10.0mt-a常減壓裝置的設計與運行

1、10.0Mt/a常減壓裝置的設計與運行,大連石化分公司,鄒本澤 劉文喜,一 大連1000萬噸/年含硫技改項目簡介二 10.0Mt/a常減壓裝置構成三 10.0Mt/a常減壓裝置原料及性質四 10.0Mt/a常減壓裝置采用的新技術五 裝置的運行與標定情況,一 大連1000萬噸/年含硫技改項目簡介,建設的有利條件大連石化有利的地理位置,原油通過管道輸送,產(chǎn)品海陸出廠,進出便利,營運成本較低集團公司全力支持,地方政府積

2、極配合,為該項目創(chuàng)造了良好的建設條件和資金保障大連石化公用工程和輔助設施能力寬裕,稍加改造和補充及可滿足2000萬噸/年項目的需要大連石化加工含硫技改工程前期準備充分,一 大連1000萬噸/年含硫技改項目簡介,項目構成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1000萬噸/年含硫技改項目簡介,采用專利技術荷蘭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1000萬噸/年含硫技改項目簡介,采用專利技術美國UOP

4、220×104t/a連續(xù)重整360×104t/a加氫裂化美國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1000萬噸/年含硫技改項目簡介,項目進展情況整個項目2005年開始建設,第一套常減壓聯(lián)合裝置當年11月份中交,2006年3月一次開工成功.220萬噸/年連續(xù)重整,600萬噸/

5、年煤柴油加氫今年11月份中交.6套裝置的開工從2008年的3月開始,年底結束.,一 大連1000萬噸/年含硫技改項目簡介,一 大連1000萬噸/年含硫技改項目簡介,二 10.0Mt/a常減壓聯(lián)合裝置構成,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)合裝置構成,三 10.0Mt/a常減壓聯(lián)合裝置原料性質,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術應用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設計理念主要有四個要點： 1、實現(xiàn)自動點火和實時爐膛監(jiān)測。通過設置電子打火系統(tǒng)、離子火焰檢測器以及火焰監(jiān)視探頭，配合加熱爐監(jiān)控及安全管理程序（BMS）實現(xiàn)自動點火和爐膛實時監(jiān)測。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術應用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設計理念主要有四個要點： 2、依靠精確核算的數(shù)據(jù)為本質安全提供科學的依據(jù) 如：要求

7、在吹掃時間內(nèi)累計的吹掃空氣量大于5倍的加熱爐容積，因此現(xiàn)場核定安全吹掃時間為6分鐘，這樣就能確保加熱爐爐膛內(nèi)可燃氣體含量符合要求，防止點火時發(fā)生閃爆事故。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術應用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設計理念主要有四個要點： 2、依靠精確核算的數(shù)據(jù)為本質安全提供科學的依據(jù) 如：現(xiàn)場核定長明燈的點火時間為10秒，主燃料氣點火時間為5秒，燃料油的點火時間為15秒，這樣能確保點火失敗時，不會造成爐膛內(nèi)有大量燃料氣積聚。,四 常減壓聯(lián)

8、合裝置新技術應用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設計理念主要有四個要點： 2、依靠精確核算的數(shù)據(jù)為本質安全提供科學的依據(jù) 如：點火成功以后，為保證點火器管線燃料氣壓力平穩(wěn)，要經(jīng)過60 秒以后，才可以對其它燃燒器進行點火操作，以免點火過快造成燃料氣壓降過大，導致長明燈熄火。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術應用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設計理念主要有四個要點： 3、建立嚴格的點火程序和邏輯聯(lián)鎖。 如：如爐膛吹掃程序和自動點火程序，都是預先設定初始安全檢

9、測條件，在此基礎上，每一個步驟都必須滿足各自的前提條件后方可執(zhí)行，如果條件未達到，BMS系統(tǒng)不允許進行下一步操作；同時操作過程中一旦檢測到前提條件被打破，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)合裝置新技術應用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設計理念主要有四個要點： 3、建立嚴格的點火程序和邏輯聯(lián)鎖。 如：為了避免供風不足時加熱爐冒黑煙，設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造成加熱爐燃燒器熄火，設計了燃

10、料壓力低低，高高聯(lián)鎖等。特別是為了保證本質安全，要求加熱爐始終處于強制通風狀態(tài)，并設置了鼓風機停聯(lián)鎖停爐的強制動作程序。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術應用,加熱爐BMS系統(tǒng)，其設計理念主要有四個要點： 4、設置一大一小兩個主燃料氣流量控制閥 如：在第一個主火嘴點火時，大控制閥關閉，小控制閥處于最小機械限位，即最小燃燒狀態(tài)。同時，一大一小兩個流量控制閥的冗余設計，還可以在安全聯(lián)鎖動作時發(fā)揮作用。為了避免裝置頻繁聯(lián)鎖停爐，許多聯(lián)鎖在動作時，

11、最初都是切換到最小燃燒狀態(tài)，在此基礎上，聯(lián)鎖邏輯再根據(jù)實際情況判斷是否需要進行停爐保護。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術應用,加熱爐BMS系統(tǒng)： 在1000萬噸/年蒸餾聯(lián)合裝置的設計中，我們引進應用的這套加熱爐燃燒監(jiān)控及安全管理系統(tǒng)，通過在開工過程中的反復調(diào)試應用，使我們進一步的理解了殼牌在本質安全設計上的理念，同時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)合裝置新技術應用,減壓深拔技術減壓采用Shell HVU減壓深拔專利

12、技術，設計工況下減壓渣油的實沸點切割溫度可達575℃，提高蠟油收率。Shell HVU減壓深拔技術主要有以下特點:1. 較高的減壓拔出率，減壓渣油切割點可達到575℃，相對國內(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，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)合裝置新技術應用,減壓深拔技術

13、4. 在減一線和減二線之間設置柴油分餾段，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線的質量能夠滿足下游加氫裂化的要求，同時又能提高減壓拔出率，以獲得更高的蠟油收率。6. 改進優(yōu)化減壓爐和減壓爐轉油線的設計，在減壓深拔情況下，減壓爐的不燒焦連續(xù)運轉周期可達5年。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術應用,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術應用,先進的控制手段 專利商在設計中采用較多先進的控制手段，

14、其中包括塔的壓力補償溫度控制、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)品質量的穩(wěn)定。對常壓、減壓和輕烴回收一起進行熱整合，優(yōu)化換熱網(wǎng)絡,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術應用,初餾塔提壓操作，采用無壓縮機回收液化氣。抑制原油及初底油在換熱器中汽化。 為保證裝置的長周期運行，減輕油品在換熱器中的結垢，在原油進初餾塔前設置了調(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)定原油進初餾塔的溫度，進而穩(wěn)定初餾塔的操作，在原油進初餾塔前設置蒸汽加熱器，以補償換熱網(wǎng)絡的溫度變化，并可縮短單元開工時間。,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術應用,常壓塔不設置冷回流設置頂循環(huán)回流,一中及二中段回流,塔頂不設置冷回流。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原料的要求。常壓塔底強化汽提效果常壓塔底采用

16、內(nèi)縮徑,以強化塔底汽提效果,四 常減壓聯(lián)合裝置新技術應用,熱量整合對常壓、減壓和輕烴回收一起進行熱整合，優(yōu)化換熱網(wǎng)絡換熱器設置旁路控制為優(yōu)化穩(wěn)定換熱網(wǎng)絡，增加換熱網(wǎng)絡的彈性，對重沸器、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設置控制旁路,裝置能力裝置設計加工能力1000萬噸/年,設計彈性50%～100% 2006年7月14日裝置采用卡賓達原油進行了標定 ,原油的日煉量為28000噸，常壓單元加工能980×1

17、04t/a; 06年的5月24－26日進行過標定，48小時加工原油57671噸，日加工量28835噸，裝置年加工能力1009×104t/a(年開工8400小時計) 減壓系統(tǒng)由于缺少外來的常壓渣油,加工能力的上限暫無法標定;通過日常操作,在設計負荷下限可以平穩(wěn)運行,產(chǎn)品質量滿足要求.,五 常減壓聯(lián)合裝置運行與標定,五 常減壓聯(lián)合裝置運行與標定,產(chǎn)品和收率文章中比較設計與標定的各側線產(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計和標定的操作條件,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計原油重，初餾塔的進料溫度高于設計值。塔頂壓力低于設計值。塔底汽提量比設計值?。皇X油收率低，蒸頂壓力也低于設計值.,五 常減壓聯(lián)合裝置運行與標定,高速電脫鹽脫鹽不充分會增加塔頂和換熱器及加熱爐結垢和腐蝕,為了保護下游渣油加氫催化劑,對減壓渣油中的鈉化合物的要求更加嚴格,

19、所以高效脫鹽是必須的,因此采用兩級高速電脫鹽.自動反沖洗邏輯系統(tǒng),根據(jù)實際狀況調(diào)整沖洗的頻次和持續(xù)時間,有效的解決了脫鹽罐底部沉積物對脫鹽效果的負面影響.通過標定和裝置的長期運行效果來看,高速電脫鹽運行平穩(wěn),效果很好,脫后鹽穩(wěn)定的控制在2.5mg/L.,五 常減壓聯(lián)合裝置運行與標定,減頂抽真空系統(tǒng)減頂真空度是減壓深拔的關鍵,在設計方面當初考慮正常運行方式選擇兩級蒸汽噴射+水環(huán)泵;備用條件為三級蒸汽噴射泵.標定期間采用備用形式的三

20、級蒸汽泵,減頂真空度98.6Kpa(塔頂殘壓 27 mba )06年10月份，減壓系統(tǒng)啟用兩級蒸汽噴射＋水環(huán)泵抽空方案，運行效果相當理想，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)合裝置運行與標定,裝置能耗標定裝置能耗600.17MJ/t(14.33千克標油/噸)本裝置與國內(nèi)常減壓裝置在設計上有所不同，在進料行形式上考慮了200噸/時的常壓渣油，減壓系統(tǒng)的設置并非僅

21、配套于常壓系統(tǒng)。所以在計算能耗方面與同類型裝置存在差異。單純針對裝置的原油量，沒有外來常壓渣油設計能耗14.32千克標油/噸；考慮外來常壓渣油設計能耗15.59千克標油/噸.,五 常減壓聯(lián)合裝置運行與標定,裝置能耗裝置能耗與國內(nèi)常減壓裝置11千克標油/噸左右能耗相比略高；主要原因：1,裝置的配置和進料不同，減壓系統(tǒng)除滿足自身的常壓需求外，還考慮了200噸/時的外來常壓渣油，使得減壓系統(tǒng)能力達到630萬噸/年。2,拔出率不同3,設

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