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

催化汽油精制

Catalytic Gasoline Refining (Gardes)
加工能力
110 万吨/年
操作弹性
60% ~ 110%
年开工时数
8400 小时
110万吨/年
设计加工能力
19.33kg标油/t
单位能耗
8,400小时
年开工时数
6
主要产物
Executive Summary · 执行摘要
01 / 定位

定位要点

催化汽油精制装置是汽油质量升级的核心装置。它把催化裂化(FCC)汽油在低温和适度压力下通过'预加氢-选择性加氢脱硫-辛烷值恢复'组合工艺脱除硫醇、二烯烃和大分子含硫化合物,同时保持汽油辛烷值,产出满足国 V/国 VI 排放标准的汽油调和组分。

SRC 规程 1.1
02 / 能耗

能耗要点

装置单位能耗 19.33 kg 标油/t。折合 809.45 MJ/t。 规程 1.2.6.6 分 SOR / EOR 两个口径:SOR 综合能耗 809.45 MJ/t 原料(19.33 kgEO/t),EOR 948.57 MJ/t 原料(22.66 kgEO/t),末期比初期高 139.…

SRC 规程 1.2.7.9
03 / 财务

财务要点

主要产品产量:重汽油 76.13 万吨/年 + 轻汽油 32.82 万吨/年(SOR/EOR 一致);关键原料:FCC 汽油 110 万吨/年。

SRC 规程 1.1 / 1.2.7
01

装置概况

Unit Profile
Key
Takeaway
催化汽油精制装置是汽油质量升级的核心装置。它把催化裂化(FCC)汽油在低温和适度压力下通过'预加氢-选择性加氢脱硫-辛烷值恢复'组合工艺脱除硫醇、二烯烃和大分子含硫化合物,同时保持汽油辛烷值,产出满足国 V/国 VI 排放标准的汽油调和组分。本装置年加工 110 万吨 FCC 汽油,是中国石油大学(北京)自主研发的 Gardes 技术的工业化应用。
Table 1-1 · 装置基础参数
参数项数值 / 说明
设计规模1100
负荷调节范围60% ~ 110%
年运行时数8400
原料催化裂化(FCC)汽油
设计/施工单位总承包:中国石油工程建设公司华东设计分公司(EPC 管理模式);设计:中国石油工程建设公司华东设计分公司;施工:中油第一建设公司
Shutdown Overhauls• 2020 年'增加原料脱水能力及部分含硫污水改向项目':新增原料油聚结器 M-101B、含硫污水集水罐 D-110、含硫污水外送泵 P-110A/B
• 2023 年小型技改项目:增加原料返回 420 罐区流程水冷器 E-107;P-102A/B/P202A/B/P203A/B/P-303 增加出口返回线;催化汽油原料返罐区线引出点前移;E-105 加副线和凝液线手阀;F-101/F-201 长明灯自力阀加副线;循环氢压缩机入口管线加排凝线;燃料气过滤器加密排;加热炉低氮燃烧器升级改造;HAZOP 意见销项(抗氧剂增加稀释油流程);稳定塔、分馏塔顶等高硫化氢部位增加在线腐蚀监控系统
主要组成• 预加氢部分(原料油过滤器 SR-101AB/102AB + 原料油聚结脱水器 M-101/M-101B + 原料脱砷罐 R-103AB + 原料油缓冲罐 D-102 + 预处理罐 R-101AB + 预加氢反应器 R-102 + 分馏塔 C-101 + 重沸炉 F-101)
• 加氢脱硫及辛烷值恢复部分(加氢脱硫进料泵 P-201AB + 加氢脱硫反应器 R-201 + 加氢脱硫反应产物加热炉 F-201 + 辛烷值恢复反应器 R-202 + 加氢反应产物分离罐 D-201 + 循环氢脱硫塔 C-201 + 稳定塔 C-202)
• 新氢分液罐 D-101 + 新氢压缩机 K-101AB + 循环氢压缩机 K-201AB + 胺液系统(MDEA 25 wt%)
• 公用工程(蒸汽、燃料气、水、净化风/非净化风、氮气)
装置类型Gardes 工艺:预加氢 + 选择性加氢脱硫 + 辛烷值恢复组合工艺(FCC 汽油加氢脱硫精制)
质量指标占地 7494 m²;产品满足国 V/国 VI 排放标准;循环氢脱硫后 H2S ≤50 ppm(v/v);原料油砷含量降到 20 ppb 以下
资料来源:《催化汽油精制操作规程》 v待补充。
02

工艺原理

Process Principle
Key
Takeaway
Gardes 技术通过预加氢 + 选择性加氢脱硫 + 辛烷值恢复三段组合工艺对 FCC 汽油进行加氢脱硫精制,在深度脱硫的同时保持较小的辛烷值损失。
详细说明
  • 预加氢反应器:在催化剂作用下使 FCC 全馏分汽油中沸点较低的硫醇与二烯烃作用生成高沸点的硫醚(硫醚化反应),同时将剩余二烯烃饱和;硫醇转化率 95~99.5%;反应温度 90~210℃(SOR→EOR)
  • 分馏塔原理:根据轻/重汽油中硫和烯烃分布规律(烯烃主要在轻汽油,硫主要在重汽油),在合适切割点(轻汽油终馏点 60~80℃,抽出量约 30~42 wt%)将全馏分汽油切割为轻、重汽油
  • 选择性加氢脱硫反应器(R-201):在催化剂作用下选择性脱除 FCC 重汽油中噻吩、甲基噻吩、苯并噻吩、甲基苯并噻吩等大分子含硫化合物(GDS-30 催化剂),最大限度减少烯烃饱和;反应顺序:加氢脱硫>烯烃加氢>>芳烃加氢
  • 辛烷值恢复反应器(R-202):采用 ZSM-5 分子筛催化剂(GDS-40),通过烯烃的芳构化(吸热)和异构化(放热)反应,生成异构烷烃和芳烃等高辛烷值组分以弥补加氢改质后汽油辛烷值损失;同时负载适量金属活性组分进行补充性脱硫反应并抑制 H2S 与烯烃生成硫醇
  • 空冷前注水:加氢过程中生成的 H2S、NH3 和 HCl 在一定温度下会生成 NH4Cl 和 NH4HS 结晶,注入除盐水溶解铵盐
  • 循环氢脱硫:MDEA 25 wt% 水溶液脱除循环氢中 H2S 至 ≤50 ppm(v/v)
资料来源:规程工艺原理章节。
03

工艺流程

Process Flow
Key
Takeaway
FCC 汽油 → 过滤 → 聚结脱水 → 脱砷 → 缓冲罐 → 混氢 → 预处理罐 → 预加氢反应器 → 分馏塔(轻/重汽油分离) → 重汽油 + 新氢 → 加氢脱硫反应器 R-201 → 加热炉 → 辛烷值恢复反应器 R-202 → 冷却分离 → 循环氢脱硫 → 稳定塔 → 重汽油与轻汽油混合送出
Table 3-1 · 主流程链 · 28 道工序
工序
01FCC 汽油
02原料油过滤器 SR-101AB(
0310μm)
04原料油聚结脱水器 M-101/M-101B(2020 年新增 M-101B)
05原料脱砷罐 R-103AB(砷≤20ppb)
06原料油过滤器 SR-102AB
07原料油缓冲罐 D-102(氢气密封)
08原料油进料泵 P-101AB
09与新氢(K-101AB 加压至 2.9 MPa(g))混合
10换热器 E-102/E-103 + 原料油进料预热器 E-104
11预处理罐 R-101AB(GDS-01 惰性保护剂)
12预加氢反应器 R-102(GDS-20 催化剂,二烯烃和硫醇脱除)
13预加氢反应产物
14分馏塔 C-101(轻汽油在第 5 块塔板抽出 + 重汽油塔底)
15重沸炉 F-101
16加氢脱硫进料泵 P-201AB + 循环氢 K-201
17第一/二加氢脱硫进料/反应产物换热器 E-201A~D
18加氢脱硫反应器 R-201(GDS-30 催化剂,两床层)
19加氢脱硫反应产物加热炉 F-201
20辛烷值恢复反应器 R-202(GDS-40 催化剂)
21E-205 稳定塔底重沸器 + 多级换热
22加氢反应产物空冷 A-201A~H(注除氧水)
23加氢反应产物分离罐 D-201
24循环氢脱硫塔 C-201(MDEA 25 wt%)
25循环氢分液罐 D-203
26循环氢压缩机 K-201AB
27稳定塔 C-202
28轻汽油与重汽油混合送出装置
资料来源:规程工艺流程章节。
侧线产品
  • 重汽油产品:69.21 wt%(约 76.13 万吨/年, SOR/EOR 一致),与轻汽油混合后作为汽油调和组分
  • 轻汽油产品:29.84 wt%(约 32.82 万吨/年, SOR/EOR 一致),来自分馏塔第 5 块塔板抽出
  • 干气(燃料气):0.25 wt%(约 0.28 万吨/年, SOR/EOR),送燃料气系统
  • 含硫气体(含损失):1.11 wt%(约 1.23 万吨/年, SOR/EOR)
  • 富胺液:11.44 wt%(约 12.58 万吨/年, SOR/EOR),送出装置再生
04

投入产出物料

Material Balance
Key
Takeaway
6 项,前三大(合计、重汽油产品、轻汽油产品)合计占 94.3%(2,319.9 万吨/年),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(按万吨/年)
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)万吨/年累计
合计1,230.450.00
重汽油产品与轻汽油混合作为汽油产品761.380.94
轻汽油产品与重汽油混合作为汽油产品328.294.27
富胺液送出装置再生125.899.39
损失(含含硫气体)12.399.89
干气燃料气系统2.8100.00
前三大项其他项累计占比 %
年运行时数8400
进料
名称原料油(FCC 汽油)
kg/h130952
万吨/年1100.0
收率(%)100.0
产品(运转初期 SOR)
名称质量分数kg/h万吨/年主要去向
重汽油产品69.2190636761.3与轻汽油混合作为汽油产品
轻汽油产品29.8439069328.2与重汽油混合作为汽油产品
干气0.253332.8燃料气系统
损失(含含硫气体)1.11145912.3
富胺液11.4414977125.8送出装置再生
合计111.851464741230.4
产品(运转末期 EOR)
名称质量分数kg/h万吨/年
重汽油产品69.2190630761.3
轻汽油产品29.8439069328.2
干气0.253332.8
损失(含含硫气体)1.11145912.3
富胺液11.4414977125.8
副产品
名称kg/h万吨/年主要去向说明
燃料气(干气)3332.8燃料气系统
含硫气体(含损失)145912.3送脱硫处理EOR 工况 1465 kg/h,年产量同为 1.23 万吨
副产品说明依据规程 1.3.2「设计满负荷副产品产量」:燃料气 333 kg/h(0.28 万吨/年)、含硫气体(含损失)1459 kg/h(1.23 万吨/年),SOR 与 EOR 两栏数值相同。另:规程 1.3.1 产品产量(重汽油 76.13 万吨/年、轻汽油 32.82 万吨/年)与上表副产品合计仅约 1.5 万吨/年,本装置副产品量极小,主要价值在于把 FCC 汽油脱硫至国 V/国 VI 标准,而非副产品回收。
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258.3
M-102 减温减压器除氧(SOR/EOR)0/1
A-201 前置注剂除氧(SOR/EOR)(6)
A-202 前置注剂除氧(SOR/EOR)(1)
脱盐水注入(7)/1
电(kW·h)
合计2895.7
6 kV 高压用电2219
380 V / 220 V 低压用电676.7
蒸汽(t/h)
低压 0.4 MPa / 150℃(SOR/EOR)0/-1
中压 1.2 MPa / 250℃(SOR/EOR)(10)
高压 3.5 MPa / 420℃(SOR/EOR)0/7.5
冷凝液回收(SOR/EOR)0/-7.5
燃料(kg/h)
燃料气 F-101(SOR/EOR)1499/999
燃料气 F-201(SOR/EOR)703.5/1057
燃料气总量(初期/末期)2202.5/2056
热值(kJ/kg)38920.5
净化风(Nm³/h)
连续用仪表风300
开工用非净化风最大值2000
氮气(Nm³/h)
连续用压缩机18
开停工单次最大用量(Nm³)9000
化学药剂(t/年)
名称说明规格用量
脱砷剂108.5 m³ 一次装入,操作周期 3 年,总寿命 3 年
保护剂 GDS-019.64 m³ 一次装入,3 年寿命惰性
保护剂 GDS-1014.5 m³ 一次装入,3 年寿命
预加氢催化剂 GDS-2060.6 m³ 一次装入,操作周期 3 年,总寿命 6 年
加氢脱硫催化剂 GDS-3040.2 m³ 一次装入,6 年寿命
辛烷值恢复催化剂 GDS-4060.3 m³ 一次装入,6 年寿命
瓷球3.04/6.08 m³ + 6.82/64.88/24.3 tΦ3/Φ6/Φ15/Φ13 mm
贫胺液 MDEA 25 wt%循环量 ≤15000 kg/h
硫化剂 DMDS14
缓蚀剂纯缓蚀剂3
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 19.33 kg 标油/t。规程 1.2.6.6 分 SOR / EOR 两个口径:SOR 综合能耗 809.45 MJ/t 原料(19.33 kgEO/t),EOR 948.57 MJ/t 原料(22.66 kgEO/t),末期比初期高 139.12 MJ/t(+17.2%)。 SOR 结构:燃料 599.91 MJ/t(占合计 74.1%)为绝对主力,来自反应进料加热炉;电 197.83 MJ/t(24.4%,2895.7 kW·h/h);循环水 7.57(0…
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
232.7
465.4
698.1
930.9
+599.91
燃料
+197.83
+7.57
循环水
+3.34
净化风
+0.79
氮气
809.44
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 809.44。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/t(初期 SOR)809.45
总能耗 kg 标油/t(初期 SOR)19.33
总能耗 MJ/t(末期 EOR)948.57
总能耗 kg 标油/t(末期 EOR)22.66
能耗构成(初期 SOR)
项目单位消耗原料单耗单位能耗(MJ/t)
燃料2202 kg/h15.414 kg/t599.91
2895.7 kW·h/h19.85 kW·h/t197.83
循环水258.3 t/h1.808 t/t7.57
净化风300 Nm3/h2.1 Nm3/t3.34
氮气18 Nm3/h0.126 Nm3/t0.79
能耗构成(末期 EOR)
项目单位消耗原料单耗单位能耗(MJ/t)
燃料2056 kg/h14.392 kg/t560.14
2895.7 kW·h/h19.85 kW·h/t197.83
循环水352.5 t/h2.468 t/t10.34
除氧水1 t/h0.007 t/t2.7
3.5MPa 蒸汽7.5 t/h0.053 t/t193.41
0.4MPa 蒸汽-1 t/h-0.008 t/t-16.81
凝结水-7.5 t/h-0.052 t/t-17.94
净化风300 Nm3/h2.1 Nm3/t3.34
氮气18 Nm3/h0.126 Nm3/t0.79
结构说明规程 1.2.6.6 分 SOR / EOR 两个口径:SOR 综合能耗 809.45 MJ/t 原料(19.33 kgEO/t),EOR 948.57 MJ/t 原料(22.66 kgEO/t),末期比初期高 139.12 MJ/t(+17.2%)。 SOR 结构:燃料 599.91 MJ/t(占合计 74.1%)为绝对主力,来自反应进料加热炉;电 197.83 MJ/t(24.4%,2895.7 kW·h/h);循环水 7.57(0.9%)、净化风 3.34(0.4%)、氮气 0.79(0.1%),即 SOR 工况下燃料 + 电合计占 98.5%,能耗几乎完全由这两项决定。 EOR 结构变化点:燃料降至 560.14 MJ/t,但新增 3.5 MPa 蒸汽 193.41 MJ/t(末期催化剂提温需要),循环水升至 10.34、新增除氧水 2.7,同时 0.4 MPa 蒸汽 -16.81 与凝结水 -17.94 为抵扣项。EOR 燃料占比降至 59.0%,蒸汽占比升至 20.4%,由「燃料单极」转为「燃料 + 蒸汽」双主力。 口径提示:规程 2.3.2 节能节水章节给出的能耗控制目标为 ≤19 kgEo/t(SOR)/ 22 kgEo/t(EOR),而设计能耗表 SOR 为 19.33、EOR 为 22.66,设计值本身已略高于控制目标,做考核对标时须注意这两套口径并不一致,不要直接拿设计值去比控制目标。
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 3 项,下游 6 项。上游断料即本装置降负荷或停工。

上游进料 · 3 项

催化裂化装置(FCC)
输送方式:管道 说明:FCC 汽油(来自催化汽油装置)
重整装置
输送方式:氢气管网 说明:新氢来源
公用工程部
输送方式:管道 说明:蒸汽、燃料气、水、风、氮气、除盐水
催化汽油精制
炼油二部

下游去向 · 6 项

罐区汽油调和
物料:重汽油 + 轻汽油混合 输送方式:管线(轻汽油与重汽油产品混合后送出装置)
燃料气系统
物料:干气 0.28 万吨/年 输送方式:管线
硫磺装置/再生系统
物料:富胺液 12.58 万吨/年 输送方式:管线,胺液再生
含硫污水系统
物料:含硫污水 输送方式:管线(2020 年新增 D-110 含硫污水集水罐)
轻污油系统
物料:罐 D-110 上层污油 输送方式:撇油线(按需排)
420 罐区
物料:原料油返罐(2023 年技改) 输送方式:管线,新增 E-107 水冷器
装置内循环
  • 新氢经 K-101AB 升压至 2.9 MPa(g),与原料油在流量比例控制下混合
  • 重汽油加氢脱硫反应器 R-201 → F-201 加热 → R-202 辛烷值恢复
  • 加氢反应产物分离罐 D-201 顶部气体经循环氢脱硫塔 C-201(MDEA 25 wt%)脱 H2S
  • 轻汽油产品(第 5 块塔板抽出)与重汽油产品混合送出装置
  • 2023 年技改:F-101/F-201 长明灯自力阀加副线,加热炉低氮燃烧器升级改造
资料来源:规程上下游关联章节。
08

行业技术特点

Industry Position
规模等级国内大型催化汽油加氢精制装置(110 万吨/年)
装置类型Gardes 技术(预加氢 + 选择性加氢脱硫 + 辛烷值恢复组合工艺)
设计单位中国石油大学(北京)研发 Gardes 技术;中国石油工程建设公司华东设计分公司(设计 + EPC 总承包);中油第一建设公司施工
关键技术
  • Gardes 组合工艺:预加氢-选择性加氢脱硫-辛烷值恢复
  • GDS-01 惰性保护剂(预处理罐 R-101AB 装填,脱固体颗粒和胶质)
  • GDS-20 预加氢催化剂(硫醇化反应 + 二烯烃加氢 + 轻硫化物向重硫化物转移)
  • GDS-30 选择性加氢脱硫催化剂(两床层,含硫化合物深度脱硫 + 最小烯烃饱和)
  • GDS-40 辛烷值恢复催化剂(ZSM-5 分子筛,烯烃芳构化+异构化+补充脱硫)
  • 循环氢脱硫(MDEA 25 wt% 水溶液,H2S ≤50 ppm(v/v))
  • 原料油聚结脱水 + 脱砷(砷≤20 ppb)
  • 原料油缓冲罐氢气密封(防止与空气接触生成聚合物和胶质)
  • 加氢反应产物空冷前注除氧水(溶解铵盐)
  • 紧急泄压系统
检修年份
  • 2020 年:增加原料脱水能力及部分含硫污水改向项目
  • 2023 年小型技改项目(详见 shutdown_overhauls)
环保合规产品满足国 V/国 VI 排放标准;循环氢脱硫后 H2S ≤50 ppm(v/v);原料油砷含量 ≤20 ppb
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
110万吨/年
SRC 规程 1.1.1
单位能耗
19.33/22.66kg 标油/吨原料(SOR/EOR)
SRC 规程 1.2.6.6 装置综合能耗
燃料气年耗
2202.5/2056kg/h(SOR/EOR)
SRC 规程 1.2.6.5 燃料用量
电合计
2895.7kW·h/h
SRC 规程 1.2.6.5 电用量
循环水(初期 SOR)
258.3t/h
SRC 规程 1.2.6.5
循环水(末期 EOR)
352.5t/h
SRC 规程 1.2.6.5
关键原料
FCC 汽油 110 万吨/年
SRC 规程 1.2.6.2 表 3.0-1
主要产品产量
重汽油 76.13 万吨/年 + 轻汽油 32.82 万吨/年(SOR/EOR 一致)
SRC 规程 1.3.1
副产品价值
干气 0.28 万吨/年 + 损失(含含硫气体)1.23 万吨/年 + 富胺液 12.58 万吨/年
SRC 规程 1.3.2
三剂年消耗
硫化剂 DMDS 14 t + 缓蚀剂 3 t(不含一次装入催化剂/瓷球/保护剂/脱砷剂)约 17 t/年
SRC 规程 1.2.6.4
新氢消耗
0.44万吨/年(化学耗氢 0.4 wt%)
SRC 规程 1.2.6.2 表 3.0-1
行业对标
国内大型催化汽油加氢精制装置(110 万吨/年);Gardes 技术(中石油大学北京自主研发);产品满足国 V/国 VI…
国内大型催化汽油加氢精制装置(110 万吨/年);Gardes 技术(中石油大学北京自主研发);产品满足国 V/国 VI 标准
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。