1. 如何保證加氫精製裝置的安全
加氫精製裝置屬於高溫高壓生產,生產物料屬於甲類危險品,生產過程為化學反應,可能產生有毒氣體硫化氫、氨氣等,所以在煉油廠中易出現事故,設備故障率也較高。
開、停工危險因素分析及其安全預防管理措施
(1)開工時的危險因素及可以採取的安全預防管理措施。開工時,裝置從常溫、常壓逐漸升溫升壓到各項正常操作指標。在這一過程中,物料、水、電、汽逐步引入裝置,所以在開工時,裝置的參數變化較大,可能出現的問題也比較多,容易產生事故。
柴油加氫開工的基本步驟為:臨氫系統乾燥、烘爐→反應器催化劑、保護劑的裝填→壓縮機試車→臨氫系統氣密(氮氣氣密和氫氣氣密兩個階段)→低壓系統蒸氣貫通,建立冷油運→反應系統進油,升溫、硫化→與低壓系統串聯,調整操作。
在開工階段,上述各個環節緊密關聯,因此,在開工過程中必須注意保持系統內的壓力平衡和熱平衡。對開工階段各系統易發生的事故可以作如下分析。
①在反應系統乾燥、烘爐階段,點爐前要作燃料氣的爆炸分析,並徹底用蒸氣吹掃爐膛,不能殘留可燃氣體,以免達到爆炸極限,容易誘發事故。
②在催化劑的裝填階段,應嚴格按照催化劑的裝填方案進行,同時還須保證催化劑的裝填均勻,避免反應器內發生偏流或熱點現象。此外,對進入反應器的人員,還應特別檢查穿戴勞動保護裝置的情況,以便防止異物落入反應器內。
③在壓縮機試車和臨氫系統氣賽階段,首先在開工前必須用氮氣進行貫通;然後在氫氣氣密階段,則應特別注意檢查泄漏點,以避免著火事故的發生。
④在反應系統進油和硫化階段,升溫時,需要注意緩慢而循序漸進地進行,以免反應床層超溫或「飛溫」現象發生;另外,當高分油與低壓系統串聯時,應隨時注意調節系統壓力等參數,以避免高壓竄低壓而引起重大事故的發生。
(2)停工時的危險因素分析及其防範管理。裝置停工是一個由正常操作狀態逐漸降溫、降壓、降量的過程,操作參數變化較大,屬於不穩定操作狀態,也曾發生因操作不當而造成著火、爆炸、中毒的事故。在停工時,主要應注意以下幾點:
①要嚴格按停工方案進行,根據實際情況進行操作。
②降量時,應遵循先降溫後降量的原則,防止反應器床層超溫或「飛溫」。
③臨氫系統循環帶油時,要嚴格控制高壓分離器的液位,避免高壓竄低壓惡性事故的發生;退油時,防止冷熱油互竄,避免發生突沸爆炸事故。
④退油結束後,高硫容器一定要進行冷卻或水溶解、沖洗,避免容器內硫化鐵自燃和人員中毒事件發生;同時在打開設備前,要有防護措施。
⑤處理干凈裝置的輔助流程管線和地下污油罐中的殘油,避免動火可能造成著火或爆炸。
正常生產中危險因素及可以採取的安全預防管理措施
加氫精製裝置在長周期運轉過程中,由於受工藝設備、公用工程條件、加工量調節、人員操作水平、儀表可靠度等諸多因素的影響,對正常生產時較穩定的工藝參數可能產生影響,導致不安全因素的產生。現將各單元的危險因素和可以採取的安全預防管理措施進行簡單分析。
(1)反應系統單元。加氫精製反應過程中總的熱效應為放熱反應。為了保持反應溫度的穩定,必須及時導出反應余熱。可以採取的工藝措施主要為在催化劑床層間注冷氫,從而防止和控制催化劑床層的「超溫」和「飛溫」現象發生。
(2)汽提分餾單元。汽提分餾系統是將反應生成油按沸點范圍分割成柴油、粗汽油和干氣等餾分。在這一過程中必須注意控制影響本單元安全的因素:塔頂壓力、頂迴流、進料溫度和汽提蒸氣等參數。
(3)脫硫單元。該單元的脫硫溶劑一般為乙醇胺,乙醇胺在低溫下呈鹼性,高溫下呈中性,因此必須注意控制乙醇胺的進料溫度。
(4)壓縮機單元。本單元的壓縮機為新氫機和循環氫機,這些都是裝置的重要設備,一旦出故障輕則造成裝置停工,重則可能發生著火甚至爆炸等惡性事故。因此,在日常的生產中首先應重視壓縮機單元的故障,一經發現應及時處理,以盡量避免嚴重事故的發生。
2. 煤焦油加氫的裝置有哪些
加氫首先有制氫,氫氣也可外購,到那樣成本太大。制氫主要技術就是psa變壓吸附裝置,然後最重要的就是轉化爐,也叫反應爐,制氫中的爐子不僅僅是其他裝置中爐子那樣起加熱作用,還會在爐子中反應。然後就是幾個塔罐,這個具體不太清楚
然後加氫方面,主要有新氫壓縮機,循環氫循環機,高壓進料泵,加熱爐,反應器(重油一般都會有多個反應器,分別除不同的雜質),熱高分,冷高分,熱低分,冷低分,硫化氫吸收塔,硫化氫汽提塔(有的裝置有有的會沒有,到會在後邊的分餾塔加汽提或前邊冷低分後邊加一個閃蒸)分餾塔,還有進料的過濾器(一般為自動反沖洗)。上為主要裝置,還有一系列緩沖罐,換熱器和各種泵子等
3. 裂解汽油加氫裝置為什麼又叫bg裝置
汽油加氫是煉油廠的一個工藝過程,就是為提高汽油品質的一個過程。
加氫
氫與其他化合物相互作用的反應過程,通常是在催化劑存在下進行的。加氫反應屬還原的范疇。
加氫過程可分為兩大類:
①氫與一氧化碳或有機化合物直接加氫,例如一氧化碳加氫合成甲醇: CO+2H加氫反應釜
2─→CH3OH ;己二腈加氫制己二胺:NC(CH2)4CN+4H2─→H2N(CH2)6NH2;
②氫與有機化合物反應的同時,伴隨著化學鍵的斷裂,這類加氫反應又稱氫解反應,包括加氫脫烷基、加氫裂化、加氫脫硫等。例如烷烴加氫裂化,甲苯加氫脫烷基制苯,硝基苯加氫還原制苯胺,油品加氫精製中非烴類的氫解:RSH+H2─→RH+H2S 非烴類含氮化合物最難氫解;在同類非烴中分子結構越復雜越難氫解。
4. 實驗室濕法脫硫試驗與大型火電廠濕法脫硫裝置有何不同
1、規模無法比擬,設備容量無法比擬。實驗室受場地限制、投資等限制,規模較小,氣回量少。
2、煙氣條件差別答很大。實際的燃煤煙氣脫硫,煙氣中成分非常復雜,粉塵,二氧化硫、氮氧化物、水蒸氣等等。實驗室氣體就比較單純了,除非你從鍋爐尾氣接管。
3、試驗裝置一般都是測試脫硫效果,對技術的穩定性無法檢驗。
總之,試驗是試驗,最終還要接受實踐的考驗。
5. 誰知道都有哪些脫硫技術 最好能把你知道的其中一種說詳細點、帶上你的設計圖為了寫作業。。
生物脫硫,又稱生物催化脫硫(簡稱BDS),是一種在常溫常壓下利用需氧、厭氧菌除去石油含硫雜環化合物中結合硫的一種新技術。早在1948年美國就有了生物脫硫的專利,但一直沒有成功脫除烴類硫化物的實例,其主要原因是不能有效的控制細菌的作用。此後有幾個成功的「微生物脫硫」報道,但卻沒有多少應用價值,原因在於微生物盡管脫去了油中的硫,但同時也消耗了油中的許多炭而減少了油中的許多放熱量[9]。科學工作者一直對其進行了深入的研究,直到1998年美國的Institute of Gas Technology(IGT)的研究人員成功的分離了兩種特殊的菌株,這兩種菌株可以有選擇性的脫除二苯並噻吩中的硫,去除油品中雜環硫分子的工業化模型相繼產生,1992年在美國分別申請了兩項專利(5002888和5104801)。美國Energy BioSystems Corp (EBC)公司獲得了這兩種菌株的使用權,在此基礎上,該公司不僅成功地生產和再生了生物脫硫催化劑,並在降低催化劑生產成本的同時也延長了催化劑的使用壽命。此外該公司又分離得到了玫鴻球菌的細菌,該細菌能夠使C-S鍵斷裂,實現了脫硫過程中不損失油品烴類的目的[10]。現在,EBC公司已成為世界上對生物脫硫技術研究最廣泛的公司。此外,日本工業技術研究院生命工程工業技術研究所與石油產業活化中心聯合開發出了柴油脫硫的新菌種,此菌種可以同時脫除柴油中的二苯並噻吩和苯並噻吩中的硫,而這兩種硫化物中的硫是用其它方法難以脫除的[11]。
BDS過程是以自然界產生的有氧細菌與有機硫化物發生氧化反應,選擇性氧化使C-S鍵斷裂,將硫原子氧化成硫酸鹽或亞硫酸鹽轉入水相,而DBT的骨架結構氧化成羥基聯苯留在油相,從而達到脫除硫化物的目的。BDS技術從出現至今已發展了幾十年,目前為止仍處於開發研究階段。由於BDS技術有許多優點,它可以與已有的HDS裝置有機組合,不僅可以大幅度地降低生產成本,而且由於有機硫產品的附加值較高,BDS比HDS在經濟上有更強的競爭力。同時BDS還可以與催化吸附脫硫組合,是實現對燃料油深度脫硫的有效方法。因此BDS技術具有廣闊的應用前景,預計在2010年左右將有工業化裝置出現。
4 新型的脫硫技術
4.1 氧化脫硫技術
氧化脫硫技術是用氧化劑將噻吩類硫化物氧化成亞碸和碸,再用溶劑抽提的方法將亞碸和碸從油品中脫除,氧化劑經過再生後循環使用。目前的低硫柴油都是通過加氫技術生產的,由於柴油中的二甲基二苯並噻吩結構穩定不易加氫脫硫,為了使油品中的硫含量降到10 μg/g,需要更高的反應壓力和更低的空速,這無疑增加了加氫技術的投資費用和生產成本。而氧化脫硫技術不僅可以滿足對柴油餾分10 μg/g的要求,還可以再分銷網點設置簡便可行的脫硫裝置,是滿足最終銷售油品質量的較好途徑。
(1) ASR-2氧化脫硫技術
ASR-2[12]氧化脫硫技術是由Unipure公司開發的一種新型脫硫技術,此技術具有投資和操作費用低、操作條件緩和、不需要氫源、能耗低、無污染排放、能生產超低硫柴油、裝置建設靈活等優點,為煉油廠和分銷網點提供了一個經濟、可靠的滿足油品硫含量要求的方法。
在實驗過程中,此技術能把柴油中的硫含量由7000 μg/g最終降到5 μg/g。此外該技術還可以用來生產超低硫柴油,來作為油品的調和組分,以滿足油品加工和銷售市場的需要。目前ASR-2技術正在進行中試和工業實驗的設計工作。其工藝流程如下:含硫柴油與氧化劑及催化劑的水相在反應器內混合,在接近常壓和緩和的溫度下將噻吩類含硫化合物氧化成碸;然後將含有待生催化劑和碸的水相與油相分離後送至再生部分,除去碸並再生催化劑;含有碸的油相送至萃取系統,實現碸和油相分離;由水相和油相得到的碸一起送到處理系統,來生產高附加值的化工產品。
盡管ASR-2脫硫技術已進行了多年的研究,但一直沒有得到工業應用,主要是由於催化劑的再生循環、氧化物的脫除等一些技術問題還沒有解決。ASR-2技術可以使柴油產品的硫含量達到5 μg/g,與加氫處理技術柴油產品的硫含量分別為30 μg/g和15 μg/g時相比,硫含量和總處理費用要少的多。因此,如果一些技術性問題能夠很好地解決,那麼ASR-2氧化脫硫技術將具有十分廣闊的市場前景。
(2) 超聲波氧化脫硫技術
超聲波氧化脫硫 (SulphCo)[13]技術是由USC和SulphCo公司聯合開發的新型脫硫技術。此技術的化學原理與ASR-2技術基本相同,不同之處是SulphCo技術採用了超聲波反應器,強化了反應過程,使脫硫效果更加理想。其流程描述為:原料與含有氧化劑和催化劑的水相在反應器內混合,在超聲波的作用下,小氣泡迅速的產生和破滅,從而使油相與水相劇烈混合,在短時間內超聲波還可以使混合物料內的局部溫度和壓力迅速升高,且在混合物料內產生過氧化氫,參與硫化物的反應;經溶劑萃取脫除碸和硫酸鹽,溶劑再生後循環使用,碸和硫酸鹽可以生產其他化工產品。
SulphCo在完成實驗室工作後,又進行了中試放大實驗,取得了令人滿意的效果,即不同硫含量的柴油經過氧化脫硫技術後硫含量均能降低到10 μg/g以下。目前Bechtel公司正在著手SulphCo技術的工業試驗。
4.2 光、等離子體脫硫技術[14]
日本污染和資源國家研究院、德國Tubingen大學等單位研究用紫外光照射及等離子體技術脫硫。其機理是:二硫化物是通過S-S鍵斷裂形成自由基,硫醚和硫醇分別是C-S和S-H鍵斷裂形成自由基,並按下列方式進行反應:
無氧化劑條件下的反應:
CH3S- + -CH3 CH4+CH2 ==== S
CH3S- + CH3CH2R CH3SH+CH2 ==== SCH2R
CH3S- + CH3S- CH3SSCH3
CH3S- + CH2 ==== S CH3SCH2S- -CH3 CH3SCH2SCH3
有氧化劑條件下的反應:
CH3S- + O2 CH3SOO- RH CH3SOOH + R-
SO3+ -CH3
CH3SOOH Rr CH3SO- + -OH
CH3SO- + RH CH3SOH + R-
3CH3SOOH CH3SOOSCH3 + CH3SO3H
此技術以各類有機硫化物和含粗汽油為對象,根據不同的分子結構,通過以上幾種方式進行反應,產物有烷烴、烯烴、芳烴以及硫化物或元素硫,其脫硫率可達20%~80%。若在照射的同時通入空氣,可使脫硫率提高到60%~100%,並將硫轉化成SO3、SO2或硫磺,水洗即可除去。
6. 加氫裝置循環氫脫硫系統加氫裝置為什麼設置循環氫脫硫
汽柴油加氫循環氫脫硫一般控制脫後硫化氫濃度多少原料中的硫、氮化合物在加氫裂化過程中大多轉化為H2S和NH3。H2S和NH3在反應過程中部分溶解在油相中,另一部分有時通過尾氣排放至裝置以外。還有一部分H2S與物流中的氨反應生成(NH4)2S和NH4HS
7. 催化裂化汽油選擇性加氫脫硫的基本原理是什麼其優點有哪些
現在進口了S-zorb工藝,效果不錯,硫含量小於5PPM,但造成汽油辛烷值下降5個點。
8. 脫硫技術的新型脫硫
氧化脫硫技術
氧化脫硫技術是用氧化劑將噻吩類硫化物氧化成亞碸和碸,再用溶劑抽提的方法將亞碸和碸從油品中脫除,氧化劑經過再生後循環使用。目前的低硫柴油都是通過加氫技術生產的,由於柴油中的二甲基二苯並噻吩結構穩定不易加氫脫硫,為了使油品中的硫含量降到10 μg/g,需要更高的反應壓力和更低的空速,這無疑增加了加氫技術的投資費用和生產成本。而氧化脫硫技術不僅可以滿足對柴油餾分10 μg/g的要求,還可以再分銷網點設置簡便可行的脫硫裝置,是滿足最終銷售油品質量的較好途徑。
ASR-2氧化脫硫技術
ASR-2[12]氧化脫硫技術是由Unipure公司開發的一種新型脫硫技術,此技術具有投資和操作費用低、操作條件緩和、不需要氫源、能耗低、無污染排放、能生產超低硫柴油、裝置建設靈活等優點,為煉油廠和分銷網點提供了一個經濟、可靠的滿足油品硫含量要求的方法。
在實驗過程中,此技術能把柴油中的硫含量由7000 μg/g最終降到5 μg/g。此外該技術還可以用來生產超低硫柴油,來作為油品的調和組分,以滿足油品加工和銷售市場的需要。目前ASR-2技術正在進行中試和工業實驗的設計工作。其工藝流程如下:含硫柴油與氧化劑及催化劑的水相在反應器內混合,在接近常壓和緩和的溫度下將噻吩類含硫化合物氧化成碸;然後將含有待生催化劑和碸的水相與油相分離後送至再生部分,除去碸並再生催化劑;含有碸的油相送至萃取系統,實現碸和油相分離;由水相和油相得到的碸一起送到處理系統,來生產高附加值的化工產品。
盡管ASR-2脫硫技術已進行了多年的研究,但一直沒有得到工業應用,主要是由於催化劑的再生循環、氧化物的脫除等一些技術問題還沒有解決。ASR-2技術可以使柴油產品的硫含量達到5 μg/g,與加氫處理技術柴油產品的硫含量分別為30 μg/g和15 μg/g時相比,硫含量和總處理費用要少的多。因此,如果一些技術性問題能夠很好地解決,那麼ASR-2氧化脫硫技術將具有十分廣闊的市場前景。
超聲波氧化脫硫技術
超聲波氧化脫硫(SulphCo)[13]技術是由USC和SulphCo公司聯合開發的新型脫硫技術。此技術的化學原理與ASR-2技術基本相同,不同之處是SulphCo技術採用了超聲波反應器,強化了反應過程,使脫硫效果更加理想。其流程描述為:原料與含有氧化劑和催化劑的水相在反應器內混合,在超聲波的作用下,小氣泡迅速的產生和破滅,從而使油相與水相劇烈混合,在短時間內超聲波還可以使混合物料內的局部溫度和壓力迅速升高,且在混合物料內產生過氧化氫,參與硫化物的反應;經溶劑萃取脫除碸和硫酸鹽,溶劑再生後循環使用,碸和硫酸鹽可以生產其他化工產品。
SulphCo在完成實驗室工作後,又進行了中試放大實驗,取得了令人滿意的效果,即不同硫含量的柴油經過氧化脫硫技術後硫含量均能降低到10 μg/g以下。目前Bechtel公司正在著手SulphCo技術的工業試驗。
光、等離子體脫硫技術
日本污染和資源國家研究院、德國Tubingen大學等單位研究用紫外光照射及等離子體技術脫硫。其機理是:二硫化物是通過S-S鍵斷裂形成自由基,硫醚和硫醇分別是C-S和S-H鍵斷裂形成自由基,並按下列方式進行反應:
無氧化劑條件下的反應:
CH3S- + -CH3 CH4+CH2 ==== S
CH3S- + CH3CH2R CH3SH+CH2 ==== SCH2R
CH3S- + CH3S- CH3SSCH3
CH3S- + CH2 ==== S CH3SCH2S- -CH3 CH3SCH2SCH3
有氧化劑條件下的反應:
CH3S- + O2 CH3SOO- RH CH3SOOH + R-
SO3+ -CH3
CH3SOOH Rr CH3SO- + -OH
CH3SO- + RH CH3SOH + R-
3CH3SOOH CH3SOOSCH3 + CH3SO3H
此技術以各類有機硫化物和含粗汽油為對象,根據不同的分子結構,通過以上幾種方式進行反應,產物有烷烴、烯烴、芳烴以及硫化物或元素硫,其脫硫率可達20%~80%。若在照射的同時通入空氣,可使脫硫率提高到60%~100%,並將硫轉化成SO3、SO2或硫磺,水洗即可除去。
高效霧化脫硫除塵技術
高效霧化脫硫除塵技術主要通過研究煙塵及二氧化硫等有害物質的化學成分與物流運動特性,利用流體力學、空氣動力學、化學、機械學等,集實心噴霧技術、霧化洗滌技術、凝聚霧化技術、沖擊湍流技術、過濾吸收技術、除霧分離技術等高科技於一體的多科學、多工藝的環保技術,該技術的主要特點是它具有使用壽命長,高效低阻節能,佔地小,造價低,運行費用低,維修率低,管理方便,灰水閉路循環,無二次廢水及揚塵污染。煙塵經處理後各項指標低於國家環境保護排放標准,符合國家鼓勵發展(高效、耐用、低阻、低費用)環保產業政策,實現了高效除塵、脫硫、脫氮、除霧一體化同時完成的大氣污染控制凈化目的。對減輕酸雨、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、粉塵、可吸入懸浮微粒等有害物質,改善大氣環境質量有很大的環境效益、社會效益、與經濟效益,也有很好的市場前景。
工藝流程為含塵氣體首先進入高效實心噴霧洗滌室,煙氣經鹼性溶液冷卻降溫達到飽和狀態,大顆粒粉塵及二氧化硫首先被吸收,繼而煙氣、水霧、粉塵三相氣流由於質量的差異、以不同的慣性互相傳質並同時進入高效凝聚霧化洗滌室進行收縮、急聚、擴散等運動作用後第二次被脫硫與除塵,隨後煙氣、水霧。粉塵三相氣流以一定速度沖擊裝有鹼性溶液的高效循環流化過濾室通過充分沖出、湍流、攪拌、過濾、傳質等運動機理後第三次被脫硫與除塵,此時比較潔凈的煙氣一切向或蝸殼走向進入高效上穩旋流逆傳質洗滌室通過由上往下的鹼性液膜與液霧產生逆向傳質運動最後一次脫硫除塵,凈化後的潔凈通過切向或蝸殼走向進入高效下穩旋流脫水除霧室進行氣水分離處理後,由引風機送到煙囪排向高空。而灰水則分別從高效實心噴霧洗滌室、高效循環流化過濾室、高效上穩旋流逆傳質洗滌室底部的自動溢流水封出灰口排向循環池經鹼性水中和沉澱處理、鹼性廢水回收供脫硫除塵器使用,潔凈誰從高效下穩旋流脫水除霧室底部的排水口流出,同時完成了消煙、脫硫、脫氮、除塵、脫水、除霧的全過程。
技術優勢:1集消煙、脫硫、脫氮、除塵、脫水一體化同時完成的技術設計,結構簡單緊湊、工藝流程合理,內部不易結垢堵塞,煙氣不帶水設計; 2設備內部有效面積使用率達100%設計,用煙塵在整個凈化過程中全部完全溶於鹼性水溶液,達到高效傳質的效果; 3應用高效外濺噴射霧化設計,設備內部無易損件設計,保證最高效的脫硫與除塵; 4構成煙氣與鹼性溶液最充分的傳質過程、以保證達到最高效的脫硫與除塵; 5製造材料可選用天然耐磨蝕的花崗石製成,解決了環保設備長期以來不耐磨、不抗腐蝕、壽命短等缺點; 6保證一定的液氣化、穩定的二氧化硫吸收速率、控制ph值在10左右25%的稀鹼液作為二氧化硫吸收劑。不易揮發、損失小,實現脫硫效率高、效果穩定,還有效地解決了設備內部積灰、結垢問題; 7設備內部暢通的煙氣通道設計、煙氣走向沒有死角,降低煙氣熱態阻力,保證設計工況下的效果,不影響鍋爐等燃燒設備的運行; 8簡易高效的循環雙鹼法脫硫原理,充分利用了工廠生產的廢鹼液、以廢治廢、綜合利用、降低運行成本、鹼性水閉路循環使用、廢水利用率100%、實現無二次廢水污染排放
9. 加氫裂化裝置的防範措施
⒈開工時的危險因素及其防範措施
⑴加氫反應系統乾燥、烘爐
加氫裝置反應系統乾燥、烘爐的目的是除去反應系統內的水分,脫除加熱爐耐火材料中的自然水和結晶水,燒結耐火材料,增加耐火材料的強度和使用壽命。加熱爐煤爐時,裝置需引進燃料氣,在引燃料氣前應認真做好瓦斯的氣密及隔離工作,一般要求燃料氣中氧含量要小於1.0%。防止瓦斯泄漏及竄至其他系統。加熱爐點火要徹底用蒸汽吹掃爐膛,其中不能殘余易燃氣體。加熱爐烘爐時應嚴格按烘爐曲線升溫、降溫,避免升溫過快,耐火材料中的水分迅速蒸發而導致爐牆倒塌。
⑵加氫反應器催化劑裝填
催化劑裝填應嚴格按催化劑裝填方案進行,催化劑裝填的好壞對加氫裝置的運行情況及運行周期有重要影響。催化劑裝填前應認真檢查反應器及其內構件,檢查催化劑的粉塵情況,決定催化劑是否需要過篩。催化劑裝填最好選擇在乾燥晴朗的天氣進行,保證催化劑裝填均勻,否則在開工時反應器內會出現偏流或「熱點」,影響裝置正常運行。催化劑裝填時工作人員須要進入反應器工作,因此,要特別注意工作人員勞動保護及安全問題,需要穿勞動保護服裝,帶能供氧氣或空氣的呼吸面罩,進反應器工作人員不能帶其他雜物,以防止異物落入反應器內(一般催化劑裝填由專業公司專業人員進行)。
⑶加氫反應系統置換
加氫反應系統置換分為兩個階段,即空氣環境置換為氮氣環境、氮氣環境置換為氫氣環境。在空氣環境置換為氮氣環境時需要注意,置換完成後系統氧含量應<1%,否則系統引入氫氣時易發生危險;在氮氣環境置換為氫氣環境時應注意,使系統內氣體有一個適宜的平均分子量,以保證循環氫壓縮機在較適宜的工況下運行,一般氫氣純度為85%較為適宜。
⑷加氫反應系統氣密
加氫反應系統氣密是加氫裝置開工階段一項非常重要的工作,氣密工作的主要目的是查找漏點,消除裝置隱患,保證裝置安全運行。加氫反應系統的氣密工作分為不同壓力等級進行,低壓氣密階段所用的介質為氮氣,氮氣氣密合格後用氫氣作低壓氣密。由於加氫反應器材質具有冷脆性,一般要求系統壓力大於2.0MPa時,反應器器壁溫度不小於100℃,所以,氫氣2.0MPa氣密通過以後,首先開啟循環氫壓縮機,反應加熱爐點火,系統升溫,當反應器器壁溫度大於100℃後,系統升壓,作高壓階段氣密。
⑸分餾系統冷油運
分餾系統冷油運的目的是檢查分餾系統機泵、儀表等設備情況,分餾系統冷油運應注意工藝流程改動正確,做到不跑油、不竄油。
⑹分餾系統熱油運
分餾系統熱油運的目的是檢查分餾系統設備熱態運行狀況,為接收反應生成油作好准備。分餾系統升溫到100~C左右時應注意系統切水,防止泵抽空。升溫到250℃左右時應進行熱緊。
⑺加氫反應系統升溫、升壓
加氫反應系統升溫、升壓時應按要求的升溫、升壓速度進行,一般要求系統升溫速度為20℃幾左右,系統升壓速度不大於1.5MPa/h。如升溫、升壓速度過快易造成系統泄漏。
⑻加氫催化劑的硫化、鈍化
加氫反應催化劑在開工前為氧化態,氧化態催化劑沒有加氫活性,因此,催化劑需要進行硫化。催化劑硫化的方法有濕法硫化、干法硫化兩種方法,常用的硫化劑有二硫化碳、DMDS,催化劑進行硫化時系統的H2S濃度很高,有時高達1%以上,因此,要特別注意硫化氫中毒問題。
新硫化的加氫裂化催化劑具有很高的加氫裂化活性,為抑制這種活性,需要對加氫裂化催化劑進行鈍化。鈍化劑為無水液氨。加氫裂化催化劑進行鈍化時應注意維持系統中硫化氫濃度不小於0.05%。
⑼加氫反應系統逐步切換成原料油
加氫催化劑的硫化、鈍化過程完成後,加氫反應系統的低氮油需要逐步切換成原料油,切換步驟應按開工方案要求的步驟進行。切換過程中應密切注意加氫反應器床層溫升的變化情況。
⑽裝置操作調整
加氫反應系統原料切換步驟完成之後,應進一步調整裝置的工藝操作,使產品質量合格,從而完成開工過程。
2.停工時的危險因素及其防範措施
⑴反應系統降溫、降量
加氫裝置停工首先反應系統降溫、降量。在此過程中應遵循先降溫後降量的原則。反應系統進料量降低,空速減小,加氫反應器溫升增加,易出現反應「飛溫」現象。所謂「飛溫」就是反應器溫度迅速上升,以致不可控制的現象。
⑵用低疑點原料置換整個系統
加氫裝置的原料油一般較重,凝點較高,在停工時易凝結在催化劑、管線及設備當中。為避免上述情況出現,在停工前應用低疑點油置換系統,所用的低凝點油一般為常二線油。
⑶停反應原料泵
切斷反應進料時,應注意反應器溫度應適宜,使裂化反應器無明顯溫升。
⑷反應系統循環帶油及熱氫氣提
切斷反應進料後,反應加熱爐升溫,用熱循環氫帶出催化劑中的存油,熱氫氣提的溫度應根據催化劑的要求確定,一般為枷℃左右,熱氫氣提的溫度不能過高,以避免催化劑被熱氫還原。
⑸反應系統降溫、降壓
加氫反應系統按要求的速度降溫、降壓。
⑹反應系統N:置換
反應系統用N,置換成N:環境,使系統的氫烴濃度<1%。
⑺卸催化劑
使用過的含碳催化劑在空氣中易發生自燃,反應器是在N2氣環境下進行卸催化劑作業,必須由專業的卸劑公司人員進反應器進行卸劑,因此,在卸催化劑裝桶應使用N:或乾冰保護催化劑,避免催化劑自燃。
⑻加氫設備的清洗及防腐
加氫裝置高壓部分的設備及部件,在停工後應用鹼液進行清洗,以避免在接觸空氣後發生腐蝕,損壞設備。另外,高硫系統的設備主要是後處理部分在打開前應用水進行沖洗,以避免硫化鐵在空氣中自燃。
⑼裝置退油及吹掃
加氫裝置停工,應將裝置內的存油退出並吹掃干凈,保證不留死角。
⑽輔助系統的處理
加氫裝置停工後將裝置的火炬系統、地下污水系統等輔助系統處理干凈,並加盲板使裝置與系統防腐以使裝置達到檢修條件。
⒊正常生產時的危險因素及其防範措施
⑴遵守「先降溫後降量」的原則
加氫裝置正常操作調整時必須遵守「先降溫後降量」、「先提量後提溫」的原則,防止「飛溫」事故的發生。
⑵反應溫度的控制
加氫裝置的反應溫度是最重要的控制參數,必須嚴格按工藝技術指標控制加氫反應溫度及各床層溫升。
⑶高壓分離器液位控制
高壓分離器液位是加氫裝置非常重要的工藝控制參數,如液位過高易循環氫帶液,損壞循環氫壓縮機;如液位過低易出現高壓竄低壓事故,造成低壓部分設備毀壞,油品和可燃氣體泄漏,以至更為嚴重的後果。因此應嚴格控制高壓分離器液位,經常校驗液位儀表的准確性。
⑷反應系統壓力控制
加氫裝置反應系統壓力是重要的工藝控制參數,反應壓力影響氫分壓,對加氫反應有直接的影響,影響加氫裝置反應系統壓力的因素很多,應選擇經濟、合理、方便的控制方案對反應系統的壓力進行控制。
⑸循環氫純度的控制
循環氫純度影響氫分壓,對加氫反應有直接的影響,是加氫裝置重要的工藝控制參數,影響循環氫純度的因素很多,催化劑的性質、原料油的性質、反應溫度、壓力、新氫純度、尾氫排放量等因素都影響循環氫純度,其中可操作條件為尾氫排放量。加大尾氫排放,循環氫純度增加;減小尾氫排放循環氫純度降低。
循環氫純度高,氫分壓就會較高,有利於加氫反應進行,但是,高循環氫純度是以大量排放尾氫、增加物耗為代價的;循環氫純度低,氫分壓就會較低,不利於加氫反應進行,而且,循環氫純度低時,循環氫平均分子量大,在循環氫壓縮機轉速不變的情況下,系統壓差就會增加,循環氫壓縮機的動力消耗也會增加。因此,循環氫純度要控制適當。
⑹加熱爐的控制
加熱爐是加氫裝置的重要設備,加熱爐的使用應引起重視。加熱爐各路流量應保持均勻,並且不低於規定的值,防止爐管結焦;保持加熱爐各火嘴燃燒均勻,盡量使爐堂內各點溫度均勻;控制加熱爐各點溫度不超溫;保持加熱爐燃燒狀態良好。
⑺閉燈檢查
加氫裝置系統壓力高,而且介質為氫氣,容易發生泄漏,高壓氫氣發生泄漏時容易著火,氫氣火焰一般為淡藍色,白天不易發現,在夜間閉上燈後,很容易發現這種氫氣漏點。因此,定期進行這種夜間閉燈檢查,對發現漏點,將事故消滅在萌芽狀態,保證裝置安全穩定運行具有重要意義。
⑻裝置防凍凝問題
加氫裝置的原料一般較重,凝點較高,通常在20—30℃,容易發生凍凝。如發生凍凝事故,不但影響裝置穩定生產,還容易引發安全生產事故,因此,加氫裝置的防凍凝問題應引起足夠重視。
⑼循環氫壓縮防喘振問題
加氫裝置的循環氫壓縮機多為離心式壓縮機,離心式壓縮機存在喘振問題,因此,在操作中應保持壓縮機在正常工況下運行,避免壓縮機出現喘振。
⑽原料質量的控制
加氫裝置的原料性質,對加氫裝置的操作有重要影響,必須嚴格控制。一般控制原料的干點在規定的范圍內,Pe不大於1X10(-6,如鐵含量高,反應器壓差增加過快,裝置不能長周期運行。C1不大於1X10(-6,N低於規定的值,原料沒有明水。
⑾防硫化氫中毒
加氫裝置的原料中含有硫,這些硫在加氫後變為硫化氫,並在脫丁烷塔塔頂及脫硫部分富集,形成高濃度的硫化氫。硫化氫的毒性很強,允許最高濃度為10mg/m3。因此,加氫車間必須注重防硫化氫中毒問題,在高硫區域內進行切液、采樣等操作時尤其注意,要求帶防毒面具並有人監護。
⑿時刻保持冷氫線暢通
加氫裝置的急冷氫是控制加氫反應器床層溫度的重要手段,它對抑制反應溫升具有重要作用。高凝點油有時倒竄人冷氫線內凝結,堵塞冷氫線,如有這種情況發生將十分危險,因此,操作過程中要時刻保持冷氫線暢通。
⒀密切注意熱油泵及輕烴泵的運行狀況
加氫裝置的一些熱油泵運行溫度較高,高於油品的自燃點,若有泄漏,易發生火災事故。因此,在操作時要注意熱油泵的運行狀態,注意泵體、密封等處有無泄漏,如有泄漏應立即處理。
加氫裝置內存有大量的輕烴,如發生泄漏,會引發重大事故。因此,對輕烴泵的運行狀況也要引起足夠重視。
設備腐蝕
加氫裝置高溫、高壓、臨氫、系統內存在U2S、NH3,因此,加氫裝置的腐蝕問題也應引起重視,解決加氫裝置腐蝕問題的主要方法是合理選材,在使用時加強監視與檢測。
1.高溫氫腐蝕
氫氣在常溫下對普通碳鋼沒有腐蝕,但是在高溫、高壓下則會產生腐蝕,使材料的機械強度和塑性降低。
高溫氫腐蝕的機理為氫氣與材料中的碳反應生成甲烷,使材料的機械強度和塑性降低,形成的甲烷在鋼材的晶間積聚,使材料產生很大的內應力或產生鼓泡、裂紋。至於在什麼條件下產生腐蝕,則根據Nels。n曲線確定。
為避免高溫氫腐蝕,加氫裝置高溫、高壓、臨氫部分的設備、管線多採用合金鋼或不銹鋼。
2.氫脆
氫原子滲入鋼材後,使鋼材晶粒中原子結合力降低,造成材料的延展性、韌性下降,這種現象稱為氫脆。這種氫脆是可逆的,當氫氣從材料中溢出後,材料的力學性能就能恢復。
氫脆的危害主要出現在加氫裝置的停工階段,裝置停工階段,系統溫度、壓力下降,氫氣在材料中的溶解度下降,由於氫氣溢出的速度很慢,這時材料中的氫氣處於過飽和狀態,當溫度冷卻到150℃時,大量的過飽和氫氣會聚積到材料的缺陷處,如裂紋的前端,引起裂紋擴展。
所以加氫裝置停工時降溫、降壓的速度應進行適當的控制,進行脫氫處理。
3.高溫n2S腐蝕
高溫U2S腐蝕主要發生在反應系統高溫部分,高溫H2S腐蝕表現為與H2共同作用,氫氣的存在加強了H2S的腐蝕作用,同時,U2S的存在也加強了氫氣的腐蝕作用。該種腐蝕的防治方法是選擇抗H2S腐蝕材質。
4.濕H2S的腐蝕
濕H2S的腐蝕是指溫度較低並且含水部位的U2S腐蝕,包括高壓空冷、高壓分離器、脫丁烷塔塔頂系統、脫硫系統等部分。
濕H2S的腐蝕形態主要有:電化學腐蝕引起的表面腐蝕;H2S腐蝕過程中,產生氫原子引起的氫脆、氫裂;硫化氫引起的應力腐蝕破裂。
該種腐蝕的防止方法為:H2S濃度不高時,使用普通碳素鋼,適當加大腐蝕裕度,在設備製造及施工中進行消除應力處理;當H2S濃度較高時,選用抗H2S腐蝕材料,或對設備內壁進行內噴塗處理。
加氫裝置的安全設施
1.設備平面布置
加氫裝置火災危險性屬於甲類,設備平面布置按《石油化工企業設計防火規范》(GB 50160---92)中的要求進行布置。同類設備集中布置。
2.消防設施
加氫裝置內設有環行消防道路,以利於發生事故時消防車進出。裝置內設有環行消防水管網,裝置內設有多處消防蒸汽服務站,裝置內設置有一定數量的乾粉式滅火器。
3.防火、防爆
加氫裝置內的介質多為易燃、易爆介質,加氫裝置內的電器、儀表設備均選用防爆型設備,管道、設備上安裝防靜電接地設施,要求接地電阻不大於412。
4.加熱爐安全設施
加熱爐周圍設有蒸汽消防汽幕,加熱爐爐堂內設有滅火蒸汽人口。
5.可燃氣體報警器
在可能發生可燃性氣體泄漏的位置,安裝可燃氣體報警器。
6.氣防用品
由於加氫裝置內有H2S等有毒氣體,所以車間配備有防毒面具、正壓式呼吸器等氣防用品。
7.安全閥
按設計要求,凡需要安裝安全閥的部位均安裝有安全閥,而且按有關安全要求為雙安全閥。
緊急放空聯鎖系統
加氫裝置的危險性較大,加氫反應為強放熱反應,如控制不好,反應溫度會迅速上升,反應溫度升高後,會進一步加劇加氫裂化反應,使反應器溫度在很短時間內上升很高,也就是發生「飛溫」,以至燒毀催化劑和反應器。為避免「飛溫」事故發生,加氫裝置設有緊急放空聯鎖系統,系統降壓速度為0.7MPa/min或2.1MPa/min。
1.緊急放空系統的聯鎖條件
①循環氫壓縮機停運聯鎖。②循環氫壓機人口分液罐高液位聯鎖。③由於系統較大泄漏、反應溫度失控等原因,手動聯鎖。
2.緊急放空系統的聯鎖動作
①緊急放空閥打開,反應系統泄壓。②反應進料泵停機。③新氫壓縮機停機。④反應加熱爐滅火。
10. 石家莊煉油廠加氫車間工藝簡介以及安全操作規程注意事項
由上游裝置來的重油催化裂化柴油,進入本裝置後,依次經過自動反沖洗過濾器(SR-4001)、分水罐(D-4001)濾去固體雜質和切出遊離水後,進入原料油緩沖罐(D-4002),再經原料油泵(P-4001/1.2)升壓;由重整裝置來的2.0MPa、40℃的工業氫進入工業氫壓縮機入口緩沖罐(D-4020)後分兩路、一路經重整氫壓縮機(K-4001/3)升壓。另一路與1.167Mpa的PSA氫混合進入PSA氫緩沖罐(D-4003),經工業氫壓縮機(K-4001/1.2)之一升壓。升壓後的重整氫、PSA氫與來自循環氫壓縮機(K-4002)的循環氫首先混合,然後與原料油混合。混氫後的原料油兩次與反應產物換熱(E-4001/1.2,E-4003/1.2),進入反應進料加熱爐(F-4001),加熱至260~304℃進入加氫精製反應器(R-4002)。在反應器中,混氫原料油在催化劑作用下,進行加氫脫硫、脫氮、脫氧、烯烴飽和、芳烴開環飽和等反應。反應產物從反應器底出來,經與混氫原料油(E-4001/1.2,E-4003/1.2),汽提進料(E-4001/1.2)三次換熱後,再經空冷器(EC-4001/1-4),水冷器(E-4005/1.2)冷至40℃,進入高壓分離器(D-4005)。為使反應生成物中的氯化胺、硫化胺等在冷卻過程中不致析出結晶,堵塞冷卻器管來,在進入空冷器前注入軟化水,溶解洗滌銨鹽類。在高壓分離器中,經過氣、油、水三相分離後,頂部出來的循環氫引至循環氫壓縮機入口緩沖罐(D-4004),再進入循環氫壓縮機(K-4002),升壓後與工業氫、原料油混合,返回反應系統,水經減壓後,從高壓分離器分出,與低壓分離器(D-4006)分出的微量水一道送至裝置外污水汽提裝置處理;油經減壓後進入低壓分離器(D-4006)中,分離出溶解在油中的富氣和微量水。富氣送至裝置外氣體脫硫裝置處理。生成油先與汽提塔底精製油換熱(E-4004/1-4),再與反應產物換熱(E-4002/1.2)至245~265℃進入汽提塔(C-4001),汽提除去輕組分後,經空冷器(EC-4003/1-4)及水冷器(E-4007),冷卻至50℃左右後送到裝置外成品油罐。
從汽提塔頂出來的油氣、水蒸汽、不凝氣,經空冷器(EC-4002/1-4)、水冷器(E-4006)冷卻至40℃,進入塔頂迴流油罐(D-4007),分離出的不凝氣送到裝置外氣體脫硫裝置處理;凝結水送到裝置外污水汽提裝置處理;粗汽油經泵(P-4003/1.2)抽出升壓後,迴流油返回塔頂,粗汽油送到裝置外加氫油品灌區。
本裝置屬甲類火災危險裝置,從原料到產品均具有可燃的性質,並產生部分有毒 的H2S等物質。因此,從物料的輸送、加工及產品的輸出,火災、爆炸危險是主要的不安全因素。裝置大部分區域為爆炸危險區,裝置操作溫度、壓力高,條件苛刻,尤其是氫氣具有爆炸范圍寬(4%-74%),泄漏後不須火源即有可能自燃的特性。因此要求全體職工嚴格遵守安全操作規程,具備高度的責任心和良好的安全意識,以確保裝置順利開、停工及正常生產。
1.由於本裝置介質具有易燃易爆特點,因此,不準在生產區使用不防爆的電器設備,如臨時電源要經車間同意辦臨時使用電票,在裝置運行過程中不允許動用明火或進行有發火可能性的各項工作。堅持「三不動火」:即沒有經批準的用火票不動火;動火監護人不在現場不動火;防火措施不落實不動火。
2.進入裝置前或上班前不準飲灑,不準脫崗串崗,不準帶火種,不準在裝置內吸煙。
3.進入裝置不得穿帶有鐵釘的鞋,不允許穿高跟鞋及涼鞋,女工上崗必須帶工作帽,穿戴好工作服和工作帽及其它防護用具。
4.摩托車不準進入裝置內,無防火設施的機動車輛,嚴禁進入生產裝置。自行車及其它用具擺放在規定位置,不準隨處放置。
5.嚴禁亂動儀表、閥門和電器設備。非本崗位人員不準擅自操作。
6.禁止使用汽油擦洗衣物、工具、機械設備及擦洗地板,不準向下水井(溝)排放(傾倒)清掃雜物、汽油等,蒸汽和其它高溫管線、設備上不準放抹布、拖布等易燃品。
7.加強運行設備的維護和檢查,尤其是重點設備,發現異常及時報告,及時處理。
8.禁止用鐵器等物件敲擊設備,禁止用水澆高溫設備,非經批准不準處理帶壓設備,高溫季節作好設備管線的防膨脹工作,以免蹩壞設備。
9.不準隨便進入打開的設備、容器及下水井等,以防窒息中毒,進入容器作業必須開安全工作票及做好一切安全防護措施,派專人監護,嚴禁一人單獨進入打開的設備。
10.工作中做好聯系工作,聽從指揮,遵守各種規章制度,不準用工作電話與外人閑聊。