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文檔簡介

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章 工程總論 1第一節 申報單位及工程投資意義 1第二節結論 3第二章 工程建設根本情況 6第一節建設工程概況 6第二節工程產品方案 9第三節工程技術方案 11第四節主要設備選擇 27第五節自動控制 32第六節工程建、構筑物方案 36第三章 開展規劃、產業政策和行業準入分析 45第一節開展規劃分析 45第二節 產業政策 45第三節 行業準入分析 46第四章資源開發及綜合利用分析 47第一節 資源和原材料 47第二節 能源耗用和公共設備的占用 50第三節 節能和節水措施 61第五章節能方案分析 66第六章場址選擇及建設用地 69第一節工程建設用地區域情況 69第二節工程用地情況 69第三節工程布局規劃情況 71第七章環境和生態影響分析 75第一節 建設工程周圍環境現狀 75第二節 工程主要污染和污染物分析 75第三節 建設工程的環境影響 76第四節 環保措施的評述及其技術經濟論證 78第五節 環境監測制度及環境管理的建議 81第六節 環境評價結論和建議 82第八章 平安衛生與消防 84第一節勞動平安衛生危害因素及后果分析 84第二節勞動平安衛生危害因素的防范與治理方案 90第三節勞動平安衛生專用投資估算 98第四節預期效果 100第五節消防 101第九章經濟和社會影響力分析 107第一節 經濟影響力 107第二節 社會影響力 107第三節 總投資估算 107第四節 資金籌措 111第五節 產品本錢和費用估算 111第六節 營業收入和稅金估算 113第七節 財務評價 114第九章 結論與建議 121工程總論申報單位及工程投資意義一、工程申報單位根本情況二、申報單位根本情況三、工程提出的背景,投資的意義和必要性1、依據國家石化工業“十一五〞規劃中制定的開展重點:調整行業布局,開展規模經濟。

煉油主要是以結構調整為重點,提高煉油企業的集中度,加強煉油能力的完善配套,優化資源配置,提高油品質量,提高柴汽比。淘汰一批工藝落后的小煉油裝置,并建設幾個進口原油加工基地。

2、符合產業政策性本工程符合國家發改委?產業結構調整政策〔2005年本〕?第一類鼓勵類工程〔大型芳烴生產裝置的建設〕,同時滿足了國家開展和改革委員會文件——發改工業【2005】2617號?國家發改委關于煉油、乙烯工業有序健康開展的緊急通知?,工藝技術方案成熟、可靠,具有良好的經濟效益。3、工程建設是某市開展石油化工的需要中共山東省委、山東省人民政府指出,加快山東經濟開展,開展海洋經濟戰略,是堅持科學開展、和諧開展、率先開展,實現富民強省新跨越的重要保證。4、工程建設是某石油化工的開展戰略需要石油化工行業是我國國民經濟的支柱產業之一,現今國際國內的煉油行業都朝著大型化開展,以降低單位加工本錢,提高競爭力。近年山東某石油化工開展很快,加工規模不斷增大,建設本工程以提高配套加工手段,增大加工深度,表達了企業向油頭化尾模式開展的方向,有利于提高企業經濟效益,增強企業的抗風險能力。故依據公司的開展規劃,山東某石油化工決定進行100萬噸/年輕油改質制芳烴及配套設施工程,符合國家的產業政策和石化工業“十一五〞規劃要求。本工程投產后,與下一步規劃的二次加工裝置配套,提高全公司的整體運營效益。經過綜合評價,該工程采用的工藝技術成熟、可靠,生產綜合效率高,平安、環保、節能等指標均位于國內同行業先進水平。該工程建成投產后預計年產萬噸、萬噸、萬噸、萬噸,年營業收入585526萬元,年均利潤總額21191萬元,年均所得稅5298萬元,年均增值稅6343萬元,工程投資回收期年。因此,該工程的建成及投產將會帶來顯著的經濟效益和良好的社會效益,并會進一步帶動當地其他工業的開展和進步。四、工程申請報告編制的依據、指導思想和原那么1、編制依據〔1〕?關于發布工程申請報告通用文本的通知?〔發改投資[2007]1169號〕〔3〕參考?化工投資工程工程申請報告編制方法?中石化協產發〔2006〕76號文〔4〕依據國家能源政策、地區開展規劃及本企業“五年規劃〞;市場要求及行業技術水平;石油產品技術標準。〔5〕企業提供的編制工程申請報告的有關資料。2、編制原那么〔1〕本報告力求實事求是地對工程進行認真、全面地分析,具體、客觀、公正地闡述工程在經濟上的必要性、現實性;技術和設備的先進性、適用性;財務上的盈利性、合法性;環境上的可行性,為工程的投資決策、國家主管部門的審批,提供可靠的依據;〔2〕在設計中貫徹生產平安、技術先進、可靠、節能降耗、節約投資、降低本錢的原那么;〔3〕主體工程與環保、勞動平安和工業衛生同時考慮;〔4〕認真貫徹執行國家、行業有關產業政策和標準標準;〔5〕把精心設計,為用戶效勞的思想貫穿于設計的始終;〔6〕依靠科技進步,堅持科研、設計、生產緊密結合的原那么,采用技術先進、生產可靠,技術含量高的工藝技術,提高產品質量,降低投資,減少消耗,提高回報;〔7〕公用工程及配套系統盡量依托公司原有及化工區現有公用設施;〔8〕高度重視環境保護,嚴格控制環境污染。嚴格遵守國家、山東省及某市的有關環境保護、勞動平安衛生等方面的法規,采用堅實有力的措施減少污染物的排放。做到防火設計、環境保護和勞動平安衛生的設施與生產建設同步實施。第二節結論1、該100萬噸/年輕油改質制芳烴及配套設施工程為新建工程,該工程所在地選擇在山東某石油化工內新征建設用地上,建設場地符合園區和公司整體規劃。該工程條件優越,交通位置便利,原料落實可靠,水電供給穩定,能滿足該工程建后需求。2、擬建裝置原料來源穩定,工藝技術成熟、可靠,投資規模適中,產品質量高。3、產品市場需求穩定,應用范圍廣泛。該工程建成投產后,可進一步擴大該公司的市場占有率。工程產品具有良好的社會效益。4、經濟效益較好本工程經過經濟評估,顯示出較好的經濟效益,財務盈利能力及各項經濟指標較好,抗風險能力較好。5、簡要結論本工程采用國內成熟、可靠、先進的工藝流程裝置生產,工藝流程合理,充分考慮了合理的產品結構、產品質量、環境保護、節能等因素,可以實現建設周期短,見效快的目的,適應規模工業化的要求。為提高產品的市場競爭力和市場占有率,為投資回報不斷提高打下了一個堅實可靠的根底。工程實施后,可使企業內裝置更加配套,使煉化一體化深加工鏈更具連續性和完整性,減少了原料及產品的購銷中間環節,節省了運費及損耗,具有良好的經濟效益、投資回報率和社會效益,對開展當地經濟具有重要意義,因此,本工程的建設是必要的,也是可行的。建議有關部門給予大力扶植,盡快批準實施,使其早日為當地的經濟開展作出積極的奉獻。附:主要技術經濟指標表主要技術經濟指標表序號工程名稱單位數量備注一生產規模萬噸/年110加工量二產品方案1輕石腦油萬噸/年2液化氣萬噸/年3汽油萬噸/年4抽余油萬噸/年溶劑油原料5苯萬噸/年86甲苯萬噸/年7二甲苯萬噸/年三年操作小時小時8000四主要原材料,燃料用量1原料石腦油萬噸/年1102燃料氣萬噸/年五公用動力消耗量1標準燃料氣kg/h105002循環水t/h18003電KW8780410kV/380V/220VkW3200/5500/805t/h306凝結水t/h-557凈化風Nm3/h8008非凈化風Nm3/h1009氮氣Nm3/h10010新鮮水t/h211除氧水26六工程規模總投資萬元67408報批投資其中:1建設投資萬元635172建設期利息萬元3流動資金萬元其中:鋪底流動資金萬元七年均營業收入585526八本錢和費用萬元1年均總本錢費用萬元5573582年均所得稅萬元52983年均利潤總額萬元211914年均增值稅6343九財務評價指標%1投資收益率%2資本金凈利潤率年3工程投資回收期%稅后4工程財務內部收益率萬元58979稅后5工程財務凈現值〔NPV〕%稅后6資本金內部收益率%7盈虧平衡點生產能力利用率工程建設根本情況第一節建設工程概況一、行業開展概況本工程以上游裝置自產石腦油為原料進行深加工,主要產品為液化氣、抽余油、苯、二甲苯、甲苯,產品市場廣闊,屬于適銷對路的產品。輕芳烴苯、甲苯和二甲苯〔BTX〕廣泛用于合成纖維、合成樹脂、合成橡膠以及各種精細化學品。根據WorldPetrochemicals·SRIConsulting預測,在2005-2021年間,全球苯、甲苯和二甲苯的平均需求增長率將分別到達4.4%、3-4%和5.4%,而同期中國對苯、甲苯和二甲苯的需求增長率將高達16%、8.2%和19.1%。近年來,由于芳烴下游產品開展迅速,國內外市場對于芳烴的需求持續增長。我國已經是‘三苯’的凈進口國。據海關統計,我國進口的芳烴主要來源于韓國、泰國、俄羅斯和日本,其中來自韓國的供給占我國進口芳烴的80%。但是,由于近年來亞洲對二甲苯的市場需求大增,甲苯、二甲苯作為其上游原料,市場供需也越來越緊張。特別是,韓國LG-加得士公司甲苯歧化裝置建成以后,韓國的芳烴出口量將減半。因此,我國未來從亞洲獲取芳烴供給將越來越困難。隨著市場的需求不斷增加,制造芳烴行業市場前景將會非常廣闊。二、技術目標本工程采用的工藝路線為國內成熟可靠的,且進行了方案比照選擇,可以到達同行業先進水平。本工程所需的原料為上游裝置所產的直餾石腦油和焦化石腦油,不但延伸了公司的產業鏈,完善和強化了油化結合開展之路,而且能夠帶動園區內以苯和二甲苯為原料的化工企業的開展,為區域經濟的開展奉獻一份力量。在自動控制方面采用行業最先進的DCS〔集散控制系統〕和CRCS〔催化劑連續再生控制系統〕系統,保證物料控制點的平穩平安的操作,提供自動化水平,減少人員的誤操作。同時獨立配置一套高度可靠性的緊急停車平安聯鎖保護系統〔ESD〕,以確保裝置和重要的工藝設備以及大型機組的平安,確保生產人員的平安。三、經濟效果本工程經過經濟評估,顯示出較好的經濟效益,財務盈利能力及各項經濟指標較好,抗風險能力較好。四、社會效果該工程建成投產后,可進一步擴大該公司的市場占有率。工程產品具有良好的社會效益、投資回報率和社會效益,對開展當地經濟具有重要意義。五、環境效果本工程在施工期間主要存在污水、噪聲、固廢、揚塵等環境問題,在運營期間會產生廢氣、噪聲、固廢、廢水等,但經過采取相對應的措施及通過環境影響分析,預期本工程對環境污染較小,各項指標均在國家及地方相關標準控制范圍內,具體措施詳見第七章。六、組織機構及人員配備該工程按一個車間設置,生產制度為車間生產崗位為4班3倒24小時工作制,公司管理人員為日班8小時工作制。裝置運行時間為8000小時。具體新增定員見表2.1-1。本工程定員以向社會擇優招用有經驗、懂管理、高學歷的職工為主,缺乏時將在當地招用符合條件的人員,實行集中培訓。可提供就業崗位96個。全裝置總定員32人,其中管理人員2人,技術人員2人,工人28人,分析化驗、維修等均借助原廠區人員、設施。表2.1-1裝置定員表崗位名稱操作班次操作定員人/班總人數正、副主任白班2工藝工程師白班1設備工程師白班1小計4班長414內操操作工4312外操操作工4312小計28總計32表2.1-2輔助設施定員表崗位名稱操作班次操作定員人/班總人數35KV變電站428循環水場414裝卸設施4624制氮及空壓站428軟化水站414消防泡沫站414機修人員4312總計64七、工程設施方案本工程工程實施規劃從工程前期開始工作之日起,方案用12個月的時間建成并試車投產。表2.1-3工程初步進度方案表序號工作內容進度2021年2021年9101報告編制及工程審批2施工圖設計3設備訂貨4土建施工5設備安裝6試車7竣工投產第二節工程產品方案一、產品方案本工程建成投產后,將產出以下產物,均為市場緊缺的產品或原料,市場銷路較好。表2.2-1產品方案序號物料名稱收率wt%Kg/h104t/a備注1輕石腦油8.89122289.782含硫燃料氣0.324400.353輕油改質制芳烴產氫6.6491327.31〔其中純氫〕3.4547483.804液化氣6.3787587.015輕油改質制芳烴汽油12.331695513.566抽余油16.142218817.757苯7.27100008.008甲苯19.572691321.539二甲苯22.463088824.71合計100.00137500110.00二、產品質量標準本工程各種產品均滿足國家標準或行業標準的要求,其中苯、甲苯的技術要求見表、表。表2.2-2苯質量指標工程質量指標試驗方法優級品一級品外觀透明液體,無不溶水及機械雜質目測顏色〔鉑、鈷〕,號≯20GB/T3143密度〔20℃〕,Kg/m878~881GB/T2021酸洗比色酸層顏色不深于1000ml稀酸中含重鉻酸鉀的標準溶液GB/T2021蒸發剩余物,mg/100ml≯5GB/T3209總硫含量,ppm,≯22SH/T0253中性試驗中性GB/T1816結晶點〔干點〕,℃GB/T3145表2.2-3甲苯質量指標〔國家標準GB3406-90〕工程質量指標試驗方法1號2號外觀透明液體,無不溶水及機械雜質目測顏色〔鉑、鈷〕,號≯20GB/T3143密度〔20℃〕,kg/m865~868GB/T2021餾程初餾點≮—GB/T3146終餾點≯—烴類雜質含量苯,m%,≯—GB/T3144C8芳烴,m%,≯—非芳烴,m%,≯—酸洗比色,號,≯4GB/T2021總硫含量,ppm,≯23SH/T0253銅片腐蝕合格合格GB/T378中性試驗中性—第三節工程技術方案一、工藝技術選擇輕油改質制芳烴裝置由包括預處理、輕油改質制芳烴和再生單元1、預處理局部工藝技術方案選擇預處理的目的是進行原料的精制和分餾,通過預加氫及汽提的工藝過程脫除原料中的硫、氮、砷、鉛、銅等有害雜質,使之成為滿足輕油改質制芳烴催化劑要求的精制石腦油。連續輕油改質制芳烴裝置的預處理局部主要有兩種典型流程:一種是先分餾后加氫的流程,另一種是先加氫后分餾的流程〔全餾分預加氫〕。以上兩種流程均可以為輕油改質制芳烴反響局部提供合格的精制石腦油原料,如何選擇可以從以下幾個方面進行分析:〔1〕從產品質量及用途上,先加氫后分餾流程生產的輕石腦油產品質量好、雜質含量低,可以直接作為乙烯裂解原料,而先分餾后加氫流程生產的輕石腦油,由于含有較高的硫等雜質,使其用途大受限制,加工高硫原料的裝置,一般不采用。〔2〕從能耗上,先加氫后分餾流程由于預加氫進料的增加,使預加氫加熱爐、預加氫反響產物空冷器及后冷器負荷有所增加,這可以通過優化預加氫系統的換熱流程來降低能耗。綜合來看,兩種流程能耗根本相當。〔3〕從投資上,先加氫后分餾流程的預加氫系統規模比先分餾后加氫流程略大,這使得預加氫催化劑的裝填量增加,甚至可能使預加氫系統的設備和管線的尺寸擴大一級來滿足反響系統的需要。但對于較大規模的輕油改質制芳烴裝置來講,先加氫后分餾流程與先分餾后加氫流程相比,預加氫系統的投資增加不大,主要是預加氫催化劑和加熱爐負荷的增加以及預加氫反響器規格的增大。本裝置預處理局部兩種流程主要設備的投資比照見表4-1-1。表-1兩種流程投資比照序號項目先加氫后分餾先分餾后加氫投資差額〔萬元〕1預加氫催化劑20噸18噸302預加氫反響器Ф3000×5500Ф2800×5500203預加氫產物空冷器4片,共77噸4片,共65噸154預加氫臨氫管道DN300DN3000小計65由上表可以看出,先加氫后分餾流程與先分餾后加氫流程的工程投資相差不大,本次可研預處理局部流程采用先加氫后分餾的工藝技術方案。2、輕油改質制芳烴和催化劑再生局部工藝技術方案選擇⑴連續輕油改質制芳烴工藝與固定床輕油改質制芳烴及組合床輕油改質制芳烴工藝技術比照催化輕油改質制芳烴過程是在一定氫分壓和操作溫度下,利用高活性的輕油改質制芳烴催化劑將石腦油原料中的大局部環烷烴和局部烷烴轉化成芳烴。六十年代催化輕油改質制芳烴裝置一般采用單鉑催化劑。單鉑催化劑穩定性較差,要求在較高的反響壓力下操作,因此,在很大程度上,限制了輕油改質制芳烴裝置技術水平和經濟效益的提高。進入七十年代以后,隨著金屬錸的引入及鉑錸雙金屬催化劑的開發和應用,催化劑穩定性得到較大改善,輕油改質制芳烴反響的操作壓力大幅度降低,產品收率得到較大提高,使半再生輕油改質制芳烴工藝取得了良好的經濟效益。由于半再生輕油改質制芳烴工藝投資少、技術成熟、操作簡便,所以,當裝置規模小于40萬噸/年時,宜采用半再生輕油改質制芳烴技術。連續再生輕油改質制芳烴工藝是七十年代開展起來的新技術。由于它設有催化劑連續再生系統與反響系統緊密相聯,所以保證了催化劑始終保持新鮮催化劑的活性,并且不受苛刻度的限制,因此,產品〔包括輕油改質制芳烴油和氫氣〕產率和質量均有明顯提高。八十年代,又開展了壓力更低的第二代連續輕油改質制芳烴,近兩年,在第二代連續輕油改質制芳烴的根底上對再生系統進行了較大的改良,又開發出了第三代連續輕油改質制芳烴。隨著連續輕油改質制芳烴技術的更新換代,操作條件的改良,產品的產率和質量不斷提高,因此輕油改質制芳烴的經濟效益越來越好。對于新建裝置,當裝置規模大于40萬噸/年時,宜采用連續輕油改質制芳烴技術。對于常規原料,當采用兩種輕油改質制芳烴技術時技術指標詳見表4-1-2。表-2兩種輕油改質制芳烴技術的技術指標項目連續輕油改質制芳烴固定床輕油改質制芳烴RONC10295WAIT/WABT℃525/502505/490平均反響壓力MPaLHSVh-1H2/HCmol/molC5+產率wt%9085產氫純度V%9285純氫產率wt%運轉周期月不限12從上表4-1-2可以看出:與固定床輕油改質制芳烴工藝相比,由于連續輕油改質制芳烴工藝設置了催化劑再生系統,輕油改質制芳烴反響可以在較低的壓力和較低的氫油比下操作,所以,連續輕油改質制芳烴及組合床輕油改質制芳烴產品辛烷值比固定床輕油改質制芳烴分別增加7和4個單位、C5+產率分別增加5和3個單位、純氫產率分別增加0.8和0.4個單位;所以,連續輕油改質制芳烴產品辛烷值比組合床輕油改質制芳烴高3個單位、C5+產率增加2個單位、純氫產率增加0.4個單位。由此可見,連續輕油改質制芳烴工藝的液體產品收率和氫氣產率最高、產品質量最好、運轉周期最長、投資回收期最短、經濟效益最好。本輕油改質制芳烴裝置的目的是為下游裝置提供盡量多的芳烴原料,需要輕油改質制芳烴生成油含有較高的芳烴組份,而且輕油改質制芳烴裝置規模也較大,因此該輕油改質制芳烴裝置擬采用連續輕油改質制芳烴技術。⑵UOP、IFP與國產DBR連續輕油改質制芳烴技術比擬連續輕油改質制芳烴技術的難點是催化劑連續再生技術,國際上,催化劑連續再生技術主要由美國UOP公司和法國IFP公司壟斷,國內已建成的和在建的連續輕油改質制芳烴裝置,絕大多數為引進國外專利技術,由國內工程公司完成工程設計,一些關鍵設備也從國外引進。這種模式中,由于從國外專利商的購置專利許可和設計根底數據費用較為昂貴,使連續輕油改質制芳烴裝置投資較高。國內輕油改質制芳烴技術人員員經過多年努力,開發了具有自主知識產權的連續輕油改質制芳烴成套技術-DBR連續輕油改質制芳烴技術。并應用于中國石油股份公司華北石化分公司60萬噸/年超低壓連續輕油改質制芳烴裝置中。催化劑連續再生系統主要是解決以下四個問題:第一,催化劑循環;第二,反響—再生兩種環境的脫離;第三,催化劑再生;第四,催化劑粉塵淘析。所以再生系統一般包括以下設備:提升器、閉鎖料斗、氮氣隔離系統、再生器、復原室、別離料斗。目前世界上擁有輕油改質制芳烴催化劑成熟連續再生技術的主要有美國、法國和中國,三種技術,簡而言之就是上述四大問題解決方法的組合。下面對美國的UOP公司、法國的IFP公司和國產DBR連續輕油改質制芳烴技術的主要技術環節加以分析比擬。 A、再生氣體循環方式再生氣體主要有熱循環和冷循環兩種循環方式,熱循環方式中氣體含水量約35000PPM,冷循環方式中氣體含水量在2000PPM以下。相對于冷循環,熱循環的優點是流程簡單,并且正常生產時無需加熱;其缺點是,對再生器材質要求高、再生氣體中含塵容易堵塞氧分析儀采樣器、催化劑比外表積下降快,有試驗說明,相同的催化劑再生70個周期后,假設使用熱循環,催化劑比外表積由210m2/g降至150m2/g,假設使用干、冷循環,催化劑比外表積由210m2/g降至180m2/g。B、燒焦區床層組成燒焦區一般采用一段或兩段床層,假設采用一段床層燒焦,其設備結構較為簡單,并且便于測量燒焦區不同高度位置的燒焦后氣體溫度,觀測床層燒焦情況,缺點是只能采用同一氧濃度進行燒焦,在床層底部的低碳催化劑常采用提高再生氣入口溫度的方法提高燒焦速度。假設采用兩段床層燒焦,那么下部床層可以采用提高氧濃度的方法提高燒焦速度,使燒焦過程易于控制,但設備結構較為復雜,特別是不便于測量燒焦區不同高度位置的燒焦后氣體溫度及床層燒焦情況。假設再生氣體與催化劑流動采用順流的方式,即再生氣體先經過第一段床層燒焦,再經過第二段床層燒焦,那么一段燒焦過程所產生的水全部通過第二段,不利于催化劑再生過程后續的氯化和焙燒枯燥步驟;假設再生氣體與催化劑流動采用逆流的方式,即再生氣體先經過第二段床層燒焦,再經過第一段床層燒焦,那么由于第二段燒焦過程根本上不產生水,所以第一段床層燒焦所產生的水不影響第二段床層的催化劑,從而將燒焦過程所產生的水對催化劑比外表的影響將降至最低。C、閉鎖料斗運行方式閉鎖料斗主要運行方式是有閥輸送和無閥輸送,相對于有閥輸送,無閥輸送的優點是對閥門和催化劑的磨損小;其缺點是對閥門動作控制要求較高,其控制系統較為復雜,實現難度較大。D、閉鎖料斗運行介質閉鎖料斗可以氮氣和氫氣運行,相對于氫氣,用氮氣運行的優點是嚴格防止了氫氣中的油污染催化劑,以及防止了閉鎖料斗氣中攜帶的催化劑粉塵對增壓機的磨損〔因為閉鎖料斗低壓區的壓力是與高分自然平衡的,其間不能設置精密除塵設備〕;其缺點是必須配備一循環氮氣系統,流程相對復雜。E、閉鎖料斗位置依物理位置而言,閉鎖料斗可以位于再生器的上方,也可以位于再生器的下方;由于閉鎖料斗輸送催化劑實質上是分批進行的,所以當閉鎖料斗位于再生器的下面時,再生器內催化劑的移動實際上是脈沖式的,這樣燒焦區床層頂部裝入催化劑時降溫〔閉鎖料斗的裝料步驟〕,催化劑不流動時升溫,該處長期溫度驟變,從而容易引起內網開裂,特別是UOP的第三代再生技術尤其明顯。當閉鎖料斗位于再生器的上面時可以完全防止上述缺點,但它要提高再生器操作壓力,在提高燒焦過程反響推動力的同時,增加設備的操作苛刻度要求。F、別離料斗運行介質別離料斗的主要作用是淘析催化劑中的粉塵和貯藏催化劑,淘析氣通常使用氮氣或氫氣。相對于使用氮氣,用氫氣作淘析氣時可以直接從循環氫壓縮機出口引氫,并且淘析氣在除塵后可以返回高分,流程簡單;其缺點是,對于給定流下的淘析氣,當循環氫組成發生變化時,淘析效果也會發生變化。G、循環氮氣系統只要閉鎖料斗和別離料斗二者之一采用氮氣作運行介質,裝置中就必須設置循環氮氣系統。這增加了裝置的復雜程度,但循環氮氣系統位于對氫氧兩種環境之間,使氫氧兩種環境的不直接隔離,降低了隔離要求,同時可以簡化龐大的隔離系統,從而降低再生構架的高度。美國UOP、法國IFP和國產DBR輕油改質制芳烴催化劑連續再生技術主要技術環節及效果比擬如表4-1-3所示。表-3連續再生技術主要技術環節及效果比擬表UOP第三代IFP第三代國產DBR床層段一段燒焦兩段順流燒焦兩段逆流燒焦再生氣體循環循環方式熱循環干冷雙循環干冷單循環徑向床層向心式向心式離心式閉鎖料斗運行模式無閥輸送有閥輸送無閥輸送閉鎖料斗位于位置再生器下面再生器上面再生器上面別離料斗運行介質氫氣〔氮氣〕氮氣氮氣燒焦狀況監視用熱電偶超長,剛性撓性較短,剛性催化劑比外表積下降速度較快較慢較慢再生氣體氣體含水量35000ppm2000ppm以下2000ppm以下催化劑在再生器中移動半連續嚴格連續嚴格連續進入燒焦區的空氣含氯不含氯不含氯再生器材質要求高要求較低要求較低閉鎖料斗對催化劑的磨損無有無對閉鎖料斗的閥門磨損較小較大較小閉鎖料斗氣使增壓機產生磨損無影響無影響循環氮氣系統有〔有〕有有隔離系統較復雜較簡單較簡單復原段二段〔二段〕一段一段綜上所述,國產DBR連續輕油改質制芳烴技術具備了UOP和IFP兩家的技術優點,同時又根本擯棄了二者的主要缺點,主要特點是:第一,燒焦區采用兩段離心逆流型式,有利于降低再生氣體流量、有利于催化劑床層溫度的檢測,并且第一段床層燒焦所產生的水不影響第二段床層的催化劑。第二,再生氣體采用“干、冷〞循環,第二段燒焦為嚴格“枯燥〞氣氛,充分保護催化劑比外表積和長周期活性;第三,燒焦過程嚴格連續,充分發揮設備的燒焦能力和增加裝置的操作平穩度;第四,氯化區的含氯腐蝕氣體經抽出除氯處理后進入燒焦區,為燒焦供氧,有利于降低設備材質要求;第五,采用無閥輸送技術,降低了催化劑和閥門的磨損;采用國產DBR連續輕油改質制芳烴專利技術與引進連續輕油改質制芳烴專利技術相比,有以下好處:1〕可以省去了龐大的技術引進費用〔如:專利許可、工藝包、閉鎖料斗控制系統和國外專家現場技術效勞費等〕,在同等條件下,對于100萬噸/年規模的裝置裝置而言,中國連續輕油改質制芳烴專利技術比引進國外連續輕油改質制芳烴技術要節約投資約3000萬元民幣。2〕可以縮短設計周期,因為采用中國專利技術,無需進行國外設計聯絡。3〕可以提供優質的現場技術效勞,保證裝置的一次開汽成功,在裝置施工和開汽過程中都無需國外技術支持,便于交流和討論。 本報告暫按國產連續輕油改質制芳烴工藝〔DBR〕進行編制。3、芳烴抽提工藝技術方案選擇芳烴抽提的目的是將輕油改質制芳烴汽油中的芳烴與非芳烴進行別離。目前國內外廣泛采用的抽提方法根據所使用溶劑的不同,可分為Udex法、環丁砜法〔Sulfolane〕N-甲基吡咯烷酮法〔Arosolvan〕二甲基亞砜法〔DMSO〕及N-甲酰嗎啉法〔Formex〕等,其中應用最廣泛的是前兩種方法。以上五種典型的液-液抽提法的操作條件和技術經濟指標比照見下表4-1-4。從表4-1-4可以看出,就已經工業化的幾種芳烴抽提技術而言,Udex法開展最早,技術成熟應用最廣,但其操作溫度和壓力較高,操作費用和投資均較大。相對而言,Sulfolane法操作條件比擬緩和,溶劑比最小,回流比只是略高于DMSO法,其操作費用和投資均較省。就能耗而言,Sulfolane法和Formex法最低,并且芳烴回收率最高,但Formex法由于受溶劑來源的限制,所以工業應用沒有Sulfolane法廣泛。目前我國老的芳烴抽提裝置采用Udex法的較多,主要原因是甘醇類溶劑的市場貨源廣,價格相對廉價;而新建的芳烴抽提裝置大都采用Sulfolane法,主要是從操作費用、投資、芳烴回收率以及產品純度等幾個方面綜合考慮的結果。另一種抽提技術是抽提蒸餾技術,常見的抽提蒸餾法有KRUPPWUDE公司60年代中葉開發的MORPHYLANE法和近年來中國石化石油化工科學研究院〔RIPP〕開發的環丁砜抽提蒸餾工藝〔EDA〕。這兩種工藝相似,主要是溶劑不同。該工藝主要用于苯抽提裝置,而對于兩苯〔苯、甲苯〕及三苯〔苯、甲苯、二甲苯〕抽提裝置那么沒有明顯的優勢。由于本芳烴抽提裝置需要別離苯及甲苯,故擬采用環丁砜抽提〔Sulfolane〕工藝。-4液-液抽提法的操作條件和技術經濟指標比照項目Udex法Sulfolane法Arosolvan法DMSO法Formex法開發公司UOP與DowShell與UOPLurgiIFPSNAM工業化時間1952年1961年1962年1967年1971年裝置規模萬噸/年10~18010~2105~1107~18~50溶劑二甘醇三甘醇四甘醇二乙二醇胺環丁砜N-甲基吡咯烷酮二甲基亞砜N-甲酰嗎啉抽提塔型式實際板數理論板數篩板塔60~7010~20篩板或轉盤塔83~9910~12梅爾混合沉降塔3025~30轉盤篩板塔5012攪拌-填料塔或篩板塔——操作條件溫度,℃壓力,MPa溶劑比回流比溶劑含水wt%~1305~105~1270~993~530~60常壓10~20二甘醇307~8940~706——芳烴回收率%苯甲苯二甲苯>98>98>99>98>95>98>90>99>97消耗指標(對每噸芳烴)蒸汽,t電,Kwh水,t溶劑,kg24~3641~10050~7530~6510~138~10二、主要操作條件1、預加氫反響條件催化劑型號 RS-1或相當反響溫度, ℃280~340反響壓力(表), Mp反響空速(體),h-1 氫油體積比≥200:12、輕油改質制芳烴反響條件催化劑型號PS—Ⅵ或性能相當反響器入口溫度,℃ 528平均反響壓力(表), Mpa 高分壓力(表), Mpa反響空速〔重〕,h-1 1.825氫油分子比2.6:13、抽提塔操作條件溶劑比〔對進料重量比〕: 芳烴回流比〔對進料重量比〕:貧溶劑入塔溫度℃: 88三、工藝流程簡述1、預處理局部預處理局部的目的是為輕油改質制芳烴局部提供合格的精制石腦油原料。由裝置外來的混合石腦油進入原料緩沖罐后,經泵升壓并與經預加氫壓縮機增壓的預加氫循環氫混合,再與反響產物換熱并經加熱爐升溫后進入預加氫反響器。反響產物與進料換熱并經冷卻后進行氣液別離,氫氣循環回預加氫壓縮機入口,來自氫氣再接觸局部的增壓氫作為補充氫,預加氫反響生成油與石腦油分餾塔底油和汽提塔底油換熱后進入汽提塔,汽提塔為全回流操作,塔頂物流冷卻后脫除溶解在油中的水、硫化氫、氨及C4以下輕烴,塔底物流與進料換熱后進入石腦油分餾塔,汽提塔由重沸爐供熱。石腦油分餾塔頂輕石腦油冷卻后一局部送回塔頂作為回流,另一局部送出裝置,塔底精制石腦油與進料換熱后送至輕油改質制芳烴反響局部,石腦油分餾塔由重沸爐供熱。2、輕油改質制芳烴局部輕油改質制芳烴反響局部的目的是通過輕油改質制芳烴催化劑把精制石腦油中辛烷值較低的環烷烴和烷烴轉化為富含芳烴的高辛烷值汽油組分,并同時副產氫氣。精制石腦油由輕油改質制芳烴進料泵升壓過濾后與經輕油改質制芳烴循環氫壓縮機升壓后的輕油改質制芳烴循環氫分別進入輕油改質制芳烴進料換熱器,與輕油改質制芳烴反響產物換熱再經第一輕油改質制芳烴加熱爐加熱后,進入第一輕油改質制芳烴反響器上部,在反響器內與自上而下流動的催化劑徑向接觸進行反響,然后經中心管由第一輕油改質制芳烴反響器下部排出進入第二輕油改質制芳烴加熱爐,再依次進入第二輕油改質制芳烴反響器、第三輕油改質制芳烴加熱爐、第三輕油改質制芳烴反響器、第四輕油改質制芳烴加熱爐,直至由第四輕油改質制芳烴反響器下部出來,經輕油改質制芳烴進料換熱器與進料換熱后并經空冷器冷凝、冷卻后進行汽液別離,含氫氣體一局部經輕油改質制芳烴循環氫壓縮機增壓后作為輕油改質制芳烴循環氫,其余作為輕油改質制芳烴產氫送至氫氣再接觸局部。輕油改質制芳烴生成油與氫氣再接觸后進入輕油改質制芳烴汽油脫氯罐,脫氯后送至穩定塔。塔頂液化石油氣經泵送出裝置,塔底輕油改質制芳烴汽油送出裝置。3、氫氣再接觸局部輕油改質制芳烴產氫經循環氫壓縮機增壓后與局部輕油改質制芳烴生成油進行再接觸,然后進行油氣別離,使氫氣純度提高,輕油改質制芳烴生成油收率增加。提純后的輕油改質制芳烴氫氣進行脫氯處理,脫氯后的輕油改質制芳烴產氫送至預加氫及其他加氫裝置使用。再接觸后的輕油改質制芳烴生成油與局部未進行再接觸的來自輕油改質制芳烴高分的成油送至穩定塔。4、催化劑再生局部催化劑再生局部的目的是將待生輕油改質制芳烴催化劑進行再生,恢復其活性,然后再送回反響器,從而使輕油改質制芳烴反響始終在高苛刻度下進行。5、催化劑循環連續輕油改質制芳烴的特點之一就是催化劑能保持良好的循環,在第四反響器內的催化劑靠自身重力下流至催化劑下部收集料斗,提升氮氣由氮氣壓縮機升壓,通過一次和二次氣量調節將催化劑提升至再生器上部緩沖罐,由r射線料位儀監測催化劑料位,當料位達一定高度時,啟動特殊球閥及特殊閘閥,將催化劑放入閉鎖料斗。特殊球閥僅隔斷催化劑不隔斷氣體,特殊閘閥隔斷氣體,閉鎖料斗中催化劑被升壓至與再生器壓力一致后,在定時器的控制下連續送入再生器進行燒焦再生。以定時器設定的時間控制再生催化劑循環量。催化劑在再生器內依次流過一段燒焦區、二段燒焦區、氧氯化區以及焙燒區后,流入1號下部料斗,并用氮氣反吹以除去所夾帶的氧氣,在料位控制下流入1號催化劑提升器,同樣在密封氮氣的提升下進入第一反響器上部的緩沖料斗,在復原器中被熱氫氣復原后,進入第一反響器。在各個反響器之間由循環氫氣提升,從而完成整個催化劑的循環。在催化劑循環流程中,有兩個獨立的氣體提升系統:a氮氣提升系統在反響器再生器之間的催化劑輸送均采用密閉的氮氣提升氣,這樣可以有效地起到平安隔離作用。氮氣的循環使用,可降低公用工程的消耗。b氫氣提升系統在反響器之間的催化劑利用輕油改質制芳烴產氫從再接觸罐出口引出一局部氫氣進行提升,由二次氫氣量調節提升量。氫氣作為提升氣,使反響物一直處在氫氣環境下,不影響反響系統的正常操作。提升氫氣混入反響物流,還可起到調節反響入口氫分壓的作用。催化劑循環系統的設計可不需要輕油改質制芳烴裝置停工進行該系統維修。〔2〕催化劑再生待生催化劑從最后一臺反響器引出,并靠氮氣提升至再生段。此催化劑儲存在上部緩沖罐中,儲存量相當于一小時的催化劑循環量,當射線料位儀檢測達高料位時,催化劑靠重力輸送至閉鎖料斗。閉鎖料斗增壓至再生器的操作壓力,并整批輸送入再生器的上部。再生器的壓力稍高于第一反響器的壓力。在再生器中,催化劑依次經一段燒焦區、二段燒焦區、氧氯化區以及焙燒區。完成再生反響后,在高壓氮氣的反向吹掃下置換掉夾帶的氧氣進入1號下部料斗,在提升器中由氮氣提升至第一反響器上部料斗,在流經復原室時被來自提升系統的熱氫氣復原。復原過的催化劑保持了和原來幾乎一樣的性質進入第一反響器,從而完成催化劑的再生過程。再生氣流程:再生氣由再生氣循環壓縮機壓出,與燒焦后的再生氣換熱,再經電加熱器加熱升溫到470℃由壓縮機出來的另一路再生氣與氯化氣換熱,再經電加熱器加熱到540℃洗滌循環:由堿洗循環泵連續地打洗滌水進洗滌塔,在循環堿液連續洗滌下,除去再生過程產生的酸性氣體、含氯氣體,保證凈化的再生氣的循環使用而不致對再生器產生嚴重腐蝕。洗滌后的再生氣少局部放空,大局部由壓縮機壓縮后循環使用。新鮮空氣經過空氣壓縮機壓縮補入,堿洗塔通過塔頂的壓控進行放空。催化劑粉塵回收:催化劑在反響再生過程的輸送中,因磨損會有局部粉塵產生,粉塵的存在會導致中心管等處的堵塞,造成氣流不均,影響整個反響再生過程。通過設在閉鎖料斗和復原料斗上部的淘析器,利用氮氣對催化劑進行逆流反吹,把催化劑粉塵除去,在粉塵過濾器中把粉塵回收下來,催化劑粉塵可定期卸出裝桶,送往貴金屬回收工廠回收鉑。5、芳烴抽提局部〔1〕原料分餾局部輕油改質制芳烴生成油進入脫戊烷塔脫除戊烷輕質餾分。塔底脫戊烷油進入脫重組分塔。塔頂餾出物作為抽提進料進入抽提局部,脫重組分塔塔底的C8+餾分送入脫二甲苯塔,從二甲苯塔頂生產出混和二甲苯,塔底生產輕油改質制芳烴重汽油。輕油改質制芳烴重汽油與戊烷輕質餾分作為高辛烷值組分出廠。〔2〕抽提局部從原料分餾局部來的抽提進料進抽提塔,在抽提塔中,芳烴組分溶于溶劑后向塔底流動,逐步與不溶于溶劑的非芳烴別離,由塔頂抽出的非芳烴〔抽余油〕經水洗塔水洗后送出裝置。抽提塔底抽出的芳烴和溶劑的混合物〔抽出液〕與貧溶劑換熱后,進入汽提塔。汽提塔底物流再送入回收塔別離芳烴和溶劑。回收塔塔底抽出物流〔溶劑〕返回抽提塔循環使用,回收塔塔頂餾出物〔含有苯和甲苯的芳烴〕經白土塔處理后再經苯、甲苯精餾生產出苯和甲苯。四、裝置物料平衡預處理、輕油改質制芳烴及全裝置物料平衡如下:表預處理局部物料平衡序號物料名稱收率wt%kg/h104t/a一進料1直餾石腦油99.88137500110.002含氫氣體0.121683合計100.00137668110.13二出料1輕油改質制芳烴原料90.80125000100.002輕石腦油8.88122289.783含硫燃料氣0.324400.35合計100.00137668110.13表輕油改質制芳烴局部物料平衡序號物料名稱收率wt%Kg/h×104t/a一進料1精制石腦油100125000100.00小計100125000100.00二出料1輕油改質制芳烴氫7.3191327.31〔其中純氫〕3.8047483.802輕油改質制芳烴氫(至預加氫)0.131680.13〔其中純氫〕0.07870.074液化氣7.0187587.015輕油改質制芳烴汽油13.561695513.566抽余油17.752218817.757苯8.00100008.008甲苯21.532691321.539二甲苯24.713088824.71合計100.00125000.0100.00表全裝置物料平衡序號物料名稱收率wt%Kg/h104t/a一進料1直餾石腦油100.00137500110.00合計100.00137500110.00二出料1輕石腦油8.89122289.782含硫燃料氣0.324400.353輕油改質制芳烴產氫6.6491327.31〔其中純氫〕3.4547483.804液化氣6.3787587.015輕油改質制芳烴汽油12.331695513.566抽余油16.142218817.757苯7.27100008.008甲苯19.572691321.539二甲苯22.463088824.71合計100.00137500110.00第四節主要設備選擇一、機械設備1、輕油改質制芳烴循環氫壓縮機采用水平剖別離心式壓縮機,單段壓縮。采用3.5Mpa凝汽式汽輪機驅動。壓縮機軸封采用干氣密封。潤滑油系統分別向壓縮機、汽輪機提供潤滑油,并向汽輪機提供調節油。潤滑油站主輔泵由電機驅動。2、輕油改質制芳烴氫增壓機采用對稱平衡型往復式式壓縮機,雙缸、兩段壓縮。電機機驅動。其壓縮機軸封采用干氣密封。潤滑油系統分別向壓縮機提供潤滑油,并向汽輪機提供調節油。潤滑油站主輔泵由電機驅動。3、預加氫壓縮機采用對稱平衡型往復式壓縮機,雙缸單級壓縮。主電機為無刷勵磁增安型異步電機。4、再生氣循環壓縮機采用對稱平衡型往復式壓縮機,組合形式,雙缸單級壓縮。主電機為無刷勵磁增安型異步電機。5、氮氣循環壓縮機采用對稱平衡型往復式壓縮機,組合形式,雙缸單級壓縮。主電機為無刷勵磁增安型異步電機。6、空氣壓縮機采用對稱平衡型往復式壓縮機,組合形式,雙缸單級壓縮。主電機為無刷勵磁增安型異步電機。離心式壓縮機〔輕油改質制芳烴循環氫壓縮機〕選用沈陽鼓風機廠70年代從意大利新比隆公司引進技術設計、制造的多級BCL系列筒型離心壓縮機。離心式壓縮機的汽輪機均選用杭州汽輪機廠引進德國西門子公司設計制造技術生產的積木塊系列多極工業汽輪機。其主要特點是采用積木塊系列和流通局部計算機優化進行設計。汽輪機分成假設干區段。根據用戶的要求將所需要的區段組合起來,再配上各類相應的部套即組合成各種不同類型的汽輪機,產品性能符合DIN、API等標準。二、加熱爐1、預加氫加熱爐為純輻射圓筒形加熱爐,爐管材質為ASTMA213TP321。2、汽提塔重沸爐為輻射對流型圓筒形加熱爐,爐管材質為20鋼。3、石腦油分餾塔重沸爐為輻射對流型圓筒形加熱爐,爐管材質為20鋼。4、輕油改質制芳烴加熱爐為一臺方型U形管立式“四合一〞pa過熱蒸汽。輻射室爐管材質為ASTMA335P9;集合管材質為ASTMA335P11。輕油改質制芳烴裝置加熱爐〔“四合一〞加熱爐除外〕與PX裝置各加熱爐分別設置聯合余熱回收系統,用以預熱各加熱爐燃燒火嘴所需的空氣,以提高加熱爐的熱效率。通過聯合余熱回收后,各加熱爐綜合熱效率均達90%以上。兩套聯合余熱回收系統共用一個煙囪。三、靜設備1、選材原那么本裝置的設備是在高溫高壓和含氫介質中操作,并且工藝流體中含有H2S等腐蝕介質,因此選用的材料除了符合相應標準的規定外,還應遵循以下原那么:〔1〕臨氫設備應按APIRP941-1997?煉油廠和石油化工廠高溫和高壓下臨氫用鋼材?中抗氫腐蝕曲線〔Nelson曲線〕的要求選用材料。〔2〕凡有高溫H2+H2S腐蝕部位,一般應選用不銹鋼復合鋼板,其腐蝕率按照H2+H2S等腐蝕曲線〔柯柏曲線〕。〔3〕凡選用的材料,在使用中可能發生濕H2S應力腐蝕開裂的部位,要求制造完畢后必須進行消除應力熱處理。〔4〕凡選用奧氏體不銹鋼材料,在使用中有可能發生連多硫酸應力腐蝕開裂的部位,裝置停工時必須進行中和清洗。〔5〕凡選用的材料,在使用中可能發生各種類型脆性破壞的部位,均應給出相應的控制指標。〔6〕選用國產鋼材制造壓力容器時,材料的質量和規格必須符合?壓力容器平安技術監察規程?的規定,并且應是上述標準中列出的材料牌號和標準。〔7〕選用國外鋼材制造壓力容器時,應是國外相應壓力容器最新標準所允許使用的鋼材,其使用范圍不應超出該標準的規定。〔8〕一般內構件的鋼材使用溫度范圍可以按鋼材抗氧化極限溫度確定。〔9〕與容器殼體直接相焊的內外構件材料應選用與殼體相焊局部同類的材料。2、主要設備結構特點〔1〕反響器①預加氫反響器的操作介質為高溫H2+H2S,選用復合鋼板〔15CrMoR+0Cr18Ni10Ti〕,采用軸向反響器。②輕油改質制芳烴四臺反響器介質為高溫H2和油氣,按APIRP941-1997?煉油廠和石油化工廠高溫和高壓下臨氫用鋼材?中抗氫腐蝕曲線〔Nelson曲線〕的要求,殼體選用14Cr1MoR材質,采用徑向反響器,器內裝有約翰遜網中心管及約翰遜網扇形筒。〔2〕再生器再生器選用不銹鋼0Cr17Ni12Mo2〔316〕,器內裝有約翰遜網中心管及約翰遜網外套筒。〔3〕換熱器為了提高傳熱效率,減少臨氫系統壓降,歧化進料換熱器及異構化進料換熱器均采用板式換熱器〔引進〕,其管束材質為SA240321,殼體材質為SA387Gr11CL.2。輕油改質制芳烴進料換熱器采用國產板式換熱器。對于管程介質為循環水的碳鋼換熱器,換熱管采用涂刷TH901防腐涂料的措施進行防腐。裝置中的高壓換熱器系U形管式換熱器,操作溫度較高,根據操作溫度的不同選用不同的合金材質,U形換熱管要求采用整根材料制造,不允許拼接。主要設備規格尺寸詳見附表。四、主要設備數量匯總表-1主要設備數量匯總項目臺/片反響器5再生器1塔11換熱器60空冷器48容器46壓縮機12泵54儲罐18電加熱器3其他50合計308五、引進范圍裝置采用國產技術新建,只引進制造難度較高的局部設備:⑴工藝局部裝置的主要工藝設備共計308臺,其中引進設備5套反響器〔含再生器〕內構件,其余全部國產。⑵儀表局部①集散控制系統〔DCS〕1套②緊急停車系統〔ESD〕1套③在線分析儀〔催化劑再生局部〕2④放射性料位計10⑤特殊控制閥〔催化劑再生局部〕7小計21〔套〕⑶配管局部①所有大口徑合金鋼管道及閥門。第五節自動控制一、控制規模及控制水平根據連續輕油改質制芳烴裝置工藝過程的特點、技術要求、裝置規模及目前國內外儀表生產及應用狀況,該工程所設計的儀表自動控制系統將到達國內外同類型裝置九十年代末的先進水平,以實現集中控制、平穩操作、平安生產、強化管理,并考慮裝置級DCS系統的先控和網絡接口平臺,為全廠逐步實現管控一體化〔CIMS〕創造良好的條件,同時也為提高產品產量和質量、降低能耗、并實現“安、穩、長、滿、優〞生產提供了保障,從而提高工廠經濟效益、增強企業在市場上的競爭力。1、控制規模聯合裝置控制回路約150個;檢測回路約1000個;開關量約300點。2、控制水平裝置將采用新一代的集散控制系統(DCS)。該DCS融合了計算機技術、通訊技術和圖形顯示技術,以微處理器為核心,對生產過程進行集中操作管理和分散控制,具有精確度高、可靠性好和維護工作量少等特點。所有遠傳的工藝過程信號都將送入DCS系統中,DCS將全面監視和控制全裝置的檢測點和控制點,以保證裝置的平穩操作和平安生產,同時為發揮DCS系統的優勢,這些信號經過處理將分別用于實時控制、實時顯示報警、并生成各種生產和管理用的記錄和報表。在設計DCS系統的配置時,將充分考慮其硬件、軟件的可靠性、主流型和先進性、以及系統的可擴展性、網絡開放性、網絡通訊的硬、軟件平臺及其相應接口,使采用的DCS系統不僅能適應現階段的要求,而且能為裝置今后逐步實施先控、在線仿真、實時數據庫的應用和管理及全廠管控一體化〔CIMS〕等計算機高層網絡管理創造條件。輕油改質制芳烴裝置將設一套獨立的控制系統〔CRCS〕作為催化劑連續再生控制系統。為了確保裝置和重要的工藝設備以及大型機組的平安,確保生產人員的平安,裝置還將設置一套高度可靠性的緊急停車平安聯鎖保護系統(ESD)。為了保證ESD系統的高度可靠性,設計時將充分考慮如下原那么:*獨立于DCS系統之外;*事故平安型(失電動作);*系統的平安等級與裝置的平安等級及DCS系統相匹配;*系統由冗余容錯功能和結構的可編程邏輯控制器(PLC)組成;*合理考慮輸入/輸出卡件的冗余配置和現場一次動作元件的冗余設置;*有足夠的操作員接口;*有自動/半自動(手動)靈活的操作手段;*有足夠的旁路維修開關;*具有故障診斷技術和毫秒級第一事故區分功能和報警打印機;*可與DCS系統通訊。在裝置區內,根據裝置的泄露源的分布,設置足夠的可燃氣體和毒氣檢測報警器系統,可在中心控制室全面監視裝置的可燃氣體和毒氣的泄露情況。3、現場儀表選型除了DCS分散控制系統和ESD平安聯鎖保護系統外,在現場儀表〔包括:變送器、平安柵、報警設定器、信號轉換器、執行器、分析器等〕選型時,從國產儀表和國外儀表中篩選出性能價格比最好的儀表,使設計出的每個控制或監測回路都能在平安、可靠、長周期、自動狀態下運行,以提高整個裝置的儀表投用率和自動化管理水平。主要儀表選型原那么如下:*立足于國內,選擇國內生產和合資或技術引進的高質量產品;*現場主要儀表采用電動儀表和/或智能電動儀表(根據情況也可采用氣動儀表或其它儀表)。危險區域使用的電動儀表采用本安型或隔爆型儀表,非危險區域使用的電動儀表采用一般結構的儀表;*就地調節器采用氣動型;*調節閥采用氣動執行機構;*定位器一般采用電動型;*計量儀表采用0.5級的容積式或質量式流量計。二、控制方案根據工藝的要求,現階段主要對各控制點實施根本PID、串級、均勻、比值、分程、選擇、前饋、兩位、順序控制等根本控制和復雜控制方案。所有的控制點都將在中心控制室的CRT操作站中進行。大型壓縮機組和泵組的所有重要參數的顯示和控制都在中心控制室進行。現場設置就地防爆儀表盤,可對機組的重要參數就地監視和開停車。當機組運行中有關參數越限時,就地盤和中心控制室的報警器報警顯示,以提醒操作人員及時處理。為保證產品的質量,在工藝要求的過程點設置必要的在線質量分析儀表,如:氫濃度、濕度、工業色譜等。為方便裝置經濟核算,對進出裝置的原料、產品、以及主要的公用工程的物料消耗等物流進行流量計量。重要控制點控制方案如下:①裝置各精餾塔塔頂回流采用“飛輪〞控制,以保證各塔產品質量滿足控制指標。②裝置各加熱爐重沸器的燃料〔氣、油〕與空氣組成交叉限幅比值調節系統,以控制各加熱爐氧含量,提高熱效率,減少環境污染。③對于兩臺重沸器的精餾塔,塔底采用熱值調節系統,以控制塔底熱源穩定,從而保證塔頂產品質量。④設置在線循環氫濃度及濕度分析儀、各產品工業色譜分析儀,進吸附塔各原料油〔劑〕中微量水分析儀,指導生產操作,提高裝置生產和管理水平。三、自動聯鎖停車保護系統(ESD)裝置ESD系統將按如下方案設計:1、連續輕油改質制芳烴裝置聯鎖停車保護2、連續輕油改質制芳烴裝置各壓縮機聯鎖停車保護四、中心控制室全廠設置一個中心控制室〔含生產調度和中心化驗〕。裝置的控制系統(DCS)、順序控制系統〔SCS〕和自動保護系統(ESD)的操作站均置于中心控制室內。所有控制系統的機柜等將布置在界區內的現場機柜間內。五、國外采購儀表內容根據裝置的工藝流程和操作條件及國內儀表生產的現狀,對重要場合、關鍵檢測點、聯鎖動作檢測點所設置的一次儀表、國內缺口儀表或國內雖有產品但質量尚不穩定的產品、必要的在線分析儀表以及DCS系統和ESD/SIS等仍由國外購置,如:1、重要及苛刻場合的調節閥2、氮封閥3、自力式調節閥4、電磁式、容積式或質量式等流量計5、儲罐雷達液位計6、隔離平安柵7、在線濕度分析儀8、在線工業色譜分析儀9、在線氫濃度分析儀10、DCS控制系統11、ESD自動聯鎖保護系統12、壓縮機監測控制及調速系統六、儀表用電和儀表凈化風1、儀表用電:UPSAC220V50HZ60kVA。paG。第六節工程建、構筑物方案一、設計依據①工程申請報告委托書;②工藝、儲運、設備、儀表、電氣、給排水及相關專業提供的設計條件;③現行建構筑物的建筑、結構設計標準規程。二、設計原那么①土建設計遵循平安、適用、經濟、美觀的設計原那么,根據工藝的需要,結合當地地質條件及地震條件綜合考慮;②合理地采用新技術、新方案、新材料、新結構,并盡可能地利用當地的建筑材料,降低工程造價;③結合工程特點,在平面布置、空間處理及構造措施等方面滿足防火、防爆、防震、防潮及防風等要求;④為滿足工藝生產的需要,方便操作、檢修和管理,裝置區采用露天布置,充分考慮豎向組合,力求縮短管線,降低能耗,節約用地,減少投資,并滿足平安防火等有關規定;⑤設計采用的標準圖集及通用圖集原那么上采用山東省的標準圖集及通用圖集,缺乏局部采用國家的標準圖集及通用圖集。三、根底條件1、自然氣象條件某縣屬北溫帶大陸性氣候,四季清楚,雨熱同季,春季枯燥少雨,多風沙;夏季炎熱多雨;秋季降雨多于春季,氣候涼爽濕潤;冬季寒冷枯燥。氣候條件如下:a、氣溫年平均氣溫: 13極端最高氣溫: ℃極端最低氣溫: ℃b、濕度年平均相對濕度: 66%夏季平均濕度: 75%冬季平均濕度: 57%c、氣壓極端最高氣壓: 極端最低氣壓: d、降雨量年平均降雨量: 639mme、雪最大積雪厚度為: 446mmf、風風向:全年主導風向ESE風速:年平均風速/s頻率11.05%g、最大凍土深度: 35cmh、日照日照時數:2616.8h,年蒸發量200.36cmi、風向玫瑰圖2、工程地質情況〔1〕地形地貌某縣屬黃河沖積平原的一局部,第四系地層覆蓋全縣,厚度300m左右,無基巖出露。地貌呈南北高,中間洼,西高東低簸箕狀。地形分為平地、洼地、斜坡地三大類,具體又區別為南部山前緩平地,河間淺平洼地、緩平坡地和東北部黃河決口沖積扇形坡地四小種。地面坡度一般在1/1000左右,地面高程為海拔3-20m,最高點與最低點相差,擬建工程廠區海拔高度為,廠區內地勢比擬平坦。〔2〕地質場地在勘察深度內自上而下分為9層,分別為:,土質均勻,水位以下性質較差,屬中等偏壓縮性土。土性尚未可,屬中壓縮性土。,該層土質不均勻,土性尚可,屬中壓縮性土。,該層厚度較大,土質不均勻,屬中等偏高壓性土。,該層厚度較大,土質均勻,土性尚好,屬中等壓縮性土。該層厚度不均勻,土性尚好,屬中等壓縮性土。,該層土分布均勻,土性較好,屬低壓縮性土。,該層土質較好,屬低壓縮性土。粉土:該層最大揭露深度25m,該層土質較好,屬中等偏低壓縮性土。由于受黃河沖積影響,某縣水文地質較為復雜,小清河以北地區,中淺層地下水多為咸水層,其水層埋深一般在150-200m,200m以下為淡水層。廠區位于山前沖積平原,含水巖層皆為第四紀沉積物,地下水類型為孔隙水,地下水的補給、逕流、排泄主要受氣象、地形、地表巖性的影響,補給來源主要受大氣降水的垂直下滲、上流地下水的側向補給及河道補給。據調查,近幾年地下水承壓水位有下降趨勢。目前,廠區生產、生活用水主要為深層地下水。〔3〕地震根據國家地震局、建設部的震發辦〔1992〕160號文件及?中國地震烈度區劃圖〔1990〕?,該地區地震烈度為7度。四、設計范圍本工程土建專業設計范圍包括:裝置區及輔助配套設施框架根底,塔類根底,立式罐類根底,主管橋、付管橋和零星管架及根底,泵根底,臥式容器根底及換熱器根底等。五、設計標準1、國家標準及標準?建筑設計防火標準?GB50016-2006?石油化工企業設計防火標準?GB50160-2021?建筑抗震設計標準?GB50011-2001?砌體結構設計標準?GB50003-2001?建筑樁基技術標準?〔1997年局部條文變更〕JGJ94-94?鋼筋砼承臺設計標準?CECS88:97?建筑地基根底設計標準?GB50007-2002?建筑結構荷載標準?GB50009-2001?混凝土結構設計標準?GB50010-2002?鋼結構設計標準?GBJ17-88?動力機器根底設計標準?GB50040-96?高聳結構設計標準?GBJ135-90?建筑結構制圖標準?GB/T50105-2001?混凝土結構工程施工及驗收標準?GB50204-92?鋼結構工程施工及驗收標準?GB50205-95?鋼結構工程質量檢驗評定標準?GB50221-95?工業建筑防腐蝕設計標準?GB50046-952、行業標準及標準?石油化工企業鋼筋混凝土冷換框架標準?SH3067-95?石油化工企業鋼結構冷換框架設計標準?SH3077-96?石油化工企業反響器、再生器框架設計標準?SH3066-95?石油化工塔型設備根底設計標準?SH3030-1997?石油化工企業落地式離心泵根底設計標準?SH3057-94?石油化工企業冷換設備和容器根底設計標準?SH3058-94?石油化工企業管架設計標準?SH3055-93?石油化工壓縮機根底設計標準?SH3091-1998?石油化工企業管式爐根底設計標準?SH3061-94?石油化工企業建筑結構設計標準?SH

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