芳构化规程.docx
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芳构化规程
盘锦北方沥青燃料有限公司
芳构化装置
操作规程
2011年8月
第一章装置概况
1基本概况
1.1装置设计生产能力10万吨/年。
1.2装置开工时数7200小时。
石脑油和碳四非临氢改质催化剂和工艺技术，可以将低辛烷值的汽油组分，如直馏石脑油和加氢焦化石脑油以及含烯烃的碳四，转化为几乎不含烯烃的高辛烷值汽油调和组分，用于调合汽油，在保证辛烷值基本不降低的同时，可以降低调合汽油的烯烃含量和密度。
汽油非临氢改质过程包括选择性裂解、异构、齐聚、环化、脱氢等一系列复杂反应。
可大幅提高汽油辛烷值。
10万吨/年石脑油改质装置主要包括下列几部分：
反应、吸收解吸、汽油稳定以及催化剂再生。
（1）、反应部分
来自装置外的液化气进装置后与来自装置外的石脑油按照比例混合进料，经反应产物换热器（E3101/AB）换热后进入原料加热炉（F3101）加热后进入反应器（R3101）反应后，反应产物出反应器后首先进入稳定塔底重沸器（E3108），然后进入闪蒸塔，塔底液相经煤油冷却器E3107冷却后送至成品油罐区，塔顶气相进入反应产物换热器（E3101/AB）与原料换热后进入反应产物空冷器进行冷却（A3101），再进入反应产物水冷器进一步冷却到40℃左右，进入吸收稳定部分。
随着反应的进行，催化剂上的结焦量会逐步增加，当产品质量不能满足要求时，需将反应停止，进行反应器烧焦再生处理.烧焦开始前，先启动再生循环气压缩机，从压缩机入口处引入氮气，增压的氮气经过换热器（E-3101）换热，然后经加热炉（F-3101）加热，进入反应器（R-3101）进行热氮吹扫操作，由反应器出的气体经E-3101换热（三通跨过E-112、E-108），再经空冷器（A-101）和水冷器（E-103）冷却，以逐步带出反应器中的油气。
当反应器中的油气达到安全要求，并且反应器入口温度达到烧焦需要的温度时，从压缩机K-3101入口处引入空气，开始烧焦作业，要求控制循环气初始氧浓度不高于0.5v%。
根据反应器烧焦状况逐步提高循环气中的氧含量，当再生循环气中的氧含量达到空气中氧的浓度，且反应器中没有温升后，烧焦结束，此时可将系统用氮气吹扫置换，系统中的氧含量合格后，便可进油进行正常生产。
催化剂再生烧焦过程大约需要6~10天时间。
（2）、吸收稳定部分
进入吸收稳定部分的反应产物，进入吸收塔（C-3101），副产物干气从塔顶进入燃料气管网，塔底油经泵P-3102加压后进入解吸塔（T102），塔顶气相返回吸收塔入口；塔底油经泵P-3103加压先同稳定塔底抽出汽油换热后进入稳定塔；稳定塔顶液化气经过稳定塔顶冷却器（E107AB）冷却后进入稳定塔顶回流罐（D3104），在经过稳定塔顶回流泵加压后一路返回稳定塔顶做回流，另一路送至罐区
第二章工艺指标及化验分析项目
1.原料、反应条件及结果
1.1原料规格
反应原料油为直馏石脑油或加氢焦化石脑油，规格要求参见表1－1。
表1－1反应原料石脑油规格要求
项目
指标
分析方法
干点
℃
<170
GB/T6536
碱性氮
μg/g
<2
SH/T0162
硫含量
μg/g
<150
SH/T0253-92
实际胶质
mg/100ml
<1.5
GB/T509
机械杂质
无
水溶性酸碱
无
GB/T258
水含量
无游离水
碳四原料规格为：
烯烃含量≮40%，丁二烯含量≯0.5%
1.2催化剂组成及性质
催化剂为改性分子筛和γ-Al2O3混合挤条产品，主要性质见表1－2。
表1－2催化剂组成及性质
项目
指标
组分
分子筛、氧化铝、活性促进剂
比表面m2/g
～300
压碎强度N/cm
～90
外形
白色条状
尺寸（直径×长度）mm
φ2～3×3～10
堆密度g/cm3
0.72±0.04
1.3反应条件及反应结果
a）反应条件
表1－3反应条件表
项目
指标
床层平均温度
℃
280～440
反应压力
MPa（g）
0.5～0.95
质量空速
h-1
0.3~0.5
b）反应结果
非临氢改质反应结果参见表1－4。
表1－4汽油改质反应结果
H2+C1+C2收率，m％
1~2
C3+C4收率，m％
39~48
C5＋收率，m％
50~60
总收率，m％
100.00
汽油RON
85
改质汽油主要性质及指标要求参见表1－5。
表1－5改质汽油主要性质及指标
项目
正常范围
限定指标
分析方法
芳烃
V%
20～30
≥20
GB/T11132
烯烃
V%
0～5
≤5
GB/T11132
苯含量
V%
1～2
≤2
GB/T17930
溴价
gBr/100mL
0～10
≤10
SH/T0630-96
RON
85
≥85
GB5487
1.4公用工程条件
表1－6装置公用工程条件
项目
压力，MPa（g）
温度，℃
露点，℃
纯度，％
循环水
常温
新鲜水
常温
蒸汽
1.0
180
氮气
0.6
常温
≥99.5
仪表风
≥0.6
常温
≤-30
燃料气
0.2—0.6
火炬气
0.06～0.08
常温
交流电
380V，50Hz
220V，50Hz
反应及吸收稳定部分主要工艺条件
项目
工艺条件
备注
反应进料量
kg/h
10000
催化剂重量空速
h-1
0.4
反应器入口温度
℃
260～380
反应器总温升
℃
～60—100
再生气温度
℃
～40
稳定塔顶压力
MPa（g）
0.65～0.90
稳定塔顶温度，
℃
～56
稳定塔底温度，
℃
～150
吸收塔顶压力
MPa（g）
0.6～0.8
吸收塔顶温度
℃
～35
吸收塔底温度
℃
～40
解析塔顶压力
MPa（g）
0.65～0.85
解析塔顶温度
℃
～40
解析塔底温度
℃
～90
闪蒸塔顶压力
MPa（g）
0.65—0.85
闪蒸塔顶温度
℃
～200
闪蒸塔底温度
℃
～200
表3－1分析项目及方法
编号
名称
分析项目
分析方法
分析
次数
指标
S-2101
改质石脑油原料
馏程
GB/T6536
1次/批
36～170
族组成
GB/T11132
1次/批
C4-<5%
烃组成
色谱法
1次/批
环烷>20%
芳烃≥4%
辛烷值
RON
GB5487
1次/批
≥40
氮含量
SH/T0657-1998
1次/批
<3ppm
碱性氮
SH/T0162
1次/批
<2ppm
硫含量
SH/T0253-92
1次/批
<150ppm
酸度
GB/T258
1次/批
中性
S-2102
改质液化气原料
烃组成
RIPP78-90
1次/班
烯烃≥40%
丁二烯<0.5%
硫含量
SH/T0253-92
1次/班
S-2103
干气
氢含量v%
RIPP78-90
1次/班
C3＋<18%v
烃组成
S-2104
稳定汽油产品
馏程
GB/T6536
1次/班
<200℃
族组成
GB/T11132
1次/班
烯烃<5%
辛烷值
RON
MON
GB5487
GB503
1次/班
1次/班
≮88
≮79
溴价
SH/T0630-96
1次/班
≯10
实际胶质
GB/T509
1次/班
<5mg/
100ml
诱导期
GB/T8018
1次/班
≯800min
硫含量
SH/T0253-92
1次/班
≯100ppm
铜片腐蚀
50℃,3h
GB/T258
1次/班
1a或1b级
S-2105
产品液化气
烃组成
RIPP78-90
1次/班
C5＋<2.5%v
硫含量
SH/T0222
1次/班
S-2106
氮气置换
放空气
氧含量
色谱法
<0.5V％
表3－2烧焦再生时分析项目及方法
编号
名称
分析项目
分析方法
分析
次数
指标
S-2106
循环
烧焦气
O2含量v%
奥氏气体分析仪、色谱法
1次/时
初期0.5%v
温度，℃
压力，MPag
直馏汽油入装置
40
常压
余碳四入装置1
40
0.7～0.8
100~110
1.8~2.0
改质汽油出装置
常温
常压
产品液化气出装置
常温
0.7～0.8
气体出装置
40
0.5
第三章开停工程序
1装置大检查
所有参加开工操作人员都应熟悉工艺流程及开工程序、安全注意事项及装置安全处理措施。
1.1装置整体检查
a.机械设备安装是否符合设计规范及设计要求；
b.主体工程和辅助设施是否配套、齐全；
c.装置照明灯具是否齐全好用；
d.地面、平台的各项设施功能是否健全，通行有无障碍。
地面是否平整，应无垃圾和杂物；平台无裂纹、陷井及杂物，梯子、护栏是否符合要求；
e.电缆沟内无积水、无杂物，盖板齐全严密；
f.各个法兰、阀门、手柄的操作是否无障碍；
g.各设备、管线、法兰、阀门的刷漆、防腐是否符合要求；
h.吊钩、吊板、支架、管托、管卡是否符合要求；
i.检查有无遗漏项目和未完成的收尾工程；
j.详细记录检查项目，对所发现问题，及时修改，整改后，要重新进行检查验收。
1.2工艺流程检查
a.按照工艺管线流程图逐条管线检查：
流程走向是否正确；连接设备的进出口是否正确；管线的交会点是否满足要求；
b.管线、阀门、法兰、盲板、垫片、螺栓等管件的规格尺寸、材质是否符合设计要求；
c.各个阀门、单向阀、安全阀（已定好铅封）、疏水器、阻火器、过滤器、取样阀是否齐全，安装方位是否正确；各个阀门盘根是否压好，手柄操作是否无障碍，开关是否好用；
d.保温、伴热线是否符合设计要求；
e.管线的刷漆色标是否正确；
f.管线上的温度计套管、压力表管嘴、孔板、热电偶是否齐全，安装是否正确；
g.管线安装是否牢固，相关紧固件结实可靠；
1.3设备检查
a.对照设备图纸及说明书的要求，核实设备及其附件的规格与型号。
注意设计（操作）温度、压力、材质、容积等基本参数的正确性；
b.核实设备安装的牢固性；
c.核实设备各开口数目、方位、尺寸，以及接口管的连接正确性；
d.核实设备安装高度是否合适；
e.检查设备的保温、伴热是否满足要求。
1.3.1机泵检查
a.逐台检查机泵和电机的型号，检查安装是否符合设计要求。
盘车是否灵活，地角螺栓是否把紧；
b.检查轮罩等附件是否齐全，安装是否牢固。
泵体丝堵是否严密；
c.油箱的液面计、油标及附件是否完好齐全，油箱是否清洗干净，是否已加入足够量的相应牌号的润滑油，油位是否清晰，压力表是否安装齐全，量程是否适宜；
d.电机接地是否牢固，控制开关是否安装正确、操作方便；
e.机泵冷却水系统，给、排水系统是否齐全、畅通、无泄漏；
f.机泵的出、入口阀门、旁路阀、压力表阀门等安装是否正确，开关是否灵活，操作是否方便，单向阀安装方向是否正确；
g.产品说明书是否齐全，应按照说明书要求进行各项检查。
1.3.2塔器设备检查
a.塔设备在封盖前应加以检查，必须清除疏松的碎片、碎渣等，检查内部，不应遗留工具等物品；
b.检查塔内件、填料的材质是否正确，安装是否牢固可靠。
填料的规格、高度是否符合要求；
c.检查开口、阀门、压力表、温度计套管等安装是否正确；
d.液面计及附件的型号是否正确，安装是否正确，部件是否完好可用。
1.3.3容器设备检查
a.容器设备在封盖前应加以检查，必须清除疏松的碎片、碎渣等，检查内部，不应遗留工具等物品；
b.检查内部件、破沫网的材质是否正确，安装是否牢固可靠。
破沫网的规格、高度是否符合要求；
c.检查开口、阀门、压力表、温度计套管等安装是否正确；
d.液面计及附件的型号是否正确，安装是否正确，部件是否完好可用。
1.3.4冷换设备检查
a.设备型式是否正确，管、壳程的工艺管线是否连接正确；
b.检查阀门、压力表、排气阀、疏水阀等安装是否正确；疏水阀安装方向是否正确；
c.疏水阀出口管线是否有就地排凝措施，排凝口是否有下水道。
1.4仪表控制系统检查
a.开工前，对每台仪表、每个控制回路都必须检查是否处于良好操作状态和正确范围。
仪表风管道，气密良好，干燥、无灰尘；
b.检查设备清扫后仪表各部件是否复位。
校验流量表的流量系数，确认流量范围是否合适、数据正确。
校验温度、压力指示和记录的数据是否正确；
c.检查控制调节阀的动作是否正常，并确认无杂物留在阀座里；
d.正式投料前，对所有联锁、报警仪表应进行模拟启动，模拟动作结束后，所有仪表的联锁、报警值应置于开车规定值；
e.检查DCS的安装、设置是否符合设计要求，操作是否方便。
DCS组态是否正确，各项功能是否可靠，软件是否会死机等。
3.1.5安全设施检查
a.装置内消防水系统、消防灭火器材是否设施齐全、完好可靠，使用方便；
b.装置内防雷电、防静电设施是否齐全可靠；
c.检查采暖通风设施是否齐全好用；
d.检查操作人员的安全帽、着装、工具是否配备齐全，符合操作要求。
2公用工程准备
施工完成后，经检查验收合格后，需将蒸汽、冷却水、压缩空气等公用工程引入，为管线吹扫、水洗、单机试运做好准备。
引入时要求先总线后支线的原则进行，遇仪表如水表、减压阀等，或拆除，或走付线，吹扫或清洗干净后复位，再向下进行。
2.1引入前的准备工作
a.按规定办理手续，与各单位做好联系；
b.关闭装置内所有阀门，装好必要的盲板，做好记录，并设专人管理；
c.备好各种临时工具；
d.检查流程线上的压力表、流量计、温度计是否齐全，量程和控制室内信号是否准确。
2.2引入步骤
a.把新鲜水、循环水引入装置。
开始引水时，要注意清洗管线内赃物，然后憋压检查是否泄漏。
在引水冲洗管线时，断开相连的设备或加盲板，防止赃物冲入设备里；
b.引入蒸汽。
蒸汽系统使用前，必须吹扫干净。
引蒸汽时要缓慢引入防止损坏管线；
c.引压缩空气。
慢慢将压缩空气引入装置，并达到设计压力。
在各低点和总管末端排放，清除管内积存的水和污物；
d.引氮气。
先用压缩空气清扫管线，然后引入氮气，并置换管内空气，最后充压至设计值；
e.引电。
引电前，确保所有用电设备及电力输送开关处于关闭状态。
引电后，先主干线，后支线检查电力输送情况，确定电压值。
d.引燃料气。
先用净化风扫管线，然后通入氮气置换管内空气，最后引入燃料气充压至设计值。
燃料气引入需特别谨慎，应在所有开工前准备工作完成后再引入，确保安全。
3装置吹扫、试压
3.1装置吹扫
设备安装完成并进行水压试验后，所有的管线、设备应进行清扫，以除去铁屑、焊渣等杂物。
可采用压缩空气、水、蒸汽等介质进行清扫。
清扫前，应采取如下必要防护措施：
a.确定清扫路线，做好清扫准备，如安装盲板、接临时管线等；
b.拆开机泵的出入口管线，封闭机体上管口，以防止杂物等吹入机体内部；
c.拆除孔板；
d.拆除调节阀、安全阀，或断开改走付线；
e.在仪表连接处加盲板或拆除，以保护仪表；
f.拆开与设备连接的法兰，并封好，避免将杂物吹入设备内。
吹扫完毕后，重新连接好设备，以继续向下进行吹扫。
3.1.1蒸汽吹扫
蒸汽吹扫是最经济和最有效的方法。
但不宜在按低温或环境温度设计的管网、电镀管线、不允许潮湿或高温的设备管线上进行吹扫。
蒸汽吹扫不存在杂物堆积的问题。
当予吹扫管线准备好，即：
法兰拆开、调节阀拆除等，就可缓慢通入蒸汽预热，同时检查膨胀情况。
当排出口无凝液时，提高蒸汽速度以除掉松散状的杂质并快速加热管线，由于热膨胀系数的不同，在高速吹扫下，牢固附着于管壁上的杂物将松散脱落。
然后缓慢停掉蒸汽，使管线温度在60～80℃以下。
按此方法进行三、四次的加热、吹扫、冷却，可使管线表面清洁度达到要求。
吹扫可分段进行。
吹扫时，打开低点放净口排污，防止污物吹入设备内。
吹扫完后，复位拆除的孔板、调节阀等。
在用蒸汽吹扫时，应将冷凝器及换热器中积有的冷却水排净，以节省蒸汽用量和吹扫时间；隔离易被水蒸汽损坏的仪表。
3.1.2空气吹扫
对于吹扫要求低，且不能用水或蒸汽清洗吹扫的设备管线，可用空气吹扫。
特别应注意，在吹出的方向及可能吹及的地方，留出足够的限制区，禁止人员通行，以免扫线碎屑飞出伤人。
扫线时通常在系统设备中充入压缩空气，然后通过各管线泄压。
在某些情况下，需要接临时压缩空气管线。
对于塔器等设备的相连管线吹扫，应避免由外向内吹扫管线，而造成分配器、填料等的堵塞。
吹扫采取由内向外进行，首先将各管线与塔相连的阀门关死；拆除或隔断相关仪表及管线，仅留下吹扫所需指示仪表（如压力表）。
向塔内充入空气，到预定压力后停止充气，然后对相连管线逐根吹扫。
管线中吹扫气速应足够大，才能有效吹扫干净。
但应注意：
要防止塔压下降太快，因为塔压下降太快，意味空塔气速过大，这将引起较大的床层压降，因此可能造成塔盘及支撑等的破坏或永久变形。
管线吹扫后，应对易于积存杂物的控制阀、单向阀或管嘴的死角处，采取手工清除。
3.2装置水压试验
工艺设备在制造完成后，应按设计规范试压，并有完整记录。
装置现场的工艺管线在安装完成后，应按工程设计要求作水压试验。
水压试验前，必须连接好所有断开的管线、孔板及盲板，并对装置进行气密试验。
气密试验要分段进行，以便在进液体前发现任何的漏点。
设备试压时，特别是在冬季，必须注意不要在太低温度下进行，以致容器金属变脆。
15℃以上温度视为适宜试验温度，此温度以上可消除设备冷破裂的可能性。
设备、管线的试压应根据设计压力分段进行，不同压力等级的设备间，必须安装合适的盲板来隔离。
试压时，因为试验压力将超过正常的泄放压力，必须将所有的安全阀盲掉。
水压试验结束后，应排掉设备、管线内所有的水，并用压缩空气吹扫，尽可能多地除去水。
4单机试运
单机试运主要针对加热炉设备、机动设备如泵、压缩机等在正式开工前采用空气或氮气、水等进行试运，以及早发现问题并维修改进，确保设备正常运转。
试运前，应详细阅读厂家提供的说明书，做好必要准备工作，如果试运必须相关设备流程共同运用，则需用对这部分流程做气密试验（详见系统试漏及气密部分）。
特殊设备最好请制造厂家技术人员在现场指导进行试运。
a.对泵类设备，采用水作为介质，按照厂家停供的操作说明书进行试运检查。
注意：
泵入口管线必须加过滤器（网目20～40目）。
试验过程中，调节必须注意负荷量，避免电机烧坏。
试验完成后，清除过滤器赃物后再安装好。
b.对压缩机采用空气或氮气作为介质，按照厂家停供的试验方法进行试运检查。
试验中应注意：
调节维持合适压缩机出口背压，避免过高压缩比导致压缩气体温度过高及超负荷，损坏机器。
c.对加热炉，采用空气作为介质，按照加热炉设计提供的试验方法进行试运检查。
试验时，由加热炉入口前通入空气，并由炉出口直接放空，升温应严格按照加热炉升温（烘炉）曲线进行。
特别注意：
通入燃料气前，应仔细检查炉子各部件，严防通入燃料气点火后发生意外。
单机试运结束后，应排掉设备、管线内所有的水，并用压缩空气吹扫，尽可能多地除去水。
5设备、仪表标量
为做好物料平衡的标定工作，应对设备，主要为容器、塔釜、换热器进行标定，同时流量计进行标量核实，并做好记录。
5.1具备条件
a.设备、管线吹扫、清洗完毕；
b.设备达到启用条件，相关仪表可投入使用；
c.标量用新鲜水水质清洁，满足供应；
d.标量工作的工具、计量器具备齐且好用。
5.2标量工具
a.设备、管线吹扫、清洗完毕；
b.设备达到启用条件，相关仪表可投入使用；
c.标量用新鲜水水质清洁，满足供应；
d.标量工作的工具、计量器具备齐且好用。
6催化剂、瓷球、填料填装
设备、管线吹扫、清洗完成后，可进行反应器、塔器的催化剂、瓷球、填料装填。
6.1准备工作
a.设备已清洗干净；
b.计算设备装填量，备足相应催化剂、瓷球、塔填料，并核实其规格满足设计要求；
c.如有必要，可对瓷球、催化剂进行筛分，去掉碎渣；
c.检查设备内构件及支撑部件的牢固性，确保安全。
6.2装填操作
a.对照设备总装图纸，理解安装及装填要求；塔盘的安装可请塔盘生产厂家人员指导进行；
b.按规定装入相关物件，确保牢固。
对于瓷球、催化剂及填料，填装过程中应探查装填是否密实，确保无架桥现象；
c.装填完毕后，检查固定件牢固性，并检查内构件是否安装齐全；
d.安装好设备法兰等。
6.3催化剂装填操作
反应器催化剂及瓷球的填装具特殊性，可按下述步骤进行准备和装填。
6.3.1装填前的准备工作和注意事项
6.3.1.1反应器外的准备工作
a.将所有的装填材料工具（见清单）、催化剂及瓷球有秩序地安置好，以便装填；
b.反应器附近地面设立催化剂装填桶的临时平台，备好吊车（或电葫芦）；
c.将催化剂、瓷球称毛重，装填时再称空桶和剩下的催化剂及瓷球，得出净重，并做记录；
d.反应器顶、人孔法兰面及法兰应上黄油或覆盖保护，避免损坏密封面；
e.进入反应器前，必须测定器内氧浓度>18％方可进入，或戴氧气呼吸器进入；
f.装填人员必须穿戴干净的规定的工作服、工作鞋，在器内工作人员必须轮流进行；
g.装剂人员进入反应器，口袋中不许装有任何物品；
h.做好装剂人员的后勤保障工作。
6.3.1.2反应器外的准备工作
a.对要带入反应器内的工具列清单，工作完毕后核对；
b.检查底部下出口集合器是否正常，丝网固定是否牢固；
c.按图纸要求，测量并在反应器壁上清晰地画出瓷球及催化剂的堆层高度的记录；
d.检查催化剂的装料斗和胶管、帆布带套、插板、立管，安装是否妥当；
e.热偶套管保护措施完善。
6.3.1.3注意事项
a.装填中不损伤催化剂；
b.催化剂装填的全过程中，应避免受潮，催化剂用时再开桶；
c.装剂操作必须在晴天进行，下雨时停止装填，并用帆布将反应器人孔及装填设备盖紧；
d.因催化剂易碎，不要从1米以上高度直接倒落，也不能脚踩，必要时用450×450mm木板垫脚；
e.器内作业需有人监护，高空作业要系安全带，人不要站在起吊物品下边；
f.装填时注意热偶套管保护，防止出现碰撞、踩踏。
6.3.2瓷球的装填
装填顺序及数量见附图。
a.按照装填图在反应器内壁画好各种规格瓷球的装填高度标记线；
b.将计算好数量的瓷球放入料斗提升至反应器顶的催化剂料斗中，沿帆布带装入反应器中并整平；
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