齐鲁石化公司胜利炼油厂第二制氢装置

1、齐鲁石化公司胜利炼油厂第二制氢装置王全方退元龙田正浩一、概况胜利炼油厂第二制氢装置是140万吨/年重油加氢装置的主要配套装置，每 小时产工业氢4万标准立方米，产品氢纯度99.9%。该装置工艺路线为原料油 脱硫一蒸汽转化一中温变换一温变换 一压吸附氢提纯。 装置由齐鲁石化公司设计院设计，其中10床变压吸附采用UOP专利技术。1987 年3月通过初步设计审查，1989年底装置开始建设，1991年4月25日装置中间 交接，1991年8月30日装置建成投油，9月5日产出合格工业氢。装置设计原 料为50%抽余油十50%拔头油，在生产过程中实际使用的原料是抽余油和常减压 的常顶汽油、重油加氢装置的脱硫瓦斯

2、、第二化肥厂来的油田天然气。二、设计及运行参数：表1、原料油性质原料种类设计原料实用原料项目50%抽余油50%拔头油抽余油常顶汽油比重08)0. 63780. 69340. 7245C/H5. 065. 145. 63初馅3910%7030%芳炷(%)9.21烯炷(%)消耗量(t/h)组份表3、重油脱硫瓦斯组成含量(V%)表2、油田天然气组成组份含量(V%)氢17.35甲烷71.24乙烷3.13丙烷1.1异丁烷0.1正丁烷0.19异戊烷0.03正戊烷0.02反丁烯0.03正丁烯0.03总戊烯0.04二氧化碳2.18氮十氧4.56注：以上数据是脱硫后油田天然气组成表5、务工序主要控制参数和主要参

3、数参数项设计值操作值脱硫出口 S (ppm)0.50. 5转化入口温度(C)500500转化入口压力(MPa)3. 152. 95转化出口温度(C)820770转化出口压力(MPa)2.82.7碳空速(h-1)990830水碳比3. 54-5.5转化出口甲烷偶干)77中变出口温度(C)412370中变出口 CO (%干)31. 5中变空速(/)19001590低变出口温度(C)200200低变出口 CO (%干)0. 30. 1低变空速()19001590PSA 出口 CO (ppm)10109.105齐件研究院91.823 16X4.6X6 和4.16X 46X16拉西环1000Xi A1A

4、500 -S00最新更换掉的一炉109.10*齐件研究院9S. 1-2001. 6326 16X4.6X6 和4.16X 46X16拉西环1000Xi A1A500 -S00现用Z-117/Z-11S齐件研究院2001.622.7 16X4.4X6 和4.16X 44X16四孔H柱状910 970Xi A1A500 -S00申受第一炉5110-2南京91. 8-95. 5450 9X6柱状1400FeQ Crs0s325-500众新更快抻的炉5113辽河96. 11-2001.65559X5-7柱状1400Fe：O： Cr：0a300-500现用5113辽河2001.6G09X5-7柱状140

5、0Fe：O： Cr：0a300-500低受第一炉B205辽河95-2001.6641.266X3.55. 5柱状1150CuO ZnO A10200敞新更M的一炉B205辽河95-2001.6641.2MX3.55.5柱状1150CuO ZnO A1A200现用B205辽河2001.648.6MX3.55.5柱状1150CuO ZnO A1A200PSA吸附削H-l联碳91.91093. 76 1.6挤条690Si AlH-2联碳91.9103S3. 28625碎粒510C常温四、主要事故及处理情况（开工以来的典型事故）表7主要事故及处理时间属于什么事故事故过程处理过程及经验91.9. 1中变

6、入口与中变单独 升温还原线焊缝断裂由于化建在施工过程 中少焊三个支架和焊 错一个支架，导致在正 常生产过程中此处焊 口受力而折断。装置紧急停工：切油、 转化炉熄火、减蒸汽降 温。做好施工过程的监督。91. 11. 11引风机转子机械损坏倒机不当，造成两台鼓 风机全停，炉膛负压大 增而使火嘴熄灭，大量 瓦斯进入烟气中在引 风机处发生爆炸。1按紧急停工处理2对引风机和鼓风机的 倒机操作要重视91. 12.9废气总管回火，焊口 震裂400mm左右。停工过程中，因废气阀 门不严，造成回火。1废气火嘴阀选型不合 理，个别关不死2每一 支管上应加阻火器93. 5. 12-6.15废热锅炉E-102内漏E-

7、102中段温度持续下 滑。（换热管内外温差 大，发生不均衡热膨胀 导致漏管）停工处理，低温段7根 泄漏的换热管全部堵 死。TIC-213关死，不 再使用。95. 1.21-28转化催化剂中毒转化出口甲烷上升，装 置内荼味很大，V-111 液面计导淋、SV-301导 。知;HE中油71； 丑什.0中脱硫各反应器换剂，转 化催化剂烧碳。转化炉设备参数及操作参数见表8反应器类设备见表9塔类设备见表10换热设备见表11容器设备见表12压缩机、鼓风机及主要泵类设备见表13表8转化炉参数表参数名称参数值设备参数：炉型（顶烧、侧烧）顶烧辐射室数量个1辐射室尺寸m20X10X25炉管数量（根数/排X排）240

8、/60 根/排 X4炉管尺寸（内径x外径X长）mm4100X 6125. 6X14510炉管加热长度m12设计承受最高温度C920设计压力/实际压力Mpa3. 25/2. 9催化剂装填高度m12催化剂装填总体积3 m22.6V C /4-II-L表9反应器类设备一览表位号名称规格材质介质温度C压力MPa台数备注R-101钻钥加氢反应器1)1400X3000X2815CrMo原料油气、H：3603.01R-102/A钻钥加氢反应器1)1600X3000X3215CrMo原料油气、H：3603.01R-102/B脱敏槽1)1600X3000X3215CrMo原料油气、H：3603.01R-104氧

9、化锌脱硫槽1)1800X7500X3615CrMo原料油气、H：3603.02R-103中变反应器1)3000X7856X4412Cr：Mo!转化气3502.51R-105低变反成器1)3000X7400X3815CrMoR中变气2002.51R-201 - 210吸附器4)3000 X 10400 X 33SPV36N富氢气体402.310表10塔类设备一览表位号名称规格材质介质温度C压力MPa台数备注T-101气提塔1)1400X9300X5!Crl8Ni9Ti冷凝液100常压1表11换热设备一览表位号名称材质介质温度c压力MPa台数备注E-101原料油冷却器20#/16MnR循环水/油、

10、氢32-42/350-400. 39/1. 571E-102废热锅炉15CrMo/20g转化气/水820-350/2502. 65/3. 921E-103排污冷却器20#/A：K循环水/炉水32-10/140-600. 39/0. 341E-104原料油加热器15CrMo lCrl8Ni9Ti/ 15CrMo lCrl8Ni9Ti油、氢/中变气40-360/412-3173. 92/2. 551E-105锅炉给水加热器lCrl8Ni9Ti15CrMo中变气/除氧水314-200/105-2502.45/3. 921E-106锅炉给水预热器!Crl8Ni9Ti/ lCrl8Ni9Ti低变气/脱盐

11、水200-155/53-1052.43/0. 391E-107空气冷却器lCrl8Ni9Ti低变气/空气148-602.3118E-108最终水冷器!Crl8Ni9Ti循环水/低变气32-40/60-350. 39/2. 311表12容器设备一览表位号名称规格材质介质温度C压力MPa台数备注V-101原料汕分离器4)600X4255X820R原料油401.571V-102原料汕贮槽巾1400。4800。1016Mn原料油400. 781V-103汽包1)1600X1100X4620g水蒸汽2503.921V-104连续排污器1)1216X3856碳倒水蒸汽1700. 691V-105定期排污膨

12、胀器1)1512X2815碳倒水蒸汽1300. 151V-114燃料分离罐1)600X41.96X620R A3瓦斯400.41V-115氢气分离器1)840X4.919X2016MnR氢气氮气804.01V-204废气缓冲罐巾 3800。24270。14废气350. 0451V-108除氧器1)3034X7112碳倒水1040. 01961V-116汽水分离器1)800X1420X1816MnR水蒸汽2503.921表13压缩机、鼓风机及主要泉类设备一览表位号名称型号、类型介质介质温度吸入压力MPa排出压力 MPa驱动功率KW备注P-101锅炉给水泵DG85-80X8水2500. 14. 3

13、3152台P-102强制循环泉HPH200-501水2503.924. 2-4. 41102台P-103冷凝液泉80AFB-97冷凝水1000. 11. 5302台P-104WO,泵J-ZD32/63VNg溶液100常压6. 30. 752台P-105联胺泉J-ZD32/63V联胺溶液100常压6. 30. 751台C-101引风机Y4-73-11NO14D烟1200374mmH：O1323台C-102鼓风机G4-73-UNO12D空气80470mmH：01322台七、消耗指标及能耗 表14消耗指标及能耗序号项目消耗虽燃料热值或 能耗指标照位能耗MJ/T纯氢备注泓位耗最小时 耗 ft单位数量单

14、位数 a单位数虽数 fi设计实际设计实际设计实际1原料油T/T纯氢3. 683. 85T/h13. 1811. 06MJ/Kg41800153300160930原料气mJn/h纯氢m5n/h纯氢2燃料气Kg /T纯氢275. 47386.35T/h9871109.7MJ/Kg38. 0210173146903脱盐水T/T纯氢14. 5123. 38T/h5267.2MJ/t96.环水T/T纯氢21.21109.17T/h76313MJ/t4. 1888.44565除氧水T/T纯氢T/hMJ/t6电KWh/T纯氢368. 27209.25KWh1319. 5600. 5

15、MJ/ KW- h11.821604247073. 5MP蒸汽T/T纯氢00. 78T/h02. 85MJ/t3678.4288081. 0MP蒸汽T/T纯氢-3. 63-0. 99T/h-13-2.3MJ/t3176.8-10113-318090. 3MP蒸汽T/T纯氢T/hMJ/t10净化风mWT纯氢S9. 3189. 31m5n/h320320MJ/热1.6714914911综合能耗MJ/T纯氢159892.4 18064312加工能耗 MJ./T纯氢注：产品氢纯度为：设计：99.9%实际：99.9%八、开工程序简述（一）、装置开工程序1装置气密：气密介质全用氮气，为了节省气源和气密的时

16、间，采用分区、分阶段气密的方法。 当每个区单独置换合格并达到气密要求后，再将整个造气系统流程打通，充M至正常 操作压力，当总压降AP0. 05Mpa/4h,方可认为装置气密合格。2冷氮联运在全装置气密合格后，打通冷氮联运流程，系统充氮至1.5Mpa,通知重油开循 环压机全量循环，时间约为2小时，循环量10000NM3/h，注意观察系统各部分压降 是否正常，发现异常及时处理。启动造气系统所有仪表，转化炉建立正常负压，并做 好F.101、F-102两炉的点火准备工作。3热氮联运在瓦斯、炉膛气分析合格后按照详细的开工程序点燃F-10K F-102,并按开工升 温曲线升温，在升温过程中，F-102火嘴

17、点燃时要均匀，以求炉膛温度尽量一致。升 温速度：F-101以TICJ02为准，控制在30 C/h左右；F-102以TR-211/16为准，控 制在 30C/ho4转化引蒸汽升温转化引蒸汽条件：转化入口温度320 C.中变出口温度120 C,配蒸汽量为 2025T/ho转化引蒸汽之前一定要注意暖管、排凝，以防蒸汽冷凝液进入转化床层。 引蒸汽以后，转化和中变升温速度要控制在要求范围内，不能太快。5脱硫配氢在转化引入蒸汽后即可配氢，配氢前需进行氧含量分析，合格后方可配入。配氢 量应大于2000NM3/h,系统压力过高时由PIC-303放火炬，以逐渐提高循环气中的氢 浓度。6转化、中、低变催化剂还原转

18、化催化剂还原条件：床层入口温度：480-500 C,出口温度：80010 C,循（二）、停工方案1停工前夕停工前，返氢改由一加氢提供并提至最大量，负荷降至10M3/ho PSA逐步降低 吸附时间，以最大限度地净化吸附剂。2转化切油、系统开始循环FI-101逐步降至5 M3/h,然后切断进料。PSA可适时切断进料、供氢，自身循环。 在PSA停车前转化炉改烧中变气，然后过渡到全部烧瓦斯。及时分析中变气中CO、 CO?、CH4的浓度，当CO+CO： 0.5%时通知重油压机开机全量循环。3转化催化剂烧碳系统循环正常后逐步降低返氢至1000 NM3/h,蒸汽量25T/h,转化入口温度： 480-500C

19、,出口温度：780-800C,系统压力2Mpa,烧焦时间8小时。每小时分析 一次转化入出口气中CO、CO2浓度，当入、出口 CO、CO?浓度基本相同时可认为烧 焦结束。4转化炉降温烧焦结束后，停返氢，切出低变反应器，脱硫、转化开始降温，速度30C/ho系 统压力低时补入氮气，以逐渐降低循环气中的氢浓度。5转化停蒸汽当转化入口达320C,中变出口达150。（2时，转化停进蒸汽，F-101熄火。逐渐 熄灭F.102火嘴以继续降温。停蒸汽后，低变可串入主流程一起降温。6系统停循环转化出口温度降至150。时停循环压机，鼓风机、引风机继续运转，冷却炉膛， 打开F.102看火孔及事故烟囱。7停工后的处理扫

20、净脱硫存油。转化系统、瓦斯系统、废气系统置换合格。加氢反应器、中变反 应器氮气保护。2、存在问题2.1装置没有返氢机和循环机，在紧急状态下不能循环降温，给转化催化剂带来 不利影响。2.2二化来油田天然气压力偏低，与我装置系统压力持平，使我装置不能足量使 用天然气制氢。2.3油田天然气来量不是很稳定，导致频繁调整其他进料，有时甚至频繁切出、并 入原料油，因原料性质有所不同，造成转化床层温度及其它反应器的操作参数经常变 化，对催化剂、设备均有一定程度的损害，同时增加了操作上的难度。2.4脱硫瓦斯压机能力较小，不能保证装置足量使用重油脱硫瓦斯制氢。十、装置自动控制简介1脱硫、转化、净化系统的调节阀采用PMK/PML单回路调节器TELEPRM FC系列F小型调节器是特殊设计的带微处理机的的单回路调节器， 该调节器性