80万吨重催车间操作规程.pdf
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1、山东海科化工集团重催车间操作规程目 录1、装置概况.31.1 装置加工能力及组成:.31.2 主要设计指标:.31.3 主要工艺技术特点:.31.4 自动控制方案简介.62、工艺流程简述.92.1 反应部分.92.2 分储部分.102.3 吸收稳定部分.112.4 产汽系统、余热锅炉及余热回收.113、原料及产品主要技术规格.124、装置物料平衡:.145主要设备选择及工艺计算汇总.155.1 主要设备选择.155.2 装置主要技术参数及工艺计算汇总.166、开工方案.236.1 开工总则.236.2 开工前的准备工作.236.3 反应再生系统开工程序:.306.4 分播岗位开工方案.386.
2、5 吸收稳定系统开工方案.437、停工方案.487.1 准备工作.487.2 分微岗位停工方案.507.3 吸收稳定系统停工程序.518 岗位操作法.538.1 反应岗位操作法:.538.2 分微岗位操作法.818.3 吸收稳定岗位操作法.938.4 机泵操作法.1049大型机组工艺规程及操作法.1149.1 三机组.1149.2 备用主风机.1409.3 气压机.1509.4 增压机.1661山东海科化工集团重催车间操作规程10专用设备操作法.17310.1再生器外取热器操作法.17310.2余热锅炉操作法.18111、催化裂化装置安全生产专篇.19211.1 一般安全规定.19211.2防
3、火防爆规定.19311.3大检修安全规定.19411.4生产安检查制.19411.5装置开工前安全检查制:.19511.6装置检修前安全检查制.19611.7班长岗位冬季防冻防凝措施.19611.8 反应岗位冬季防冻防凝措施.19711.9 分镭岗位冬季防冻防凝措施.19711.1 0吸收稳定岗位冬季防冻防凝措施.19811.1 1主风机岗位冬季防冻防凝措施.19811.1 2气压机岗位冬季防凝措施.19811.1 3机泵冬季防冻防凝措施.19811.14夏季安全生产实施方案.19912、催化裂化装置环境保护专篇.20012.1“三废”处理方案.20012.2装置污染源及采取的治理措施.201
4、13催化裂化装置职业安全卫生专篇.20213.1危险、危害因素分析.20213.2安全卫生措施.2022山东海科化工集团重催车间操作规程1、装置概况1.1 装置加工能力及组成:装置最大加工能力:80X1(/吨/年,处理下限42X 104吨/年,采用多产气体方案,以生产液化石油气 及高辛烷值汽油组分为主,同时兼顾轻燃料油收率。装置由反应一再生、分储、吸收稳定、主风机一烟机 系统、气压机、余热锅炉、余热回收站等部分组成,产品有汽油、4#燃料油、液化气、干气等。1.2 主要设计指标:催化剂和优化的工程技术,使干气产率W4.5%。汽油:RON490,烯煌W35%(V)。再生催化剂定炭0.1%。工程设计
5、满足二年一大修的要求。1.3 主要工艺技术特点:131采用洛阳石化设备所开发的AFCC降低干气产率技术,在提升管上设置自循环,以降低预提升段催化 剂温度,提高剂油比,有效降低干气产率;在提升管上设有第二反应区,以降低汽油中烯煌含量。1)以常压渣油为原料,在较高的反应温度、较深的反应深度、较低的油气分压、较高的剂油比、专用催 化剂的作用下进行催化裂解反应,生成含较多丙烯的液化气和高辛烷值汽油。2)目的产品产率高:该工艺技术可提高轻质油收率,降低油浆收率。3)产品质量好:该工艺生产的液化气富含烯烧;燃料油十六烷值与常规FCC相当;汽油辛烷值RON 90 以上,诱导期长,安定性好。4)灵活的工艺条件
6、和操作方式:通过调整工艺操作条件可灵活地实现产品方案转化。1.3.2 采用复合分子筛催化剂及多种助剂为满足本装置多产液化气及高辛烷值汽油的要求,设计考虑采用生产高辛烷值汽油、重油裂化能力强 的复合型分子筛催化剂。从稳定操作、保证装置长周期运转及环保角度出发,设计添加CO助燃剂、油浆阻垢剂、金属钝化剂 等助剂。其中CO助燃剂为实现完全再生提供了可靠的保证;油浆阻垢剂的使用对于避免或减轻油浆系统 的结垢十分有效,为系统长期高效运转创造了有利条件。1.3.3 采用同轴式反应一再生器采用同轴式两器布置方案,以减少设备投资、减少占地。沉降器在上再生器在下的布置允许两器压差 大,很好的兼顾了反应和再生对操
7、作压力的不同要求。同时该类型装置具有技术先进、结构简单、操作简 单、控制灵活方便、抗事故能力强、能耗低、抗催化剂倒流能力强、压力平衡适用范围大等特点。3山东海科化工集团重催车间操作规程1.3.4 再生工艺方案再生方案的选择考虑两个因素:其一是降低再生催化剂的定碳、使催化剂性能得以充分发挥;其二 是避免采用过于苛刻的再生条件,恢复并保护催化剂活性。本装置采用单段再生,催化剂定碳01。该技术有以下几种单体技术组成:1)采用加 CO助燃剂的完全再生方案。采用该方案后,平均氧浓度的提高可是再生剂含碳明显降低,对于 单段再生的效果更加明显。2)采用较低的再生温度。较低的再生温度有利于提高剂油比并保护催化
8、剂活性,为反应进料提供更多的 催化剂活性中心。3)采用逆流再生。通过加高待生套筒使待生催化剂进入密相床上部,并良好分配,然后向下流动与主风 形成气固逆流接触,有利于提高总的烧焦强度并减少催化剂的水热失活。4)采用待生催化剂分配技术。在待生套筒出目配置特殊的待生催化剂分配器,使待生剂均匀分布于再生 密相床上部,为单段逆流高效再生提供基本的保证。5)采用高床层再生。设置较高的密相床层,不仅可提高气固单程接触时间,而有利于CO在密相床中燃烧,还可以提高催化剂输送的推动力。6)采用改进的主风分布管。主风分布的好坏直接影晌再生器的流化质量,从而影响到烧焦效果。单段再 生的再生器直径较大,因此,主风分布的
9、好坏尤为重要。为改善流化质量,采用改进的主风分布管。主风 分布管设计时还考虑了长周期操作的要求。:1.3.5 反应工艺技术方案吸收国内外同类生产装置积累的经验并结合本装置具体特点,为进一步改善产品分布,提高汽油收率,降低干气及焦炭产率,在提升管反应系统设计中采用了以下措施:1)采用SFCC催化裂化工艺,实现大剂油比、油剂低温接触条件。2)采用了高效雾化喷嘴并采用较高的原料油预热温度(220)以降低原料进喷嘴的粘度,确保原料的雾化 效果及油气与催化剂的接触效果。3)设置预提升段。使油气与催化剂接触前,以接近活塞流的形式向上运动,为催化剂和油滴均匀接触创 造条件。提升介质为自产干气或低压蒸汽,用干
10、气可减轻催化剂水热失活并降低蒸汽消耗。4)提升管口采用粗旋。为使油气与催化剂迅速分离,减少过度裂化反应,在提升管出口设置效率较高的 粗旋风分离器,避免沉降器结焦。5)采用高效汽提技术。设计主要从改进汽剂接触即改进挡板结构,改善蒸汽分配及增加催化剂停留时间三 方面入手,在较低的蒸汽耗量下取得理想的汽提效果。采用上述措施使得催化剂在从进入提升管反应器至 离开沉降器汽提段的整个过程中均处于优化状态。通过预提升段尽可能地使催化剂流动均匀。采用高效雾 4山东海科化工集团重催车间操作规程化喷嘴使催化剂与雾化良好原料油雾滴接触,达到瞬间汽化、反应的目的。使用快分和油气快速导出技术 减少过度裂化反应,使反应油
11、气在高温区的停留时间尽可能缩短。加之完善的汽提设施,从而达到提高轻 质油收率,降低干气、焦炭产率之目的。6)采用合理的外取热技术外取热器采用返混式外取热形式,通过调节两流化风量来达到调节取热负荷、控制再生器温度的目的,具有结构简单、操作方便、调节灵活、运行可靠等特点。外取热器具有传热系数高、设备结构紧凑、抗事 故能力强(取热管断水不易破裂漏水)等优点。水系统采用自然循环方式,节省动力,运行可靠。1.3.6 采用多项新技术1)采用立式三级旋风分离器经工业装置运转证明立式三级旋风分离器可除去粒径大于lONm的催化剂粉尘,有效的保护烟机。2)有针对性的采用新型冷换设备分储塔顶油气冷凝系统的压降大小直
12、接影响气压机的功率消耗以及吸收系统的操作。因此,分储塔顶 低温热回收系统采用低压折流杆式冷凝器。3)单、双滑阀均采用电液执行机构和冷壁式阀体结构。137机组配置主风机采用一开一备两套机组。主机为烟气轮机+离心式主风机+电动机三机组;备机为离心式主风 机+电动机。气压机采用气压机+中压背压式透平机二机组组成。138分储、吸收稳定系统分储、吸收稳定系统设计着眼于在保证产品分离精度的前提下,通过流程的合理配置降低消耗、优化 用能。分储塔设置四个循环回流取热,顶帽、一中、二中、油浆的取热比例为:顶循 一中 二中 油浆20.6%31.8%8%39.6%其中顶循热量主要用来加热原料、低温热水;一中除供稳定
13、塔底重沸器外,多余热量用于加热低温热 水;油浆热量首先用于加热原料油,剩余部分用于发生中压蒸汽,二中温位高达330C,此部分热量用于 发生中压蒸汽,既符合热量逐级利用的原则,又保证了操作时的灵活性。吸收解吸部分采用双塔流程,为满足产品分离的要求在设计中采取如下提高分离效率的措施:适当增加再吸收塔及稳定塔塔盘数量。充分利用稳定汽油热量,使稳定塔进料保持合适的温度,降低塔底重沸器热负荷。5山东海科化工集团重催车间操作规程合理选择吸收剂进吸收塔的位置。解吸塔采用冷、热两段进料以降低塔底重沸器高温位热负荷。采用深度稳定方案,既可多回收液化石油气,又可降低补充吸收剂用量。139产汽系统和余热锅炉本部分所
14、利用的余热热源情况如下:再生器内余热:Q=17445/25000kw(正常/最大)再生烟气余热:Q=17370kw油浆余热:Q=11735/12909kw(正常/最大)二中段回流余热:Q=1745/2000kw(正常/最大)低温余热:Q=14244kw产汽系统是为回收再生器内余热及工艺物流中高温位余热而设置的,循环油浆、分储二中及再生器内 催化剂温位较高,组成一个中压产汽系统,产中压饱和蒸汽(255,4.22MPa)0余热锅炉系统回收再生烟气的物理显热,产生中压饱和蒸汽,并过热产汽系统和余热锅炉系统自身产 生的所有中压饱和蒸汽至450o设置一台余热锅炉回收再生烟气余热,其中烟气高温段过热中压饱
15、和蒸汽,中温段产生中压饱和蒸汽,低温段预热装置及余热锅炉本体产汽用的除氧水。并在余热锅炉内设置辐射过热段,通过补燃燃料气,保 证将中压蒸汽过热到450,3.82MPa。1.4 自动控制方案简介1.4.1 反应温度1)原料预热温度控制(TIC21233)原料预热温度控制即对提升管进料的温度控制,是通过改变原料油与油浆的换热量来实现的。2)提升管反应温度(TIC21101)反应温度是影响催化裂解装置产率及产品分布的关键参数之一,它受许多工艺参数和制约条件的影 响。催化裂解反应是吸热反应,所需热量直接由再生器烧焦的燃烧热(主要)和进料携带的热量(次要)提供,在其它因素相对不变的条件下,反应温度在一定
16、范围内可以通过再生催化剂的循环量来控制。提升管反应器出口温度是通过调节再生滑阀的开度控制再生催化剂的循环量实现的,为提高装置的安 全可靠性和操作灵活性,在控制回路中设置再生滑阀差压保护回路。提升管反应器出口温度调节器(反作用)与再生滑阀压降调压器(正作用)组成控制系统,以实现再 生滑阀的低压差保护,防止催化剂倒流。正常工况时,再生滑阀压降总是大于给定值(一般约为lOKPa),再生滑阀由提升管反应器出口温度调 6山东海科化工集团重催车间操作规程节器直接控制,再生滑阀压降调节处于自动跟踪状态;在异常工况时,即当再生滑阀压降调节器的输出值 去控制再生滑阀(此时提升管反应器出口温度调节器则处于自动跟踪
17、状态),以维持再生滑阀有一定压降,防止催化剂倒流,待再生滑阀压降正常后,提升管反应器出口温度调节器出口温度调节器又投入控制。1.4.2再生器、沉降器差压与再生器压力控制(PIC21104+PDLC21101)。为保证催化剂循环量和主风机的安全运行,采用再生器一沉降器差压调节器(反作用)和再生器压力 调节器(反作用)组成自动选择调节系统。当再生器与沉降器差压在正常范围内时,再生器压力调节器分 程控制烟机入口高温蝶阀和双动滑阀,以维持再生器压力的恒定;当反应压力异常降低,使再生器与沉降 器的差压正向超过安全给定值(70KPa)时,自选调节系统的两器差压调节就无扰动的自动取带再生器压力调 节器进行控
18、制,进行自动调节器控制。自动调低再生器压力以维持两器允许的范围内,此时,烟机入口蝶 阀改为调节器控制。当再生器与沉降器差压恢复到给定值范围时,系统又无扰动地自动返回再生器压力控 制烟机入口高温蝶阀和烟气双动滑阀。当反应压力异常升高再生器与沉降器的差压反向超过安全给定值时,自动选择调节系统是无能为力 的,当再生器与沉降器差压继续降低可通过FSC实行装置停车。1.4.3 反压力控制1)两器烘器阶段(HIC21102)通过遥控设在沉降器顶的放空阀控制沉降器压力,其目的是控制两器的升温速度。2)建立汽封至两器流化试验阶段(PIC21201A/PIK21201A)用分储塔顶压力控制分储塔顶出口油气管道上
19、的蝶阀保证反应压力平衡。3)反应进油后至启动富气压缩机前(PIC21201A/PIK21201B+PIK21501)采用分储塔顶压力控制压缩机入口放火炬小阀(细调),配以遥控压缩机入口放火炬大阀(粗调),保 证反应压力平稳。4)富气压缩机正常运行后(PIC21201B/PIK21201D+FIC21502)正常工况下,采用分储顶压力控制富气压缩机组的转速保证反应压力的平稳,此时控制气压机出口循 环线上的反喘振调节阀以免富气压机组喘振。5)汽轮机调速器故障,(PIC21201B/PIK21201C+PIC2201A/PIK212018 与 FIC21502 低选)若汽轮机调速器故障,则置调速器于
20、固定位置,使机组处于恒速运行状态,采用分储塔 顶压力和富气压缩机组反喘振调节系统组成低选,控制气压机出口循环线的反喘振调节 阀,同时投用PIC11201C控制放火炬小阀以保证反应压力的平稳。6)富气压缩机入口压力自动保护控制(PIC21501)在上述两种工况下,富气压缩机入口独立设置一压力自动保护控制回路,其输出信号直接控制放火炬 7山东海科化工集团重催车间操作规程大阀,该调节器的给定值较正常操作压力高lOKpa,当压缩机突然故障致使入口压力急剧增高时,该调节 器自动打开放火炬大阀,保证富气压缩机入口压力和反应压力不致过高。1.4.4 分储塔底液位控制分储塔底液位可通过调节分储塔底返塔油浆的温
21、度来进行控制。分储塔底液位升高,表明分储塔底温 度较低,油浆内残留过多未被汽化的轻组份;分储塔底液过低,表明分储塔底温度太高,油浆内的重组份 也被汽化。因此,维持分储塔底液位或温度在一定范围内是极为重要的。影响分储塔底温度的主要因素有三个,即:塔底反应油气入口温度、塔底搅拌蒸汽和返塔油浆温度(主 要干扰因素)。分储塔底液位控制可以采用三种方法。一是:用塔底液位调节器的输出直接控制冷热路角阀的开度;二是:用塔底油浆的温度调节器输出直接控制冷热路角阀的开度;三是:用上返塔油浆的温度调节器输出 直接控制冷热路角阀的开度,保证返塔油浆温度的相对稳定,间接控制分储塔底液位。以上三种方法可通过软开关实现切
22、换。分储塔底液位测量采用双法兰变送器和内浮球液位变送器两种手段,两台变送器的输出可切换用作塔 底液位调节器的输入。1.4.5 稳定塔盘温度控制(TIC21326)稳定塔灵敏塔盘温度控制(TIC21326主)与热值控制灵敏塔盘温度。T211325/1、T211325/2、和TI21325/3,三者通过软开关切换作为TC21326的输入。1.4.6 解吸塔盘温度控制(TIC21301)通过改变塔底重沸器换热量来控制灵敏塔盘温度。TI21319/K TI21319/2、和TI21319/3,三者可以通 过软开关切换作为TIC21301的输入。1.4.7 稳定塔顶压力热气体旁路控制(PIC213O3)
23、稳定塔顶压力(PIC21303)控制空冷前蝶阀(FO)、热旁路蝶阀(FO),若稳定塔顶压力升高时开大空冷前 蝶阀的同时关小热旁路蝶阀。当两阀分别开、关至全行程时,稳定塔顶压力仍高时才通过PIC21310逐渐 打开不凝气排放阀,反之亦然。1.4.8 稳定塔温度以及稳定塔顶回流罐液位控制(LIC21310A)为保证液化气和稳定汽油质量以及调整产品结构,控制好塔顶温度或液化中C2、C50 C5含量是非常 重要的,当温度升高或液化气中重组分含量增加时首先关小出装置液化气的量,因稳定塔顶回流罐液位升 高,再通过液位控制(LIC21310A)开大回流量,来降低塔顶温度或降低液化气中重组分含量,反之亦然。1
24、49仪表选型:参考国内同类装置水平,尽可能与现有装置仪表水平保持一致首先选用国内产品,国内不能满足要求 8山东海科化工集团重催车间操作规程时选用国外产品。2、工艺流程简述2.1 反应部分装置由反应再生、分储、吸收稳定、主风机-烟机系统、气压机、余热锅炉、余热回收站等部分组成,各部分流程叙述如下:冷常压渣油自罐区来,先经原料-顶循换热器(E2201A,B)与顶帽油换热后,与自常压装置来的热常 压渣油混合后进入原料油罐(V-2201),混合原料油通过原料油泵(P2201A,B)升压后,通过原料油-轻燃 料油换热器(E2211A、B)、一中段油-原料油换热器(E2212A、B)、油浆-原料油换热器(
25、E2202),加热 至200C左右,然后与从分储来的回炼油混合后分六路经原料油雾化喷嘴进入提升管(R-2101A),与690C 左右的高温催化剂接触进行原料的升温、气化及反应。最终反应油气与待生催化剂在提升管出口经粗旋风 分离器迅速分离后,经提升管进入沉降器四组单级旋风分离器,再进一步除去携带的催化剂细粉后离开沉 降器,进入分储塔(T2201)o积炭的待生催化剂自粗旋料腿及沉降器单级旋风分离器料腿进入汽提段,在此与蒸汽逆流接触以汽提 催化剂所携带的油气,汽提后的催化剂沿待生立管下流,经待生立管、待生塞阀、待生催化剂分配器进入 再生器,在再生器内与向上流动的主风逆流接触,完成催化剂的烧焦再生。再
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