180万吨/年蜡油加氢裂化装置 一、工艺流程选择 1、反应部分流程选择 A.反应部分采用单段双剂串联全循环的加氢裂化工艺。 B.反应部分流程选择：本装置采用部分炉前混氢的方案，即部分混合氢和原料油混合进入高压换热器后进入反应进料加热炉，另一部分混合氢和反应产物换热后与加热炉出口的混氢油一起进入反应器。 C.本装置采用热高分流程，低分气送至渣油加氢脱硫后进PSA部分，回收此部分溶解氢。同时采用热高分油液力透平回收能量。因本装置处理的原料油流含量很高，氮含量较高，故设循环氢脱硫设施。 2、分馏部分流程选择 A.本项目分馏部分采用脱硫化氢塔-吸收稳定-常压塔出航煤和柴油的流程，分馏塔进料加热炉，优化分流部分换热流程。采用的流程比传统的流程具有燃料消耗低、投资省、能耗低等特点。 B.液化气的回收流程选用石脑油吸收，此法是借鉴催化裂化装置中吸收稳定的经验，吸收方法正确可靠，回收率搞。具有投资少、能耗低、回收率可达95%以上等特点。 3、催化剂的硫化、钝化和再生 A、本项目催化剂硫化拟采用干法硫化 B、催化剂的钝化方案采用低氮油注氨的钝化方案 C、催化剂的再生采用器外再生。 二、工艺流程简介 1、反应部分
原料油从原料预处理装置和渣油加氢裂化装置进入混合器混合后进入原料缓冲罐（D-101），经升压泵（P-101）升压后，再经过过滤（SR-101），进入滤后原料油缓冲罐（D-102）。原料油经反应进料泵（P-102）升压后与部分混合氢混合，混氢原料油与反应产物换热（E-101），然后进入反应进料加热炉（F-101）加热，加热炉出口混氢原料和另一部分经换热后的混合氢混合，达到反应温度后进入加氢精制反应器（R-101），然后进入加氢裂化反应器（R-102），在催化剂的作用下，进行加氢反应。催化剂床层间设有控制反应温度的急冷氢。反应产物先与部分混合氢换热后再与混氢原料油换热后，进入热高压分离器（D-103）。 装置外来的补充氢由新氢压缩机（K-101）升压后与循环氢混合。混合氢先与热高分气进行换热，一部分和原料油混合，另一部分直接和反应产物换热后直接送至加氢精制反应器入口。 从热高压分离器出的液体（热高分油）经液力透平（HT-101）降压回收能量，或经调节阀降压，减压后进入热低压分离器进一步在低压将其溶解的气体闪蒸出来。气体（热高分气）与冷低分油和混合氢换热，最后由热高分气空冷器（A-101）冷却至55℃左右进入冷高压分离器，进行气、油、水三相分离。为防止热高分气中NH3和H2S在低温下生成铵盐结晶析出，赌赛空冷器，在反应产物进入空冷器前注入除盐水。 从冷高压分离器分理出的气体（循环氢），经循环氢脱硫后进入循环氢压缩机分液罐（D-108），有循环氢压缩机（K-102）升压后，返回反应部分同补充氢混合。自循环氢脱硫塔底出来的富胺液闪蒸罐闪蒸。从冷高压分离器分离出来的液体（冷高分油）减压后进入冷低压分离器，继续进行气、液、水三相分离。冷高分底部的含硫污水减压后进入酸性水脱气罐（D-109）进行气液分离，含硫污水送出装置至污水汽提装置处理。从冷低压分离器分离出的气体（低分气）至渣油加氢装置低压脱硫部分：液体(冷低分油）经与热高分气换热后进入脱硫化氢塔。从热低压分离器分离出的气体（热低分气）经过水冷冷却后至冷低压分离器，液体（热低分油）直接进入脱硫化氢塔。 2、分馏和吸收稳定部分
加氢裂化工艺流程概述 全装置工艺流程按反应系统（含轻烃吸收、低分气脱硫）、分馏系统、机组系统（含PSA系统）进行描述。 1.1反应系统流程 减压蜡油由工厂罐区送入装置经原料升压泵（P1027/A、B）后，和从二丙烷罐区直接送下来的轻脱沥青油混合，在给定的流量和混合比例下原料油缓冲罐V1002液面串级控制下，经原料油脱水罐（V1001）脱水后，与分馏部分来的循环油混合，通过原料油过滤器（FI1001）除去原料中大于25微米的颗粒，进入原料油缓冲罐（V1002），V1002由燃料气保护,使原料油不接触空气。 自原料油缓冲罐(V1002)出来的原料油经加氢进料泵 (P1001A,B)升压后，在流量控制下与混合氢混合，依次经热高分气/混合进料换热器（E1002）、反应流出物/混合进料换热器(E1001A,B)、反应进料加热炉（F1001）加热至反应所需温度后进入加氢精制反应器（R1001），R1001设三个催化剂床层，床层间设急冷氢注入设施。R1001反应流出物进入加氢裂化反应器（R1002）进行加氢裂化反应，两个反应器之间设急冷氢注入点，R1002设四个催化剂床层，床层间设急冷氢注入设施。R1001反应流出物设有精制油取样装置，用于精制油氮含量监控取样。 由反应器R1002出来的反应流出物经反应流出物/混合
进料换热器(E1001)的管程，与混合原料油换热，以尽量回收热量。在原料油一侧设有调节换热器管程出口温度的旁路控制，紧急情况下可快速的降低反应器的入口温度。换热后反应流出物温度降至250℃，进入热高压分离器（V1003）。热高分气体经热高分气/混合进料换热器（E1002）换热后，再经热高分气空冷器（A1001）冷至49℃进入冷高压分离器（V1004）。为了防止热高分气在冷却过程中析出铵盐堵塞管路和设备，通过注水泵（P1002A,B）将脱盐水注入A1001上游管线，也可根据生产情况，在热高分顶和热低分气冷却器（E1003）前进行间歇注水。冷却后的热高分气在V1004中进行油、气、水三相分离。自V1004底部出来的油相在V1004液位控制下进入冷低压分离器（V1006）。自V1003底部出来的热高分油在V1003液位控制下进入热低压分离器（V1005）。热低分气气相与冷高分油混合后，经热低分气冷却器（E1003）冷却到40℃进入冷低压分离器（V1006）。自V1005底部出来的热低分油进入分馏部分的脱丁烷塔第29层塔盘。自V1006底部出来的冷低分油分成两路，一路作为轻烃吸收塔（T1011）的吸收油，吸收完轻烃的富吸收油品由T-1011的塔底泵P-1016再打回进冷低分油的进脱丁烷塔线。依次经冷低分油/柴油换热器（E1004）、冷低分油/减一线换热器（E1005A,B）、冷低分油/减二线换热器（E1014）和冷低分油/减底油换热器（E1015），分别与柴油、减一线油、减二
加氢裂化工艺技术特点和开发现状 作者：段冲 来源：《科学导报·学术》2020年第43期 摘; 要：随着中国经济的发展，民航和陆地等交通也发展十分的迅速，中国对于石油的需求越来越大。加氢裂化工艺是提炼石油的重要步骤。加氢裂化工艺是一种以原料油为原材料，在高温，高压以及催化剂的条件下进行一系列的化学反应，进行加氢脱硫和裂解的一种转化过程。加氢裂化工艺是重质原料油进行轻质化以及清洁化的主要技术。本文主要对加氢裂化工艺的技术特点和开发现状做简要阐述。 关键词：加氢裂化工艺;技术特点;开发现状 加氢裂化是对重质馏分油深度加工的主要工艺，他不仅是生产轻质油的重要手段，同时也是化工企业的关键技术，其他工艺是不可替代的。加氢裂化这项技术可以解决我国大多数原油馏分少，质量差以及生产效率低的问题。加氢裂化技术已成为现代生产油品的主要手段。 一、加氢裂化工艺技术特点 1.1重质原油加工成轻质原油 加氢裂化工艺技术是在高温高压的作用下将重质原油加工成轻质原油。加氢裂化工艺技术在提炼过程中有很高的转化率，产品的回收率极高。由于加氢裂化工艺技术在制作工艺的要求上极其严格，而且成本很高，需要有极其先进的加工器械和技术，因此加氢裂化工艺技术并没有得到很大范围的推广应用。加氢裂化工艺技术也有很好的发展前景，在国际上都是一个需要重大攻破的工艺技术问题。 1.2加氢裂化工艺技术的环保性 加氢裂化工艺可以生产出许多清洁燃料和优质化工原料。加氢裂化工艺技术可以加工劣质原料油，可以提高产轻质油品的转化率。可以极大的满足清洁汽油，柴油，润滑油等基础油料的环保要求。将氢裂化工艺技术在满足提供能量的同时也具有很高的环保功能。这正是现代工业体系对加工技术的要求和标准。加氢裂化工艺技术可以对原料中的硫氮化合物进行转化，以达到回收的目的，极大的解决了环境污染问题。 1.3效率与灵活性 加氢裂化原料是种化学有机混合物，而加工反应的实质就是进行一系列化学变化。加氢裂化工艺技术轻产品中异构烷烃的含量高于热力学平衡含量。通过加氢裂化工艺技术和催化剂的
仅供参考[整理] 安全管理文书 加氢裂化装置说明、危险因素及防范措施 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共18 页
加氢裂化装置说明、危险因素及防范措施 一、装置简介 (一)装置的发展及类型 1．加氢装置的发展 加氢是指石油馏分在氢气及催化剂作用下发生化学反应的加工过程，加氢过程可分为加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、加氢异构化等，下面重点介绍加氢裂化加工过程。 加氢技术最早起源于20世纪20年代德国的煤和煤焦油加氢技术，第二次世界大战以后，随着对轻质油数量及质量的要求增加和提高，重质馏分油的加氢裂化技术得到了迅速发展。 1959年美国谢夫隆公司开发出了Isocrosking加氢裂化技术，其后不久环球油品公司开发出了Lomax加氢裂化技术，联合油公司开发出了Uicraking加氢裂化技术。加氢裂化技术在世界范围内得到了迅速发展。 早在20世纪50年代，我国就已经对加氢技术进行了研究和开发，早期主要进行页岩油的加氢技术开发，60年代以后，随着大庆、胜利油田的相继发现，石油馏分油的加氢技术得到了迅速发展，1966年我国建成了第一套4000kt／a的加氢裂化装置。 进入20世纪90年代以后，国内开发的中压加氢裂化及中压加氢改质技术也得到了应用和发展。 2．装置的主要类型 加氢装置按加工目的可分为：加氢精制、加氢裂化、渣油加氢处理等类型，这里主要介绍加氢裂化装置。 加氢裂化按操作压力可分为：高压加氢裂化和中压加氢裂化，高压 第 2 页共 18 页
加氢裂化分离器的操作压力一般为16MPa左右，中压加氢裂化分离器的操作压力一般为9．OMPa左右。 加氢裂化按工艺流程可分为：一段加氢裂化流程、二段加氢裂化流程、串联加氢裂化流程。 一段加氢裂化流程是指只有一个加氢反应器，原料的加氢精制和加氢裂化在一个反应器内进行。该流程的特点是：工艺流程简单，但对原料的适应性及产品的分布有一定限制。 二段加氢裂化流程是指有两个加氢反应器，第一个加氢反应器装加氢精制催化剂，第二个加氢反应器装加氢裂化催化剂，两段加氢形成两个独立的加氢体系，该流程的特点是：对原料的适应性强，操作灵活性较大，产品分布可调节性较大，但是，该工艺的流程复杂，投资及操作费用较高。 串联加氢裂化流程也是分为加氢精制和加氢裂化两个反应器，但两个反应器串联连接，为一套加氢系统。串联加氢裂化流程既具有二段加氢裂化流程比较灵活的特点，又具有一段加氢裂化流程比较简单的特点，该流程具有明显优势，如今新建的加氢裂化装置多为此种流程，本节所述的流程即为此种流程。 二、重点部位及设备 (一)重点部位 1．加热炉及反应器区 加氢装置的加热炉及反应器区布置有加氢反应加热炉、分馏部分加热炉、加氢反应加热器、高压换热器等设备，其中大部分设备为高压设备，介质温度比较高，而且加热炉又有明火，因此，该区域潜在的危险性比较大，主要危险为火灾、爆炸是安全上重点防范的区域。 第 3 页共 18 页
加氢裂化工艺简述 摘要：加氢裂化是重油的深度加工的重要技术之一，是一种使油品变轻的加氢工艺，其加工原料范围广，并且通常可以直接生产优质的液化气，汽油，柴油，喷气燃料等清洁燃料和轻石脑油等优质的化工原料。 关键词：加氢；重油；裂化；石脑油 Abstract: Hydrocracking is an important technology for deep processing of heavy oil is a lighter oil hydrogenation process to make a wide range of its processing of raw materials, and typically can produce high quality gas, gasoline, diesel, jet fuels and other clean fuels and light naphtha quality chemical raw materials. Keywords: hydrogenation; heavy oil; cracking; naphtha 1概论 加氢裂化是重油深度加工的重要技术之一，即在催化剂存在的条件下，在高温及较高的氢分压下，使C—C键断裂的反应，可以使大分子的烃类转化为小分子的烃类，使油品变轻的一种加氢工艺。它加工原料范围广，包括直馏石脑油，粗柴油，减压蜡油以及其他二次加工得到的原料如焦化柴油，焦化蜡油和脱沥青油等，通常可以直接生产优质的液化气，汽油，柴油，喷气燃料等清洁燃料和轻石脑油等优质的化工原料。 为了便于统计，美国油气杂志将转化率大于50%的加氢过程称为“加氢裂化”。在实际应用中，人们习惯将通过加氢反应使原料油中10%到50%的分子变小的那些加氢工艺称为缓和加氢裂化。通常所说的“常规（高压）加氢裂化”是指反应压力在10 Mpa以上的加氢裂化工艺；“中压加氢裂化”是指在10 Mpa以下的加氢裂化工艺。 加氢裂化反应中除了裂化是吸热反应，其他反应大多是放热反应，总的热效应是强放热反应。 2加氢裂化原料油 加氢裂化过程可以加工的原料油相当广泛。由于现代石油化工工业的发展对化纤，依稀原料以及轻质油品的需求，加氢裂化技术得到迅速发展，轻至石脑油，重至常压馏分油，减压馏分油，脱沥青油，减压渣油均可作为加氢裂化原料，二次加工产品如催化裂化循环油，和焦化瓦斯油也可以作为加氢裂化原料，目前国内装置加氢裂化使用量最多的是减压馏分油。 根据生产资料反馈以及实验，原料油的密度越大，越难加氢裂化，密度高一般需提高反应温度。原料油中烷烃较难裂解，而环烷基的原料难裂解需提高苛刻度。原料油的干点高，原料油的氮含量将随之增加，原料油的平均沸点越高和分
加氢装置 拼音:jiaqingliehuazhuangzhi 英文名称：hydrocracker 说明:加氢裂化的工业装置有多种类型。按反应器中催化剂的态不同分为固定床和沸腾床加氢裂化工艺，目前前者是主流。按反应器的作用又分为一段法和两段法。两段法包括两级反应器，第一级作为加氢精制段，除掉原料油中的氮、硫化物。第二级是加氢裂化反应段。一段法的反应器只有一个或数个并联使用。一段法固定床加氢裂化装置的工艺流程是原料油、循环油及氢气混合后经加热导入反应器。反应器内装有粒状催化剂，在 9.8-14.7兆帕（100-150公斤/厘米2）压力，氢油比约为1500:1，400℃左右条件下进行反应。反应产物经高压和低压分离器，把液体产品与气体分开，然后液体产品在分馏塔蒸馏获得产品石油馏分。一段法裂化深度较低，一般以减压蜡油为原料，生产中间馏分油为主。二段法裂化深度较深，一般以生产汽油为主。 加氢是指石油馏分在氢气及催化剂作用下发生化学反应的加工过程，加氢过程可分为加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、加氢异构化等，下面重点介绍加氢裂化加工过程。 装置简介 (一)装置的发展 加氢技术最早起源于20世纪20年代德国的煤和煤焦油加氢技术，第二次世界大战以后，随着对轻质油数量及质量的要求增加和提高，重质馏分油的加氢裂化技术得到了迅速发展。 1959年美国谢夫隆公司开发出了Isocrosking加氢裂化技术，其后不久环球油品公司开发出了Lomax加氢裂化技术，联合油公司开发出了Uicraking加氢裂化技术。加氢裂化技术在世界范围内得到了迅速发展。 早在20世纪50年代，我国就已经对加氢技术进行了研究和开发，早期主要进行页岩油的加氢技术开发，60年代以后，随着大庆、胜利油田的相继发现，石油馏分油的加氢技术得到了迅速发展，1966年我国建成了第一套4000kt／a的加氢裂化装置。 进入20世纪90年代以后，国内开发的中压加氢裂化及中压加氢改质技术也得到了应用和发展。 (二)装置的主要类型 加氢装置按加工目的可分为：加氢精制、加氢裂化、渣油加氢处理等类型，这里主要介绍加氢裂化装置。
（1）CLG公司加氢裂化技术。CLG公司是由Chevrn公司和ABB Lummus Golal公司合并资源共同组建的一家技术公司。在工艺技术方面，CLG公司在其原有的单段一次通过(SSOT)、单段循环(SSREC)和两段（TSR)加氢裂化工艺技术的基础上，近年来又推出了优化部分转化、分步进料、反序串联两段、ISOFLEX等加氢裂化新工艺。新开发的反序串联两段(SSRS)加氢裂化工艺技术将首次在我国大连西太平洋石化公司工业应用。在催化剂开发方面，CLG公司推出的新一代催化剂提高了活性、选择性和运行周期。CLG公司开发的异构脱蜡催化剂已发展到第3代，催化剂性能得到持续改进。其包括异构脱蜡在内的全氢法生产润滑油技术已在中国石油大庆炼化公司和中国石化上海高桥分公司成功工业应用。 （2）UOP公司加氢裂化技术。UOP公司是世界上加氢裂化技术的主要提供商。在加氢裂化工艺方面，UOP公司在其原有一段串联、单段、一次通过、平行进料、两段、HyCycle（反序串联两段)、APCU(先进部分转化)、LCO Unicracking（催化柴油加氢改质联产清洁汽油)等工艺技术的基础上，去年又开发出一种分步进料加工DAO、VGO和AGO、生产清洁油品的加氢裂化-加氢处理组合工艺技术和一种催化柴油加氢改质联产轻芳烃LCO-X组合工艺技术。加氢裂化-加氢处理组合工艺技术是UOP公司针对加拿大陆地Northe Lights公司特定需要而提出的。采用该组合工艺技术，可以在一套加氢装置上同时加工DAO、VGO和AGO进料。由于设备台数减少、氢气和反应热等得到充分合理利用，因此装置建设投资和操作费用可明显降低。LCO-X组合工艺是针对LCO改质和BTX生产需要而开发的。它由LCO Unicracking和芳烃分离两部分集合而成。对于联产芳烃的炼化企业，采用该工艺从低价值的LCO来增产BTX 轻芳烃，具有明显的竞争优势。 （3）Criterion催化剂公司加氢裂化技术。在工艺方面，Criterion催化剂公司主要开发一段串联加氢裂化工艺技术和SYN系列柴油加氢改质工艺技术。Criterion催化剂公司生产DN系列加氢裂化预处理催化剂，其主要牌号为DN310、DN3120和DN3300。Criterion催化剂公司生产的Z系列加氢裂化催化剂分为用于精制段反应器底部的脱氮-缓和裂化型、最大量生产馏分油型、灵活生产石脑油-馏分油型和选择性生产石脑油型等4大类。其中，用于精制段反应器底部的脱氮-缓和裂化型催化剂有Z-503和Z-513，最大量生产馏分油型催化剂有Z-603、Z-623和Z-673，灵活生产石脑油-馏分油型催化剂有Z-723、Z-3723、Z-5723、Z-733和Z-803，选择性生产石脑油型催化剂有Z-753、Z-853和Z-863。Criterion催化剂公司生产的加氢裂化催化剂已先后在中国石油锦西石化公司和独山子石化公司等企业工业应用。 （4）Haldor Topsoe公司加氢裂化技术。在工艺方面，Haldor Topsoe公司最近开发了SPC分段部分转化加氢裂化工艺技术，原料油全部进行加氢预处理，根据实际需求，部分加氢处理后的原料进行加氢裂化，产品分布和产品质量容易操控，氢耗能够得到有效控制，具有较高的生产灵活性。在催化剂方面，Haldor Topsoe公司近年开发了BRIMTM技术平台，并利用该技术平台，开发生产了新一代高活性加氢裂化预处理催化剂TK-605BBIMTM和缓和加氢裂化/蜡油加氢处理催化剂TK-558BRIMTM 和TK-559BRIMTM。除此之外，Haldor Topsoe公司还开发生产能够提高转化率并改善产品质量的TK-961、KT-962和TK-965缓和加氢裂化催化剂，以及可以用于单段、一段串联和两段加氢裂化装置、最大量生产中间馏分油的TK-925、TK-926和无定型加氢裂化催化剂和TK-931、TK-941、TK-951含微量分子筛型加氢裂化催化剂。（5）Albemarle公司加氢裂化技术。在催化剂方面，Albemarle公司生产的KF-848加氢裂化预处理催化剂享有较高声誉，至今仍在世界上广泛使用。该公司开发生产的NEBULA-20气相法加氢裂化预处理催化剂的加氢脱氮和加氢脱芳性能更是居于国
第一章基础知识 1.1基础知识 什么是不饱和烃？ 不饱和烃就是分子结构中碳原子间有双键或三键的开链烃和脂环烃。与相同碳原子数的饱和烃相比，分子中氢原子要少。烯烃（如烯烃、丙烯）、炔烃（如乙炔）、环烯烃（如环戊烯）都属于不饱和烃。不饱和烃几乎不存在于原油和天然气中，而存在于石油二次加工产品中。 原料油特性因数K值的含义？K值的高低说明什么？ 特性因数K常用以划分石油和石油馏分的化学组成，在评价原料的质量上被普遍使用。它是由密度和平均沸点计算得到，也可以从计算特性因数的诺谟图求出。K值有UOP K值和Watson K值两种。特性因数是一种说明原料石蜡烃含量的指标。K值高，原料的石蜡烃含量高；K值低，原料的石蜡烃含量低。但它在芳香烃和环烷烃之间则不能区分开。K的平均值，烷烃约为13，环烷烃约为11.5，芳烃约为10.5。特性因数K大于12.1为石蜡基原油，K为11.5～12.1为中间基原油，K为10.5～11.5为环烷基原油。另外非通用的分类法还有沥青基原油，K小于11.5；含芳香烃较多的芳香烃基原油。后两种原油在通用方法中均属于环烷基原油。 原料特性因素K值的高低，最能说明该原料的生焦倾向和裂化性能。原料的K值越高，它就越易于进行裂化反应，而且生焦倾向也越小；反之，原料的K值越低，它就难以进行裂化反应，而且生焦倾向也越大。 什么是油品的比重和密度？有何意义？ 物质的密度是该物质单位体积的质量，以符号ρ表示，单位为千克/米3。 液体油品的比重为其密度与规定温度下水的密度之比，无因次单位，常以d表示。我国以油品在20℃时的单位体积重量与同体积的水在4℃时的重量之比作为油品的标准比重，以d420表示。 由于油品的实际温度并不正好是20℃，所以需将任意温度下测定的比重换算成20℃的标准比重。 换算公式：d420＝d4t+r（t-20） 式中：r为温度校正值 欧美各国，油品的比重通常用比重指数或称API度表示。可利用专用换算表，将API度换算成引d15.615.6，再换算成d420，也可反过来查，将d420换算成API比重指数。 油品的比重取决于组成它的烃类分子大小和分子结构，油品比重反映了油品的轻重。馏分组成相同，比重大，环烷烃、芳烃含量多；比重
加氢反应器介绍 加氢反应器是加氢裂化装置的核心设备，它操作于高温、高压、临氢(含H2S)环境下，且进入反应器内的物料中往往含有硫和氮等杂质。由于加氢反应器使用条件苛刻，在反应器的发展历史上主要围绕提高反应器使用的安全性。所以无论是设计还是制造，除了需要强调使用性能外，还必须强调其安全性能。 1.影响加氢过程的因素 1.1氢气分压 提高氢分压有利于加氢过程反应的进行，加快反应速度。在固定反应温度及其他条件下，压力对转化深度有正的影响。产品的质量受氢分压影响较大。 1.2 反应温度 影响反应速率和产品的分布和质量。 1.3 空速 空速影响反应器的体积和催化剂用量，降低空速对于提高加氢过程反应的转化率是有利的。 1.4 氢油比 氢油比对加氢过程的影响主要有三个方面：影响反应的过程；影响催化剂使用寿命；过高的氢油比将增加装置的操作费用及设备投资。 2.加氢反应器可能发生的主要损伤型式有哪些呢？ 2.1 高温氢腐蚀 在高温高压操作状态下，侵入并扩散在钢中的氢与固溶碳或不稳定的碳化物发生化学反应，生成甲烷； 即Fe3C+4[H]→CH4+3Fe。 影响高温氢腐蚀的主要因素温度、压力和暴露时间的影响、合金元素和杂质元素的影响、热处理的影响、应力的影响。 2.2 氢脆 氢脆是由于氢残留在钢中所引起的脆化现象。产生了氢脆的钢材，其延伸率和断面收缩率显著下降。 2.3 高温H2S腐蚀 硫化氢和氢气共存条件下，比硫化氢单独存在时对钢材产生的腐蚀还要更为剧烈和严重。其腐蚀速度一般随着温度的升高而增加。 2.4 连多硫酸应力腐蚀开裂
连多硫酸(H2SXO6，x＝3-6)与作用对象中存在的拉应力共同作用发生的开裂现象。 2.5 铬钼(Cr-Mo)钢的回火脆性 铬钼钢在325~575℃温度范围内长时间保持或从此温度范围缓慢地冷却时，其材料的破坏韧性就引起劣化的现象，这是由于钢中的微量杂质元素和合金元素向原奥氏体晶界偏析，使晶界凝集力下降所至。 2.6 奥氏体不锈钢堆焊层的剥离 反应器本体材料的Cr-Mo钢和堆焊层用的奥氏体不锈钢具有不同的氢溶解度和扩散速度，使堆焊层过渡区的堆焊层侧出现了很高的氢浓度；在高温高压操作状态下氢向反应器器壁侵入，在停工时氢会从器壁中逸出。从而导致奥氏体不锈钢堆焊层的剥离。 2.加氢反应器的设计方法 设计方法主要有常规设计和分析设计两种计算方法。 2.1 常规设计法 常规设计基于弹性失效准则，可供使用的规范有美国ASME《锅炉及压力容器规范》第Ⅷ卷第一册以及我国GB150－2011《压力容器》等。 常规设计主要计算机辅助软件有: 针对ASME规范的PVElite-2017 针对GB150的SW6-2011 2.2 分析设计法 分析设计基于塑性失效准则，可供使用的规范有美国ASME 锅炉及压力容器规范》第Ⅷ卷第二册以及我国JB4732《钢制压力容器——分析设计标准》等。 “分析设计”要求对反应器的有关部位的应力进行详细计算及按应力的性质进行分类，并对各类应力及其组合进行评价，同时对材料、制造、检验提出了比“常规设计”更高的要求，从而提高了设计的准确性与使用可靠性，但相对设计费用大大增加。
加氢裂化装置危险因素分析及防 范措施 一、装置简介 ****化工有限公司180X 104t/a加氢裂化裂化装置，采用中国石化石油化工科学研究院开发的多产石脑油加氢裂化裂化技术（RCH-C及配套的催化剂、两段式加氢裂化裂化工艺，由天津辰鑫石化工程设计有限公司进行项目总承包，陕西化建承建。加工原料为蜡油、蔥油和洗油（混合比例6:2:2）的混合原料油。所需氢气来自120 X 104t/a 连续重整装置。 加氢裂化裂化装置是我公司180万吨/年加氢裂化裂化项目的一部分，是生产国V柴油和重整原料的重要生产装置，生产过程具有高温、高压、易
燃易爆、有毒等特点，同时典型的量段式加氢裂化裂化设备多、流程复杂，装置安全平稳生产的要求更高。另外，本装置原料和产品、氢源、蒸汽动力等重要生产条件受外界因素影响较大。 1、重点部位及设备
（一）重点部位 1.加热炉及反应器区 加氢裂化装置的加热炉及反应器区布置有加氢预处理反应加热炉、加氢预处理汽提塔底重沸炉、加氢裂化反应加热炉、分馏塔进料加热炉， 高压换热器等设备，其中大部分设备为高压设 备，介质温度比较高，而且加热炉又有明火，因此，该区域潜在的危险性比较大，主要危险为火灾、爆炸是安全上重点防范的区域。 2.高压分离器及高压空冷区 高压分离器及高压空冷区内有高压分离器及高压空冷器，若高压分离器的液位控制不好，就会出现严重问题。主要危险为火灾、爆炸和H2S中毒，因此该区域是安全上重点防范的区域。 3 ?加氢裂化压缩机厂房 加氢裂化压缩机厂房内布置有循环氢压缩机、氢气增压机，该区域为临氢环境，氢气的压 力较高，而且压缩机为动设备，出现故障的机率
一、前言 加氢工艺技术水平的高低，主要取决于催化剂性能的先进性，而催化剂性能的充分发挥，则在极大程度上取决于反应器内部结构的先进性和合理性。设计合理的加氢反应器内构件应具有如下功能和特点：反应物流混合充分，催化剂床层温度分布均匀，尤其是径向温差控制的越小越好；压降小，占用反应器空间小，装卸催化剂便利，检修检测方便，操作安全和投资低。随着加氢装置的大型化及加氢设备制造能力的提高，反应器直径的不断增大，对反应器内构件的反应物流分配效果要求越来越高。如果反应器内构件设计不合理，反应原料分配效果差，会造成催化剂床层径向温差大，催化剂利用率降低，甚至造成反应产物质量达不到要求。因此国内外对加氢反应器内构件的研究和工程开发一直非常重视，不断更新其反应器内构件，以求取得更好的效果，我厂在使用的加氢裂化反应器采用了UOP公司专利内构件和适宜的反应器直径，有利于减小反应器的径向温差，消除局部过热现象，提高催化剂的利用率。 反应器内径4000mm；内构件包括入口扩散器、气液分配盘、催化剂支撑栅格、急冷氢分配器、液体收集盘、混合箱、液体粗分配盘、出口收集器。 2.2 反应产物在反应器中的流动情况 油气混合物从入口扩散器进入反应器上部得到初步分配，然后从上部气液分配盘均匀地进入催化剂床层；从催化剂床层流出的反应产物同从急冷氢分配器喷出的冷氢初步混合；气液混合物进入液体收集盘，然后从上面的四个溢流堰以一定的角度向下喷出，进入混合箱沿圆周方向流动，这样就可以同氢气进行充分的混合；充分混合的产物从粗液体分配盘进入下部气液分配盘进行分配并均匀地进入下一个催化剂床层，这样就从一个催化剂床层进入到下一个催化剂床层，然后进入出口收集器，并离开反应器。 加氢裂化装置在炼油厂是前沿技术，加氢裂化的关键是反应器的催化剂，而要使催化剂的作用发挥到最佳效果，反应器的内构件的设计的合理性至关重要，综上所述，UOP反应器内构件的设计和使用都有其独到之处，对于加氢裂化的反应深度、产品收率、产品质量都有不同程度的提高。
加氢裂化装置设计能力简介 1.1装置概况 1.1.1 装置简介 中国石油乌石化分公司炼油厂新建100万吨/年加氢裂化装置于2005年5月10日破土动工，2007年9月30日实现装置中交。由中油第一建筑公司、中油第七建筑公司共同承建。其基础设计部分由中国石化工程建设公司（原北京设计院）完成，详细设计部分由中国石化工程建设公司（SEI）和乌石化总厂设计院（UPDI）共同完成。 100万吨/年加氢裂化装置位于炼油厂建南生产规划区，建东侧与消防二队相邻，建西侧与重催装置隔路相望，建北侧与二套低温热装置毗邻，建南侧为规划预留地。装置占地面积17927.5m2。 加氢裂化装置由反应、分馏吸收稳定两部分组成。装置采用“双剂串联尾油全循环”的加氢裂化工艺。反应部分采用SEI成熟的炉前混氢方案；催化剂的硫化采用干法硫化；催化剂的钝化采用低氮油注氨的钝化方案；催化剂再生采用器外再生方案。分馏部分采用脱硫化氢塔＋常压塔出柴油方案，设脱硫化氢塔底重沸炉、分馏进料加热炉；吸收稳定部分采用重石脑油作吸收剂的方案。 加氢裂化装置主要原料为炼油厂二套常减压装置的减压蜡油（VGO）和焦化装置的焦化蜡油（CGO），主要产品为轻石脑油、重石脑油、轻柴油，副产品为干气、低分气。加氢裂化装置设计能力为100万吨/年（尾油全循环方案），年开工时间为8400小时。 1.1.2 工艺原理 1.1. 2.1加氢精制 加氢精制是馏份油在氢压下进行催化改质的统称。是指在催化剂和氢气存在下，石油馏分中含硫、氮、氧的非烃组分和有机金属化合物分子发生脱除硫、氮、氧和金属的氢解反应，烯烃和芳烃分子发生加氢饱和反应。通过加氢精制可以改善油品的气味、颜色和安定性，提高油品的质量，满足环保对油品的使用要求。 石油馏分加氢精制过程的主要反应包括：含硫、含氮、含氧化合物等非烃类的加氢分解反应；烯烃和芳烃（主要是稠环芳烃）的加氢饱和反应；此外还有少量的开环、断链和缩合反应。这些反应一般包括一系列平行顺序反应，构成复杂的反应网络，而反应深度和速率往往取决于原料油的化学组成、催化剂以及过程的工艺条件。一般来说，氮化物的加氢最为困难，要求条件最为苛刻，在满足脱氮的条件下，也能满足脱硫、脱氧的要求。 (1)加氢脱硫反应 硫的存在影响了油品的性质，给油品的加工和使用带来了许多危害。硫在石油馏分中的含量一般随馏分沸点的上升而增加。含硫化合物主要是硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩（硫芴）等物质。含硫化合物的加氢反应，在加氢精制条件下石油馏分中的含硫化合物进行氢解，转化成相应的烃和H2S，从而硫杂原子被脱掉。几种含硫化合物的加氢精制反应如下： 硫醇通常集中在低沸点馏分中，随着沸点的上升硫醇含量显著下降，＞300℃的馏分中几乎不含硫醇。硫醇加氢时发生C-S键断裂，硫以硫化氢形式脱除。 硫醚存在于中沸点馏分中，300—500℃馏分的硫化物中，硫醚可占50%；重质馏分中，硫醚含量一般下降。硫醚加氢时首先生成硫醇，再进一步脱硫。
机械设备 固定床加氢反应器内构件的开发与应用 王兴敏 洛阳石油化工工程公司(河南省洛阳市471003) 摘要:介绍了国内外固定床加氢反应器内构件的主要类型及其特点,详细叙述了洛阳石油化工工程公司(LPEC)开发的内构件及其在目前国内规模最大的加氢精制(反应器内径为3800mm)和渣油加氢脱硫(反应器内径为4200mm)装置上的应用情况。内径为3800mm的加氢精制反应器床层径向温差基本小于3 ,效果良好;内径为4200mm的渣油固定床加氢脱硫反应器床层径向温差为1~7 ,优于国内引进同类装置水平。 主题词:加氢反应器 固定床反应器 内构件 开发 应用 加氢工艺技术水平的高低,主要取决于催化剂性能的先进性,而催化剂性能的充分发挥,则在很大程度上取决于反应器内部结构的先进性和合理性。设计合理的加氢反应器内构件应具有如下功能和特点:反应物流混合充分,催化剂床层温度分布均匀;压力降小,占用反应器空间小,装卸催化剂方便,检修检测方便,操作安全和投资低。随着加氢装置的大型化及加氢设备制造能力的提高,反应器直径的不断增大,对反应器内构件的反应物流分配效果要求越来越高。如果反应器内构件设计不合理,分配效果差,会造成催化剂床层径向温差大,催化剂利用率降低,甚至造成反应产物质量达不到要求。因此国内外对加氢反应器内构件的研究和工程开发一直非常重视,许多工程公司都开发了自己的成套技术。洛阳石油化工工程公司(LPEC)多年来一直致力于加氢工程技术的开发,并将开发出的多项先进技术成功地应用于工业生产。 1 内构件类型及其特点 典型加氢反应器内构件包括:入口扩散器、气液分配盘、积垢篮筐、冷氢箱、出口收集器、催化剂支撑和液体再分配盘等。 1.1 入口扩散器 入口扩散器置于反应器入口处,起到气液预分配的作用,并能减缓气液介质对分配盘或催化剂床层的冲击。国内外入口扩散器的几种主要型式见表1。 表1 国内外入口扩散器的几种主要型式 扩散器型式说明 螺旋喷头型 流体线速高,易使 催化剂粉碎,已少用 盘式适用于直径较小的反应器 拉杆式适用于硫化氢腐蚀较小场合 双层多孔板与多锥体组合可兼作分配盘 中心板与多孔板组合多用于轻质油品加氢反应器 带过滤的多管式对进料有一定过滤作用 锥体与双层多孔板组合分配效果良好 LPEC设计的入口扩散器为锥体与双层多孔板组合扩散器,图1 为结构示意图。 图1 入口扩散器结构示意 该扩散器上设定位槽以固定位置,锥形体上开槽孔,锥体下设两层带孔的水平挡板。反应进料流向必须与锥体上槽孔垂直。反应油气通过槽孔进入锥体,起到缓冲作用,再通过水平挡板的碰撞、节流,扩散到下面的分配盘上。 收稿日期:2001-06-29;修改稿收到日期:2001-07-16。 作者简介:高级工程师,1982年毕业于石油大学(华东)石油炼制系,长期从事炼油工程设计和管理工作,现为该公司副经理。 炼 油 设 计 2001年8月 PE TROLE UM REFINERY ENGINEERING 第31卷第8期
加氢裂化装置精制反应器压差的预测 颜正朝 （中国石化扬子石油化工股份有限公司芳烃厂，江苏南京210048） 摘要加氢精制反应器床层压差的准确预测对指导生产决策具有十分重要的意义。本研究中，首先 利用BP人工神经网络将原始压差数据归一化处理，然后建立了两种反映压差随运行时间变化关系的数 学模型。实践表明，后一种模型能真实地反映压差的增长规律。 关键词加氢裂化精制反应器压差BP人工神经网络数学模型 1 前言 加氢精制反应器的床层压差，不仅是加氢裂化装置重要的设计参数，而且是装置能否长周期运行的重要制约因素。加氢裂化装置有时并非因为催化剂失活，而是因为反应器压力降超过设计允许值而被迫停工。床层压力降增大会迫使系统降负荷生产，造成能耗增加；更重要的是增大了反应器内件的承载负荷，严重时会使反应器内件坍塌，带来重大经济损失。因此，准确地预测加氢精制反应器床层压差，并根据预测结果及时调整生产工艺参数以延缓压差的上升速率，对于加氢裂化装置长周期稳定运行、提高装置运行效益、确定合理的停工日期都具有十分重要的意义。 2 现状分析 扬子石化高压加氢裂化装置原设计采用美国UOP公司的两段全循环联合加氢裂化工艺，年加工120万吨减压柴油（VGO）、焦化重柴（HCGO）和焦化轻柴（LCGO）的混合料，生产轻、重石脑油、液化汽和干气。装置于1993年进行了扩容改造，将原流程改造为两个系列一次通过流程，产能扩大为200万吨/年，增产航煤基础油、柴油和加氢尾油。 装置Ⅰ、Ⅱ系列精制反应器（DC101A、DC101C）于2004年8月份大检修期间装填了抚顺石油化工研究院生产的FF-26型精制催化剂，反应器顶部加装了1.2米高的FZC系列保护型催化剂层。扬子加氢裂化装置Ⅰ系列加工量为120万吨/年，Ⅱ系列为80万吨/年。Ⅰ系列由于处理负荷较大，床层压差增长速率也较Ⅱ系列快的多。以往的几次系统被迫停车撇头都是因为Ⅰ系列精制反应器DC101A床层压差快速增长造成的，因此在本文中仅分析预测Ⅰ系列精制反应器的床层压差。 图1是DC101A床层压差（设计指标上限是350kPa）自2004年8月11日至2006年8月11日开工两年来的变化趋势，压差从开工初期的80kPa左右增加到近200kPa。进一步分析压差趋势图，可以看出压差总体上随催化剂使用天数呈指数形式增长，增长的速率越来越快。为准确预测压差增长趋势，必须建立适当的数学模型，计算出压差到达指标上限的日期，为确定合理的生产方案和停工日期提供决策依据。
加氢裂化装置说明、危险因素及防范措施一、装置简介 (一)装置的发展及类型 1．加氢装置的发展 加氢是指石油馏分在氢气及催化剂作用下发生化学反应的加工 过程，加氢过程可分为加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、加氢异构 化等，下面重点介绍加氢裂化加工过程。 加氢技术最早起源于20世纪20年代德国的煤和煤焦油加氢技术，第二次世界大战以后，随着对轻质油数量及质量的要求增加和提高，重质馏分油的加氢裂化技术得到了迅速发展。 1959年美国谢夫隆公司开发出了Isocrosking加氢裂化技术， 其后不久环球油品公司开发出了Lomax加氢裂化技术，联合油公司 开发出了Uicraking加氢裂化技术。加氢裂化技术在世界范围内得 到了迅速发展。 早在20世纪50年代，我国就已经对加氢技术进行了研究和开发，早期主要进行页岩油的加氢技术开发，60年代以后，随着大庆、胜 利油田的相继发现，石油馏分油的加氢技术得到了迅速发展，1966 年我国建成了第一套4000kt／a的加氢裂化装置。 进入20世纪90年代以后，国内开发的中压加氢裂化及中压加氢改质技术也得到了应用和发展。 2．装置的主要类型
加氢装置按加工目的可分为：加氢精制、加氢裂化、渣油加氢 处理等类型，这里主要介绍加氢裂化装置。 加氢裂化按操作压力可分为：高压加氢裂化和中压加氢裂化， 高压加氢裂化分离器的操作压力一般为16MPa左右，中压加氢裂化 分离器的操作压力一般为9．OMPa左右。 加氢裂化按工艺流程可分为：一段加氢裂化流程、二段加氢裂 化流程、串联加氢裂化流程。 一段加氢裂化流程是指只有一个加氢反应器，原料的加氢精制 和加氢裂化在一个反应器内进行。该流程的特点是：工艺流程简单，但对原料的适应性及产品的分布有一定限制。 二段加氢裂化流程是指有两个加氢反应器，第一个加氢反应器 装加氢精制催化剂，第二个加氢反应器装加氢裂化催化剂，两段加 氢形成两个独立的加氢体系，该流程的特点是：对原料的适应性强，操作灵活性较大，产品分布可调节性较大，但是，该工艺的流程复杂，投资及操作费用较高。 串联加氢裂化流程也是分为加氢精制和加氢裂化两个反应器， 但两个反应器串联连接，为一套加氢系统。串联加氢裂化流程既具 有二段加氢裂化流程比较灵活的特点，又具有一段加氢裂化流程比 较简单的特点，该流程具有明显优势，如今新建的加氢裂化装置多 为此种流程，本节所述的流程即为此种流程。 二、重点部位及设备 (一)重点部位
加氢裂化—装置、重点部位设备说明及危险因素及防范措施 一、装置简介 (一)装置的发展及类型 1．加氢装置的发展 加氢是指石油馏分在氢气及催化剂作用下发生化学反应的加工 过程，加氢过程可分为加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、加氢异构 化等，下面重点介绍加氢裂化加工过程。 加氢技术最早起源于20世纪20年代德国的煤和煤焦油加氢技术，第二次世界大战以后，随着对轻质油数量及质量的要求增加和提高，重质馏分油的加氢裂化技术得到了迅速发展。 1959年美国谢夫隆公司开发出了Isocrosking加氢裂化技术， 其后不久环球油品公司开发出了Lomax加氢裂化技术，联合油公司
开发出了Uicraking加氢裂化技术。加氢裂化技术在世界范围内得 到了迅速发展。 早在20世纪50年代，我国就已经对加氢技术进行了研究和开发，早期主要进行页岩油的加氢技术开发，60年代以后，随着大庆、胜 利油田的相继发现，石油馏分油的加氢技术得到了迅速发展，1966 年我国建成了第一套4000kt／a的加氢裂化装置。 进入20世纪90年代以后，国内开发的中压加氢裂化及中压加氢改质技术也得到了应用和发展。 2．装置的主要类型 加氢装置按加工目的可分为：加氢精制、加氢裂化、渣油加氢 处理等类型，这里主要介绍加氢裂化装置。 加氢裂化按操作压力可分为：高压加氢裂化和中压加氢裂化， 高压加氢裂化分离器的操作压力一般为16MPa左右，中压加氢裂化 分离器的操作压力一般为9．OMPa左右。
加氢裂化按工艺流程可分为：一段加氢裂化流程、二段加氢裂 化流程、串联加氢裂化流程。 一段加氢裂化流程是指只有一个加氢反应器，原料的加氢精制 和加氢裂化在一个反应器内进行。该流程的特点是：工艺流程简单，但对原料的适应性及产品的分布有一定限制。 二段加氢裂化流程是指有两个加氢反应器，第一个加氢反应器 装加氢精制催化剂，第二个加氢反应器装加氢裂化催化剂，两段加 氢形成两个独立的加氢体系，该流程的特点是：对原料的适应性强，操作灵活性较大，产品分布可调节性较大，但是，该工艺的流程复杂，投资及操作费用较高。 串联加氢裂化流程也是分为加氢精制和加氢裂化两个反应器， 但两个反应器串联连接，为一套加氢系统。串联加氢裂化流程既具 有二段加氢裂化流程比较灵活的特点，又具有一段加氢裂化流程比 较简单的特点，该流程具有明显优势，如今新建的加氢裂化装置多 为此种流程，本节所述的流程即为此种流程。