輕油干氣制氫裝置操作規(guī)程

1、第一章 裝置概況第一節(jié) 裝置簡介一、設計原則 1、4000m3nh制氫以催化干氣為原料(備用原料為輕石腦油)，生產(chǎn)規(guī)模為4000m3nh 工業(yè)氫，年開工8400小時。 2、本裝置采用PSA凈化工藝流程，其中造氣單元采用先進的輕烴蒸汽轉(zhuǎn)化工藝路線；變壓吸附(PSA)單元采用成都華西化工研究所的專有技術(shù)。 3、認真貫徹國家關于環(huán)境保護和勞動保護的法規(guī)和要求。認真貫徹安全第一預防為主的指導思想。對生產(chǎn)中易燃易爆有毒有害物質(zhì)設置必要的防范措施。三廢排放要符合國家現(xiàn)行有關標準和法規(guī)。 4、裝置工藝過程控制采用集散型控制系統(tǒng)(DCS)，以提高裝置的運轉(zhuǎn)可靠性。 5、為節(jié)約外匯，主要設備和材料均立足于國內(nèi)供

2、貨。二、單元概況 l、單元概況 4000m3nh制氫與加氫精制組成加氫精制單元，該單元與催化裂化(含產(chǎn)品精制)等組成聯(lián)合裝置，共用中心控制室、變配電所及公用工程系統(tǒng)。 2、單元組成 原料氣凈化轉(zhuǎn)化中溫變換PSA工業(yè)氫 。 3、生產(chǎn)規(guī)模 裝置公稱規(guī)模為4000m3nh工業(yè)氫。年開工時數(shù)為8400小時。第二節(jié) 制氫裝置特點 本設計借鑒國內(nèi)外制氫裝置及大型合成氨裝置的設計和生產(chǎn)經(jīng)驗，采用我公司設計制氫裝置30多年的經(jīng)驗和成果，選用國內(nèi)研制成功的新型催化劑和先進的工藝流程及設備，顯著地降低生產(chǎn)成本和能耗，提高了裝置運轉(zhuǎn)的可靠性。 1、造氣部分 11、采用催化干氣作為裝置原料，提高了原料產(chǎn)氫率，降低了裝

3、置生產(chǎn)成本。備用原料為直餾組份的輕石腦油。 12、優(yōu)化裝置設計，合理選擇工藝參數(shù)，采用較高的轉(zhuǎn)化入口溫度(500)和出口溫度(840)，增加轉(zhuǎn)化深度，提高單位原料的產(chǎn)氫率，從而降低原料和燃料消耗；選用較低的水碳比(35)，進一步降低轉(zhuǎn)化爐的燃料消耗。 13、為解決原料氣中烯烴含量過高的問題，制氫部分增加變溫反應器(烯烴飽和)及導熱油管外循環(huán)取熱的工藝流程，不僅保證后面工序正常操作，而且采用導熱油作為取熱介質(zhì)，增加了原料溫度調(diào)節(jié)的靈活性。 .6、氧化鋅脫硫反應器設置兩臺，即可串聯(lián)又可并聯(lián)，可使氧化鋅的利用率達到100，并可實現(xiàn)不停工更換脫硫劑。 15、在原料氣的預熱方面，采用開工加熱爐和原料預熱

4、爐二合一的方案。不僅增加了原料預熱溫度調(diào)節(jié)的靈活性，又增加了中壓蒸汽的產(chǎn)量。 16、為了提高裝置的可靠性，確保裝置長周期安全運行，制氫裝置的催化劑選用國內(nèi)成熟可靠的催化劑。其中轉(zhuǎn)化催化劑選用齊魯化工研究院研制生產(chǎn)的新型轉(zhuǎn)化催化劑Z417Z418，其比表面積較大且可較大降低轉(zhuǎn)化爐的壓降。 17、一氧化碳變換部分采用中溫變換流程，不采用低溫變換流程；以降低裝置投資，簡化制氫流程，縮短開工時間。 18、采用三合一的產(chǎn)汽流程(即煙道氣、轉(zhuǎn)化氣、中變氣的產(chǎn)汽系統(tǒng)共用一臺汽水分離器)，簡化了余熱吸收流程，降低了裝置投資。 19、優(yōu)化換熱流程，合理利用余熱溫位，提高有效能效率。 利用轉(zhuǎn)化爐煙道氣高溫位余熱預

5、熱原料氣，利用煙道氣和轉(zhuǎn)化氣的高溫位余熱發(fā)生35MPa 中壓蒸汽。所產(chǎn)蒸汽一部分作為工藝用汽，多余部分外輸至全廠蒸汽管網(wǎng)。 利用中變氣高溫位余熱預熱鍋爐給水，以增加中壓蒸汽產(chǎn)量。 提高燃燒空氣預熱溫度(320)，降低轉(zhuǎn)化爐的燃料用量。 在維持合理傳熱溫差的前提下，降低排煙溫度，提高轉(zhuǎn)化爐、原料預熱爐的熱效率，以降低燃料消耗。 110、回收工藝冷凝水，減少脫鹽水量。 在中變氣冷卻過程中，產(chǎn)生大量的冷凝水。水中除含有微量C02、有機物外，金屬離子含量很低(005006ppm)。這部分酸性水如直接排放，將會污染環(huán)境或增加污水處理場負擔。國內(nèi)外對該部分酸性水的綜合治理均十分重視。近年來投產(chǎn)的制氫裝置，

6、都將這部分酸性水汽提脫除C02等雜質(zhì)后，再經(jīng)除氧作為鍋爐給水的補充水。本設計采用了這一先進成熟的回收技術(shù)，工藝冷凝水經(jīng)汽提后直接送至熱工系統(tǒng)的除氧器，除氧后作為鍋爐給水。這樣，既保護了環(huán)境，又減少了脫鹽水用量。 11 l、采用PSA凈化工藝技術(shù)，簡化了制氫裝置流程，提高了氫氣質(zhì)量，降低了裝置能耗。 11 2改進轉(zhuǎn)化爐結(jié)構(gòu)設計 (1)轉(zhuǎn)化爐采用頂部燒嘴供熱，對流段橫臥于地面的頂燒爐結(jié)構(gòu)。其特點如下： 熱效率高。在對流段尾部設置空氣預熱器，使燃燒空氣與煙道氣換熱后進入燒嘴助燃。這樣，一方面將煙道氣的低溫位熱能轉(zhuǎn)化為高溫位熱能，提高了火焰溫度，降低了燃料消耗；另一方面降低了排煙溫度，減少了排煙熱損火

7、，提高了熱效率。采用頂部燒嘴。由于采用頂部燒嘴，火焰向下與物流并流，更適合于轉(zhuǎn)化管內(nèi)反應的要求。 對流段設置于地面，便于安裝和檢修，同時又降低了汽包安裝高度。頂燒爐因火嘴集中、能量大、數(shù)量少，更適合于燃燒低熱值的PSA脫附氣。(2)轉(zhuǎn)化爐管采用下部支撐、上部彈簧吊掛的支撐方式。下部支撐是以上尾管吸收熱脹量，降低了設備造價；上部彈簧吊掛可改善爐管受力狀況，減輕爐管受熱不均而產(chǎn)生的彎曲，提高轉(zhuǎn)化爐操作的可靠性。 (3)由于該裝置規(guī)模較小，轉(zhuǎn)化爐下集合管的直徑較小，采用熱壁管(材質(zhì)為Cr20Ni32)較為經(jīng)濟合理。 ()采用新型燃燒器，對燃料的適應性強，既可單燒高壓瓦斯也可單燒低壓斯，還可以兩種瓦斯

8、混燒。 (5)選用新型耐火及保溫材料，減少散熱損失。 (6)為節(jié)約材料，減少對流段體積，提高傳熱效率，對流段采用翅片管及新型熱管空氣預熱器。 11 3、改進主要工藝設備結(jié)構(gòu) (1)反應器全部采用熱壁結(jié)構(gòu)。 (2)轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器采用臥式煙道式結(jié)構(gòu)，有利于降低設備造價，便于安裝與檢修。管程中心管出口處設調(diào)節(jié)機構(gòu)，用以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化氣出口溫度、管程入口處采用冷壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯耐高溫襯里。(3)采用高效離心分水器，提高分水效率，降低設備投資。 (4)熱回收部分換熱器采用U型管雙殼程換熱器，降低氣體換熱終溫，提高熱利用率。 11 4、提高自動控制水平。 (1)本設計采用集散型計算機控制系統(tǒng)(DCS)，以提高裝置

9、運轉(zhuǎn)的可靠性。 (2)增設連鎖自保系統(tǒng)，提高裝置安全運轉(zhuǎn)的可靠性。115、合理確定工程標準。 (1)、根據(jù)國內(nèi)同類裝置設計經(jīng)驗，合理選材。 (2)、管架及框架采用鋼結(jié)構(gòu)。 116、因地制宜優(yōu)化平面布置 本設計對裝置所處地理位置、地質(zhì)條件及現(xiàn)有公用工程設施等進行了充分考慮。在平面布置上，采用“同類設備相對集中的流程式”布置方式，并充分考慮設備的檢修和催化劑、吸附劑的裝卸場地以及設備的維修、消防、生產(chǎn)操作等所需通道，使工藝設備平面布置緊湊合理。 2 、PSA部分 21選用國內(nèi)先進的PSA凈化工藝，提高氫回收率。 22變壓吸附工藝過程采用DCS控制系統(tǒng)，具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作可靠的特點。并且具有事故狀態(tài)

10、下，能自動或手動由八床操作切換至七床、六床、五床操作的功能，因而大大地提高了裝置的可靠性。 23投資低。只有引進PSA裝置投資的7080。 第二章 工藝流程第一節(jié) 工藝流程簡述 1、原料氣壓縮部分 來自裝置外的催化干氣進入原料氣緩沖罐(V-4001)，經(jīng)原料氣壓縮機(C-4001A.B)升壓后進入原料預熱爐(-F4001)，預熱至260進入脫硫部分。 本裝置的備用原料為來自裝置外的輕石腦油，進入原料油緩沖罐(V-4016)，經(jīng)原料油泵升壓后與裝置外來的循環(huán)氫混合進入原料預熱爐(F-4001)，預熱至380進入脫硫部分。 2、脫硫部分 進入脫硫部分的原料氣，由于含有大量的烯烴，每l摩爾的烯烴飽和

11、將引起約23的溫升，根據(jù)烯烴的含量，原料氣分成兩部分，一部分進入變溫反應器(R-4004)，原料氣在催化劑作用下進行烯烴飽和反應，其間的反應熱由導熱油帶走，出變溫反應器的氣體約290左右，與另一部分走旁路原料氣體進入鈷鉬加氫反應器(R-4001)，在R-4001催化劑中主要發(fā)生的是走旁路部分原料氣體烯烴飽和反應和全部氣體的氫解反應，使有機硫轉(zhuǎn)化為硫化氫，有機氯轉(zhuǎn)化為氯化氫。旁路原料氣的數(shù)量視原料中烯烴含量而定，確保進入下游脫硫反應器的溫度控制在380左右。 鈷鉬加氫反應器的下部裝有脫氯劑，可將原料氣中的氯含量脫至O2ppm以下。加氫后的原料氣進入氧化鋅脫硫反應器(R-4002AB)。在此氧化鋅

12、與硫化氫發(fā)生脫硫反應。精制后的氣體中硫含量小于O2ppm，進入轉(zhuǎn)化部分。 3、轉(zhuǎn)化部分 精制后的原料氣在進入轉(zhuǎn)化爐(F4002)之前，按水碳比35與35Mpa水蒸汽混合，再經(jīng)轉(zhuǎn)化爐對流段(原料預熱段)預熱至500，由上集合管進入轉(zhuǎn)化爐輻射段。轉(zhuǎn)化爐管內(nèi)裝有轉(zhuǎn)化催化劑，在催化劑的作用下，原料氣與水蒸汽發(fā)生復雜的轉(zhuǎn)化反應。整個反應過程表現(xiàn)為強吸熱反應，反應所需的熱量由設在轉(zhuǎn)化爐頂部的氣體燃料燒嘴提供。出轉(zhuǎn)化爐的高溫轉(zhuǎn)化氣(出口溫度為840)經(jīng)轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器(E4001)發(fā)生中壓蒸汽后，溫度降至360380，進入中溫變換部分。 4中溫變換部分 由轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器(E4001)來的360380轉(zhuǎn)化氣

13、進入中溫變換反應器(R4003)，在催化劑的作用下發(fā)生變換反應，將變換氣CO含量降至3(干基)左右。中變氣經(jīng)鍋爐給水第二預熱器(E4002)預熱鍋爐給水、鍋爐給水第一預熱器(E4003)預熱鍋爐給水回收大部分的余熱后，再經(jīng)中變氣空冷器(A4001)及中變氣水冷卻器(E4005)降溫至40，并經(jīng)分水后進入PSA部分。 5 PSA部分 來自中溫變換部分的中變氣壓力2.5Mpa.(G)、溫度40，進入界區(qū)后，自塔底進入吸附塔T4101AH中正處于吸附工況的塔(始終同時有兩臺)，在其中多種吸附劑的依次選擇吸附下，一次性除去氫以外的幾乎所有雜質(zhì)，獲得純度大于999的產(chǎn)品氫氣，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)壓后送出界區(qū)

14、。 當吸附劑吸附飽和后，通過程控閥門切換至其他塔吸附，吸附飽和的塔則轉(zhuǎn)入再生過程，在再生過程中，吸附塔首先經(jīng)過連續(xù)四次均壓過程盡量回收塔內(nèi)死空間氫氣，然后通過順放步序?qū)⑹Ｓ嗟拇蟛糠謿錃夥湃腠樂艢夤?V4101,用作以后沖洗步序的沖洗氣源)，再通過逆放和沖洗兩個步序使被吸附雜質(zhì)解吸出來。逆放解吸氣緩沖罐(V4102)，沖洗解吸氣進入解吸氣緩沖罐(V4103)，然后經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)混合后穩(wěn)定地送往造氣工段，用作燃氣。 PSA部分的具體工作過程如下： (A塔為例敘述) 1)吸附過程 原料氣自塔低進入吸附塔A，在吸附壓力(25MpaG)下，選擇吸附所有雜質(zhì)，不被吸附的氫氣作為產(chǎn)品從塔頂排出。當吸附前沿(傳

15、質(zhì)區(qū)前沿)到達吸附劑預留段的下部時停止吸附。 2)一均降壓過程 吸附結(jié)束后，A塔停止進原料，然后通過程控閥與剛完成二均升壓步驟的D塔相連進行均壓，這時A塔空間內(nèi)的高壓氫氣就均進入D塔得以回收，直到兩塔的壓力基本相等時，結(jié)束一均降壓過程。 3)二均降壓過程 一均降壓過程結(jié)束后，A塔又通過程控閥與剛完成三均升壓步驟的E塔相連進行均壓，這時A塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入E塔，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基本相等時，結(jié)束二均降壓過程。 4)三均降壓過程 二均降壓過程結(jié)束后，A塔又通過程控閥與剛完成四均升壓步驟的F塔相連進行均壓，這時A塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入F塔，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基

16、本相等時，結(jié)束三均降壓過程。 5)四均降壓過程 三均降壓結(jié)束后，A塔又通過程控閥與剛完成沖洗再生的G塔相連進行均壓，這時A塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入G塔，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基本相等時，結(jié)束四均降壓過程。 6)順放過程 四均降壓過程結(jié)束后，A塔壓力已降至0524Mpa左右，這時A塔通過程控閥將塔內(nèi)剩余的部分氫氣放入順放氣罐(V4101)直到壓力降至022Mpa左右結(jié)束順放過程。 7）逆放過程 順放過程結(jié)束后，A塔壓力已降至022MpaG左右，這時，雜質(zhì)已開始從吸附劑中解吸出來，于是打開逆放程控閥，逆著吸附方向?qū)⑽剿毫抵?03MpaG左右。逆放出的解吸氣被送入解吸氣緩沖罐。 8

17、）沖洗過程逆著吸附方向，用順放氣罐中的氣體經(jīng)程控閥和調(diào)節(jié)閥對吸附塔進行沖洗。使被吸附組分從吸附劑中完全解吸出來。 9）四均升壓過程 沖洗過程結(jié)束后，A塔與剛完成三均降壓步驟的C塔相連進行均壓升壓，這時C塔空間內(nèi)的高壓氫氣就流入A塔被回收，同時A塔壓力得以上升，直到兩塔壓力基本相等。 10)三均升壓過程 四均升壓過程結(jié)束后，A塔與剛完成二均降壓步驟的D塔相連進行均升壓，這時D塔死空間內(nèi)的高壓氫就流入A塔被回收，同時A塔壓力得以上升，直到兩塔壓力基本相等。 11)二均升壓過程 三均升壓過程結(jié)束后，A塔與剛完成一均降壓步驟的E塔相連進行均壓升壓，回收E塔死空間內(nèi)的高壓氫氣，同時A塔壓力得以繼續(xù)上升，

18、直到兩塔壓力基本相等。 12)一均升壓過程 二均升壓過程結(jié)束后，A塔與剛完成吸附步驟的F塔相連進行均壓升壓回收H塔死空間內(nèi)的高壓氫氣，同時A塔壓力得以繼續(xù)上升，直到兩塔壓力基本相等。 13)產(chǎn)品氣升壓過程 經(jīng)連續(xù)四次均壓升壓過程后，A塔壓力已升至2.006MpaG左右，這時用產(chǎn)品氫對吸附塔進行最后的升壓，直到使其達到吸附壓力。 經(jīng)過以上步驟后，A塔的吸附劑得到了完全再生，同時又重新達到了吸附壓力，因而可以無擾動地轉(zhuǎn)入下一次吸附。 各吸附塔的工作過程與A塔均完全相同，只是在時間上互相錯開吸附時間一般8個塔交替吸附即可實現(xiàn)連續(xù)分離提純氫氣的目的。 6、工藝冷凝水回收系統(tǒng)在轉(zhuǎn)化爐前配入的工藝蒸汽，一

19、部分參與轉(zhuǎn)化、變換反應生成了H2、CO、C02，另外一部分則在熱交換過程中被冷凝，并在中變氣分水罐中被分離出來。中變氣第一分水罐(V4003)、中變氣第二分水罐(V4004)、中變氣第三分水罐(V4006)、中變氣第四分水罐(V4007)分離的工藝冷凝水，混合后進入酸性水汽提塔(T4001)頂部。工藝冷凝水經(jīng)汽提除去微量C02等雜質(zhì)后的凈化水由酸性水汽提塔底泵(P4003)送入熱工系統(tǒng)的除氧器，除氧后作為鍋爐給水回收利用，也可以送出裝置作為它用。 7、余熱回收及產(chǎn)汽系統(tǒng) 中壓產(chǎn)汽系統(tǒng) 來自單元外的中壓鍋爐給水經(jīng)過鍋爐給水第一預熱器(E4003)、第二預熱器(E4002)預熱至飽和溫度后進入中壓

20、汽水分離器(V4008)，飽和水通過自然循環(huán)方式經(jīng)轉(zhuǎn)化爐對流層的蒸發(fā)段及轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器(E4001)發(fā)生飽和蒸汽。該飽和蒸汽一部分供造氣單元自用，其余減壓至12Mpa送出裝置至12Mpa蒸汽管網(wǎng)。 加藥系統(tǒng)及排污系統(tǒng)為了優(yōu)化設計，本單元不再單設加藥系統(tǒng)，用來自熱工系統(tǒng)的磷酸三鈉溶液直接送至中壓汽水分離器（V4008）中用以調(diào)節(jié)水質(zhì)。為保護環(huán)境，系統(tǒng)還設置了排污擴容器（V4013）。產(chǎn)汽系統(tǒng)的排污水送至排污擴容器并加入新鮮水冷卻至50以下排放。第三章 原料、產(chǎn)品性質(zhì)及消耗指標第一節(jié) 原料、產(chǎn)品性質(zhì)及主要技術(shù)規(guī)格 (一)、原料1、催化干氣催化干氣來自催化裝置，其規(guī)格如下；進單元溫度： 40進單元

21、壓力： 05 MPa(G)。組成見表序組分名稱V1甲烷 24.232乙烷12.663丙烷O.354丁烷O.435乙烯12.206丙烯0.647丁烯0.148戊烷0.059己烷O.0410C02O.8811He+N213.1612H234.3313H20O8914總硫50 mgm3n (二)、產(chǎn)品規(guī)格1、單元產(chǎn)品為工業(yè)氫組分 molH2 99.9CH4 0.05N2 O.05CO+CO2 20ppm出單元溫度 40出單元壓力 2.4MPa(G) 2、單元副產(chǎn)品為來自PSA部分的脫附氣;作為造氣部分轉(zhuǎn)化爐的燃料，其規(guī)格如下： 組分molH2O0.76H223.23CH412.79N210.45C0

22、7.25C0245.52100進造氣部分溫度 40進造氣部分壓力 0.03MPa(G)催化劑及主要技術(shù)規(guī)格催化劑名稱加氫催化劑脫氯催化劑氧化鋅脫硫劑轉(zhuǎn)化催化劑中變催化劑型號LYT-702LYT-701LYT-610LYT-310Z417Z418B113外觀灰蘭色條狀灰蘭色條狀灰色條狀灰白或淡灰色條狀四孔圓柱狀四孔圓柱狀黑褐色圓柱規(guī)格mm2.5×410244×4104×41516×4×6816×4×1616.59×57堆密度kg/l0.70.850.750.850.91.01.11.31.051.1 51.31.4側(cè)

23、壓強度60Ncm50 N粒>40 Ncm>200N /顆>400 N顆活性組分NiO、MoO3CoO、MoO3ZnONiOFe2O3、Cr2O3比表面積m2/g>403040使用空速h-1<1000100020001000300010003000碳空速：600180010003000使用溫度>250200300250400200400入口出口：350480450650750950使用壓力MPa1.85.01.84.0l.05.0常壓4.02.04.53.04.0一次裝入量, m33.811.880.44×23.49×21.926.0主要生

24、產(chǎn)廠家淄博魯裕淄博魯裕淄博魯裕淄博魯裕齊魯石化公司研究院科力公司遼河化肥廠催化劑廠備注定貨時考慮5的富量定貨時考慮5的富裕量定貨時考慮5的富裕量定貨時考慮5的富裕量定貨時考慮5的富裕量定貨時考慮5的富裕量第二節(jié) 物料平衡序號物料名稱數(shù)量備注kghm3nh×l04taABCDFG入方l催化干氣1390.8018301.172水蒸汽5530.004.65合計6920.805.82出方3工業(yè)氫320.9035660.274未反應水4012.23.375解吸氣2587.721032.18合計6920.805.82 第三節(jié) 裝置消耗指標及能耗（一）、消耗指標 l、水用量(見表41)2、電用量

25、(見表42)3、蒸汽用量 (見表43)4、壓縮空氣用量 (見表44)5、氮氣用量 (見表45)6、燃料用量 (見表46)7、催化劑、吸附劑及化學藥劑等用量 (見表47)8、消耗指標匯總 (見表48)（二）、能耗1、 裝置能耗計算匯總 (見表49)附表：l、水用量(見表41)序號使用地點給 水th排 水th備注新鮮水循環(huán)冷水軟化水除氧水生活用水循環(huán)熱水含油污水含硫污水含堿污水生活污水含鹽污水壓力自流12345678910l 1l 21314l 5162E40055.85.8連續(xù)3E400628.228.2間斷4E400766間斷5機泵冷卻10.80.2連續(xù)6縮機冷卻2626連續(xù)8工藝采樣冷卻器0

26、.60.6間斷9熱工采樣冷卻器55間斷除氧水8.483連續(xù)11新鮮水0.20.2連續(xù)12排污擴容器0.2連續(xù)合計32.88.48332.60.20.4連續(xù)72.672.6間斷2、電用量 (見表42)序號使用地電壓設備數(shù)量，臺設備容量，kw軸功率年工作年用電量備注V操作備用操作符用kW時數(shù)×104kWhl23456789101 llP4001A.B3801155 5516.42000間斷2P4002A.B380ll442.38000連續(xù)3P4003A.B380l1151510.68000連續(xù)7C4001A.B10000l12502501918000連續(xù)3800.558000連續(xù)3802

27、.202000間斷22052000間斷9C4002A.B3801l18.518.518.58000連續(xù)10C4003A.B380ll1515158000連續(xù)12A400138023.2×28000'連續(xù)13液壓油泵380ll7.57.55.58000連續(xù)14采通380338000連續(xù)15照明220108000連續(xù)16儀表220158000連續(xù)合計10000191連續(xù)38066.5連續(xù)22021.25連續(xù)3、蒸汽用量 (見表43)序號使用地點蒸汽用量t/h回收凝結(jié)水th裝置自產(chǎn)蒸汽t/h備注蒸汽壓力MPa壓力MPa蒸汽壓力MPa1.03.51.01.0最大正常最大正常最大正常自

28、產(chǎn)外輸l23456789101112131416l吹掃、消防5間斷2工藝蒸汽4.32連續(xù)3V40088.324連續(xù)5T40010.2連續(xù)合計0.24.328.324連續(xù)5間斷4、壓縮空氣用量 (見表44)序號使用地點及用途用 量 m3nmin備注非凈化凈 化 正常最大正常最大l234567l儀表用1.67連續(xù)2開停工用1.33間斷合 計1.331.675、氮氣用量 (見表45)序號名稱使用地點及用途用 量 m3nmin壓力MPa(G)純度要求備 注正常最大l23456781氮氣吹掃置換用1O6開停工用6、燃料用量 (見表46)序號使 用地 點燃料油燃料氣備 注kghtaM3nhM3nal234

29、567F400161連續(xù)F4002315連續(xù)合計376連續(xù)7、催化劑、吸附劑、化學藥劑等用量 (見表47)序號名 稱型號及規(guī)格年用最,t一次裝入量t預期壽命備注1234567一催化劑1烯烴飽和催化劑LYT一7021.273.813l加氫催化劑LYT一7010.621.8832脫氯劑LYT一6100.440.8823氧化鋅脫硫催化劑LYT一31070870814轉(zhuǎn)化催化利Z417Z4181.2522.55中變催化制B1132636活性氧化鋁TL-OlO132157活性炭HXBC15B1.622158分子篩HX5A-98H1.119159吸附劑NAC00.27415化學藥劑1導熱油9一次裝入量2D

30、MDS0.6開工一次量3液氮5開工一次量4磷酸三鈉50gh400kg年8、消耗指標匯總 (見表48)序號名 稱單位數(shù)量備 注l催化干氣m3nh1935連續(xù)3燃料氣m3nh376連續(xù)(Q低=29.23MJm3n)4循環(huán)水th32.8連續(xù)th72.6間斷5新鮮水th0.2連續(xù)7電10000Vkwhh191連續(xù)380VKWh/h66.5連續(xù)220Vkwhh21.25照明及儀表8非凈化壓縮空氣m3nh80間斷9凈化壓縮空氣m3nh100連續(xù)101.2MPa蒸汽th一4.0外輸,連續(xù)1.0MPa蒸汽th5消防及吹掃ll氨氣m3nh60間斷（二）、能耗 1、制氫裝置能耗計算匯總 (見表49)序號項 目小時

31、耗量能耗指標總能耗綜合能耗單位數(shù)量單位數(shù)量MJhMJ1000m3nH21催化干氣m3nh1935MJm3n29.23565602燃料氣m3nh376MJm3n29.23109903循環(huán)冷水th32.8MJt4.191374電KW278.75MJKW.h11.84330051.0MPa蒸汽th-4MJt3182127286除氧水th8.483MJt385.1932687凈化壓縮空氣m3nh100MJm3n1.59159616878制氫裝置綜合能耗MJ1 000m3nH215422第四節(jié) 主要污染物排放情況一、主要污染源l、“三廢”排放情況 廢水排放表 表61序廢水來源排放廢水廢水量水質(zhì)mgl治理

32、措施號方式種類thCOD油類PHl排污擴容器間斷含鹽污水0.49排地溝2機泵冷卻水連續(xù)含油污水0.230021O全廠污水管網(wǎng)3生活污水間斷生活污水1O20lO全廠污水管網(wǎng)廢氣排放表 表62序污染源廢氣量排氣參數(shù)污染物mg/m3n排放排向號M3nh溫度高度m直徑mSO2NOx方式l轉(zhuǎn)化爐108281603030連續(xù)大氣2原料預熱爐52854830連續(xù)大氣3 酸性水汽提塔200104含C02連續(xù)大氣4安全閥1927380含硫50問斷火炬640240無無間斷火炬廢渣排放表 表63廢渣類別排放量，t組成處理污法備注加氫催化劑5.69CoOMoO3深埋或回收每3年一次脫氯催化劑0.88深埋每3年一次氧化

33、鋅脫硫劑708ZnO深埋每1年一次轉(zhuǎn)化催化劑2NiO深埋或回收每3年一次中變催化劑6Fe203深埋或回收每3年一次GL一H活性氧化鋁2AL2O3深埋每15年一次HXBC-l 5B吸附劑22深埋每15年-次HX5A98H分子篩19深埋每15年一次NAC0吸附劑4深埋每15年一次噪音特征 表64序號噪音設備數(shù)量臺工作情況聲壓級dB(A)治理措施備注l原料氣壓縮機2連續(xù)83設封閉式隔音操作室2預熱爐1連續(xù)80低噪音燒嘴3轉(zhuǎn)化爐l連續(xù)75低噪音燒嘴4蒸汽放空設施1瞬間80設消聲器5空冷器2片連續(xù)85選用低轉(zhuǎn)速風機6泵5連續(xù)78選用新型電機7程控閥66瞬間85選用開啟速度可調(diào)閥第四章 主要工藝過程操作條

34、件第一節(jié) 工藝指標1、變溫反應器(R4004)入口溫度 260出口溫度 290入口壓力Mpa(a) 3.65出口壓力Mpa(a) 3.612、鈷鉬加氫反應器（R-4001）入口溫度300出口溫度370入口壓力Mpa(a)3.61出口壓力Mpa(a)3.563、氧化鋅脫硫反應器（R-4002/A、B）入口溫度370出口溫度360入口壓力Mpa(abs)3.56出口壓力Mpa(abs)3.524、轉(zhuǎn)化爐輻射段入口溫度550出口溫度840入口壓力Mpa(a)3.25出口壓力Mpa(a)2.90碳空速h-1800水碳比molmol3.55、中變反應器（R4003）入口溫度360出口溫度 419入口壓力

35、Mpa(a)2.86出口壓力Mpa(a)2.83空速(干)h-115886、PSA部分序號步驟壓力(MPa)(G)時間(S)l吸附(A)2.51802一級均壓(E1D)2.52.006303二級均壓(E2D)2.0061.512604三級均壓(E3D)1.5121.0188305四級均壓(E4D)1.0188-0.524306順放(P)0.5240.22307逆放(D)0.220.03308沖洗(PP)0.03909四均升壓(E4R)0.030.52430lO三均升壓(E3R)0.5241.01883011二均升壓(E2R)1.0188一1.5126012一均升壓(E1R)1.5122.006

36、3013產(chǎn)品氫升壓(FR)2.0062.560第二節(jié) 生產(chǎn)控制分析l、造氣部分正常生產(chǎn)分析序號分析項目分析次數(shù)控制指標備注1催化干氣 氣體組成1次天N2 C2H4,CH4等含硫ppm(w)1次天2輕石腦油 組成1次天不用時抽查3R4004出口烯烴含量抽查R400l出口含硫ppm抽查R4002出口含硫ppm2次班<O2ppm4轉(zhuǎn)化氣組成2次班CH4,5.2(m01)H2，CO，C02，CH45中變氣組成2次班CO3(m01)H2，CO，C02，CH46中壓蒸汽：鈉含量SiO22次班15ugkg20ugkg7給水：硬度1次班1.5ugmolL溶解氧15ugL鐵50ugL銅lOugLPH8.5

37、9.2油<1OmgL8汽包水：PH4次班>9.0P04-34次班515mglcl-14次班<4mgL9酸性水：入口Fe離子，CO2抽查酸性水(出口)：CO2抽查<10ppmNH3抽查<10ppm2、PSA部分項目中變氣乙烯氫產(chǎn)品氫解吸氣分析方法H212418124氣相色譜CH4124l8l24氣相色譜CO124l24氣相色譜C02l24124氣相色譜3、開工分析序號分析項目分析次數(shù)控制指標備注1置換N2:氧含量抽查<O3(m01)烴抽查無2置換氣：氧含量抽查<0.5(m01)3開工用氫氣組成4次班4轉(zhuǎn)化中變還原入口： H2(m01)4次班轉(zhuǎn)化中變還原出

38、口：H2(m01)4次班5循環(huán)氮：H2O(m01)抽查催化劑脫水時烴抽查無6燃料組成、熱值抽查7爐膛氣體：爆炸試驗抽查合格第五章 工藝原理及裝置操作法第一節(jié) 原料預處理系統(tǒng)一、任務與目的在烴類蒸汽轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)氫氣的過程中，使用多種催化劑，他們都幾乎易受硫化物的毒害而不同程度地失去活性，并對設備造成腐蝕破壞，現(xiàn)在認為，原料中的硫、氯含量過高，會對制氫過程中的催化劑和設備造成損害，有時甚至是很嚴重的，因此，從原料中除去硫、氯等雜質(zhì)，至一個較低的程度是必需的，加氫凈化后原料的含硫量降至0.5PPm以下，含氯量降至0.5PPm以下，以保護后邊催化劑的活性。二、原理簡介1、原料烴中的硫化物以多種形態(tài)存在，

39、一般分為無機硫化物和有機硫化物。有機硫化物不能在氧化鋅脫硫劑上直接反應被脫除，必須經(jīng)加氫轉(zhuǎn)化成無機硫化物硫化氫后方可被氧化鋅脫硫劑吸附脫除，有機硫化物在原料中一般有硫醇、硫醚、二硫醚和環(huán)狀硫化物（噻吩及其衍生物）二硫化物等，某些原料氣還含有二硫化碳和硫氧化碳。原料中的硫化物絕大部分是有機硫化物。加氫過程同樣使有機氯轉(zhuǎn)變成無機氯，即氯化氫，采用高活性的金屬氧化物為活性組分的脫氯劑與氯化氫反應，被固定在載體上，達到脫除氯的目的。鈷鉬加氫催化劑也能將輕油中的其他雜質(zhì)如砷、鉛等部分脫除。下面以脫硫反應為例，說明原料的加氫轉(zhuǎn)化過程 硫醇加氫 RSH+H2 = RH+H2S 硫醚加氫 RSR+ 2H2 =

40、 RH+RH+H2S 二硫化物加氫 RSSR+ 3H2 = RH+RH+2H2S 噻吩加氫 C4H4S+4H2 = nC4H10+H2S 二硫化碳加氫 CS2+4H2 = CH4+2H2S 硫氧化碳加氫 COS+H2 = CO+H2S 稀烴加氫飽和 CnH2n+H2 = CnH2n+2以上反應都是放熱反應，平衡常數(shù)很大，因此，我們提供一個能保證反應速度足夠快的反應溫度，有機硫的轉(zhuǎn)化與脫除是很完全的。通常采用一種鈷鉬型催化劑，因此這種反應又叫鈷鉬加氫反應。有機硫加氫轉(zhuǎn)化反應的共同特點，是在硫碳鍵處發(fā)生斷裂，形成碳氫鍵和硫化氫，碳環(huán)和雜環(huán)化合物變成開鏈化合物，不飽和鍵被氫所飽和。在以上的有機硫化合

41、物中噻吩最難被轉(zhuǎn)化。2、氧化鋅脫硫是目前在工業(yè)上脫硫效率最高的方法，它能以極快的速度將H2S和部分有機硫全部吃掉，凈化后氣體硫含量可降到0.1PPm以下。氧化鋅脫硫的反應機理如下：H2S+ZnO=ZnS+H2O（汽）C2H5SH+ZnO=ZnS+ C2H4+H2O（汽）C2H5SH+ZnO=ZnS+ C2H5OH氧化鋅脫除有機硫的作用并不依靠氫，但如果氣體中含有氫則效果將更好，以上反應都是放熱反應，但溫度愈高脫硫效果愈好，說明ZnO或ZnS還有催化劑的作用（促進一些有機硫轉(zhuǎn)化為硫化氫并除去）。3、烯烴加氫工藝的改進變溫絕熱加氫工藝 焦化干氣和催化干氣來源于石化企業(yè)的焦化裝置和催化裂化裝置。焦化

42、干氣一般含有1320的氫氣；510的烯烴(主要為乙烯和丙烯)；其余為甲烷等飽和烷烴，雜質(zhì)含量中主要為有機硫，經(jīng)過濕法脫硫后，一般含有100200ppm的總硫。而催化干氣一般含有2040的氫氣；1520%的烯烴(主要為乙烯)；15左右的氮氣，其余為甲烷等飽和烷烴，雜質(zhì)含量中主要為無機硫，經(jīng)過濕法脫硫后，一般含有1020ppm的總硫。從理論上來看，1mol的烯烴加氫需要1mol的氫氣，但考慮到原料中有機硫的完全加氫轉(zhuǎn)化以及降低烯烴含量(<1mol)，因此，應盡量提高氫氣分壓。通常氫氣的過剩量高于烯烴含量的510，即可達到上述要求。針對焦化干氣和催化干氣而言，由于其本身的氫氣含量遠遠高于烯烴含

43、量，因此，在烯烴加氫飽和反應中，僅僅依靠自身的氫氣，而不需要另外配氫。理論計算表明，1(mol)的烯烴加氫反應放出的熱量可以使焦化干氣或催化干氣的氣體溫度升高2030。在實際生產(chǎn)過程中，考慮到加氫反應器的熱損失，實際溫升約為1822。 變溫加氫工藝由一臺列管式加氫反應器，一臺絕熱加氫反應器和一臺氧化鋅脫硫反應器組成，列管式加氫反應器管程和殼程溫度均是變化的，謂之變溫。該反應器的殼程取熱介質(zhì)可以采用市售的導熱油或加氫精制裝置的柴油。殼程入口溫度為250270，出口溫度根據(jù)導熱油的不同可以控制在310350；管程入口溫度為250270，出口溫度控制在280300，滿足氧化鋅的脫硫溫度要求。反應氣體溫度通過調(diào)節(jié)導熱油的流量來控制。 高溫導熱油的循環(huán)冷卻根據(jù)處理的原料氣的規(guī)?？梢苑謩e采用水冷、空冷、發(fā)生蒸汽以及與其它冷流介質(zhì)換熱的方式，來自原料預熱爐的溫度為250270的原料氣進入變溫列管式反應器的管程，在催化劑的作用下發(fā)生烯烴飽和反應，反應放出的熱量通過殼程導熱油的控制取熱，使反應器出口溫度達到280300。此時，烯烴和有機硫已完全轉(zhuǎn)化，然后進入氧化鋅脫硫反應器脫除無機硫。三、加氫催化劑的預硫化 1催化劑的預硫化 由于加氫催化劑中載體和單一活性組分的金屬氧化物僅能顯示較小的活性，需將氧化態(tài)的活性組分先變成硫化態(tài)金屬硫化物，這個過程稱為