- - 1. 總論 目概論 目名稱 年產 100 萬噸延遲焦化裝置建設項目 目承擔單位名稱及負責人 項目承擔單位： 山東某石化公司 法人代表：張某 項目負責人、聯系人：張某 地址：某某經濟開發區 目承擔單位概況 省略。 目背景 及 投資意義 目背景 現在營口地區和周邊所擁有的油品加工單位較多，但各油品加工單位的加工能力較少、加工技術簡單、產品指標與市場要求有一定的 差距。 因此其副產品及公司現有市場的開發為公司今后的發展打下良好基礎。 山東某石化公司 為擺脫營口地區油品加工 單位多，市場競爭激烈的現狀，依據公司臨近 大營 鐵路和盤海營高速公路及南鄰鲅魚圈 港 的便利的條件，擬通過外部采購渣油、重油（遼河、中海36海 32100燃料油） ，規劃新建一套 100 104t/充分利用、挖掘公司老區現有的生產裝置功能和公司老區現有的輔助工程、公用工程系統、消防設施、通訊設施、衛生設施等能力和潛力，使其在最小的資金投入情況下獲得最大的經濟效益。 - - 程范圍及 投資意義 山東某石化公司 現已擁有一套 15 104t/a 的常減壓蒸餾裝置， 2 104t/a 的罐儲能力和 配套的油品裝卸設施。公司在現有設施的基礎上通過增建一套 100 104t/a 延遲焦化裝置 、 3000 噸硫磺回收裝置 、 制氫、 焦化 加氫 等配套附屬設施 ，將使該公司在市場競爭中增加抗風險能力，并且新建裝置所產生的經濟效益可以成為 山東某石化公司 新的經濟增長點，對企業的穩定和發展有重要的意義。 濟分析指標 表 1濟分析指標表 序號 名 稱 單 位 數量或指標 備 注 一 建設規模 1 100 104t/a 延遲焦化裝置 萬 t/a 100 2 3000 噸硫磺回收裝置 t/a 3000 3 制氫裝置 t/a 50 溶劑油加氫裝置 燃料油加氫裝置 二 產品方案 1 溶劑油 萬 t/a 2 凝析油 萬 t/a 3 燃料油 萬 t/a - - 序號 名 稱 單 位 數量或指標 備 注 4 蠟油 萬 t/a 5 石油焦 萬 t/a 三 公用工程用量 1 水 m3/h 725 2 電 546 3 蒸汽 t/h 四 占地面積 300000 五 建筑面積 000 六 運輸量 1 運入量 t 100 2 運出量 t 100 七 新增定員 人 500 八 項目投資數據 1 報批 項目 總 投資 萬元 75157 設 投資 萬元 65857 底 流動資金 萬元 9300 九 經濟效益數值及指標 1 銷售收入 萬元 平均值 2 利潤總額 萬元 平均值 3 總成本 萬元 平均值 4 投資利潤率 % - - 序號 名 稱 單 位 數量或指標 備 注 5 投資利稅率 6 投資回收期 年 7 盈虧 平衡點 % 設期 建設期 2年。 用工程 公用工程、罐區與 200 萬 t/a 重交通道路瀝青配套使用。 - - 第一節 100 104t/a 延遲焦化裝置 目范圍 本 項目的設計范圍 為 100 104t/a 延遲焦化裝置一套。 100 104t/a 延遲焦化裝置所需要配套的儲運設施、供水、供電、供汽、供風等公用工程條件以及火炬設施和消防設施等，由公司在現有的條件情況下，通過另立擴能改造項目進行調整和完善等手段來滿足要求。 究結果 本項目是 山東某石化公司 現有的儲運工程、 公用工程和基礎設施的基礎上，通過建設 100 104t/a 延遲焦化裝置，并充分利用、挖掘公司老區現有的生產裝置功能和公司老區現有的輔助工程、公用工程系統、消防設施、通訊設施、衛生設施等能力和潛力，可提高 山東某石化公司 的市場競爭能力，在發展中求生存。 裝置物料平衡情況見下表： 序號 物料名稱 收率 產量 104t/a 一 原料 1 重油、 料油 100 100 2 小計 100 100 二 產品 1 凝 析 油 - 2 干 氣 溶 劑 油 鍋爐燃料 油 蠟 油 焦 炭 小 計 100 100 公用工程消耗情況見下表： 序號 物料名稱 收率 產量 104t/a 1 新鮮水 2t/h 2 循環水 725 t/h 3 軟化水 1.5 t/h 4 脫氧水 15.0 t/h 5 電 39586 汽 0 t/h 消耗與產出平衡 7 燃料氣 3312m3/h 8 凈化風 330 m3/h 9 非凈化風 270 m3/h 料和產品的市場分析 料市場分析 山東某石化公司 地處東北，原料資源充足且國家的 大營 鐵路直至 公司院內。沈 大 高速、盤海營高速公路依廠而過， 公司依遼河主航道承建萬噸級油碼頭，可停靠萬噸級油船。 因此， 山東某- - 石化公司 具有便利的運輸條件和油品裝卸條件，可以保障外購原料能夠以較低的成本進入公司。 根據近幾年對遼河 油田 的 重油 市場跟蹤分析得出，營口地區重 油的供應充足，可以滿足新建裝置對 重 油的需要。 中海 3632油的供給能力較大，其相關的 重 油市場供 給較為寬松，也完全可以作為延遲焦化裝置的原料。 因此， 山東某石化公司 100 104t/a 延遲焦化裝置的原料為地產 重 油（遼河、中海 36海 32羅斯 料油 ）是穩定的合理的。 品市場分析 我國政府已制定 “十 一 五”期間國民經濟和社會發展計劃以及長遠發展目標，國民經濟持續發展，對能源的需求仍將穩步增長。考慮到 長、人口增長和人民生活質量改善、城市化率提高、技術進步、環境保護、石油投源潛力、替代能源的開發和利用等諸多因素的發展和相互制約，預計未來 10 年石油產品在一次能源消費構 成中的比例將保持目前水平或略有提高。 通過部門調查法的油品終端消費用消費用途預測需求量如下： 劑 油 溶劑 油的終端消費主要用作 各種石油化工添加劑、調和劑。據有關部門的預測，“十 一 五”期間，我國 用量 年均增長率為 預計未來 10 年保有量仍將以 10%速率增長。根據 我國化工 行業- - 的發展對 2010 年的 溶劑 油需求量為 4420 104t。 爐燃料 油 鍋爐燃料 油主要用于交通（公路、鐵路、水運）、農業、漁業和 工業、陶瓷業、 電力部門。近幾年，我國農用柴油車蓬勃發展，極大地影響著我國成品油的消 費結構，對 燃料 油的需求遠大于對 柴 油的需求。預計未來的 10 年我國 燃料 油消費比例基本保持 2： 1 左右。在 燃料 油需求量的預測中，還有一些不確定的因素，如隨著農民的收入增加，部分農用車的使用者可能轉向汽車或摩托車；出于節能和環保的要求，國家對油耗多、尾氣排放不達標的農用車嚴格限制；加入 ，政府對國內汽車行業的保持逐步取消，私人轎車將有較快的發展，使汽油消費增幅加大，而 燃料 油消費增幅相對減緩。根據 農業、電力、陶瓷等各 行業發展對 2010 年柴油的需求量為 9210 104t。 油 延遲焦化蠟油是石油二 次加工裝置一催化裂化裝置的優良原料之一，催化裂化裝置將使低附加值的蠟油轉化為高附加值的液化氣（ 等是催化裂化裝置的最佳原料有較大需求。 油焦 隨著我國近年來石油焦的產量不斷提高，國內對石油焦需求的穩定增加，近幾年石油焦的出口量不斷增加。石油焦按其含硫量和灰分等主要指標分為 3 級和 6 級等。石油焦主要用途為冶金碳素行業用焦、有色鋁行業用焦、燃料市場行業用焦和水泥行業- - 用焦四類。冶金碳素行業對石油焦質量的要求較高，一般以 1#焦為首選原料， 2#焦次之。有色鋁即 3#焦為主， 2#焦為輔。水泥行業需求 對象為高硫焦即 3#焦。隨著環保要求的提高，國際上對燃料焦的硫含量也在不斷降低，以防止硫對大氣的污染。 藝裝置 藝技術選擇 料性質 本裝置的原料為外采 重 油，擬定的 重 油性質見下表： 項 目 單位 性質 備注 密度（ 20） g/運動粘度 80 s 3648 100 s 閃點（開口） 178 殘炭 m% 水分 m% 酸值 g 凝點 32 灰份 m% C m% H m% S % N M% - - 族組分 飽和烴 - m% 芳烴 - m% 膠質 m% 瀝青質 m% 蠟含量 m% 金屬 Ni mg/V mg/Va mg/Al mg/Fe mg/Cu mg/Ca mg/56 餾程 初餾點 263 5% 323 10% 361 30% 460 50% 530( 工方案選擇 從擬定的 重 油性質數據可看出，該 重 油密度大、粘度高、金- - 屬鎳、殘碳以及瀝青質等含得很高。其性質已類似國內所產一般原油的減壓 重 油。列表比較如下： 擬定 重 油 大慶減壓 重 油 勝利減壓 重 油 任丘減壓 重 油 中原減壓 重 油 遼河減壓 重 油 相對密度 程， 全餾程 500 500 500 500 500 康氏殘碳，（重） ， %（重） 動粘度s 80 / / / / 100 金屬含量 i 6 3 / / / 原油， %（重） 據國內采用 重 油延遲焦化加工工藝的同類裝置運行數據和生產經驗看，本工程推薦采用延遲焦化方案。延遲焦化方案是一種投資較少，工藝成熟的重油輕質化加工工藝。 重 油延遲焦化所產油 品 經加氫后，可做成品 燃料 油高傲組- - 分。延遲焦化蠟油 20的密度 硫 m/m）、含氮、 m/m），可作為 山東某石化公司 催化裝置的原料。 延遲焦化干氣中含有較高的 分，考慮到環保要求，在加工流程中考慮了處 理延遲焦化干氣的氣體脫硫及硫磺加收裝置。 由于本方案延遲焦化所產石油焦為低硫焦，且數量不大，可以考慮出售，如果一時打不開市場，也可作燃料摻入煤中供附近的熱電廠使用。 品收率 物料名稱 收率 產量 104t/a 備 注 凝 析 油 干 氣 溶劑 油 鍋爐燃料 油 蠟 油 石油 焦 小 計 93 93 品性質 溶劑 油、 鍋 爐燃料 油 項 目 單位 溶劑油 燃料油 蠟油 密度（ 20） g/ - 凝點 / 8 實際膠質 008 478 / C m% m% m% m% 340 1808 點 / 95 204 溴價 00 酸度 00炭 m% 程 48 214 313 10% 81 232 355 30% 110 254 369 50% 132 277 385 70% 149 302 399 90% 169 334 431 185 355 / 藝技術方案 炭塔直徑的選擇 焦炭塔是延遲焦化裝置的關鍵設備之一。焦炭塔的大小主要取決于裝置的處理能力、原料性質、操作循環比、操作溫度及壓- - 力、生焦時間等。在原料性質、加工能力確定 后，通常根據循環比、操作壓力、生焦時間來確定焦炭塔的尺寸。延遲焦化裝置的操作壓力一般是確定在 g） ,低壓操作雖然可以提高液收，但裝置的投資會增加。生焦時間在國外普遍采用 1618小時，國內大都是 24 小時，本設計按國內水平仍采用 24 小時。由上可以看出，對焦炭塔尺寸的確定有調節的主要是循環比。根據 重 油的特點，由石油化工科學研究院試驗確定，該延遲焦化裝置的設計采用大循環比，其主要目的是減少質量較差只能作為燃料油的延遲焦化蠟油產率和防止彈丸焦的生產。 根據有關生產經驗，裝置的循環比為 設計對不同的循五比分別計算了焦炭塔的直徑，當循環比大于 ，特別是循環比為 ，焦炭塔的直徑采用 8400，但焦炭塔的高度略有增加。大循環比操作產品分布好，但設備投資大，能耗高。低循環比操作產品分布差，但設備投資少，能耗低。本設計針對循環比為 應焦炭塔 8400 和 8800 的對比如下。 不同循環比下的產品分布對比數據 項目 循環比 環比 104t/a 收率 / 104t/a 富氣 劑油 料 油 - 蠟油 油 焦 計 100 100 100 100 由上表可見循環比由 低到 油增加 04t/a， 溶劑 油減少 104t/a， 燃料 油減少 104t/a。但總液收提高 不同循環比下的設備對比數據 項目 格 重量及說明 規格 重量及說明 焦炭塔 880023000 247t/臺 840024500 235t/臺 放空塔 400030211 95t/臺 400017000 85t/臺 高壓水泵 P=P=高壓膠管 P=42P=32除焦控制閥 P=42P=32四通閥 電動球閥 氣動閘閥 - - 8800 焦炭塔國內使用經驗較少，相應的材料、水力除焦機械設備還未國產化，使用引進率較高。 8400 焦炭 塔國內使用經驗較多，相應的材料水力除焦機械設備基本已實現車產化，相對可節省給 1000 萬元投資。 綜合產品分布和設備投資的比較結果，間操作，焦炭塔采用 8400 直徑，設備投資少，燃料消耗也減少約 3000t/a，可以作到適時投入、適時產出。 藝技術特點 a、采用一爐二塔的工藝路線。加熱爐采用國內技術先進的雙幅射室多火嘴臥管立式爐，并采用雙面輻射、多點注汽、雙向燒焦等技術。加熱爐的爐效率可達 90%。加熱爐火嘴采用扁平焰、低 嘴，以減少環境污染。 b、分餾塔底油部分 換熱，控制塔底油溫度穩定。 c、采用循環油汽液相錯流接觸洗滌技術，以減少蠟油焦粉夾帶。 d、采用高效的條型浮閥塔板，提高塔分餾的彈性，使之更適合優化分餾塔的操作工況。設 燃料 油、中段、蠟油和原料 重 油的換熱，盡可能的利用分餾塔的地剩熱來加熱原料，提高熱利用率。同時由于原料和 燃料 油、中段、蠟油均有換熱，便于分餾塔取熱比例的調整和換后 重 油溫度的控制。在工藝流程設計中，采用分餾塔內直接換熱和餾份油外循環的技術調節循環比。 e、采用一段塔式油吸收的密閉放空技術，減少焦炭塔吹汽- - 對環境的污染，以及污油的回用。 f、設焦炭塔 的注消泡劑設施，降低泡沫層高度減少焦粉夾帶。為準確檢測焦炭塔的焦炭及泡沫層高度，設置中子料位計，準確確定注入消泡劑的時間。 g、焦炭塔采用無堵焦閥暖塔工藝流程，縮短了焦炭塔的油氣預熱時間，避免了堵焦閥時預熱甩油拿不凈，切換四通閥引起突沸問題。 h、加熱爐采用空氣預熱器預熱空氣，提高爐子的熱效率。設加熱爐的余熱回收系統、加熱爐進料量和爐膛溫度檢測與燃料氣控制的“本安型”聯鎖控制。 i、焦炭塔采用雙塔單井架水式除焦方式，節省約 20%的鋼材。 j、焦炭塔水力除焦系統采用先進的 全自保聯鎖系統。該技術可以有效 實現水力除焦工作的順利進行和安全操作。 k、延遲焦化富氣采用壓縮一級吸收脫硫的工藝技術方案，減少富氣中輕烴的夾帶，以利于脫硫的安全操作。 l、冷焦水處理部分采用罐式隔油分離、旋流離心分離罐和密閉冷卻的工藝技術，減少占地和環境污染。 m、切焦水處理部分采用高速離心分離、過濾、罐式貯存等技術，減少占地和環境污染。 n、急冷油采用中段回流油，減少大油氣管線的結焦。 要操作條件 - - 項 目 單位 數 值 備 注 焦炭塔頂壓力 g) 循環比 R 焦炭塔塔頂 溫度 440450 焦炭塔塔底溫度 488495 油氣入分餾塔溫度 415420 原料進裝置溫度 95 加熱爐輻射出口溫度 496500 分餾塔頂壓力 g） 塔頂溫度 115 頂循抽出溫度 148 燃料 油抽出溫度 235 中段抽出溫度 295 蠟油抽出溫度 340 藝流程 遲焦化部分 延遲焦化原料進入裝置界區后，首先經過頂循原料油換熱器、 燃料 油換熱器分別與頂循油、 燃 料 油換熱至 130左右，通過電脫鹽罐脫鹽脫水后，然后與延遲焦化柴油換熱，入原料油緩沖罐，原料由原料泵抽出，先后經原料中段回流換熱器、蠟油原- - 料油換熱器后進入分餾塔下段換熱區，在此與來自焦炭塔的熱油氣（ 415）接觸換熱，原料油中蠟油以上重餾份與熱油氣（ 415）中的被冷凝的循環油一起流入塔底，用加熱爐進料泵抽出打入加熱爐的對流段，流經輻射段被快速升溫到 500，然后經四通閥入焦炭塔底部。在換熱段上部設噴淋設施，使上升油氣與噴淋油錯向流動洗滌，以除去焦粉。 循環油和原料油中輕蠟油以上餾份，在焦炭塔內由于高溫長停 留時間，產生裂解、縮合等一系列反應，最后生成富氣、 溶劑油餾份、 燃料 油餾份、蠟油等液體產品和石油焦。焦炭結聚在塔內。高溫油氣經 燃料 油餾份急冷后，流入分餾塔換熱板下。 從焦炭塔頂流出的熱油氣入分餾塔換熱段，與原料油直接換熱后，冷出的循環油落入塔底，其余大量油氣升經五層換熱板及噴淋油錯向流動洗滌后進入集油箱以上分餾段。從下往上分餾出蠟油、 燃料 油餾份、 溶劑 油餾份和富氣。 分餾塔蠟油集油箱的蠟油由蠟油泵抽出，經蠟油原料換熱器，換熱后分成二股物流：一股返向分餾塔作集油箱上回流，另一股先后流經蠟油蒸汽發生器、蠟油脫氧水換 熱器、蠟油軟化水換熱器。其余又經后冷器冷到 80送出裝置，蠟油集油箱下用240或 340熱回流。 中流回流從 11 層板抽出，由中段回流泵壓送后，經中段回流換熱器，換熱后返回 14 層板作回流。 燃料 油餾份從第 17 層板由柴油泵抽出，先后經 燃料 油原料- - 油換熱器，再生塔底重沸器，又經 燃料 油富吸收油換熱器，再經燃料 油后冷器冷到 55后分為二股；一部分為 燃料 油餾份出裝置去加氫裝置進行后續加工，另一部分經吸收 燃料 油冷卻器冷到40，經 燃料 油吸收泵打入 燃料 油吸收塔作為干氣吸收劑用。自燃料 油吸收塔底返回的富吸收 燃料 油經與 燃料 油換 熱后，作為分餾塔 燃料 油回流。 為了保證來自系統的脫硫燃料氣入加熱爐火嘴前不帶凝液，燃料氣先與分餾塔頂回流經換熱器換熱，經與燃料氣換熱或旁路后的頂回流由頂回流泵壓送到頂回流空冷器冷卻到 60返回到第 31層，控制塔頂溫度。 塔頂油氣經塔頂空冷器，后冷器冷卻到 40流入分餾塔頂油氣分離罐， 溶劑 油餾份可由泵送出裝置進行后續加工。延遲焦化富氣經壓縮機入口分液罐后進入富氣壓縮機。 焦炭塔吹汽、冷焦產生的大量高溫蒸汽及少量油氣進入接觸冷卻塔，從頂部打入蠟油餾份，洗滌下油氣中的 燃料 油餾份。塔底重油用泵抽出，送經水箱冷卻器冷 卻后，一部分作為重油段頂回流。控制頂部氣相溫度 180左右，另一部分在液面控制下送出裝置或回煉。重油段頂油氣及大量蒸汽直接進入空冷器。重油段增設重沸脫水器，回用裝置及 焦化 廠污油。 當來自焦炭塔的氣相溫度低時，頂部水蒸汽及少量輕烴經空冷器、后冷器冷到 40進入塔頂氣液分離罐，分出的污水由泵送入冷焦水池或作水洗段頂回流，并可送往酸性水汽提單元處- - 理。不凝氣排入瓦斯放火矩系統。 本部分相關的工藝流程見附圖說明。 縮吸收脫硫部分 自延遲焦化部分來的富氣經離心壓縮機升壓到 后經富氣冷卻器，冷 卻到 60后，又進入冷卻器，冷卻到 40進入富氣分液罐，分液后的氣體進入 燃料 油吸收塔經 燃料 油吸收，脫去 收塔頂流出干氣去氣體脫硫塔，塔 底 吸收 燃料 油在塔 底 液面控制下自壓返回分餾塔作回流。 脫硫后干氣作爐用燃料氣，多余氣體并入瓦斯管網。來自再生塔的貧液經貧液富液換熱器、貧液冷卻器冷卻到 40。流入溶劑貯罐，然后用脫硫貧液泵抽出壓送經貧液過濾器后進入脫硫塔，另一部分送往硫橫回收單元作脫硫溶劑。再生塔頂酸性氣經再生塔頂冷凝后氣液兩相流入再生塔頂回流罐分液，酸性氣經壓控去硫磺回收單元，酸性冷凝水作再生塔頂洗 滌回流用。再生塔底重沸器用 燃料 油加熱。 本部分相關的工藝流程見附圖說明。 控水平 述 本設計的主要內容包括延遲焦化部分、壓縮吸收部分、氣體脫硫部分、高壓水泵及水力除焦部分和冷、切焦水處理部分。由于介質具有易燃，易爆，易腐蝕等特點，因此對裝置的自動控制水平提出了很高的要求，不僅要求控制系統具有先進性，更應具- - 有安全性和可靠性。 為了滿足延遲焦化裝置對自動化的要求，自動控制系統將采用具有國際先進水平的分散型控制系統 用其生動的人機界面和豐富的控制運算功能，對確保裝置連續生產的工藝參數均集中在控制室進行控制、指示、記錄。對一些操作中變化較大，較重要工藝參數設有 超 限報警。所有轉動設備的啟停信號也均送至 行指示。 有顯示全面、直觀、控制可靠、優質，操作方便、準確，與根據延遲焦化裝置特點選用的一次儀表相配合，使全裝置能夠安全、平穩、長周期、滿負荷和高質量的運行，為裝置的先進控制、優化控制和信息管理建立基礎，并且為全廠實現計算機數據處理和生產管理創造條件。 延遲焦化加熱爐是裝置的核心設備，為延遲焦化加熱爐設置的安全聯鎖保護系統，能夠保證延遲焦化加熱爐的安全。安全聯鎖保護系統安全等級符合 。 對裝置進料、產品、蒸汽、水等經濟核算指標按不同要求設有流量累積指示。 壓縮機及高壓水泵的控制及聯鎖系統隨設置成套。 在可能泄漏而聚可燃氣體和有毒氣體的地方，設有可燃氣體濃度報警儀和有毒氣體濃度報警儀。 要控制方案 延遲焦化加熱爐出口溫度與燃料氣以及空氣組成雙交叉式比率控制。 - - 加熱爐輻射段入口設置流量控制，并設置低流量報警及聯鎖。 為防止爐管局部過熱而結焦燒壞爐管，部分爐管管壁設有鎧裝表面熱電偶檢測。 在焦炭塔上、中、下部位設置雙套料位監測，分別設置中子料位計和表面熱電偶，中 子料位計可直接顯示焦炭塔內的料位，表面熱電偶監測焦炭塔表面溫度可間接反映塔內料位的變化，以便及時采取措施，防止塔內料位過高。 加熱爐設氧化鋯分析儀，對加熱爐煙氣中的 量進行監測。 在所有測量介質為重油的塔和罐的液位一律設置雙套遠傳液位計，增加一次儀表的可靠性。 加熱爐注汽管設流量控制。 接觸冷卻塔頂溫度由回流量串級控制，塔底液位由污油外甩量控制。 設置必要的可燃氣體和有毒氣體報警器，并在 指示報警。 要儀表選型 制系統 制系統硬件配置 操作站 4臺 工程師站 1臺 - - 報警打印機 1臺 報表打印機 1臺 激光打印機 1臺 安全聯鎖保護系統 安全聯鎖保護系統硬件配置 1臺 工程師站 1臺 事故報警打印機 1臺 燈屏及按鈕操作臺 2臺 控制柜、端子柜按安全聯鎖保護系統 I/O 點數配置 安全聯鎖保護系統 I/O 點數 模擬量輸入 20 點 數字量輸入 60 點 數字量輸出 40 點 控制柜、端子柜、安全柵柜按 制系統 I/O 點數配置 制系統 I/O 點數 檢測回路 控制回路 模擬量輸入 196 點 模擬量輸入 112 點 熱電偶輸入 220 點 熱電偶輸入 36 點 脈沖量輸入 12 點 脈沖量輸入 176 點 數字量輸入 150 點 數字量輸入 20 點 場儀表 - - 溫度儀表 、 壓力儀表 、 流量儀表 、 液位儀表 、 就地液位 分析儀表、 調節閥 、安全柵。 加熱爐設置氧含量分析儀。 安全柵選用齊納式安全柵。 制室 本次設計設置一個控制室，共兩層，每一層面積為 27 15（ m） ,下層分別設有控制室、機柜室、工程師室、 及空調機室等，上層設置必要的辦公設施和控制室的其它輔助設施。 表供電 儀表用電 由一套 38000間斷電源為 鎖保護系統及其它儀表供電，另一套為 24余電源，容量為3需 24供電的儀表供電。 表供風。 儀表供風采用凈化風，其壓力 風量為 150m3/h。 要儀表清單 內 容 數 量 備 注 分散型控制系統（ 1 套 安全聯鎖系統 1 套 雙金屬溫度計 238 支 熱電偶 236 支 壓力表 312 支 壓力開關 14 臺 - - 玻璃板液位計 55 臺 浮筒、浮球淤位 變送器 10 臺 簡易雷達液位計 7 臺 質量流量計 6 臺 電磁流量計 2 臺 超聲波流量計 1 臺 熱導流量計 4 臺 孔板 118 套 變送器 278 臺 插入式氧化鋯分析儀 4 臺 單、雙座（籠式）調節閥 97 套 兩位式快速切斷閥 35 套 角閥 10 套 三角閥 5 套 蝶閥 11 套 氣動長行程執行機械 20 套 自立式調節閥 20 套 磁閥 38 套 可燃氣體濃度報警器 16 臺 度報警器 8 臺 儀表盤、柜 3 套 空氣過濾器減壓閥 172 - - 電 /氣轉換器 18 閥限位開關 16 自動灌隔離液系統 1 套 冗余 24V 直流電源箱 2 臺 電源分配器 3 臺 安全柵 700 臺 隔離器 20 臺 中子料位計 6 點 /套 氣動壓力變送器 2 臺 熱爐部分 本裝置加熱爐采用國內先進技術。由于循環比在 以加熱爐負荷較大，為滿足加熱爐輻射段高冷油流速、短停留時間及爐膛熱強度溫度分布的均勻性要求，要本裝置加熱爐擬采用一臺雙面輻射加熱爐。 本加熱爐部分包括一臺延遲焦化加熱爐和一套煙 氣余熱回收系統。 遲焦化爐 a、本爐采用水平管雙面輻射箱式爐爐型。 b、由于本裝置延遲焦化加熱爐進料為環烷酸含量較高的 重油，為此其對流爐管的材質選用 c、輻射段采用雙面輻射，爐管的材質擬選用 - - 管程分別設備多個管壁熱電偶，以監測正常操作或燒焦時的管壁溫度，以防澆壞爐管，增加加熱爐操作的安全性。 d、燃料器采用低 扁平焰氣體燃燒器。 e、為減少爐壁散熱損失，提高加熱爐熱效率，該爐輻射室側墻、端墻及爐頂均采用耐火纖維制品襯里結構，對流 室及煙囪襯里采用 輕質澆注料。 氣余熱回收系統 a、為回收高溫煙氣的余熱，采用一套余熱回收系統，采用熱管式空氣預熱器。換熱后的冷煙氣排入大氣；換熱后的熱空氣進入爐底風道供燃燒器燃燒使用。 b、通、引風機的電機采用變頻，以節省操作費用。 c、加熱爐系統的總體熱效率可達 90%。 d、對流出口煙氣溫度，通風機、引風機等各主要控制點均進行聯鎖控制，事故狀態時或報警、或緊急停車，保證裝置的安全操作。 械部分 述 本設計采用有井架水力除焦方式，配備二套水力除焦機械設備，并共用一套水力除 焦程序控制系統。設計中本著既滿足生產要求又節約投資的原則，采用國產設備。 水力除焦原理及過程簡述如下：由高壓水泵來的高壓水，經管線引至焦炭塔頂平臺操作室，再由四條支管分別引至井架中部- - 平臺，經高壓膠管、風動水龍頭、鉆桿，最后從水力鉆孔切焦器噴嘴噴出，射在焦炭塔內的焦層上，利用高壓水射流的軸心動壓力和總打擊力，使塔內焦層破碎、脫落，實現水力除焦。脫落的焦炭和水的混合物經斜溜槽流入儲焦池內，由抓斗吊車進行倒焦，以及將焦炭抓裝到火車或卡車上，運出裝置。由于本裝置處理的是渣油，焦炭塔直徑達到 位生焦量每日達 到 766t。為了滿足生產和儲焦的要求，儲焦池容積暫按 1000外為了滿足倒焦和裝車的特殊要求，設計中選用兩臺防爆橋式抓斗起重機。 另外，裝置中配置一臺富氣壓縮機組，用于將延遲焦化富氣升壓。考慮到全廠汽電平衡特殊要求，壓縮機采用防爆型高壓同步電機驅動。暫不用變頻調速控制。該機組主要包括：壓縮機主機、主電機、增速箱、聯合底座、潤滑油系統、儀表控制系統、中間氣體冷卻器、中間氣液分離器和其他輔助設備等。 要設備 序號 內 容 數量 1 電動液壓塔底蓋裝卸機 1臺 2 風動水龍頭 2臺 3 鉆機絞車 2臺 4 自動水力鉆孔切焦器 2臺 5 鉆桿 2根 6 固定滑輪組 2臺 - - 7 游動滑輪組 2臺 8 防爆電動四通閥 1個 9 防爆電梯 1臺 10 除焦水控制閥及水力除焦控制系統 1套 11 高壓膠管 2根 12 高壓除焦水泵 2臺 13 球型隔離閥 2臺 14 防爆型抓斗起重機 2臺 15 富氣壓縮機組 1套 備部分 炭塔 焦炭塔 2 臺，直徑 8400體材料采用 15材料已在上海石化 8400炭塔上首次運用，已運行 多年，并已通過專家技術鑒定。目前國內多家 焦化 廠采用此鋼板制造焦炭塔。根據原料含硫量 300 平均壓碎強度（ N/顆） 150 堆積密度（ ） 磨損率（ %） 92.0 c、 5B（加氫催化劑） 多觀 4 6 灰蘭色小球 壓碎強度（ N/顆） 120 堆積密度（ ） 比表面積（ m2/g） 180 1500mg/;投資低；操作費用低。低溫 藝主要有： 司的 藝等。 c、 接選擇氧化工藝 直接氧化工藝是將尾氣（或貧酸性氣）中的 接氧氣生成硫酸的方法。該工作特點是選擇了低溫下高活性催化劑，在此催化劑的作用下，尾氣中 工藝的優 缺點與低溫 藝和 i 藝； 藝； 司的 藝等。 三大類尾氣處理工藝的比較 名稱 低溫 原吸收 直接氧化 - - 基本原理 采用高活性催化劑，在低于硫露點溫度下進行 應，生成元素硫。 在催化劑作用下， 氣中的 元素硫還原為 2S。然后， 胺液吸收。 尾氣中的 總硫回收率 尾氣中硫化物含量投資費（相當于兩級常規 用操作費） 15000%40 低 % 15000%40 低 % 我國 硫回收生產起于 20 世紀 60 年代中期， 20 世紀 80 年代起，國內大部分 焦化 廠都建成了自己的硫回收裝置。但這些裝置規模小（ 1 104t/a 以下的占 80%）。大 部分裝置沒有尾氣處理部分，加上催化劑活性低，因此裝置硫回收率低（ 85%）左右）， 成環境污染加重。進入 20 世紀 90 年代后，加工進口高硫原油量的增加，加上環保立法日趨嚴格，特別是 保法規的強制性實施，給大型 焦化 廠，特別是給加工高硫原油的大型 焦化 廠帶來很大壓力。為了貫徹國家環保局下發的 保法規，沿海（江）加工高硫 重油的 焦化 廠先后從國外引進了一 大 批 回收先進技術 涵蓋 6 種工- - 藝技術 。 見下表： 國內引進裝置一覽表 序號 建廠地點 氣源 專利技術 裝置規模104t/a 回收率 % 投產日期 1 川東天然氣凈化廠 油田氣 980 2 川西北天然氣凈化廠 油田氣 990 3 鎮海煉化公司 煉廠氣 996 4 大連西太平洋石化公司 煉廠氣 997 5 鎮海煉化公司 煉廠氣 999 6 茂名石化公司 煉廠氣 *000 7 廣州石化總廠 煉廠氣 999 8 安慶石化總廠 煉廠氣 999 9 金陵石化公司 煉廠氣 000 - - 10 揚子石化公司 煉廠氣 990 11 上海金山石化公司 煉廠氣 995 另外，我國硫回收催化劑有了自己的合成氧化鋁催化劑系列，如齊魯石化公司研究究院開發的 列硫回收催化劑和四川石油管理局天然院開發的 統硫回收催化劑等。 藝技術方案的選擇 本裝置 規模為年產硫磺 3000t/a，在國內屬小型硫回收裝置。為滿足國家環保局制定的大氣污染物綜合排放標準要求，本可研推薦本裝置由制硫部分和尾氣處理部分兩部分組成。 硫部分 根據酸性氣中 度較高（ 50%），推薦采用改良 稱部分燃燒法）硫回收工藝，全部酸性氣進燃燒爐，按烴類完全燃燒且 1/3 的 成 流程設置為一段高溫硫回收加兩段低溫催化硫回收，該部分硫回收率為 93%水蒸汽，該蒸汽除自用外剩余部分送到全廠蒸汽管網，硫冷凝器產生 水蒸汽，該蒸汽全部用于本裝置設備和管線的保溫和伴熱。一轉和二轉入口過程氣升溫采用電加熱，與其它過程氣升溫方法相比，電加熱的特點是流程簡單，投資適中，調節靈活，操作彈性大，不影響總硫轉化率。 氣處理部分 - - 尾氣處理部分推薦采用還原吸收工藝。該工藝的特點是工藝成熟，它廣泛用于石油和天然氣工業；尾氣凈化度高，排往大氣的排放物中有害雜質的含量完全符合 1996 的要求。為達到加氫還原所需要的反應溫度， 氣要由三冷后的160升至 280在以往的工藝中通常采用加熱爐或氣 /氣換熱等措施，要珂研推薦電加熱器。電加熱的好處是控制簡單，處理介質單純，安全性好。 劑選擇 焦化 廠氣脫硫廣泛采用醇胺類液體脫硫劑。從 20 世紀 30 年代起主要應用單乙醇胺（ 二乙醇胺（ 到 50 年代的二異丙醇胺（ 80 年代開始使用甲基二乙醇胺（ 目前又普遍采用復配型 劑。從上述溶劑對 收的選擇性來看，從前到后逐漸升高。溶劑循環量和蒸汽消耗量則逐漸降低。鑒于尾氣處理部分吸收塔 進料氣中 2S 比值高，而吸收塔壓力低（接近常壓），為了節約投資和降低能耗，因此推薦采用復配型 劑。 料平衡 料平衡 項目 物料名稱 Kg/h T/d 104t/a 進料 酸性氣 413 氣 1156 料氣 20 計 1589 - 出料 硫磺 309 道氣 1050 性水 230 計 1589 主要技術指標 總硫回收率： 45mg/h 置工藝流程 來自延遲焦化裝置的酸性氣進酸性氣分液罐分液，凝液流入酸性液壓送罐，用 脫除凝液后的酸性氣進入主燃燒爐，按烴類完全燃燒且 1/3的 成 主燃燒爐內， 應式如下： 1/3 1/3+Q；2/3 1/+主燃燒爐廢熱鍋爐中，采用發生 程氣溫度降至 350進入第一硫冷凝器。 在第一硫冷凝器中，采用發生低壓水蒸汽（ 到回收反應余熱并降低過程氣溫度的雙重目的，降溫的目的是為了分出反應生成的無素硫，當過程氣溫度降至 160并分出元素硫后，為保證反應能正常進行，分出無素硫的過程氣進入第一在線加熱器。第一硫冷凝器分出的液硫進入硫封罐。過程氣在第一在線加熱器經電 加熱升溫至 240后進入一級轉化器，在催化劑的- - 作用下 應生成硫磺，反應式如下：23/2。反應后過程氣溫度上升到 316，出一級轉化器進入第二硫冷凝器。 在第二硫冷凝器中，采用發生低壓水蒸汽（ 到回收反應余熱并降低過程氣溫度的雙重目的，降溫的目的是為了分出反應生成的元素硫，當過程氣溫度降至 160并分出元素硫后，為保證反應能正常進行，分出元素硫的過程氣進入第二在線加熱器。第二硫冷凝器分液硫進入硫封罐。過程氣在第二在線加熱器加 熱升溫至 220進入二級轉化器，在催化劑的作用下 23/2。反應后過程氣溫度上升到 238出二級轉化器進入第三硫冷凝器。 在第三硫冷凝器中，采用發生低壓水蒸汽（ 到回收反應余熱降低過程氣溫度的雙重目的，降溫的目的是為了分出反應生成的無素硫，當過程氣溫度降至 160并分出元素