安庆石化炼油厂工艺流程及其危险性分析

.安庆石化炼油厂工艺流程及其危险性分析2.1安庆石化炼油厂概况安庆石化总厂炼油厂是安庆石化总厂的主要生产厂，74年始建，76年建成投产，82年通过国家验收，89年被批准为国家二级企业。炼油厂现有原油加工能力400万吨/年，拥有固定资产原值17.08亿元，职工近2000人。炼油厂位于石化一路，南与化肥厂、机械厂相接。北与腈纶公司相邻。厂区铁路专用线与合九铁路相接。8公里长输管线连接港贮公司。原油进厂为水路运输，由长江经总厂港贮公司码头输送进厂；产品出厂形成水路、公路、铁路三者并存的格局。炼油厂现有主辅生产装置36套，其中包括300万吨/年、100万吨/年常减压装置各一套；120万吨/年催化裂化装置；30万吨/年芳烃抽提装置；10万吨/年第一套气体分馏装置；40万吨/年催化裂解、20万吨/年液化气脱硫醇、20万吨/年液化气脱硫、12万吨/年汽油脱硫醇、5万吨/年干气脱硫、20万吨/年气体分馏等6套装置组成的国内第一套大型联合装置；50万吨/年、70万吨/年延长焦化装置各一套；20万吨/年第一套低压加氢精制装置；40万吨/年第二套中压加氢精制装置，2.5万吨/年的聚丙烯装置，15万吨/年催化重整装置等。此外，还有与常减压装置、催化裂化装置相配套的电化学精制、气体脱硫、催化汽油与液态烃脱硫等装置。“三废”处理环保设施有0.5万吨/年和2万吨/年的脱硫回收装置各一套，以及年处理能力为40万吨的两套污水汽提装置和一个污水处理场。配套设施有14个油品和气体罐区，一个火车发油站，以及相应的供气、供水、供电、供风系统。主要产品有汽油、柴油、石脑油、液化石油气、石油焦、工业硫磺、聚丙烯等二十二个品种。其中90#车用汽油、0#轻柴油、石脑油、“A”燃料油等9种产品被评为部优产品，石油焦等15种产品被评为安徽省优质产品。1997年炼油厂主导产品90#车用汽油、0#轻柴油获安徽省名牌产品称号。并选入“中国名牌商品库”。无铅汽油、0#柴油、石脑油、“A”燃料油、工业硫磺、石油焦等产品已进入国际市场，远销日本、美国、法国等十几个国家和地区。安庆石化总厂炼油厂厂区生产范围，按集团公司关键部位危险点划分规定，全厂主要危险点144个，催化裂化、催化裂解和贮运车间罐区为省一级要害部位。同时还有省二级、三级要害部位，全厂各生产装置和油品贮运区域均被定为重点防火区域。石油化工生产的特点（1）生产装置大型化。（2）生产过程具有高度的连续性。（3）工艺过程和辅助系统庞大复杂。（4）生产过程自动化程度高。（5）生产过程危险性大2.2催化裂解装置及原理催化裂解车间是世界上首套以重质油为原料，生产气体轻烯烃的工业生产装置车间由40万吨/年催化裂解装置，20万吨/年液化气脱硫装置，20万吨/年液化气脱硫醇装置，12万吨/年汽油脱硫醇装置，5万吨/年干气脱硫装置，20万吨/年气体分馏装置组成。装置于1995年投产，经两次大修改造后。现处理能力达65万吨/年。关键设备有加热炉、反应器、再生器、分馏塔、丙烯塔C-703、丙烯塔C704等共39台。催化裂解工艺是在催化工艺基础上发展起来的石油炼制新工艺，其目的产品是丙系烯，因此在反应过程中控制氢转移反应以控制烯烃饱和，而且高的反应温度及低的催化剂活性对氢转移反应不利，同时裂解反映同属于平行-顺序反应，增加放映深度及反应时间有利于中间产物的进一步裂化，提高丙烯收率。此外，在裂解过程中催化剂的使用也相当重要，选用好催化剂，才能多产生焦及低分子化合物，减少生焦，尽可能少消耗烯烃多产出丙烯。2.3反应、再生部分催化裂解反应温度为510-540℃，反应压力为0.07-0.10MPa。其反应是以催化反应为主，反应热较大，需要7-10的剂油比。为了降低油气分压，需在反应器内通入25%（相对总进料）的水蒸气。催化裂解原则工艺流程与催化裂化基本相似。1.原料预热系统裂解主要原料为直馏蜡油，新鲜原料由装置外送入原料油缓冲罐D-203，用泵P-201从D-203抽出。首先进原料——油浆换热器E-201/1-4换热至300℃左右，分两路进原料加热炉F-201升温至≯380℃后，随雾化蒸汽进入喷嘴，进料喷嘴共四个，对称分布。2.反应系统反应进料与来自再生器的约700℃高温催化剂接触，在提升管内立即汽化并反应，反应油气、注入的水蒸气与未转化的原料油携带催化剂经过分布板一并进入流化床反应器进一步反应。与此同时，在催化剂上沉积一部分芳烃缩合物——焦炭。携带催化剂的反应油气经四组两级旋风分离器分离，分离出的油气去分馏塔，回收下来的积存有焦炭的催化剂经料腿流入反应器床层下部。然后经过汽提段，用过热水蒸汽进行汽提，脱去夹带油气的待生催化剂经斜管流入烧焦管。反应压力由气体压缩机（K-301）入口管线上的压力调节器控制。正常操作时，压力控制为0.07-0.10MPa。非正常情况下，可用入口放火炬阀控制。反应温度由再生斜管单动滑阀开度控制，正常操作时，反应床层温度控制为510-540℃。3.再生系统来自汽提段的待生催化剂，与经循环斜管自再生器来的约700℃高温催化剂混合，以提高再生起始温度，一般控制在600℃以上。混合物的催化剂在烧焦管内烧焦（约50%的焦炭）。烧焦空气由主风机（K-101）供给，经辅助燃烧室（F-101），预混合烧焦管提升待生及再生催化剂与烧焦产生的烟气并流向上，进入再生器床层，根据需要，灵活通入部分新鲜空气用以进一步少掉残存的焦炭。在再生器稀相床层中，烟气携带的催化剂大量沉积下来。未沉降的催化剂与烟气一起进入五组两级旋风分离器。分离出的烟气进入外集气室，通过再生器顶部双动滑阀，然后进入余热锅炉发生中压蒸汽，使烟气温度降至200-240℃去烟囱放空。分离出的催化剂返回再生器密相床，再生后催化剂进入外脱气罐，脱去催化剂携带的烟气，然后经再生斜管进入提升管反应器。再生器压力由再生器顶部双动滑阀控制，正常操作时，压力控制在0.1-0.14MPa，温度为700℃。上述工艺过程中的主要操作条件如下：反应部分再生部分操作压力操作温度进料温度催化剂循环量剂油比总注汽量占总进料回炼比预提升段衬里内径进料喷嘴以上提升管内径提升管入口线速提升管出口线速反应床层空速反应器密相床层线速反应器密相床层内径反应器稀相内径反应器稀相线速催化剂汽提蒸汽汽提段内径汽提段线速催化剂质量流率汽提段停留时间旋风器入口线速一级入口二级入口0.08MPa565-580℃330-380℃700-750t/h10.77-11.54t/h25%0.3700mm1160mm7.32m/s15.1m/s2.5-4.0h-l1.0m/s4.930m6.9m0.508m/s2861-3230kg/h3.0m0.227m/s1768.2-2262kg/m2*min2.04min18.64m/s21.372m/s操作压力操作温度焦炭含氢量烧焦流率烟气中co2/co比烟气中氧气密度主风流率来往风指标总烟气流率预混合烧焦管内径预混合烧焦管主风量预混合烧焦管出口线速密相仪表观气速稀相床表观气速旋风分离器入口线速一级入口二级入口烧焦强度密相床内径稀相床内径0.1-0.14MPa700℃10%4000Kg/h∝2%805.34NM3/min12.08NM3/Kg842.8NM3/min1960mm513NM3/min4.0m/s1.0m/s0.498m/s19.663m/s22.56m/s80.168Kg/t*h5500mm8000mm石油化工企业的生产过程中压力的平衡相当重要，压力不平衡，产生超压或负压状况时就有可能发生物料流动停止、倒流，损坏设备，甚至导致恶性爆炸事故的发生。因此在反再的工艺过程中需保持以下的压力平衡：反—再工艺压力平衡再生线路推动力阻力再生器顶压力床层压头脱气罐压头催化剂立管合计0.2MPa0.0105MPa0.022MPa0.0315MPa0.264MPa反应器顶压力预提升管提升管提升管出口分布板床层压降再生滑阀压降合计0.18MPa0.015MPa0.015MPa0.01MPa0.01MPa0.034MPa0.264MPa待生线路推动力阻力反应器压力床层静压汽提段待生立管合计0.18MPa0.01MPa0.04MPa0.0422MPa0.2722MPa再生器压力预混合烧焦管床层静压待生滑阀压降合计0.2MPa0.03MPa0.0105MPa0.0317MPa0.2722MPa反再过程中的有以下主要的危险点：反应器再生器：内部装有高温催化剂，充满易燃易爆的高温烃类油气。若再生器床层稀密相严重超温，处理不当或不及时，将会损坏催化剂和设备，若因操作失误，将导致催化剂倒流，大量空气进入反应器，甚至造成火灾爆炸事故。提升管：提升管出口温度应控制在520℃-545℃。反应温度过高会引起反应深度过大，使生焦增大，再生器温度容易超温，若注风量不足，会引起碳堆积造成事故，若反应温度过低，原料油中的重组分不能完全汽化，会引起待生催化剂带油，引发事故。预混合烧焦管：提高预混合烧焦管压降，可提高预混合烧焦管烧焦效果，但预混合烧焦管压降过大，会引起烧焦管噎噻，主风机压力超高，造成主风机飞动，两路催化剂循环中断。反应切断进料。加热炉：加热炉炉膛温控≯800℃，操作温度300℃-400℃之间。炉管由于长期高温作用，腐蚀冲刷、局部过热。过高的油气线速，极易导致炉管减薄穿孔，引起火灾或爆炸。如因事故熄火，瓦斯在烟道中聚焦极易发生爆炸。在开工点炉过程中，如操作程序错误或处理不当也易发生爆炸事故。加热炉火源也是装置唯一明火点，如某一部位大量油气泄露，扩散至炉区将发生恶性爆炸事故。余热锅炉：主要是利用高温烟气与各受热面管内介质进行对流换热使水蒸气汽化，最终形成高温高压蒸汽。余热锅炉超温超压、满水缺水等等都可以引发恶性事故。2.4分馏部分来自反应器的油气进入分馏塔（C-201）下部。分馏塔共有3层舌型塔板，底部设有8层冷却洗涤用的人字挡板。油气自下而上通过人字挡板，经分离后塔顶得到裂解气体、粗汽油、侧线抽出裂解轻油，塔底为裂解重油（油浆）。为了提供足够的内回流和使塔的负荷比较均匀，分馏塔分别建立了四个循环回流。塔顶温度为110℃，压力为0.04-0.06MPa，分馏塔顶油气先经分馏塔顶前冷器（E-203/1-4）冷至80℃，进入分馏塔顶回流罐（D-201），冷凝的液体经分馏塔顶回流泵（P-203）抽出，大部分作为分馏塔顶冷回流送入分馏塔第30层塔板，另一部分与D-201中未冷凝的气体一起进入分馏塔顶后冷器（E-204/1-5）冷至40℃后进入塔顶油气分离器（D-202）。在D-202中分离出的粗汽油用粗汽油泵（P-202）送至吸收塔。分出的富气进入气体压缩机，经压缩冷却，再经吸收脱吸，脱硫及气体分馏等过程，将C3、C4等气体产物进行分离回收，得到所需化工原料或民用燃料。D-201、D-202分出的含硫污水排至含硫污水处理系统。裂解轻油和贫吸收油（温度155-160℃）自分馏塔第18层板自流入轻油汽提塔（C-202），经水蒸气汽提后用轻柴油泵（P-204）抽出，经贫吸收油-富吸收油换热器（E-202/1.2），然后再进贫吸收油冷却器（E-204/1.2）冷却至40℃，绝大部分作为贫吸收油送至吸收稳定部分，少部分为裂解轻油送出装置作轻柴油调合组分。富吸收油在E-202中换热升温至100-130℃返回分馏塔第21层塔板。第一中断回流由分馏塔（C-201）第16层塔板，用第一中断回流泵（P-205）抽出送至脱吸塔（C-302）做塔底重沸器（E-301）的热源，然后进第一中断回流冷却器（E-206/1.2）用循环水冷却至150℃返回分馏塔（C-201）第18层塔板。第二中断回流（包括回炼油）由分馏塔（C-201）第二层塔板自流入回炼油罐（D-204），温度为330℃，然后用第二中断回流泵（P-206）抽出，分三路，一路作为第二中断循环回流，做稳定塔（C-304）底重沸器（E-304）的热源，然后返回分馏塔（C-201）第五层塔板，另一路作为内回流返回分馏塔第二层塔板上，再一路为回炼油在原料加热炉（F-201）对流室出口与原料油汇合一并进入辐射