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4.4 重油低壓間歇循環(huán)催化裂解制氣4 4.1.本條規(guī)定了重油的質量要求,我國雖然規(guī)定了商品重油的各種牌號及質量標準 但實際供應的重油質量不穩(wěn)定.有時甚至是幾種不同油品的混合物.為了滿足工藝生產的要求，本條文中針對作為裂解原料的重油規(guī)定了幾項必要的質量指標要求、對條文的規(guī)定分別說明如下 1.碳氫比。C，H、指標。絕大多數(shù)廠所用重油的C,H指標都在7,5以下、C、H越低,產氣率越高,越適合作為制氣原料.根據(jù)上述情況，作出。C。H宜小于7、5。的規(guī)定、2,殘?zhí)恐笜耍瑲執(zhí)苛康拇笮Q定積炭量的多少，如果積炭量多就會降低催化劑的效果,并提高焦油產品中游離碳的含量,造成處理上的困難、一般說來殘?zhí)贾当容^低的重油適宜于造氣,故對殘?zhí)康纳舷拗涤兴拗?規(guī)定了.小于12 的指標要求.4，4 2 確定原料油儲存量的因素較多，總的來說要根據(jù)原料油的供應情況 運輸方式，運距以及用油的不均衡性等條件進行綜合分析后確定、煉油廠的檢修期一般為15d左右、在這一期間制氣廠的原料用油只能由自己的儲存能力來解決,儲存能力的大小既要考慮滿足生產需要 又要考慮占地與基建投資的節(jié)約.綜合以上因素，確定為，一般按15 20d的用油量計算.4 4，3。本條規(guī)定了工藝和爐型的選擇要求，重油催化裂解制氣工藝所生產的油制氣組分與煤干餾制取的城市燃氣組分較為接近 可適應目前使用的煤干餾氣灶具,且由于催化裂解制氣的產氣量較大。粗苯質量較好 所以經濟效果也是比較好的，另外。副產焦油含水較低，這對綜合利用提供了有利條件，因此用于城市燃氣的生產應采用催化裂解制氣工藝,采用催化裂解制氣工藝時.要求催化劑床溫度均勻.上下層溫度差應在。100，范圍內,不宜再大,同時要求催化劑表面盡量少積炭。以防止局部溫度升高。也不允許溫度低的蒸汽直接與催化劑接觸,以上這些要求是一般單,雙筒爐難以達到的.而三筒爐則容易滿足 4，4,4,本條規(guī)定了重油低壓間歇循環(huán)催化裂解制氣工藝主要設計參數(shù)、1，反應器的液體空間速度,反應器液體空間速度的選取對確定爐體的大小有著直接關系,催化裂解爐實際液體空間速度與工藝計算選用的液體空間速度一般相差不大。根據(jù)國內幾個廠的實際液體空間速度的數(shù)據(jù).規(guī)定催化裂解制氣的液體空間速度為0、6、0、65m3。m3,h.4,關于加熱油用量占總用油量的比例,加熱油量占總用油量的比例與爐子大小有關.也與操作管理水平有關?，F(xiàn)有廠的加熱油量占總用油量的實際比例在15，16 5、過程蒸汽量與制氣油量之比值,重油裂解主要產物為燃氣和焦油.它受到裂解溫度、液體空間速度和過程蒸汽量等較多條件和因素的綜合影響。如處理不好就會增加積炭。因此不能孤立地確定水蒸氣與油量之比值。它要受裂解溫度.液體空間速度和催化床厚度等具體條件的約束。應綜合考慮燃氣熱值和產氣率的相互關系 隨著過程蒸汽量與油量之比值的增加將會提高裂解爐的得熱，同時對煤氣的組成也有很大的影響.采用過程蒸汽的目的是促進爐內產生水煤氣反應，同時要控制油在爐內停留時間以保證正常生產，據(jù)國外資料報道,日本北港廠建的13。2萬m3,d,臺。蓄熱式裂解爐。從平衡含氫物質的計算中推算出過程蒸汽中水蒸氣分解率僅為23?？烧f明在一般情況下，過程蒸汽在爐內之作用和控制在爐內停留時間二者間的數(shù)量關系 根據(jù)日本岡崎建樹所作的 油催化裂解實驗的曲線.中可看出隨著水蒸氣和油比例的增加而氣化率直線增加,熱值直線下降,而總熱量則以緩慢的二次曲線的坡度增加.其中。H2增加最明顯。CO的增加極少.CO2幾乎不變、CH4和重烴類的組分有降低,說明了水蒸氣和碳反應生成的H2和CO都不多 主要是熱分解促進了H2的生成、所以過多的水蒸氣對爐內溫度 油的停留時間都不利.一般蒸汽與油的比值應為1,0。1、2范圍、實際多取1.1，1 2較為適宜。7,關于每噸重油催化裂解產品產率、煤氣產率要根據(jù)產品氣的熱值確定、產品氣的熱值高.煤氣產率低 相反 產品氣的熱值低，煤氣產率就高,一般煤氣低熱值按21MJ,m3時、煤氣產率約為1100。1200m3。8、我國有催化劑的專業(yè)性生產廠。其含鎳量可根據(jù)重油裂解制氣工藝要求而不同,目前使用的催化劑含鎳量為3。7.4，4,5。重油制氣爐在加熱期產生的燃燒廢氣溫度較高.對余熱應加以利用.對于1臺10萬m3.d的油制氣裝置、廢氣溫度如按550,計.每小時大約可生產2,3t蒸汽、飽和蒸汽壓力為0，4MPa，鼓風期產生的燃燒廢氣中含有的熱量大約相當于燃燒時所用加熱油熱量的80.如2臺油制氣爐設1臺廢熱鍋爐,則其產生的蒸汽可滿足過程蒸汽需要量的一半 因此這部分相當可觀的熱量應該予以回收和利用.因重油制氣爐生產過程中會散出大量的塵粒，炭粒。污染周圍環(huán)境。根據(jù)環(huán)境保護的要求應設置除塵裝置,重油制氣裝置在不同操作階段排放出不同性質的廢氣。在一加熱。二加熱和燒炭階段中,煙囪排出的是燃燒廢氣、其中除了有二氧化碳外 還夾帶著大量的煙塵炭粒。通過旋風除塵和水膜除塵設備或其他有效的除塵設備后.使含塵量小于1g、m3、再通過30m以上的煙囪排放以符合環(huán)保要求 4,4，6。重油循環(huán)催化裂解裝置生產是間歇的。生產過程中蒸汽的需要也是間歇的。而且瞬時用汽量較大.而鍋爐則是連續(xù)生產的、因此應設蒸汽蓄能器作為蒸汽的緩沖容器.4。4 7，油制氣爐的生產系間歇式制氣。為了保持產氣均衡 節(jié)約投資、管理方便.所以規(guī)定每2臺爐編為一組.合用一套煤氣冷卻系統(tǒng)和動力設備。這種布置已經在實踐中證明是經濟合理的,4。4,8、重油制氣的冷卻在開發(fā)初期一直選用煤氣直接式冷卻的方法 直接式冷卻對焦油和萘的洗滌 冷凝都是有利的.可以洗下大量焦油和萘,減少凈化系統(tǒng)的負荷及管道堵塞現(xiàn)象 考慮到污染的防治。設計中改用了間接冷卻方法、效果較好.減少了大量的污水。同時也消除了水冷卻過程中的二次污染現(xiàn)象。至于采用間冷工藝后管道堵塞問題，可以采取措施解決、如北京751廠的運行經驗,在設備上用加熱循環(huán)水噴淋、冬季進行定期的蒸汽吹掃,沒有發(fā)生因堵塞而停止運行。如上海吳淞制氣廠在1992年60萬m3。d重油制氣工程中 兼顧了直冷和間冷的優(yōu)點，采用了直冷 間冷、直冷流程 取得了很好的效果，4.4,9，本條規(guī)定了空氣鼓風機的選擇，空氣鼓風機的風壓應按空氣。燃燒廢氣通過反應器。蒸汽蓄熱器,廢熱鍋爐等設備的阻力損失和爐子出口壓力之和來確定，也就是應按加熱期系統(tǒng)的全部阻力確定，4.4,11。本條規(guī)定是根據(jù)現(xiàn)有各廠的實際情況確定的，一般規(guī)模的廠原料油系統(tǒng)除設置總的儲油罐外.均設中間油罐,原料油經中間油罐升溫至80，再經預熱器進入爐內。這樣既保證了入爐前油溫符合要求 也節(jié)省了加熱用的蒸汽量,對于規(guī)模小的輸油系統(tǒng)也有個別不設中間油罐 而直接從總儲油罐處將重油加熱到入爐要求的溫度、4,4，12、設置緩沖氣罐的主要目的是為了保證煤氣排送機安全正常運轉 起到穩(wěn)定煤氣壓力的作用.有利于整個生產系統(tǒng)的操作，緩沖氣罐的容積各廠不一 其容量相當于20min到1h產氣量的范圍,根據(jù)各地調查 從歷年生產經驗來看。該罐不是用作儲存煤氣,而是僅作緩沖用的 因此容量不應太大.一般按0 5,1，0h產氣量計算已能滿足生產要求、據(jù)沈陽.上海等廠的實際生產情況。都發(fā)現(xiàn)進入緩沖氣罐的煤氣雜質較多。有大量的油、包括輕 重油,沉積在氣罐底部,故應設集油.排油裝置.4.4,14.油制氣爐的操作人員經常都在儀表控制室內進行工作,很少在爐體部分直接操作 因此沒有必要將爐體設備安設在廠房內、采取露天設置后的主要問題是解決自控傳送介質的防凍問題,例如在嚴寒地區(qū)若采用水壓控制系統(tǒng)時、就必須同時考慮水的防凍措施，如加入防凍劑等.國內現(xiàn)有的油制氣爐一般都布置在露天.根據(jù)近年來的生產實踐均感到在廠房內的操作條件較差.尤其是夏季、廠房很熱 焦油蒸氣的氣味很大,同時還增加了不少投資。因此除有特殊要求外，爐體設備不建廠房，所以本條規(guī)定,宜露天布置。4 4、15,本條規(guī)定 控制室不應與空氣鼓風機室布置在同一建筑物內，這是由于空氣鼓風機的振動和噪聲很大。對儀表的正常運行及使用壽命都有影響、對操作人員的身體健康也有影響、有的廠空氣鼓風機室設在控制室的樓下 振動和噪聲的影響很大。上海吳淞煤氣制氣公司。北京751廠的空氣鼓風機室是單獨設置的.與控制室不在同一建筑物內。就減少了這種影響 效果較好、條文中規(guī)定了、控制室應布置在油制氣區(qū)夏季最大頻率風向的上風側.主要是防止油制氣爐生產時排出的煙塵 焦油蒸氣等影響控制室的儀表和控制裝置，4。4 16 焦油分離池經常散發(fā)焦油蒸氣.氣味很大，而且在分離池附近還進行外運焦油、掏焦油渣作業(yè)。使周圍環(huán)境很臟 故規(guī)定。應布置在油制氣區(qū)夏季最小頻率風向的上風側,以盡量減少對相鄰設置的污染和影響，4.4、17,重油制氣污水主要來自制氣生產過程中燃氣洗滌。冷卻設備中冷凝下來的污水和燃氣冷卻系統(tǒng)循環(huán)水經補充后的排放污水.每臺10萬m3 d制氣爐的污水排放量估計在30,35t.h.其水質為.pH 7。5、COD。1000，2000mg,L。BOD、200,500mg，L、油類250.600mg L、揮發(fā)酚10，65mg,L。CN.10,40mg。L，硫化物5，40mg.L，NH3.40mg，L可見重油制氣廠應設污水處理裝置.污水經處理達到國家現(xiàn)行標準,污水綜合排放標準。GB 8978的規(guī)定、4 4，18、本條規(guī)定了自動控制裝置程序控制系統(tǒng)設計的技術要求。各種程序控制系統(tǒng)具有不同的特點.各地的具體條件也互不相同,不宜于統(tǒng)一規(guī)定采用程序控制系統(tǒng)的形式。因此本條僅規(guī)定工藝對程序控制系統(tǒng)的基本技術要求,1、油制氣爐生產過程是,加熱,吹掃,制氣、吹掃、加熱,周而復始進行的 在各階段中許多閥門都要循環(huán)動作，就需要設置程序控制器自動操作運行、又因在生產過程中有時需要單獨進入某一操作階段.如升溫、燒炭等，故程序控制器還應能手動操作.2，生產操作上要求能夠根據(jù)運行條件靈活調節(jié)每一循環(huán)時間和每階段百分比分配。例如催化裂解制氣的每一循環(huán)時間可在6.8min內調節(jié).每循環(huán)中各階段時間的分配可在一定范圍內調節(jié)。3.重油制氣工藝過程在按照預定的程序自動或手動連續(xù)進行操作 為保證生產過程的安全，還需要對操作完成的正確性進行檢查,故規(guī)定了，應設置循環(huán)中各階段比例和閥門動作的指示信號。4.主要閥門如空氣閥、油閥,煤氣閥等應設置。檢查和連鎖裝置，以達到防止因閥門誤動作而造成爆炸和其他意外事故 在控制系統(tǒng)的設計上還規(guī)定了 在發(fā)生故障時應有顯示和報警信號 并能恢復到安全狀態(tài).使操作人員能及時處理故障。4,4。19。本條規(guī)定了設計自控裝置的傳動系統(tǒng)設計技術要求 1.國內現(xiàn)采用的傳動系統(tǒng)有氣壓.水壓.油壓式幾種。各有其優(yōu)缺點。在設計前應考慮所建的地區(qū)、爐子大小,廠地條件。程序控制器形式等綜合條件合理選擇，2,在傳動系統(tǒng)中設置儲能設備，既是安全上的技術措施、又是節(jié)省動能的手段 儲能設備是傳送介質管理系統(tǒng)的緩沖機構 其中儲備一部分能量以適應在啟閉大容量裝置的閥門時壓力急劇變化的需要、滿足大負荷容量,減少傳動泵功率，當傳動泵發(fā)生故障或停電時,儲能設備還可起到應急的動力能源作用、使油制氣爐處于安全狀態(tài) 3,由于重油制氣爐是間歇循環(huán)生產的,生產過程中的流量瞬時變化大 閥門換向頻繁.因此傳動系統(tǒng)中采用的控制閥 工作缸 自動閥和附件等應和這種特點相適應、使生產過程能順利進行