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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。
苯加氢工艺—-基本原理及工艺流程§1.2基本原理粗苯加氢根据其催化加氢反应温度不同可分为高温加氢和低温加氢。
在低温加氢中，由于加氢油中非芳烃与芳烃分离方法的不同, 又分为萃取蒸馏法和溶剂萃取法.低温催化加氢的典型工艺是萃取蒸馏加氢(K。
K 法）和溶剂萃取加氢。
在温度为300～370℃，压力2。
5~3。
0MPa 条件下进行催化加氢反应。
主要进行加氢脱除不饱和烃，使之转化为饱和烃; 另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧反应, 与高温加氢类似，转化成H2S、NH3、H2O 的形式。
但由于加氢温度低, 故一般不发生加氢裂解和脱烷基的深度加氢反应。
因此低温加氢的产品有苯、甲苯、二甲苯。
§1.3苯加氢工艺流程1。
3.1PSA制氢工艺说明PSA制氢单元由预处理单元和变压吸附单元两部分组成,采用PLC程序控制系统；预处理单元由一台气液分离器、两台变温吸附器、一台解吸气加热器、一台解吸气冷却器、13台程控阀和一系列调节阀、手动阀组成;预处理单元采用变温吸附（TSA）原理吸附甲醇驰放气中携带的甲醇组分，在吸附剂选择吸附条件下，低温吸附除去原料气中杂质组分，高温下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。
整个操作过程在1.70MPa压力下进行，两台预处理器交替工作,每个吸附器在一次循环中均需经历吸附、逆放、加热、冷吹、充压共五个工艺步骤；变压吸附单元由一台产品气缓冲罐、一台解吸气缓冲罐、31台程控阀以及一系列调节阀和手动阀组成；变压吸附单元采用变压吸附（PSA）原理分离气体的工艺，从甲醇弛放气中提取纯氢气，在吸附剂选择吸附条件下，高压吸附除去原料气中杂质组分,低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。
整个操作过程是在环境温度下进行的，五个吸附塔交替工作，每个吸附器在一次循环中均需经历吸附，一均降,二均降，顺放，三均降，逆放，冲洗，三均升,二均升，隔离，三均升,终充,共12个工艺步骤，五台吸附器在程序的安排上相互错开,以保证原料气连续输入和产品气不断输出;变压吸附主工艺采用5—1-3/P工艺，即5塔在线、1塔吸附、同时进行3次均压工艺1.3。
100单元（加氢）目的：在100单元的催化加氢精制工艺中，焦化粗苯或轻苯原料中诸如含有硫、氧和氮等化合物的杂质用催化剂在升温和升压下加氢处理。
含硫的硫化合物中的硫转化成硫化氢，含氧的氧化合物中的氧转化成水，含氮的化合物中的氮转化成氨。
同时，导致形成聚合物和焦炭的烯烃和双烯烃被饱和。
芳香烃几乎保持完整。
流程简述：焦化粗苯由罐区粗苯原料储槽V-601A/B，经油库粗苯原料泵P-601A/B送到主装置区。
首先经粗苯过滤器F-101A/B（过滤精度100微米），过滤除掉原料粗苯中所含有的固体颗粒和聚合物。
过滤器前后带有压差显示PDI1001，可以观察过滤器的堵塞情况，以便及时切换。
原料继续进入带有氮封（和V-103共同使用，V-103的压力随着V-101的压力变化而变化）的粗苯缓冲罐V-101（150KPa （g），27℃），粗苯缓冲罐带有液位控制LIC1001来控制V-101的液位，并且带有液位开关LS1015，起连锁作用。
缓冲罐超压和氮气的量由PIC1002控制，超压时PV1002B打开物料排入放散槽V-501，压力低时PV1002A增加开度，氮气补充量加大。
为了防止由高压区V-102、V-105等来的物料引起设备V-101超压，在原料槽上设置压力连锁PT1078、PT1079、PT1080来控制阀门UV1027，起到安全作用。
原料中存在的废水等物质在分水包中分离，送到油库分离水槽。
原料在缓冲槽中的停留时间大约为45分钟。
原料粗苯然后经粗苯泵P-101A/B（扬程420米，流量16.5立方/小时）被升压到约3.4Mpa（g），然后分为两路，一路约90%左右的原料粗苯与循环气体压缩机C-102A/B来的全部循环氢气（压力3.35Mpag、温度80℃）在带有喷嘴J-101A/B/C/D/E的预蒸发器E-101A/B/C/D/E （不锈钢，F=130m2）中混合后部分蒸发再进入多段蒸发器（10层浮阀塔盘，底部压力3.05MPa（g），温度213℃，上部装有丝网除雾器）的底部喷嘴J-102，原料在E-101A/B/C/D/E中与主反应产物物流换热后被加热到176℃左右，送至多段蒸发器T-101底部喷嘴J-102的物料与多段蒸发器塔底再沸器E-102A/B（不锈钢，F=45m2）循环液混合后进入T-101底部，设置喷嘴J-102的目的是增加T-101塔底物料的流动速度，减少结焦，塔底再沸器由主反应物流加热。
