连续重整装置反再构架平面布置优化.pdf
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1、配管技术石油化工设计()连续重整装置反再构架平面布置优化史文力(中国石化工程建设有限公司北京)摘要:在石化装置的工程设计中不断合理优化装置平面布置能达到节省占地降低能耗节约装置投资的目的 文中以某炼厂连续重整装置反再构架平面布置设计为例阐述平面布置优化的背景、过程及产生的经济效益 同时提出装置设计初期对工艺流程及设备设计的改进建议关键词:连续重整 反再构架 设备平面布置 优化:./.石油化工装置的设备平面布置是装置设计的重要环节设备平面布置应满足工艺流程安全生产环境保护工厂总体布置操作、维护、检修、施工和消防合理用地和减少能耗的要求工程设计过程中的工艺流程改动、用户需求、占地变化、管道布置和应
2、力分析结果等情况经常会造成设备平面布置的调整 因此随着设计的深入考虑上述因素的同时也需要不断调整并优化装置或局部区域的平面布置 平面布置的优化应弄清工艺流程充分了解用户需求兼顾工程施工、生产操作、以及检维修的便利性最终达到节省占地优化管道布置节约装置投资的目的本文以某炼厂 万/连续重整装置的反再构架平面布置为例阐述平面布置优化的背景、过程及产生的经济效益 同时提出在装置设计初期通过优化工艺流程及设备设计可进一步提升平面及管道布置的建议 工艺简介及平面布置特点.连续重整装置简介催化重整是石油炼制主要过程之一它是在一定温度、压力、临氢和催化剂存在的条件下石脑油变成富含芳烃的重整生成油并副产氢气的过
3、程连续重整是以低辛烷值直馏石脑油、加氢石脑油等为主要原料利用铂 铼双金属催化剂在 左右的高温下使分子发生重排、异构增加芳烃的产量提高汽油辛烷值的技术 做为催化重整的关键技术连续重整技术因其取得的较高芳烃产率、液体收率和氢气产率、以及催化剂利用率高、烷烃芳构化反应条件得到改善等优点已被炼化企业广泛应用采用移动床反应器催化剂可循环连续再生是连续重整的重要技术特点 在连续重整装置中催化剂连续地依次流过 个移动床反应器自最后一个反应器流出的积炭待生催化剂被提升至再生单元在再生器内将催化剂依次进行烧焦、氯化、干燥和冷却完成再生 恢复活性后的再生催化剂经闭锁料斗缓冲罐循环至反应器顶部的还原段进行催化剂还原
4、再依次流经重整第一至第四反应器进行反应催化剂在系统内形成一个闭路循环重整反应及催化剂再生部分是连续重整装置的核心 重整反应 再生构架(简称反再构架)因其具有)设备繁多、构架高、反应条件苛刻)工艺对设备及管道布置的要求较多)管道应力分析复杂等特点使设计难度增大是配管设计的重点收稿日期:作者简介:史文力女 年毕业于大连理工大学有机化工专业工学学士高级工程师参加工作以来一直从事配管设计工作主要侧重于重整芳烃工艺的配管设计 联系电话:.石 油 化 工 设 计 年第 期(第 卷).某国外专利商连续重整工艺及重整反再构架布置特点本文例举的某炼厂 万/连续重整装置催化剂再生能力 /(/)采用了某国外专利商最
5、新连续重整工艺技术 该装置的重整反应再生工艺及其构架平面和管道布置主要有如下特点:)装置的重整反应器采用“”并列重叠的结构型式 对于中小规模的重整装置该专利商通常采用 个反应器单列重叠的布置结构 但目前所设计的装置大型化后设备变大该布置结构增加了构架高度不利于转油线的布置 为此专利商调整了重整反应工艺反应器采用“”并列重叠的结构型式在二反底部增设“”阀组实现催化剂从二反提升至三反同时也有利于重整反应构架平面和管道布置其原因是:反应器“”并列重叠结构可使 个反应器分别置于 个构架内从而降低了反应器构架的高度对比反应器单列重叠布置结构并列重叠结构降低了设备高度降低了一反、二反转油线的垂直高度缩短了
6、转油线的水平距离缓解了转油线过长而引起的管道热位移过大问题)装置的催化剂连续再生流程见图 对比专利商原流程见图 发生的变化有:图 现有催化剂连续再生流程示意、还原段/缓冲段、重整第一、二/第三、四反应器、待生/再生催化剂粉尘收集系统、待生/再生催化剂分离料斗 氯吸附罐 再生器、催化剂加料斗/闭锁料斗、闭锁料斗分离罐/闭锁料斗/闭锁料斗缓冲罐 自增压气加热器来、自待生/再生催化剂提升风机来 原催化剂再生系统为 套催化剂自分离料斗经氯吸附罐、再生器、氮气密封罐至闭锁料斗串联设置 现有流程以再生器作为分隔设备将催化剂再生系统划分为待生及再生 部分再生器底部增设“”阀组实现再生催化剂提升至其分离料斗设
7、置 套催化剂粉尘收集系统分别服务于待生和再生催化剂系统氮气密封罐取消增加了再生催化剂分离料斗独立的闭锁料斗改为闭锁料斗分离罐、闭锁料斗、闭锁料斗缓冲罐 个分体设备 套催化剂加料设备调整为 套用于反应器及再生器底部的催化剂加料图 原催化剂连续再生流程示意 粉尘收集系统 分离料斗、号催化剂加料斗/闭锁料斗、号催化剂加料斗/闭锁料斗 氮气密封罐 自提升风机来 注:、同于图 的设备名称专利商更新了催化剂再生系统流程后使再生部分构架、设备及管道布置发生了变化 根据现有流程催化剂待生及再生系统的主体设备分别布置于 个构架内 与工艺更新前的单列设备 个构架内平面布置对比占地虽然有增加但再生部分构架的高度得以
8、降低四反底部至分离料斗顶部的催化剂提升管道垂直方向缩短有效解决了管道位移过大的问题 平面布置优化.优化背景图 是项目初期设计的重整反再构架及加热炉的平面布置方案与其相对应的再生系统构架 年第 期(第 卷)史文力.连续重整装置反再构架平面布置优化 竖面布置方案如图 所示 图 反再构架内主体设备从左向右依次布置为再生放空气脱氯罐(台 跨)、楼梯间、再生器相关设备及待生/再生催化剂粉尘收集系统相关设备(跨)、氯吸附罐及再生器(跨)、待生催化剂分离料斗及催化剂再生系统相关设备(跨)、台重整反应器(跨)和重整反应进出料换热器(跨)图 重整反再构架初期平面布置方案、号/号/号中间加热炉 重整进料加热炉 再
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