炼油厂催化裂化装置干气脱硫改造项目可行性研究报告

-炼油厂催化裂化装置干气脱硫改造项目可行性研究报告-1.1项目及建设单位基本情况-----------------------------------11.2编制依据及原则------------------------------------------------31.3研究范围及编制分工------------------------------------------41.4项目背景及建设理由------------------------------------------41.5主要研究结论---------------------------------------------------82.1建设规模-------------------------------------------------------102.2原料中硫化氢含量-------------------------------------------102.3产品质量方案-------------------------------------------------103.1工艺技术及设备方案选择---------------------------------113.2工艺概述-------------------------------------------------------123.3工艺设备-------------------------------------------------------153.4工艺装置“三废”排放------------------------------------163.6消耗指标与能耗----------------------------------------------173.7产品质量指标-------------------------------------------------173.8检验分析项目-------------------------------------------------4原料、辅助原料供应4.1干气原料供应-------------------------------------------------194.2辅助原料供应-------------------------------------------------195.1概述-------------------------------------------------------------20-5.2控制系统及仪表选型----------------------------------------205.3工艺装置自动控制方案------------------------------------225.4控制室----------------------------------------------------------245.6设计中采用的主要标准及规范---------------------------2566气象及水文地质条件6.1气象条件-------------------------------------------------------266.2水文地质-------------------------------------------------------287.1总图运输-------------------------------------------------------307.2土建-------------------------------------------------8.1概述-------------------------------------------------------------348.2用电负荷-------------------------------------------------------348.3防雷防静电接地设置---------------------------------------348.4执行的标准、规范------------------------------------------3410.1污染源--------------------------------------------------------3710.2控制污染的措施--------------------------------------------37-某公司炼油厂催化裂化装置干气脱硫改造。1.1.1.2项目建设性质本项目为扩能改造项目，对公司炼油厂催化装置现有10万吨/年干气脱硫进行改造，正常生产归公司炼油厂管理。1.1.1.3项目建设地点1.1.2建设单位基本情况1.1.2.1建设单位名称、性质及负责人建设单位全称：某公司企业性质：股份制企业1.1.2.2建设单位概况公司炼油厂始建于1970年，经过多年发展改造，目前原环水场，一个净水场、两套总变电、锅炉等公用工程设施和-油品的贮运和装卸栈台等辅助设施。可以生产汽油，柴油，溶剂油，苯类，丙烷，液态烃等石油化工产品，同时提供生产乙烯、丙烯、酸脂、聚丙烯、MTBE等化工装置的原料。公司炼油厂“十五”末期生产装置一览表序号装置名称加工能力投产时间1一套常减压蒸馏装置2二套常减压蒸馏装置3一套催化裂化装置4二套催化裂化装置5加氢裂化装置6延迟焦化装置7汽油加氢精制装置8干气/液化气脱硫装置9汽油脱硫醇装置酸性水汽提装置柴油加氢精制装置气体分馏装置硫磺回收联合装置芳烃联合装置污水处理装置-1.2.1.1公司规划发展部关于编制《炼油厂催化裂化装置干气脱硫改造》可行性研究报告委托书。1.2.1.2公司炼油厂技术科提供的设计基础资料及公用工程1.2.1.3某天然气股份有限公司《炼油化工建设项目可行性1.2.2.1充分依托公司炼油厂催化装置现有的公用工程及辅1.2.2.2采用国内现有先进、可靠的技术，保证本工程实施后装置生产运行达到“安、稳、长、满、优”，产品质量优良，各项技术经济指标达到同行业一流水平，干气脱后总硫含量满足后续装置生产和民用燃料的要求。1.2.2.3装置布置满足现行国家规范要求，在满足总图布置要求的前提下，力求符合工艺流程的要求并方便操作和维1.2.2.4项目实施执行国家相关的法律和规范，注重环保措-使企业在获得经济效益的同时产生良好的社会效益。本可行性研究报告对炼油厂催化裂化装置干气脱硫改造项目的建设规模、工艺技术及设备方案、原材料供应、自动控制、厂址方案、辅助生产设施、消防、环境保护、职业安全卫生、投资估算进行了分析和研究。由于本装置产品不直接作为商品出厂，因此不包括产品市场与价格预测、财务评价、预期目标及风险等内容的分析和研究。本可行性研究报告由某华东勘察设计研究院吉林分院1.4.1催化裂化干气脱硫装置概况公司炼油厂催化裂化干气脱硫装置于1989年建成投产，原设计加工能力5万吨/年（加工一催化装置的干气，实际设计能力考虑了加工60万吨/年重油催化装置建成投产后的干装置工艺流程：催化裂化装置及重油催化裂化装置供给的-干气以及气柜压缩机回收的干气汇合之后，经原料干气分液罐分液后，进入干气脱硫塔一层塔板下，与从上部流下的贫液逆向接触，干气中的硫化氢和二氧化碳被吸收。净化干气从塔顶逸出，经净化干气分液罐分液后，并入高压瓦斯管网；凝液靠自压流入干气吸收塔底部。装置所需的溶剂-贫液（甲基二乙醇胺溶液）由硫磺回收车间溶剂再生装置统一提供；装置产生力，但随近年来两套催化裂化装置的改造、原料性质的变化，公用工程系统的变化，干气脱硫系统实际能力已不能满足需工能力由60万吨/年增加到70万吨/年，处理量增加，并且原质化改造，加工能力从100万吨/年提高到140万吨/年，并且原料性质变重，干气产量增加。-气柜中的低压瓦斯经过压缩后并入高压瓦斯管网，降低加工损因此将气柜回收的低压瓦斯（1500Nm3/h）并入二催化干气至（2）原料干气中硫化氢含量增加硫含量增加，以及两套催化裂化装置加工方案变化（采用降烯化氢含量增加，由未掺炼俄罗斯原油时的10000ppm左右提高到掺炼俄罗斯原油后的20000ppm左右。造成干气入脱硫装置前硫化氢含量增加，使干气脱硫的实际负荷增加。（3）运行时间长，设备老化，设备腐蚀加剧炼油厂催化干气脱硫装置于1989年建成投产，至今已运行近20年，部分设备老化，并且装置长期在硫化氢条件下操作运行，部分管线及调节阀已有腐蚀迹象，存在一些安全隐患问题。比如：由于脱硫系统设备及大部分管线、阀门、仪表调节阀腐蚀严重随时都可能发生泄漏事故，脱硫平台框架的腐蚀减薄及易发生坠落事故，对装置的安全平稳生产造成很大的威另外，由于装置运行时间较长，而且腐蚀现象严重，造成-干气收率万吨/年一催化装4．5%6．30二催化装4．8%3．36气柜瓦斯柜瓦斯，运行一由上表可以看出干气脱硫装置实际加工量已经超出设计能力。由于干气脱硫塔初建设计能力仅为5万吨/年，能力余量较小，导致目前干气脱硫装置弹性小，特别是当两催化装置生产方案有调整，干气收率增加时，并且干气中硫化氢含量增加，干气脱硫无法适应需要，经常出现干气脱硫后质量不合格另外，如前所述，炼油厂计划将常减压装置的轻烃气相引入干气脱硫装置脱硫处理，加上新建30000立方米气柜项目投产后，需要进行脱硫的干气量增加，现有干气脱硫设施已远远不能满足干气脱硫负荷增加的需要。-干气脱硫后进入瓦斯管网，供全厂加热炉使用和附近居民民用，干气脱硫后硫含量超标，会造成干气对管网及加热炉设施的腐蚀加剧，造成安全隐患，并威胁居民用燃料气的安全。因此，有必要对干气脱硫塔进行改造，提高其处理能力，提高干气脱硫系统的操作弹性，以保证干气质量合格，避免干气中硫化氢含量过高对管线系统的腐蚀。项目的主要评价指标，见下表。主要财务指标一览表，表1-2：建设规模处理干气项目投入总序号12通过可行性研究分析认为：为了满足公司炼油厂生产的含量指标合格，必须对公司炼油厂催化裂化装置干气脱硫进-由于目前干气脱硫装置处理量为10.8万吨/年，装置扩能改造完成后的初期，装置加工负荷较低。-2建设规模、产品质量方案本装置建设规模为：加工处理干气15万吨/年原料干气中硫化氢含量，见表2-1。ppm18000~ppm18000~20000经脱硫装置脱硫后的产品质量指标见表2-2。ppm--3.1工艺技术及设备方案选择3.1.1原料来源干气脱硫单元的原料干气来源于吉化炼油厂70万吨/3.1.2国内外工艺技术路线的介绍2液。含2干气在吸收塔内与贫液（再生后的N-甲基二乙醇胺溶液）逆流接触，进行酸碱中和反应，溶剂吸收了干再生溶剂循环使用。该工艺过程主要化学反应是甲基二乙22223--上述反应是可逆的。溶剂在低温时（25～40℃)吸收H2S，高温时（＞105℃)解吸出H2S。3.1.3设备方案对比及选择艺技术指标和处理量要求的前提下，塔体及内件形式可以有以下两种方案可供选择。（1）采用板式塔，塔径2000mm，板间距600mm，20层单液流浮阀塔盘，塔盘采用ADV浮阀塔盘。操作弹性50~120%。塔内件设备投资较低。（2）采用填料塔，塔径2000mm，分三段填料，每段填料高度3500mm，填料选用Φ50阶梯环散堆填料。通过更换不同规格的分布器，该塔操作弹性可以极大拓宽。塔内件设备投资比较板式塔高25万元左右。根据以上两种方案的对比，考虑到装置改造完开工后实际处理量仅为约10万吨/年的情况，以及以后炼油厂需要进行脱硫的干气总量进一步增加的可能性，我们建议采用3.2.1装置规模和年操作时数本项目实施后，年操作时间为8000小时，装置规模为--本装置产品为净化干气，送往炼油厂高压瓦斯管网，产品质量指标见表2-2。3.2.3工艺流程简述两套催化装置来的干气混合后先进入原料液化气聚结器G-3102，脱除凝缩油后的干气自塔底进入干气脱硫塔T-3101A，与自塔顶来的乙醇胺贫液逆向接触，脱除干气中的H2S。净化干气自T-3101A顶出来后进入净化干气聚结器G-3103，分离出乙醇胺溶液的净化干气并入工厂高压瓦斯管网。从溶剂再生装置来的乙醇胺贫液自塔顶进入干气脱自流进入作为富液收集罐使用的T-3103，经P-3101/A、B抽出升压后送往溶剂再生装置再生处理循环使用。1）新增干气脱硫塔T-3101A(Φ2000×19座，塔内件采用Φ50阶梯环散堆填料，填料分三段，每段3.2.5装置物料平衡--装置物料平衡，表3-1：3.2.6主要操作参数干气脱硫塔塔顶温度℃干气脱硫塔顶压力MPa(G)贫液入塔温度℃甲基二乙醇胺溶液浓度（m%）3.2.7消耗定额消耗定额，表3-2：40序序项目小时耗量年消耗量耗能指标总能耗--43.3.1设备总体概况静止设备汇总，表3-3：金属重序号设备类型器转动设备汇总，表3-4：1设备名称送泵设备型号率23.3.2主要非标设备选择--本项目涉及非标设备一台，即干气脱硫塔，设备壳体材质选用20R。3.3.3设计遵循的主要标准与规范GB150-1998《钢制压力容器》JB/T4710-2005《钢制塔式容器》GB/T8163-1999《输送流体用无缝钢管》《压力容器安全技术监察规程》JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》GB/T985-1988《气焊手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB/T986-1988《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》JB/T4730-2003《承压设备无损检测》HG/T21514～20535-2005《钢制人孔和手孔》JB/T4736-2002《补强圈》HG20592～20614-97《钢制管法兰、垫片、紧固件》本装置产生废弃物主要为硫化氢气体，随着甲基二乙醇胺溶液送至溶剂再生单元和硫磺回收装置进行回收处理。装置开、停工及事故时排放的烃类气体送火炬，排放的胺液经含硫污水管线进入污水处理车间统一处理。--本项目是对干气脱硫装置进行扩能改造，不新占用土地，不新增加建筑面积，不新增加装置定员。装置消耗定额，表3-7：耗小时耗量耗小时耗量年消耗量耗能指标号4产品质量指标，表3-8序号ppmppm2检验分析项目，表3-9：序号项目分析周期----4原料、辅助原料供应干气脱硫装置原料为来自于两套催化装置的干气及气柜回收的瓦斯，干气来源情况见表4-1。干气来源情况，表4-1：4.2.1溶剂供应干气脱硫装置所需的脱硫剂（25-30%甲基二乙醇胺溶液）约50吨/小时，来自于硫磺回收装置溶剂再生单元。--5.1.1研究范围研究范围包括某分公司炼油厂催化裂化装置干气脱硫改造项目所涉及的自动控制专业的所有的内容。5.1.2研究依据（1）某公司关于编制《分公司炼油厂催化裂化装置干气脱硫改造项目》项目可行性研究报告的委托书。6.1.2.3工艺专业提供的设计条件。5.2.1装置对控制系统的要求催化裂化装置现采用DCS系统实现装置的集中控制、管理，采用ESD系统实现装置的自保联锁，以保证生产过程平稳运行、安全生产、降低能耗，提高效率，提高产品5.2.2选型原则--仪表及控制系统选型应技术先进、成熟可靠、性能优良、价格合理、服务及时、满足工艺装置的需求。根据全厂防爆区域的划分，合理选用符合相应防爆等级要求的仪表，以确保装置及人员的安全。根据区域特点及环境情况，合理选择耐介质腐蚀及耐一定环境腐蚀的仪表及仪表外壳，合理选择适合环境要求的仪表配管及安装材料。5.2.3仪表选型现场检测仪表选用符合工艺防爆等级要求的本安型或防爆型仪表，凡与腐蚀介质接触的测量元件一律选用耐腐蚀材质。选用的现场仪表应满足现场环境条件要求，根据需要可采取加保护箱或保温箱等措施。⑴就地压力检测仪表一般选用普通弹簧管压力表，并根据介质以及操作温度合理选用压力表的材质；远传压力指示检测仪表选用智能压力变送器。⑵流量测量仪表主要采用法兰取压节流装置配用智⑶就地液位指示选用玻璃板液位计，远传液位指示检测仪表选用电动浮筒液位变送器。⑷执行机构主要选用气动簿膜调节阀配用电/气阀门--⑸为与原有仪表配套，安全栅选用隔离式安全栅。⑹所有新增信号均引入原有DCS控制系统，新增DCS卡件选用与原有DCS系统配套的卡件。5.3.1主要控制方案单回路控制：T-3101A压力控制，25%乙醇胺溶液流量控制，T-3101A塔底液位控制。5.3.2主要仪表和设备5.3.2.1压力测量仪表全不锈钢压力表2块5.3.2.2液位测量仪表玻璃板液位计L＝1400mmPN4.0MPa1台5.3.2.3变送器智能压力变送器1台智能差压变送器1台浮筒液位变送器L＝1500mmPN4.0MPa1台5.3.2.4执行机构--气动薄膜单座调节阀5.3.2.5节流装置法兰取压标准孔板DN100PN2.55.3.2.6DCS控制系统卡件FTA卡连接电缆5.3.2.7其它隔离式安全栅仪表保温箱5.3.2.8主要材料本安计算机屏蔽电缆（2×1.5mm2）塑料软线（S=1.0mm2）2台--多股铜绞线S=25mm2镀锌焊接钢管DN20镀锌焊接钢管DN15不锈钢无缝钢管Φ14×2仪表阀门表5-1公用工程耗量表序自控号用户12--(1)HG/T20505-2000《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》(2)SH/T3019-2003《石油化工仪表管道线路设计规范》(3)SH3005-1999《石油化工自动化仪表选型设计规范》(7)HG/T20510-2000《仪表供气设计规定》--6气象及水文地质条件年平均气温极端最高气温极端最低气温最热月（七月）平均气温最冷月（一月）平均气温最热月（七月）平均最高气温最冷月（一月）平均最低气温年平均气压夏季平均气压冬季平均气压年平均相对湿度最热月（七月）平均相对湿度4.5℃36.6℃-40.3℃ 22.9℃-17.9℃ 27.9℃-24.8℃99342pa98452pa--最冷月（一月）平均相对湿度年平均降水量时最大降水量最大降雪深度基本雪压 主导风向年平均风速年日照时数668.4mm59.9mm460mm0.75kN/m23.45m/s0.45kN/m22454.7h--年平均雷暴天数6.1.11地表温度夏季地表温度夏季-20厘米平均温度冬季地表温度冬季-20厘米平均温度6.1.12冻结、解冻日期冻结日期解冻日期6.1.13冻土深度最大冻土深度-1700mm）6.1.14地震基本地震烈度23.0℃ 21.5℃-15.7℃-9.5℃-1900mm（计算值为炼油厂区域，场地内出露地层有，二迭系变质岩和不同期次的脉岩；具有山区特点的第四系坡积、洪积物和沼泽沉积。厂区内地质构造以断裂带为主，也有花岗岩与二--迭系侵入接触带，其断裂带分为北东向和北向，近区有20余条规模不等的破碎带，场地所见断层均为非活动断层该场地地下水为基岩裂系水和坡洪积潜水，对混凝土无侵蚀该装置地基土为灰色亚粘土含卵石及碎石层，地耐力--装置位于原140×104t/a重油催化裂化装置内，新建装置北侧为干气分离区，南侧为系统管网，东侧为原催化装置的消防通道，西侧与原装置的总图区衔接。装置改造在原干气、干气脱硫装置内进行，不新占用7.2.1工程地质条件本工程暂缺工程地质勘察资料。地基承载力暂按根据有关资料,该区的地震基本烈度为7度，建、构筑物设计时应考虑相应的抗震设防措施。7.2.2土建工程方案的确定原则（1)干气脱硫塔（T-3101A）基础采用桩基础；考虑当地气候、施工条件等因素,利用地方材料和资源,合--理采用新技术、新材料和新的结构形式。7.2.2.2对地区特殊性问题(如地震、冻胀等)所采取的处理由于本区域的地震设防烈度为7度；计算冻土深度为1700mm,因此本设计按《建筑抗震设计规范》和《冻土地区建筑地基基础设计规范》进行设计。7.2.3土建工程量及“三材”用量7.2.3.1构筑物及其工程量构筑物及其工程量一览表序号T-3101G-310G-310占地面积))毛石体填方挖方--337.2.3.2“三材”用量表“三材”用量汇总表木材(t3)备注钢材(t)钢筋(t)木材(t3)备注7.2.4设计中采用的主要标准及规范设计遵循现行国家、行业标准规范,并结合当地的气候条件、地方材料供应情况等选择相应的标准。GB50009-2001GB50010-2002GB50007-2002《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002GB50011-2001GB50191-93GB50160-92--《石油化工塔型设备基础设计规范》SH3030-19977.2.5存在问题由于本工程基础是参考相关资料设计的，未能准确、具体地反映出本工程建、构筑物下的岩土特征，待正式工程地质勘察报告提供后，在初步设计与施工图设计中予以--新增干气脱硫系统防雷防静电接地设计；新增干气脱硫系统照明设计。新增照明系统供电由原泵房内防爆照明配电箱备用回新增设备设防雷防静电接地设施，并与装置区原接地8.4执行的标准、规范GB50052-95《供配电系统设计规范》GB50054-95《低压配电设计规范》GB50055-93《通用用电设备配电设计规范》GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规----9职业安全卫生与消防装置平面严格按《石油化工企业设计防火规范》从工艺和自动控制方面确保安全。全装置设计为密闭式，使易燃、易爆物料在生产过程中全部置于密闭的管道和设备内。设备管线的连接处采用相应的密封措施。装置内带压容器的设计和选型严格执行《压力容器安全技术监察规程》等有关国家标准规范。凡不正常条件下可能超压装置设置了可燃气体报警器，随时检测可燃气体泄露情况，及时排除危险源。裂化装置，本设计不再另行考虑。--至硫磺回收装置统一处理。装置开、停工及事故过程中产生的轻烃类废气经专用放火炬线送火炬焚烧；产生的废液经含硫污水管网送至污水车间。装置开、停工及事故过程中产生的轻烃类废气经专用装置开、停工及事故过程中产生的废液经含硫污水管网送至污水车间送由全厂统一处理。--4）2008年6月完成项目施工及装置投用（与两套催化装--本项目为某公司炼油厂干气脱硫装置改造。本项目投资估算范围主要包括新增干气脱硫塔（填料式）1台、原料干气聚结分离器、净化干气聚结分离器各1台及相应的工艺、设备、构筑物、自控、电气等相关专业在内的固定资产、其他资产、预备费、建设期贷款利息等12.2.2某天然气股份有限公司《关于印发炼油化工建设项--12.2.4某天然气股份有限公司《石油建设安装工程概算指限公司石油建设工程其他费用补充规定》的通知。林省建设项目3000万元以下估算投资额分档收费标准的通--资均为建设投资及建设期贷款利息之和。设备及工器具购置费是指需要安装和不需要安装的全部设备，其中包括一次填充物料、催化剂及化学药品等的购置费；根据设计和试车要求必须采购并随设备一起订货的易损件；构成固定资产的生产工器具购置费。安装工程费是指主要生产、辅助生产、公用工程等单项工程中需要安装的工艺设备、机械设备、动力设备、电气、电信、自控仪表、各种管道、各种填料、衬里防腐、隔热及各种电缆等的安装费。主要材料费计入安装工程费建筑工程费是指建设工程项目设计范围内的建设场地平整、竖向布置、土石方及绿化；各类房屋建筑；各类设--栈桥、管架及码头等工程费。建设工程其他费用包括固定资产其他费用、无形资产（1）固定资产其他费用包括建设单位管理费、临时设施费、工程建设监理费、研究试验费、工程勘察和设计费、环境预评价费、安全评价费、职业卫生评价费、引进设备材料国内检验费、联合试运转费、锅炉及压力容器检验费、超限设备运输特殊措施费及工程保险费。（2）无形资产费