極品推薦120頁－山東某石化公司年產100萬噸延遲焦化裝置建設項目可行性研究報告（優(yōu)秀甲級資質可研報告）.doc

-1. 總論1.1項目概論1.1.1項目名稱年產100萬噸延遲焦化裝置建設項目1.1.2項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(lián)系人：張某地址：某某經濟開發(fā)區(qū)1.2.1項目承擔單位概況省略。1.2項目背景及投資意義1.2.1項目背景現在營口地區(qū)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(fā)為公司今后的發(fā)展打下良好基礎。山東某石化公司為擺脫營口地區(qū)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36-1、中海32-6俄羅斯m100燃料油），規(guī)劃新建一套100104t/a延遲焦化裝置。并充分利用、挖掘公司老區(qū)現有的生產裝置功能和公司老區(qū)現有的輔助工程、公用工程系統(tǒng)、消防設施、通訊設施、衛(wèi)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。1.2.2工程范圍及投資意義山東某石化公司現已擁有一套15104t/a的常減壓蒸餾裝置，2104t/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100104t/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(yè)的穩(wěn)定和發(fā)展有重要的意義。1.3經濟分析指標表1-1經濟分析指標表序號名 稱單 位數量或指標備 注一建設規(guī)模1100104t/a延遲焦化裝置萬t/a10023000噸硫磺回收裝置t/a30003制氫裝置t/a50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/a15.802凝析油萬t/a2.03燃料油萬t/a42.54蠟油萬t/a6.25石油焦萬t/a26.5三公用工程用量1水m3/h7252電kw35463蒸汽t/h5.75四占地面積m2 300000五建筑面積m23000六運輸量1運入量t1002運出量t100七新增定員人500八項目投資數據1報批項目總投資萬元751571.1建設投資萬元658571.2鋪底流動資金萬元9300九經濟效益數值及指標1銷售收入萬元313933.95年平均值2利潤總額萬元17702.32年平均值3總成本萬元290756.05年平均值4投資利潤率%18.285投資利稅率23.936投資回收期年6.917盈虧平衡點%24.871.4建設期 建設期2年。1.5公用工程 公用工程、罐區(qū)與200萬t/a重交通道路瀝青配套使用。-第一節(jié)100104t/a延遲焦化裝置2.1項目范圍本項目的設計范圍為100104t/a延遲焦化裝置一套。100104t/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。2.2研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100104t/a延遲焦化裝置，并充分利用、挖掘公司老區(qū)現有的生產裝置功能和公司老區(qū)現有的輔助工程、公用工程系統(tǒng)、消防設施、通訊設施、衛(wèi)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(fā)展中求生存。裝置物料平衡情況見下表：序號物料名稱收率wt%產量104t/a一原料1重油、m100燃料油1001002小計100100二產品1凝析油2.052.052干 氣6.956.953溶劑油15.8015.804鍋爐燃料油42.5042.505蠟 油6.206.206焦 炭25.525.57小 計100100公用工程消耗情況見下表：序號物料名稱收率wt%產量104t/a1新鮮水2t/h2循環(huán)水725 t/h3軟化水1.5 t/h4脫氧水15.0 t/h5電3958kw61.35mpa蒸汽0 t/h消耗與產出平衡7燃料氣3312m3/h8凈化風330 m3/h9非凈化風270 m3/h2.3原料和產品的市場分析2.3.1 原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?？咳f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(qū)重油的供應充足，可以滿足新建裝置對重油的需要。中海36-1、32-6原油的供給能力較大，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100104t/a延遲焦化裝置的原料為地產重油（遼河、中海36-1、中海32-6、俄羅斯m100燃料油）是穩(wěn)定的合理的。2.3.2 產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(fā)展計劃以及長遠發(fā)展目標，國民經濟持續(xù)發(fā)展，對能源的需求仍將穩(wěn)步增長?？紤]到gdp增長、人口增長和人民生活質量改善、城市化率提高、技術進步、環(huán)境保護、石油投源潛力、替代能源的開發(fā)和利用等諸多因素的發(fā)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：2.3.2.1 溶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7.8%，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(yè)的發(fā)展對2010年的溶劑油需求量為4420104t。2.3.2.2鍋爐燃料油鍋爐燃料油主要用于交通（公路、鐵路、水運）、農業(yè)、漁業(yè)和工業(yè)、陶瓷業(yè)、電力部門。近幾年，我國農用柴油車蓬勃發(fā)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(jié)能和環(huán)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wto后，政府對國內汽車行業(yè)的保持逐步取消，私人轎車將有較快的發(fā)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(yè)、電力、陶瓷等各行業(yè)發(fā)展對2010年柴油的需求量為9210104t。2.3.2.3 蠟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(yōu)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（lpg）等是催化裂化裝置的最佳原料有較大需求。2.3.2.4 石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(wěn)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(yè)用焦、有色鋁行業(yè)用焦、燃料市場行業(yè)用焦和水泥行業(yè)用焦四類。冶金碳素行業(yè)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(yè)需求對象為高硫焦即3#焦。隨著環(huán)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。2.4工藝裝置2.4.1工藝技術選擇2.4.1.1 原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/cm31.0698運動粘度80mm2/s3648100mm2/s821.3閃點（開口）178殘?zhí)縨%13.9水分m%2.73酸值mgkoh/g12.8凝點32灰份m%0.16cm%86.50hm%10.86s%0.38nm%0.58族組分飽和烴-m%芳烴-m%膠質m%23.5瀝青質m%3.8蠟含量m%1.76金屬nimg/kg99.7vmg/kg1.7vamg/kg14.5almg/kg4.9femg/kg51.2cumg/kg0.2camg/kg356餾程初餾點2635%32310%36130%46050%530(46.5%)2.4.1.2 加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?zhí)家约盀r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d201.00410.92200.96980.96530.94240.9717餾程，全餾程500500500500500康氏殘?zhí)?，（重?3.927.213.9017.5013.3014.0硫，%（重）0.380.171.950.761.180.37運動粘度mm2/s803648.54/100821.29104.5861.7958.5256.6549.9重金屬含量ppmv1.80.12.21.27.01.5vi94.87.2461.4210.383fe99.7/36.8占原油，%（重）42.947.138.732.339.8根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0.99g/cm3、含硫0.42%（m/m）、含氮、0.62%（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h2s組分，考慮到環(huán)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。2.4.1.3產品收率物料名稱收率wt%產量104t/a備 注凝析油2.052.05干 氣6.956.95溶劑油15.8015.80鍋爐燃料油42.5042.50蠟 油6.206.20石油焦26.526.5小 計93932.4.1.4 產品性質溶劑油、鍋爐燃料油項 目單位溶劑油燃料油蠟油密度（20）g/cm30.74900.88611.0281凝點/-1618實際膠質mg/100ml18478/cm%85.1686.2788.69hm%13.8111.959.03sm%0.200.310.42nm%34018080.62閃點/95204溴價gbr/100ml49.022.6/酸度mgkoh/100ml14.921.70.2殘?zhí)縨%0.510.62餾程ip4821431310%8123235530%1102543695014930239990%169334431ep185355/2.5 工藝技術方案2.5.1 焦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(huán)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(huán)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0.160.18mpa（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(jié)的主要是循環(huán)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(huán)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(huán)比為0.81.0。本設計對不同的循五比分別計算了焦炭塔的直徑，當循環(huán)比大于0.9時，特別是循環(huán)比為1.0時，焦炭塔的直徑采用8400，但焦炭塔的高度略有增加。大循環(huán)比操作產品分布好，但設備投資大，能耗高。低循環(huán)比操作產品分布差，但設備投資少，能耗低。本設計針對循環(huán)比為0.8和0.92對應焦炭塔8400和8800的對比如下。不同循環(huán)比下的產品分布對比數據項目循環(huán)比0.92循環(huán)比0.8收率比0.92104t/a收率/wt%104t/a富氣9.389.389.09.0溶劑油16.7216.7215.815.8燃料油43.1743.1742.542.5蠟油3.923.926.26.2石油焦26.826.826.526.5合計100100100100由上表可見循環(huán)比由0.92降低到0.8蠟油增加2.27104t/a，溶劑油減少0.92104t/a，燃料油減少0.67104t/a。但總液收提高0.68%。不同循環(huán)比下的設備對比數據項目循環(huán)比0.91.0規(guī)格重量及說明規(guī)格重量及說明焦炭塔880023000247t/臺840024500235t/臺放空塔40003021195t/臺40001700085t/臺高壓水泵p=30.5mpap=28.5mpa高壓膠管p=42mpap=32mpa除焦控制閥p=42mpap=32mpa四通閥dn250dn250電動球閥dn250氣動閘閥dn3008800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(jié)省給1000萬元投資。綜合產品分布和設備投資的比較結果，操作的循環(huán)比建設在0.80.9之間操作，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。2.6 工藝技術特點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nox火嘴，以減少環(huán)境污染。b、分餾塔底油部分換熱，控制塔底油溫度穩(wěn)定。c、采用循環(huán)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(yōu)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(huán)的技術調節(jié)循環(huán)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(huán)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(tǒng)、加熱爐進料量和爐膛溫度檢測與燃料氣控制的“本安型”聯(lián)鎖控制。i、焦炭塔采用雙塔單井架水式除焦方式，節(jié)省約20%的鋼材。j、焦炭塔水力除焦系統(tǒng)采用先進的plc安全自保聯(lián)鎖系統(tǒng)。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(huán)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(huán)境污染。n、急冷油采用中段回流油，減少大油氣管線的結焦。2.7主要操作條件項 目單位數 值備 注焦炭塔頂壓力mpa(g)0.170.18循環(huán)比r0.80.9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mpa（g）0.11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3402.8 工藝流程2.8.1 延遲焦化部分延遲焦化原料進入裝置界區(qū)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(qū)，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(huán)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(huán)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(huán)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(fā)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(xù)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(tǒng)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(xù)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?？刂祈敳繗庀鄿囟?80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(tǒng)。本部分相關的工藝流程見附圖說明。2.8.2 壓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1.3mpa，然后經富氣冷卻器，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c5組份，吸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。2.9自控水平2.9.1概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(tǒng)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(tǒng)將采用具有國際先進水平的分散型控制系統(tǒng)dcs，利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(xù)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dcs進行指示。dcs具有顯示全面、直觀、控制可靠、優(yōu)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(wěn)、長周期、滿負荷和高質量的運行，為裝置的先進控制、優(yōu)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(chuàng)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(lián)鎖保護系統(tǒng)，能夠保證延遲焦化加熱爐的安全。安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)安全等級符合tuv和ak6級。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(lián)鎖系統(tǒng)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。2.9.2 主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(lián)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(jiān)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(jiān)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o2含量進行監(jiān)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dcs上指示報警。2.9.3 主要儀表選型2.9.3.1 dcs控制系統(tǒng)dcs控制系統(tǒng)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(lián)鎖保護系統(tǒng)安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)硬件配置soe站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(lián)鎖保護系統(tǒng)i/o點數配置安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)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dcs控制系統(tǒng)i/o點數配置dcs控制系統(tǒng)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2.9.3.2現場儀表溫度儀表、壓力儀表、流量儀表、液位儀表、就地液位分析儀表、調節(jié)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。2.9.3.4控制室本次設計設置一個控制室，共兩層，每一層面積為2715（m）,下層分別設有控制室、機柜室、工程師室、ups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。2.9.3.5 儀表供電儀表用電由一套380vac 50hz 30kw不間斷電源為dcs、聯(lián)鎖保護系統(tǒng)及其它儀表供電，另一套為24vdc冗余電源，容量為3kw，為需24vdc外供電的儀表供電。2.9.3.6儀表供風。儀表供風采用凈化風，其壓力0.5mpa，用風量為150m3/h。2.9.3.7主要儀表清單內 容數 量備 注分散型控制系統(tǒng)（dcs）1套安全聯(lián)鎖系統(tǒng)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(jié)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(zhí)行機械20套自立式調節(jié)閥20套asco電磁閥38套可燃氣體濃度報警器16臺h2s濃度報警器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(tǒng)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3.主要設備選擇3.1加熱爐部分本裝置加熱爐采用國內先進技術。由于循環(huán)比在0.80.9之間，所以加熱爐負荷較大，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(tǒng)。3.2延遲焦化爐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(huán)烷酸含量較高的重油，為此其對流爐管的材質選用astm a213 tp316l。c、輻射段采用雙面輻射，爐管的材質擬選用astm a335 p9。每管程分別設備多個管壁熱電偶，以監(jiān)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no型扁平焰氣體燃燒器。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bqj型輕質澆注料。3.3煙氣余熱回收系統(tǒng)a、為回收高溫煙氣的余熱，采用一套余熱回收系統(tǒng)，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(jié)省操作費用。c、加熱爐系統(tǒng)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(lián)鎖控制，事故狀態(tài)時或報警、或緊急停車，保證裝置的安全操作。3.4機械部分3.4.1概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(tǒng)。設計中本著既滿足生產要求又節(jié)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8.4m，單位生焦量每日達到766t。為了滿足生產和儲焦的要求，儲焦池容積暫按1000m3考慮；另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?？紤]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(lián)合底座、潤滑油系統(tǒng)、儀表控制系統(tǒng)、中間氣體冷卻器、中間氣液分離器和其他輔助設備等。3.4.2主要設備序號內 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(tǒng)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3.4.3設備部分3.4.3.1焦炭塔焦炭塔2臺，直徑8400mm，塔體材料采用15crmor。此材料已在上海石化8400mm焦炭塔上首次運用，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1%，環(huán)烷酸在高溫下腐蝕性很小，可不選用不銹鋼復合格。3.5.3.2延遲焦化分餾塔分餾塔是延遲焦化產品分離的關鍵設備，分餾塔采用4200/4400mm塔徑，塔內設31層條形浮閥，8層換熱擋板。塔體材質為20r+316l復合板，塔內件材質采用316l。3.4.3.2設備防腐延遲焦化裝置所煉重油為低凝環(huán)烷酸油，酸值高達12.8mgkoh/g，會對設備產生高酸腐蝕環(huán)烷酸為有機酸，腐蝕能力受溫度影響。220以下環(huán)烷酸不發(fā)生腐蝕，以后隨溫度上升腐蝕逐漸增加，在270-280腐蝕最大，溫度再提高腐蝕又下降。到350附近腐蝕又急驟增加，400以上就沒有腐蝕了。此時，渣油中環(huán)烷酸基本氣化完畢，氣流中酸性物濃度下降。針對本裝置的腐蝕情況，現對設備防腐進行說明。a、塔類焦炭塔：由于操作溫度在440-488之間，環(huán)烷酸腐蝕性很小，可不選用不銹鋼復合板，僅按疲勞容器選用15crmor。延遲焦化分餾塔：由于操作溫度在115-420之間，覆蓋兩個環(huán)烷酸腐蝕劇烈的區(qū)域，因此必須選用不銹鋼復合板，殼體材質為16mnr+316l，塔內件材質全部采用316l。接觸冷卻塔：由于操作溫度在370-420之間，環(huán)烷酸腐蝕性較小，可不選用不銹鋼復合板，殼體采用碳鋼20r即可。b、容器容器材質全部采用碳鋼。c、冷換設備冷換設備中的中回原料油換熱器和蠟油原料油換熱器殼體、管箱采用16mnr+316l，其他設備采用碳鋼，并根據需要在殼程和/或管程采用防腐涂料或滲鋁措施。d、空冷器空冷器中的分餾塔頂回流冷卻器管入口插入厚0.7mm，l=250mm鈦套管。3.4.4裝置設備表裝置設備表見下表所示。工藝設備表（塔、容器、反應器類）序號編號名 稱數量(臺)材質金屬重量（kg）操作介質操作條件規(guī)格及內部結構保溫（備注）總重合金鋼重溫度（）壓力（mpa）(g)一塔類1c-1101/1-2焦炭塔215crmor2300002重油，焦炭油氣，水440/4480.18/0.25840024500（切）整體熱處理復合硅酸鹽保溫2c-1102延遲焦化分餾塔1231000重油，油氣蒸汽250/4200.13/0.204200440048500(切)31層條閥，8層換熱板，噴淋器復合硅酸鹽保溫其中復合板殼體16mnr+316l149000不銹鋼內件316l450003c-1103接觸冷卻塔120r112000油氣，蒸汽370/4200.12/0.25400017000(切)換熱檔板14層，有加熱盤管復合硅酸鹽保溫其中滲鋁內件q235-a（滲鋁）140004c-1201燃料吸收塔120r14466燃料油，溶劑油42/521.15/1.41400191401618層浮閥塔盤，整體熱處理巖棉保溫其中不銹鋼內件0cr18ni10ti20025c-1202延遲焦化126000干氣45/5022層浮閥巖棉保溫其中復合板殼體18000不銹鋼內件350023工藝設備表（塔、容器、反應器類）序號編號名 稱數量(臺)材質金屬重量（kg）操作介質操作條件規(guī)格及內部結構保溫（備注）總重合金鋼重溫度（）壓力（mpa）(g)6c-1203溶劑再生塔12700016200酸性氣，脫硫富溶劑122/1430.08/0.2180032740(10+3)28層浮閥塔盤巖棉保溫其中復合板殼體20r+0cal5400不銹鋼內件ocr18ni10ti二容器類1d-1101原料油緩沖罐120r29811重油180/2000.18/0.2532002624014（立）巖棉保溫2d-1102分餾塔頂氣液分離罐120r23200溶劑油，瓦斯40/600.05/0.238009500（臥）整體熱處理巖棉保溫3d-1104/1-2燃料氣分液罐220r20002瓦斯130/1550.45/0.651200444010(立)有加熱盤管巖棉保溫4d-1105封油罐1q235-b6666蠟油80/95常壓2200720814(臥)有加熱盤管巖棉保溫5d-1106接觸冷卻分離罐1q235-b17000蒸汽，瓦氣，水40/600.04/0.230008500（切）（臥）巖棉保溫6d-1108甩油罐120r12000重油350/3850.16/0.322008500（切）（臥）微孔硅酸鹽保溫7d-11093.5mpa蒸汽分水器115crmor4500蒸汽，水360/4203.5/3.814002400（切）（立）整體熱處理微孔硅酸鹽保溫8d-1110燒焦罐1q235-b883煙氣，水150/250常壓100032838（立）微孔硅酸鹽保溫-3.5消耗指標3.5.1延遲焦化部分序號名稱單位數值1循環(huán)水t/h2802軟化水t/h0.53脫氧水t/h15.04新鮮水t/h2.05電19966蒸汽p=3.5mpat/h2.4p=1.0mpat/h-9.257凝結水t/h-2.58氮氣m3/h609非凈化風m3/h24010燃料氣m3/h331211儀表風m3/h240注：表內數據均為連續(xù)值；3.5.2壓縮吸收脫硫部分序號名稱單位數值1循環(huán)水t/h4452電6000vkw1550380vkw352.43氮氣m3/h304凈化m3/h305非凈化m3/h606蒸汽t/h6.53.5.3裝置能耗序號項目能耗指標消耗量104kj/h一延遲焦化部分1新鮮水7536kj/t2t/h1.512循環(huán)水4187kj/t280t/h117.233軟化水10467kj/t1.5 t/h0.5234脫氧水385186kj/t15.0 t/h577.85電12560kj/t1996kw2506.9861.35mpa蒸汽3181968kj/t5.75 t/h1829.6371.35mpa蒸汽3181968kj/t(-15.0 t/h)(-4772.95)8燃料氣41868kj/t3312m3/h13866.689凈化風1675kj/t240m3/h40.2010非凈化風1256kj/t240m3/h30.14113.5mpa蒸汽3634384kj/t2.4 t/h872.25小計19842.9二壓縮吸收脫硫部分1循環(huán)水4187kj/t445 t/h186.322電12560kj/t1962.4kw2389.413凈化風1675kj/m360 m3/h10.054非凈化風1256 kj/m330 m3/h3.76851.35mpa蒸汽（消）3181968 kj/t6.5 t/h2068.3小計2589.551延遲焦化部分單位能耗104kj/t126.64104kcal/t30.252壓縮吸收脫硫部分單位能耗104kj/t21.76104kcal/t5.203全裝置單位能耗104kj/t148.40104kcal/t35.453.5.4能耗分析如何節(jié)省燃料消耗、電消耗和蒸汽消耗成為延遲焦化節(jié)能的關鍵。3.5.4.1主要節(jié)能措施a、