歧化單元適應(yīng)性改造方案匯報2013.04

甲苯歧化與烷基轉(zhuǎn)移單元適應(yīng)性改造方案匯報中海煉化惠州煉化分公司2013年4月一、EM-1000催化劑運行情況與存在問題二、HAT-099歧化催化劑介紹三、歧化單元適應(yīng)性改造方案四、改造進度安排2中海煉化惠州煉化分公司一、EM-1000催化劑運行情況與存在問題歧化單元概況歧化單元是芳烴聯(lián)合裝置中的一個重要單元，主要是將甲苯、C9及部分C10芳烴在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為平衡級的二甲苯和苯，為吸附分離提供優(yōu)質(zhì)的二甲苯進料。設(shè)計能力：198萬噸/年（以8400小時/年計）專利技術(shù)：采用的是ExxonMobil的Transplus技術(shù)催化劑：EM-1000T/BEM-1000T(90%)EM-1000B(10%)2009年5月24日歧化反應(yīng)首次投料2011年11月20日催化劑再生后投料開工3中海煉化惠州煉化分公司一、EM-1000催化劑運行情況與存在問題歧化催化劑EM-1000操作控制參數(shù)與性能指標反應(yīng)溫度：380℃～470℃反應(yīng)壓力：2.52MPa重量空速：2.0～3.0h-1氫油摩爾比：2.0～3.0(mol/mol)

（實際操作最大2.4）循環(huán)氫純度：75～80%總轉(zhuǎn)化率：45%催化劑總壽命：5.0年(EM-11006年)第一運行周期：2.0年(EM-1100

4年)4中海煉化惠州煉化分公司一、EM-1000催化劑運行情況與存在問題歧化原催化劑EM-1000運行存在問題C7/C9芳烴總轉(zhuǎn)化率低，催化劑活性下降快（運行一年后轉(zhuǎn)化率下降到42%以下，原料甲苯、C9+芳烴無法平衡）附圖C10A轉(zhuǎn)化率低，重芳烴收率高（設(shè)計4%，實際7%左右）附圖再生后催化劑金屬活性下降快，反應(yīng)產(chǎn)物中的EB含量高（再生后高出近2倍）附圖歧化壓縮機設(shè)計偏小，反應(yīng)氫烴比偏低（EM工程師期望2.7以上，這也是本次改造的最重要原因）5中海煉化惠州煉化分公司二、HAT-099歧化催化劑介紹上海石油化工研究院的HAT-099催化劑反應(yīng)操作參數(shù)：反應(yīng)溫度：350～420℃反應(yīng)壓力：2.5～

3.0MPa循環(huán)氫純度：75%空速WHSV：2.0～

2.5h-1氫烴摩爾比：2.5～

3.0mol/mol反應(yīng)性能保證：C7/C9轉(zhuǎn)化率：45.5wt%C9A轉(zhuǎn)化率：60wt%二甲苯選擇性：72wt%總選擇性：88wt%催化劑壽命：保證4年(不再生）6中海煉化惠州煉化分公司二、HAT-099歧化催化劑介紹HAT-099催化劑使用情況HAT催化劑國內(nèi)市場占有率80%以上，采用HAT-099催化劑的有天津石化、鎮(zhèn)海煉化、揚子石化、金陵石化、福建煉化該系列催化劑也出口到伊朗、哈薩克斯坦、印度尼西亞等國重芳烴轉(zhuǎn)化率高，重芳收率低，經(jīng)濟效益明顯（重芳烴3.86wt%）C8芳烴中EB含量低，吸附進料中的PX含量高，同時可降低異構(gòu)化負荷（甲苯塔底產(chǎn)物中乙苯含量不大于0.80%）HAT-099催化劑性能好，運行周期長（天津石化、鎮(zhèn)海煉化歧化HAT-099催化劑在運行3年后，總轉(zhuǎn)化率在43%以上）歧化穩(wěn)定塔(汽提塔）取消側(cè)線，降低了抽提負荷HAT-099不需再生，避免EM-1000催化劑再生后金屬活性下降大的情況發(fā)生7中海煉化惠州煉化分公司改造原則：板換和反應(yīng)加熱爐不改動壓縮機部分改造汽輪機改造或更換新機型限制條件：尾氫至106單元PSA的流量不大于30000Nm3/h

重整補充氫壓力為2.35MPaG

汽轉(zhuǎn)機背壓為1.20MPaG三、歧化單元適應(yīng)性改造方案8中海煉化惠州煉化分公司物料數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

以終餾點165℃～170℃的重整原料為基礎(chǔ)提供的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。新鮮物料組分含

量，wt%非芳烴-113.13非芳烴-20.26苯4.57甲苯20.33乙基苯3.78對二甲苯5.52間二甲苯11.5鄰二甲苯7.02異丙苯0.44正丙苯1.15對乙基甲苯1.98間乙基甲苯4.241,3,5-三甲苯1.89鄰乙基甲苯1.71,2,4-三甲苯8.481,2,3-三甲苯2.42茚滿0.79碳十加芳烴9.34碳十一以上芳烴1.46Totalwt%100三、歧化單元適應(yīng)性改造方案

流量，t/h新鮮總甲苯43.0新鮮C9A50.0新鮮C10+A23.5其中：C10A20.5C11+3.0按75%的C10A可以利用進行核算9中海煉化惠州煉化分公司三、歧化單元適應(yīng)性改造方案LPEC反應(yīng)系統(tǒng)核算根據(jù)上海院提供的HAT-099物料平衡數(shù)據(jù)和組分分布，LPEC對整個歧化反應(yīng)系統(tǒng)進行了多工況的核算，結(jié)果如下：

工況一工況二工況三工況四工況五循環(huán)氫純度，v%77.20%75%75%75%75%氫油比，mol/mol2.52.62.72.83.0循環(huán)氫總量Nm3/h194859200187207089214322227732重量流量kg/h7106777516802118314088198壓縮機入口壓力，MPaA2.262.262.262.232.17壓縮機入口溫度，℃404040404.0壓縮機出口壓力，MPaA2.932.972.992.993.09平均分子量8.1758.6798.6868.6948.68010中海煉化惠州煉化分公司壓縮機廠家的核算沈鼓對壓縮機不改造與改造進行了核算三種工況的核算結(jié)果（壓縮機不改造）

工況一工況二工況三循環(huán)氫純度，v%77.20%75%75%氫油比，mol/mol2.52.62.7循環(huán)氫總量Nm3/h194859200187207089重量流量kg/h710677751680211壓縮機入口壓力，MPaA2.262.262.26壓縮機出口壓力，MPaA2.932.972.99壓縮機轉(zhuǎn)速r/min107641079510953壓縮機的軸功率kw207022402360三、歧化單元適應(yīng)性改造方案結(jié)論：氣動方案可以實現(xiàn)，但轉(zhuǎn)速高，葉輪強度不夠，機組穩(wěn)定性差，這與LPEC設(shè)備專業(yè)的觀點一致11中海煉化惠州煉化分公司三、歧化單元適應(yīng)性改造方案壓縮機轉(zhuǎn)子改造的核算情況工況一工況二工況三工況四工況五循環(huán)氫純度，v%77.20%75%75%75%75%氫油比，mol/mol2.52.62.72.83.0循環(huán)氫總量Nm3/h194859200187207089214322227732重量流量kg/h7106777516802118314088198壓縮機入口壓力，MPaA2.262.262.262.232.17壓縮機入口溫度，℃4040404040壓縮機出口壓力，MPaA2.932.972.992.993.09平均分子量kg/kmol8.1758.6798.6868.6948.68壓縮機轉(zhuǎn)速r/min9657970898581018211020壓縮機的軸功率kw20702255238026073335汽輪機的軸功率kw22772480.526182867.73668.512中海煉化惠州煉化分公司汽輪機核算杭汽對歧化汽輪機進行了核算，進汽參數(shù)3.6（3.9-3.4）MPa(A)/390（370-425）℃排汽參數(shù)1.2（1.1-1.3）MPa(A)汽輪機最大可改造功率2700kw（轉(zhuǎn)速10000r/min以下）工況適應(yīng)性汽輪機不升級情況下，工況三(75%，2.7mol/mol)最適合改造對于循環(huán)氫純度75%、氫烴摩爾比2.8以上的工況時汽輪機需升級、更換工況三符合EM-1100對氫烴比的要求（目前EM-1100沒有工業(yè)應(yīng)用）上海院（SRIPT)也接受循環(huán)氫純度75%、氫油摩爾比為2.7的工況三,且前述的性能保證不變?nèi)?、歧化單元適應(yīng)性改造方案13中海煉化惠州煉化分公司三、歧化單元適應(yīng)性改造方案方案一：壓縮機與汽輪機改造采取循環(huán)氫純度75%，氫烴比2.7mol/mol的工況三，蒸氣額定耗量46t/h壓縮機改造壓縮機轉(zhuǎn)子進行改造，增加一級葉輪更換主軸、葉輪、對應(yīng)隔板及密封聯(lián)軸器需要核算防喘振系統(tǒng)核算修訂油站、干氣密封、軸承利舊油泵、油冷卻器、油過濾器，高位油箱等利舊軸振動、軸位移與測溫儀表利舊14中海煉化惠州煉化分公司方案一：壓縮機與汽輪機改造汽輪機改造設(shè)計制造汽輪機轉(zhuǎn)子。設(shè)計制造導葉持環(huán)（包括葉片及連接件）蒸汽室改造（補加工、更換噴嘴組）相應(yīng)的調(diào)節(jié)部套改造（重新整定并更換必要的零件）其余汽輪機部件利舊其它工藝與設(shè)備改造壓縮機入口脫液罐及附件更換壓縮機進出口流量計更換補充氫流量計與調(diào)節(jié)閥核算

高分罐至壓縮機入口脫液罐擴徑壓縮機入口脫液罐至壓縮機入口擴徑壓縮機出口至板換入口循環(huán)氫管線擴徑三、歧化單元適應(yīng)性改造方案15中海煉化惠州煉化分公司三、歧化單元適應(yīng)性改造方案方案二：汽輪機升級、壓縮機改造按工況五設(shè)計（循環(huán)氫純度75%，氫烴摩爾比3.0）蒸汽額定耗量59t/h左右壓縮機改造油泵、油冷卻器、油過濾器，高位油箱等需核算其它改造內(nèi)容同方案一汽輪機更換汽轉(zhuǎn)機按循環(huán)氫純度75%，氫烴比3.0的工況重新設(shè)計壓縮機、汽輪機基礎(chǔ)需要核算拆除原底座，更換壓縮機與汽輪機的公共底座，并到廠家進行調(diào)試壓縮機與汽輪機進、排氣（汽）管線需更換由于機體加長，進汽管與基礎(chǔ)較近，基礎(chǔ)需作局部處理機組重新安裝難度大，安裝時間長（超過40天）其它工藝與設(shè)備改造與方案一相同建議方案擬采用方案一進行歧化催化劑國產(chǎn)化改造16中海煉化惠州煉化分公司費用估算三、歧化單元適應(yīng)性改造方案

HAT-099(S-TDT)EM-1100(TransplusNG)汽輪機改造360萬元380萬元壓縮機改造460萬元460萬元催化劑重量96噸（空速2.5h-1)90噸（空速2.7h-1)單價68萬/噸(不含貴金屬）16.9美元/kg(載體價格）總價6530萬元1521萬美元，合9580萬元脫液罐及附件40萬元20萬元工藝管線60萬元60萬元儀表改造10萬元10萬元管線施工20萬元20萬元總計7480萬元10530萬元是EM1000當時簽訂的價格，新催化劑應(yīng)更貴17中海煉化惠州煉化分公司四、改造進度安排根據(jù)總公司統(tǒng)一安排的換劑檢修計劃，歧化催化劑更換按2014年一季度做準備；催化劑生產(chǎn)商需要至少半年的生產(chǎn)周期，具體進度安排建議如下：2013年3月確定最終改造方案2013年4月LPEC完成歧化適應(yīng)性改造整體方案2013年4～5月簽定催化劑技術(shù)協(xié)議2013年5月中旬簽定機組改造技術(shù)協(xié)議，月底簽定合同，開始制造