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苯加氢项目培训资料加氢单元工艺技术一、概述1 概述加氢精制单元包括粗苯预分馏系统、加氢反应系统、稳定塔系统。
粗苯预分馏系统主要设备为预分馏塔。
加氢反应系统主要设备包括一段反应器、二段反应器、氢气压缩机、反应加热炉、循环氢加热炉和循环氢洗净塔。
稳定塔系统主要设备为稳定蒸馏塔。
粗苯原料在加氢单元先经过预分馏系统脱除重苯，然后经加氢系统，在催化剂的作用下，不饱和化合物和含有硫、氮、氧的杂质组分别发生加成反应和氢解反应，而被脱除。
接下来经过稳定塔系统将加氢油中的轻质组分如甲烷、硫化氢等脱除，最终将满足产品生产要求的C5-C8馏份送至萃取蒸馏单元。
2 基本定义加氢- 一种烃类加氢的化学工艺，用于脱除污染物和使碳键饱和。
此套装置具体作用是去除硫和氮、链烯烃和双烯烃双键的饱和，但芳烃双键有限饱和。
催化剂- 一种增加一个反应开始发生化学变化的速度的物质。
Axens公司使用氧化铝为载体的粒状和长粒状钴/氧化钼和镍/氧化钼为催化剂。
芳烃化合物- 一种非常稳定、难以处理的环状HC（烃）。
可能有侧链，例如在枯烯和苯乙烯中都有侧链。
在石脑油中，只存在单环（单芳香烃），但也可能有微量的双环芳香烃存在，例如萘。
链烯烃/二烯烃- 不稳定链状HC，在碳和氢气之间有一个或两个双键。
特别是在高温或有氧气存在时，可通过聚合作用形成胶类。
严苛性- 用于达到理想产品质量的反应器条件。
高压高温和低空间速度可视为更加严苛的条件。
H2/HC比例- 进入反应器的总氢气流量与进入反应器的总HC进料量之比。
该比例越高，成焦反应越少。
3 加氢原理3.1 主要反应－脱硫- 氢气与烃中的硫反应形成硫化氢。
并饱和环中硫腾出的位置。
这些条件很容易达到。
－饱和－就是将氢插入双C/C键。
这一快速反应要求不但有温和的操作条件，而且还要有高放热量（即反应热）。
当进料中二烯烃的含量较高时，该反应将在一个独立的反应条件严苛性不高的反应段进行。
这样可以避免温度剧增和催化剂床层的拥塞。
苯加氢工艺本装置包括加氢精制、预蒸馏、萃取蒸馏、二甲苯蒸馏和罐区五个部分，其中前四部分为主装置部分，简称加氢蒸馏部分。
加氢蒸馏部分概述粗苯在加氢精制单元中经过多级蒸发后，进行两级加氢处理（预加氢、加氢净化），反应所需的补充氢气由外界提供。
粗苯加氢所产生的轻质组分及h2s从产品中分离出来是利用稳定塔来实现的，将其送往煤气精制厂集中处理。
经加氢处理后的产品三苯馏份（btxs）送往预蒸馏单元。
加氢精制单元的重组分分离是利用一残油蒸馏塔实现的，其重组分送往古马隆生产装置。
三苯馏份（btxs）在预蒸馏单元进行蒸馏分离，被分成含有苯和甲苯的bt馏份和含有二甲苯的xs馏份，bt馏份送入萃取蒸馏单元，而xs馏份送入二甲苯蒸馏单元。
bt馏份中的非芳香烃是在萃取蒸馏单元中从bt馏份中分离出来的，随后作为非芳馏份产品送往罐区单元，蒸馏中分离出的纯苯、硝化级甲苯送往槽区单元。
在二甲苯蒸馏单元里，轻组分、重组分从xs组分中分离出来，以获得纯二甲苯，轻组分与重组分一起和二甲苯送往罐区单元，作为产品出厂。
工艺流程见加氢及蒸馏部分工艺流程图。
工艺流程叙述加氢反应从槽区来的原料(colo)经过粗苯过滤器(2f-6101a/b)和粗苯中间槽(2t-6101)到粗苯原料泵(2p-6101a/b)，将原料升压至操作压力，开始运转时(sor)约3030kpa，后期运转时(eor)约3420kpa。
原料在预蒸发器(2e-6101a~e)内通过与主反应器反应物进行热交换，被预加热和部分汽化，通过混合喷嘴(2j-6101a~e)原料和循环氢压缩机(2k-6102a/b)来的循环氢混合，从预蒸发器来的混合物经过混合喷嘴后温度约177/183℃(sor/eor)，进入蒸发器底部。
蒸发器塔底压力约2960/3320kpa(sor/eor)，温度约为184/190℃(sor/eor)，由蒸发器再沸器(2e-6102a/b)提供蒸发所需的热量，一部分高沸点组分作为残油从底部抽到残油塔。
苯加氢工艺一、国外苯加氢工艺：1.1低温法粗苯催化加氢精制工艺低温加氢精制工艺是在低温( 反应温度280℃～350℃) 、低压( 2.4MPa) 和催化剂( Co-Mo 和Ni-Mo) 作用下进行的催化加氢过程, 经脱重装置后轻苯组分中的烯烃、环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转化为相应的饱和烃, 通过萃取蒸馏法将芳烃和非芳烃分离。
通过精馏生产可以得到高质量的苯、甲苯、二甲苯等产品。
1.2高温法催化加氢精制工艺高温加氢精制工艺是在高温(620℃) 、高压( 5.5MPa) 和催化剂( Co-Mo 和Cr2O3- Al2O3) 作用下进行的气相催化两段加氢技术, 将轻苯中的烯烃、环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转化为相应的饱和烃, 同时发生苯的同系物加氢和脱烷基反应, 通过精馏方法提取高纯度的苯产品, 达到苯的高回收率( 回收率可达114%) 。
同时值得说明的是由于用高温催化加氢脱除的烷基制氢作为氢源,不需要外界提供氢气。
1.3 美国Axens 低温气液两相加氢法粗苯经脱重组分后, 由高速泵提压进入预反应器, 进行液相加氢反应, 在此容易聚合的物质, 如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在有活性的Ni-Mo 催化剂作用下, 加氢变为单烯烃。
由于预加氢反应为液相反应, 可有效地抑制双烯烃的聚合。
粗苯先经脱重组分后, 轻苯加氢, 原料适应性强。
预反应器产物经高温循环氢汽化后, 再经加热炉加热到主反应温度, 进入主反应器, 在高选择性Co-Mo催化剂作用下, 进行气相加氢反应, 单烯烃经加氢生成相应的饱和烃。
硫化物主要是噻吩, 氮化物及氧化物被加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨, 同时抑制芳烃的转化, 芳烃损失率应<0.5%。
反应产物经一系列换热后, 再经分离, 液相组分经稳定塔, 将H2S、NH3 等气体除去, 塔底得到含噻吩<0.5mg/kg 的加氢油。
由于预反应温度低, 且为液相加氢, 预反应器产物靠热氢汽化, 需要高温循环氢量大, 循环氢压缩机相对大, 且需要1 台高温循环氢加热炉。
