石化廠的案例
基于規范的石化廠布局與安全防護距離分析
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 煉油技術與工程 SEI
作 者 | 趙亞萍
關鍵詞 | 規范 石化廠 布局 安全防護距離
共 2749 字 | 建議閱讀時間 12 分鐘
導 讀
布局和間距是石化工廠布置的重要內容。工廠設施布局決定了工廠的空間環境，是給定場所內設備或單元之間的相對位置關系，防護距離是設備與單元(設施)之間的最小允許距離。當廠區內存在爆炸和/或火災風險時，工廠設施的合理布局以及與危險源之間充足的防護距離，對事故災害的預防和控制起著關鍵性作用。今天就為大家系統性地分析石化工廠設施布局的主導因素和防護距離的設置要求，以期為石化工廠的合理布置提供科學依據。
分析內容
1
石化工廠設施布局
石化工廠設施布局側重于工廠總平面布置，既要考慮企業與外部環境之間的位置關系，也要考慮企業內部各單元之間的位置關系。
合理的工廠設施布局是滿足各類防護距離要求的更高層次，與防護距離相比，雖然無具體的量化要求，但在防范事故的重要性上高于單純的防護距離。例如，辦公樓、中控室、中心化驗室等人員集中場所應遠離爆炸危險源、有毒氣體泄漏源，布置在相對獨立的區域；若人員集中場所被工藝生產裝置包圍，即使滿足防護距離要求，也會存在著極大的安全隱患。
展開 大慶石化煉油廠│變壓吸附（PSA）制氮設備在煉油生產中的應用
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 大慶石化煉油廠、煉油與化工
作 者 | 宋保國
關鍵詞 | 變壓吸附 PSA 制氮
共 1532 字 | 建議閱讀時間 7 分鐘
導 讀
氮氣是無色、無味的惰性氣體，在石化生產中主要用于隔離保護、容器置換、管道吹掃等。工業生產高純氮主要采用深冷制取方法，隨著變壓吸附（PSA）制氮技術提升而被廣泛使用。變壓吸附（PSA）制氮技術以空氣為原料，以分子篩作吸附劑，運用變壓吸附原理，利用分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離，通稱PSA制氮。
大慶石化煉油廠加工能力為1000×104t/a，生產過程中所使用的氮氣全部由15km外的水汽廠提供，由2條管線DN150和DN100輸送，水汽廠采用深冷裝置制取氮氣，氮氣出界區壓力為0.8MPa，正常生產時輸送量為1900~2400Nm3/h。由于輸送距離遠，管道阻力降大，到煉油廠界區壓力僅為0.65MPa，剛好滿足煉油廠生產需要。但是當煉油廠裝置容器置換、管道吹掃、催化劑再生或裝置生產發生異常時，氮氣用量就會增加。當消耗總量達到3000Nm3/h以上時，氮氣壓力將降至0.5MPa以下，該壓力狀態下穩壓氮氣管網（高危泵等設備保護氮氣）壓力將不能滿足安全運行需要。煉油廠停工檢修期間及檢修后開工階段最大氮氣需求量7000Nm3/h，而水汽廠受化工區制約最大輸送氮氣量4000Nm3/h，用氮高峰期缺口3000Nm3/h。
變壓吸附制氮工藝流程
空氣經離心壓縮機增壓至0.7~0.8MPa，冷卻降溫，進入活性氧化鋁干燥系統除去大部分水分，作為變壓吸附制氮的原料氣。
展開 鎮海煉化│煉化企業儀表預防性檢修策略，都是知識點！
在石化企業，該作業的頻率受工況影響較大，也與操作習慣有關——有時操作工習慣于依賴儀表工的檢查結果以做出正確判斷。檢查調整作業的主要內容是變送器回零檢查、打沖洗油及排放等，這種作業對裝置的安全運行并不構成大的威脅，但排名第二的引壓管或伴熱管的管線補焊堵漏則應引起重視，引壓管泄漏會導致煉油廠廣泛存在的H2S介質的泄漏，嚴重時會導致人員傷亡；而伴熱管泄漏本身雖然沒有大的危險性，但由于補焊需要動火，對運行著的裝置會帶來嚴重的運行安全風險。
調節閥的運行效果，直接影響到裝置運行的平穩。由圖1可以看出，調節閥的故障占總儀表故障率的約1/5，而調節閥附件的故障又在其中占了大部分比例，有文獻指出煉油廠加氫裂化裝置的調節閥附件故障占了該裝置調節閥總故障的33．6%。若統計數據擴大到石化廠的全部裝置，特別是包含油品儲運裝置的氣缸閘閥時，這個數據就遠不止如此了，從圖3可以發現，回訊故障能占到調節閥總故障量的45%。由于多數回訊并不參與聯鎖，回訊故障對裝置的平穩運行威脅并不大。閥體組件故障是構成調節閥故障的第二大因素，在大檢修時，各個煉化企業都會把調節閥檢修列入重點關注對象，但通過檢修來降低調節閥故障率的手段并不多，原因是對于既有閥門，除非對閥門本體進行改進或者改變工藝，否則很難保證閥門不再在下個周期再次出現問題。從歷年來中石化各企業通報的事故分析，閥門本體問題造成跳車的次數也鮮有發生。需要引起注意的是閥門附件問題，定位器和電磁閥故障占了調節閥故障總數的25%，定位器故障往往會造成裝置波動甚至跳車；而電磁閥則是近幾年來中石化各企業裝置發生誤跳車的主要因素，電磁閥故障會直接關閉或打開聯鎖閥，從而導致誤跳車，有時電磁閥也會導致聯鎖拒動，從而帶來更大危害。定位器和電磁閥的故障除了自身的問題外，在實踐中還發現，它們的故障還與接線盒進水、儀表空氣不干凈等因素有關。
展開 經濟向好拉動石油需求增長
石腦油方面，由于中國實施國Ⅵ汽油規格、多家主要大型石化一體化裝置投用以及國際海事組織船用燃料標準2020年實施，石腦油需求方面中國將發揮重要作用。首先，石腦油是生產烯烴和芳烴石化廠的原料。其次，2019年實施的國Ⅵ清潔燃料規格將對汽油標準中4種（苯、芳烴、烯烴和硫）主要性能要求進一步加強。其中，國Ⅵ汽油標準中烯烴含量將從2017年的24%降至2019年的18%，因而調和汽油中將需要更多辛烷值和重整加工。沈維克表示，由于對高辛烷值和無烯烴混合組分需求的增加，未來石腦油重整工藝將變得越來越重要，進一步增加對石腦油的需求。
同時，國際海事組織已宣布，到2020年1月1日，海洋航行的船用燃料硫含量從目前的3.5%降至不超過0.5%，以降低溫室氣體排放。由于低硫含量的催化裂化原料將用于高價格的低硫船用燃料調和組分，預計區域性石腦油需求將進一步增加。
展開 
案例分享|管道與設備振動噪聲測試、診斷
02
石化廠管道振動驗證
第二個項目是懿朵科技與某石化公司簽訂的現場管道振動測試項目。
本項目的目的是重新驗證服役多年的壓縮機管道系統，了解經過多年的使用和修改后，其性能指標是否足以、適合設計以負載繼續運行。
該工作根據EI Guideline進行，測得的振級將與限值做比較。便攜式測量設備測得頻率響應函數，使用該函數可確定振動的原因，并且在現場提出有效控制對策。
如果識別出共振現象，則需要對結構進行調整以改變模態。根據模態和結構設計方法，可能有必要借助有限元數值仿真計算對解決方案進行驗證。
用測量結果校準有限元模型（FEM），確保與現場的實際安裝情況相符。在有限元軟件中將對結構進行調整并驗證控制措施的有效性。
展開 煉油廠干氣資源綜合利用的流程優化
對于淺冷油吸收技術，C2回收率>93%，如齊魯石化催化干氣回收裝置乙烯回收率為93.19%、齊魯焦化干氣回收裝置C2回收率為93.12%、福建聯合石化煉油廠干氣回收裝置C2回收率為93.75%、燕山石化煉油廠飽和干氣回收裝置C2回收率達95.47%。該技術采用塔內吸收—解吸過程，C2回收率不受運行周期影響，且回收率容易通過增加或減少吸收劑循環量來進行調整。
04
應用現狀
近幾年新建及擴建的大型煉化一體化企業，基本采用淺冷油吸收技術來處理煉油廠干氣，如中科煉化、浙江石化、山東京博、中化泉州、廣東石化等?？梢?，隨著煉油規模加大，淺冷油吸收技術在處理煉廠干氣，回收輕烴資源具有較大優勢。
展開 大慶石化│催化重整裝置工控參數調節實現效益提升
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 大慶石化煉油廠 煉油與化工
作 者 | 李 莜
關鍵詞 | 催化重整 節能 增加效益
共 1832 字 | 建議閱讀時間 8 分鐘
導讀
由于疫情影響，市場對石油化工產品的需求量大幅下降，導致一些化工原料的價格產生較大波動。其中石油苯（以下簡稱苯）的價格下跌幅度較大，已低于生產苯的原料價格。催化重整裝置苯抽提單元如果繼續生產苯，勢必影響企業的經濟效益。今天以大慶石化煉油廠催化重整裝置為例，通過合理調整部分單元的工藝控制參數來實現抽提單元停運，停產苯，增產合格的高辛烷值汽油。
裝置簡介
大慶石化催化重整裝置以常減壓裝置的初頂、常頂石腦油和來自加氫裂化裝置的加氫裂化重石腦油為原料，主要產品有高辛烷值汽油、苯，副產品有氫氣、戊烷油、瓦斯氣。裝置設計操作時間為8000h/a，重整部分處理量為30×104t/a，抽提部分處理量為8×104t/a。
展開 碳捕集、利用與封存(CCUS)價值鏈研究
發電廠、水泥廠、煉油廠、石化廠和鋼鐵廠等大型點污染源排放大量CO2。在捕集、凈化和壓縮后，CO2通過管道被傳送至工業生產商，后者將其作為原材料投入工藝流程。大部分CO2的直接利用都是臨時性的，因為在該產品被消耗時，CO2被釋放(如飲料、干冰、合成燃料和大多數化學品)。這些小型分散性碳排放無法以經濟的方式回收，會被重新釋放到大氣中。因此，這些使用CO2的合成產品的碳平衡至多只是循環性的。僅有少數用途的CO2會被永久消除，例如聚碳酸酯和混凝土養護。
大多數碳化物中的焓含量遠高于CO2含量，因此需要大量以氫氣形式存在的可再生能源，才能將CO2轉化為可銷售產品?？稍偕茉吹目捎眯栽礁撸苊馓寂欧呕駽O2轉化的可能性就越高，最終CO2封存量就越低。CO2的地質封存仍有其必要性，根據國際能源署設定的可持續發展情景要求，到2050年及以后，每年至少需要5.6Gt的碳封存容量。
圖1 CO2價值鏈及碳排放前的封存期 圖源/MAN Energy Solutions
2.捕集和凈化
大多數大型點污染源排放低濃度CO2煙氣。如下述全球碳捕集與封存研究院2021年的研究所示，隨著CO2濃度的降低，能耗以及設備大小均會增加。盡管CO2分離技術在各類化學工藝中應用了數十年，但低濃度煙氣凈化仍然是一項成本高、無利可圖的投資，即使主要研究在努力減少投資成本與能耗。
捕集和凈化是CO2價值鏈中成本最高的一步。全球碳捕集與封存研究院的研究表明，若以使用壽命30年計算，每吉焦煤炭成本為2.1美元，每吉焦天然氣則是4.2美元，這意味著上述15%到20%碳捕集成本來自能源本身。能源至關重要，其價格在2022年初上漲了三倍，從根本上改變了碳捕集和封存的經濟效益。
一些大規模工業流程是碳捕集的理想場景，因為煙氣CO2濃度高且凈化成本低。盡管捕捉成本更低，仍鮮有這樣的碳源被開發利用。
展開 碳捕集：現狀展望
Dwight Cole：碳捕集是石化行業中的一個已知過程，因此它并不是新的。然而，新的是它在捕集天然氣燃燒廢氣中的CO2排放方面的用途，以及在其他行業（如波特蘭（Portland）水泥）中的用途。
目前采用的技術是胺洗滌（下圖），該技術用于數十家發電廠和工業工廠。它可以在現有能源上進行改造，也可以作為新化石燃料發電廠的一部分。三菱（Mitsubishi）、殼牌（Shell）、林德/巴斯夫（Linde/BASF）和福陸（Fluor）都是這項技術的幾家供應商。
● 簡化的胺洗滌器工藝流程，代表當前可用的碳捕集技術
John Lagomarsino：胺洗滌需要大量冷卻處理過的廢氣以吸收CO2，然后再加熱胺以釋放捕集的CO2并再生胺溶液。這種冷卻和再加熱過程需要來大量能源，從而降低了整體效率。
此外，CO2捕集系統的泵、鼓風機和CO2壓縮機消耗大量電力。因此，能源的總體效率顯著降低，因為產生的大量能量用于碳捕集，從而提高了運營成本。
_
是否有胺洗滌的替代方案？
John Lagomarsino：是的。替代技術已從開發階段進入商業化階段。一項特別有前途的技術是Allam循環（也稱為Allam Fetvedt循環，以其發明者Rodney Allam的名字命名的），它利用超臨界CO2循環并以氧氣為燃料。
Allam循環使用天然氣作為原料，產生純CO2（用于銷售或封存）；它發電效率與傳統的聯合循環發電廠（不提供碳捕集）相當。另外兩大優勢是水的使用量較低，其他污染物如氮氧化物（NOx）的排放量低至零。Allam循環系統將取代傳統的化石燃料發電廠。
_
CO2運輸和最終用途的技術現狀如何？
展開 遼陽石化PPT│管式加熱爐基礎知識培訓
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 遼陽石化
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展開 壓力容器接管許用載載和 WRC及有限元局部應力計算方法
壓力容器接管許用載載和 WRC及有限元局部應力計算方法
通過管道互連的壓力容器系統廣泛應用于石化和加工廠。 如果設計不準確，容器外殼或封頭部可能會發生彎曲變形或泄漏。
在本文中，我們將詳細介紹了確定允許的設備接管許用載荷如何幫助工程師設計更好的管道應力合規性。
工程師在現代管道系統中面臨的常見設計問題
在建設這些系統的過程中，設計人員經常面臨兩個常見問題：
1. 在訂購壓力容器初期時，壓力容器設計工程師并不知道施加在容器上的外部機械載荷（例如持續載荷和熱載荷）。 唯一已知的載荷可能是容器承受的內部壓力。
2. 負責確定管道布局和支撐布置以及計算管道系統對容器施加設備管口的機械反作用力的管道工程師并不知道容器上的允許載荷，這可能會影響設計者優化管道布局和支撐的能力，管道工程師就得盡量減少管道對設備載荷的管道布置。 如果這些載荷超過限制，設備接管-容器相交處可能會承受過大的應力，或者設備接管-管道法蘭連接可能會發生過載。
因此，評估最大允許設備接管許用載荷可以幫助解決兩件事：
1. 為容器設計者提供設備管口許用載荷，以便他們可以在設計管道系統之前，順利設計完成連接到接管的容器外殼或頭部。
2. 為管道設計者提供終止于容器管口的管道設計限制管口載荷指南，以避免容器殼體或封頭的過大局部應力。
為什么確定最大允許設備接管許用載荷很困難
在知道確切的管道布局和支架布置之前計算壓力容器的設備接管載荷可能會導致設計問題。 壓力容器設計工程師不能僅從數學或理論意義上來處理這個問題。
事實上，同等地包含所有載荷的純理論或數學處理可提供在實踐中通常不必要的結果。
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