許莉曉 康福娜 雍婷婷(洛陽(yáng)瑞澤石化工程有限公司 河南洛陽(yáng) 471003)
通過(guò)加氫裂化技術(shù)與催化劑的各種組合,可以按需要控制反應(yīng)的發(fā)生和進(jìn)行的深度,使目的產(chǎn)品的產(chǎn)率最高。這是目前其他二次加工技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。加氫裂化技術(shù)操作靈活,能加工多種原料油,轉(zhuǎn)化率高,目的產(chǎn)品收率高,原料油中氮硫化合物轉(zhuǎn)化為H2S和NH3,可以回收,解決環(huán)境污染問(wèn)題[1]。因此,加氫裂化技術(shù)越來(lái)越受業(yè)主青睞。下面以200萬(wàn)噸/年加氫裂化裝置為例,談?wù)劶託淞鸦脑O(shè)備平面布置。
本裝置為新建裝置,位置在老廠區(qū)里的預(yù)留地,北側(cè)為重油原料罐區(qū)及泵棚,東側(cè)為劣質(zhì)原料加氫的原料罐區(qū),南側(cè)為廠區(qū)圍墻,西側(cè)為循環(huán)水廠。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》,總圖給出該裝置的占地,東西方向?yàn)?28.5米,南北方向130米,占地面積16705m2。見(jiàn)圖一。
石油化工裝置布置的一般要求包括:三重安全,滿(mǎn)足工藝設(shè)計(jì)要求,滿(mǎn)足操作檢修和施工要求,滿(mǎn)足全廠總體規(guī)劃,適應(yīng)所在地區(qū)的自然條件,經(jīng)濟(jì)合理,滿(mǎn)足客戶(hù)要求,注意外觀美[2]。
本裝置以直餾蠟油、焦化蠟油為原料,采用一段串聯(lián)全循環(huán)流程,兼顧一次通過(guò),主要生產(chǎn)柴油和重石腦油,為重整提供原料。包括:反應(yīng),分餾,輕烴回收,液化氣和氣體脫硫,溶劑再生。其主要產(chǎn)品柴油作為全廠調(diào)和組分送出裝置,液化氣脫硫后送出裝置,重石腦油作重整裝置預(yù)處理原料,輕石腦油作為汽油調(diào)和組分,副產(chǎn)的塔頂干氣脫硫后送燃料氣管網(wǎng),低分氣脫硫后與重整氫氣共同送PSA裝置,回收氫氣。
本裝置屬于甲類(lèi)生產(chǎn)裝置,主要火災(zāi)危險(xiǎn)介質(zhì)為液態(tài)烴、甲B類(lèi)可燃液體和甲類(lèi)可燃?xì)怏w。
1.裝置四周均有消防通道,環(huán)繞壓縮機(jī)區(qū)另設(shè)置一條貫穿式的消防道路。
2.受地形條件限制,管廊的布置采用一主管橋+六個(gè)輔助管橋的布置形式。裝置構(gòu)成:反應(yīng)及爐子集中布置在東北角,壓縮機(jī)集中布置在東南角,PSA集中布置在西南角,西側(cè)為脫硫及溶劑再生區(qū),東側(cè)為原料預(yù)處理區(qū),西北角為分餾區(qū)。爐區(qū)及反應(yīng)區(qū)依靠爐前管橋與主管橋連接;脫硫及溶劑再生共用一個(gè)副管橋;分餾區(qū)、壓縮機(jī)、PSA單元各自設(shè)置一副管橋。進(jìn)出裝置的管道在南側(cè)進(jìn)出。
3.加熱爐北側(cè)預(yù)留21米的空間,便于檢修。反應(yīng)爐與反應(yīng)器靠近布置,防火間距不限。重沸爐與反應(yīng)器及其他工藝設(shè)備要有15m的防火間距[3]。加熱爐附屬的燃料氣分液罐與爐體的防火間距不應(yīng)小于6m[3]。
4.主管橋最北側(cè)的循環(huán)油泵為超過(guò)自然點(diǎn)的工藝設(shè)備,與加熱爐要滿(mǎn)足不小于4.5米的防火間距[3];其上方不得布置空冷,若要布置,需采取必要的措施。
5.西北側(cè)的分餾區(qū)有液態(tài)烴設(shè)備,其距離加熱爐要滿(mǎn)足不小于22.5米的防火間距[3]。
6.分餾區(qū)里,液態(tài)烴設(shè)備和超過(guò)自燃點(diǎn)的設(shè)備,防火間距要滿(mǎn)足不小于7.5米[3]。
7.PSA單元與加氫裂化是聯(lián)合裝置,可按裝置內(nèi)的防火間距考慮[3]。
8.反應(yīng)器及高換為超過(guò)自然點(diǎn)的設(shè)備,與壓縮機(jī)要滿(mǎn)足不小于9米的防火間距要求[3]。
1.反應(yīng)爐和反應(yīng)器的布置關(guān)系。反應(yīng)器和加熱爐是加氫裂化的核心設(shè)備,平面布置的好壞直接影響加熱爐和反應(yīng)器之間管線(xiàn)的走向。因該管道是高溫高壓大直徑管線(xiàn),管徑是DN450,操作溫度390℃,操作壓力16.8MPa,管道壁厚45.24mm,管道材質(zhì)ASTM A312-TP321,熱脹量很大,管子的剛度也很大,爐管嘴子受力要求較為嚴(yán)格。因此,解決管線(xiàn)的熱應(yīng)力,是一大難點(diǎn)。故平面布置時(shí),反應(yīng)爐中心線(xiàn)與反應(yīng)器中心線(xiàn)要盡可能在一條線(xiàn)上,利用管架做π型自然補(bǔ)償。
2.分餾塔進(jìn)料重沸爐與分餾塔之間,管道要步步高進(jìn)分餾塔,因此,該段要盡量短,且滿(mǎn)足應(yīng)力要求。
3.壓縮機(jī)和高壓設(shè)備集中布置,便于操作和管理,節(jié)省高壓管道,節(jié)約投資。
首先,由于裝置是在建在原預(yù)留地,占地面積受限,裝置顯得較為擁擠。位于分餾區(qū)管架上的空冷,由于兩側(cè)為高塔和構(gòu)架,設(shè)備吊裝檢修不方便。其次,副管橋過(guò)多,主梁和側(cè)梁會(huì)增多、增高,投資會(huì)加大。第三,分餾區(qū)和脫硫及溶劑再生區(qū)之間管線(xiàn)的連接,需要走U型管帶,管線(xiàn)會(huì)繞遠(yuǎn),投資也會(huì)增加。
[1]韓崇仁主編.加氫裂化工藝與工程[M],北京:中國(guó)石化出版社,2012,7~8.
[2]全國(guó)壓力管道設(shè)計(jì)審批人員培訓(xùn)教材[M],北京:中國(guó)石化出版社,2011,165.
[3]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB 50160-2008石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范[M],北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2008,16~21.
[4]中華人民共和國(guó)石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).SH3011-2011石油化工工藝裝置布置設(shè)計(jì)規(guī)范.