歧化单元适应性改造方案汇报2013.04

甲苯歧化与烷基转移单元适应性改造方案汇报中海炼化惠州炼化分公司2013年4月一、EM-1000催化剂运行情况与存在问题二、HAT-099歧化催化剂介绍三、歧化单元适应性改造方案四、改造进度安排2中海炼化惠州炼化分公司一、EM-1000催化剂运行情况与存在问题歧化单元概况歧化单元是芳烃联合装置中的一个重要单元，主要是将甲苯、C9及部分C10芳烃在催化剂作用下转化为平衡级的二甲苯和苯，为吸附分离提供优质的二甲苯进料。设计能力：198万吨/年（以8400小时/年计）专利技术：采用的是ExxonMobil的Transplus技术催化剂：EM-1000T/BEM-1000T(90%)EM-1000B(10%)2009年5月24日歧化反应首次投料2011年11月20日催化剂再生后投料开工3中海炼化惠州炼化分公司一、EM-1000催化剂运行情况与存在问题歧化催化剂EM-1000操作控制参数与性能指标反应温度：380℃～470℃反应压力：2.52MPa重量空速：2.0～3.0h-1氢油摩尔比：2.0～3.0(mol/mol)

（实际操作最大2.4）循环氢纯度：75～80%总转化率：45%催化剂总寿命：5.0年(EM-11006年)第一运行周期：2.0年(EM-1100

4年)4中海炼化惠州炼化分公司一、EM-1000催化剂运行情况与存在问题歧化原催化剂EM-1000运行存在问题C7/C9芳烃总转化率低，催化剂活性下降快（运行一年后转化率下降到42%以下，原料甲苯、C9+芳烃无法平衡）附图C10A转化率低，重芳烃收率高（设计4%，实际7%左右）附图再生后催化剂金属活性下降快，反应产物中的EB含量高（再生后高出近2倍）附图歧化压缩机设计偏小，反应氢烃比偏低（EM工程师期望2.7以上，这也是本次改造的最重要原因）5中海炼化惠州炼化分公司二、HAT-099歧化催化剂介绍上海石油化工研究院的HAT-099催化剂反应操作参数：反应温度：350～420℃反应压力：2.5～

3.0MPa循环氢纯度：75%空速WHSV：2.0～

2.5h-1氢烃摩尔比：2.5～

3.0mol/mol反应性能保证：C7/C9转化率：45.5wt%C9A转化率：60wt%二甲苯选择性：72wt%总选择性：88wt%催化剂寿命：保证4年(不再生）6中海炼化惠州炼化分公司二、HAT-099歧化催化剂介绍HAT-099催化剂使用情况HAT催化剂国内市场占有率80%以上，采用HAT-099催化剂的有天津石化、镇海炼化、扬子石化、金陵石化、福建炼化该系列催化剂也出口到伊朗、哈萨克斯坦、印度尼西亚等国重芳烃转化率高，重芳收率低，经济效益明显（重芳烃3.86wt%）C8芳烃中EB含量低，吸附进料中的PX含量高，同时可降低异构化负荷（甲苯塔底产物中乙苯含量不大于0.80%）HAT-099催化剂性能好，运行周期长（天津石化、镇海炼化歧化HAT-099催化剂在运行3年后，总转化率在43%以上）歧化稳定塔(汽提塔）取消侧线，降低了抽提负荷HAT-099不需再生，避免EM-1000催化剂再生后金属活性下降大的情况发生7中海炼化惠州炼化分公司改造原则：板换和反应加热炉不改动压缩机部分改造汽轮机改造或更换新机型限制条件：尾氢至106单元PSA的流量不大于30000Nm3/h

重整补充氢压力为2.35MPaG

汽转机背压为1.20MPaG三、歧化单元适应性改造方案8中海炼化惠州炼化分公司物料数据基础

以终馏点165℃～170℃的重整原料为基础提供的数据数据。新鲜物料组分含

量，wt%非芳烃-113.13非芳烃-20.26苯4.57甲苯20.33乙基苯3.78对二甲苯5.52间二甲苯11.5邻二甲苯7.02异丙苯0.44正丙苯1.15对乙基甲苯1.98间乙基甲苯4.241,3,5-三甲苯1.89邻乙基甲苯1.71,2,4-三甲苯8.481,2,3-三甲苯2.42茚满0.79碳十加芳烃9.34碳十一以上芳烃1.46Totalwt%100三、歧化单元适应性改造方案

流量，t/h新鲜总甲苯43.0新鲜C9A50.0新鲜C10+A23.5其中：C10A20.5C11+3.0按75%的C10A可以利用进行核算9中海炼化惠州炼化分公司三、歧化单元适应性改造方案LPEC反应系统核算根据上海院提供的HAT-099物料平衡数据和组分分布，LPEC对整个歧化反应系统进行了多工况的核算，结果如下：

工况一工况二工况三工况四工况五循环氢纯度，v%77.20%75%75%75%75%氢油比，mol/mol2.52.62.72.83.0循环氢总量Nm3/h194859200187207089214322227732重量流量kg/h7106777516802118314088198压缩机入口压力，MPaA2.262.262.262.232.17压缩机入口温度，℃404040404.0压缩机出口压力，MPaA2.932.972.992.993.09平均分子量8.1758.6798.6868.6948.68010中海炼化惠州炼化分公司压缩机厂家的核算沈鼓对压缩机不改造与改造进行了核算三种工况的核算结果（压缩机不改造）

工况一工况二工况三循环氢纯度，v%77.20%75%75%氢油比，mol/mol2.52.62.7循环氢总量Nm3/h194859200187207089重量流量kg/h710677751680211压缩机入口压力，MPaA2.262.262.26压缩机出口压力，MPaA2.932.972.99压缩机转速r/min107641079510953压缩机的轴功率kw207022402360三、歧化单元适应性改造方案结论：气动方案可以实现，但转速高，叶轮强度不够，机组稳定性差，这与LPEC设备专业的观点一致11中海炼化惠州炼化分公司三、歧化单元适应性改造方案压缩机转子改造的核算情况工况一工况二工况三工况四工况五循环氢纯度，v%77.20%75%75%75%75%氢油比，mol/mol2.52.62.72.83.0循环氢总量Nm3/h194859200187207089214322227732重量流量kg/h7106777516802118314088198压缩机入口压力，MPaA2.262.262.262.232.17压缩机入口温度，℃4040404040压缩机出口压力，MPaA2.932.972.992.993.09平均分子量kg/kmol8.1758.6798.6868.6948.68压缩机转速r/min9657970898581018211020压缩机的轴功率kw20702255238026073335汽轮机的轴功率kw22772480.526182867.73668.512中海炼化惠州炼化分公司汽轮机核算杭汽对歧化汽轮机进行了核算，进汽参数3.6（3.9-3.4）MPa(A)/390（370-425）℃排汽参数1.2（1.1-1.3）MPa(A)汽轮机最大可改造功率2700kw（转速10000r/min以下）工况适应性汽轮机不升级情况下，工况三(75%，2.7mol/mol)最适合改造对于循环氢纯度75%、氢烃摩尔比2.8以上的工况时汽轮机需升级、更换工况三符合EM-1100对氢烃比的要求（目前EM-1100没有工业应用）上海院（SRIPT)也接受循环氢纯度75%、氢油摩尔比为2.7的工况三,且前述的性能保证不变三、歧化单元适应性改造方案13中海炼化惠州炼化分公司三、歧化单元适应性改造方案方案一：压缩机与汽轮机改造采取循环氢纯度75%，氢烃比2.7mol/mol的工况三，蒸气额定耗量46t/h压缩机改造压缩机转子进行改造，增加一级叶轮更换主轴、叶轮、对应隔板及密封联轴器需要核算防喘振系统核算修订油站、干气密封、轴承利旧油泵、油冷却器、油过滤器，高位油箱等利旧轴振动、轴位移与测温仪表利旧14中海炼化惠州炼化分公司方案一：压缩机与汽轮机改造汽轮机改造设计制造汽轮机转子。设计制造导叶持环（包括叶片及连接件）蒸汽室改造（补加工、更换喷嘴组）相应的调节部套改造（重新整定并更换必要的零件）其余汽轮机部件利旧其它工艺与设备改造压缩机入口脱液罐及附件更换压缩机进出口流量计更换补充氢流量计与调节阀核算

高分罐至压缩机入口脱液罐扩径压缩机入口脱液罐至压缩机入口扩径压缩机出口至板换入口循环氢管线扩径三、歧化单元适应性改造方案15中海炼化惠州炼化分公司三、歧化单元适应性改造方案方案二：汽轮机升级、压缩机改造按工况五设计（循环氢纯度75%，氢烃摩尔比3.0）蒸汽额定耗量59t/h左右压缩机改造油泵、油冷却器、油过滤器，高位油箱等需核算其它改造内容同方案一汽轮机更换汽转机按循环氢纯度75%，氢烃比3.0的工况重新设计压缩机、汽轮机基础需要核算拆除原底座，更换压缩机与汽轮机的公共底座，并到厂家进行调试压缩机与汽轮机进、排气（汽）管线需更换由于机体加长，进汽管与基础较近，基础需作局部处理机组重新安装难度大，安装时间长（超过40天）其它工艺与设备改造与方案一相同建议方案拟采用方案一进行歧化催化剂国产化改造16中海炼化惠州炼化分公司费用估算三、歧化单元适应性改造方案

HAT-099(S-TDT)EM-1100(TransplusNG)汽轮机改造360万元380万元压缩机改造460万元460万元催化剂重量96吨（空速2.5h-1)90吨（空速2.7h-1)单价68万/吨(不含贵金属）16.9美元/kg(载体价格）总价6530万元1521万美元，合9580万元脱液罐及附件40万元20万元工艺管线60万元60万元仪表改造10万元10万元管线施工20万元20万元总计7480万元10530万元是EM1000当时签订的价格，新催化剂应更贵17中海炼化惠州炼化分公司四、改造进度安排根据总公司统一安排的换剂检修计划，歧化催化剂更换按2014年一季度做准备；催化剂生产商需要至少半年的生产周期，具体进度安排建议如下：2013年3月确定最终改造方案2013年4月LPEC完成歧化适应性改造整体方案2013年4～5月签定催化剂技术协议2013年5月中旬签定机组改造技术协议，月底签定合同，开始制造