柴油加氢制氢联合装置可行性研究报告(编辑修改稿)

柴油加氢制氢联合装置可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

置的能耗，达到国内先进水平。 最大限度实现设备国产化，尽量降低装置投资。 认真贯彻国家有关环保、职业安全卫生、消防法规的要求，做到三废治理、安全卫生等保障措施与主体工程同时进行，达到国家及省、地方有关法规规定的指标要求。 二、装置规模及开工时数 公称规模： 30 万吨 /年；最大规模： 33 万吨 /年；年开工时数： 8000h。 ****精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 **202003 第 25 页 共 172 页 三、装置组成 本装置主要由反应（包括压缩机）、分馏和公用工程及控制室、配电室部分组成。 装置内产生的含硫气体脱 硫和酸性水处理由全厂统一考虑。 ****精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 **202003 第 26 页 共 172 页 第二节 原料及产品性质 原料性质 进装置的边界条件为：温度 45℃，压力 （ G）。 表 421 原料油性质 方案号 原料一 原料二 原料三 工况一 工况二 项 目 焦 化 汽油 焦 化 柴油 催 化 柴油 催化柴油 混合油 加工规模 万吨 /年 设计加工量 万吨 /年 加工量 万吨 /年 焦汽：焦柴：催柴 (0： 0：15) (6： 12：12) 加工量 t/h 焦汽：焦柴：催柴 0： 0： ： 15：15 比例： m% 0： 0：100 20： 40：40 密度 (20176。 C),g/cm3 最大 SPGR ****精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 **202003 第 27 页 共 172 页 馏程（ D86） 176。 C IBP/5%/10% 30%/50% 70%/90% 95%/EP 30/45/60 107/124 140/156 164/178 203/215/221 244/273 301/338 346/352 175/200 /256 /354 365(92%)/ 硫含量： ppm 4900 6500 5500 5500 5780 氮含量： ppm 200 1750 ~1300 ~1300 1260 碱氮含量： ppm 1091 苯胺点： 176。 C 65 十六烷值 51 ～ 25 溴价： gBr/100g 凝点： 176。 C 5 10 芳烃含量 10% 蒸 余 物 残碳， %m 灰分， % 酸度， mgkoH/100ml 铜片腐蚀（ 50176。 C ，3hr）级 不合格 实际胶质， mg/100ml 358 残碳， %m 诱导期， min 860 ****精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 **202003 第 28 页 共 172 页 溴价， gBr/100g 37 16 辛烷值（ MON） 粘度， (20176。 C),mm2/s 粘度， (50176。 C),mm2/s 闪点， 176。 C 88 74 色号 腐蚀 原料流量， t/h 原料 20176。 C 流量，m3/h 主催 化剂 体积 ， m3 主催化剂空速， h1 保护剂体积， m3 保护剂空速 ， h1 装置所用氢气约有 1000m3/h 自全厂氢气管网， 2020m3/h 来自联合装置 PSA部分，氢纯度 v%。 进装置的边界条件为：温度 40℃，压力 ～ （ G）。 主要产品的预期性质见表 42表 424。 表 423 一期产品预期性质 项 目 粗石脑油 精制柴油 ****精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 **202003 第 29 页 共 172 页 SPGR 硫含量 ,ppm ～ ≤ 300 氮含量 ,ppm ～ ≤ 200 烯烃， v% 1 十六烷值 ～ 27 粘度， (20℃ ) mm2/s 馏程，℃ IP/10% 93/55 183/201 30%/50% 130/142 235/256 70%/90% 153/163 281/354 95%/EP 177/207 367/ 去向 去催化装置分馏塔 去产品罐区 表 424 二期产品预期性质 项 目 粗轻油 精制石脑油 精制柴油 SPGR 硫化氢含量 ,%m ～ 硫含量 ,ppm ～ ～ ≤ 300 氮含量 ,ppm ～ ～ ≤ 200 烯烃， v% 1 1 十六烷值 ～ 40 粘度， (20℃ ) mm2/s 馏程，℃ IP/10% 105/19 48/76 177/209 ****精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 **202003 第 30 页 共 172 页 30%/50% 21/30 117/130 242/265 70%/90% 39/55 145/162 294/341 95%/EP 70/112 169/175 356/367 去向 去催化装置 吸收稳定系统 去产品罐区 去产品罐区 第三节 装置物料平衡 物料平衡见表 43表 432。 表 431 工程设计方案一 工况一（柴油加工）操作初期 15 万吨 /年处理量 ****精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 **202003 第 31 页 共 172 页 序号 物料名称 收 率 数 量w% kg/h T/d 104t/a㈠ 入方 18750 1 焦化汽油 % 0 2 焦化柴油 % 0 1 催化柴油 % 18750 2 直馏柴油 % 0 3 氢气 % 4 软化水 % 1250 5 汽提蒸汽 % 600 0合计 % ㈡ 出方 % 01 精制柴油 % 2 粗石脑油 % 3 轻油 % 0 4 塔顶气 % 5 低分气 % 6 酸性水 % 合计 % ****精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 **202003 第 32 页 共 172 页 表 432 工程设计方案二 工 况 二 （ 汽 柴 油 加 工 ） 操 作 初 期 30 万吨 / 年 处 理 量 序号 物料名称 收 率 数 量w% kg/h T/d 104t/a㈠ 入方 37500 1 焦化汽油 % 7500 2 焦化柴油 % 15000 1 催化柴油 % 15000 2 直馏柴油 % 0 3 氢气 % 417 4 软化水 % 2500 5 补硫 % 0 合计 % 40417 ㈡ 出方1 精制柴油 % 29233 2 稳定汽油 % 7679 3 轻油 % 490 4 塔顶气 % 285 5 低分气 % 71 6 酸性水 % 2659 合计 % 40417 ****精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 **202003 第 33 页 共 172 页 第四节 工艺技术选择 一、确定技术方案的原则 采用国内先进的工艺技术及催化剂。 采用先进合理、成熟可靠的工艺流程。 选用性能稳定、运转周期长的机械设备。 提高仪表控制、安全卫生和环境保护水平。 二、柴油产品质量变化趋势 随着世界范围内环保法规的日益严格，各国已公布的近期及远期柴油质量标准，对硫、苯、烯烃、芳烃等含量都提出了较高要求。 作为车用燃料供应商的各炼厂，按期生产符合市场要求的清洁燃料，既是达标的基本要求，也是生存的必由之路。 我国也正加快生产和使用清洁燃料的步伐。 从 2020 年 1 月 1 日起，我国柴油产品执行 GB2522020 标准，硫含量≧ %，氧化安定性（总不溶物）≧ mgKOH/100ml，十六烷值＞ 45（中间基或环烷基原油生产的各号轻柴油允许十六烷值≦ 40）。 从 2020 年 1 月 1 日起，京、沪、穗三大城市参照执行《世界燃油规范》 II 柴油类标准。 从 2020 年 7 月 1 日起，全国执行《世界燃油规范》 II 柴油类标准。 三、国内外柴油加氢技术现状 加氢精制是指油品在催化剂、氢气和一定的压力、温度条件下，含硫、氮、氧的有机化合物分子发生氢解反应，烯烃和芳烃分子发生加氢饱和反应的过程。 柴油加氢精制的目的是脱硫、脱氮和解决色度及贮存安定性的问题，满足日益严格的环保要求，同时少量提高柴油的十六烷值。 常规的柴油加氢精制工艺已有几十年的历史，技术上非常成熟。 新进展主要****精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 **202003 第 34 页 共 172 页 体现在高活性、高稳定性、低成本新型催化剂的研究和开发上。 国外大型石油炼制公司和催化剂生产商都开发了专有的柴油加氢脱硫过程和催化剂系统。 其中有代表性的主要有： 荷兰阿克苏 AKZO 公司目前最好的脱硫催化剂是 KF75 KF840 及KF848。 KF752 的活性已是 60 年代中期相应产品的 倍，多用于直馏原料。 对于二次加工原 料则采用 KF840； KF848 是最新开发的具有极高脱硫、脱氮、脱芳及加氢活性的精制催化剂，不仅适用于加氢精制装置、而且适用于加氢裂化的原料预精制， FCC 原料加氢预处理。 埃克森研究和工程公司（ ERamp。 E）于 1992 年实现商业应用的催化剂 RT601，采用新型 Al2O3 载体，使用先进的促进剂浸渍技术，催化剂活性高，特别适合于加工重质﹑劣质原料。 在加工直硫柴油时， RT601 活性与市场上最好的催化剂相当。 独联体的列宁石油化工科学生产联合体开发的 KrM70 催化剂也具有很高活性。 在压力为 ，空速为 ，温度为 350℃时，可将直硫柴油的硫含量由%降至 %，脱硫率达到 %。 国内近年来也已开发了多种具有世界先进水平的﹑高性能的馏分油加氢精制催化剂。 催化剂的外型及适用范围见表 441。 表 441 国产加氢精制催化剂的外型及适用范围 型号 FH5A RN1 RN10 FDS4 FH98 形状 球状 三叶草 三叶草 三叶草 三叶草 应用 范围 中东高硫直馏柴油及二次加工汽柴油的深度脱二 次 加 工煤、汽、柴油、减压蜡油 馏份油的脱硫、脱氮、脱芳 中 间 馏 分油、重质馏分油脱硫 中压下处理二次加工汽柴油 ****精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 **202003 第 35 页 共 172 页 硫 抚顺石油化工研究院在已有 FH5， FH5A 等加氢精制催化剂的基础上，成功开发了新一代劣质二次加工油品加氢精制催化剂 FH98。 试验室研究结果表明，可以在氢分压 MPa，空速 ，氢油体积比 350:1 的条件下，将鲁宁催柴脱至硫含量小于 %。 该催化剂于 1999 年成功地应用到大庆石化总厂四套工业装置上，其中两套为柴油加氢精制装置、两套为汽油加氢精制装置。 工业应用结果表明， FH98 催化剂具有高的脱硫、脱氮活性。 该剂至今已在多套工业装置成功 应用。 其理化性质见表 442。 表 442 FH98 催化剂的组成和质量指标 形状 三叶草形 尺寸， mm (， ， ) (2～ 8) 侧压强度， N/粒 ≦ 150 化学组成， m% WO3 17～ 21 MoO3 8～ 10 NiO ～ 物化性质 孔容， ml/g ≦ 比表面积， m2/g ≦ 120 装填密度， g/ml ～ 石油化工科学研究院开发的。