隨著這些年來環(huán)境污染越來越嚴重，霧霾圍城的現(xiàn)象不斷發(fā)生，我國的成品油質量也陷入輿論的漩渦之中，油品質量升級已經(jīng)到了迫在眉睫的地步，中國石油集團要求所屬的煉油企業(yè)在 2016 年底全部完成國 V 油品質量升級的工作，中國石油慶陽石化分公司柴油加氫改質裝置原裝置處理量為 120 萬t/a，由于上游裝置的原料增加，目前的產(chǎn)品質量已經(jīng)不能夠滿足國 V 柴油的標準，因此需要對原 120萬 t/a 柴油加氫改質裝置進行升級擴能改造，使裝置的產(chǎn)能能夠滿足生產(chǎn)的需求，產(chǎn)品質量達到國 V 柴油標準。

以下我們以中石油慶陽石化分公司 160 萬 t/a車用柴油質量升級改造項目為例，對油品升級改造裝置的設備平面布置進行分析。

1 設備平面的布置

本次升級改造以原120萬t/a柴油加氫改質裝置為依托，新增設備主要布置在本裝置區(qū)域內(nèi)的西側，裝置占地向西側裝置邊界線外增加 9 m，不影響裝置原有設備的操作和檢修，并且與原裝置按同開同停操作管理。在平面布置時充分考慮了相鄰裝置、設施、道路的安全防火、防暴間距，與相鄰裝置或設施zui近的建構筑物和設備的防火間距按其性質和特點滿足相應的要求。并且按照流程順序，同類設備適當集中布置在一起，而不同部分的設備也適當穿插布置，以節(jié)約占地。通過對多種布置方案的反復對比和研究，將裝置平面分為管帶區(qū)、低分構架區(qū)、原料罐區(qū)、爐反區(qū)及壓縮機區(qū)。具體設備平面布置見圖 1[1-4] 。

2 管帶區(qū)的布置

本次改造部分的管帶區(qū)完全依托原裝置的南北向主管廊，新增進出界區(qū)管線都在裝置北側進出，在原裝置北側界區(qū)操作平臺上方處再新增一層操作平臺，保證新增界區(qū)管線在進出裝置處的切斷閥能夠方便操作，同時新增界區(qū)平臺與原界區(qū)平臺還要留有一定凈空，不影響原裝置進出界區(qū)的閥門的操作。

根據(jù)慶陽石化分公司全廠檢修計劃的安排，在裝置施工之前只有為期一個月的時間進行全廠的檢修工作，下一次大檢修要在三年以后進行。因此，在本次全廠檢修期間，需要將與本次升級改造部分有關的管線在管帶區(qū)都做好預留接頭，這樣就保證了原裝置在不停工的前提下能夠與原裝置管線進行對接，完成裝置的擴能改造。

裝置原管帶區(qū)經(jīng)過幾次改造，管架上面的管位已經(jīng)非常緊張，為保證新增管道能夠放置在管架上，部分管道的管托使用 200 mm 高的加高管托，并且滿足管道之間zui小間距的要求。這樣，不僅能夠滿足新增管線的鋪設，而且還能避免新增管架的問題，節(jié)省了投資，減小施工難度。管帶區(qū)布置簡圖見圖 2。

3 低分構架區(qū)的布置

低分構架區(qū)主要布置的設備有機泵、低壓分離罐、冷卻器、換熱器、空冷器和分餾塔等[5] 。低分構架共分四層，在構架的南北兩側均設有通往地面的梯子，作為安全逃生通道。與裝置老管廊之間設置小管廊使管線能夠連接，同時在構架和管廊之間設置平臺連接，方便日常巡檢。低分構架布置簡圖見圖 3。

機泵集中布置在低分構架zui下方，并與其相關聯(lián)的設備就近布置，不僅能夠節(jié)省空間，并且方便管理和操作。低壓分離器布置在低分構架內(nèi)，位于構架的zui北側，由于老裝置的低壓分離罐是在設備上直接設置操作平臺，操作平臺的大小有限，而低壓分離器上的連通管磁翻柱液位計較多，造成低壓分離器連通管磁翻柱液位計的安裝空間狹小，通過這樣的布置，不僅能夠滿足低壓分離器連通管磁翻柱液位計安裝空間，相關閥門的操作與檢修也更加方便，還能使管線的布局更加合理。

本裝置空冷器較多，依據(jù)流程及同類型空冷器相對集中原則，布置在低分構架zui上層，以減少占地，并考慮結構設計合理，管道易于支撐，且在一側地面上留有空冷器必要的檢修場地和通道。分餾塔頂回流罐、后冷器、換熱器按照流程順序，依次布置在空冷器的下方，滿足空冷器自流的要求，減少了管道的繞行，防止結焦、堵塞的放生，方便對裝置溫度和壓力的控制，避免發(fā)生副反應。同時節(jié)約了管道工程費用，4 原料罐區(qū)的布置原料罐區(qū)布置在原裝置原料油過濾器和濾后原料油緩沖罐的西側，主要布置的設備有原料油緩沖罐、原料油過濾器和反應進料泵等設備。將新增的設備與原裝置同類設備集中布置在一起，方便業(yè)主的統(tǒng)一維護與管理。由于反應進料泵進出口壓力較高，對管道布置要求及其苛刻，因此反應進料泵與原料油緩沖罐之間的布置要留有一定的空間，滿足管道的柔性設計。原料罐區(qū)布置簡圖見圖 4。

5 爐反區(qū)的布置

爐反區(qū)布置在原裝置反應器和加熱爐的西側，主要布置的設備有加氫反應器、反應產(chǎn)物換熱器、反應進料加熱爐和分餾塔底重沸爐[6] 。反應器和加熱爐在加氫裝置中處于核心地位，并且屬于裝置中火災危險性比較高的設備，在設備平面布置過程中往往都優(yōu)先考慮[7] 。

反應進料加熱爐和分餾塔底重沸爐成組布置在裝置的西南角，在原裝置加熱爐的西側，處于裝置全年zui小頻率的下風側，避免了與裝置內(nèi)明火類可燃介質的接觸，與加氫反應器及其它工藝設備均滿足安全距離的要求，并且不占用原有裝置加熱爐的檢修空間。

加氫反應器布置在原裝置反應器的西側，不影響原有反應器的檢修和催化劑的卸料。反應器在布置中要符合工藝設計的要求，未防止溫降、壓降、結焦、堵塞、副反應等一系列問題的出現(xiàn)，與其相關的設備盡量靠近布置，同時反應器進出口管道均為不銹鋼管線，造價昂貴，在滿足管道應力計算的前提下[8] ，使反應器進出口管道的布置盡量短，能夠節(jié)約大量的投資，降低裝置的建設成本。反應器構架布置簡圖見圖 5。

6 壓縮機區(qū)的布置

新增循環(huán)氫壓縮機廠房布置于裝置西北角的敞開式氫氣壓縮機廠房的西側，與明火工藝設備、機柜間、變電所的間距均滿足相關規(guī)范要求，屋面設有屋頂風帽，以保證排除有毒、易燃、易爆氣體和余熱。新增壓縮機廠房共二層，循環(huán)氫壓縮機的基礎和附屬設備布置在廠房的下層，上層除了布置主機外[9] ，還有現(xiàn)場儀表和壓縮機冷卻需要的除鹽水水箱，廠房的平臺使用鋼格柵板，這樣可以控制可燃有毒氣體的聚集，并且方便在二層平臺上設置壓縮機配件承重的檢修區(qū)域。壓縮機廠房布置簡圖見圖 6。

7 結束語

160萬t/a車用柴油質量升級項目的一次開車成功，使慶陽石化公司汽、柴油順利邁入國Ⅴ時代，具備了全面向市場提供國Ⅴ汽柴油清潔能源的能力，對優(yōu)化產(chǎn)品結構、改善區(qū)域環(huán)境質量、滿足油品市場需求具有重要意義。同時，裝置的設備平面布置圖滿足生產(chǎn)、操作、維修及設計防火規(guī)范的要求，也為今后油品升級類項目提供借鑒和參考。

 

 

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