01
装置概况
Unit Profile
Key
Takeaway
Takeaway
本单元由两套装置组成,共同承担「从废气中回收高价值组分」的职能——它们的共同特点是把原本要烧掉或放掉的气体变成原料,属于典型的节流型效益装置。(1)轻烃回收装置(30000 Nm³/h,弹性 60%~110%,8400 h):炼厂此前把催化干气和重整解吸气直接送燃料气管网烧掉,但这些气体中含有相当数量的乙烯,本装置采用回收炼厂乙烯资源成套技术,经变压吸附(100#)、压缩(200#)、脱硫脱碳(300#)、微量杂质脱除(400#)四道工序,把富含乙烯的气体分离出来送乙烯装置作裂解原料——即把「当燃料烧」的乙烯变成「当原料用」的乙烯,价差就是本装置的全部效益来源。装置属 250 万吨/年重油催化裂化联合装置的一个组成部分。(2)富氢气体提纯氢气(PSA)装置(产品氢气 25390 Nm³/h,操作负荷 50%~110%,8400 h,装置号 125):全厂已设 2.0 MPa 氢气管网供渣油加氢、加氢裂化、硫磺回收和乙烯装置部分使…
| 参数项 | 数值 / 说明 |
|---|---|
| 主要组成 | • 轻烃回收装置(30000 Nm³/h,装置代号 150) • 富氢气体提纯氢气装置(25390 Nm³/h,装置代号 125) |
| 年运行时数 | 8400 |
| 倒班制度 | 四班二倒 |
| 原料(轻烃回收) | 催化干气(来自催化裂化装置)+ 重整解吸气(来自重整装置);通过分液罐 V-16113、压缩机 C-16101、冷干机 D-16101A-C 进入 PSA-I/II 段 |
| 原料(氢气提纯) | 轻烃回收吸附废气 + 加氢干气 + 异构化尾气 + 低分气,混合后经原料气压缩机加压至 2.1MPa 进入 PSA |
| 投产时间 | 2014 年(与炼化一体化工程同步投产) |
| 设计/施工(轻烃回收) | 轻烃回收采用回收炼厂乙烯资源成套技术(PSA-I/II 段变压吸附 + 压缩 + MDEA 脱硫脱碳 + 微量杂质脱除) |
| 设计/施工(氢气提纯) | 西南化工研究设计院有限公司(原四川天一)设计;装置号 125 |
| 历次检修(轻烃回收) | • 2018-04-08 轻烃回收装置全面停工退料,PSA-I 段 10 个吸附器有贯穿性裂纹 • 2018-06-19 重新开车,对 PSA-I 段 10 个吸附器特护生产 • 2019-01 更换全部 6 台 PSA-II 段吸附器 • 2019-03 更换全部 10 台 PSA-I 段吸附器 • 2018 年大检修(与炼化一体化同步) |
| 设计规模(轻烃回收)(Nm³/h) | 30000 |
| 设计规模(氢气提纯)(Nm³/h) | 25390 |
| 设计弹性(轻烃回收) | 60% ~ 110% |
| 设计弹性(氢气提纯) | 50% ~ 110% |
| 装置类型 | 两段 PSA 变压吸附(轻烃回收)+ 10-2-4/PP PSA(富氢提氢) |
| 关键技术升级 | • 轻烃凝液线改至轻重污油装置 D-101 闪蒸处理(原送催化分馏塔顶油气分离器 150-V-1203) • 净化分离器 V-16301 凝液送产品精制液化气进料缓冲罐回收利用 • PSA 装置氧含量修改项目(详见规程 9.3.6) |
资料来源:《轻烃回收 / 富氢气体提纯氢气操作规程》CH/WJ 201.005-2023 v6.0。
02
工艺原理
Process Principle
Key
Takeaway
Takeaway
变压吸附(PSA)原理:吸附剂对不同气体组分的吸附力有强弱差异(C5>C4>C3>C2>C1>H2),且同种气体吸附量随压力变化(高压吸附多、低压解吸)。加压时选择性吸附有效组分(C2+ 或杂质),弱吸附组分(H2、N2、CH4)通过床层排出;减压时被吸附组分解吸使吸附剂再生。多吸附器并联切换实现连续生产。
| 详细说明 |
|
资料来源:规程工艺原理章节。
03
工艺流程
Process Flow
Key
Takeaway
Takeaway
轻烃:催化干气 + 重整解吸气 → 混合 → 冷干 → 分离 → PSA-I(4 吸附)→ PSA-II(2 吸附)→ 半产品气 → 置换/半产品压缩机 → MDEA 脱硫脱碳 → 脱汞 → 精脱硫 → 脱砷 → 脱氧 → 富乙烯产品气送乙烯;吸附废气送富氢装置或燃料气管网。富氢:轻烃尾气 + 加氢干气 + 异构化尾气 + 低分气 → 原料气压缩机(2.1MPa)→ 气液分离 → 10-2-4/PP PSA → 脱氧器 → 纯氢产品气(≥99.9v%)
| 序 | 工序 |
|---|---|
| 01 | 轻烃回收:重整解吸气(0.4MPaG) |
| 02 | V-16113 分液 |
| 03 | 压缩机 C-16101(0.60MPaG) |
| 04 | 与催化干气(0.8MPaG)混合 |
| 05 | 冷干机 D-16101A-C |
| 06 | 气液分离器 V-16101 |
| 07 | 4 个 PSA-I 吸附器 |
| 08 | 顶部吸附废气送燃料气;逆放 |
| 09 | I 段逆放气缓冲罐 V-16105 + V-16106A/B |
| 10 | 半产品气 |
| 11 | 200#工序:置换气压缩机 C-16201A/B(0.80MPaG 返回 100#)+ 半产品气压缩机 C-16202A/B(1.6MPaG 送 300#) |
| 12 | 300#工序:吸收塔 T-16301(MDEA 贫液) |
| 13 | 净化气冷却器 E-16301 + 分离器 V-16301 |
| 14 | 400#工序:预净化器 T-16401A/B(脱汞) |
| 15 | 精脱硫器 T-16402A/B(H2S ≤ 0.1ppm) |
| 16 | 脱砷预热 E-16401(80℃) |
| 17 | 脱砷器 R-16401A/B(As ≤ 5ppb) |
| 18 | 脱氧预热 E-16402A/B(210℃) |
| 19 | 脱氧电加热 E-16403(250℃) |
| 20 | 脱氧器 R-16402(O2 ≤ 1ppm) |
| 21 | 脱氧冷却 E-16404(40℃) |
| 22 | 气水分离器 V-16401 |
| 23 | 富乙烯产品气送乙烯;富氢提氢:轻烃尾气 + 异构化尾气(0.6MPa, 40℃)+ 加氢干气(0.5MPa, 40℃) |
| 24 | 混合 |
| 25 | 原料气压缩机(2.1MPa) |
| 26 | 与低分气混合 |
| 27 | 气液分离 |
| 28 | PSA(10 塔,2 吸附 + 4 均压 + 顺放冲洗) |
| 29 | 解吸气(去 0.6MPa 燃料气管网) |
| 30 | 产品氢气(≥99.9 v%,≥2.05MPa,≤40℃) |
| 31 | 送全厂氢气管网(2.0MPa) |
资料来源:规程工艺流程章节。
| 侧线产品 |
|
04
投入产出物料
Material Balance
| 年运行时数 | 8400 | |||||||||||||||||||||||
| 轻烃回收 |
| |||||||||||||||||||||||
| 氢气 PSA 提纯 |
|
资料来源:规程物料平衡章节。口径以规程原表为准,未做补全或估算。
05
公用工程与三剂
Utilities & Chemicals
| 轻烃回收 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 氢气 PSA 提纯 |
|
资料来源:规程公用工程消耗 / 三剂消耗章节。
06
装置能耗
Energy Consumption
Exhibit 6-1 · 单耗构成瀑布图(MJ/t)
单位:MJ/t │ 从左至右逐项累加 │ 绿色为回收抵扣项 │ 末列为净合计
0
1,616.8
3,233.7
4,850.5
6,467.4
生产水
循环水
污水
除盐水
电
1.2MP…
净化压缩空…
非净化压缩…
净合计
读图:各项自左向右累加(单位 MJ/t),绿色为回收抵扣项,最终落在净合计 5,623.81。柱子越高代表该项对总量的贡献越大。
| 计算标准 | GB/T 50441-2007《石油化工设计能耗计算标准》 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 轻烃回收 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 氢气 PSA 提纯 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 结构说明 | 两套装置能耗分别核算,且口径不同,不可混用:(1)轻烃回收装置——规程文字写「装置设计能耗约为 2004 MJ/t 产品(47.9 kgEO/t 产品)」,但同节能耗表分项合计为 5450.89 MJ/t 产品(约合 130.2 kgEO/t)。两套数值不一致,且文字值 2004 与本公司《催化裂化操作规程》中的 2007.24 MJ/t 高度接近,疑为文字沿用/误植。按数据口径纪律,此处两套数值并存、不做取舍,使用时须先向工艺部门确认。按能耗表分项(MJ/t 产品):电 4877.56(4856.5 kWh/h,占表合计的 89.5%,为本装置的绝对主力,主要是压缩机组与 PSA 系统用电);循环水 397.27(981.5 t/h);1.2MPa 蒸汽 146.73(0.5 t/h);除盐水 61.48(190 t/h,间断);非净化压缩空气 107.91(1000 Nm³/h,间断);净化压缩空气 29.33(200 Nm³/h);生产水 2.89(5 t/h,间断);污水 0.64(0.15 t/h,间断)。即本装置是典型的「电主型」装置——用大量电力把稀薄气体压缩、吸附提纯,电价是其成本的第一敏感变量,与以燃料或蒸汽为主的装置成本结构完全不同。(2)PSA 制氢装置——单位能耗 21860.74 MJ/t 氢气,折 522.13 kgEO/t 氢气。分项(MJ/t 氢气):电 1989.26 kWh × 9.211 MJ/kWh = 18323.07,占 83.8%;循环水 427.7 t × 4.19 = 1792.06,占 8.2%;0.4MPa 蒸汽 0.44 t × 2763 = 1215.72,占 5.6%;除盐水 4.41 t × 96.3 = 424.68,占 1.9%;净化风 66.17 Nm³ × 1.59 = 105.21,占 0.5%。同样高度依赖电力。注意:PSA 表用电折标系数为 9.211 MJ/kWh,而轻烃回收表用 10.89 MJ/kWh,同册规程中两套装置采用不同折标系数,做合计或对标时须统一口径。PSA 公用工程消耗:循环水 980 t/h(4 台压缩机全开)、除盐水 10 t/h、生产水 5 t/h(间断)、0.4MPa 过热蒸汽 1.05 t/h、蒸汽凝结水 1.05 t/h、仪表风 150 Nm³/h、高压氮气 1000 Nm³/h(间断)、低压氮气 1500 Nm³/h、消防水 220 t/h(事故时使用);年耗电 3.8×10⁷ kWh(其中 6000V 动力电 3.727×10⁷、380V 辅助设备 449600、220V 照明仪表 94500)。 |
资料来源:规程能耗计算章节。计算标准见规程原文。
07
装置关联
Unit Interconnections
Key
Takeaway
Takeaway
上游 6 项,下游 6 项。上游断料即本装置降负荷或停工。
上游进料 · 6 项
重整装置
输送方式:管线(0.4MPaG 解吸气) 说明:重整解吸气:V-16113 分液后进压缩机 C-16101
催化裂化装置
输送方式:管线(0.8MPaG 干气) 说明:催化干气:进冷干机 D-16101A-C 后与解吸气混合
异构化装置
输送方式:管线(0.6MPaG, 40℃ 尾气) 说明:异构化尾气进富氢装置
加氢裂化装置
输送方式:管线(0.5MPaG, 40℃ 干气) 说明:加氢干气进富氢装置
加氢装置(低分气)
输送方式:管线 说明:低分气进富氢装置原料气压缩机
硫磺回收装置
输送方式:管线 说明:MDEA 贫液(轻烃 300#工序吸收剂)
轻烃回收 / 富氢气体提纯氢气
炼油一部
下游去向 · 6 项
乙烯装置
物料:富乙烯产品气 9.11 万吨/年 输送方式:管线(≥1.1~1.3MPaG,40℃)
全厂氢气管网
物料:纯氢 ≥ 99.9 v%(≥2.05MPa,≤40℃) 输送方式:管线(2.0MPa)→ 渣油加氢/加氢裂化/硫磺回收/乙烯
燃料气管网
物料:吸附废气 8.93 万吨/年 + 解吸气 输送方式:管线
轻重污油装置
物料:轻烃凝液 输送方式:管线(送 D-101 闪蒸处理)
产品精制装置
物料:净化分离器 V-16301 凝液 输送方式:管线(液化气进料缓冲罐回收)
硫磺回收装置
物料:富胺液(300#工序塔底) 输送方式:管线(送再生)
| 装置内循环 |
|
资料来源:规程上下游关联章节。
08
行业技术特点
Industry Position
| 规模等级 | 轻烃回收 30000 Nm³/h + 富氢 PSA 25390 Nm³/h 产品氢(两套独立 PSA 联合装置) |
| 装置类型 | 轻烃:两段 PSA(10 吸附器 PSA-I 段 + 6 吸附器 PSA-II 段)+ MDEA + 微量杂质脱除;富氢:10-2-4/PP PSA + 脱氧 |
| 设计单位 | 富氢:西南化工研究设计院有限公司(原四川天一);轻烃:回收炼厂乙烯资源成套技术 |
| 关键技术 |
|
| 2023 年大检修 | 2018-04 大检修:PSA-I 段 10 个吸附器有贯穿性裂纹,2019-01/03 完成全部 PSA-I/II 段吸附器更换;之后增加轻烃凝液改线至轻重污油装置 |
| 环保合规 | 富乙烯产品气:H2S ≤ 1 mg/kg、CO2 ≤ 600 mg/kg、AsH3 ≤ 5 ppb、O2 ≤ 1 mg/kg、NOx ≤ 10 ppb;纯氢 ≥ 99.9 v%、CO2/O2/CO ≤ 10 ppm |
资料来源:规程装置概况 / 技术特点章节。
09
财务关注点
Financial Focus
轻烃回收能力
30000Nm³/h(轻烃回收原料)
SRC 规程 1.1.1
氢气 PSA 能力
25390Nm³/h(产品氢气)
SRC 规程 1.1.1
原料(轻烃回收)
原料气 18.66 万吨/年(催化干气 + 重整解吸气)
SRC 规程 1.2.7
原料(氢气 PSA)
原料气 43000 Nm³/h(轻烃尾气+加氢干气+异构化尾气+低分气)Nm³/h
SRC 规程 1.2.7
主要产品(轻烃回收)
富乙烯产品气 9.11 万吨/年(含乙烯 + 乙烷)万吨/年
SRC 规程 1.3.1
副产品(轻烃回收)
吸附废气 8.93 万吨/年万吨/年
SRC 规程 1.3.2
主要产品(氢气 PSA)
纯氢 ≥ 99.9 v%(≥2.05MPa,≤40℃)Nm³/h
SRC 规程 1.1.1
轻烃回收能耗 kg 标油/t
47.9kg 标油/吨产品(设计能耗)
SRC 规程 1.2.7
氢气 PSA 能耗 kg 标油/t
522.13kg 标油/吨氢气(设计能耗)
SRC 规程 1.2.7 表 5
化学品年耗(轻烃回收)
MDEA 贫液 32.76 万吨/年 + 吸附剂 476 m³(10 年)+ 脱砷剂 20 m³ + 脱氧剂 5 m³ …m³ 或 t/a
MDEA 贫液 32.76 万吨/年 + 吸附剂 476 m³(10 年)+ 脱砷剂 20 m³ + 脱氧剂 5 m³ + 预净化剂 26 m³ + 精脱硫剂 40 m³ + 脱汞剂 4 m³
SRC 规程 1.2.7
化学品年耗(氢气 PSA)
PSA 吸附剂 240.9 t(15 年)+ 脱氧剂 5.5 t(3 年)t
SRC 规程 1.2.7
设备功率(氢气 PSA)
6000V 3.727×10⁷ kWh/a + 380V 449600 kWh/a + 220V 94500 kWh/a…kWh/a
6000V 3.727×10⁷ kWh/a + 380V 449600 kWh/a + 220V 94500 kWh/a(含供电损耗)
SRC 规程 1.2.7
行业对标
两段 PSA(轻烃)+ 10-2-4/PP PSA(富氢),变压吸附联合装置
SRC 规程 1.1.1
Note · 核算口径提示
1. 数据边界:本页所有数据均摘自规程原文,未做估算、外推或行业平均值填补。
缺失字段标注为「待补充」。2. 口径一致性:物料量为规程设计值 / 典型工况值,非实际核算数据, 用于学习与量级判断。
3. 检修与折旧:涉及大修周期的装置,费用计提须按实际周期平滑, 避免年度间大幅波动。
