1、 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-1 5 石脑油加氢装置安全预评价 5.1 装置概况 根 据 全 厂 加 工 总 流 程 的 安 排 ， 需 建 设 一 套 250 10 4 t/a 石 脑 油 加 氢 装 置 （ 目 前 实 际 处 理 量 为 157.50 10 4 t/a）。 本 装 置 加 工 的 原 料 为 轻 烃 回 收 装 置 生 产 的 脱 丁 烷 汽 油 、 催 化 中 汽 油 和 加 氢 裂化装置生产的石脑油（加氢裂化装置生产的石脑油不进石脑油加氢装置的反 应 部 分 ） 。 5.1.1 装置 名称 石 脑 油 加 氢 装 置 。 5.1.2 装置 规模 及
2、设 计能 力 装 置 规 模 ： 考 虑 到 将 来 广 西 石 化 加 工 国 外 高 硫 原 油 的 可 能 性 ， 本 装 置 的 设 计 规 模 为 250 10 4 t/a 。 装 置 组 成 ： 由 反 应 和 分 馏 部 分 组 成 。 5.1.3 原料 及产 品 5.1.3.1 原 料 及 产 品 1）原料来源 石 脑 油 加 氢 装 置 的 原 料 来 源 及 组 成 见表 5.1-1 。 表5.1-1 原 料 来 源 组 成 表 序号 物料名 称 比例，% 10 4 t/a 备注 1 脱丁烷 汽油 39.57 84.00 2 催化中 汽油 34.55 73.35 3 加氢裂
3、 化汽 油 25.88 54.95 不进反 应部 分 合计 100.00 212.30 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-2 2）原料性质 石 脑 油 加 氢 装 置 的 原 料 性 质 见 表 5.1-2 。 表 5.1-2 石 脑 油 加 氢 （NHT ） 部 分 原 料 性 质 表 项目 数值 密度, kg/m 3710 馏程 ASTM D86, C IBP (0%) 40 10% 60 50% 102 90% 160 EP (100%) 170 烯烃 LV% 12 S, wt-ppm 800 N, wt-ppm 15 注：表 中 原 料 的 性 质 不 包 括 加 氢 裂
4、 化 石 脑 油 的 性 质 。 由 装 置 外 来 的 新 氢 组 成 见 表 5.1-3 。 表5.1-3 新氢组成表 组分名称 mol % H 290% C 13.0% C 23.0% C 32.4% C 41.2% C 50.3% C6 +0.4% 合 计 100% 3 ） 装 置 物 料 平 衡 装 置 物 料 平 衡 见 表 5.1-4 。 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-3 表 5.1-4 装 置 物 料 平 衡 表 序号 物料名 称 数值 备注 w% kg/h 10 4 t/a 一 原料 1 脱丁烷 汽油 39.57 100000 84.00 2 催化中 汽油
5、34.55 87321 73.35 3 加氢裂 化汽 油 25.88 65417 54.95 直接进 分馏 4 氢气 0.2 500 0.42 合 计 100.20 253238 212.72 二 产品 1 含硫燃 料气 0.51 1298 1.09 2 含硫液 化气 1.41 3571 3.00 3 轻石脑 油 4.78 12071 10.14 4 精制石 脑油 93.50 236298 198.49 合 计 100.20 253238 212.72 5.1.3.2 原 料 来 源 及 产 品 去 向 1）产品品种及走向 产 品 品 种 及 去 向 见 表 5.1-5 。 表5.1-5 产
6、品 品 种 及 去 向 序号 产品品 种 产量（10 4 t/a ） 产品去 向 1 含硫燃 料气 1.08 至轻烃 回收 装置 2 含硫液 化气 3.00 至轻烃 回收 装置 3 轻石脑 油 10.14 汽油调 和组 分 4 精制石 脑油 198.49 重整装 置进 料 2）产品性质 精 制 石 脑 油 产 品 预 期 产 品 性 质 见 表 5.1-6 ，5.1-7 。 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-4 表5.1-6 精 制 石 脑 油 杂 质 含 量 指 标 项目 指标 硫 ppm 0.5 氮 ppm 0.5 氟化物 ppm 0.5 氯化物 ppm 0.5 溴指数 10
7、 总氧含 量 ppm 2 铜 ppb 6 砷 ppb 1 铅 ppb 10 硅 ppm 0.1 表5.1-7 精 制 石 脑 油 主 要 性 质 密度（20 ），kg/m 3731 ASTMD-86 馏程， 初馏点 10 30 50 70 90 终馏点 78 95 112 125 141 154 170 5.1.4 主要 工程 内容 可研报告中 石脑油加氢装置采用先加氢后分馏流程，原料油预处理部分流 程采用先汽提后分馏流程，催化剂采用目前世界上先进、成熟、可靠的加氢催 化 剂 。 5.2 工 艺 流 程 、 设备 5.2.1 工艺 流程 5.2.1.1 工 艺 流 程 概 述 由装置外来的混合
8、石脑油进入原料缓冲罐后，经泵升压并与经加氢压缩机 增压的预加氢循环氢混合，再与加氢反应产物换热并经进料加热炉升温后进入 加 氢 反 应 器 和 脱 氯 反 应 器 ， 在 反 应 器 中 脱 出 原 料 中 的 S 、N 、Cl 和 其 中 的 杂 质 。 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-5 加 氢 反 应 产 物 与 进 料 换 热 并 经 冷 却 到 40 后 进 行 汽 液 分 离 器 ， 汽 液 分 离 器 顶 部 的氢气与来自装置外补充氢气混合循环回加氢压缩机入口。汽液分离器底部的 加氢反应生成油与汽提塔底油换热后进入进入汽提塔，汽提塔顶物流冷却后脱 除溶解在油中的水
9、，塔顶油经泵升压后一部分 作 为汽提塔定回流，另一部分含 硫液化石油气 出 装置全厂统一处理。汽提塔底由重沸炉供热，加热炉的燃料为 燃料气，汽提塔底油与石脑油分馏塔进料换热后进入石脑油分馏塔，顶轻石脑 油冷却后一部分作为塔顶回流，另一部分送出装置。石脑油分馏塔底油与进料 换 热 后 送 至 重 整 反 应 部 分 ， 石 脑 油 分 馏 塔 底 由 重 沸 炉 供 热 。 为 了 保 证 连 续 重 整 装 置 进 料 的 馏 程 合 格 ， 加 氢 裂 化 装 置 生 产 的 石 脑 油 与 汽 提 塔 底 液 混 合 后 进 石 脑 油 分 馏 塔 。 5.2.2 工艺 设备 5.2.2.
10、1 工 艺 设 备 概 述 1) 反应器 本装置反应部分设有加氢精制反应器和脱氯反应器各一台，采用热壁板焊 结 构 。 根 据 Nelson 曲 线 ， 在 目 前 的 操 作 条 件 下 ， 选 用 15CrMoR+0Cr18Ni10Ti 钢 可 满 足 抗 氢 腐 蚀 要 求 ， 为 防 止 高 温 H 2 S+ H 2 腐 蚀 ， 反 应 器 内 壁 堆 焊 309L+347L 。 反应器内部设有入口扩散器、顶部分配盘和出口收集器，内部构件材质全部采 用 0Cr18Ni10Ti 。 反 应 器 规 格 ： 5 4 0 0 9 0 0 0 。 2) 反应进料加热炉 本 装 置 反 应 进
11、料 加 热 炉 采 用 单 排 双 面 辐 射 横 管 立 式 炉 ； 炉管采用 TP321H ， 可满足抗氢腐蚀的要求 ， 同时解决了由于原料中硫腐蚀及其腐蚀产物在装置开 停 工 期 间 对 奥 氏 体 不 锈 钢 的 晶 间 腐 蚀 ； 本 可 研 采 用 2 1 9 1 4 炉 管 ， 辐 射 排 管 形 式为 2 排 、 每 排 1 管 程 。 对流管采用翅片管以强化传热，提高对流传热系数。为提高加热炉效率， 在对流顶设置了空气预热器 。 燃烧器为专烧气型燃烧器，辐射衬里为耐火纤维 结 构 ， 对 流 衬 里 为 轻 质 浇 注 料 结 构 。 反 应 进 料 加 热 炉 设 计 热
12、效 率 为 88% 。 3) 塔底重沸炉 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-6 本 装 置 设 有 两 台 重 沸 炉 ， 分 别 为 汽 提 塔 底 重 沸 炉 和 石 脑 油 分 馏 塔 底 重 沸 炉 。 可 研 报 告 中 塔 底 重 沸 炉 的 方 案 暂 采 用 圆 筒 炉 的 设 计 方 案 。 4) 压缩机 石脑油加氢压缩机选用对称平衡型往复式压缩机，一级压缩，设两缸，驱 动 电 机 采 用 增 安 型 无 刷 励 磁 同 步 电 机 或 隔 爆 电 机 。 该 机 组 要 求 按 API615-1995 设计、制造和配置，机组配套的所有电气仪表均要求符合区域防爆
13、等级要求。 凡 有 高 温 H 2 S+ H 2 腐 蚀 的 部 位 ， 材 料 的 腐 蚀 率 按 照 柯 珀 （Couper ） 曲 线 进 行 估 算 ， 采 用 内 壁 堆 焊 309L+347L 等 相 应 的 防 腐 措 施 ； 在 常 温 湿 硫 化 氢 应 力 腐 蚀 和 氢 致 开 裂 环 境 下 工 作 的 设 备 ， 其 主 体 材 质 采 用 16MnR （R-HIC）或 16Mn （R-HIC ） 纯 净 钢 。 5) 塔 由 于 装 置 规 模 较 大 ， 考 虑 采 用 高 效 塔 盘 。 石 脑 油 加 氢 装 置 设 备 数 量 见 表 5.2-1 。 表 5
14、.2-1 主 要 设 备 数 量 汇 总 表 项 目 数量 反应器 2台 容器 7台 换热器 10台 压缩机 2台 泵 10台 加热炉 3台 5.2.2.2 重 要 工 艺 设 备 石 脑 油 加 氢 装 置 主 要 设 备 如 下 表 格 所 示 。 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-7 1 反应 器 序 号 设 备 名 称 规 格 介质 名称 操 作 条 件 数量 重 量(t) 材 质 备注 温 度 压力 MPa(G) 单重 总重 1 加氢 反应器 54 00 9000( 切) 氢气， 油气 370 4.0 1 85 15CrMoR+0Cr18Ni10Ti ， 其中0Cr18
15、Ni10Ti内件3t 热处理 2 脱氯反 应器 54 00 9000 ( 切) 氢气， 油气 370 4.0 1 85 15CrMoR+0Cr18Ni10Ti ， 其中0Cr18Ni10Ti内件3t 热处理 小 计 2 170 *为设 计条 件 2 塔类 序 号 设 备 名 称 规 格 介质名 称 操 作 条 件 数量 重 量(t) 材 质 备 注 温度 压力MPa(G) 单重 总重 1 汽提塔 34 00/ 4800/ 54 00 349 0 0( 切) 40层双 流浮 阀塔 盘，H=600 汽油 229 1.10 1 230 上部20R+0Cr13 下部20R 热处理 2 石脑油 分馏塔
16、36 00/ 4800 3 3300( 切) 40层双 流浮 阀 塔 盘，H=600 汽油 169 0.40 1 153 16MnR 小 计 2 383 *为设 计条 件 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-8 3 容器 类 序 号 设 备 名 称 规 格 介质 名称 操 作 条 件 数量 重 量(t) 材 质 备 注 温度 压力MPa(G) 单重 总重 1 原料缓 冲罐 50 00 1200 0( 切) 卧式， 带分 水包 石脑油 40 0.3 1 44 20R 2 加氢气 液 分离器 40 00 1000 0( 切) 卧式， 带分 水包 氢气， 汽油 40 4.0 1 58 1
17、6MnR (R-HIC) 热处理 3 加氢循 环压 缩机 入口分 液罐 20 00 4000( 切)立式 含氢气 体 40 3.3 1 11 20R 热处理 4 汽提塔 回流 罐 32 00 8000( 切) 卧式， 带分 水包 C 5 - 馏分 40 1.00 1 20 20R 热处理 5 石脑油 分馏 塔 回流罐 36 00 8000( 切) 卧式， 带分 水包 轻石脑 油 40 0.30 1 15 16MnR 6 注缓蚀 剂罐 10 00 2000( 切) 立式 缓蚀剂 常温 常压 1 1.5 0Cr18Ni9 7 加氢注 水罐 14 00 2000( 切) 立式 凝结水 常温 常压 1
18、 2 0Cr18Ni9 小 计 7 151.5 *为设 计条 件 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-9 4 冷换 类 序 号 设备名 称 规格 介质名 称 操作条 件 数 量 重量（t ） 材质 备注 温度 压力MPa （G ） 单重 总重 1 加氢进 料 预热器 BJS1800-4.0-1160-6/19-4 管程 氢气， 汽油 42/93 4.9/4.87 1 50 10 16MnR 壳程 油气 106/97 0.35/0.33 2 加氢进 料 换热器 22 00 9000( 切) A=1400m 2 ，双 壳程 管程 氢气， 油气 320/125 4.50/4.40 4 5
19、6 224 0Cr18Ni9 15CrMoR 壳程 氢气， 汽油 87/280 4.90/4.65 3 汽提塔 进 料/ 塔底 换 热器 BIU1200-2.5/2.5-400-6/25-2I 管程 精制石 脑 油 229/156 1.10 /0.90 2 16 32 16MnR+10 热处理 壳程 石脑油 120/155 1.55/1.45 4 石脑油 分 馏塔底 换 热器 BIU1300-2.5/2.5-465-6/25-2I 管程 精制石 脑 油 169/95 0.40/0.35 2 20 40 16MnR+10 壳程 石脑油 51/120 1.65/1.55 5 开停工 冷却器 BES
20、1200-2.5-610-6/25-2I 管程 循环水 30/40 0.40/0.35 1 22 16MnR+10 管内涂 TH901 壳程 精制石 脑 油 50/40 0.35/0.33 小 计 10 368 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-10 5 空冷 类 序 号 设 备 名 称 规 格 介质 名称 操 作 条 件 数量 重 量(t) 材 质 备 注 温度 压力MPa(G) 单重 总重 1 加氢产 物空 冷器 GP12 3-6-255-6.4S-23.4/DR-Iib 氢气， 汽油 125/50 3.6 8片 13 104 C.S 风机：ZFJ42B4-Vs30 8 2.
21、31 18.48 电机：YA225M-6W ，30kW 8 构架：GJP12 6K-42/2F 4 32.4 百页窗SC12 3 8 0.9 7.2 2 汽提塔 顶空 冷器 GP12 3-6-255-1.6S-23.4/DR- b C 5 - 馏分 129 1.10 4片 13 52 C.S 风机：ZFJ42B4-Vs30 4 2.31 9.24 电机：YA225M-6W ，30kW 4 构架：JP12 6K-42/2F 2 7.7 15.4 百页窗SC12 3 4 0.9 3.6 3 石脑油 分馏 塔顶 空冷器 GP123 -6-255-2.5S-23.4/DR- b 轻石脑 油 97 0.
22、33 6片 13 78 碳钢 风机：ZFJ42B4-Vs30 6 2.31 13.86 电机：YA225M-6W ，30kW 6 构架：JP12 6K-42/2F 3 7.7 23.1 百页窗SC12 3 6 0.9 7.2 4 石脑油 分馏 塔底 空 冷器 GP12 3-5-344-1.6S-23.4/DR-Ib 氢气， 汽油 95 0.38 2片 17 34 风机：ZFJ42B4-Vs30 2 2.31 4.62 电机：YA225M-6W ，30kW 2 构架：JP12 6K-42/2F 1 7.7 百页窗SC12 3 2 0.9 1.8 小 计 20片 412.6 5 石脑油 加氢 精制
23、 装置安 全预评 价 5-11 6 机泵 表 序号 机泵名 称 机泵类 型 介质名 称 压力MPa （G ） 入口/出口 温度 流量 m 3 /h 扬程 m 数量 轴功率 kW 电机功 率 kW 1 预加氢 进料 泵 DT150-330/4 （A ） = 320 石脑油 0.30/5.20 40 167 710 2 475.8 560 2 汽提塔 重沸炉 泵 ZE 300-630B 汽油 1.10/1.73 193 948 141 2 261.1 315 3 汽提塔 回流 泵 ZA 100-315B 轻烃 1.00/1.50 40 219 124 2 52.6 75 4 石脑油 分馏 塔重 沸
24、炉泵 ZE 400-630A 汽油 0.40/1.24 181 1450 141 2 432.6 500 5 石脑油 分馏 塔 回 流泵 ZA 100-315B 轻烃 0.30/1.10 40 210 126 2 63.2 75 小 计 10 7 压缩 机类 序号 名称 规格 数量 介质名 称 流量 Nm 3 /h 操作温 度 操作压 力MPa（G ） 轴功率 kW 电机功 率 kW 入口 出口 入口 出口 1 循环氢 压缩 机 往复式 2 氢气 75000 40 85 3.3 4.8 1500 小 计 2 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-12 8 加热 炉 序号 设 备 名
25、称 规 格 介质 名称 操 作 条 件 数量 材 质 温度 压力MPa(G) 1 反应进 料炉 正常：5MW ，Q=180t/h 最 大：12.4 MW 氢气+油气 280/370 4.8 1 P11 2 汽提塔 重沸 炉 正常 ： 12MW ， Q=346t/h 最 大： 15 MW 汽油 229 1.55 1 20 3 石脑油 分馏 塔 重沸炉 正常： 15MW ， Q=401t/h 最 大： 18MW 汽油 169 0.80 1 20 小 计 3 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-13 5.3 预 评 价 单 元 划分 及 安 全 预 评 价方 法 选用 5.3.1 评价
26、单元 划分 为满足评价需求，在分析工艺过程危险、有害因素的基础上，结合装置的 工艺特点，按生产工艺功能、生产设施设备相对空间位置、危险有害因素类别 及事故类型划分预评价单元，原则上各评价单元相对独立，并具有较为明显的 工 艺 特 征 界 限 。 5.3.2 预评 价方 法选用 1 ） 根 据 装 置 的 生 产 工 艺 、 操 作 条 件 、 处 理 物 料 ， 结 合 本 报 告 对 装 置 进 行 的 “ 主 要 危 险 、 有 害 因 素 辨 识 与 分 析 ” ， 预 评 价 将 对 该 装 置 生 产 系 统 进 行 危 险 度 评 价 ， 初 步 评 定 装 置 各 生 产 单 元
27、 固 有 的 危 险 程 度 和 装 置 总 体 危 险 度 ； 2 ） 采 用 “ 美 国 道 化 学 公 司 （DOW ） 火 灾 、 爆 炸 危 险 指 数 评 价 法 （ 第 7 版） ” 对加氢单元、分馏单元危险性较大的设备进行定量评价，以进一步量化这些高 危 险 单 元 的 危 险 等 级 ； 3 ） 对 机 泵 区 、 换 热 器 、 辅 助 设 施 单 元 采 用 预 先 危 险 性 分 析 法 进 行 评 价 ， 发 现系统的潜在危险因素，确定系统的危险性等级，提出相应的防范措施，防止 这 些 危 险 因 素 成 为 事 故 ， 避 免 考 虑 不 周 所 造 成 的 损 失
28、 。 4) 对 加 热 炉 采 用 事 故 树 分 析 方 法 进 行 分 析 ， 找 出 基 本 事 件 及 其 对 顶 上 事 件 影 响 的 程 度 ， 为 采 取 安 全 措 施 、 预 防 事 故 提 供 科 学 的 依 据 。 5.4 主 要 危 险 、 有害 因 素 分 析 5.4.1 主要 危险 因素 分析 5.4.1.1 总 图 及 与 周 边 设 施 关 系 分 析 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-14 5.4.1.2 物 料 危 险 性 分 析 依据危险化学品安全管理条例对本装置中构成危害的各种危险物料， 如原料油、氢气，产品精制石脑油、副产品燃料气 等
29、易燃、有毒和腐蚀物品进 行 危 险 化 学 品 识 别 。 1）危险物质 列入危险化学品名录及剧毒化学品目录的危险物质 2）主要危险物料的分布 3）物料的危险特性 本 装 置 主 要 生 产 物 料 的 火 灾 、 爆 炸 危 险 特 性 石 脑 油 氢气 燃 料 气 含 硫 气 体 含 油 污 水 4）物料危险性分析 易燃易爆 性 易 流 动 性 易 挥 发 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-15 易 带 静 电 腐 蚀 性 5.4.1.3 工 艺 过 程 危 险 因 素 分 析 1）反应部分 2 ） 分馏部分 3）催化剂的选用部分的危险性分析 5.4.1.4 设 备 危 险
30、因 素 分 析 1 ） 反应器 2）高压分离器 3 ） 压缩机 4 ） 高压换热器 5）加热炉 6）其它设备危险性分析 容器 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-16 冷换设备 塔类设备 泵设备 装置变电所 5.4.1.5 火 灾 危 险 性 分 类 通过以上分析，归纳出该装置各生产工艺单元的主要危险因素及其单元火 灾 危 险 性 分 类 。 5.4.3 危险 、 有 害因 素分 析 5.4.3.1 毒 性 危 害 因 素 5.4.3.2 噪声 与 振 动 危 害 因 素 5.4.3.3 工艺过程中的高温 危害 5.4.3.4 装置腐蚀危害因素 分析 5 石脑油 加氢 精制 装置安
31、 全预评 价 5-17 5.4.3.5 其它危险、危害因 素分析 5.4.4 主要 危险 场所 5.4.5 典型 事故 案例 5.4.5.1 典 型 事 故 案 例 5.4.5.2 典 型 事 故 案 例 小 结 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-18 5.5 危 险 性 定 性 定量 评 价 5.5.1 危险 度评 价 5.5.2 道化 学 火 灾、 爆炸 指数 评价 5.5.3 预先 危险 性评 价（PHA ） 结合危险度分析评价结果，根据预先危险性分析方法要求，对换热器、泵 房 、 管 廊 、 罐 区 、 变 电 室 等 进 行 PHA 分析。 5.5.4 事故 树（FTA
32、）评价 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-19 5.6 重 大 危 险 源 辨识 与 评 价 5.6.1 重大 危险 源辨 识 5.6.1.1 辨 识 依 据 5.6.1.2 辨 识 结 果 5.6.2 重大 事故 应急 预案 5.6.2.1 应 急 预 案 类 型 5.6.2.2 应 急 预 案 纲 要 5.7 安 全 对 策 措 施及 建 议 5.7.1 安 全 方 面 的对 策 措 施 5.7.2 职 业 卫 生 方面 的 对 策 措 施 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-20 5.7.3 安 全 管 理 方面 的 对 策 措 施 5.8 评价结论 附图 工 艺 流 程 见 附 图 5.1 。 5 石脑油 加氢 精制 装置安 全预评 价 5-21 附图 5.1 石 脑 油 加 氢 工艺流程图
