30万柴油加氢可行性研究报告

*精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 可行性研究报告 工程编号： *石化工程有限责任公司 2006年 03 月 08日 项目名称： *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 主办单位： *精细化工有限公司 企业性质：有限公司 法定代表人： 编制单位： *石化工程有限责任公司 负 责 人： 编制人员： *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 3 页 共 118 页 目 录 第一章 总论 . 6 第一节 编制依据和原则 . 6 第二节 项目背景、建设要求和投资意义 . 7 第三节 项目范围 . 10 第四节 研究结论 . 11 第二章 市场分析 . 14 第三章 生产规模和建设方案 . 16 第四章 30万吨 /年催化柴油加氢精制装置 . 17 第一节 概述 . 17 第二节 原料及产品性质 . 18 第 三 节 装置物料平衡 . 20 第四节 工艺技术 选择 . 22 第五节 工艺流程说明 . 27 第六节 主要设备选择 . 30 第七节 消耗指标及能耗 . 39 第八节 自控水平 . 45 第九节 装置边界条件 . 50 第十节 装置平面布置 . 52 第十一节 供电和电信 . 53 第十二节 分析化验 . 55 第十三节 装置定员编制 . 57 第五章 4000标立 /时氢提纯装置 . 58 第一节 概述 . 58 第二节 工艺 . 60 第三节 设备 . 69 第四节 公用工程 . 70 第五节 自控仪表 . 72 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 4 页 共 118 页 第六节 电气 . 74 第七节 分析化验 . 75 第八节 装置边界条件 . 76 第九节 装置定员 . 77 第六章 厂址及建厂条件 . 78 第七章 公用工程 . 79 第一节 给水、排水 . 79 第二节 供电和电信 . 81 第三节 供热、供风 . 82 第四节 氮氧站 . 83 第五节 采暖通风与空气调节 . 84 第八章 辅助生产设施 . 85 第一节 消防设施 . 85 第二节 中心化验室 . 87 第九章 能耗分析及节能措施 . 88 第一节 概述 . 88 第二节 工艺装置节能技术 . 89 第十章 环境保护 . 90 第一节 设计依据 . 90 第二节 主要污染源和主要污染物 . 92 第三节 环境保护与综合利用论述 . 94 第四节 对建设项目引起的生态变化所采取的防范措施 . 96 第五节 环保投资 . 97 第六节 环境保护措施的预期效果 . 98 第七节 存在问题及建议 . 99 第十一章 职业安全卫生 . 100 第一节 设计依据及原则 . 100 第二节 生产过程中职业危险、危害因素分析 . 103 第三节 职业危害因素的防护方案 . 106 第四节 事故应急措施 . 110 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 5 页 共 118 页 第五节 劳动安全卫生机构 . 111 第六节 劳动安全卫生预评价的主要结论 . 112 第七节 预期效果 . 113 第八节 专用投资 . 114 第十二章 项目实施规划 . 115 第十三章 投资估算 . 116 附图： *2006-03-FA-01 反应部分工艺原则流程图 *2006-03-FA-02 分馏部分工艺原则流程图 *2006-03-FA-03 催化干气变压吸附氢提纯部分工艺原则流程图 *2006-03-FA-04 装置设备平面布置图 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 6 页 共 118 页 第一章 总论 第一节 编制依据和原则 一、编制依据 1、 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置可行性研究报告编制委托书。 2、 *精细化工有限公 司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置工厂设计基础条件。 二、可行性研究报告编制原则 1、充分利用原料资源，提高产品质量，生产合格的柴油调和组分。 2、兼顾近期目标和远期目标，合理分步实施，严格控制投资规模，做到适时投入，提高投资效率。 3、采用先进、成熟、可靠的工艺技术和设备。 4、采用国内催化剂及工艺技术，最大限度采用国产设备，降低投资。 5、关系密切的单元设为联合装置，统一规划，集中布置。 6、采用成熟、先进节能技术，提高能量利用率。 7、采用成熟、先进节水技术，减少新水用量，降低废水排放量。 8、认真 贯彻国家、省、地方有关环境保护、消防与劳动安全卫生的法规、规定，坚持环保、劳动安全卫生与主题工程“三同时”的方针。 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 7 页 共 118 页 第二节 项目背景、建设要求和投资意义 一、 项目背景 1、建设单位状况 表 1-2-1 建设单位现有和计划建设的主要生产装置表 序号 装置名称 投产时间 一 现有装置 1 20 万吨 /年常减压装置 2 15 万吨 /年重油催化装置 3 50 万吨 /年重油催化装置 4 3 万吨 /年 MTBE装置 5 12 万吨 /年气体分馏装置 6 3 万吨 /年甲乙酮装置 7 8 万吨 /年聚丙烯装置 8 50 万吨 /年重交沥青装置 二 计划建设装置 1 30 万吨 /年柴油加氢精制装置 2 3000 标立 /时 PSA制氢装置 3 11 万吨 /年甲乙酮原料加氢精制装置 4 4 万吨 /年顺酐精制装置 5 20 万吨 /年气体分馏装置 6 7 万吨 /年甲乙酮剩余 C4加氢精制装置 7 200 万吨 /年常压装置 8 1 万标立 /时干气转化制氢装置 2、项目建设的必要性及紧迫性 根据国家政策， 2005年 7月 1日已开始执行新的车用柴油标准GB19147-2003，有关柴油标准数据详见表 1-2-2，此标准是 2003年参照EN590-1998（欧）标准制定的，较原国家标准有大幅度提高。柴油指标向低硫、低氮、低芳、低密度、高十六烷值方向发展，低硫是解决环保问题，低氮是解决柴油安定性问题和环保问题，高十六烷值是解决燃烧品质和效率问题。这要求各炼油企业对现有柴油品质进行升级。 按照建设单位现在的总工艺流程，近期（一期，暂定为 2年）催化柴油的数量 15 18 万吨 /年，硫含量约 5500PPm、氮含量约 1300PPm、安定性差、十六烷值仅 25，比重大（ SPGR=0.90 0.93），不能达到国家标准；远期（一*精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 8 页 共 118 页 期之后）催化柴油的数量 12 万吨 /年、焦化柴油的数量 12 万吨 /年、焦化汽油的数量 6 万吨 /年，产品质量指标均不能达到国家标准。因此，新建 30万吨 /年柴油加氢精制装置，是总流程所必须的。 表 1-2-2 车用柴油质量标准 项 目 质量指标 (GB 19147-2003) 试验方法 10号 5 号 0 号 -10 -20 -35 -50 氧化安定性 ,总不溶物 (mg/mL)不大于 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 SH/T0175 硫含量 ,% 不大于 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 GB/T380 10%蒸余物残炭 ,% 不大于 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 GB/T268 灰分 ,% 不大于 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 GB/T508 铜片腐蚀 (50。 C,3h),级 不大于 1 1 1 1 1 1 1 GB/T5096 水分 ,% 不大于 痕迹 痕迹 痕迹 痕迹 痕迹 痕迹 痕迹 GB/T260 机械杂质 无 无 无 无 无 无 无 GB/T511 润滑性 磨痕直径 (60。 C),um 不大于 460 460 460 460 460 460 460 ISO12156-1 运动粘度 (20。 C),mm2/s 不大于 3.0 8.0 2.58.0 1.8 7.0 GB/T256 凝点 ,。 C 不高于 冷滤点 ,。 C 不高于 闪点 (闭口 ),。 C 不低于 着火性 (需满足下列要求之一 ) 十六烷 值 不小于 十六烷指数 不小于 10 12 55 49 46 5 8 55 49 46 0 4 55 49 46 -10 -5 55 49 46 -20 -14 50 46 46 -35 -29 45 45 43 -50 -44 45 45 43 GB/T510 SH/T0248 GB/T261 GB/T386 GB/T11139 SH/T0694 馏程 50%回收温度 ,。 C 不高于 90%回收温度 ,。 C 不高于 95%回收温度 ,。 C 不高于 300 355 365 300 355 365 300 355 365 300 355 365 300 355 365 300 355 365 300 355 365 GB/T6536 密度 (20。 C),kg/m3 820 860 800 840 GB/T1884 GB/T1885 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 9 页 共 118 页 二、项目建设要求 关于加氢精制深度，取决于全厂柴油组分的产品等级定位，有以下几种方案： 方案一：常规加氢精制（ 6.4MPa 氢分压），解决硫含量、色度和安定性； 方案二：常规加氢精制 （ 6.4MPa氢分压） +提高十六烷值功能，解决硫含量、色度、安定性，提高十六烷值，采用选择性芳烃饱和技术，在最小裂化率（最大柴油收率）条件下，尽可能提高柴油十六烷值（ 10 16个单位）； 方案三：中压（ 8.4 10.0MPa 氢分压）加氢改质，提高十六烷值 20 25个单位，解决硫含量、色度、安定性，提高十六烷值，采用低空速（为加氢精制的 0.3 0.5）中压深度精制芳烃饱和技术，在最小裂化率（最大柴油收率）条件下，尽可能提高柴油十六烷值。但投资高，与“常规加氢精制（ 6.4MPa氢分压） +提高十六烷值功能”相比， 同等规模装置，总投资增加约 40%。但由于该工艺只能提高十六烷值单项指标，不能降低密度、凝点等指标，不经济，故很少用于工业装置。 方案四：中压（ 8.4 10.0MPa 氢分压）加氢裂化，提高十六烷值 28 35个单位，彻底解决硫含量、色度、安定性，提高十六烷值，采用低空速（为加氢精制的 0.5 0.7）中压缓和加氢裂化技术，裂化率约 30 40%。该工艺投资高，与“常规加氢精制（ 6.4MPa 氢分压） +提高十六烷值功能”相比，同等规模装置，总投资增加约 70%。但由于该工艺柴油收率太低，不经济，故纯柴油中压加氢裂化很少用 于工业装置。 结合本项目情况，本报告对方案一、方案二进行比较，选择方案一但考虑方案二的可能性 . 按照建设单位的远期规划（二期），要求本 30 万吨 /年柴油加氢精制装置考虑加工焦化柴油、焦化汽油和催化柴油混合原料的可能性，即要求增加装置加工原料的灵活性。按照建设单位的远期规划，届时可能的最大加工量为 33 万吨 /年，规模增加较大。本报告对工艺流程和建设步骤进行了统一考虑。 三、投资意义 本项目的建设意义在于提高产品等级，解决环保问题。 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 10 页 共 118 页 第三节 项目范围 30 万吨 /年柴油加氢精制装置工程包括装置界区内部分和界区外配 套公用工程及辅助设施。 本报告负责装置界区内部分，界区外配套公用工程及辅助设施由建设单位负责。 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 11 页 共 118 页 第四节 研究结论 一、项目主体装置 表 1-4-1 装置规模 序号 装置名称 一期装置能力 万吨 /年 二期装置能力 万吨 /年 备注 1 柴油加氢精制装置 15 18 30 二、主要技术经济指标 表 1-4-2-2 一期主要技术经济指标 序号 产品名称 规格 备注 一 主要原料 1 催化柴油 15.0000 万吨 /年 2 焦化柴油 3 焦化汽油 4 氢气 0.1580 万吨 /年 二 主要产品 1 柴油 14.7916 万吨 /年 全部外销，汽运 2 石脑油 0.2212 万吨 /年 全部外销，汽运 3 干气 0.1024 万吨 /年 催化装置回收 三 主要化学药剂 1 精制催化剂 15.27 立方米 2 支撑剂 10.87 立方米 3 惰性瓷球 6.60 立方米 四 公用工程 1 循环水 109.6 吨 /时 2 电 702.4 千瓦 3 蒸汽 1.0 吨 /时 4 燃料气 173 标立 /时 5 仪表风 230 标立 /时 五 能耗指标 1066 MJ/t *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 12 页 共 118 页 序号 产品名称 规格 备注 一 主要原料 1 催化柴油 15.0000 万吨 /年 六 “三废”量 含油污水 1 吨 /时 七 占地面积 7000 平米 八 总定员 18 九 总投资 5558 表 1-4-2-2 “一期 +二期”主要技术经济指标 序号 产品名称 规格 备注 一 主要原料 1 催化柴油 12.0000 万吨 /年 2 焦化柴油 12.0000 万吨 /年 3 焦化汽油 6.0000 万吨 /年 4 氢气 0.3336 万吨 /年 二 主要产品 1 柴油 23.3864 万 吨 /年 全部外销，汽运 2 石脑油 6.1432 万吨 /年 全部外销，汽运 3 干气 0.2848 万吨 /年 催化装置回收 三 主要化学药剂 1 精制催化剂 25.5 立方米 2 保护剂 3.1 立方米 3 支撑剂 4.17 立方米 四 公用工程 1 循环水 142.6 吨 /时 2 电 1105 千瓦 3 蒸汽 0.4 吨 /时 4 燃料气 391 标立 /时 5 仪表风 240 标立 /时 五 能耗指标 864 MJ/t 六 含油污水 1 吨 /时 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 13 页 共 118 页 序号 产品名称 规格 备注 一 主要原料 1 催化柴油 12.0000 万吨 /年 七 占地面积 7000 平米 八 总定员 18 九 总投资 5670 三、结论： 本项目利用燃料气中的氢气为氢源，对催化柴油及焦化汽油、焦化柴油进行质量升级，解决了高硫、低安定性的质量问题，确保产品合格出厂，具有良好的社会效益、环境效益和经济效益，因此本工程的建设是完全必要的，其建设进度应尽可能加快。 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 14 页 共 118 页 第二章 市场分析 一、原料市场分析 本项目原料催化柴油、焦化汽油、焦化柴油均为厂内供应，不存在市场问题。 本项目原料氢气来源由厂内新建配套装置提供，不存在市场问题。 二、柴油市场分 析 本项目属于已有柴油组分的质量升级，没有增加柴油组分产品数量，柴油组分可作柴油调和组分或清洁民用燃料油，按已有渠道销售。 三、石脑油市场分析 本项目所产少量石脑油，辛烷值约 70，可作汽油调和组分或清洁化工轻油销售。 表 2-1 国家环保局颁布汽油有害物质控制标准； 表 2-2 国际三大汽车协会制订的汽油规格； 表 2-3 石化行业化工轻油（石脑油）标准。 表 2-1 国家环保局颁布汽油有害物质控制标准 项 目 控制指标 实验方法 硫含量， m% 0.08 GB/T380 锰含量， m% 0.018 ASTMD3831 铅含量， g/l 0.013 GB/T8020 芳烃 +烯烃， V% 60 烯烃， V% 35 GB/T11132 芳烃， V% 40 GB/T11132 苯， V% 2.5 ASTMD3006 表 2-2 国际三大汽车协会制订的汽油规格 项 目 类 类 类 91RON 91/82 91/82.5 91/82.5 95 RON 95.5/85 95/85 95/85 98 RON 98/88 98/88 98/88 S， m% 0.1 0.02 0.003 氧， m% 2.7 2.7 2.7 烯烃 ， V% / 20 10 芳烃 ， V% 50 40 35 苯 ， V% 5 2.5 1.0 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 15 页 共 118 页 表 2-3 石化行业化工轻油（石脑油）标准 项目 质量指标 试验方法 参照标准 1 号 2 号 A B A B 颜色（赛波特比 色号）不小于 +25 GB/T3555-83 中国石油化工 总公司出口标准 SINOPEC 002-1987 密度 (20 )， kg/m3 不大于 实测 GB/T1884-83 GB/T1885-83 馏程 GB/T6536-83 初馏点， 10%馏出温度， 不高于 50%馏出温度， 不高于 90%馏出温度， 不高于 终馏点， 不高于 实测 102 149 189 220 烷烃 和轻烷烃含量， %(V)不小于 90 70 烯烃含量， %(V) 不大于 2.0 硫含量， %(m) 不大于 0.05 ASMT D 1266 铅含量， g/kg 不大于 100 SH/T 0242-92 砷含量， g/kg 不大于 A10 B100 SH/T 0167-92 产 品 性 能 本产品为原油经初馏、常压蒸馏在一定温度条件下蒸出的轻馏分，或二次加工汽油经加氢精制而得的汽油馏分。沸程一般是初馏点至 220，也 可根据使用场合加以调整。如用作催化重整原料生产芳烃时，可取 60 145馏分 (可称轻石脑油 )；用作催化重整原料高辛烷值汽油组分时，可取 60 180馏分 (可称重石脑油 )；用作蒸气裂解制乙烯原料或合成胺造气原料时，可取初馏点至 220馏分。属易燃品。 用 途 主要用作裂解、催化重整和制氢原料，也可作为化工原料及一般溶剂 四、副产品市场分析 副产品含硫烃气送催化裂化装置吸收稳定部分处理，回收汽油和液化气，最后经脱硫化氢处理后，进入燃料气管网，不存在市场问题。 副产品含硫、含氨酸性水送装置外酸性水汽提 装置处理，净化水返回本装置循环使用，以减少新鲜水耗量，不存在市场问题。 五、主要辅助材料和燃料市场分析 加氢催化剂：由温州华华集团有限公司、长岭催化剂厂、抚顺催化剂三厂、萍乡市石化填料有限责任公司提供，采购方便。 燃料气由全厂燃料气管网统一供应，不存在市场问题。 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 16 页 共 118 页 第三章 生产规模和建设方案 一、生产规模 本 30 万吨 /年柴油加氢精制装置： 一期（工况一）规模：最大 30 万吨 /年，最小加工能力 15 万吨 /年，加工催化柴油； 二期（工况二）规模：最大 33 万吨 /年，加工焦化柴油、焦化汽油和催化柴油混合料。 公称 规模： 30 万吨 /年。 年开工时数： 8000 小时。 工程设计方案一：一期加工能力 15 万吨 /年； 工程设计方案二：二期加工能力 30 万吨 /年。 二、建设方案和实施步骤 关于加氢精制深度，取决于全厂柴油组分的产品等级定位，有以下二种可能： 建设方案一：常规加氢精制（ 6.4MPa氢分压），解决硫含量、色度和安定性； 建设方案二：常规加氢精制（ 6.4MPa氢分压） +提高十六烷值功能，解决硫含量、色度、安定性，提高十六烷值，采用选择性芳烃饱和技术，在最小裂化率（最大柴油收率）条件下，尽可能提高柴油十六烷值（ 10 16 个 单位）。 根据建设单位要求，本项目建设方案为方案一，但为方案二的改造创造条件，即预留一台改质反应器位置和一台新氢压缩机位置。 三、氢气平衡 装置所用氢气约有 1000m3/h自全厂氢气管网， 2000m3/h 来自联合装置 PSA部分，氢纯度 99.9 v%。进装置的边界条件为：温度 40，压力 2.3 3.4MPa（ G）。 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 17 页 共 118 页 第四章 30万吨 /年催化柴油加氢精制装置 第一节 概述 根据全厂总流程的安排，催化柴油加氢精制装置：一期规模：最大 30万吨 /年，最小加工能力 15 万吨 /年，加工催化柴油；二期规模：最大 33万吨 /年，加工焦化柴油、焦化汽油和催化柴油混合料。 加氢精制柴油馏分作为柴油调和组分或清洁民用燃料油产品，除密度指标、馏程和十六烷指标外符合世界燃油规范 II 类柴油标准，加氢精制石脑油作为汽油调和组分或化工轻油产品。 一、编制原则 1、满足全厂总流程对本装置加工目标的要求。 2、采用国内先进、可靠的工艺技术和催化剂，确保产品质量，降低装置能耗，以确保装置长周期安全稳定运转。 3、采用 DCS集散型控制系统，对全过程实施在线实时自动数据采集和数据处理、自动控制、超限报警以及自动联锁安全保护。为了确保装置以及重 要的工艺设备和机组的安全，保护生产操作人员人身安全，装置内设置独立的自动联锁停车保护系统（ ESD）。 4、合理用能，有效降低装置的能耗，达到国内先进水平。 5、最大限度实现设备国产化，尽量降低装置投资。 6、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。 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 *2006-03 第 18 页 共 118 页 第二节 原料及产品性质 1、原料性质 进装置的边界条件为：温度 45，压力 0.65MPa（ G）。 表 4-2-1 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 15.00 30.00 设计加工量 万吨 /年 15.00 30.00 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： 18.75 7.5： 15： 15 比例： m% 0： 0： 100 20： 40： 40 密度 (20C),g/cm3 0.733 0.840 0.900 最大 0.930 0.900 0.8379 SPGR 0.738 0.844 0.904 0.904 0.8423 馏程（ D-86） 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： C 65 十六烷值 51 25 溴价： gBr/100g 凝点： C -5 -10 芳烃含量 10%蒸余物残碳， %m 0.26 灰分， % 酸度， mgkoH/100ml 0.82 0.93 铜片腐蚀（ 50C ， 3hr）级 不合格 实际胶质， mg/100ml 358 残碳， %m 诱导期， min 860 溴价， gBr/100g 37 16 辛烷值（ MON） 粘度， (20C),mm2/s 4.7 粘度， (50C),mm2/s 2.5 闪点， C 88 74 色号 腐蚀 原料流量， t/h 18.75 37.5 原料 20C 流量， m3/h 20.84 44.76 主催化剂体积 ， m3 15.3 25.45 主催化剂空速， h-1 1.64 1.76 保护剂体积， m3 10.9 3.05 保护剂空速 ， h-1 2.30 14.7 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 19 页 共 118 页 装置所用氢气约有 1000m3/h自全厂氢气管网， 2000m3/h来自联合装置 PSA部分，氢纯度 99.9 v%。进装置的边界条件为：温度 40，压力 2.3 3.4MPa（ G）。 2、 主要产品的预期性质见表 4-2-3、表 4-2-4。 表 4-2-3 一期产品预期性质 项 目 粗石脑油 精制柴油 SPGR 0.784 0.902 硫含量 ,ppm 5.0 300 氮含量 ,ppm 2.0 200 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 4-2-4 二期产品预期性质 项 目 粗轻油 精制石脑油 精制柴油 SPGR 0.664 0.744 0.869 硫化氢含量 ,%m 6.44 硫含量 ,ppm 5.0 5.0 300 氮含量 ,ppm 2.0 2.0 200 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 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 *精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 20 页 共 118 页 第三节 装置物料平衡 物 料平衡见表 4-3-1、表 4-3-2。 表 4-3-1 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 序号 物 料 名 称 收 率 数 量w% kg/h T/d 104t/a 入方 18750 0.81 焦化汽油 0.00% 0 0.00002 焦化柴油 0.00% 0 0.00001 催化柴油 100.00% 18750 15.00002 直馏柴油 0.00% 0 0.00003 氢气 1.05% 197.5 0.15804 软化水 6.67% 1250 1.00005 汽提蒸汽 3.20% 600 0.48000合计 110.92% 20797.5 16.6380 出方 0.00% 01 精制柴油 98.61% 18489.5 14.79162 粗石脑油 1.47% 276.5 0.22123 轻油 0.00% 0 0.00004 塔顶气 0.56% 105.5 0.08445 低分气 0.12% 22.5 0.01806 酸性水 10.15% 1903.5 1.5228合计 110.92% 20797.5 16.6380*精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 21 页 共 118 页 表 4-3-2 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/a 入方 37500 0.81 焦化汽油 20.00% 7500 6.00002 焦化柴油 40.00% 15000 12.00001 催化柴油 40.00% 15000 12.00002 直馏柴油 0.00% 0 0.00003 氢气 1.11% 417 0.33364 软化水 6.67% 2500 2.00005 补硫 0.00% 0 0.0000合计 107.78% 40417 32.3336 出方1 精制柴油 77.95% 29233 23.38642 稳定汽油 20.48% 7679 6.14323 轻油 1.31% 490 0.39204 塔顶气 0.76% 285 0.22805 低分气 0.19% 71 0.05686 酸性水 7.09% 2659 2.1272合计 107.78% 40417 32.3336*精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 22 页 共 118 页 第四节 工艺技术选择 一、确定技术方案的原则 1、采用国内先进的工艺技术及催化剂。 2、采用先进合理、成熟可靠的工艺流程。 3、选用性能稳定、运转周期长的机械设备。 4、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 2002年 1月 1日起，我国柴油产品执行 GB252-2000标准，硫含量 0.2%，氧化安定性（总不溶物）2.5 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 2003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 2005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 KF-752、 KF-840及KF-848。 KF-752 的活性已是 60 年代中期 相应产品的 1.7 倍，多用于直馏原料。对于二次加工原料则采用 KF-840； KF-848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（ ER&E）于 1992年实现商业应用的催化剂 RT-601，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，RT-601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 KrM-70 催化 剂也具有很高活性。在压力为 3.0MPa，空速为 3.0h-1，*精细化工有限公司 30 万吨 /年柴油加氢制氢联合装置 *2006-03 第 23 页 共 118 页 温度为 350时，可将直硫柴油的硫含量由 1.03wt%降至 0.0026wt%，脱硫率达到 99.7%。 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 4-4-1。 表 4-4-1 国产加氢精制催化剂的外型及适用范围 型号 FH-5A RN-1 RN-10 FDS-4 FH-98 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硫 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 抚顺石油化工研究院在已有 FH-5， FH-5A 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 FH-98。试验室研究结果表明，可以在氢分压 6.0 MPa，空速 3.0h-1，氢油体积比 350:1的条件下，将鲁宁催柴脱至硫含量小于 0.05wt%。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， FH-98 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 4-4-2。 表 4-4-2 FH-98