加氢裂化装置生产原理及工艺流程讲课教案78页PPT

市场情况
加氢裂化工艺的发展趋势
未来加氢裂化工艺将需求更高的能量稳定性 较好的催化剂，以提高催化剂的使用寿命和 降低成本。
市场规模及前景
由于加氢裂化技术的广泛应用，市场规模不 断扩大，前景良好。
结论
1 加氢裂化工艺的优势
可以将低成本原材料转化为高价值产品，特别是汽油产量较大。
2 发展前景及挑战
随着市场不断变化与技术进步，加氢裂化工艺将面临更多新的挑战和机遇。
《加氢裂化工艺概况》 PPT课件
本PPT课件旨在介绍加氢裂化工艺概况，包括定义、工艺流程、反应机理、 催化剂和反应器、工艺优化、应用、市场情况等。请勿用于商业用途。
加氢裂化定义
1 概念
加氢裂化是一种石油加工工艺，通过将石油原料加热、加压和加氢在催化剂作用下裂解 成较短的碳链烷烃和高芳烃，以改善其性能。
Байду номын сангаас
在加氢裂化过程中，催化剂经过反应
后受到磨损、污染等影响。因此，再
生催化剂是保证工艺效果的一项重要
措施。
应用
加氢裂化在石油化工中的应用
广泛应用于石油化工、炼油厂、石化企业等行业 中，具有重要的战略地位。
原料来源及产品种类
石油加工厂获取的原材料主要是来自于油田的原 油，产品种类涵盖了汽油、柴油等多种石化产品。
•等
固定床反应器原理及分类
• 原理：石油原料从上面输入，反应产物 由下面输出；催化剂填充在反应器床内， 氢气从反应器底部输入，避免了反应模
• 型分类变：化横。通流固定床反应器、纵向通流 固定床反应器等。
工艺优化
1
温度及压力的影响
加氢裂化反应处于高温、高压条件下
催化剂的再生
2
进行的，因此温度和压力的掌握对工 艺效果影响很大。

➢ 如催化原料加氢后硫含量小于0.15%则汽油含量 则可小于0.015%，达到欧Ⅲ清洁汽油标准。
➢ 减少再生烟气中的Sox、NOx含量
➢ 改进进料的裂化性能，提高装置轻油收率
➢ 改善产品的分布，提高目的产品的选择性
➢ 降低催化剂消耗
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抚顺石油化工研究院
廖士纲
2007年世界主要地区加氢装置加工能力 单位：亿吨/年
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抚顺石油化工研究院
廖士纲
FCC的技术不断有新的进展，主要有以下三个方面
增加FCC原料来源，实现重油催化裂化，世 界上RFCC的加工能力已占总能力的15%
实现了高硫渣油的加氢处理再进FCC的 联合工艺
通过催化裂化，在生产高辛烷值汽油 的同时，制取丙烯等石油化工原料，
开发出MIP技术，实现催化裂化汽油辛 烷值不变而烯烃大量下降，以满足清 洁汽油的需求
❖ 对低硫原油而言最经济的路线仍然是FCC和焦化， 随着汽、柴油趋向超低硫及无硫时FCC原料需要 进行加氢预处理。美国FCC原料加氢超过40%，日 本超过90%
❖ 含硫渣油的处理难度最大，也很关键。三条路线： 渣油加氢处理--重油催化裂化;延迟焦化—CFB锅 炉；DAO或焦化—造气—发电及生产蒸汽。第一 种方案，引起更大重视。
2000
0 2005
2010 年
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廖士纲
2015
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抚顺石油化工研究院
廖士纲
我国轻质油品增长趋势与世界一致 轻质油品总量逐年增长 轻柴油的增长速度与需求量最大
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抚顺石油化工研究院
廖士纲
我国轻质油品增长趋势与世界一致 轻质油品总量逐年增长 轻柴油的增长速度与需求量最大
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5024 4415 21135 23715 32160 65865 152314
t/d 3600 55.536 3655.537 120.5784 105.96 507.24 569.16 771.84 1580.76 3655.537
防止原料中固体杂质带入反应床层，采用原料自动反冲 洗过滤器。
催化剂采用干法硫化工艺。 选用低氮油注氨的催化剂钝化方案。
2019年6月15日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
装置特点
催化剂采用器外再生方案。 分馏塔设中段回流，回收热量，降低能耗。 蒸汽凝结水、分流塔顶冷凝水、及污水汽提净化 水回用，节省除盐水。 本装置运行条件苛刻，采用DCS进行实时控制。 为确保装置安全运行，设置紧急停车系统ESD。
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
1、装置物料平衡
装置物料平衡表
物料
W%
原料油
入 工业氢 方 合计
100 1.54 101.54
气体
3.35
轻石脑油 出 重石脑油 方 航煤
2.94 14.09 15.81
柴油
21.44
尾油
43.91
合计
101.54
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Kg/h 150000
2314 152314
CH3 + CH3
H2
H3C
CH3 CH3
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大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
二、生产方法及反应机理
单环芳烃加氢饱和：
R
+ 3H2
R
多环芳烃加氢饱和：
R
+ 2H2 R
R
R
+ 2H2
R
+ 3H2

◎ 1925年建成了第一套褐煤焦油加氢裂化装置，1943年已有12套
装置投入生产。
◎ 二次大战后期，为德国提供了95％的航空汽油和47％的烃类产
品。
◎ 英、法、日（在中国东北－当时的“满洲”）、韩国都进行过类
似的尝试;
◎ 类似技术的研究, 在美国则是直接面向重石油馏分加氢转化技术
的开发。
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7
催化加氢技术
石化公司建成投产。 ◎ 80年代中期以来, 相继在抚顺、镇海、辽阳、吉林、天津和山东
等地建设了40 140 万吨/年规模的多套加氢裂化装置。 ◎ 90年代末, 大连 WEPEC 和茂名石化公司分别建成了200万吨/年
渣油固定床加氢处理装置。表明我国已具备开发成套催化加氢 技术的能力, 步入了世界加氢技术先进水 平的行列。 ◎ 在清洁燃料的生产中, 加氢技术必将会得到稳步持续地发展。
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9
催化加氢技术
◎ 1959年Chevron研究公司宣布“加氢异构裂化工艺”在里奇蒙炼 厂
投入工业运转, 证实该发明的催化剂可允许在200400 ℃ 、3.5 14MPa 的条件下操作后, 加氢裂化从此走出低谷。 ◎ 1960年UOP公司开发了 “Lomax”加氢裂化工艺;Union oil 公司开发了“Unicacking”工艺; 60年代加氢裂化作为炼油 技术很快为人们所接受。 ◎ 1966年有7种加氢裂化技术获得了销售许可证; 60年代末 已投产和在建的有9种不同的工艺; 其催化剂的活性、稳 定性都好于早期催化剂, 特别是.分子筛催化剂得到工业 10
催化加氢技术
◎ 在60年代, 加氢裂化能满足石脑油、喷气燃料、柴油、润滑油基 础油、低硫燃料油、液化石油气及石油化工原料生产的要求， 充分证明加氢裂化技术具有极重要的作用和广泛的应用前景。

03
反应器的设计应考虑压力降、温度分布、催化剂装填量等因素，以确 保原料油在最佳条件下进行反应。
04
反应器的操作应控制适当的反应温度和压力，以获得所需的加氢裂化 产物。
加热炉
加热炉是加氢裂化工艺中用于 加热原料油的关键设备。
加热炉通常采用管式加热炉， 炉管内通过原料油，炉管外燃 烧燃料油或天然气，通过热传 导和热辐射将热量传递给原料
技术发展趋势与展望
高效催化剂
研发高效、稳定的催化剂是加氢裂化工艺的重要 发展方向。新型催化剂可提高反应活性和选择性 ，降低能耗和原料消耗，提高产品收率和质量。
智能化控制
智能化控制技术可以提高加氢裂化工艺的安全性 和稳定性。通过实时监测、自动控制和优化操作 ，可降低人工操作成本和事故风险，提高生产效 率。
压缩机的设计应考虑压缩比、 输送能力、机械效率等因素， 以确保气体和液体能够被顺利 压缩和输送。
压缩机的操作应控制适当的入 口和出口压力，以防止气体和 液体在压缩过程中发生泄漏和 堵塞。
分离器
分离器是加氢裂化工艺中用 于分离液体和气体的关键设
备。
1
分离器通常采用立式或卧式 分离器，通过重力或离心力 的作用将液体和气体进行分
绿色低碳发展
随着环保意识的提高，低碳、环保的加氢裂化工 艺成为未来的发展趋势。通过优化反应条件、降 低能耗和减少废物排放，实现加氢裂化工艺的绿 色低碳发展。
拓展应用领域
随着市场需求的变化，加氢裂化工艺的应用领域 也在不断拓展。例如，在生产高品质润滑油、石 蜡、高纯度溶剂等化学品方面，加氢裂化工艺具 有广阔的应用前景。
环保要求与处理措施
01
02
03
04
加氢裂化工艺应符合国家和地 方环保法规要求，确保排放的 废气、废水等污染物达到标准

加氢裂化：实质上是催化加氢和催化裂化 这两种反应的有机结合。
临氢降凝或称催化脱蜡：利用具有选择性能的分子筛 催化剂使高凝点的重质含蜡油转化为低凝点的轻柴油。
润滑油加氢：使润滑油的组分发生加氢精制和加氢裂 化等反应，脱除杂原子和改善润滑油的使用性能。
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
催化加氢分类：加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、 润滑油加氢等。 它们属于同类装置。
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
燃料油生产技术
加氢精制：主要用于油品精制，除掉油品中的硫、氮、 氧、杂原子及金属杂质，改善油品的使用性能。
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
燃料油生产技术
入门任务：认识流程
1. 加氢裂化的目的 2.加氢裂化的地位和作用 3.原料与产品 4.加氢裂化装置的组成
石油化工系
石油化工教研室
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
燃料油生产技术
2 作用
1）作用 a 提高产品质量
工业生产实践表明：渣油加氢是 最理想的加氢方式；可脱出S N O 等 ；生产高质量清洁燃料
b 提高轻质油收率

催化加氢技术
中国石油化工股份有限公司
CHINA PETROLEUM & CHEMICAL CORPORATION
金陵石化分公司炼油运行一部
PPT课件
1
催化加氢技术
1.0 概述 1.1 加氢裂化的沿革 1.2 国内加氢裂化技术发展历程 1.3 加氢裂化的基本原理及特点 1.4 加氢裂化原料油及产品 2.0 加氢裂化工艺流程 2.1 两段法加氢裂化 2.2 单段加氢裂化 2.3 一段串联（单程通过，未转化油全循环、部分循环）
PPT课件
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催化加氢技术
1.2 国内加氢裂化技术的发展
◎ 50年代, 恢复了页岩粗柴油高压加氢, 发展了页岩油全馏分固定
床加氢裂化, 以及低温干馏煤焦油的高压三段加氢裂化技术。
◎ 60年代中期, 开发了107、219无定型加氢裂化催化剂和H-06沸石
催化剂；
◎ 1966年在大庆炼厂建成了40万吨/年加氢裂化装置, 加工大庆常三
为现代渣油悬浮床加氢以及馏分油固定加氢的基本模式奠定了基 础。
PPT课件
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催化加氢技术
◎ 二战以后, 可多方获得中东油, 催化裂化技术的发展, 为重瓦斯 油(HVGO)转化生产汽油提供了更经济的手段, 加氢裂化的重要 性曾一度有所降低。
◎ 40年代末50年代初的“相关事件”, 铁路运输由蒸汽机车向柴油 机车驱动的转变，廉价天然气的供应使燃料油用量减少, FCC 发展导致富含芳烃难转化的循环油过剩, 汽车压缩比的提高和 高辛烷值汽油标准的实施等, 都迫切需要将难转化的原料加工 成汽油、柴油，导致对新的烃类转化技术需求的增产。
PPT课件
9
催化加氢技术
◎ 1959年Chevron研究公司宣布“加氢异构裂化工艺”在里蒙炼 厂

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图3 一段串联加氢裂化工艺流程示意图
加热炉
www
循环氢
循环氢
R-1
R-2
急冷氢
循环氢压缩机
高 分
加热炉
www
新鲜进料 补充氢
洗涤水
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循环氢
ww
新氢增压机
酸性水
去气体装置
低分
去分馏系统
来自蒸馏塔底的循环油
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一段串联加氢裂化工艺的特点：
➢ 精制段催化剂应具有较高的加氢活性（尤其是 HDN活性）；裂化段催化剂应具有耐 H2S 和 NH3 的能力；
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多环芳烃加氢裂化示意图
多环芳烃 菲类 芴类
四氢菲类
萘类
加
k1=0.9～1.0
k5=1.1
氢
多环环 烷芳烃
k3=2.0
四氢萘类 和二氢茚
k7=1.2
烷基苯类
类
k2=0.1
k6=0.1
k9=0.1
多环 k4=1.0 环烷烃
双环环 k8=1.4 烷烃类
单环环 k10=0.2 烷烃类
去分馏系统
来自蒸馏塔底的循环油
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2.3 一段串联加氢裂化工艺
❖ 两个反应器串联操作； ❖ 原料油进第一精制反应器，经深度加氢脱氮，其 反应物流直接进入第二反应器（裂化段）； ❖ 二反出口物流经换热、水冷/空冷，入高、低分进 行气液分离，高分顶富氢气循环； ❖ 低分底部液流入分馏系统，产品切割； ❖ 塔底尾油返回裂化段循环裂化，或出装置作为其 它原料。
1.2 国内加氢裂化技术发展历程
1.3 加氢裂化的基本原理及特点
1.4 加氢裂化原料油
2. 加氢裂化工艺流程

加氢裂化技术讲座
本课件将深入介绍加氢裂化技术，包括其定义、原理、工艺流程、优势、应 用领域以及未来发展方向，并有实际案例分析。
加氢裂化技术的定义和原理
1
什么是加氢裂化技术？

加氢裂化技术是一种高效的炼油方法，可通过加氢来更好地处理石油和液化气，使之更适合 市场。
2
加氢裂化技术的原理
在更高的压力下，在加氢裂化剂的作用下，可将高分子烃分解为较低分子量的烃，从而提高 产量和质量；此外，该技术还有更加清洁和环保的效果。
3
加氢裂化与其它炼油方法的比较
加氢裂化比起其它炼油方法来说，更加高效、清洁、灵活，且产出的石油更适合市场需求。
加氢裂化技术的优势和应用领域
高温高压承受力强
加氢裂化技术可以在更高的压力和温度下运行，更好地处理高分子烃，从而获得更好的产出 和效果。
更加灵活和多样化
相比其它炼油方法，加氢裂化技术更加灵活和多样化，可以处理多种类型的原料。同时，还 可以适应不同的市场需求，扩大产出和销售。
新一代加氢裂化催化 剂开发
加氢装置二期扩建工 程
产品范畴 炼油 石油化工
煤化工
开始时间 2019年 2020年
2021年
投资规模 3000万元 2000万元
1000万元
加氢裂化技术的未来发展趋势
1 清洁能源的需求
随着环保问题的日益严重，加氢裂化技术将会有更广泛的应用。
2 不断创新和提高
新技术和产品将不断涌现，创新和提升将是行业的重要发展趋势。
3 多维度的市场需求
加氢裂化技术将面对更多、更复杂的市场需求，需要新产品、新技术、新工艺的不断涌 现。
总结和展望
总结
展望
• 加氢裂化技术是一种高效、多样化的炼油方法。 • 加氢裂化技术可以更好地应对市场需求。

2019/11/20
炼油装备技术
6
西南石油大学
按反应器中催化剂所处的状态不同，可分为固定 床、沸腾床和悬浮床等几种型式。 根据原料和产品目的不同，还可细分出很多种型 式，如：馏分油加氢裂化、渣油加氢裂化以及单 段流程、一段串联流程和两段流程加氢裂化等等。 按尾油循环方式不同可分为一次通过法、部分循 环法和全循环法。
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炼油装备技术
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西南石油大学
第一节 工作原理、工艺 流程及特点
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炼油装备技术
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西南石油大学
一、加氢裂化装置的特点
加氢裂化装置是将重质油转化为轻质油的一 种加工手段，其特点是： 1.对原料油的适应性强，可加工直馏重柴油、催化 裂化循环油，焦化馏出油，甚至可用脱沥青重残 油生产汽油、航空煤油和低凝固点柴油; 2.生产方案灵活，可根据不同季节要求来改变生产 方案; 3.产品质量好，轻质油收率高。
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3.去垢篮筐
在加氢反应器的顶部催 化剂床层上有时设有去垢篮 筐，与床层上的磁球一起对 进入反应器的介质进行过滤。
去垢篮一般均匀地布置 在床层上表面，篮筐周围充 填适量的大颗粒瓷球，以增 加透气性。
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4.催化剂支撑盘
反应器筒体分为冷壁筒 和热壁筒两种。
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（二）加氢反应器内件
加氢反应是在高温高压及有腐蚀介质（H2、H2S） 的条件下操作，除了在材质上要注意防止氢腐蚀及其 他介质的腐蚀以外，加氢反应器还应保证： 反应物(油气和氢)在反应器中分布均匀，保证反应物 与催化剂有良好的接触； 及时排除反应热，避免反应温度过高和催化剂过 热．以保证最佳反应条件和延长催化剂寿命； 在反应物均匀分布的前提下，反应器内部的压力降不 致过大，以减少循环压缩机的负荷，节省能源。