01
装置概况
Unit Profile
Key
Takeaway
Takeaway
渣油加氢脱硫装置(RDS)是炼油厂加工重质渣油的关键装置。它把常减压来的减压渣油和减压重蜡油(混合比例约 80:20)在高温高压下与氢气反应,脱除硫、氮、金属、残碳等杂质,为下游催化裂化装置提供合格原料,同时副产部分柴油、石脑油和含硫燃料气。本装置年加工 300 万吨渣油,是全厂重油轻质化的'咽喉'。
| 参数项 | 数值 / 说明 |
|---|---|
| 设计规模 | 3000 |
| 负荷调节范围 | 50% ~ 110% |
| 年运行时数 | 8000 |
| 原料 | 减压渣油 + 减压重蜡油(混合比例 80:20),来自常减压装置及渣油原料罐区 |
| 投产时间 | 2013-05-09 投产 |
| 建设历程 | 2013-05-09 竣工投产 |
| 设计/施工单位 | 美国 CLG 公司提供工艺包 + 洛阳石化工程公司基础设计与详细设计 + 中油一建施工 |
| Shutdown Overhauls | • 2015-01 技术改造(新增回炼油及催化柴油进料,渣油进料比例调整为80%) • 大检修:蜡油进料管线增加两台换热器(蜡油进料温度灵活调节) |
| 主要组成 | • 反应部分(两个系列,单开单停设计) • 分馏部分(汽提塔 C-3001 + 分馏塔 C-3002 + 柴油汽提塔 C-3003) • 公用工程部分 • 高压膜分离氢提浓设施(ME-4001) • 新氢压缩机 K-4001A/B/C(三开一备,三级压缩) • 循环氢压缩机 K-2001(背压蒸汽透平驱动) • 反应器 10 台、塔器 7 台、加热炉 3 台、容器 44 台、换热器 42 台、空冷 21 片、压缩机 6 台、泵 34 台 |
| 装置类型 | 上流式+固定床渣油加氢脱硫 |
| 质量指标 | 操作周期 8000 h;柴油产品硫含量 ≤500 ppm;加氢常渣产品硫含量 ≤0.3 w%、残碳 ≤5.2 w%、Ni+V ≤15 ppmwt |
资料来源:《渣油加氢脱硫操作规程》CH/WJ202.003-2023 v5.1。
02
工艺原理
Process Principle
Key
Takeaway
Takeaway
在高温高压和氢气环境下,通过催化剂把渣油中各种含硫、含氮、含金属化合物氢解成烃类并脱除杂质,同时伴随烯烃加氢饱和、芳烃饱和及部分加氢裂化反应。
| 详细说明 |
|
资料来源:规程工艺原理章节。
03
工艺流程
Process Flow
Key
Takeaway
Takeaway
原料油 → 过滤 → 加氢进料 → 混氢 → 反应进料加热炉 → 5 台反应器(1 台上流式 + 4 台固定床) → 反应流出物换热 → 热高分 → 热低分 → 分馏(汽提塔 + 分馏塔 + 柴油汽提塔) → 加氢常渣/柴油/石脑油
| 序 | 工序 |
|---|---|
| 01 | 原料油(减压渣油+减压重蜡油) |
| 02 | 滤前缓冲罐 V-1001 |
| 03 | 原料油增压泵 P1001 |
| 04 | 换热网络(精渣/原料换热器 E-1008、中段回流油/原料换热器 E-1001、常渣/原料油换热器 E-1002/1003AB) |
| 05 | 原料油过滤器 S-1001( |
| 06 | 25μm) |
| 07 | 滤后缓冲罐 V-1002 |
| 08 | 加氢进料泵 P1002 |
| 09 | 与混合氢混合 |
| 10 | E-1004 反应进料/反应流出物换热 |
| 11 | 反应进料加热炉 F-1001 |
| 12 | 上流式加氢反应器 R-1001 |
| 13 | R-1002 |
| 14 | R-1003 |
| 15 | R-1004 |
| 16 | R-1005 |
| 17 | E-1005/1004 换热 |
| 18 | 热高压分离器 V-1003 |
| 19 | 热低压分离器 V-1004 |
| 20 | 冷低压分离器 V-2007 |
| 21 | 汽提塔 C-3001 |
| 22 | 分馏塔 C-3002 |
| 23 | 柴油汽提塔 C-3003 |
| 24 | 加氢常渣(送催化)/柴油/石脑油 |
资料来源:规程工艺流程章节。
| 侧线产品 |
|
04
投入产出物料
Material Balance
Key
Takeaway
Takeaway
共 10 项,前三大(加氢常渣、富溶剂(MDEA)、含硫污水)合计占 93.2%(4,063.3 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
加氢常渣送催化裂化装置2,677.361.41
富溶剂(MDEA)送硫磺回收装置再生1,030.785.05
含硫污水酸性水处理装置355.393.20
柴油送柴油加氢装置或柴油罐区227.998.43
石脑油送乙烯原料罐区35.199.23
富氢气体加氢裂化脱硫后去 PSA1199.49
含硫干气加氢裂化脱硫后并入燃料气管网10.699.73
膜分离尾气送 PSA 或燃料气管网6.599.88
粗石脑油装置内调合4.199.97
损失1.2100.00
前三大项其他项累计占比 %
| 年运行时数 | 8000 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 进料 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 产品(运转初期 SOR) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 产品(运转末期 EOR) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 副产品 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 副产品说明 | 说明:规程 1.3.2 标题写「副产品产量」,但其下所附为表 1-5「物料平衡运转末期(EOR)」,并未给出独立的副产品清单。故此处按规程 1.1.1「生产部分柴油,并副产少量石脑油和燃料气」的表述,结合各股物料去向,把石脑油、粗石脑油、含硫干气、富氢气体、膜分离尾气五项单列为副产品,SOR / EOR 双值均取自规程表 1-4 / 表 1-5 原值。 未列入的两项:含硫污水(11.86/12.65%)送酸性水处理装置、富溶剂 MDEA(34.41/34.35%)送硫磺回收装置再生,二者分别为污水与循环溶剂,不作副产品。 主产品:加氢常渣 89.37%(2677.3 kt/a,SOR)/ 84.61%(2534.5 kt/a,EOR)送催化裂化,柴油 7.61%(227.9 kt/a)/ 10.55%(316.1 kt/a)。本装置的定位就是为催化裂化提供合格原料,加氢常渣的收率与质量(硫 ≤0.3w%、残碳 ≤5.2w%、Ni+V ≤15 ppm)才是核心考核指标。 |
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) |
| ||||||||||||||||||||||||||||
| 电(kW·h) |
| ||||||||||||||||||||||||||||
| 蒸汽(t/h) |
| ||||||||||||||||||||||||||||
| 燃料气(Nm³/h) |
| ||||||||||||||||||||||||||||
| 净化风(Nm³/h) |
| ||||||||||||||||||||||||||||
| 非净化风(Nm³/h) |
| ||||||||||||||||||||||||||||
| 氮气(Nm³/h) |
| ||||||||||||||||||||||||||||
| 仪表风(Nm³/min) |
| ||||||||||||||||||||||||||||
| 工厂风(Nm³/min) |
| ||||||||||||||||||||||||||||
| 化学药剂(t/年) |
|
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
Takeaway
装置单位能耗 25 kg 标油/t。规程 1.2.7 表 1-2:综合能耗 736.82 MJ/t 原料(25.0 kgEO/t);规程 1.1.1 装置概况另写「设计能耗为:737.99 MJ/t 原料油」。两值相差 1.17 MJ/t,属规程内部小差异,并列备查。 结构呈「高压蒸汽买进、中低压蒸汽卖出」的特征,这是本装置最重要的财务属性: 正项合计 1657.41 MJ/t——4.0 MPa 蒸汽 827.88(19.78 kgEO/t,占正项 49.9%,84.15…
Exhibit 6-1 · 单耗构成瀑布图(kg标油/t)
单位:kg标油/t │ 从左至右逐项累加 │ 绿色为回收抵扣项 │ 末列为净合计
0
10.9
21.8
32.6
43.5
燃料气
氮气
电
4.0MP…
1.2MP…
0.4MP…
净化风
非净化风
循环水
凝结水
除氧水
除盐水
净合计
读图:各项自左向右累加(单位 kg标油/t),绿色为回收抵扣项,最终落在净合计 17.61。柱子越高代表该项对总量的贡献越大。
| 计算标准 | GB/T 50441-2007《石油化工设计能耗计算标准》 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 总能耗 MJ/t | 736.82 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 总能耗 kg 标油/t | 25.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 设计目标 | 737.99 MJ/t 原料油 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 能耗构成 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 结构说明 | 规程 1.2.7 表 1-2:综合能耗 736.82 MJ/t 原料(25.0 kgEO/t);规程 1.1.1 装置概况另写「设计能耗为:737.99 MJ/t 原料油」。两值相差 1.17 MJ/t,属规程内部小差异,并列备查。 结构呈「高压蒸汽买进、中低压蒸汽卖出」的特征,这是本装置最重要的财务属性: 正项合计 1657.41 MJ/t——4.0 MPa 蒸汽 827.88(19.78 kgEO/t,占正项 49.9%,84.151 t/h)为最大单项;电 442.07(10.56 kgEO/t,占 26.7%,15200.98 kW·h/h)为第二大项,主要是 6 台压缩机;燃料气 311.13(7.43,18.8%,3380 Nm3/h);除氧水 50.92(1.22);循环水 18.75(0.45)、氮气 3.54(0.08)、净化风 1.77(0.04)、非净化风 0.94(0.02)、除盐水 0.41(0.01)。 负项合计 -920.19 MJ/t——1.2 MPa 蒸汽 -550.64(-13.15 kgEO/t,-64.8 t/h)、0.4 MPa 蒸汽 -365.27(-8.73,-49.504 t/h)、凝结水 -4.28(-0.10)。 净效果:4.0 MPa 蒸汽买进 827.88,中低压蒸汽净输出 915.91,蒸汽整体为净输出约 88 MJ/t。原因是渣油加氢反应强放热、热高分流程充分回收反应热自产蒸汽。因此做成本分析时若只盯 4.0 MPa 蒸汽 19.78 kgEO/t 会严重高估,必须按蒸汽净值看。 敏感性:真正的成本大头是电(442.07 MJ/t,占正项 26.7%)与燃料气(311.13,18.8%),这两项合计占正项 45.5%;蒸汽项受全厂蒸汽管网平衡影响大,本装置既是 4.0 MPa 蒸汽的买方,又是 1.2/0.4 MPa 蒸汽的卖方。 |
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
Takeaway
上游 3 项,下游 7 项。上游断料即本装置降负荷或停工。
上游进料 · 3 项
常减压蒸馏装置
输送方式:管道 说明:减压渣油 + 减压重蜡油(80:20 混合)
渣油原料罐区
输送方式:管道 说明:减压渣油 + 减压重蜡混合油
回炼油及催化柴油
输送方式:管线 说明:2015 年技改后新增
渣油加氢脱硫
炼油二部
下游去向 · 7 项
催化裂化装置
物料:加氢常渣 267.73 万吨/年(SOR) 输送方式:管线(热供料 150℃)
柴油加氢装置/柴油罐区
物料:柴油 22.79 万吨/年(SOR) 输送方式:管线
乙烯原料罐区
物料:石脑油 3.51 万吨/年(SOR) 输送方式:管线
加氢裂化装置(脱硫)
物料:含硫干气 + 富氢气体 输送方式:管线
PSA 装置
物料:提浓氢气 / 膜分离尾气 输送方式:管线
硫磺回收装置
物料:富胺液(MDEA)103.07 万吨/年 输送方式:管线,溶剂再生
酸性水处理装置
物料:含硫污水 35.53 万吨/年 输送方式:管线
| 装置内循环 |
|
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 | 国内大型渣油加氢脱硫装置(300 万吨级) |
| 装置类型 | 燃料型重油加工 |
| 设计单位 | 美国 CLG 公司工艺包 + 洛阳石化工程公司(基础设计与详细设计) |
| 关键技术 |
|
| 检修年份 |
|
| 环保合规 | 操作周期 8000 h;柴油产品硫含量 ≤500 ppm;加氢常渣产品硫含量 ≤0.3 w%、残碳 ≤5.2 w%、Ni+V ≤15 ppmwt |
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
单位能耗
25.0kg 标油/吨原料
SRC 规程 1.2.7.2 表 1-2 合计
燃料气年耗
3380Nm3/h(9.026 Nm3/t 原料)
SRC 规程 1.2.7.2
电合计
15200.98kW·h/h(40.594 kW·h/t 原料)
SRC 规程 1.2.7.2
4 MPa 蒸汽
84.151t/h(0.225 t/t 原料)
SRC 规程 1.2.7.2
关键原料
减压渣油+减压重蜡油 299.57 万吨/年(80:20 混合)
SRC 规程 1.3.1 表 1-4
主要产品产量
加氢常渣 267.73 万吨/年(SOR)+ 柴油 22.79 万吨/年(SOR)+ 石脑油 3.51 万吨/年(SOR…
加氢常渣 267.73 万吨/年(SOR)+ 柴油 22.79 万吨/年(SOR)+ 石脑油 3.51 万吨/年(SOR)
SRC 规程 1.3.1
副产品价值
含硫干气 1.06 万吨/年(SOR)+ 富氢气体 1.10 万吨/年(SOR)+ 膜分离尾气 0.65 万吨/年(SO…
含硫干气 1.06 万吨/年(SOR)+ 富氢气体 1.10 万吨/年(SOR)+ 膜分离尾气 0.65 万吨/年(SOR)
SRC 规程 1.3.1
三剂年消耗
缓蚀剂 15 t + 阻垢剂 90 t + 磷酸三钠 3 t约 108 t/年(不含一次装入的 DMDS 及中和清洗液)
SRC 规程 1.2.7 表 1-3
循环水
1676.09t/h(4.476 t/t 原料)
SRC 规程 1.2.7.2
氢气消耗
40.18万吨/年(耗氢 1.34 wt% on feed, SOR)
SRC 规程 1.3.1 表 1-4(氢气 4.01 万吨/年 + 化学耗氢 + 富氢气体循环)
行业对标
国内大型渣油加氢脱硫装置(300 万吨级);CLG 上流式+固定床工艺;操作周期 8000 h
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。