装置档案 REF-02炼油二部 密级:内部学习
REF-02炼油区 · 炼油二部

柴油加氢裂化

Diesel Hydrocracking
加工能力
300 万吨/年
操作弹性
50% ~ 100%
年开工时数
8400 小时
投产日期
原 350 万吨/年柴油加氢精制装置 2014-
300万吨/年
设计加工能力
15.71kg标油/t
单位能耗
8,400小时
年开工时数
11
主要产物
Executive Summary · 执行摘要
01 / 定位

定位要点

柴油加氢裂化装置是由原 350 万吨/年柴油加氢精制装置改造而来的油品质量升级装置。

SRC 规程 1.1
02 / 能耗

能耗要点

装置单位能耗 15.71 kg 标油/t。折合 657.9 MJ/t。 规程 1.2.6 表 1-5:综合能耗 657.9 MJ/t 原料(15.71 kgEO/t 原料),小时能耗 23495.39×10^4 kJ/h(5610.70×10^4 kcal/h)。规程 2.7 另给口径:设计…

SRC 规程 1.2.7.9
03 / 财务

财务要点

主要产品产量:低硫柴油 83.87 wt%(约 2516 万吨/年, SOR)+ 重石脑油 13.16 wt%(约 395 万吨/年, SOR)+ 轻石脑油 1.85 wt%…;关键原料:直馏柴油 + 催化柴油 300 万吨/年。

SRC 规程 1.1 / 1.2.7
01

装置概况

Unit Profile
Key
Takeaway
柴油加氢裂化装置是由原 350 万吨/年柴油加氢精制装置改造而来的油品质量升级装置。它把常减压直馏柴油和催化柴油的混合油在高压下深度加氢脱硫、脱氮、芳烃饱和并轻度加氢裂化,生产满足国 VI 车用柴油标准的低硫柴油,同时副产轻/重石脑油、液化气、干气。本装置年加工 300 万吨原料,是全厂柴油质量升级的核心装置之一。
Table 1-1 · 装置基础参数
参数项数值 / 说明
设计规模3000
负荷调节范围50% ~ 100%
年运行时数8400
原料常减压蒸馏装置直馏柴油 + 催化裂化装置催化柴油(混合);氢气来自乙烯氢 + 重整氢 + PSA 氢
投产时间原 350 万吨/年柴油加氢精制装置 2014-01 建成投产;2018-04 改造,2018-06 开车
建设历程原装置由中国石油东北工程沈阳分公司设计 + 中石油天然气第一建设公司施工;改造反应部分催化剂技术由雅保催化剂公司提供
设计/施工单位原设计:中国石油东北工程沈阳分公司(PC 单位);改造催化剂:雅保催化剂公司;改造设计:中国石油东北工程沈阳分公司
Shutdown Overhauls• 2018-04 至 2018-06 装置改造(产品质量升级 + 多产化工料)
• 2023 年大检修(详见规程 1.4 节技改项目)
主要组成• 反应部分(140-R-1001 加氢反应器,上床层精制反应催化剂 + 下床层裂化反应催化剂)
• 分馏部分(脱硫化氢汽提塔 C-2001 + 产品分馏塔 C-2002 + 石脑油分馏塔 C-2003 + 脱乙烷塔 C-2004 + 脱丁烷塔 C-2005 + 侧线汽提塔 C-2006)
• 注硫部分(DMDS 湿法硫化,与渣油加氢和加氢裂化装置共用一套硫化系统,位于加氢裂化装置)
• 公用工程部分(4.0MPa/1.2MPa/0.4MPa 蒸汽、新鲜水/除氧水/循环水/除盐水/伴热水/低温热水、净化风/非净化风、燃料气、氮气 2.5MPa/0.7MPa)
• 新氢压缩机 K-1001(二级升压至 9.0 MPa(G))+ 循环氢压缩机 K-1002(升压至 8.75 MPa(G),蒸汽透平驱动)
• 反应进料加热炉 F-1001 + 分馏塔底重沸炉 F-2001 + 蒸汽发生器 G-2001(产 1.2 MPa 饱和蒸汽)
装置类型中压加氢精制 + 轻度加氢裂化(深度脱硫 + 芳烃饱和)
质量指标占地 17365 m²;低硫柴油产品质量满足国 VI 车用柴油标准;重石脑油(重整料)硫氮含量均 ≤0.5 μg/g;轻石脑油硫含量 ≤1.0 μg/g、氮含量 ≤0.5 μg/g;液化气总 C3+C4 ≥98%;精制柴油十六烷值 ≥51.5;硫含量 ≤9 mg/kg;多环芳烃 ≤6.5 wt%
资料来源:《柴油加氢裂化操作规程》 v待补充。
02

工艺原理

Process Principle
Key
Takeaway
在催化剂、H2 和一定压力温度下,含硫/氮/氧的有机化合物分子发生氢解反应及金属杂质脱除,烯烃和芳烃分子发生加氢饱和反应;本装置同时发生轻度加氢裂化反应(C-C 键断裂生成 LPG 和石脑油)。反应深度受催化剂和工艺条件控制。
详细说明
  • 加氢脱硫(HDS):C-S 键断裂,将硫醚/硫醇/噻吩/苯并噻吩/二苯并噻吩等含硫化合物氢解为烃类和 H2S;温度 200~500℃ + 氢分压 3.0 MPa 不受热力学限制
  • 加氢脱氮(HDN):氮化物 + nH2 → NH3 + CxHy;需要比脱硫更高的反应压力和温度;碱性氮对深度脱硫催化剂活性有抑制作用
  • 加氢脱氧(HDO):CxHyOz + nH2 → zH2O + CxHm;氧化物含量很低,最常见为环烷酸和苯酚
  • 芳烃和多环芳烃加氢:300~500℃ + 氢分压 3.0 MPa;提高温度/降低氢分压不利于芳烃饱和;稠环芳烃环数越多/烷基支链越多越稳定
  • 烯烃加氢:直馏油中烯烃很少;裂化油中烯烃浓度高,放热反应需控制床层温升;柴油深度加氢的高氢分压下反应几乎 100% 完成
  • 加氢裂化:从热力学看任何反应条件下都能发生;实际中通过选择合适催化剂 + 较低反应温度限制反应;产物主要在 LPG 范围
  • 芳烃缩合(副反应):缩合反应形成的焦炭(聚合→石墨)覆盖催化剂金属表面导致失活;高氢分压可抑制结焦
资料来源:规程工艺原理章节。
03

工艺流程

Process Flow
Key
Takeaway
原料油 → 过滤 → 升压 → 混氢 → 加热炉 → 加氢反应器 R-1001(精制 + 裂化两床层)→ 热高分 V-1003 → 冷高分 V-1005 → 冷低分 V-1006 → 脱硫化氢汽提塔 C-2001 → 产品分馏塔 C-2002(柴油)→ 石脑油分馏塔 C-2003 → 脱乙烷塔 C-2004 → 脱丁烷塔 C-2005 → 干气/LPG/轻石脑油/重石脑油/低硫柴油
Table 3-1 · 主流程链 · 22 道工序
工序
01原料油(直馏柴油+催化柴油)
02原料油过滤器 140-S-1001(
0325μm)
04一中回流-原料油换热器 E-2004
05滤后原料油缓冲罐 V-1001
06反应进料泵 P-1001
07混合氢混合
08反应产物-混氢油换热器 E-1001
09反应进料加热炉 F-1001
10加氢反应器 R-1001(精制 + 裂化两床层)
11E-1008 反应产物-分馏塔进料换热 + E-1001
12热高压分离器 V-1003
13E-1007 热高分气-冷低分油换热 + E-1002 热高分气-混氢换热
14热高分空冷 EA-1001
15冷高压分离器 V-1005
16冷低压分离器 V-1006
17热低压分离器 V-1004
18脱硫化氢汽提塔 C-2001(4/6 层)
19产品分馏塔 C-2002(柴油经 C-2006 侧线汽提)
20石脑油分馏塔 C-2003(轻/重石脑油)
21脱乙烷塔 C-2004
22脱丁烷塔 C-2005
资料来源:规程工艺流程章节。
侧线产品
  • 低硫柴油:约 83.87 wt%(初期)/83.35 wt%(末期),满足国 VI 车用柴油标准
  • 重石脑油(重整料):13.16 wt%(初期)/13.05 wt%(末期),去连续重整
  • 轻石脑油:1.85 wt%(初期)/2.02 wt%(末期)
  • 液化气(C3+C4):约 0.67+0.35+0.31 = 1.33 wt%(初期)/0.82+0.47+0.41 = 1.70 wt%(末期),去加氢裂化装置做进一步处理
  • 干气(C1+C2+H2S+NH3):约 0.65 wt%(初期)/0.73 wt%(末期),去加氢裂化装置做进一步处理
  • 副产 H2S 0.41 wt% + NH3 0.04 wt%(送硫磺回收装置)
  • 副产含硫污水(送酸性水汽提)
04

投入产出物料

Material Balance
Key
Takeaway
11 项,前三大(合计、柴油、重石脑油)合计占 98.1%(197.89 质量分数 %),是排产与效益测算的主要抓手。
Exhibit 4-1 · 产品(运转初期 SOR)构成帕累托分析(按质量分数 %)
Bar = 各项数值(按最大值归一) │ Line = 累计占比 %
项目数值(按最大值归一)质量分数 %累计
合计100.8650.00
柴油柴油产品(满足国 VI 标准)83.8791.58
重石脑油连续重整13.1698.10
轻石脑油化工/乙烯原料1.8599.02
iC4LPG(去加氢裂化)0.6799.35
H2S硫磺回收装置0.4199.55
C3LPG(去加氢裂化)0.3599.73
nC4LPG(去加氢裂化)0.3199.88
C2燃料气管网0.1399.95
C1燃料气管网0.0799.98
NH3酸性水系统0.04100.00
前三大项其他项累计占比 %
年运行时数8400
进料
名称直馏柴油 + 催化柴油(混合)
万吨/年3000.0
收率(%)100.0
产品(运转初期 SOR)
名称质量分数主要去向
H2S0.41硫磺回收装置
NH30.04酸性水系统
C10.07燃料气管网
C20.13燃料气管网
C30.35LPG(去加氢裂化)
iC40.67LPG(去加氢裂化)
nC40.31LPG(去加氢裂化)
轻石脑油1.85化工/乙烯原料
重石脑油13.16连续重整
柴油83.87柴油产品(满足国 VI 标准)
合计100.86
产品(运转末期 EOR)
名称质量分数
H2S0.41
NH30.04
C10.1
C20.18
C30.47
iC40.82
nC40.41
轻石脑油2.02
重石脑油13.05
柴油83.35
合计100.85
Chemical Hydrogen Consumption M(%)0.86
副产品
名称质量分数Wt Pct EOR主要去向说明
重石脑油(重整料)13.1613.05连续重整装置硫、氮含量均 ≤0.5 μg/g
轻石脑油1.852.02化工/乙烯原料硫 ≤1.0 μg/g,氮 ≤0.5 μg/g
液化气(C3 + iC4 + nC4)1.331.7去加氢裂化装置C3 0.35/0.47、iC4 0.67/0.82、nC4 0.31/0.41(SOR/EOR)
低分气(C1 + C2)0.20.28燃料气管网C1 0.07/0.10、C2 0.13/0.18(SOR/EOR)
H2S0.410.41硫磺回收装置
NH30.040.04酸性水系统
副产品说明依据规程 1.1.1 装置简介口径:「产品为低硫柴油,副产品为轻石脑油、重石脑油、低分气、液化气和干气」,此处按该口径列出,另补 H2S / NH3 两项非产品出方以闭合物料平衡。 重要限制:规程 1.2.5.1 表 1-3 物料平衡只给出「产品分布 %」(初期/末期两栏)与化学耗氢 m%,未给出 kg/h 与万吨/年的绝对量。因此本表只填 wt_pct,绝对量一律留空——不按 300 万吨/年反推,避免制造规程中不存在的数字。 主产品收率:柴油 83.87%(初期)/ 83.35%(末期),是本装置的绝对主产品;化学耗氢 0.86 m%(初期)/ 0.85 m%(末期)。
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
水(t/h)
循环冷水771.3
除氧水10.2
脱盐水17
含油污水1.281
电(kW·h)
合计6534.38
蒸汽(t/h)
高压 4 MPa28.1
中压 1.2 MPa-31.7
低压 0.4 MPa-2.1
说明蒸汽发生器 G-2001 产 1.2MPa 饱和蒸汽并入系统;循环氢压缩机透平转化 4.0MPa→1.2MPa 蒸汽
燃料(kg/h)
燃料气3132
净化风(Nm³/h)
仪表风630
氮气(Nm³/h)
正常300
化学药剂(t/年)
名称规格说明用量
保护剂 FBN-03B04鸟巢 Φ11.5~14.5×6.5~9.0 mm一次装入 3.08 t,寿命 3 年
保护剂 FBN-03B06鸟巢 Φ5.5~7.5×5.0~6.5 mm一次装入 4.72 t,寿命 3 年
加氢精制催化剂 FF-66三叶草 Φ1.0~1.4×2~8 mm,Mo-Ni一次装入 117.22 t,寿命 3 年
加氢裂化催化剂 FC-52圆柱条 Φ1.5~1.7×3~8 mm,Mo-Ni一次装入 70.81 t,寿命 3 年
瓷球Φ3/Φ6/Φ13 mm4.5/4.25/11 t,寿命 3 年
硫化剂 DMDS二甲基二硫化物开工时使用38
缓蚀剂脱硫化氢汽提塔/脱乙烷塔顶注入,加氢裂化统一供给60
磷酸三钠1.2
脱硫剂60
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
Key
Takeaway
装置单位能耗 15.71 kg 标油/t。规程 1.2.6 表 1-5:综合能耗 657.9 MJ/t 原料(15.71 kgEO/t 原料),小时能耗 23495.39×10^4 kJ/h(5610.70×10^4 kcal/h)。规程 2.7 另给口径:设计指标 15.71 kgEo/t,能耗控制范围 ≤15.71 kgEo/t,控制目标 ≤14.5 kgEo/t。 结构呈「两大正项 + 一笔大额抵扣」:燃料气 448.9 MJ/t(占正项合计 956.7 的 46.9%)…
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
189.2
378.4
567.6
756.8
+174.7
+9
循环水
+11
除氧水
+4.6
除盐水
+0.2
含油污水
+289.9
蒸汽 4.…
−282.4
蒸汽 1.…
−16.2
蒸汽 0.…
+2.8
仪表空气
+5.3
氮气
+448.9
燃料气
+10.3
热进料
658.1
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 658.1。柱子越高代表该项对总量的贡献越大。
计算标准中石油炼化能耗计算标准
总能耗 MJ/t657.9
总能耗 kg 标油/t15.71
设计目标65.79×10^4 kJ/t 原料 = 15.71 kgEO/t 原料(657.9 MJ/t)
小时能耗(10⁴ kJ/h)23495.39
小时能耗(10⁴ kcal/h)5610.7
能耗构成
项目单位消耗MJ/t
6534.38 kW·h/h174.7
循环水771.3 t/h9.0
除氧水10.2 t/h11.0
除盐水17 t/h4.6
含油污水1.281 t/h0.2
蒸汽 4.0MPa28.1 t/h289.9
蒸汽 1.2MPa-31.7 t/h-282.4
蒸汽 0.4MPa-2.1 t/h-16.2
仪表空气630 Nm3/h2.8
氮气300 Nm3/h5.3
燃料气3132 kg/h448.9
热进料10.3
结构说明规程 1.2.6 表 1-5:综合能耗 657.9 MJ/t 原料(15.71 kgEO/t 原料),小时能耗 23495.39×10^4 kJ/h(5610.70×10^4 kcal/h)。规程 2.7 另给口径:设计指标 15.71 kgEo/t,能耗控制范围 ≤15.71 kgEo/t,控制目标 ≤14.5 kgEo/t。 结构呈「两大正项 + 一笔大额抵扣」:燃料气 448.9 MJ/t(占正项合计 956.7 的 46.9%)为第一大项,主要供反应进料加热炉 140-F-1001 与分馏塔底重沸炉 140-F-2001;4.0 MPa 蒸汽 289.9 MJ/t(30.3%)为第二大项;电 174.7 MJ/t(18.3%,6534.38 kW·h/h);其余除氧水 11、循环水 9、除盐水 4.6、氮气 5.3、热进料 10.3、仪表空气 2.8、含油污水 0.2 均在 11 MJ/t 以下。 关键特征:1.2 MPa 蒸汽 -282.4 MJ/t(表内为 -31.7 t/h,负值即外输)与 0.4 MPa 蒸汽 -16.2 MJ/t,两项合计 -298.6 MJ/t,抵扣掉正项的 31.2%。也就是说本装置不是纯耗能户,反应放热与分馏低温热自产低压蒸汽并大量外输,财务上蒸汽是净输出项,不能只按 4.0 MPa 蒸汽 289.9 的采购口径看,要看蒸汽净值。 敏感性:燃料气 + 4.0 MPa 蒸汽两项占正项 77.2%,装置能耗对燃料气价格和高压蒸汽价格高度敏感;电占 18.3% 居第三,主要来自循环氢压缩机与进料泵。
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
上游 5 项,下游 6 项。上游断料即本装置降负荷或停工。

上游进料 · 5 项

常减压蒸馏装置
输送方式:管道 说明:直馏柴油
催化裂化装置
输送方式:管道 说明:催化柴油
重整装置
输送方式:氢气管网 说明:重整氢
PSA
输送方式:氢气管网 说明:PSA 氢
乙烯装置
输送方式:氢气管网 说明:乙烯氢
柴油加氢裂化
炼油二部

下游去向 · 6 项

加氢裂化装置
物料:液化气 + 干气 + 含硫污水 输送方式:管线(低分气/酸性气/液化气去加氢裂化)
连续重整装置
物料:重石脑油 13.16 wt%(约 395 万吨/年) 输送方式:管线
硫磺回收装置
物料:酸性气 + 富胺液 输送方式:管线
酸性水汽提装置
物料:含硫污水 输送方式:管线
罐区
物料:低硫柴油 + 轻石脑油 + 污油 输送方式:管线
低温热水用户
物料:低温热水换热器 E-2013 + E-2005A/B 输送方式:管线
装置内循环
  • 硫化系统与渣油加氢装置、加氢裂化装置共用一套(位于加氢裂化装置)
  • 循环氢压缩机 K-1002 由 4.0MPa 蒸汽透平驱动,透平转化产出 1.2MPa 蒸汽并入系统管网
  • 蒸汽发生器 G-2001 产 1.2MPa 饱和蒸汽并入系统
  • 低温热水来自公用工程部热力管网,用于低温热回收(E-2013 一中回流-低温热水 + E-2005A/B 精制柴油-低温热水)
  • 缓蚀剂从加氢裂化装置管输注入脱硫化氢汽提塔 + 脱乙烷塔顶管线
资料来源:规程上下游关联章节。
08

行业技术特点

Industry Position
规模等级国内大型柴油加氢裂化装置(300 万吨/年)
装置类型中压加氢精制 + 轻度加氢裂化(油品质量升级)
设计单位中国石油东北工程沈阳分公司(原装置 + 改造);雅保催化剂公司(改造催化剂技术方案)
关键技术
  • 雅保催化剂技术(改造反应部分催化剂)
  • 中压加氢精制工艺(反应压力 8.75 MPa(G),新氢压缩机二级升压至 9.0 MPa(G))
  • 湿法预硫化(DMDS,与渣油加氢和加氢裂化共用硫化系统)
  • 反应器设两床层(精制 + 裂化)
  • 产品分馏塔设中段回流 + 侧线汽提塔(柴油)
  • 石脑油分馏塔(轻/重石脑油分离)
  • 脱乙烷塔 + 脱丁烷塔(LPG 回收)
  • 热高分液经脱硫化氢汽提塔 + 蒸汽汽提降低硫含量
  • 低温热水回收低温余热(节能)
检修年份
  • 2018-04 改造(产品质量升级)
  • 2023 年大检修:
  • - 加热炉长明灯、主火嘴联锁取压点位置更改
  • - 汽提塔、石脑油分馏塔增加在线腐蚀监控系统
  • - 循环氢采样器泄漏隐患治理
  • - 更换密闭采样器
  • - 柴油加氢火焰检测项目
  • - 加氢装置防高压串低压隐患治理
环保合规低硫柴油产品质量满足国 VI 车用柴油标准;多环芳烃 ≤6.5 wt%;十六烷值 ≥51.5
资料来源:规程装置概况 / 技术特点章节。
09

财务关注点

Financial Focus
加工能力
300万吨/年
SRC 规程 1.1.1(改造后加工能力 300 万吨/年)
单位能耗
15.71kg 标油/吨原料
SRC 规程 1.2.6 表 1-5 合计
燃料气年耗
3132kg/h(燃料气)
SRC 规程 1.2.6 表 1-5
电合计
6534.38kW·h/h
SRC 规程 1.2.6 表 1-5
4 MPa 蒸汽
28.1t/h
SRC 规程 1.2.6 表 1-5
循环水
771.3t/h
SRC 规程 1.2.6 表 1-5
氢气消耗
约 25.8万吨/年(化学耗氢 0.86 wt%)
SRC 规程 1.2.5.1
关键原料
直馏柴油 + 催化柴油 300 万吨/年
SRC 规程 1.1.1
主要产品产量
低硫柴油 83.87 wt%(约 2516 万吨/年, SOR)+ 重石脑油 13.16 wt%(约 395 万吨/年,…
低硫柴油 83.87 wt%(约 2516 万吨/年, SOR)+ 重石脑油 13.16 wt%(约 395 万吨/年, SOR)+ 轻石脑油 1.85 wt%(约 56 万吨/年, SOR)
SRC 规程 1.2.5.1 表 1-3
副产品价值
液化气 1.33 wt%(约 40 万吨/年, SOR)+ 干气 0.65 wt%(约 19.5 万吨/年, SOR)+…
液化气 1.33 wt%(约 40 万吨/年, SOR)+ 干气 0.65 wt%(约 19.5 万吨/年, SOR)+ H2S 0.41 wt% + NH3 0.04 wt%
SRC 规程 1.2.5.1
三剂年消耗
缓蚀剂 60 t + 磷酸三钠 1.2 t + 脱硫剂 60 t + DMDS 38 t(开工一次)约 121 t/年(不含一次装入催化剂及瓷球)
SRC 规程 1.2.6 表 1-4
行业对标
国内大型柴油加氢装置(300 万吨/年);国 VI 车用柴油标准;技术位于国内先进水平
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。