10.0mt-a常減壓裝置的設(shè)計(jì)與運(yùn)行

1、10.0Mt/a常減壓裝置的設(shè)計(jì)與運(yùn)行,大連石化分公司,鄒本澤 劉文喜,一 大連1000萬(wàn)噸/年含硫技改項(xiàng)目簡(jiǎn)介二 10.0Mt/a常減壓裝置構(gòu)成三 10.0Mt/a常減壓裝置原料及性質(zhì)四 10.0Mt/a常減壓裝置采用的新技術(shù)五 裝置的運(yùn)行與標(biāo)定情況,一 大連1000萬(wàn)噸/年含硫技改項(xiàng)目簡(jiǎn)介,建設(shè)的有利條件大連石化有利的地理位置,原油通過(guò)管道輸送,產(chǎn)品海陸出廠,進(jìn)出便利,營(yíng)運(yùn)成本較低集團(tuán)公司全力支持,地方政府積

2、極配合,為該項(xiàng)目創(chuàng)造了良好的建設(shè)條件和資金保障大連石化公用工程和輔助設(shè)施能力寬裕,稍加改造和補(bǔ)充及可滿足2000萬(wàn)噸/年項(xiàng)目的需要大連石化加工含硫技改工程前期準(zhǔn)備充分,一 大連1000萬(wàn)噸/年含硫技改項(xiàng)目簡(jiǎn)介,項(xiàng)目構(gòu)成1000×104t/a常減壓聯(lián)合裝置600×104t/a煤柴油加氫裝置220×104t/a連續(xù)重整裝置360×104t/a加氫裂化裝置300×104t/a渣

3、油加氫裝置20×104nm3/h制氫裝置27×104t/a硫磺回收裝置,一 大連1000萬(wàn)噸/年含硫技改項(xiàng)目簡(jiǎn)介,采用專(zhuān)利技術(shù)荷蘭shell1000×104t/a常減壓420×104t/a輕烴回收380×104t/a石腦油加氫400×104t/a柴油加氫200×104t/a煤油加氫,一 大連1000萬(wàn)噸/年含硫技改項(xiàng)目簡(jiǎn)介,采用專(zhuān)利技術(shù)美國(guó)UOP

4、220×104t/a連續(xù)重整360×104t/a加氫裂化美國(guó)CHEVRON300×104t/a渣油加氫丹麥TOPSOE20×104nm3/h制氫意大利KTI27×104t/a硫磺回收,一 大連1000萬(wàn)噸/年含硫技改項(xiàng)目簡(jiǎn)介,項(xiàng)目進(jìn)展情況整個(gè)項(xiàng)目2005年開(kāi)始建設(shè),第一套常減壓聯(lián)合裝置當(dāng)年11月份中交,2006年3月一次開(kāi)工成功.220萬(wàn)噸/年連續(xù)重整,600萬(wàn)噸/

5、年煤柴油加氫今年11月份中交.6套裝置的開(kāi)工從2008年的3月開(kāi)始,年底結(jié)束.,一 大連1000萬(wàn)噸/年含硫技改項(xiàng)目簡(jiǎn)介,一 大連1000萬(wàn)噸/年含硫技改項(xiàng)目簡(jiǎn)介,二 10.0Mt/a常減壓聯(lián)合裝置構(gòu)成,1000×104t/a常壓+630×104t/a減壓420×104t/a輕烴回收380×104t/a石腦油加氫3×150×104kcal/h溴化鋰制冷,二 10.0

6、Mt/a常減壓聯(lián)合裝置構(gòu)成,三 10.0Mt/a常減壓聯(lián)合裝置原料性質(zhì),四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)理念主要有四個(gè)要點(diǎn)： 1、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火和實(shí)時(shí)爐膛監(jiān)測(cè)。通過(guò)設(shè)置電子打火系統(tǒng)、離子火焰檢測(cè)器以及火焰監(jiān)視探頭，配合加熱爐監(jiān)控及安全管理程序（BMS）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火和爐膛實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)理念主要有四個(gè)要點(diǎn)： 2、依靠精確核算的數(shù)據(jù)為本質(zhì)安全提供科學(xué)的依據(jù) 如：要求

7、在吹掃時(shí)間內(nèi)累計(jì)的吹掃空氣量大于5倍的加熱爐容積，因此現(xiàn)場(chǎng)核定安全吹掃時(shí)間為6分鐘，這樣就能確保加熱爐爐膛內(nèi)可燃?xì)怏w含量符合要求，防止點(diǎn)火時(shí)發(fā)生閃爆事故。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)理念主要有四個(gè)要點(diǎn)： 2、依靠精確核算的數(shù)據(jù)為本質(zhì)安全提供科學(xué)的依據(jù) 如：現(xiàn)場(chǎng)核定長(zhǎng)明燈的點(diǎn)火時(shí)間為10秒，主燃料氣點(diǎn)火時(shí)間為5秒，燃料油的點(diǎn)火時(shí)間為15秒，這樣能確保點(diǎn)火失敗時(shí)，不會(huì)造成爐膛內(nèi)有大量燃料氣積聚。,四 常減壓聯(lián)

8、合裝置新技術(shù)應(yīng)用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)理念主要有四個(gè)要點(diǎn)： 2、依靠精確核算的數(shù)據(jù)為本質(zhì)安全提供科學(xué)的依據(jù) 如：點(diǎn)火成功以后，為保證點(diǎn)火器管線燃料氣壓力平穩(wěn)，要經(jīng)過(guò)60 秒以后，才可以對(duì)其它燃燒器進(jìn)行點(diǎn)火操作，以免點(diǎn)火過(guò)快造成燃料氣壓降過(guò)大，導(dǎo)致長(zhǎng)明燈熄火。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)理念主要有四個(gè)要點(diǎn)： 3、建立嚴(yán)格的點(diǎn)火程序和邏輯聯(lián)鎖。 如：如爐膛吹掃程序和自動(dòng)點(diǎn)火程序，都是預(yù)先設(shè)定初始安全檢

9、測(cè)條件，在此基礎(chǔ)上，每一個(gè)步驟都必須滿足各自的前提條件后方可執(zhí)行，如果條件未達(dá)到，BMS系統(tǒng)不允許進(jìn)行下一步操作；同時(shí)操作過(guò)程中一旦檢測(cè)到前提條件被打破，系統(tǒng)馬上終止操作，并返回到上一步的安全狀態(tài)。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)理念主要有四個(gè)要點(diǎn)： 3、建立嚴(yán)格的點(diǎn)火程序和邏輯聯(lián)鎖。 如：為了避免供風(fēng)不足時(shí)加熱爐冒黑煙，設(shè)置了燃燒空氣流量聯(lián)鎖及空燃比聯(lián)鎖；為了防止燃料因壓力波動(dòng)造成加熱爐燃燒器熄火，設(shè)計(jì)了燃

10、料壓力低低，高高聯(lián)鎖等。特別是為了保證本質(zhì)安全，要求加熱爐始終處于強(qiáng)制通風(fēng)狀態(tài)，并設(shè)置了鼓風(fēng)機(jī)停聯(lián)鎖停爐的強(qiáng)制動(dòng)作程序。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)理念主要有四個(gè)要點(diǎn)： 4、設(shè)置一大一小兩個(gè)主燃料氣流量控制閥 如：在第一個(gè)主火嘴點(diǎn)火時(shí)，大控制閥關(guān)閉，小控制閥處于最小機(jī)械限位，即最小燃燒狀態(tài)。同時(shí)，一大一小兩個(gè)流量控制閥的冗余設(shè)計(jì)，還可以在安全聯(lián)鎖動(dòng)作時(shí)發(fā)揮作用。為了避免裝置頻繁聯(lián)鎖停爐，許多聯(lián)鎖在動(dòng)作時(shí)，

11、最初都是切換到最小燃燒狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上，聯(lián)鎖邏輯再根據(jù)實(shí)際情況判斷是否需要進(jìn)行停爐保護(hù)。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,加熱爐BMS系統(tǒng)： 在1000萬(wàn)噸/年蒸餾聯(lián)合裝置的設(shè)計(jì)中，我們引進(jìn)應(yīng)用的這套加熱爐燃燒監(jiān)控及安全管理系統(tǒng)，通過(guò)在開(kāi)工過(guò)程中的反復(fù)調(diào)試應(yīng)用，使我們進(jìn)一步的理解了殼牌在本質(zhì)安全設(shè)計(jì)上的理念，同時(shí)它也幫助我們有效提高了工作效率和安全保障。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,減壓深拔技術(shù)減壓采用Shell HVU減壓深拔專(zhuān)利

12、技術(shù)，設(shè)計(jì)工況下減壓渣油的實(shí)沸點(diǎn)切割溫度可達(dá)575℃，提高蠟油收率。Shell HVU減壓深拔技術(shù)主要有以下特點(diǎn):1. 較高的減壓拔出率，減壓渣油切割點(diǎn)可達(dá)到575℃，相對(duì)國(guó)內(nèi)常規(guī)的減壓拔出率，可提高5%左右的蠟油收率。2. 各中段回流取熱段采用空塔噴淋取熱技術(shù)，大大降低了全塔壓降。3. 較高的加熱爐出口溫度和較低的轉(zhuǎn)油線溫降，減壓爐出口溫度為408℃，減壓塔汽化段的溫度為384℃。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,減壓深拔技術(shù)

13、4. 在減一線和減二線之間設(shè)置柴油分餾段，減一線可以生產(chǎn)柴油，提高柴油收率。5. 洗滌油由泵抽出后送入減壓爐入口循環(huán)，以保證減壓塔最下一條側(cè)線的質(zhì)量能夠滿足下游加氫裂化的要求，同時(shí)又能提高減壓拔出率，以獲得更高的蠟油收率。6. 改進(jìn)優(yōu)化減壓爐和減壓爐轉(zhuǎn)油線的設(shè)計(jì)，在減壓深拔情況下，減壓爐的不燒焦連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期可達(dá)5年。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,先進(jìn)的控制手段 專(zhuān)利商在設(shè)計(jì)中采用較多先進(jìn)的控制手段，

14、其中包括塔的壓力補(bǔ)償溫度控制、加熱爐支路平衡控制、加熱爐總出口溫度與空燃比控制、中段循環(huán)取熱控制、塔的靈敏板溫度控制以及電脫鹽沖洗循環(huán)邏輯控制等，更好的保證了操作及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。對(duì)常壓、減壓和輕烴回收一起進(jìn)行熱整合，優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò),四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,初餾塔提壓操作，采用無(wú)壓縮機(jī)回收液化氣。抑制原油及初底油在換熱器中汽化。 為保證裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行，減輕油品在換熱器中的結(jié)垢，在原油進(jìn)初餾塔前設(shè)置了調(diào)節(jié)閥以抑制原油出現(xiàn)汽化。

15、蒸發(fā)塔前加蒸汽加熱器為穩(wěn)定原油進(jìn)初餾塔的溫度，進(jìn)而穩(wěn)定初餾塔的操作，在原油進(jìn)初餾塔前設(shè)置蒸汽加熱器，以補(bǔ)償換熱網(wǎng)絡(luò)的溫度變化，并可縮短單元開(kāi)工時(shí)間。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,常壓塔不設(shè)置冷回流設(shè)置頂循環(huán)回流,一中及二中段回流,塔頂不設(shè)置冷回流。為提高換熱效果，中段回流采用小溫差、大流量的方式 常壓二線設(shè)置干燥塔控制柴油的含水量不大于80 ppm (wt)，以滿足柴油加氫裝置對(duì)原料的要求。常壓塔底強(qiáng)化汽提效果常壓塔底采用

16、內(nèi)縮徑,以強(qiáng)化塔底汽提效果,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術(shù)應(yīng)用,熱量整合對(duì)常壓、減壓和輕烴回收一起進(jìn)行熱整合，優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)換熱器設(shè)置旁路控制為優(yōu)化穩(wěn)定換熱網(wǎng)絡(luò)，增加換熱網(wǎng)絡(luò)的彈性，對(duì)重沸器、原油加熱器、中段回流換熱器以及部分原油換熱器的熱流側(cè)設(shè)置控制旁路,裝置能力裝置設(shè)計(jì)加工能力1000萬(wàn)噸/年,設(shè)計(jì)彈性50%～100% 2006年7月14日裝置采用卡賓達(dá)原油進(jìn)行了標(biāo)定 ,原油的日煉量為28000噸，常壓?jiǎn)卧庸つ?80×1

17、04t/a; 06年的5月24－26日進(jìn)行過(guò)標(biāo)定，48小時(shí)加工原油57671噸，日加工量28835噸，裝置年加工能力1009×104t/a(年開(kāi)工8400小時(shí)計(jì)) 減壓系統(tǒng)由于缺少外來(lái)的常壓渣油,加工能力的上限暫無(wú)法標(biāo)定;通過(guò)日常操作,在設(shè)計(jì)負(fù)荷下限可以平穩(wěn)運(yùn)行,產(chǎn)品質(zhì)量滿足要求.,五 常減壓聯(lián)合裝置運(yùn)行與標(biāo)定,五 常減壓聯(lián)合裝置運(yùn)行與標(biāo)定,產(chǎn)品和收率文章中比較設(shè)計(jì)與標(biāo)定的各側(cè)線產(chǎn)品收率情況,可以看到兩者之間存在一定的差

18、別,主要原因在于原油的差別;目前狀態(tài)下很難操作條件文章中同樣列出了設(shè)計(jì)和標(biāo)定的操作條件,同樣由于原油的差別,兩者之間存在不同的差別;表現(xiàn)在常壓部分由于加工原油比設(shè)計(jì)原油重，初餾塔的進(jìn)料溫度高于設(shè)計(jì)值。塔頂壓力低于設(shè)計(jì)值。塔底汽提量比設(shè)計(jì)值小；石腦油收率低，蒸頂壓力也低于設(shè)計(jì)值.,五 常減壓聯(lián)合裝置運(yùn)行與標(biāo)定,高速電脫鹽脫鹽不充分會(huì)增加塔頂和換熱器及加熱爐結(jié)垢和腐蝕,為了保護(hù)下游渣油加氫催化劑,對(duì)減壓渣油中的鈉化合物的要求更加嚴(yán)格,

19、所以高效脫鹽是必須的,因此采用兩級(jí)高速電脫鹽.自動(dòng)反沖洗邏輯系統(tǒng),根據(jù)實(shí)際狀況調(diào)整沖洗的頻次和持續(xù)時(shí)間,有效的解決了脫鹽罐底部沉積物對(duì)脫鹽效果的負(fù)面影響.通過(guò)標(biāo)定和裝置的長(zhǎng)期運(yùn)行效果來(lái)看,高速電脫鹽運(yùn)行平穩(wěn),效果很好,脫后鹽穩(wěn)定的控制在2.5mg/L.,五 常減壓聯(lián)合裝置運(yùn)行與標(biāo)定,減頂抽真空系統(tǒng)減頂真空度是減壓深拔的關(guān)鍵,在設(shè)計(jì)方面當(dāng)初考慮正常運(yùn)行方式選擇兩級(jí)蒸汽噴射+水環(huán)泵;備用條件為三級(jí)蒸汽噴射泵.標(biāo)定期間采用備用形式的三

20、級(jí)蒸汽泵,減頂真空度98.6Kpa(塔頂殘壓 27 mba )06年10月份，減壓系統(tǒng)啟用兩級(jí)蒸汽噴射＋水環(huán)泵抽空方案，運(yùn)行效果相當(dāng)理想，減頂真空度可以穩(wěn)定的保持在，塔頂殘壓10mmhg，(13mba),好于工藝包要求的16mba。,五 常減壓聯(lián)合裝置運(yùn)行與標(biāo)定,裝置能耗標(biāo)定裝置能耗600.17MJ/t(14.33千克標(biāo)油/噸)本裝置與國(guó)內(nèi)常減壓裝置在設(shè)計(jì)上有所不同，在進(jìn)料行形式上考慮了200噸/時(shí)的常壓渣油，減壓系統(tǒng)的設(shè)置并非僅

21、配套于常壓系統(tǒng)。所以在計(jì)算能耗方面與同類(lèi)型裝置存在差異。單純針對(duì)裝置的原油量，沒(méi)有外來(lái)常壓渣油設(shè)計(jì)能耗14.32千克標(biāo)油/噸；考慮外來(lái)常壓渣油設(shè)計(jì)能耗15.59千克標(biāo)油/噸.,五 常減壓聯(lián)合裝置運(yùn)行與標(biāo)定,裝置能耗裝置能耗與國(guó)內(nèi)常減壓裝置11千克標(biāo)油/噸左右能耗相比略高；主要原因：1,裝置的配置和進(jìn)料不同，減壓系統(tǒng)除滿足自身的常壓需求外，還考慮了200噸/時(shí)的外來(lái)常壓渣油，使得減壓系統(tǒng)能力達(dá)到630萬(wàn)噸/年。2,拔出率不同3,設(shè)

22、計(jì)工況減壓深拔切割點(diǎn)為575℃;減壓爐出口溫度408℃。如果減壓爐出口溫度降為國(guó)內(nèi)普遍的397℃，裝置能耗可降低1.22千克標(biāo)油/噸。,五 常減壓聯(lián)合裝置運(yùn)行與標(biāo)定,裝置能耗4,產(chǎn)品出裝置壓力高。針對(duì)大連石化罐區(qū)及過(guò)渡期的實(shí)際條件，產(chǎn)品的出裝置壓力較常規(guī)高0.4MPa,增加能耗0.12千克標(biāo)油/噸。 扣除上述方面因素，裝置能耗為11.44千克標(biāo)油/噸，處于國(guó)內(nèi)大型燃料型常減壓裝置先進(jìn)水平。由于過(guò)渡期的原因，裝置之間的熱聯(lián)合尚為發(fā)揮