制氫裝置操作規(guī)程

1、中國(guó)石油化工股份茂名分公司煉油分部 MRCC 07.304.22-2007 6×104m3/h制氫裝置6×104m3/h制氫裝置操作規(guī)程操 作 規(guī) 程批準(zhǔn)日期：2006年12月20日 執(zhí)行日期：2007年1月1日 ?6×104m3/h制氫操作規(guī)程?審查批準(zhǔn)名單部門(mén)編 審 人備注編制聯(lián)合二車(chē)間審核聯(lián)合二車(chē)間技術(shù)質(zhì)量處機(jī)動(dòng)處生產(chǎn)管理處平安環(huán)保處技術(shù)質(zhì)量處負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)總工程師目 錄第一章 制氫裝置概況11 裝置設(shè)計(jì)、建造、首次開(kāi)工概況12 裝置改造內(nèi)容23 設(shè)計(jì)原料和產(chǎn)品性質(zhì)44 設(shè)計(jì)物料平衡及公用消耗75 裝置設(shè)計(jì)邊界條件及主要工藝指標(biāo)76 工藝流程說(shuō)明11第二章 工藝

2、原理、催化劑及助劑141 鈷鉬加氫脫硫反響142 脫氯反響153 氧化鋅脫硫反響154 轉(zhuǎn)化反響165 變換反響166 變壓吸附177 膜別離188 制氫三劑性能及種類(lèi)18第三章 崗位操作法221 加氫脫毒局部工藝管理和操作222 轉(zhuǎn)化工藝管理和操作273 中溫變換與低溫變換局部工藝管理和操作314 PSA系統(tǒng)工藝管理和操作395 燃料氣系統(tǒng)的操作716 V2021開(kāi)工系統(tǒng)的正常操作727 鍋爐產(chǎn)汽系統(tǒng)操作法738 爐子管理和操作899 換熱器操作法9610 采樣操作9611 蒸汽脫水及暖管操作9712 儀表的操作9713 容器的切水的操作9714 閥門(mén)開(kāi)關(guān)的操作9815 壓力表選用安裝投用9

3、816 液位的檢查9817 特閥的操作9818 蒸汽、氮?dú)馀c工藝系統(tǒng)的隔離10419 膜別離系統(tǒng)工藝管理和操作10420 乏氣回收工藝管理和操作110第四章 裝置開(kāi)工1121 催化劑裝填1122 氣密1143 催化劑脫水枯燥1164 加氫催化劑預(yù)硫化1175 轉(zhuǎn)化催化劑與中變催化劑復(fù)原1186 低變催化劑復(fù)原1197 產(chǎn)汽系統(tǒng)進(jìn)水建立液位1208 轉(zhuǎn)化中低變系統(tǒng)氮?dú)馍郎?219 產(chǎn)蒸汽并網(wǎng)12210 轉(zhuǎn)化配純氫與配蒸汽12411 脫硫系統(tǒng)升溫升壓12412 進(jìn)干氣與原料油12513 PSA升壓產(chǎn)氫12614 投用低變反響器12715 調(diào)整負(fù)荷12816 投用膜別離系統(tǒng)128第五章 正常停工12

4、81 停工前的準(zhǔn)備工作1282 正常停工步驟1283 退油及吹掃1314 催化劑的卸出134第六章 往復(fù)式壓縮機(jī)C2001操作法1371 往復(fù)式壓縮機(jī)開(kāi)機(jī)平安準(zhǔn)那么1372 機(jī)組性能1373 開(kāi)機(jī)前的檢查和準(zhǔn)備1394 正常開(kāi)機(jī)步驟1415 正常停機(jī)1416 緊急停機(jī)1427 正常換機(jī)1428 正常維護(hù)1429 往復(fù)式壓縮機(jī)故障分析及處理143第七章 往復(fù)式壓縮機(jī)C103操作法1471 改造C103向制氫裝置提供氣體原料的目的1472 裝置概況1473 工藝流程1484 機(jī)組性能1485 C103聯(lián)鎖系統(tǒng)1506 開(kāi)機(jī)前的檢查和準(zhǔn)備1527 正常開(kāi)機(jī)步驟1538 正常停機(jī)1549 緊急停機(jī)15

5、410 正常換機(jī)15411 正常維護(hù)15512 正常操作要點(diǎn)15513 事故處理15514 使用C103供制氫原料的考前須知156第八章 泵及鼓引風(fēng)機(jī)操作法1561 普通離心泵1562 計(jì)量泵1593 鼓引風(fēng)機(jī)的操作維護(hù)161第九章 制氫裝置ESD操作說(shuō)明1621 總那么1622 ESD系統(tǒng)功能1623 系統(tǒng)的組成1634 操作面板1635 本裝置ESD系統(tǒng)動(dòng)作的條件、結(jié)果及處理方法165第十章 緊急停工及事故處理1681 裝置平安生產(chǎn)工作特點(diǎn)和制訂緊急停工及事故處理目的1682 裝置平安技術(shù)裝備1693 裝置危險(xiǎn)點(diǎn)分布監(jiān)控圖及平面布置圖1704 適用范圍1715 事故報(bào)告程序1716 事故應(yīng)

6、急處理原那么1717 緊急停工及事故處理程序1718 裝置緊急停工1729 停低壓電事故處理17210 停高壓電事故處理17311 停儀表風(fēng)事故處理17412 停循環(huán)水事故處理17413 停脫鹽水事故處理17514 停新鮮水事故處理17515 轉(zhuǎn)化爐入爐蒸汽中斷事故處理17616 原料中斷事故處理17717 高壓設(shè)備管線可燃?xì)怏w泄漏事故處理17818 低壓設(shè)備管線可燃?xì)怏w泄漏事故處理17919 DCS故障處理預(yù)案18020 供氫中斷PSA停車(chē)事故處理18121 轉(zhuǎn)化爐爐管破裂大量氫氣泄漏事故處理18122 轉(zhuǎn)化爐爐管穿孔小漏事故處理18223 酸性氣泄漏事故處理18324 聯(lián)合二車(chē)間氣防事故應(yīng)

7、急處理預(yù)案18425 事故停車(chē)后的開(kāi)工192第十一章 設(shè)備損傷及防護(hù)1961 濕硫化氫腐蝕1962 高溫硫或硫化氫與氫共存的腐蝕1963 奧氏體不銹鋼堆焊層的氫致剝離1964 高溫蠕變1975 高溫滲碳1976 堿脆1977 氯離子腐蝕1988 氫脆1989 碳酸腐蝕19810 設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)198第十二章 平安與保健1991 HSE的根本知識(shí)1992 崗位平安責(zé)任2023 平安規(guī)定2034 預(yù)防職業(yè)中毒2035 防毒器具使用2076 消防器材的使用2087 平安用火的規(guī)定2098 裝置開(kāi)停工、檢修實(shí)施HSE管理規(guī)定210附表一 制氫裝置調(diào)節(jié)閥一覽表-1213附表二 制氫裝置節(jié)流孔板規(guī)格表219

8、附表三 制氫裝置設(shè)備規(guī)格表221附表四 制氫機(jī)械部份報(bào)警及聯(lián)縮保護(hù)一覽表232附圖五 裝置聯(lián)鎖圖236附圖六 裝置平面布置圖241附圖七 工藝流程圖243附圖八 設(shè)備單體圖2473 第一章 制氫裝置概況1 裝置設(shè)計(jì)、建造、首次開(kāi)工概況1.1 裝置設(shè)計(jì)概況1.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1中石化1997建設(shè)字407號(hào)，?關(guān)于茂名石化公司5萬(wàn)標(biāo)方米/ 時(shí)制氫裝置初步設(shè)計(jì)的批復(fù)?。2中石化(1997)建設(shè)字348號(hào)，?關(guān)于茂名石化公司加工進(jìn)口含硫原油改擴(kuò)建工程總體設(shè)計(jì)批復(fù)?。36×104m3/h 制氫裝置(施工圖設(shè)計(jì))工程設(shè)計(jì)合同，合同號(hào)(1997)： 茂洛經(jīng)設(shè)字第10號(hào)。1.1.2設(shè)計(jì)原那么1制氫裝

9、置的生產(chǎn)能力為6×104m3/h工業(yè)氫，為降低建設(shè)投資，節(jié)省占地面積，采用單系列工藝方案。采用洛陽(yáng)石化工程公司低能耗的輕烴水蒸汽轉(zhuǎn)化技術(shù)以提高裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，降低氫氣生產(chǎn)本錢(qián)及能耗。2采用華西化工研究所的變壓吸附(PSA)技術(shù)，以提高凈化局部的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，降低生產(chǎn)本錢(qián)。3嚴(yán)格遵守有關(guān)環(huán)保 平安及職業(yè)衛(wèi)生法規(guī)，力爭(zhēng)做到經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的統(tǒng)一。4根據(jù)初步設(shè)計(jì)審查會(huì)的要求，中變反響后增設(shè)低溫變換系統(tǒng)。5根據(jù)廠方要求，增加0.45MPa低壓蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。1.1.3 裝置概況1.1.3.1 概述 制氫裝置是茂名石化公司加工進(jìn)口含硫原油改擴(kuò)建工程的一局部。制氫裝置與渣油加氫脫硫裝置組成聯(lián)合裝置；

10、與第四套常減壓蒸餾裝置、第三套重油催化裂化裝置和柴油加氫精制裝置共用一個(gè)中心控制室，與渣油加氫脫硫和柴油加氫精制共用一個(gè)變配電間，分析化驗(yàn)由第三分析站完成。1.1.3.2 裝置組成原料 膜別離 脫硫 轉(zhuǎn)化 變換 PSA凈化 工業(yè)氫1.1.3.3 生產(chǎn)規(guī)模 制氫裝置設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為6×104m3/h工業(yè)氫，實(shí)際產(chǎn)氫要求： 4.8×104m3/h。年開(kāi)工時(shí)數(shù)為8000小時(shí)。1.2 裝置建造概況裝置占地面積10500平方米，總投資為2.8億元。裝置于1997年7月15日破土開(kāi)工，1999年9月30日工程實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)中交。1.3 裝置首次開(kāi)工概況裝置于1999年6月1日開(kāi)始裝置管線水沖

11、洗。8月8日17：18時(shí)，轉(zhuǎn)化爐開(kāi)始氮?dú)庋h(huán)烘爐點(diǎn)火升溫，經(jīng)過(guò)11天的時(shí)間，先后完成了原料預(yù)熱爐、轉(zhuǎn)化爐烘爐及水汽系統(tǒng)煮爐、熱氮試運(yùn)等過(guò)程，至19日，順利完成烘爐煮爐程序，然后，中壓汽包按煮爐曲線進(jìn)行要求由3.0MPa開(kāi)始降壓，8月20日2：00時(shí)當(dāng)汽包壓力降至1.1MPa時(shí)，發(fā)現(xiàn)蒸汽過(guò)熱段有大量蒸汽泄漏并伴有堿液外流。經(jīng)熄火降溫后檢查，發(fā)現(xiàn)如下現(xiàn)象：1彎頭箱內(nèi)大局部彎頭和連接短管?chē)?yán)重?cái)嗔眩芽p達(dá)100多處，均為穿透性裂縫。斷口多數(shù)為橫向斷口，外徑無(wú)變化。2裂縫多在焊縫附近，而彎頭多在背彎位置。3彎頭箱內(nèi)大局部直管和彎頭外表粘滿濃縮的煮爐堿液。4中壓汽包內(nèi)旋風(fēng)別離器的氣罩有6個(gè)偏離，其中1個(gè)與

12、主體已別離。5爐內(nèi)翅片管未發(fā)現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。8月27日裝置撇開(kāi)蒸汽過(guò)熱段，開(kāi)始熱氮試運(yùn)，9月5日轉(zhuǎn)化爐到達(dá)配汽條件，配入外來(lái)蒸汽，9月9日轉(zhuǎn)化爐熄火，裝置熱氮運(yùn)結(jié)束。9月18日裝置開(kāi)始裝填催化劑，9月28日裝填結(jié)束。10月8日低變催化劑開(kāi)始復(fù)原，10月11日復(fù)原結(jié)束。10月12日進(jìn)行加氫催化劑的預(yù)硫化。10月15日制氫裝置建立脫硫、轉(zhuǎn)化、中變大循環(huán)，進(jìn)行首次開(kāi)汽。10月19日9：00時(shí)轉(zhuǎn)化爐到達(dá)配氫配汽條件，在進(jìn)行配氫配汽檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化爐下集合管外接管泄漏，裝置被迫停爐檢查。在324根外接管中，先后查出89根帶穿透和未穿透裂紋的接管。11月17日8：00時(shí)制氫裝置建立脫硫轉(zhuǎn)化大循環(huán)，轉(zhuǎn)化爐、加熱

13、爐重新升溫，裝置重新開(kāi)工，11月19日11：00時(shí)進(jìn)行配氫配汽，11月20日0：05時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化爐下支尾管與加強(qiáng)接頭之間連接處漏氫并著火，裝置再次停爐檢查。接頭上側(cè)有3根開(kāi)裂1根裂于母材已穿透，2根裂于焊縫；接頭下側(cè)有9根全部沿焊縫開(kāi)裂；3根有25的氣孔。12月14日裝置重新開(kāi)汽，于12月15日進(jìn)行配氫配汽，于12月16日20：30時(shí)生產(chǎn)出合格的氫氣。2 裝置改造內(nèi)容2.1 裝置2001年大修改造內(nèi)容2.1.1 技措工程(1) 將高壓氮引至凈化風(fēng)入口分液罐入口(2) V2023壓控閥前增設(shè)消音器，引至界區(qū)平臺(tái)(3) 中低變反響器充氮閥移至地面(4) R2002A、B入口增設(shè)高壓N2線(5)

14、E2001管程出口增設(shè)大閥及盲板。(6) 增設(shè)一臺(tái)大流量的輕石油泵P2001C。(7) 更換HS7601、HS7602兩個(gè)快速排水閥(8) 并網(wǎng)氫氣增設(shè)流量孔板并引入DCS(9) 壓縮機(jī)入口系統(tǒng)氫氣流量引入DCS(10) V2007出口聯(lián)鎖閥KV7302增加手動(dòng)開(kāi)關(guān)(11) 第一、五分水罐更換液控閥(12) P2003A/B大回流增加調(diào)節(jié)閥。(13) 利用柴油加氫新氫機(jī)，提高轉(zhuǎn)化系統(tǒng)循環(huán)量(14) R2001增加并聯(lián)平安閥(15) 壓縮機(jī)房增加加油機(jī)固定電源(16) FI7401擴(kuò)大量程(17) FI7403擴(kuò)大量程(18) FI7404擴(kuò)大量程2.1.2 基建填平補(bǔ)齊及設(shè)計(jì)回訪工程(1) 除

15、氧器V2021出口管道200-DOW2021.2B(H40)增加一切斷閥，將P2006回流線改至V2021。(2) P2001出口管線更改為DN80管線。(3) SC2001采樣線15-FG2021修改。(4) 低壓汽包V2023上的平安閥SV2010A/B出口管原固定支架更改。(5) 開(kāi)工加熱器E2021管程材質(zhì)修改，E2021的管程，材質(zhì)改為15CrMoR。(6) 轉(zhuǎn)化爐F2002下集合管及其冷卻系統(tǒng)更換。(7) 在低壓蒸汽發(fā)生器E2021低變氣出入口管道增加一條跨線。(8) 原料氣壓縮機(jī)C2001入口分液罐增設(shè)液位自動(dòng)控制回路，并增設(shè)上下液位報(bào)警。(9) 更換PSA系統(tǒng)的全部旋塞閥。(1

16、0) 低變升溫?zé)崃骶€增設(shè)溫控閥。(11) C2001A、B“一回一、“二回二增設(shè)自動(dòng)控制回路。2.1.3 大修零星工程工程(1)更新加藥泵P2005(2)轉(zhuǎn)化爐入口充N(xiāo)2線移至KV7204閥后。(3)管P2021：中變氣自E2002至R2003下部管線材質(zhì)升級(jí)。(4)管P2021/1：低變氣自R2004下部至E2021管線材質(zhì)升級(jí)。(5)管P2021/1：低變氣自管P2021至管P2021/1材質(zhì)升級(jí)。(6)雙聯(lián)冷卻器SC2005采樣槽排水引至地面。(7)變換區(qū)1.0MPa蒸汽管線末端增設(shè)導(dǎo)淋。(8)E2005出口增加切斷閥。(9)壓縮機(jī)聯(lián)箱與V2002入口增設(shè)跨線。(10)低變?nèi)肟谏郎卦€修

17、改。(11)轉(zhuǎn)化開(kāi)工線單向閥及截止閥移至地面。(12)脫硫反響器增加一個(gè)采樣器。(13)增加南北制氫純氫線作開(kāi)工用。(14)V2021頂部出口安閥前增加一個(gè)壓力表。(15)V2001進(jìn)口管線增設(shè)蒸汽吹掃線。(16)壓縮機(jī)入口聯(lián)箱增設(shè)蒸汽吹掃線。(17)火炬線北端增設(shè)一條DN20的蒸汽吹掃線。(18)火炬線北端增設(shè)一條DN50的蒸汽吹掃線。(19)PSA區(qū)火炬線增設(shè)蒸汽吹掃線。(20)脫附氣與瓦斯連通線上增加DN40吹掃線。(21)V2030增加DN20蒸汽吹掃線。(22)V2001增加DN50的無(wú)鹽水趕油線。(23)V2007出口低變升溫冷流線閥后增加壓力表。(24)P2002出口與P2006

18、出口增設(shè)跨線，可將工藝?yán)淠椭猎妥髯⑺谩?25)南界區(qū)增加操作平臺(tái)。(26)所有可燃?xì)怏w及石腦油線界區(qū)閥前增加導(dǎo)淋閥。(27)氫氣至煤油加氫及潤(rùn)滑油加氫的管線焊接。(28)低溫放空線及高溫放空線接頭改造。(29)循環(huán)水進(jìn)出口總管增加壓力表。(30)將E2012A/B的管束更換為不銹鋼材質(zhì)。(31)V2021及V2021平安閥增加手閥。(32)過(guò)熱段出口平安閥SV2021增加手閥。(33)增加氫氣至三催化色譜儀作載氣用。(34)甲烷分析儀增加預(yù)處理器。(35)F2001及F2002氧化鋯改造。2.2 裝置2003年大修改造內(nèi)容2.2.1 技措工程情況1增加一臺(tái)小流量石腦油泵P2001D2F

19、2001、F2002增加煙氣采樣管及配電3低溫放空線增加流量計(jì)FIQ74084增加工業(yè)氫至溶劑油加氫管線2.2.2 車(chē)間技術(shù)改造工程情況1P2002A/B增加跨線2脫硫反響器后增加一個(gè)總采樣器3轉(zhuǎn)化爐進(jìn)出口管線增加現(xiàn)場(chǎng)壓力表4瓦斯系統(tǒng)增加低壓氮?dú)饷苤脫Q線5壓縮機(jī)入口充氮線改雙閥6轉(zhuǎn)化開(kāi)工線增加放火炬線7工業(yè)氫并網(wǎng)線界區(qū)閥前增加現(xiàn)場(chǎng)壓力表8F2001瓦斯阻火器前增加現(xiàn)場(chǎng)壓力表2.2.3 儀表改造工程情況1V2004/V2005/V2006液控調(diào)節(jié)閥更換2V2006/V2007/V2013A/V2021沉筒液位計(jì)改差壓液位計(jì)2.2.4 設(shè)備更新情況1更新轉(zhuǎn)化爐空氣預(yù)熱器2更新轉(zhuǎn)化爐四臺(tái)風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)

20、2.3 裝置2005年大修改造主要內(nèi)容1低變催化劑復(fù)原流程改造：自C2001A/B出口至F2002管線上增加一管線至E2021殼程入口。2煉廠氣膜別離技術(shù)改造工程：在干氣壓縮機(jī)出口增加膜別離裝置，膜別離裝置出來(lái)的氫氣送至1.2MPa氫氣管網(wǎng)；尾氣再作為制氫原料進(jìn)入原料預(yù)熱爐F2001；而膜別離裝置出來(lái)的凝液經(jīng)V2030界區(qū)外壓油線直接送至四蒸餾裝置回用。3轉(zhuǎn)化開(kāi)工系統(tǒng)壓力控制改造：在第五分水罐V2007至壓縮機(jī)C2001管線改為PV7310閥后至C2001入口，用于轉(zhuǎn)化系統(tǒng)循環(huán)時(shí)控制C2001入口壓力。4燃料氣流控閥FV7502閥后增加阻火器。5將干氣壓縮機(jī)C2001A/B一、二級(jí)入口緩沖罐就

21、地自動(dòng)排凝閥排放改為密閉式排放至火炬。6更換轉(zhuǎn)化催化劑、低變催化劑和PSA局部分子篩。7原料加熱爐對(duì)流管更換。8PSA程控閥更換。9PSA程序完善修改。2.4 裝置2006年改造內(nèi)容1增加乏汽回收單元，回收除氧槽放空蒸汽。2增加C103A/B為制氫提供干氣。3膜別離裝置出來(lái)的凝液直接送至三催化裝置回用。(4) 將乙烯氫和重整氫引入PSA。3 設(shè)計(jì)原料和產(chǎn)品性質(zhì)3.1 原料性質(zhì) 制氫裝置設(shè)計(jì)原料有加氫干氣、渣油加氫釋放氣、輕石腦油， 主要性質(zhì)如下：表一 加氫干氣、渣油加氫釋放氣的主要性質(zhì)名 稱(chēng)凈化干氣，mol%脫硫凈化氣，mol%渣油加氫釋放氣，mol%焦化干氣，mol%H242.1616.06

22、41.1241.36CH47.1532.7528.2221.64C2H612.2225.7315.0419.1C3H819.8914.7311.068.34n-C415.507.804.027.80n-C51.611.080.291.080-C3-50005.96H2O1.571.010.251.01H2O1.571.010.251.01硫含量ppm(w)20202020合 計(jì)100100100100溫 度，40404040壓力MPa(abs)0.40.44.050.4表二 輕石腦油的主要性質(zhì)項(xiàng) 目組 成，mol%C3H80.59C4H101.53C4H101.81C5H1218.03C5H1

23、28.85C6H1412.292-甲基戊烷24.193-甲基戊烷12.57甲基環(huán)戊烷0.14硫含量50ppm合 計(jì)100溫 度40壓 力0.25密 度675.5kg/m3表三 循環(huán)氫的主要性質(zhì)項(xiàng) 目組 成，mol%H299.99CH40.01CO+CO220ppmH2O平衡合計(jì)100溫度40壓力4.0MPa3.2 產(chǎn)品規(guī)格表四 工業(yè)氫的主要性質(zhì)項(xiàng) 目組 成，mol%H299.99CH40.01CO+CO220ppmH2O平衡合計(jì)100溫度40壓力2.45MPa表五 脫附氣的主要性質(zhì)項(xiàng) 目組 成，mol%H220.91CH417.37CO1.19CO259.73H2O0.80合計(jì)100溫度40壓

24、力0.03MPa表六 設(shè)計(jì)產(chǎn)品為氫氣和尾氣組成情況物流名稱(chēng)混合氣全部回收原料氣產(chǎn)品氣尾氣H2 mol%62.6294.8433.92C1 mol%12.042.7120.36C2 mol%3.800.436.8C3 mol%8.470.4215.65C4 mol%9.220.1626.52C5 mol%0.720.010.71N2 mol%2.841.21.36O2 mol%0.270.234.29H2S mol%0.010.010.31合計(jì) mol%1001001004 設(shè)計(jì)物料平衡及公用消耗4.1 設(shè)計(jì)物料平衡表七 裝置的物料平衡項(xiàng) 目收率，mol%數(shù) 量/h104t/a原 料輕石腦油82

25、936.63混合干氣93147.45工藝蒸汽7413959.31合 計(jì)9174673.39產(chǎn) 品工業(yè)氫53974.32脫附氣4504136.03冷凝水4130833.04合 計(jì)9174673.394.2 公用工程消耗表八 能耗計(jì)算匯總(計(jì)算方法按SYJ 1029-83規(guī)定)序號(hào)工程消耗量燃料低熱值或能耗指標(biāo)總能耗， MJ/h103m3/h耗量小時(shí)耗量單位數(shù)量單位數(shù)量單位數(shù)量1脫硫凈化氣44.92696MJ/kg45121322凈化干氣37.42242MJ/kg451008903釋放氣72.94376MJ/kg451969204輕石腦油138.28293MJ/kg453731855燃料氣m3n7

26、5.2m3n4512MJ/m3n29.572806脫鹽水t1.3t75.6MJ/t96.372807循環(huán)水t2.4t141.3MJ/t4.195928電kW.h27.2kw.h1634.3MJ/kw.h12.562052793.5MPa蒸汽t0.48t-28.6MJ/t3684.30-105371100.45MPa蒸汽t0.15t-9MJ/t2763.29-2487011凈化風(fēng)m3n9m3n540MJ/m3n1.6790212新鮮水t0.21t12.8MJ/t7.549713綜合能耗8245765 裝置設(shè)計(jì)邊界條件及主要工藝指標(biāo)5.1 裝置設(shè)計(jì)邊界條件(1)脫硫凈化氣壓力 0.5MPa溫度 4

27、0(2)凈化干氣壓力 0.5MPa溫度 40(3)釋放氣壓力 4.15MPa溫度 40(4)柴油加氫循環(huán)氫壓力 5.0MPa溫度 40(5)管網(wǎng)氫壓力 1.2MPa溫度 40(6)燃料氣催化干氣進(jìn)裝置溫度 40進(jìn)裝置壓力 0.3MPa低熱值 28784kJm3n組成 (mol)H2 37.74CH4 23.92C2H6 10.94C3H8 1.45C4H10 0.29C5H12 0.06C2H4 13.89O2 0.52N2 8.83CO2 1.68H2O 0.68合計(jì) 100(7)循環(huán)水供水溫度 32供水壓力 0.45MPa(8)新鮮水供水溫度 32供水壓力 0.29MPa(9)無(wú)鹽水供水溫

28、度 32供水壓力 0.25MPa(10)中壓蒸汽(3.5MPa蒸汽)壓力 3.5MPa溫度 420(11)低壓蒸汽(1.0MPa蒸汽)壓力 1.0MPa溫度 220(12)低低壓蒸汽(0.45MPa蒸汽)壓力 0.45MPa溫度 154(13)凈化風(fēng)壓力 0.5MPa溫度 40(14)非凈化風(fēng)壓力 0.5MPa溫度 40(15)高壓氮?dú)鈮毫?5.0MPa溫度 40(16)低壓氮?dú)鈮毫?0.58MPa溫度 405.2 主要工藝指標(biāo)(1)脫硫系統(tǒng)原料油緩沖罐液位于 % 4070加熱爐出口溫度 370±10加熱爐爐膛溫度 800加氫反響器入口溫度 380加氫反響器熱點(diǎn)溫度 390脫硫反響器

29、入口溫度 360±10系統(tǒng)壓力 MPa(abs) 3.10加氫催化劑裝填量 m3 15.7脫氯劑裝填量 m3 9.4脫硫劑裝填量 m3 18.8×2脫硫劑硫容 公斤硫公斤催化劑 0.25(2)轉(zhuǎn)化爐入口溫度 480520出口溫度 820爐膛熱點(diǎn)溫度 1020爐膛溫差 100水碳比 molmol 3.5碳空速 h-1 1000轉(zhuǎn)化爐出口剩余甲烷含量 % 10催化劑裝填量 m3 35.8(3)中低變反響器中變?nèi)肟跍囟?360±10中變床層熱點(diǎn)溫度 450低變?nèi)肟跍囟?205215低變床層熱點(diǎn)溫度 230中變出口CO含量 % 3低變出口CO含量 % 0.3中變催化劑裝填

30、量 m3 41.5低變催化劑裝填量 m3 36.0中變空速干 h-1 2000低變空速干 h-1 2000(4)分水罐低變氣第一分水罐 % 4070低變氣第二分水罐 % 4070低變氣第三分水罐 % 4070低變氣第四分水罐 % 2040低變氣第五分水罐 % 830(5)汽提塔凈化水液位 % 4070(6)PSA凈化局部入口溫度 3240入口壓力 MPaabs 2.40±0.2出口壓力 MPaabs 2.40±0.2(7)PSA單元序號(hào) 變壓吸附步驟 代號(hào) 壓力(MPa)1 吸附一 A1 2.452 吸附二 A2 2.453 吸附三 A3 2.454 吸附四 A4 2.45

31、5 一均降 E1 2.452.06 二均降 E2 2.01.57 三均降 E3 1.51.08 四均降 E4 1.00.529 順?lè)乓?PP1 0.520.4310 順?lè)哦?PP2 0.430.3411 順?lè)湃?PP3 0.340.2512 逆放 D 0.250.0313 沖洗三 P3 0.0314 沖洗二 P2 0.0315 沖洗一 P1 0.0316 四均升 R4 0.030.5217 三均升 R3 0.521.018 二均升 R2 1.01.519 一均升 R1 1.52.020 產(chǎn)品升 FR 2.02.4(8)膜別離單元膜前壓力 2.93.2 -3.3MPa膜前溫度 80-95加熱溫差

32、 25-40進(jìn)氣流量 0-12240m3/hH2S濃度 0.01% (mol)提純氫氣純度 94%提純氫氣壓力 1.0MPaG旋風(fēng)別離器液位LICSA-101 2040%6 工藝流程說(shuō)明6.1 膜別離系統(tǒng)膜別離單元主要由原料氣預(yù)處理和膜別離兩局部組成?；旌霞託涓蓺饨?jīng)干氣壓縮機(jī)升壓至3.4MPa，升溫至110，首先進(jìn)入冷卻器E-102冷卻至45左右，然后進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，預(yù)處理系統(tǒng)由旋風(fēng)別離器V-101、前置過(guò)濾器(F-101AB)、精密過(guò)濾器(F-102AB)和加熱器E-101組成。預(yù)處理的目的是除去原料氣中可能含有的液態(tài)烴和水，以及固體顆粒，從而得到清潔的飽和氣體，為防止飽和氣體在膜外表凝結(jié)，

33、在進(jìn)入膜別離器前，先進(jìn)入加熱器E-101加熱到80左右，使其遠(yuǎn)離露點(diǎn)。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的氣體直接進(jìn)入膜別離器M-101，膜別離器將氫氣與其他氣體別離，從而實(shí)現(xiàn)提純氫氣的目的。每個(gè)膜別離器外形類(lèi)似一管殼式熱交換器，膜別離器殼內(nèi)由數(shù)千根中空纖維膜絲填充，類(lèi)似于管束。原料氣從上端側(cè)面進(jìn)入膜別離器。由于各種氣體組分在透過(guò)中空纖維膜時(shí)的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)不同，導(dǎo)致不同氣體在膜中的相對(duì)滲透速率不同，在原料氣的各組分中氫氣的相對(duì)滲透速率最快，從而可將氫氣別離提純。在原料氣沿膜別離器長(zhǎng)度方向流動(dòng)時(shí)，更多的氫氣進(jìn)入中空纖維。在中空纖維芯側(cè)得到94的富氫產(chǎn)品，稱(chēng)為滲透氣，壓力為1.3 MPaG，該氣體經(jīng)產(chǎn)品冷卻器E-10

34、3冷卻到40后進(jìn)入氫氣管網(wǎng)。沒(méi)有透過(guò)中空纖維膜的貧氫氣體在殼側(cè)富集，稱(chēng)為尾氣，尾氣進(jìn)入制氫下工序。本單元設(shè)有聯(lián)鎖導(dǎo)流閥HV-103和聯(lián)鎖放空閥HV-104，當(dāng)緊急停車(chē)時(shí)，膜前切斷閥HV-101關(guān)閉，保護(hù)膜別離器，同時(shí)HV-103和 HV-104自動(dòng)翻開(kāi)，保證原料氣通過(guò)HV-103直接進(jìn)入制氫裝置，確保制氫裝置連續(xù)生產(chǎn)；通過(guò)HV-104的分流，可以保證通過(guò)HV-103進(jìn)入制氫裝置的氣體流量不至于波動(dòng)過(guò)大，使制氫裝置平穩(wěn)運(yùn)行。6.2 脫硫系統(tǒng)本制氫裝置原料共有三種：輕石腦油、焦化干氣、加氫干氣渣油加氫干氣、柴油加氫脫硫凈化氣、加氫裂化干氣。以石腦油為原料時(shí)，石腦油由系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)入，先進(jìn)入原料緩沖罐V

35、2001，然后由石腦油泵P2001A、P2001B、P2001C、P2001D抽出經(jīng)加壓至4.45MPa后進(jìn)入原料預(yù)熱爐F2001。鈷鉬加氫脫硫所需的氫氣，由柴油加氫裝置來(lái)，但是一般采用南北制氫來(lái)的純氫氣或由PSA返回的自產(chǎn)氫經(jīng)壓縮機(jī)加壓后在石腦油泵出口與石腦油混合，一起進(jìn)入原料預(yù)熱爐。以加氫干氣和焦化干氣為原料時(shí)，干氣首先進(jìn)入加氫干氣分液罐V2002，經(jīng)分液后進(jìn)入加氫干氣壓縮機(jī)C2001A、C2001B加壓至3.8MPa，在石腦油泵出口與石腦油混合后一起進(jìn)入原料預(yù)熱爐?；旌虾蟮脑嫌?、氣先進(jìn)入原料預(yù)熱爐F2001，加熱至脫硫反響所需溫度330380后此時(shí)原料已全部汽化，進(jìn)入加氫反響器R200

36、1，在此發(fā)生加氫轉(zhuǎn)化反響，使有機(jī)硫化物和有機(jī)氯化物轉(zhuǎn)化為硫化氫和氯化氫。加氫反響器下部裝有脫氯劑，可將原料氣中的氯含量脫至0.2PPm以下。從加氫反響器出來(lái)的原料氣進(jìn)入氧化鋅脫硫反響器R2002A、R2002B，兩個(gè)氧化鋅脫硫反響器既能單獨(dú)使用，也能串在一起使用。在此反響器里，氧化鋅與硫化氫發(fā)生反響，生成硫化鋅，脫硫后，原料氣中的硫含量可降至0.5ppm以下。在原料預(yù)熱爐入口裝有N2管、1.0MPa蒸汽管及柴油加氫新氫機(jī)出口來(lái)的管線，在加氫反響器入口裝有凈化風(fēng)管、N2管、1.0MPa蒸汽管及低變開(kāi)工線，在脫硫反響器入口裝有凈化風(fēng)管、高壓N2管、低壓N2管、1.0MPa蒸汽管，在脫硫系統(tǒng)出口有開(kāi)

37、工排放氣管線。這些管線都是開(kāi)工或特殊需要時(shí)使用的。原料氣經(jīng)脫氯、脫硫處理后，進(jìn)入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。6.3 轉(zhuǎn)化局部脫硫后的原料氣在進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐F2002之前，按水碳比3.5與來(lái)自本裝置中壓汽包V2021的3.5MPa的中壓蒸汽混合，混合后經(jīng)轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段的原料預(yù)熱段加熱至500，由轉(zhuǎn)化爐的上集合管進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐F2002。轉(zhuǎn)化爐管內(nèi)裝有轉(zhuǎn)化催化劑，在催化劑的作用下，烴類(lèi)與水蒸汽發(fā)生化學(xué)反響，整個(gè)過(guò)程是強(qiáng)吸熱的。反響生成物為H2、CO、CO2，以及剩余的甲烷及過(guò)剩的水蒸汽。轉(zhuǎn)化反響所需的熱量由設(shè)置于爐子頂部的氣體燃料燒嘴提供。燃料氣由裝置燃料系統(tǒng)來(lái)，轉(zhuǎn)化爐爐溫與燃料氣串級(jí)調(diào)節(jié)，具體控制方法在自動(dòng)控制局部再具體說(shuō)

38、明。出轉(zhuǎn)化爐、溫度為820的高溫轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器E2001與來(lái)自中壓汽包的汽包水、汽換熱，換熱后溫度降至360380，然后進(jìn)入中溫變換反響局部。轉(zhuǎn)化爐入口設(shè)有從壓縮機(jī)出口過(guò)來(lái)的開(kāi)工線及柴油加氫新氫機(jī)出口來(lái)的管線。6.4 中低溫變換局部從轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器出來(lái)的360380的轉(zhuǎn)化氣，進(jìn)入中溫變換反響器R2003，在催化劑的作用下，發(fā)生變換反響，使變換氣中CO的含量降至3%，從中變反響器出來(lái)的中變氣進(jìn)入鍋爐給水第二預(yù)熱器E2002，再進(jìn)入低變反響器R2004。從低溫變換反響器出來(lái)的低變氣進(jìn)入低壓蒸汽發(fā)生器E2021，與來(lái)自低壓汽包V2023的低壓汽包鍋爐水換熱，溫度降至168，接著進(jìn)入低變

39、氣第一分水罐V2003，經(jīng)分液后，從頂部出來(lái)的低變氣、水蒸汽進(jìn)入鍋爐給水第一預(yù)熱器2003，與來(lái)自中壓給水泵P2003A、P2003B的除氧水換熱，溫度降至148，然后進(jìn)入低變氣第二分水罐V2004，分液后，從頂部出來(lái)的低變氣、水蒸汽分兩路分別進(jìn)入無(wú)鹽水預(yù)熱器E2004及除氧用蒸汽發(fā)生器E2005。在無(wú)鹽水預(yù)熱器，低變氣與來(lái)自無(wú)鹽水泵P2004A、P2004B或其跨線的無(wú)鹽水換熱 。在除氧用蒸汽發(fā)生器，低變氣與來(lái)自0.1MPa低壓汽包V2022底部的汽包水換熱，換熱后，從兩個(gè)換熱器出來(lái)的低變氣混合后進(jìn)入低變氣第三分水罐V2005。從其頂部出來(lái)的低變氣進(jìn)入低變氣空冷器E2006。從低變氣第一、二

40、、三分水罐底部出來(lái)的酸性水混合后進(jìn)入酸性水汽提塔T2001的中部。從低變空冷器出來(lái)的低變氣進(jìn)入低變氣第四分水罐V2006，分液后，從其頂部出來(lái)的低變氣進(jìn)入低變氣冷卻器E2007，與循環(huán)水換熱后進(jìn)入低變氣第五分水罐，從其頂部出來(lái)的40左右的低變氣進(jìn)入變壓吸附系統(tǒng)PSA。從低變氣第四、第五分水罐底部出來(lái)的酸性水混合后進(jìn)入酸性水汽提塔T2001的上部。在第五分水罐頂部引出來(lái)的管線上，分別有：低變升溫開(kāi)工線、低變氣至加氫干氣壓縮機(jī)入口線、低變氣至燃料氣混合器管線、低變氣至柴油加氫新氫機(jī)入口管線，這些管線都是為開(kāi)工或特殊情況下使用的。6.5 PSA凈化局部 PSA由十個(gè)吸附塔、程控閥、旋塞調(diào)節(jié)閥和一套液

41、壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。經(jīng)過(guò)冷卻分水后的低變氣進(jìn)入裝有吸附劑的吸收塔A2001AJ、通過(guò)吸附除去氫氣以外的其它雜質(zhì)CH4、CO、CO2、H2O，使氣體得以?xún)艋?。吸附了雜質(zhì)的吸附床再生進(jìn)行均壓、順?lè)?、逆放、吹掃等過(guò)程，使吸附劑得以再生，再充壓吸附。上述過(guò)程是在一套程序控制指揮下，自動(dòng)地、周而復(fù)始地進(jìn)行。凈化后工業(yè)氫純度99.99%，送至渣油加氫裝置、系統(tǒng)氫氣管網(wǎng)、實(shí)華溶劑油廠、航煤加氫裝置等用氫地方。吸附劑再生時(shí)得到的尾氣，經(jīng)脫附氣緩沖罐V2021作為轉(zhuǎn)化爐作燃料氣。6.6 鍋爐給水及產(chǎn)汽局部(1)給水除氧局部自裝置外總管來(lái)的無(wú)鹽水直接經(jīng)過(guò)無(wú)鹽水泵的跨線或首先進(jìn)入無(wú)鹽水罐V2021，然后經(jīng)無(wú)鹽水泵P2004A、P2004B升壓送至無(wú)鹽水預(yù)熱器E2004，與來(lái)自低變氣第二分水罐的低變氣換熱，從換熱器出來(lái)的無(wú)鹽水與從外系統(tǒng)進(jìn)來(lái)的凝結(jié)水6.8t/h混合一并進(jìn)入除氧器V2021、V2021。除氧用的蒸汽一局部來(lái)自蒸汽擴(kuò)容器V2021的二次蒸