加氫精制裝置課件

1、加 氫 技 術(shù)7/24/20221石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論加氫工藝技術(shù)：加氫精制、加氫處理和加氫裂化加氫精制一般是指對(duì)某些不能滿足使用要求的石油產(chǎn)品通過(guò)加氫工藝進(jìn)行再加工，使之達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo)；加氫處理是指對(duì)于那些劣質(zhì)的重油或渣油利用加氫技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理，主要為了得到易于進(jìn)行其他二次加工過(guò)程的原料，同時(shí)獲得部分較高質(zhì)量的輕質(zhì)油品7/24/20222石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論加氫裂化工藝是重要的重油輕質(zhì)化加工手段。它是以重油或渣油為原料，在一定的溫度、壓力和有氫氣存在的條件下進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，獲得最大數(shù)量(轉(zhuǎn)化率可達(dá)90以上)和較高質(zhì)量的輕質(zhì)油品。7/24/20223石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論第八章 加氫精制裝

2、置 Hydrogen Refining Unit7/24/20224石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論 加氫精制工藝是各種油品在氫壓力下進(jìn)行催化改質(zhì)的一個(gè)統(tǒng)稱(chēng)。它是指在一定的溫度和壓力、有催化劑和氫氣存在的條件下，使油品中的各類(lèi)非烴化合物發(fā)生氫解反應(yīng)，進(jìn)而從油品中脫除，以達(dá)到精制油品的目的。加氫精制主要用于油品的精制，其主要目的是通過(guò)精制來(lái)改善油品的使用性能。第一節(jié) 概 述7/24/20225石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論加氫精制的優(yōu)點(diǎn)是： （1）原料的范圍廣，產(chǎn)品靈活性大。 （2）液體產(chǎn)品收率高，質(zhì)量好（安定性好、無(wú)腐蝕性）。 目前我國(guó)加氫精制技術(shù)主要用于（1）二次加工汽油和柴油的精制（2）某些原油直餾產(chǎn)品的改質(zhì)和

3、劣質(zhì)渣油的預(yù)處理 7/24/20226石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論一、加氫精制的主要化學(xué)反應(yīng) 加氫精制的作用：使原料油品中烯烴飽和，并脫除其中硫、氧、氮及金屬雜質(zhì)等有害組分。 其主要反應(yīng)包括： 1.脫硫生成硫化氫，如： RSR+2H22RH+H2S 2.脫氮，生成氨(NH3)，如：7/24/20227石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論3.脫氧，生成H2O，如：4.烯烴加氫飽和：在各類(lèi)烴中，烷烴和環(huán)烷烴很少發(fā)生反應(yīng)，而烯烴、二烯烴加氫后生成烷烴。5.加氫脫金屬： 幾乎所有的金屬有機(jī)化合物在加氫精制條件下都被加氫和分解，生成的金屬沉積在催化劑表面上，會(huì)造成催化劑的活性下降，并導(dǎo)致床層壓降升高。所以加氫精制催化劑要周期性

4、地進(jìn)行更換。7/24/20228石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論（一）反應(yīng)操作溫度 加氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，需通過(guò)限制最高反應(yīng)溫度以限制催化劑上的結(jié)焦量和防止產(chǎn)生裂化反應(yīng)。 在正常情況下為：處理直餾汽油餾分和中間餾分油為340370；處理裂化原料油和重餾油為380420；處理潤(rùn)滑油為300350。（二）反應(yīng)操作壓力 根據(jù)原料油性質(zhì)，催化劑性能和對(duì)生成油的要求不同，壓力可在很大范圍內(nèi)變動(dòng)。7/24/20229石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論二、氫氣的來(lái)源與質(zhì)量要求 氫氣來(lái)源一般有兩種：一是利用催化重整的副產(chǎn)物氫氣，二是采用制氫裝置生產(chǎn)的氫氣。加氫精制工藝耗氫量要比同樣規(guī)模的加氫裂化少。 在加氫精制裝置中有大量的氫氣進(jìn)行循環(huán)

5、使用，叫做循環(huán)氫。7/24/202210石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論 氫氣中常含有少量的雜質(zhì)氣體，如氧、氯、一氧化碳、二氧化碳以及甲烷等，它們對(duì)加氫精制反應(yīng)和催化劑是不利的，必須限制其含量。 氫的純度越高，對(duì)加氫反應(yīng)越有利；同時(shí)可減少催化劑上的積炭，延長(zhǎng)催化劑的使用期限。因此，一般要求循環(huán)氫的純度不小于65(體)，新氫的純度不小于70。7/24/202211石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論第二節(jié) 加氫精制工藝流程 加氫精制的工藝過(guò)程多種多樣，按加工原料的輕重和目的產(chǎn)品的不同，可分為汽油、煤油、柴油和潤(rùn)滑油等餾分油的加氫精制，其中包括直餾餾分和二次加工產(chǎn)物，此外，還有渣油的加氫脫硫。 加氫精制的工藝流程雖因原料不同

6、和加工目的不同而有所區(qū)別，但其化學(xué)反應(yīng)的基本原理是相同的。因此，各種石油餾分加氫精制的原理、工藝流程原則上沒(méi)有明顯的區(qū)別。7/24/202212石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論如圖所示，加氫精制的工藝流程一般包括反應(yīng)系統(tǒng)、生成油換熱、冷卻、分離系統(tǒng)和循環(huán)氫系統(tǒng)三部分。7/24/202213石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論一、反應(yīng)系統(tǒng) 原料油與新氫、循環(huán)氫混合，并與反應(yīng)產(chǎn)物換熱后，以氣液混相狀態(tài)進(jìn)入加熱爐（這種方式稱(chēng)爐前混氫），加熱至反應(yīng)溫度進(jìn)入反應(yīng)器。7/24/202214石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論反應(yīng)器內(nèi)的催化劑一般是分層填裝，以利于注冷氫來(lái)控制反應(yīng)溫度。循環(huán)氫與油料混合物通過(guò)每段催化劑床層進(jìn)行加氫反應(yīng)。為什么？7/24

7、/202215石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論二、生成油換熱、冷卻、分離系統(tǒng) 反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器的底部出來(lái)，經(jīng)過(guò)換熱、冷卻后，進(jìn)入高壓分離器。 在冷卻器前要向產(chǎn)物中注入高壓洗滌水，以溶解反應(yīng)生成的氨和部分硫化氫。7/24/202216石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論反應(yīng)產(chǎn)物在高壓分離器中進(jìn)行油氣分離，分出的氣體是循環(huán)氫，其中除了主要成分氫外，還有少量的氣態(tài)烴(不凝氣)和未溶于水的硫化氫；分出的液體產(chǎn)物是加氫生成油，其中也溶解有少量的氣態(tài)烴和硫化氫生成油經(jīng)過(guò)減壓再進(jìn)入低壓分離器進(jìn)一步分離出氣態(tài)烴等組分，產(chǎn)品去分餾系統(tǒng)分離成合格產(chǎn)品。7/24/202217石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論三、循環(huán)氫系統(tǒng) 從高壓分離器分出的循環(huán)氫，小部分

8、(約30)直接進(jìn)入反應(yīng)器作冷氫，其余大部分送去與原料油混合，在裝置中循環(huán)使用。為了保證循環(huán)氫的純度，避免硫化氫在系統(tǒng)中積累，常用硫化氫回收系統(tǒng)。一般用乙醇胺吸收除去硫化氫，富液(吸收液)再生循環(huán)使用，解吸出來(lái)的硫化氫送到制硫裝置回收硫磺，凈化后的氫氣循環(huán)使用。7/24/202218石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論循環(huán)氫脫硫部分7/24/202219石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論2. 在反應(yīng)器催化劑床層反應(yīng)，硫、氧、氮和金屬化合物等即變?yōu)橐子诔舻奈镔|(zhì)(通過(guò)加氫變?yōu)榱蚧瘹洹⑺鞍钡?，烯烴同時(shí)被飽和。3.加氫生成油經(jīng)過(guò)換熱和水冷后依次進(jìn)入高壓，低壓分離器1.換熱、爐后混氫進(jìn)入反應(yīng)器。7/24/202220石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論從低壓分離器來(lái)的加氫生成油與汽提過(guò)的加氫生成油換熱，并進(jìn)入加熱爐加熱，然后進(jìn)入汽提塔，其作用是把殘留在油中的氣體及輕餾分汽提掉。汽提塔底出來(lái)的生成油經(jīng)過(guò)換熱和水冷卻后，為加氫精制產(chǎn)品。7/24/202221石油化工過(guò)程系統(tǒng)概論本章重點(diǎn)1.加氫精制的優(yōu)點(diǎn)有哪些？2.加氫精制的作用是什么