下载文档原格式
全加氢型炼厂生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!全加氢型炼厂生产工艺流程主要包括原油蒸馏、加氢处理、气体加工、催化裂化、重整、氢气循环等几个环节。
加氢的精制工艺流程
《加氢的精制工艺流程》
加氢是炼油行业中常用的一种精制工艺，它通过使用氢气将原油中的不饱和烃、硫化物和氮化物等杂质转化为饱和烃，从而提高油品的质量。
下面我们来详细介绍一下加氢的精制工艺流程。
1. 原料预处理
在加氢前，首先要对原油进行预处理。
这一步主要是将原油中的大分子杂质去除，以保护加氢催化剂的稳定性和活性。
通常采用脱蜡、脱沥青、脱硫等方法进行预处理。
2. 加氢反应
将经过预处理的原油送入加氢反应器中，与高压氢气接触，经过加氢反应器内的催化剂作用，不饱和烃、硫化物和氮化物等杂质被加氢转化为饱和烃以及硫化氢和氨。
这一步是整个加氢工艺的关键步骤，需要控制好反应器的温度、压力和氢气流量，才能获得理想的产品质量。
3. 分离和加工
加氢反应后的产物需要进行分离和加工，通常包括减压分离、氢气回收和产品升温卸催化剂等步骤。
其中，减压分离是将反应产物进行分离，得到干净的产品油和硫化氢等气体。
氢气回收可以将反应产生的氢气进行回收利用，节约能源。
产品升温卸催化剂则是将反应器内的催化剂进行再生，以保持其活性和稳定性。
4. 产品处理
最后得到的产品油需要进行进一步的处理，比如脱硫、脱氮、脱脂等工艺，以获得符合环保标准和市场需求的成品油。
通过上述精制工艺流程，原油中的不饱和烃、硫化物和氮化物等杂质得到有效转化和去除，从而提高了油品的质量和降低了环境污染。
加氢工艺成为了炼油行业中不可或缺的精制工艺之一。
新建炼油厂氢气综合利用和改造探讨摘要：本文介绍了炼油厂通过技术改造氢气回收项目、优化供氢网络、强化用氢管理等措施整合了氢气系统资源，有效实现了节能降耗和降低油品加工成本的目的。
关键词：氢优化氢气平衡氢气回收氢气网络氢气是一种宝贵而洁净的资源，在炼油行业中，它既是石油炼制和石油化工的副产品，又是石油炼制和石油化工加氢工艺过程的重要原料，近年来随着氢气供需矛盾的加剧，对炼油厂的氢气资源进行优化利用具有重要意义。
本论文以中国石油某炼油厂的氢气资源优化项目为依托，对氢气资源的优化利用取得的成果进行研究。
一、氢气产出和利用分析该炼油厂是中国石油在南方地区投资建设的第一个大型炼化基地，也是中国石油海外份额油加工基地，原油加工能力为1000万吨/年，项目包括13套主要工艺装置，及其配套的公用工程系统、储运系统、码头、铁路等设施。
氢气管网的供氢来源为制氢装置和psa1回收氢气，管网压力为 2.1mpa（g），温度为40℃，氢纯度为99.9 % （ v ），主要为蜡油加氢裂化装置、柴油加氢精制装置、汽油精制分馏装置、硫磺回收装置、聚丙烯装置供氢。
石脑油加氢装置所用氢气来自连续重整装置重整循环氢。
其中制氢装置规模为40000m3/h，加工原料为石脑油和炼厂气。
psa1规模为120000m3/h，加工原料为连续重整装置所产的重整氢和经过脱硫处理的蜡油加氢裂化低分气和柴油加氢精制低分气。
全厂投料试车阶段，制氢装置先开工低负荷运行，为石脑油加氢装置备料试车提供氢气，同时为加氢裂化装置、柴油加氢装置、连续重整等临氢单元提供氢气进行氢气置换、气密，在正式投料试车阶段，制氢装置先开工为加氢裂化、柴油加氢装置提供催化剂硫化所需氢气。
在正常生产阶段，主要通过psa1装置为全厂提供氢气，同时制氢装置处于热备状态。
根据全厂氢气平衡和燃料气平衡的计算，催化干气直接排入燃料气管网，以弥补燃料气的不足。
当psa1故障情况下，立即提高制氢装置负荷。
34炼厂优化加工的思路和对策郑文刚（中国石油化工集团公司炼油事业部，北京100728）收稿日期：2018–06–09。
作者简介：郑文刚，硕士，高级工程师，1998年毕业于浙江大学化学工程专业，长期从事炼油总流程优化、加工过程模拟与优化工作，曾获中国石化突出贡献专家，中国石化科技进步二等奖。
摘 要：优化是炼油提高盈利能力，增强竞争力的有力手段。
本文讨论了当前炼厂在原油采购、石脑油和重油加工、柴汽比、氢气平衡、燃料平衡、蒸汽动力系统等方面面临的主要问题。
在此基础上，提出了原油和氢气降本、石脑油和重油增效、柴汽比结构优化、燃料和蒸汽动力系统全局优化等方面的思路和对策。
关键词：炼厂优化 原油加工 重油加工 柴汽比 氢气优化 燃料和蒸汽动力系统目前，我国炼油行业经过快速发展，面临产能过剩，柴油消费见顶，市场竞争剧烈的局面。
同时，产品质量升级步伐加快、节能环保要求日趋严格，炼厂只有综合运用各种优化手段，挖潜增效，才能提高竞争能力。
1 炼厂生产过程中存在的主要问题目前，不同炼厂在生产过程中存在的问题不同，综合大部分炼厂情况，共性问题如下。
1.1 原油性质波动大，不利于装置稳定、优化运行大部分炼厂缺乏原油调合设施，由于原油品种多，且到厂不均匀，造成原油性质波动大，对长周期稳定和优化运行不利。
1.2 加工高含硫原油存在瓶颈部分炼厂由于设备材质未升级，常减压、催化裂化硫含量设防值低，造成原油选择困难，炼厂不得不采购低硫中间基调和高含硫中间基、环烷基原油，导致原油成本偏高。
部分低硫渣油进延迟焦化或渣油加氢加工，降低了炼厂的效益。
1.3 重油加工不优化由于满足渣油加氢进料要求的原油可选范围有限，在生产实际中，为了保证装置长周期运行，掺渣率往往低于设计值，造成部分渣油进焦化，损失效益。
和渣油加氢配套的重油催化生产运行方案不优化，造成催化剂金属污染失活、水热失活严重，产品分布不理想。
大部分常减压装置都没有达到减压深拔的标准，导致延迟焦化进料残炭约20%，减压渣油TBP 切割点只有540~545℃，重蜡油进延迟焦化生焦，损失效益。
炼厂装置运行调整及总流程协同优化于 博（中国石化 石油化工科学研究院，北京 100083）［摘要］以国内某炼厂为研究对象，从总流程角度对炼厂主要装置运行情况进行联合诊断，发现由于三环芳烃组分在重油加工系统恶性循环，导致生产中出现催化裂化柴油处理困难、柴油池个别批次十六烷值不达标等问题。
采用Aspen 公司的过程工业模型系统软件建立了全厂总流程模型，并进行原油保本价测算，提出了原油加工的优化结构；同时对优化前后的全厂流程进行模拟测算，提出了总流程优化方案。
优化前后的实际运行数据对比及效益评估结果表明，产品结构得到明显改善，企业全年增效约1 514.3万元，达到了炼厂运营优化和效益提升的目的，对同类型炼厂的全流程优化具有较好的借鉴意义。
［关键词］装置运行调整；总流程优化；效益评估［文章编号］1000-8144（2021）06-0584-08 ［中图分类号］TE 624 ［文献标志码］AUnit operation adjustment and overall process optimization of a refineryYu Bo（Sinopec Research Institute of Petroleum Processing ，Beijing 100083，China ）［Abstract ］From overall process view ，the operating status of a domestic refinery ’s main units was diagnosed. Some problems in production ，such as difficult treatment of fluid catalytic cracking diesel and insufficient cetane number of individual batches of diesel pool were found due to the vicious cycle of tricyclic aromatic hydrocarbons in heavy oil processing system. The process industry model system developed by Aspen company was used to build the overall process model of the whole plant. This model was used to calculate the breakeven price of crude oil ，and propose the optimal structure of crude oil processing. The whole plant process under current and optimized conditions was simulated and calculated ，and the overall process optimization scheme was put forward. The comparison of actual operation data before and after the optimization ，and the result of benefit evaluation show that the product distribution has been obviously improved ，and the annual benefit of the enterprise increases about 15.14 million Yuan ，which has achieved both operation optimization and benefit improvement for the refinery. This study is also important in overall process optimization for refineries with the same type.［Keywords ］unit operation adjustment ；overall process optimization ；benefit evaluationDOI ：10.3969/j.issn.1000-8144.2021.06.013［收稿日期］2021-01-29；［修改稿日期］2021-03-07。
2008,18(3)任洪理等 加氢型炼厂总加工流程氢气资源的优化 设 计技 术 加氢型炼厂总加工流程氢气资源的优化任洪理3 刘登峰 卢慧杰 王 禹 王业华 曲 鑫 中国石油建设公司华东设计院 青岛 266071摘要 合理利用氢气资源是全加氢型炼油厂选择总加工流程时的关键问题;在氢气资源挖潜利用方面采取有效措施,以节约资源,降低成本。
本文详细论述用氢的优化及分级利用。
关键词 氢气资源 优化 工程设计 能级分布 石油产品中需求量最大的是交通运输燃料,如汽油、柴油和航空煤油等,这些产品从原油中可直接获取的量仅为原油的30%～50%,需要二次加工以及后续加工才能满足产品质量要求,减压渣油量一般为原油的20%～30%,对一般炼厂的氢气耗量占原油的018%～217%。
目前,环保对燃料的清洁要求越来越高,其中一个重要的要求指标是硫含量。
2005年全球65%的汽油,硫含量不大于30μg/g;57%的柴油,硫含量不大于500μg/g。
2010年发达国家和部分不发达国家的清洁汽油和清洁柴油的硫含量要降至10μg/ g以下。
就全球范围而言,今后炼油厂加工的原油将是AP I度低、比重大、含硫高、品质差的常规原油和非常规原油。
这是我们必须面对的现实问题。
目前,国内正在加快建设大型的加氢型炼厂,以期提高产品质量,满足环保要求,对氢气资源的消耗趋势在迅猛增加。
氢气是比较贵的清洁原料,目前炼油厂中重整产氢是廉价的氢源,但对于加工全加氢炼油厂来讲,重整产氢不能满足全厂氢气需求,而制氢代价是很大的。
所以,合理利用氢气资源,通过工厂加工流程优化节约用氢是必要的。
1 合理确定氢资源方案全世界加氢工艺的能力占原油加工能力的比例已超过50%,某些国家甚至高达90%,居炼油工艺之首。
由于石油产品质量要求日益严格,要求更多的渣油转化为多氢的轻质油品。
加工原油性质日益变劣,所占比例还将有所提高。
由于各种原因,过去加氢工艺的建设在我国发展较慢。
近20年来,特别是最近十年,由于对石油产品质量要求越来越严,加工含硫及高硫原油数量越来越多,加工深度越来越深及产品结构调整等原因,使加氢装置的建设得到了飞速发展。
加氢装置的能力占原油加工能力的比例已接近30%,在今后一个时期还将有更大发展。
111 对“原油资源”的认识目前国内加工原油的构成,大致可以分为四大类:(1)以大庆原油为代表的低硫石蜡基原油。
(2)含硫或低硫中间基(中间-环烷基)原油。
(3)进口高硫轻质原油。
(4)超重劣质原油。
原油的类型是炼油厂总加工流程建立和优化的基础。
原油性质的优劣,决定总加工流程安排、加工难易程度及加氢装置的数量。
112 氢的来源炼油厂需多方挖掘氢气资源,采取的办法主要有:①提高催化重整装置的苛刻度;②收集焦化装置、加氢裂化装置、催化重整装置、蒸馏装置轻烃等气体作为制氢原料;③采用变压吸附、膜分离等技术提纯回收催化裂化干气中的氢气;④合成氨联产的石化厂可利用煤和沥青造合成气,提供氢气资源;⑤天然气产地附近,利用价格优势制氢;⑥进一步研究利用高硫焦(或沥青)气化制合成气再转换生产氢气的技术。
513任洪理:高级工程师。
1999年毕业于吉林大学高分子化学与物理专业获理学硕士学位。
一直从事工艺设计,发表论文多篇。
联系电话:(0532)83892125。
CHE M I CAL ENG I NEER I NG D ES I GN化工设计2008,18(3)2 总加工流程用氢特点与分析211 装置现状许多炼厂的氢气需求量已经大大增加,并呈现出继续增加的趋势,这是因为加氢裂化转化深度提高、加工更重的原油、生产更清洁燃料以及汽油中苯含量的限制。
大多数炼油企业在增加加氢处理装置后通过简单地重新计算新的氢气平衡来确定氢气供需量,然后决定是建设新的制氢装置、改造现有制氢装置还是外购氢气,这需要考虑投资、现有氢气系统的可用性和操作灵活性、可靠性等问题。
212 氢资源的优化人们逐渐认识到与传统的应用范围较小的方法相比,应用范围较宽、更加系统管理氢气网络的方法一般可降低投资、减少操作费用和减少CO2排放。
与加氢处理工艺一同考虑氢气网络优化时,应该考虑的优化方法。
(1)优化新装置或改造装置补充气的纯度,在这里,反应器压力是一个可以放弃的独立变量,以最大限度地减少总的操作费用。
(2)重新评价现有加氢处理装置循环氢气的目标纯度。
(3)优化现有或新的加氢处理装置的催化剂,在不降低加工总目标的情况下降低化学氢耗。
(4)通过调整工艺过程参数、提高处理能力或改变催化剂的设计结构来确定提高催化重整装置氢气产率的经济办法。
(5)用改造或新建净化装置回收进入到燃料气系统的氢气。
(6)确定氢含量适中的物料作为制氢装置的原料。
(7)利用APC实现氢气回收纯度目标,根据氢气需求随时平衡制氢装置的产量,避免浪费氢资源。
(8)进行大型炼厂设计规模内的优化研究,包括加工过程中应考虑的因素和如何使用氢量最小。
213 氢窄点原理对氢资源系统而言,科学用氢和合理安排产氢的意义是“浓度对口、梯级利用”。
简言之,就是不要在浓度差异和压力差异大的氢源间直接匹配,以免造成损失。
设计前要评估比较,不仅要最小量使用氢,更要优化用氢系统,适宜安排净化单元减少公用工程用量的增加。
使用“窄点”原理进行详细计算使其达到接近最优目标。
典型氢“窄点”原理的系统图见图1,氢系统设计见图2,设计最佳纯度和用量见图3。
图1 典型氢窄点原理的系统图图2 氢系统设计图3 设计最佳纯度和用量214 分级用氢合理平衡并利用氢气资源是全加氢型炼油厂总加工流程优化的关键,在氢气资源利用方面主要采取以下措施:612008,18(3)任洪理等 加氢型炼厂总加工流程氢气资源的优化 21411 氢的分级利用炼油厂氢源主要来自连续重整副产含氢体积分数约为92%的气体和制氢装置生产的含氢体积分数约为9919%的纯氢。
根据氢气来源和使用地点不同,全厂氢气系统分为重整氢气系统和纯氢系统。
根据加氢处理不同的氢分压要求,将加氢处理分为两级,第一级用氢装置的氢浓度要求稍低,直接使用重整含氢气体,如:石脑油加氢、异构化、喷气燃料加氢、柴油加氢、硫磺回收等装置,重整含氢气体年用量约占重整产氢气体总量的40%。
剩余的重整含氢气体和全厂经脱硫处理的加氢低分气体一起进入PS A装置回收提浓,得到体积分数为9919%的氢气。
提纯后的纯氢与制氢产生的纯氢一起供渣油加氢、蜡油加氢处理、高压加氢裂化等要求氢分压高的装置使用,称为二级利用。
21412 扩大重整装置规模在10M t/a原油加工规模下,重整原料除采用直馏重石脑油以外,还利用加氢裂化装置多产优质石脑油,使装置副产纯氢约占全厂氢耗的30%。
21413 利用石油焦或脱油沥青产氢为降低原料成本减少环境污染,充分利用炼厂的劣质原料(或残渣)用作造气原料。
将剩余的渣油、焦炭或沥青为原料生产氢气,对千万吨规模下的炼厂中氢气量可占总用氢量的50%以上。
21414 回收低分气体中的氢加氢装置排出的低分气体中含有大量的氢气,体积分数可达到80%左右,在一般的炼油厂中,这部分低分气体由于数量较少,且地点分散,一般安排与炼油厂干气一起脱硫后混入全厂燃料系统,造成极大的浪费。
在优化的总加工流程中,将各加氢装置排出的低分气体混合,经脱硫后进入一套PS A装置与重整含氢气体回收提浓氢气,或者直接用含氢气体作为制氢原料,可以取得较好的效果。
3 炼油厂中的氢资源311 氢气在炼油厂的地位和作用31111 炼油厂对氢的需求如果为生产硫含量小于30μg/g的清洁汽油,则需较高催化裂化原料油预加氢反应压力,柴油的深度脱硫同样需要较高的反应压力和更大的氢耗。
随着加氢工艺得到越来越广泛的应用,相对氢气的需求量也迅速增加。
优质、稳定的高纯氢气已成为炼油企业提高轻油收率,改善产品质量不可缺少的基本原料。
31112 炼厂建设制氢装置的必要性在总流程中除制氢装置外,重整氢是最大的氢源。
但是原油中65～165℃石脑油馏分一般占原油12%以内,加上加氢裂化装置的石脑油,重整原料约占原油的15%。
因此,重整副产氢最多只占原油的015%。
全厂总流程氢用量一般占原油的018%～217%,仅依靠重整氢满足不了目前炼油厂含硫原油和劣质原油加工比例日益增大的需求,必须建设独立的制氢装置生产氢气来满足要求。
31113 氢在总加工流程中的作用氢气在炼油工程中扮演主要角色。
仅对氢裂化装置而言,氢气是加氢裂化装置正常生产所不可缺少的原料,其费用约占制造成本的7%～13%,对加氢裂化装置的制造成本有很重要的影响,因此,氢气的价格也是不容忽视的。
一般而言,制氢装置提供的氢气纯度高,加氢效果好,单位工业氢耗相对较低,但氢气的成本价格却相对较高。
312 油品的清洁化生产与用氢量的关系在总加工流程安排中,合理的用氢量与加氢处理装置关系极大,与石油产品的质量有着密切关系。
经过“十五”期间的努力,我国石油产品的质量有了较大的提高,各大炼油企业兴建了大批加氢装置来实现清洁生产。
在新建或改建项目中,汽油和柴油质量一般均按欧Ⅲ排放标准安排。
目前要求所有企业都达到欧Ⅲ排放标准,势必要增加大量的氢气资源,这些氢耗量与产品质量关系密切。
要优化原料资源,节约资源、节省投资,尽可能合理地用氢来实现清洁化生产的目的。
31211 氢耗量油品加氢反应是一个耗氢过程,向加氢反应系统补充的新鲜氢气主要消耗在化学反应、溶解71损失、设备漏损和废气排放损失四个方面,几方面耗氢所占的比例与加氢过程反应类型以及设备状况有关。
供氢装置的规模决定于加氢装置的耗氢量,加氢装置耗氢量,受供氢装置供应新鲜氢气纯度的影响。
大部分氢气消耗在化学反应上,也就是消耗在脱除进料中的硫、氮、氧及烯烃和芳烃饱和反应以及加氢裂化和开环等反应中。
不同的反应过程、不同的进料化学组成和对产品质量的不同要求而导致的不同的反应深度,是影响化学耗氢量的主要因素。
在精制深度相同时,分别以直馏柴油、催化裂化柴油、焦化柴油为原料的加氢处理,其耗氢量就有区别。
催化裂化柴油或焦化柴油中含有大量烯烃需要加氢饱和,而且油品也较重,含有较多的硫、氮等需要加氢脱除,这样就增加了化学反应耗氢量。
如果柴油含芳烃多,又要求将其饱和时,耗氢就更大。
在装置规模和目标产品相同的情况下,加氢裂化装置如果选用直馏蜡油、催化裂化循环油或焦化蜡油作原料或采取不同的加工流程时,由于原料性质和加工深度不同,其化学耗氢量就有很大的差别。
各种加氢过程的氢耗量见表1。
表1 各种加氢过程的氢耗量(%)加氢过程化学耗氢量减压蜡油VG O一次通过210减压蜡油VG O尾油循环215～310减压蜡油VG O两段加氢裂化214～411直馏柴油加氢处理015～016催化裂化柴油加氢处理018～110焦化柴油加氢处理018～110焦化汽柴油加氢处理112重整原料预加氢处理0105～011催化裂化柴油深度脱硫、芳烃饱和 产品硫≤010003%,芳烃≤0125%210 产品硫≤010003%,芳烃≤0115%312催化汽油加氢处理015～112 注:表中的化学耗氢量为对进料的质量分率。
