240万吨/年柴油加氢精制装置操作规程陕西延长石油（集团）有限责任公司延安石油化工厂目录第一章装置概况第一节装置简介我国从2000 年开始执行轻柴油质量标准，其中硫含量不高于2000ppm，2003年颁布了车用柴油推荐标准，对硫含量进一步降低至500ppm以下，2008年1月1日北京车用柴油硫含量要求已降低到50ppm。
2013年6月30日全国执行国Ⅲ车用柴油标准，车用柴油硫含量要求降低到350ppm。
欧美及日本的车用柴油硫含量目前已降低到50ppm，欧洲部分国家或地区甚至已降到10ppm，预计“十二五”末，国Ⅳ车用柴油硫含量将降到50ppm（北京地区已于2008年1月1日在全国率先执行柴油硫含量50ppm的标准）。
低硫、超低硫是未来车用柴油的发展趋势，同时须适当提高柴油的十六烷值，才能逐步与欧美国家的先进标准接轨。
陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化公司延安炼油厂目前原油加工能力800万吨/年，延安炼油厂目前常三线柴油与催化柴油总量为万吨/年，按照现有柴油加氢装置设计加工量，能够加工140万吨/年。
为了适应柴油产品质量升级与产能的需要，需新建一套240万吨/年直馏柴油加氢及配套工程装置，部分常三线柴油与常一、二线柴油一起混合到新建柴油加氢装置，以2万标立方米/小时制氢装置所产氢气为氢源。
新建柴油加氢装置加工量为万吨/年，按照公称240万吨/年规模进行设计，实现效益最大化。
240万吨/年柴油加氢装置主要目的产品为加氢柴油，同时副产少量石脑油和气体。
精制柴油能满足国Ⅴ柴油性质要求，在50℃左右送至装置外调和站作为调和组分；石脑油送至重整预加氢装置罐区；轻烃送至140万吨/年柴油加氢装置进一步处理；富气、低分气送至联合三车间进行干气脱硫后，进入燃料气管网系统。
本装置主要由反应部分、分馏部分和公用工程部分三个部分组成。
第二节工艺流程说明1.2.1、反应部分原料油自装置外来进入原料缓冲罐(D101)，经原料油升压泵（P101）升压后，进入自动反冲洗过滤器（SR-101），滤后油与柴油产品/原料油换热器（E-203A/B/C）换热升温后进入滤后原料缓冲罐（D-102），再由反应进料泵（P-102A/B）抽出升压后与混氢混合，先与反应产物/混氢油换热器（E-102A/B/C）进行换热，再经反应进料加热炉(F-101)加热至要求温度；循环氢与新氢混合与热高分气/混氢换热器（E-103）换热升温后分成两路，一路与原料油混合后换热进入反应进料加热炉（F-101），另一路与反应产物/混氢换热器（E-101）进一步换热后与反应进料加热炉出口的混氢油混合，自上而下流经加氢精制反应器(R-101)。
在反应器中，原料油和氢气在催化剂的作用下，进行加氢脱硫、脱氮、烯烃饱和、改质、异构降凝等反应。
从加氢精制反应器(R-101)出来的反应产物分别与反应产物/混氢换热器（E-101）、反应产物/混氢油换热器（E-102A/B/C）换热后，进入热高压分离器（D-103）进行气液分离，热高分气与热高分气/混氢换热器（E-103）换热并经热高分气空冷（A-101）冷却后进入冷高压分离器（D-105），在冷高压分离器中进行气、油、水三相分离。
为防止反应生成的铵盐在低温下结晶堵塞热高分气空冷器管束，在热高分气空冷器前注入除盐水以洗去铵盐。
冷高压分离器顶出来的气体至循环氢压缩机，重新升压后与经压缩后的新氢混合，返回反应系统，冷高压分离器油相送至冷低压分离器（D-106）进行再次分离。
热高分油经液力透平后进入热低压分离器(D-104)进一步闪蒸，热低分气经过热低分气空冷器（A-102）冷凝后与冷高分油一起进入冷低压分离器（D-106），冷低分油与热低分油一起进入硫化氢汽提塔（C-201）。
从冷高压分离器及冷低压分离器底部出来的含硫含铵污水经减压后，送出装置外处理。
冷低分气送至装置外处理。
1.2.2、分馏部分硫化氢汽提塔（C-201）顶分离出含有硫化氢气体经硫化氢汽提塔顶空冷器（A-201）、硫化氢汽提塔顶后冷器（E-201）冷却后，进入硫化氢汽提塔顶回流罐（D-201），罐顶的干气，送至装置外脱硫。
塔底油与产品柴油/分馏塔进料换热器（E-205A/B/C/D）换热后进入产品分馏塔（C-202）。
产品分馏塔采用重沸炉（F-201）汽提，塔顶的石脑油经空冷器（A-202）冷却至40℃后，进入塔顶回流罐（D-202）。
回流罐油经回流泵升压后其中一部分作为塔顶回流，另一部分经过石脑油冷却器（E-202）冷却后作为合格石脑油送出装置外。
从塔底出来的精制柴油产品，由精制柴油泵（P-203A/B）抽出，先与产品柴油/分馏塔进料换热器（E-205A/B/C/D）换热后，与柴油蒸汽发生器（E-204）发生（g）蒸汽，再与柴油产品/原料油换热器（E-203A/B/C）换热，最后经空冷器（A-203）冷却到50℃，作为产品送出装置。
第三节工艺参数和设计指标1.3.1 装置名称240万吨/年柴油加氢装置1.3.2 装置规模装置设计规模： 240万吨/年年开工时数： 8000小时操作弹性： 60%-110%1.3.3 原料油性质及氢气组成该装置以延炼生产的直馏柴油为原料油，原料油性质及数量见表1。
表1 原料油性质注：常一：常二：常三=::氢气本装置所需补充氢来自制氢装置。
补充氢组成如下：表补充氢组成1.3.4 产品质量要求石脑油产品作为产品销售或调和汽油，加氢精制柴油质量达到国4或国5标准。
调和柴油产品方案按照5#～-10#生产。
1.3.5 主要操作条件1.3.5.1 FRIPP根据设计加工原料油性质和对产品质量的要求，分别推荐装置初末期操作条件、产品分布和产品性质，分别见下表2至表7。
表2 主要工艺条件（初期）表3 主要工艺条件（末期）表4 反应条件及温度分布（初期）表5 反应条件及温度分布（末期）表6 物料平衡数据，m%表7 产品主要性质1.3.5.2、主要设备操作条件反应进料加热炉(F-101)反应进料加热炉操作条件硫化氢汽提塔(C-201)塔顶压力，MPa(g)塔顶温度，℃40进料温度，℃206产品分馏塔(C-202)塔顶压力，MPa(g)塔顶温度，℃54进料温度，℃220热高压分离器(D-103)操作压力，MPa(g) （初期）/（末期）操作温度，℃220热低压分离器(D-104)操作压力，MPa(g)操作温度，℃ 220冷高压分离器(D-105)操作压力，MPa(g) （初期）/ （末期）操作温度，℃ 50冷低压分离器(D-106)操作压力，MPa(g)操作温度，℃50重沸炉(F-201)入口温度: 263℃（初）（末）出口温度: 274.8℃（初）/272.5℃（末）入口压力: MPa(g)物料平衡及产品流向初期：年开工 8000 小时末期：年开工 8000 小时公用工程及辅助材料消耗、用水量注1 装置的最大用水量需考虑压缩机同时启动的情况。
注2 装置注水正常情况下回用自污水汽提装置来的净化水，但是开工期间需要用除盐水。
3.7.2、用电量注1 其中一半电机为变频电机。
说明：未考虑电气专业采用的同时利用系数及线路和变压器的损耗。
3.7.3、蒸汽用量注* 操作工况数据。
设计工况下蒸汽消耗量为41200kg/h。
3.7.4、压缩空气用量3.7.5、氮气用量3.7.6、燃料气能耗能耗计算装置能耗计算系按《炼油厂能量消耗与评价方法》（2003年版）中规定的指标及计算方法进行计算的，具体见下表.节能措施从上述计算可得，本装置能耗为t原油（公斤标油/吨原料）。
中国石化股份有限公司关于“炼油厂能量消耗计算评价方法”（2009年版）中，对于轻质油压力大于（g）的加氢精制装置的能耗定额15公斤标油/吨原油。
因此本装置的能耗较低，在国内处于领先水平。
节能措施1）反应系统的换热器均利用双壳程高效换热器，一是可以降低反应系统的压降，节省循环氢压缩机的功率。
二是大大提高了换热效率，节省换热面积。
2）装置各部分需冷却的物料及产品尽量选用空气冷却器，以节省用水。
3）选择节能电器设备，如节能变压器，节能电机，节能光源等。
4）加热炉设置烟气余热回收系统，回收烟气余热。
5）采用新型保温材料，减少散热损失。
节水措施1）需冷却的物料及产品尽量选用空气冷却器，以节省用水。
2）反应注水采用污水汽提来的净化水。
3）电机冷却优先采用风冷。
4）逐级回收蒸汽凝结水，避免蒸汽连续对大气排放。
5）在工艺允许的条件下，尽量提高循环水换热终温，减少循环水用量。
催化剂性质FRIPP推荐本装置使用的FZC系列加氢保护剂、FHUDS-6 加氢精制催化剂及FC-20加氢改质异构降凝催化剂，这些保护剂及催化剂均为工业化成熟可靠的加氢催化剂。
保护剂及催化剂的物化性质见表8表8 催化剂物化性质（氧化态）生产控制分析注：根据产品规格，生产中可以增加或减少分析项目及分析次数。
第二章工艺原理及影响因素第一节工艺原理2.1.1生产工序加氢工艺主要分反应、分馏两个工序。
①反应工序混合原料自装置外来，通过原料油过滤器进入原料缓冲罐，原料缓冲罐用燃料气作气封，原料缓冲罐油经过升压泵升压经过过滤器过滤后进入滤后原料缓冲罐。
自滤后原料缓冲罐出来的原料油经原料泵升压后，在流量控制下，经换热器换热后与混合氢混合，经反应流出物/混氢油换热器换热后进入反应进料加热炉加热至反应所需温度后进入加氢精制反应器，在反应器内进行加氢反应，主要是脱除其中的有机硫、氮、氧化物并进行烯烃饱和，以提高汽柴油的质量。
反应产物进入反应产物分离器，经气液相分离，气相经过脱硫后作循环氢，液相则进入分馏系统。
②分馏工序分馏工序是将加氢反应后生成油中的H2S、NH3和H2O脱除，以保证产品中杂质含量合格。
反应生成油进入脱硫化氢塔，塔底用过热蒸汽汽提，以达到脱除杂质的目的。
从脱硫化氢塔底来的合格油进入产品分馏塔，切割出汽油和柴油馏份；脱硫化氢塔顶含硫干气经气体脱硫装置脱硫后作为制氢装置的原料。
2.1.2加氢精制的必要性由于延迟焦化生产的汽柴油、直馏柴油及重油催化裂化生产的柴油中含有较多的不饱和烃及硫、氮等有害的非烃化合物，而这些杂质又较不稳定，在油品贮存过程中胶质会很快增加，颜色急剧加深，无法使产品满足用户的要求，为了使二次加工的柴油达到GB252-2000优级品的质量要求，所以对焦化汽柴油、直馏柴油和催化柴油进行加氢精制是必要的。
(1)加氢精制的定义加氢精制是指原料油在一定的温度、压力和氢气存在的条件下通过催化剂的作用，使石油馏分中含硫、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反应。
被处理的原料的平均分子量及烃类分子的骨架结构只发生极小的变化。
(2)油品中主要杂质的危害①硫化物的危害柴油中含硫化合物基本以硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩等形式存在，一般情况下与金属不直接作用，但当其燃烧时，则会产生二氧化硫，在有水，无水情况下均能腐蚀金属，损坏内燃机部件并污染环境。
