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安全預(yù)評(píng)價(jià)

中國石油化工股份有限公司九江分公司120萬噸/年連續(xù)重整裝置改造

發(fā)布時(shí)間:2020-05-18

安全評(píng)價(jià)項(xiàng)目名稱:

中國石油化工股份有限公司九江分公司

項(xiàng)目名稱:

簡(jiǎn)介:

 

中國石油化工股份有限公司九江分公司(以下簡(jiǎn)稱九江分公司)是一個(gè)從事石油化工生產(chǎn)的大型企業(yè),位于九江市濱江東路230號(hào),總占地面積4.2km2主要負(fù)責(zé)人:謝道雄;類型:股份有限公司分公司(國有控股),經(jīng)營范圍:石油煉制,石油化工、化肥、其它化工產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售;壓力容器檢測(cè)。 

九江分公司設(shè)計(jì)加工原油以魯寧管輸油為主,具有 1000 萬噸/年原油一次加工能力和800 萬噸/年的綜合加工能力。

九江分公司現(xiàn)已建成的裝置包括:原油一次加工裝置:兩套500 萬噸/年常減壓蒸餾裝置;主要綜合加工裝置:一套100 萬噸/年延遲焦化裝置,一套170萬噸/年渣油加氫裝置,一套240萬噸/年加氫裂化裝置, 120萬噸/年和100 萬噸/年催化裂化裝置各一套, 一套30 萬噸/年半再生重整裝置,一套10 萬噸/年芳烴抽提裝置,一套120 萬噸/年的連續(xù)重整及25 萬噸/年苯抽提聯(lián)合裝置,一套90 萬噸/年催化汽油加氫精制裝置,一套120 萬噸/S-Zorb 裝置,一套50 萬噸/年柴油加氫精制裝置,一套120 萬噸/年汽柴油加氫精制裝置,一套150 萬噸/年柴油加氫精制,一套50 萬噸/年溶劑脫瀝青裝置,一套30 萬噸/年和一套 15萬噸/年氣體分餾裝置,一套3 萬噸/年硫磺回收裝置,一套7+7 萬噸/年硫磺回收裝置,一套10 Nm3/h煤制氫裝置,一套8 萬噸乙苯苯乙烯裝置等;配套一套4.5Nm3/h空分裝置(與盈德氣體香港有限公司合資成立九江石化盈德氣體有限公司所屬),2000Nm3/h3000Nm3/h空分裝置各一套(屬于九江石化盈德氣體有限公司所屬);公用輔助設(shè)施包括油品儲(chǔ)運(yùn)、水、電、汽、風(fēng)、污水處理等配套公用工程設(shè)施,卸煤及輸送棧橋、成品油輸送管道、碼頭、鐵路、汽車出廠設(shè)施(包括委托齊鑫公司的液氨及液化氣裝卸設(shè)施)。 

九江分公司辦理了危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)許可證,證號(hào)(贛)WH安許證字[20050003號(hào),20171230日辦理了延期,2018424號(hào)因乙苯-苯乙烯裝置驗(yàn)收辦理了變更,許可范圍:汽油(230萬噸/年)、煤油(80萬噸/年)、柴油(430萬噸/年)、石油液化氣(48萬噸/年)、石腦油(40萬噸/年)、烷基苯料(5萬噸/年)、渣油(160萬噸/年)、硫磺(17萬噸/年)、環(huán)烷酸(0.2萬噸/年)、粗酚(1萬噸/年)、瀝青(50萬噸/年)、苯(25萬噸/年)、甲苯(7萬噸/年)、溶劑油(20萬噸/年)、二甲苯(58.2萬噸/年)、抽取重組份油(1.8萬噸/年、重整抽余油(8.86萬噸/年)、重非芳烴(0.6萬噸/年)、軟麻油(2萬噸/年)、丙烯(15萬噸/年)、丙烷(3萬噸/年)、甲基叔丁基醚(5萬噸/年)、C51萬噸/年)、聚丙烯(11萬噸/年)、液氨(3萬噸/年)、石油焦(30萬噸/年)、苯乙烯(80kt/a)。有效期至20201229日。

九江分公司現(xiàn)有一套120萬噸/年連續(xù)重整裝置,該裝置采用中石化國產(chǎn)超低壓連續(xù)重整SLCR成套工藝技術(shù),并采用國產(chǎn)重整催化劑PS-,以混合石腦油為原料,生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分,與25萬噸/年苯抽提裝置組成聯(lián)合裝置,同開同停。重整C5+產(chǎn)品研究法辛烷值RON104,催化劑連續(xù)再生規(guī)模為1135kg/h,裝置年開工8400小時(shí)。該裝置20127建成投產(chǎn),20149月完成重整四合一爐增設(shè)煙氣-空氣余熱回收系統(tǒng)改造,2017年完成 110萬噸/重整生成油全餾分加氫改造。

20195月中石化總部批復(fù)九江分公司新建89萬噸/年芳烴裝置,根據(jù)全廠總流程安排,連續(xù)重整裝置規(guī)模由120萬噸/年擴(kuò)至150萬噸/年,改造后與新建芳烴裝置同步運(yùn)行,現(xiàn)有苯抽提裝置停運(yùn)。裝置改造后可為芳烴裝置提供C7~C9芳烴96.19萬噸/年,較改造前增加22.73萬噸/年。

  該項(xiàng)目2020213日九江市潯陽區(qū)工業(yè)和信息化局以《江西省工業(yè)企業(yè)技術(shù)改造項(xiàng)目備案通知書》(文號(hào):JG2019-360403-25-03-023970)同意備案。項(xiàng)目總投資3980萬元。主要建設(shè)內(nèi)容:1)汽提塔、石腦油分餾塔、脫戊烷塔、C4/C5分餾塔殼體利舊;塔盤更換為高效浮閥塔盤。2)汽提塔進(jìn)料/石腦油分餾塔塔底換熱器再串聯(lián)一臺(tái)同規(guī)格的換熱器;脫戊烷塔頂后冷器與重整汽油冷卻器并聯(lián)操作冷卻重整汽油;增設(shè)脫戊烷塔進(jìn)料/塔底換熱器;脫戊烷塔頂后冷器更換。3)為解決重整氫增壓機(jī)汽輪機(jī)超負(fù)荷的問題,增設(shè)1臺(tái)20000Nm3/h重整氫增壓機(jī)(往復(fù)機(jī)),配套新增三臺(tái)級(jí)間冷卻器和新增3臺(tái)容器。4)重整第三加熱爐負(fù)荷由11.6MW增加至13.17MW,利用原有鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,加長(zhǎng)該爐爐管,更換該爐彈簧吊架,更換輻射爐管導(dǎo)向架,更換高強(qiáng)燃燒器,強(qiáng)化輻射傳熱;更換現(xiàn)有的對(duì)流

段高溫中間管板;部分鋼結(jié)構(gòu)、襯里進(jìn)行局部改造。5)反應(yīng)產(chǎn)物分離器泵更換為355kW的電機(jī);脫戊烷塔回流泵新增兩臺(tái)離心泵(11備),作為回流泵使用。

安全評(píng)價(jià)項(xiàng)目組長(zhǎng):

陳新林

技術(shù)負(fù)責(zé)人:

夏長(zhǎng)喜

過程控制負(fù)責(zé)人:

馬程

評(píng)價(jià)報(bào)告編制人:

陳新林

報(bào)告審核人:

戴磷

參與評(píng)價(jià)工作的安全評(píng)價(jià)師:

陳新林、占偉、黎余平、王冠、黃伯楊

注冊(cè)安全工程師:

陳新林

技術(shù)專家:

 

到現(xiàn)場(chǎng)開展安全評(píng)價(jià)工作的人員名單:

陳新林

時(shí)間和主要任務(wù):

時(shí)間:2019.11

評(píng)價(jià)報(bào)告:

 

一、項(xiàng)目基本情況

  項(xiàng)目名稱:中國石油化工股份有限公司九江分公司120萬噸/年連續(xù)重整裝置改造

項(xiàng)目地址:江西省九江市東郊中國石油化工股份有限公司九江分公司廠區(qū)內(nèi)

項(xiàng)目規(guī)模:改造前后生產(chǎn)能力見表1。

1  改造前后生產(chǎn)能力一覽表

裝置名稱

單元名稱

現(xiàn)設(shè)計(jì)能力

改造后能力

120萬噸/年連續(xù)重整裝置

預(yù)加氫單

91.18t/a

109.2t/a

重整單元

120t/a

150t/a

催化劑再生單元

1135kg/h

 

1135kg/h

 

操作彈性

60110%

60100%

年操作時(shí)間

8400h

8400h

項(xiàng)目性質(zhì):改、擴(kuò)建項(xiàng)目

項(xiàng)目投資估算總額:3980萬元人民幣

安全投入估算: 200萬元人民幣

投資主體:中國石油化工股份有限公司

建設(shè)單位:中國石油化工股份有限公司九江公司

企業(yè)性質(zhì):股份有限公司(國有控股)

主要負(fù)責(zé)人:謝道雄

占地面積:43125m2現(xiàn)有連續(xù)重整及苯抽提聯(lián)合裝置區(qū)域占地面積),利用裝置內(nèi)現(xiàn)有空地,不新增征地。

1、廠址

九江分公司是一個(gè)從事石油化工生產(chǎn)的大型企業(yè),位于九江市濱江東路230號(hào)。距九江市區(qū)約8.0km,距長(zhǎng)江1.0km,總占地面積4.2km2,周邊有九景高速公路、九江市濱江大道和國家鐵路線等交通設(shè)施。共分為三個(gè)區(qū)域:主廠區(qū)、油品中轉(zhuǎn)站和自備碼頭區(qū)。主廠區(qū)周邊環(huán)境情況見表2。

2主廠區(qū)周邊環(huán)境一覽表(以圍墻計(jì))

方位

周邊村莊/設(shè)施

居民人數(shù)()

最近距離(生產(chǎn)區(qū)圍墻計(jì),m)

備注

N-NW

大王廟村一組

278

632

村莊

N-NW

中鐵九橋宿舍

356

800

居住區(qū)

N-NNW

姬公庵村三組

198

294

村莊

NW-WNW

金雞坡村一組

216

1430

村莊

N

潯陽區(qū)社會(huì)福利院

 

320

敬老院

NE-ENE

姬公庵復(fù)建址1

2375

1110

村莊

NW-NNW

大王廟村

210

755

村莊

NNE-ENE

石化公司生活區(qū)(南區(qū))

3238

523

居住區(qū)

NNE-ENE

石化公司生活區(qū)(北區(qū))

1776

968

居住區(qū)

NNE-ENE

石化公司生活區(qū)(三區(qū))

2860

506

居住區(qū)

NNE-ENE

石化公司生活區(qū)(丁區(qū))

948

1230

居住區(qū)

N-NE

九江分公司辦公區(qū)

 

30

辦公區(qū)

NNE-NE

九江石化醫(yī)院

 

835

醫(yī)院

NNW-N

潯陽區(qū)人民醫(yī)院金雞坡分院

 

610

醫(yī)院

NNE-NE

九江石化第一小學(xué)

 

1000

學(xué)校

NNE-NE

金安高級(jí)中學(xué)

 

780

學(xué)校

N

長(zhǎng)江堤

 

1000

通航河流

N

濱江東路

 

600

道路

ENE-ESE

太平橋村十三組

332

1150

村莊

E-SE

太平橋村九組

140

980

村莊

E-ESE

太平橋村六組

132

1440

村莊

E-SE

太平橋村五組

152

1460

村莊

SE-ESE

銅九鐵路復(fù)建址

568

700

村莊

E-NE

石化公司生活區(qū)(五區(qū))

6042

500

居住區(qū)

SE-ESE

太平橋村十組

252

1040

村莊

SE-ESE

太平橋村二組

148

1330

村莊

SE-ESE

太平橋村三組

128

1380

村莊

ESE-SE

桃花中小學(xué)

 

740

學(xué)校

W-WNW

金雞坡村

751

1480

村莊

W-NW

金雞坡村復(fù)建址

1176

1300

村莊

W-WSW

前進(jìn)村三組

142

630

村莊

WSW-SW

前進(jìn)村一組

309

870

村莊

WSW-SW

前進(jìn)村四組

333

780

村莊

WN

華廬公司

 

 

石化企業(yè)

W

金雞坡油庫

 

600

屬輸油管道首站

SW-SSW

前進(jìn)村八、九組

317

1200

村莊

SW-SSW

前進(jìn)村六、七組

379

1310

村莊

S

鐵路琵琶湖工業(yè)站

 

100

 

W

九江市琵琶湖農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)家禽儲(chǔ)存區(qū)

 

451

市場(chǎng)

W

九江市琵琶湖農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)家禽家禽貿(mào)易區(qū)

 

482

市場(chǎng)

S

長(zhǎng)嶺口村居民點(diǎn)

 

554

村莊

SE

長(zhǎng)嶺農(nóng)莊

 

708

 

SE

游嶺村居民點(diǎn)

 

500

村莊

SE

萬壽宮

 

366

 

周圍企業(yè)主要是華廬和齊鑫公司、金雞坡油庫、鴻利達(dá)復(fù)合材料、金鑫有色金屬等。

120萬噸/連續(xù)重整裝置位于九江分公司生產(chǎn)區(qū)的西北側(cè)。

2、工藝流程

1、預(yù)加氫單元的主要反應(yīng)

重整原料預(yù)加氫精制是一個(gè)催化加氫過程,即石腦油與氫氣在一定條件下通過預(yù)精制催化劑加氫,將其所含的硫、氮、氯及氧等,加氫轉(zhuǎn)化為H2S、NH3HClH2O,從石腦油中脫除;使烯烴加氫飽和;將金屬有機(jī)物分解,金屬吸附在催化劑的表面脫除。重整原料經(jīng)預(yù)加氫精制后,使其雜質(zhì)含量滿足重整裝置對(duì)進(jìn)料的質(zhì)量要求,確保重整催化劑性能的充分發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)催化重整裝置的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

1加氫脫硫

硫是重整催化劑常見的毒物之一。過量的硫會(huì)抑制雙功能重整催化劑的金屬活性,使其酸性功能增強(qiáng),會(huì)導(dǎo)致生成芳烴的環(huán)烷烴脫氫和烷烴脫氫環(huán)化反應(yīng)功能減弱。重整催化劑一旦發(fā)生硫中毒的表現(xiàn)是,出現(xiàn)反應(yīng)器溫降減小,循環(huán)氫純度下降,重整生成油的液體收率下降等現(xiàn)象。短時(shí)間的硫過量所引起的重整催化劑中毒是暫時(shí)的,只要發(fā)現(xiàn)及時(shí)、處理的得當(dāng),盡快切換低硫原料,找出硫過高的原因并加以解決,重整催化劑的活性還可以恢復(fù);但長(zhǎng)時(shí)間的原料硫含量超標(biāo),可能會(huì)致使重整催化劑形成永久性中毒,即使經(jīng)過再生,催化劑的活性也很難恢復(fù)。因此,為了保護(hù)重整催化劑活性和穩(wěn)定性,需要進(jìn)行原料油的加氫脫硫。重整原料油加氫脫硫的反應(yīng)如下:

a、硫醇的加氫

RSH  +  H2  →  RH  +  H2S

b、硫醚的加氫

 

c、二硫化物的加氫

                                                 H2                                      

 

d、環(huán)硫化物的加氫

 

e、噻吩類的加氫

 

在加氫脫硫的反應(yīng)中,各種類型硫化物加氫脫硫的反應(yīng)歷程、難易程度不盡相同。硫醇加氫脫硫的反應(yīng)歷程比較簡(jiǎn)單也容易發(fā)生,即CS鍵斷裂的同時(shí)加氫得到相應(yīng)的烷烴和硫化氫。硫醚的加氫脫硫比硫醇要相對(duì)困難一些,脫硫需分步進(jìn)行,即先加氫轉(zhuǎn)化為硫醇,然后再進(jìn)一步加氫脫硫。二硫化物在加氫條件下也是首先發(fā)生SS鍵斷裂反應(yīng)生成硫醇,進(jìn)而再加氫脫硫。

硫的雜環(huán)化合物,特別是噻吩及其衍生物不易氫解,其反應(yīng)歷程也比較復(fù)雜,直餾石腦油餾分中的噻吩硫比非噻吩硫要難脫的多。

噻吩的加氫脫硫反應(yīng)可能有以下兩個(gè)途徑,一個(gè)途徑是先加氫使環(huán)上的雙鍵飽和,然后再開環(huán)脫硫生成烷烴;另一個(gè)途徑是先開環(huán)生成二烯烴,然后再加氫生成烷烴,一般認(rèn)為這兩種反應(yīng)同時(shí)存在。噻吩的加氫脫硫的途徑如下:

 

各類硫化物加氫脫硫反應(yīng)性能的順序是:

RSH RSSR′ RSR′ > 噻吩

2)加氫脫氮

重整原料油中的堿性氮化物和氨對(duì)重整催化劑來說是毒物,它能中和重整催化劑的酸性,使重整催化劑的雙功能失調(diào),抑制其異構(gòu)化、加氫裂化和脫氫環(huán)化反應(yīng)的性能,脫氫反應(yīng)也會(huì)受到一定的影響。一旦發(fā)生氮污染,則會(huì)引起重整催化劑活性下降,導(dǎo)致重整生成油的辛烷值降低。因此,重整原料油預(yù)加氫催化劑還應(yīng)具有較好的加氫脫氮性能。

預(yù)加氫裝置進(jìn)料中的氮化合物可分為三類,即脂肪胺及芳香胺類、吡啶類的堿性氮雜環(huán)化合物和吡咯類的非堿性氮化物。

加氫脫氮過程中涉及到的反應(yīng)是,雜環(huán)的加氫飽和、芳環(huán)加氫飽和以及C-N鍵的氫解。在各族氮化物中,脂肪胺類的反應(yīng)性能最強(qiáng),芳香胺類次之,堿性或非堿性氮化物(尤其是多環(huán)氮化物)很難反應(yīng)。在加氫精制過程中,原料油中的氮在催化劑作用下加氫轉(zhuǎn)化為NH3而被脫除。

石腦油加氫脫氮反應(yīng)主要有:

a胺類的加氫      

R-NH2 + H2  →  RH + NH3

b、吡啶類的加氫

 

 

c、吡咯類的加氫

 

 

3)加氫脫氧

重整原料油中的含氧化合物如醇類、醚類、苯酚、環(huán)烷酸等,在加氫條件下被加氫轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的烴和水。

a、醇類的加氫

R-OH + H2  →  RH + H2O

b醚類的加氫

R-O-R’ + 2H2  →  RH + R’H + H2O

c、苯酚的加氫

 

d環(huán)烷酸的加氫

 

4)烯烴的加氫飽和

在加氫條件下,烯烴被加氫生成相應(yīng)的飽和烴。

R-CHCH-R′ + H2  →  R-CH2-CH2-R′

石腦油中烯烴在預(yù)精制的過程中被飽和,可以減少其在重整催化劑上的生焦積炭。直餾石腦油中含烯烴較少,二次加工汽油中含烯烴較高。烯烴的飽和比較容易,但烯烴含量較高時(shí),加氫反應(yīng)的放熱大,氫耗較高。

2、重整單元的主要反應(yīng)

催化重整是煉油和石油化工工業(yè)中最重要的加工工藝之一,也是催化作用在工業(yè)上最重要的應(yīng)用之一。催化重整原料主要含有鏈烷烴和環(huán)烷烴等飽和烴,也含有少量芳香烴。不同原油的重整原料的組成可以有很大的差別。在催化重整反應(yīng)條件下,芳香烴的芳環(huán)十分穩(wěn)定。在催化重整所涉及的催化反應(yīng)時(shí)主要考慮的是鏈烷烴和環(huán)烷烴的轉(zhuǎn)化反應(yīng),其中包括六員環(huán)烷烴的脫氫、五員環(huán)烷烴的異構(gòu)脫氫、鏈烷烴的脫氫環(huán)化以及直鏈烷烴的異構(gòu)化等有利于生成芳烴或高辛烷值汽油組分的主要反應(yīng)。在重整條件下,這些飽和烴類也會(huì)發(fā)生氫解和加氫裂化等生成輕烴產(chǎn)物的副反應(yīng),芳烴也可能發(fā)生少量的脫烷基和烷基轉(zhuǎn)移等反應(yīng);此外,還會(huì)發(fā)生使催化劑逐漸失活的生焦反應(yīng),即由于中間產(chǎn)物烯烴的聚合和環(huán)化生成的稠環(huán)化合物,會(huì)逐漸積累在催化劑表面,導(dǎo)致表面焦炭的生成。一般工業(yè)催化重整催化劑是雙功能型催化劑,即具有金屬催化的加氫、脫氫的功能,又具有異構(gòu)、裂解等酸性功能。通過兩種功能的協(xié)調(diào)作用使重整反應(yīng)朝有利的方向進(jìn)行,達(dá)到制取芳烴或提高辛烷值的目的。

在重整反應(yīng)條件下發(fā)生五大基本反應(yīng),其反應(yīng)是:

a、六元環(huán)烷脫氫反應(yīng)

 

 

 

在所有的催化重整反應(yīng)中,六員環(huán)烷類催化脫氫反應(yīng)是速度最快的反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)在雙功能催化劑上只由金屬功能催化。反應(yīng)吸收大量熱量,芳烴和氫氣產(chǎn)率高,大多數(shù)在一反進(jìn)行,然后在二反完成。

b、五元環(huán)烷異構(gòu)脫氫反應(yīng)

 

 

烷基化戊烷(甲基環(huán)戊烷、二甲基環(huán)戊烷等),首先進(jìn)行異構(gòu)反應(yīng),生成六元環(huán)烷烴,再脫氫生成芳烴。在一般重整原料中,五員環(huán)烷烴量在六碳環(huán)烷烴總量含量較高,因此,烷基環(huán)戊烷異構(gòu)脫氫反應(yīng)在生產(chǎn)芳烴和提高汽油辛烷值的催化重整反應(yīng)中占有十分重要的地位。主要在二反和三反中進(jìn)行。     

c、烷烴脫氫環(huán)化反應(yīng)

 

 

 

 

鏈烷烴脫氫環(huán)化反應(yīng)是速度相當(dāng)慢的反應(yīng),反應(yīng)速度比環(huán)烷烴脫氫低得多。主要碳鏈上的碳原子數(shù)多于六個(gè)以上的烷烴在比較苛刻的條件下首先脫氫環(huán)化,再進(jìn)行脫氫生成芳烴。這類反應(yīng)也是強(qiáng)吸熱反應(yīng),在所有重整反應(yīng)中對(duì)辛烷值的貢獻(xiàn)最為明顯,同時(shí)由于脫氫環(huán)化時(shí)一分子烷烴可產(chǎn)生四分子的氫氣,因此也是重要的產(chǎn)氫反應(yīng)。

d、烷烴異構(gòu)化反應(yīng)

 

 

直鏈烷烴異構(gòu)化反應(yīng)在各類重整反應(yīng)中是速度較快的反應(yīng)。在催化重整反應(yīng)條件下,烷烴異構(gòu)化不會(huì)使產(chǎn)品辛烷值明顯提高。主要原因有二:一是因?yàn)橹卣母邷胤磻?yīng)條件對(duì)于生成具有高辛烷值的多支鏈的異構(gòu)烷烴不利;二是因?yàn)殡S分子量增加烷烴異構(gòu)體的辛烷值明顯下降,而重整原料中主要含C6以上的烷烴,其異構(gòu)對(duì)于辛烷值的貢獻(xiàn)較小。

e加氫裂化反應(yīng)

在催化重整條件下,各種烴類都能發(fā)生加氫裂化反應(yīng),并可以認(rèn)為是加氫、裂化和異構(gòu)化三者并發(fā)的反應(yīng)。例如:

 

 

通常指生成C3、C4低分子烴的反應(yīng)。

R-C-C-C-C + H2  → RH + C-C-C-C  

該反應(yīng)是使分子量變小的過程,反應(yīng)速度慢,放熱耗氫,不利于生產(chǎn)芳烴,使液收降低,增加催化劑積炭速度。這類反應(yīng)主要在四反進(jìn)行。反應(yīng)溫度和壓力提高,空速降低,加氫裂化反應(yīng)速度將加快。

此外,重整過程中還會(huì)發(fā)生以下一些副反應(yīng):

f、脫烷基反應(yīng)

 

g歧化反應(yīng)

 

h、稠環(huán)化反應(yīng)及生焦反應(yīng)

以戊二烯為例:

 

在重整條件下,烴類還可以發(fā)生疊合和縮合等分子增大的反應(yīng),最終縮合成焦炭,覆蓋在催化劑表面,使其失活。因此,這類反應(yīng)必須加以控制。

3、再生系統(tǒng)的主要反應(yīng)

在重整反應(yīng)進(jìn)行的同時(shí),催化劑上的積炭逐漸增多,而且反應(yīng)操作條件越苛刻,催化劑積炭越快,因而催化劑失活也越快。如果沒有與反應(yīng)系統(tǒng)配套的催化劑連續(xù)再生系統(tǒng),則反應(yīng)系統(tǒng)不得不頻繁停車,以便進(jìn)行催化劑燒焦并恢復(fù)其活性。因此設(shè)置一套催化劑連續(xù)再生系統(tǒng),則使裝置在高苛刻度條件下長(zhǎng)周期操作成為可能。

催化劑連續(xù)再生系統(tǒng)的作用除了完成催化劑再生外,同時(shí)完成催化劑的閉合循環(huán)。催化劑再生及循環(huán)過程是:首先,經(jīng)過一反至四反并從四反底部出來的含炭催化劑〔稱為待生催化劑〕,被提升到催化劑再生系統(tǒng)的再生器,催化劑在再生器內(nèi)經(jīng)過燒焦、氯化氧化、干燥〔焙燒〕三個(gè)步驟后〔稱為再生催化劑〕,被提升到一反頂部的還原室內(nèi),進(jìn)行催化劑還原,然后回到反應(yīng)系統(tǒng)的一反,開始下一個(gè)循環(huán)。

1燒焦

燒焦的目的是把催化劑上的焦炭燒掉,其過程是焦炭與氧在一定的溫度下燃燒,產(chǎn)生二氧化碳和水、并放出熱量?;瘜W(xué)反應(yīng)式為:

Coke + O2 → CO2 + H2O + 熱量

因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),會(huì)使催化劑溫度升高,而過高的溫度很容易損壞催化劑,因此必須對(duì)燒焦過程進(jìn)行控制。控制燒焦過程的辦法是控制氣體中的氧含量,氧含量越高,則溫度升高越快,但氧含量過低會(huì)使燒焦過慢。因此,正常操作過程一般控制氣體中氧含量為0.5—0.8mol%,既不 至于使催化劑床層溫度過高,又不至于使燒焦速度過慢。

2氯化氧化

催化劑在燒焦時(shí),鉑晶粒會(huì)逐漸長(zhǎng)大,分散度降低,同時(shí),燒焦過程產(chǎn)生水會(huì)使催化劑上的氯流失。氯化就是在燒焦后,用含氯氣體在一定溫度條件下處理催化劑,使鉑晶粒重新分散,從而提高催化劑的活性,氯化同時(shí)可以對(duì)催化劑補(bǔ)充流失的氯。氧化更新就是在氯化同時(shí),用含氧氣體在高溫下處理催化劑,使鉑的表面再氧化以防止鉑晶粒的聚結(jié),從而保持催化劑的表面積和活性。氯化步驟是通過氧與有機(jī)氯化物反應(yīng)而完成的,反應(yīng)過程可描述為:

氯化物 + O2 → HCl + CO2 + H2O

擔(dān)體-OH + HCl → 擔(dān)體-Cl + H2O

氯作為載體上的一個(gè)活性組元,適當(dāng)?shù)穆群靠墒勾呋瘎┚邆湔5乃嵝怨δ?,但氯含量過高和過低都會(huì)對(duì)重整反應(yīng)帶來不良影響。因此必須將催化劑上氯含量控制在一定的范圍,正常操作為1.0-1.2wt%,這對(duì)于催化劑的酸性功能是最佳范圍。

氧化和再分散反應(yīng)過程可描述為:

金屬 + O2 → 分散的氧化態(tài)金屬

金屬在催化劑表面上分散得越好,催化劑金屬功能也將越好。高氧含量、長(zhǎng)停留時(shí)間和合適的氯濃度對(duì)金屬氧化和再分散是有利的。

3還原

催化劑在燒焦、氧/氯化更新、干燥之后,鉑等金屬變?yōu)檠趸瘧B(tài),氧化態(tài)的鉑錫等金屬在反應(yīng)時(shí)沒有催化作用,所以要變?yōu)榻饘賾B(tài),也即還原態(tài)。還原步驟是在氫氣環(huán)境下進(jìn)行的,其反應(yīng)過程可描述為:

氧化態(tài)的金屬 + H2 → 還原態(tài)金屬 + H2O

還原越徹底,催化劑性能恢復(fù)越好,較高的氫氣純度和適宜的還原氣流量對(duì)該步驟是有利的。

具體工藝流程略

、危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)

  1、 主要危險(xiǎn)、有害物質(zhì)

該項(xiàng)目涉及物料有:

  原料:混合石腦油、氫氣、燃料氣、乙醇胺、二甲基二硫、四氯乙烯、催化劑、緩蝕劑、脫氯劑、干燥劑、氨、氮?dú)狻?/span>惰性氧化鋁瓷球、二甲基二硫(用于預(yù)加氫催化劑預(yù)硫化/重整注硫等。

裝置出料:精制石腦油、重整氫氣、液化石油氣、燃料氣、含硫燃料氣、重整脫戊烷油、調(diào)和汽油組份等。

2、危險(xiǎn)工藝辨識(shí)

該項(xiàng)目預(yù)加氫存在加氫反應(yīng),重整存在裂解反應(yīng),屬危險(xiǎn)工藝。

3、重大危險(xiǎn)源辨識(shí)

連續(xù)重整裝置構(gòu)成三級(jí)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源。

4、危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)

根據(jù)物質(zhì)的危險(xiǎn)、有害因素和類比裝置現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、了解的資料分析,按照《企業(yè)工傷事故分類》GB6441-1986的規(guī)定,該項(xiàng)目生產(chǎn)過程中的主要危險(xiǎn)因素有:火災(zāi)、爆炸及物理爆炸、中毒與窒息與化學(xué)灼傷、觸電、高處墜落、機(jī)械傷害、物體打擊、起重傷害、灼燙(凍傷)等。

根據(jù)《職業(yè)衛(wèi)生名詞術(shù)語》GBZ/T224-2010,該項(xiàng)目有害因素有:生產(chǎn)性毒物、粉塵、生產(chǎn)性噪聲、高溫及熱輻射、電離輻射和非電離輻射等。

5、外部安全防護(hù)距離

3連續(xù)重整裝置外部安全防護(hù)距離表

裝置名稱

外部安全防護(hù)距離

風(fēng)險(xiǎn)值<3´10-7

風(fēng)險(xiǎn)值3´10-6

風(fēng)險(xiǎn)值<1×10-5

連續(xù)重整裝置

480

350

250

三、評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐?/span>

本評(píng)價(jià)報(bào)告按照該項(xiàng)目的生產(chǎn)功能、生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備相對(duì)空間位置劃分為評(píng)價(jià)單元,將危險(xiǎn)性相同的裝置劃分為同一單元,主要?jiǎng)澐?/span>以下評(píng)價(jià)單元。

  1廠址、總平面布置及主要建(構(gòu))筑物單元

  2、連續(xù)重整裝置單元;

  3、110/6.3kV變壓器遷移及裝置內(nèi)電氣單元

四、評(píng)價(jià)結(jié)論及建議

項(xiàng)目危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)

通過對(duì)中石化九江分公司120萬噸/年連續(xù)重整裝置改造的危險(xiǎn)、有害分析及定性、定量分析,結(jié)果為:

1、該項(xiàng)目存在火災(zāi)、爆炸及物理爆炸、中毒與窒息與化學(xué)灼傷、觸電、高處墜落、機(jī)械傷害、物體打擊、起重傷害、灼燙(凍傷)、毒物、粉塵、噪聲、高溫及熱輻射、電離和非電離輻射危險(xiǎn)、有害因素。

2、該項(xiàng)目構(gòu)成危險(xiǎn)化學(xué)品三級(jí)重大危險(xiǎn)源。

3、預(yù)先危險(xiǎn)分析:裝置生產(chǎn)過程中危險(xiǎn)等級(jí)基本,發(fā)生的可能性為D級(jí),風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為危險(xiǎn)的應(yīng)采取措施控制風(fēng)險(xiǎn)為可接受風(fēng)險(xiǎn)。

4危險(xiǎn)度評(píng)價(jià):連續(xù)重整裝置為高度危險(xiǎn)。

5、根據(jù)重大事故后果評(píng)價(jià),發(fā)生事故的最大危害半徑為978m。

6、根據(jù)重大危險(xiǎn)源個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算,個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)值和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)在可容許風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)根據(jù)危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)存設(shè)施外部安全防護(hù)距離確定方法GB /T37243-2019的要求和個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算,該項(xiàng)目生產(chǎn)裝置外部安全防護(hù)距離見表3

7、根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》(2015版),該項(xiàng)目無劇毒品。

8、根據(jù)《易制毒化學(xué)品管理?xiàng)l例》,該項(xiàng)目無易制毒化學(xué)品。

9、根據(jù)《監(jiān)控化學(xué)品管理?xiàng)l例》該項(xiàng)目無一、二、三類監(jiān)控化學(xué)品。

10、根據(jù)國家安全監(jiān)管總局關(guān)于公布首批、第二批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品名錄的通知:氨、氫氣、汽油(石腦油)、液化石油氣、硫化氫為重點(diǎn)監(jiān)管的化學(xué)品。

11、根據(jù)《易制爆危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》2017年版),無易制爆危險(xiǎn)化學(xué)品

12、《關(guān)于公布首批、第二批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄,該項(xiàng)目涉及加氫和裂解危險(xiǎn)工藝。

13、該項(xiàng)目需辦理危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)許可證。在現(xiàn)有許可范圍內(nèi)。

二、該項(xiàng)目應(yīng)重點(diǎn)防范的重大危險(xiǎn)、有害因素為火災(zāi)、爆炸、中毒、窒息、化學(xué)灼傷。

三、該項(xiàng)目應(yīng)重視的安全對(duì)策措施建議包括總平面布置,工藝、設(shè)施中的控制、設(shè)備,防火防爆、防毒及控制措施,電氣設(shè)備的選型、安裝,防雷防靜電及安全管理機(jī)構(gòu)、設(shè)備、事故應(yīng)急預(yù)案等。應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工、試生產(chǎn)時(shí)認(rèn)真落實(shí)。

四、各單元評(píng)價(jià)結(jié)果

1、該項(xiàng)目在規(guī)劃的工業(yè)園區(qū)內(nèi),符合當(dāng)?shù)匾?guī)劃,與周邊民居的距離滿足外部安全防護(hù)距離的要求。

2、該項(xiàng)目平面布置符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。

3、該項(xiàng)目工藝技術(shù)可靠,無國家明令淘汰工藝,符合國家產(chǎn)業(yè)政策;設(shè)備選型與工藝、介質(zhì)相適應(yīng)。

4、該項(xiàng)目潛在的危險(xiǎn)、有害因素在采取第7章安全對(duì)策措施后,可以得到有效的控制,其風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受范圍內(nèi)。

五、結(jié)論

1、該項(xiàng)目能按照《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》的要求進(jìn)行安全預(yù)安全評(píng)價(jià)和進(jìn)行安全條件審批,符合國家和省關(guān)于危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全審查辦法的要求,符合安全設(shè)施必須按照同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入生產(chǎn)和使用的三同時(shí)的要求進(jìn)行。

2、從安全生產(chǎn)角度,該項(xiàng)目符合國家有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。該項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受范圍內(nèi)。符合安全生產(chǎn)條件。

3在下一步設(shè)計(jì)、施工中認(rèn)真執(zhí)行國家有關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,將可研報(bào)告及本評(píng)價(jià)報(bào)告提出的安全措施落實(shí)到位;完善各項(xiàng)安全規(guī)章制度、事故應(yīng)急預(yù)案,并進(jìn)行認(rèn)真的學(xué)習(xí)和演練;生產(chǎn)運(yùn)行過程中,確保各項(xiàng)安全設(shè)施和檢測(cè)儀器、儀表靈敏好用,操作人員嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程。該項(xiàng)目的安全運(yùn)行是有保障的。整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目可以滿足安全生產(chǎn)條件。

4、設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)編制安全設(shè)施設(shè)計(jì),并向安全審批單位申請(qǐng)進(jìn)行安全設(shè)施設(shè)計(jì)審查。

建議:

1、該項(xiàng)目應(yīng)與周邊區(qū)域企業(yè)建立防火防爆、防毒區(qū)域性聯(lián)防,并制定應(yīng)急措施,實(shí)現(xiàn)區(qū)域聯(lián)防。

2、建立安全保證體系,實(shí)施從業(yè)企業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化。

3、該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、施工建設(shè)過程中應(yīng)認(rèn)真落實(shí)提出的安全對(duì)策措施,竣工后必須進(jìn)行竣工檢測(cè)檢查及驗(yàn)收。

4、安全設(shè)施在施工、安裝過程及完成后應(yīng)經(jīng)相應(yīng)的檢測(cè)檢驗(yàn)。

 

提交時(shí)間:

2020518

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