VRDS装置工艺技术规程.doc

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1、VRDS装置工艺技术规程2042020年4月19日文档仅供参考 NO：胜利炼油厂炼油实业部 齐鲁石化分公司 企业标准 QJ/SL.C.1201 A150104吨/年渣油加氢装置工 艺 技 术 规 程 51发布 61实施胜 利 炼 油 厂炼 油 实 业 部 编 质 量 管 理 体 系 文 件 审 批 表文 件 编 制 信 息文 件 名 称技 术 文 件 编 号150万吨/年渣油加氢装置工艺技术规程QJ/SL.C.1201 150万吨/年渣油加氢装置含岗位操作法QJ/SL.C.1202 56万吨/年加氢裂化装置工艺技术规程QJ/SL.C.1203 56万吨/年加氢裂化装置岗位操作法QJ/SL.C.

2、1204 第三双塔汽提装置工艺技术规程QJ/SL.C.1205 第三双塔汽提装置岗位操作法QJ/SL.C.1206 第四气体脱硫装置工艺技术规程QJ/SL.C.1207 第四气体脱硫装置岗位操作法QJ/SL.C.1208 第二火炬气柜回收装置工艺技术规程QJ/SL.C.1209 第二火炬气柜回收装置岗位操作法QJ/SL.C.1210 编制单位重油加氢车间编制人员齐立志 赵长新 李东平 谢宏超 李国良 刘红卫 吴相雷编制日期 5月31日签字栏生产车间安全环保部生产调度部机械动力部生产技术部副总工程师主管厂领导目 录1.0 范围72.0 规范性引用文件73.0 装置概况73.1 装置简介73.2

3、工艺原理93.2.1 工艺过程93.2.2 生产原理103.2.3 主要影响因素143.3 技术特点173.3.1 装置特点173.3.2 技术改造184.0 工艺过程说明及流程图214.1 工艺过程说明214.1.1 进料系统214.1.2 反应器系统254.1.3 常压分馏部分374.2 工艺原则流程图394.3 控制流程图（另印流程图册）395.0 主要工艺指标和技术经济指标405.1 设计物料平衡405.2 主要技术经济指标及装置能耗405.2.1 公用工程消耗405.2.2 装置能耗465.3 工艺指标475.4 公用工程指标495.5 化验分析一览表506.0 主要原料及辅助材料性

4、质526.1 主要原料性质526.2 主要辅助材料性质536.2.2 液体三剂536.2.3 固体三剂557.0 产品及中间产品性质578.0 工艺指标调整588.1 工艺调整总体原则588.2 工艺调整方案588.2.1 反应系统调整588.2.2 分馏系统调整669.0 主要设备一览表及主要设计参数6810.0 工艺控制方案及主要仪表性能6910.1 工艺过程控制方案6910.1.1 DCS系统6910.1.2 ESD系统6910.1.3 装置联锁7010.1.4 联锁逻辑图7610.2 主要仪表性能7610.3 复杂回路的仪表控制方案8911.0 安全、环保、健康规定9111.1 安全知

5、识9111.1.1 安全基本概念9111.1.2 消防安全知识9211.1.3 防爆安全知识9711.1.4 常见防毒面具的使用方法9811.1.5 应急救护与逃生知识10011.2 生产过程的危险性10711.2.1 能够引起装置爆炸或火灾事故的危险品10911.2.2 高压危险11311.2.3 装置危化品的危害和管理11311.3 装置“三废”情况12211.3.1 正常生产三废情况12211.3.2 停开工检修期间三废处理措施12311.3.3 污染治理措施12411.4 装置开停工设备安全技术规定12511.4.1 反应器升压12511.4.2 反应器降压12511.4.3 反应器升

6、温12611.4.4 反应器冷却12611.4.5 反应系统吹扫12611.4.6 反应器系统允许的压力降12611.4.7 连多硫酸腐蚀12711.5 装置检修期间的安全措施12811.5.1 防火防爆制度12811.5.2 开停工安全规定12911.5.3 装置停工检修和开工安全环保注意事项13011.5.4 火炬系统管理规定13312.0 附录13512.1 UFR/VRDS工艺原则流程图13512.2 公用工程流程示意图13612.2.1 氢气增压机系统隔离流程13612.2.2 氢气系统简图13712.2.3 工业风系统简图13912.2.4 3.5/1.0MPa蒸汽流程简图1391

7、2.2.5 0.8MPa氮气系统简图14012.2.6 0.3MPa蒸汽流程简图14112.3 UFR/VRDS联锁逻辑图14212.3.1 K1310联锁逻辑图14212.3.2 K1311联锁逻辑图14312.4 主要设备一览表及主要设计参数14412.4.1 反应器一览表14412.4.2 引（鼓）风机一览表14412.4.3 塔类一览表14412.4.4 加热炉一览表14612.4.5 压缩机一览表14612.4.6 机泵一览表14612.4.7 空冷器一览表14712.4.8 容器一览表14812.4.9 换热器一览表15012.4.10 蒸汽发生器一览表15112.4.11 阻火器

8、、过滤器及混合器一览表15112.4.12 安全阀一览表152前 言本规程结合装置投料试车、生产试运行、标定等实际生产情况，在原雪弗龙（UFR/VRDS）加氢精制工艺手册版基础上按照胜炼发字 114号文件及工艺管理程序（QLSH/CX-01/16- ）修订。本规程由生产技术部提出并归口。本规程起草单位：重油加氢车间。本规程起草人：齐立志、赵长新、李东平、卢华、刘红卫、李国良、吴相雷、谢洪超。重要提示：本文件具保密内容，受法律保护不得泄露。如果您使用或意外得到此文件，特此提醒您该文件的机密性。事先未经本公司书面许可，请注意不可对此文件的全部或部分内容进行复制、传播。 Important Note

9、: This documentation contains confidential information which is protected by law. Therefore it can not be disclosed. If you use the documentation or obtain it by chance, hereby we remind you not to make any copy or spread it in whole or in part without written permission of our company.渣油加氢装置工艺技术规程1

10、.0 范围本规程对上流式反应器/减压渣油加氢（简称UFR/VRDS）装置概况、工艺过程及主要流程、关键操作指标、原辅材料性质、主要产品、设备参数进行了说明，对相关工艺控制方案、工艺调整原则及安全环保健康要求进行了规定。本规程适用于齐鲁石化分公司胜利炼油厂UFR/VRDS装置的正常生产运行，主要用于操作人员的培训学习与操作指导。2.0 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。胜炼发字 114号文件工艺管理程序（QLSH/CX-01/16- ）渣油加氢装置设计文件。渣

11、油加氢装置设备随机资料。雪弗龙（UFR/VRDS）加氢精制工艺手册齐鲁石化公司胜利炼油厂工艺技术管理制度。3.0 装置概况3.1 装置简介为适应原油逐年重质化、劣质化的趋势，提高轻油收率和减少环境污染，胜利炼油厂于1989年10月份从美国雪弗隆（Chevron）公司引进了设计能力为84104t/a的固定床减压渣油加氢脱硫装置（简称VRDS）。该装置由华鲁工程公司设计，中石化十化建承建，1992年5月21日建成投产。1998年，根据中石化公司整体原油加工方案的安排，胜利炼油厂需要掺炼75%（6.0 Mt/a）的进口中东高硫原油，胜利炼油厂原有以加工胜利原油为主的加工流程难以适应劣质高硫原油的加工

12、，为此，1999年10月份装置进行了扩能改造，增加了Chevron公司的最新专利上流式反应器（Up Flow Reactor，简称UFR），因此，装置又简称为UFR/VRDS。 1月7日完成并投产。装置改造后的设计处理能力150104t/a（其中包括120104t/a减压渣油及30104t/a减压蜡油），主要对中东减压渣油进行脱硫、脱氮、脱金属并部分裂解为石脑油、柴油和蜡油。设计运转初期，349产品馏份的MCR为8.5%，S0.5%,末期MCR9.2%、S0.8%，生产的石脑油可作为乙烯原料，柴油是优质的低硫轻柴油产品，常压渣油是优质的催化裂化原料。 ，随着VRDSFCC组合工艺的投用，常压和

13、减压渣油混合做为催化原料，催化回炼油改进本装置处理，优化了FCC装置原料性质，提高了FCC装置轻油收率。 10月份，利用第五周期停工检修时机，进行了装置节能改造，主要改造内容是停开减压塔，对原料/产品换热网络进行优化和流程动改，及对加热炉烟气余热回收系统进行改造。 11月14日装置开工正常。当前随着催化剂级配及操作的不断优化，装置运行周期已延长到480天。图3-1 渣油加氢装置方块流程图3.2 工艺原理3.2.1 工艺过程渣油加氢作为重油加工的重要手段，在整个炼厂的加工工艺中有着十分重要的地位。UFR/VRDS工艺作为现代炼油厂重油加工的重要工艺，在优化原油加工流程，提高整个企业的效益，推动炼

14、油行业的技术进步有着十分重要的意义。其一，做为重油深度转化的工艺，它不但本身可转化为轻油，还可与催化裂化工艺组合，使全部渣油轻质化，从而使炼厂获得最高的轻油收率。其二，做为一种加氢工艺，它在提高产品质量，减少污染，改进环境方面具有其它加工工艺不可替代的优势，而且可生产优质的催化裂化原料，也为催化裂化生产清洁汽油创造了条件。UFR/VRDS装置采用Chevron公司专利技术，其工艺特点：原料选择范围宽，可加工多种原油的减渣。在原油中，经该过程验证的有：阿拉伯中、重质原油，科威特原油，加利福尼亚原油，北坡原油，美国中部大陆原油及孤岛原油等。UFR/VRDS工艺最初采用了Chevron公司的“ICR

15、”系列催化剂，现在催化剂已全部国产化，石油化工科学研究院开发的UFR和固定床渣油加氢RHT系列催化剂，抚顺石油化工研究院开发的UFR和固定床渣油加氢FZC系列催化剂。催化剂以多孔氧化铝为担体，浸渍镍、钴、铜等金属，具有较高的金属容纳量和较高的脱硫、脱氮活性，其HDM率达80%，HDN率为50%70%。采用多种催化剂组合的催化剂级配方案，实现渣油高转化率的同时又进行深度脱硫、脱氮、脱金属。由于催化剂按尺寸、形状和活性进行合理级配，从而使HDM段达最长使用周期，同时延缓或尽可能避免了主要由铁、钙沉积引起的反应器床层压降升高的问题。该工艺与FCC工艺组合后，大大提高了炼厂轻油收率，增加了经济效益UF

16、R/VRDS装置概况见表3-1。表3-1 装置概况一览产品名称石脑油、柴油、常压渣油原加工设计能力84104t/a减压渣油现加工设计能力120104t/a减压渣油及30104t/a减压蜡油装置建设时间1988年10月6日投产日期1992年5月第一次装置改造日期1999年10月20日第一次改造投产日期 1月7日第二次装置改造日期 10月16日第二次改造投产日期 11月14日生产厂胜利炼油厂建筑面积1900m2现有人员117( 5月)3.2.2 生产原理加氢处理反应是在高温、高压条件下进行,因此加氢处理单元需要特殊的反应器。在中石化齐鲁石化UFR/VRDS装置中，冷高分(CHPS)的操作压力为15

17、.1115.44MPa，从开工初期(SOR)到开工末期(EOR)，催化剂的平均温度（CAT）将从390升到406。加氢处理最基本的反应，按转化率从大到小的顺序为加氢脱硫(HDS)，加氢脱金属(HDM)，加氢脱氮(HDN)，加氢裂化和芳烃饱和。对于VRDS装置来说，脱硫、脱氮、脱残碳和芳烃饱和都是构成氢耗和放热的主要反应。下面将分别对各反应过程进行简要介绍。在反应方程式中，字母“R”代表一个高分子的烃基，而碳原子(C)和氢原子(H)仅代表参与反应的一小部分。3.2.2.1 加氢脱硫反应（HDS）脱硫是原料油中的含硫化合物与氢反应，生成烃类和硫化氢(H2S)，从而脱除进料中的硫。反应的副产品硫化氢

18、经过一系列的高、低压分离器从反应产物中分离出来，只剩下烃类产品。硫化氢在高压硫化氢吸收塔（C-1340和C-1341）内基本得以脱除。典型的脱硫反应是将硫醇或噻吩转化为直链或带侧链烷烃和硫化氢。脱硫反应释放的热量约为1974KJ/m3耗氢。脱硫是主要反应，因此对于反应器中总的放热量来说，它的热释放量是很可观的。加氢反应举例如下：硫醇 氢气 催化剂 烷烃 硫化氢噻吩 氢气 催化剂 烷烃 硫化氢3.2.2.2 加氢脱氮反应（HDN）原料中的含氮化合物经加氢后生成氨和烃类，但氮仅部分脱除。随后氨从反应产物中脱除，仅留下烃类在产品中。脱氮的反应热大约为2730KJ/m3耗氢。原料的含氮量为0.8%，脱

19、除率为60%73%，因此它对反应热的贡献只有脱硫反应的70%左右。由于积垢以及芳烃的逆平衡转换都会降低脱氮率，因此脱氮率从运转初期(SOR)的73%下降到运转末期的60%左右。加氢脱氮反应举例如下：胺 氢气 催化剂 烷烃 氨3.2.2.3 烯烃饱和反应烯烃饱和是加氢反应中进行得非常快的反应，而且几乎所有的烯烃都被饱和。这些反应的反应热大约为5040KJ/m3耗氢。然而，渣油中烯烃的含量是非常低，因此烯烃饱和对于反应器中总的放热并不多。如果UFR/VRDS原料油中烯烃含量较多(如裂解料)，就应注意控制第一床层的温度。烯烃加氢反应举例如下：烯烃 氢气 催化剂 烷烃3.2.2.4 芳烃饱和反应原料油

20、中的某些芳烃被加氢后生成环烷烃。芳烃饱和反应占总氢耗和总反应热量的很小但很重要。反应放热量在14703150KJ/m耗氢之间，这取决于芳烃饱和的形式。一般来说，压力越高，温度越低，芳烃饱和程度越高。芳烃饱和反应举例如下：芳烃 氢气 催化剂 环烷烃3.2.2.5 加氢裂化反应加氢裂化是在过量氢气存在的情况下，把大的烃类分子变成小分子的反应。它几乎发生在反应的整个过程中。加氢裂化的反应热大约为1890KJ/m3耗氢，它占总反应热的大部分。胜利炼油厂UFR/VRDS装置的一个主要目的是生产低硫燃料油，侧重在裂解成低沸点的产品上。为此，该装置要在一个比正常运转初期更高的温度下操作，且要维持到末期，导致

21、从运转初期到末期的气体产率增加。然而，由于催化剂积垢的影响，各馏分产品的产率都稍微低于设计预期的运转末期值。还有，高温下的加氢裂化增加了催化剂上的生焦，而且引起了芳烃饱和的逆平衡转移，它们都使脱氮率降低。3.2.2.6 脱金属(HDM)UFR/VRDS催化剂也能脱除在渣油的环状结构化合物中的金属。含金属的烃分子与硫化氢反应生成金属硫化物，沉积在催化剂表面上。催化剂的活性随着这些金属硫化物覆盖在催化剂(钴、镍、铂)的活性中心而不断下降。金属硫化物沉积在催化剂孔隙的入口附近要比在催化剂颗粒内部更加严重，结果是孔径开度逐渐变小，导致催化剂活性迅速丧失。脱金属(HDM)催化剂一般比脱硫(HDS)催化剂

22、的孔隙大，以防止孔隙的入口堵塞。为了获得所期望的催化剂活性，最好迫使金属沉积在保护反应器的脱金属(HDM)催化剂上，以防止第二个固定床反应器的催化剂过早失去活性。这个反应器床层上的催化剂孔较小，大多数的加氢脱硫反应也发生于此。原料中的金属在催化剂孔隙出入口附近沉积趋势最严重的是油溶性的钙和镍。这些沉积物几乎都附在催化剂的外表面或刚好在孔隙出入口的内缘，因此，这些金属能使催化剂迅速失活和使反应器的压降升高。钒大多沉积在催化剂内部，但靠近孔隙的入口；而镍则更为均匀地沉积在催化剂颗粒中。反应过程中，氧原来是与金属原子结合在一起的，被加氢以后生成了水。一个氢分子替代了环状结构中心的金属及氧原子。3.2

23、.2.7 脱残碳(HDMCR)按照定义，残碳是在不加氢的情况下高温加热渣油得到的固体残渣。在这样的条件下，沥青质和胶质上的侧链被裂解掉，得到的裂解产品及油中的其它轻分子被汽化了，剩余的多环芳烃核心部分分解并与同类小分子聚合，形成类似焦炭的物质，这种物质被称之为残碳(MCR)。MCR是一种与ASTM测量值相当的残碳值(康拉特逊残碳值)或与CCR相当。在加氢反应器内，原料油中沥青质和胶质的侧链断裂生成了小分子并被加氢。脱残碳的步骤如下：饱和多环芳烃环；裂解已饱和的芳烃环，使大分子转化为小分子。氢气的存在抑制了生成焦炭的聚合反应，由此得到的产品几乎不含能够形成焦炭的大分子，因此产品中的MCR浓度较低

24、。3.2.3 主要影响因素3.2.3.1 原料油性质加氢处理装置具有一定的灵活性，能够处理性质范围甚宽的原料。可是，不同的原料性质对装置的操作具有很大的影响，主要影响催化剂的寿命、催化剂平均温度、氢耗量、产品产率与性质、反应器性能。原料油性质的相对恒定是搞好平稳操作的一个重要因素，控制原料油性质的各项指标在规范要求范围之内，是保证加氢处理装置长周期运行的至关重要条件。原料变重时，需升高催化剂平均温度，以维持一定的转化率。另外原料中的非金属杂质和重金属杂质对加氢处理反应以及床层压降影响较大。渣油的分子大且结构复杂，其分子量约为5001000。硫、氮、金属及存在于渣油分子的碳原子支链或稠环上。渣油

25、的高沸点馏程部分是含多稠环的沥青质，其结构极为复杂。沥青质不溶于正庚烷和其它沸点直链碳氢化合物。沥青质的存在与其所含金属有关，存在于其中的金属一般是镍和钒，它们都使催化剂中毒。3.2.3.2 反应温度反应温度是随着进料量、原料性质、所要求的转化率以及产品质量而变化的，是加氢处理反应的重要控制参数。提高反应温度，能够极大的提高加氢反应的速度，从而使原料油中的硫、氮、金属等杂质的脱除率，原料油的裂化程度以及氢油收率得到提高。过高的反应温度会导致催化剂的金属杂质沉积和生焦失活加快。合理地控制反应温度，对加氢处理装置实现长周期运行至关重要。UFR/VRDS装置的主要功能是生产低残炭（MCR）、低金属含

26、量的FCC原料，以及低含硫的轻质产品，UFR能够明显降低进料中的金属含量，保护下游固定床催化剂，防止其过早失活。固定床反应器能够脱硫、降低UFR中的残炭（MCR），并部分脱除原料油中的金属，从而达到VRDS产品的性能要求。这个加氢处理过程需要高温、高压、渣油加氢处理催化剂以及大量的氢气。典型的UFR操作条件包括：催化剂平均温度为390400，反应器入口压力为17.1MPa（表压，下同）；而固定床反应器典型的操作温度为390411，反应器入口压力16.9MPa。在一个催化剂寿命周期中，从开工初期到开工末期，催化剂平均温度（CAT）从390提高到406。提高催化剂平均温度是为了弥补因催化剂活性降低

27、而造成的影响。温度越高，催化剂活性越高，也更容易使氢与油反应，但高温也会加快催化剂上的结焦速度，从而降低其促进氢与油反应的活力，高氢分压能抑制结焦过程，延长催化剂的使用寿命，高的氢分压是经过维持反应器内高的总压力，保持回收利用的富氢气体与进料油高流量的经过反应器，以及向普里森单元（PRISM）排放富氢气体来提浓一部分循环气而建立起来的。为了补充反应中所消耗的从高压回路清除的以及溶解于成品油中的氢，还需要补充纯氢。部分冷的富氢循环气用作急冷介质，在固定床反应器的催化剂床层之间和反应器间注射，以控制加氢反应放热所导致的温升，在UFR（上流式反应器）的催化剂床层中用急冷油来控制温升。如果脱硫水平高过

28、设计值（开工初期349产品中硫含量0.484%及MCR8.5%）或者处理硫和金属成分明显高于设计值硫3.86%，金属（Ni+V）107g.g-1的进料时，则在改变操作之前，应特别注意加氢处理的结果。这种情况下，即使在短期操作也能使催化剂迅速失活并增加氢耗。3.2.3.3 反应氢分压氢分压是影响加氢处理装置运行的最重要的参数。提高系统的氢分压，可促使加氢反应的进行，使烯烃和芳烃的加氢速度加快，脱硫、脱氮率提高，对胶质和沥青质的脱除也有好处，可减少结焦，有利于保持催化剂的活性，提高催化剂的稳定性。反应氢分压在运行初期14.5MPa，运行末期为13.9MPa。3.2.3.4 催化剂VRDS装置的主要

29、目的，是对减压渣油进行裂化、脱硫和脱氮，生产低残碳、低金属含量的FCC原料，以及低含硫的燃料油产品。为了脱除渣油进料的金属和硫，原料渣油是在装有多种不同类型的催化剂的反应器中进行加氢处理。这些催化剂提供了一个加氢处理反应的活性表面，从而加快了加氢脱硫、脱氮、脱金属和加氢裂化的反应速度。催化剂是浸渍了金属助剂如镍、钴及钼的多孔铝质材料，加氢反应主要是发生在催化剂内部，油及氢分子必须经过催化剂孔隙进入内部，到达催化反应场所。VRDS装置的设计基于用一台上流式反应器部分脱除渣油进料中的金属，另外三台固定床反应器使用多层催化剂系统，为脱除进料中的杂质以及馏分油转化提供了最佳选择。另外经过按尺寸大小、形

30、状及活性对催化剂进行级配，从而将过早形成压降的可能性降至最低。在UFR/VRDS操作中，催化剂会逐渐失去活性并结垢，逐渐丧失促进加氢反应的能力。由于结焦及金属硫化物产生结垢，从而逐渐阻碍了原料分子进入催化剂内部的某些反应场所，为了弥补这一点，必须使反应器升温，升温加快了其余反应场所的反应速度，从而使脱硫（HDS）仍保持在所需水平上。“结垢率”指的是为了弥补催化剂活性损失而必须升温时的速率。其值起始较高，然后渐趋平稳，在开工末期时再次升高。开工期间，结焦及金属结垢的情况决定温度时间曲线的形状。开工初期结垢率较高的情形一直持续到在催化剂上形成重油与焦炭的平衡层。与此同时，部分催化场所因金属进料中的

31、金属沉积而失活。根据进料及操作条件，其持续时间一般为1到4个周。在此期间，为了将因结焦而引起的催化剂结垢水平控制在许可范围内，必须逐渐提高固定床层的温度。如果速度高于推荐值，就会使催化剂过度结垢，这是由于新鲜催化剂的活性很高，结焦过多所致。随后，催化剂的活性会因此而下降，同时也会缩短开工周期。在此之后，即使有更多的金属沉积及结焦形成，催化剂的活性下降也会很慢。为了最大限度的抑制结焦，必须保持高氢分压。临近开工末期时，进料中的金属开始阻塞前面催化剂床层上催化剂的孔隙，因而结垢加速。这就使得未经处理的进料与更为灵敏的下游催化剂接触，从而导致催化剂活性下降更快。3.2.3.5 氢油比氢油比的大小直接

32、关系到氢分压和油品在催化剂上的停留时间以及分布，影响油的汽化率。过剩的氢气可起到保护催化剂表面的作用，在一定范围内可防止油料在催化剂表面缩合结焦。另外，气油比增加可及时的将反应热从系统带出，有利于反应床层的热平衡，从而使反应器内温度分布均匀，容易控制。3.2.3.6 空速空间速度简称空速。是加氢裂化反应深度的参数，其它条件不变，空速决定了反应物流在催化剂床层的停留时间，反应期的体积及催化剂的用量。空速的选择必须和原料油的性质、催化剂的活性及转化深度相适应。降低空速，则原料在催化剂上的停留时间延长，反应深度加大，转化率提高。但空速过低，二次裂解反应加剧，液收降低。另外，由于油分子在催化剂中的停留

33、时间延长，在一定的温度压力下，缩合结焦的机会也随之增加，长期在低空速下运行对催化剂的活性不利。空速的选择涉及：原料性质、产品要求、操作压力、运转周期、催化剂价格等多种因素。3.3 技术特点3.3.1 装置特点 UFR/VRDS加工的是高硫、高残炭的常减压减四线和减低渣油，经过加氢脱硫、加氢脱残炭、加氢脱金属等反应，生产适合催化裂化的原料。 UFR是有三个催化剂床层的上流式反应器，其主要的工艺目的是在稳定状态下操作UFR，大幅度地降低进料中的金属含量，以防止固定床反应器内催化剂过早失活。加热后的UFR进料（油氢混合物）进入反应器底部，向上流动经过球型催化剂颗粒填充床层。因为是上流方向，因此UFR

34、催化剂床层轻微悬浮。 优化的换热网络系统，设置原料、常渣、柴油、反应产物等的换热器，利用系统热能加热原料、反应进料、轻烃等，提高了热利用率。加热炉采用余热回收，空气与烟气进行换热，回收烟气中的热量，提高加热炉热效率。 重油加氢装置的DCS控制系统于 由原来的ABB公司的Advance 500更新为Honeywell公司PKS R310系统，先进控制系统的平台更新为EAS NODE，先进控制软件最近升级为技术更为先进的Profit suite R320控制器软件。VRDS装置使用了先进控制应用的意义在于，希望经过先进控制的应用能够帮助操作人员实现最大的高附加值产品产率、最小的产品指标富裕量、最小

35、的能量消耗从而获得最大的经济效益。 UFR/VRDS装置反应器和循环气体系统分为A、B两列。 停工后，经过新加流程，使VRDS装置具备单列停开工能力，依靠单系列流程，VRDS装置已经成功实现4次单系列停开工。充分利用催化剂活性，实现渣油处理最大效益。3.3.2 技术改造3.3.2.1 烟气余热回收系统1、项目实施的背景进入21世纪后，为了适应节能降耗的大趋势，重油加氢装置进行了多项重大节能改造项目，其中就包括加热炉余热回收系统改造。重油加氢装置原有一套加热炉余热回收系统，加热炉高温烟气排入到集合烟道去往废锅做热源产0.8MPa蒸汽，由于燃料中的硫含量较高，废锅的省煤器段难以避免烟气低温露点腐蚀

36、，因此废锅投用很短时间就因省煤器段破坏而停用，5台加热炉的烟气直接排放大气，排烟平均温度340，能量损失严重。经过调研，在 申报立项，同年对加热炉余热回收系统改造。2、项目改造的方案采用热管技术，新上一台空气预热器，将加热炉烟气预热燃烧空气后排入大气。在检修期间，对加热炉衬里进行维修，更换了集合烟道衬里。VRDS反应加热炉F-1310和F-1311各更换6个低压瓦斯火觜，能够燃烧装置自产低压瓦斯。对4台加热炉的火嘴和阻火器进行了彻底清理。同年检修期间经过工艺改造，加热炉F-1601改用为开工加热炉，VRDS开工正常后停用。3、项目改造的实施情况自 12月26日投用加热炉余热回收系统后，4台加热

37、炉热效率均提高10%，燃料气单耗下降明显，达到预期的节能效果，经济效益较高。空气预热器投用7个月，运行状况正常，由于严格控制烟气出口温度130，设备未出现露点腐蚀。本次加热炉余热回收系统改造成功。4、项目投用情况自 12月投用以来，运行正常，加热炉效率均90%。3.3.2.2 甩减压节能改造改造1、项目实施的背景VRDS常渣从常压塔出来后，一部分走1358#出装置，另一部分进减压系统，产品有蜡油、减渣、0.3MPa蒸汽、0.8MPa蒸汽。大部分蜡油作为反应系统的急冷油和稀释油，减渣去罐区，装置能耗较高。经过调查，一常、三常减三蜡油适合作为反应系统急冷油和稀释油。如果将反应系统的急冷油、稀释油收

38、外来蜡油，有以下优势：（1）提高VRDS装置日处理量；（2）停用减压系统后，可明显的降低VRDS装置的电耗、燃料气；（3）改造换热流程后，原料渣油经过充分取热，可降低加热炉负荷，减少瓦斯用量。综上，停用减压系统是一项节能降耗的重要举措。2、项目改造的方案(1). 经过改变叶轮提高常压塔底泵P1506&A的扬程；(2). 取消0.8MPa、0.3MPa蒸汽发生器各两台及除氧水加热器，其位置放置新增6台换热器，常底渣油冷却器利旧原有冷换设备；(3). 减压塔停开后，封油和急冷油收三常减三或一常减三；(4). 改动流程，将减压炉作为开工炉使用；(5). 减压炉停运后，0.8MPa蒸汽温位不够，常压塔

39、底吹汽改用1.0MPa蒸汽代替；(6). 原有利旧部分换热器由4管程改为2管程以减小压降。 3、项目改造的实施情况从VRDS单耗看， 1月至6月单耗相对去年同期低，平均降幅3.19 kg标油/t。甩减压改造后，减压系统停用后，该系统机泵停运，VRDS装置电耗降低，平均降幅1.13kg标油/t。经过甩减压改造，VRDS整体能耗降低幅度大，节省了能源，经济效益明显。4、项目投用情况自 12月投用以来，运行正常。存在问题：1、改造后，常渣出装置流程加长，常压塔低液控阀前经过19台换热器，如果液控阀15LIC111全关，容易造成部分换热器憋漏；2、PALL过滤器反冲洗油并常渣一路由于常渣出装置处压力提

40、高至1.0Mpa，无法并入1358#。针对以上问题，车间已联系信息所将液控阀限位，最小只能关至10%开度，避免因全关造成憋压，将PALL过滤器反冲洗油改去796#或798#。3.3.2.3 新氢机K1030增上无级调量系统1、项目实施的背景重油加氢车间VRDS装置与SSOT装置共用三台往复式新氢机，当两套装置正常运行时若同时开启两台往复机，则新氢的排量小，无法满足装置的需要；若同时开三台往复机，则新氢的排量太大，需开三返一阀使新氢返回，造成用电的浪费。2、项目改造的方案在这种情况下，在往复机K1030上增设一套贺尔碧格HYDROCOM无级气量调节系统，能够使压缩机负荷在20%-100%之间任意

41、调节，控制压机新氢的排量，从而减少新氢的返回量，节约用电。K1030的HYDROCOM无级气量调节系统经过精确测量活塞位置，控制气阀打开时间，最终实现无级调量的目的。同时，该系统还有两个压力控制器，能够分别控制二、三级缸的压缩比，从而更好的控制压缩机的工作环境，延长配件使用寿命。3、项目改造的实施情况K1030的HYDROCOM无级调量系统于 12月10日安装完毕，12月11日上午厂家对系统进行了调试，正常后，于下午开启K1030，HYDROCOM无级调量系统投入运行。运行正常后，HYDROCOM无级调量系统投自动，实现压机负荷在20%-100%之间进行自动调节，按照工艺的需求控制压机的排量，

42、节电效果非常明显。下表是K1030应用HydroCOM系统后的负荷与电流对照表：压机负荷20%30%40%45%电流A122140156164上表表明：压机负荷平均30%时,对应电流约为140A, 若压机负荷降低则电流会更低，节电更多；该机在未投用HydroCOM系统而采用三返一调节方式时，正常工作电流为260A。电机的工作电压为6000V,功率因数COS为0.75,可计算出该机在30%负荷运行每小时节省功率为: P UICOS1.7326000(260-140) 0.75935.28kw4、项目经济效益测算当年节电：935kw456h10000=42.6万度全年节能量：935kw8400h1

43、0000=785.4万度4.0 工艺过程说明及流程图4.1 工艺过程说明UFR/VRDS装置包括两列并行的反应器，每列均可脱离另一列而单独进行操作。UFR/VRDS装置的工艺流程按以下顺序对各系统分别加以说明：进料系统：渣油和稀释油混合后预热、过滤，然后使油压达到反应压力，与高压富氢气体混合。反应系统：将油气混合进料加热至所需反应器入口温度，在催化剂的作用下对油进行加氢处理。高压反应产物系统：在高温高压下使油气分离，经过注入水从冷凝气中脱除铵盐、硫化氢，最后将其余的油在低温高压下从气体和水中分离出来。循环气系统：脱除循环气体中的硫化氢，在循环机压缩后与补充氢混合。低压反应产物系统：经过一系列的

44、高温及低温的低压分离器将氢气及气体副产品从产品油中分离出来。分馏系统：常压塔将油分割为石脑油、柴油、常压渣油。塔顶不凝气脱硫后排火炬线，部分做为UFR/VRDS装置瓦斯。4.1.1 进料系统UFR/VRDS装置渣油进料有第三、第四常减压装置专线送来直接热进料的减压渣油（由13FIC-128和13FIC-148控制流量），罐区送来的减压渣油（线号880-1#，由13FIC-1213控制流量），温度为120150。图4-1渣油原料流程UFR/VRDS装置稀释油来源有：第三、第四常减压装置专线来的减三线蜡油（由13FIC1203控制流量），焦化装置来的焦化蜡油（由13FIC1203A控制流量），第一、二催化装置来的回炼油，UFR/VRDS装置常压塔过汽化油。油进稀释油缓冲罐(V-1318)，由13FIC-1206控制稀释油流量。图4-2稀释油流程 直接热进料减压渣油和罐区来减压渣油汇合进入原料缓冲罐（V-1300），进料温度为120150。进料在V-1300的停留时间为22分钟，设在罐体的液控13LIC-130能够选择罐区来渣油流量或直接热进料流量调节阀串级控制原料缓冲罐液位。在操作过程中应尽量多处理从常减压装置来的直接热