道外，還采取如下措施： 3.1、 壓縮機(jī)設(shè)有專用地防爆起重機(jī) 3.2、 加氫反應(yīng)器頂部設(shè)有電動(dòng)葫蘆，用于起吊較重地反應(yīng)器頭蓋及反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件、催化劑 料斗. 3.3、 冷換框架上設(shè)置若干吊耳，用于起吊換熱器等設(shè)備. 4、 管道器材選用原則 4.1、 執(zhí)行石油化工企業(yè)管道設(shè)計(jì)器材選用通則SH3059-94. 4.2、 對(duì)臨氫介質(zhì)地管道及苴配件地材質(zhì)按最新版“Nelson 曲線”進(jìn)行選材：對(duì)于氫氣和硫化 氫共存地管道及其管配件地材質(zhì)，按最新版“柯柏曲線“