萬(wàn)噸年柴油加氫操作規(guī)程

1、240萬(wàn)噸/年柴油加氫精制裝置操作規(guī)程延長(zhǎng)石油YANCHANG PETROLEUM陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司延安石油化工廠目錄第一章裝置概況第一節(jié) 裝置簡(jiǎn)介我國(guó)從 2000 年開(kāi)始執(zhí)行輕柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其中硫含量不高于2000ppm， 2003 年頒布了車(chē)用柴油推薦標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)硫含量進(jìn)一步降低至500Ppm以下，2008年1月1日北京車(chē)用柴油硫含量要求已降低到 50ppm。 2013年6月30日全國(guó)執(zhí)行國(guó)田車(chē)用柴油標(biāo)準(zhǔn)，車(chē)用柴油硫含量要求降低 到350ppm。歐美及日本的車(chē)用柴油硫含量目前已降低到50ppm,歐洲部分國(guó)家或地區(qū)甚至已降到10ppm,預(yù)計(jì) 十二五”末，國(guó)IV車(chē)用柴油硫含量 將降到

2、50ppm （北京地區(qū)已于2008年1月1日在全國(guó)率先執(zhí)行柴油硫含 量 50ppm 的標(biāo)準(zhǔn)）。低硫、超低硫是未來(lái)車(chē)用柴油的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)須適當(dāng)提高柴油的十六烷值，才能逐步與歐美國(guó)家的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)接軌。陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)） 有限責(zé)任公司煉化公司延安煉油廠目前原油加工能力 800 萬(wàn)噸/年，延安煉油廠目前常三線柴油與催化柴油總量為萬(wàn)噸/年，按照現(xiàn)有柴油加氫裝置設(shè)計(jì)加工量，能夠加工140 萬(wàn)噸/年。為了適應(yīng)柴油產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)與產(chǎn)能的需要，需新建一套240 萬(wàn)噸/年直餾柴油加氫及配套工程裝置，部分常三線柴油與常一、二線柴油一起混合到新建柴油加氫裝置，以2 萬(wàn)標(biāo)立方米/小時(shí)制氫裝置所產(chǎn)氫氣為氫源。新建柴油加氫

3、裝置加工量為萬(wàn)噸/年，按照公稱240 萬(wàn)噸/年規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)效益最大化。240 萬(wàn)噸/年柴油加氫裝置主要目的產(chǎn)品為加氫柴油，同時(shí)副產(chǎn)少量石腦油和氣體。精制柴油能滿足國(guó)V柴油性質(zhì)要求，在50c左右送至裝置外調(diào)和站作為調(diào)和組分；石腦油送至重整預(yù)加氫裝置罐區(qū)；輕烴送至140 萬(wàn)噸/年柴油加氫裝置進(jìn)一步處理；富氣、低分氣送至聯(lián)合三車(chē)間進(jìn)行干氣脫硫后，進(jìn)入燃料氣管網(wǎng)系統(tǒng)。本裝置主要由反應(yīng)部分、分餾部分和公用工程部分三個(gè)部分組成。第二節(jié) 工藝流程說(shuō)明1.2.1、 反應(yīng)部分原料油自裝置外來(lái)進(jìn)入原料緩沖罐（D101）,經(jīng)原料油升壓泵（P101） 升壓后，進(jìn)入自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器（SR-101）,濾后油與柴油產(chǎn)

4、品/原料油 換熱器（E-203A/B/C）換熱升溫后進(jìn)入濾后原料緩沖罐（D-102）,再由 反應(yīng)進(jìn)料泵（P-102A/B）抽出升壓后與混氫混合，先與反應(yīng)產(chǎn)物/混氫油 換熱器（E-102A/B/C）進(jìn)行換熱，再經(jīng)反應(yīng)進(jìn)料加熱爐 （F-101）加熱至要 求溫度；循環(huán)氫與新氫混合與熱高分氣/混氫換熱器（E-103）換熱升溫后 分成兩路，一路與原料油混合后換熱進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱爐（F-101）,另一路與反應(yīng)產(chǎn)物/混氫換熱器（E-101）進(jìn)一步換熱后與反應(yīng)進(jìn)料加熱爐出 口的混氫油混合，自上而下流經(jīng)加氫精制反應(yīng)器（R-101）。在反應(yīng)器中，原料油和氫氣在催化劑的作用下，進(jìn)行加氫脫硫、脫氮、 烯烴飽和、改質(zhì)、

5、異構(gòu)降凝等反應(yīng)。從加氫精制反應(yīng)器（R-101）出來(lái)的反應(yīng)產(chǎn)物分別與反應(yīng)產(chǎn)物/混氫換熱器（E-101）、反應(yīng)產(chǎn)物/混氫油換熱器（E-102A/B/C）換熱后，進(jìn)入熱 高壓分離器（D-103）進(jìn)行氣液分離，熱高分氣與熱高分氣/混氫換熱器（E-103）換熱并經(jīng)熱高分氣空冷（A-101）冷卻后進(jìn)入冷高壓分離器（D-105）,在冷高壓分離器中進(jìn)行氣、油、水三相分離。為防止反應(yīng)生成的銨鹽在低溫下結(jié)晶堵塞熱高分氣空冷器管束，在熱高分氣空冷器前注入除鹽水以洗去銨鹽。冷高壓分離器頂出來(lái)的氣體至循環(huán)氫壓縮機(jī)，重新升壓后與經(jīng)壓縮后的新氫混合，返回反應(yīng)系統(tǒng)，冷高壓分離器油相送至冷低壓分離器（D-106）進(jìn)行再次分離。

6、熱高分油經(jīng)液力透平后進(jìn)入熱低壓 分離器（D-104）進(jìn)一步閃蒸，熱低分氣經(jīng)過(guò)熱低分氣空冷器（A-102）冷凝 后與冷高分油一起進(jìn)入冷低壓分離器（D-106）,冷低分油與熱低分油一 起進(jìn)入硫化氫汽提塔（C-201）。從冷高壓分離器及冷低壓分離器底部出來(lái)的含硫含銨污水經(jīng)減壓后，送出裝置外處理。冷低分氣送至裝置外處理。1.2.2、 分餾部分硫化氫汽提塔（C-201）頂分離出含有硫化氫氣體經(jīng)硫化氫汽提塔頂 空冷器（A-201）、硫化氫汽提塔頂后冷器（E-201）冷卻后，進(jìn)入硫化氫 汽提塔頂回流罐（D-201）,罐頂?shù)母蓺?，送至裝置外脫硫。塔底油與產(chǎn) 品柴油/分餾塔進(jìn)料換熱器（E-205A/B/C/D

7、）換熱后進(jìn)入產(chǎn)品分餾塔（C-202）。產(chǎn)品分儲(chǔ)塔采用重沸爐（F-201）汽提，塔頂?shù)氖X油經(jīng)空冷 器（A-202）冷卻至40c后，進(jìn)入塔頂回流罐（D-202）。回流罐油經(jīng)回 流泵升壓后其中一部分作為塔頂回流，另一部分經(jīng)過(guò)石腦油冷卻器（E-202）冷卻后作為合格石腦油送出裝置外。從塔底出來(lái)的精制柴油產(chǎn)品，由精制柴油泵（P-203A/B）抽出，先與產(chǎn)品柴油/分儲(chǔ)塔進(jìn)料換熱器 （E-205A/B/C/D）換熱后，與柴油蒸汽發(fā)生器（E-204）發(fā)生（g）蒸汽,再與柴油產(chǎn)品/原料油換熱器（ E-203A/B/C） 換熱， 最后經(jīng)空冷器（ A-203）冷卻到50C,作為產(chǎn)品送出裝置第三節(jié)工藝參數(shù)和設(shè)計(jì)指標(biāo)

8、1.3.1 裝置名稱240萬(wàn)噸/年柴油加氫裝置1.3.2 裝置規(guī)模裝置設(shè)計(jì)規(guī)模：240萬(wàn)噸/年年開(kāi)工時(shí)數(shù)： 8000小時(shí)操作彈性：60%-110%1.3.3 原料油性質(zhì)及氫氣組成該裝置以延煉生產(chǎn)的直儲(chǔ)柴油為原料油，原料油性質(zhì)及數(shù)量見(jiàn)表1表1原料油性質(zhì)原料油混合直儲(chǔ)柴油加工量，萬(wàn)噸/年密度，g/cm3硫含量，wt%<氮含量，ppm<凝點(diǎn)，C-7十六烷指數(shù)(ASTM D 4737-96a)儲(chǔ)程，C初儲(chǔ)點(diǎn)16810%/30%197/22750%/70%248/28090%/95%335/337終儲(chǔ)點(diǎn)370注：常一：常二：常三=:氫氣本裝置所需補(bǔ)充氫來(lái)自制氫裝置。補(bǔ)充氫組成如下:表補(bǔ)充氫組

9、成組成H2C1CO+CO22MOL%<20ppm1.3.4產(chǎn)品質(zhì)量要求石腦油產(chǎn)品作為產(chǎn)品銷(xiāo)售或調(diào)和汽油，加氫精制柴油質(zhì)量達(dá)到國(guó)4或國(guó)5標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)和柴油產(chǎn)品方案按照 5#-10#生產(chǎn)。1.3.5主要操作條件1.3.5.1 FRIPP根據(jù)設(shè)計(jì)加工原料油性質(zhì)和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，分別推薦裝置初末期操作條件、產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)，分別見(jiàn)下表2至表7表2主要工藝條件（初期）反應(yīng)器R1原料油混合柴油反應(yīng)器入口總壓/MPa反應(yīng)器入口氫油體積比400:1催化劑FZC保護(hù)劑及FHUDS-6精11齊/FC-20異構(gòu)降凝劑/FHUDS-6精制齊J體積空速/h-1總體積空速/h-1平均反應(yīng)溫度/C364表3主要工藝條

10、件（末期）反應(yīng)器R1原料油混合柴油反應(yīng)器入口總壓/MPa反應(yīng)器入口氫油體積比400:1催化劑FZC保護(hù)劑及FHUDS-6精市1劑/FC-20異構(gòu)降凝劑/FHUDS-6精制劑體積空速/h-1總體積空速/h-1平均反應(yīng)溫度/C381表4反應(yīng)條件及溫度分布（初期）反應(yīng)器R1催化劑FZC/FHUDS-6 FHUDS-6 FC-20 /FHUDS-6床層123入口溫度，C345360370出口溫度，C362372376床層溫升，C17126總溫升，C35平均反應(yīng)溫度，C364總體積空速，h-1反應(yīng)器入口總壓/MPa反應(yīng)器入口氫油體積比400:1床層冷氫量，kNm3/h反應(yīng)器最大壓降，MPa>表5反

11、應(yīng)條件及溫度分布（末期）反應(yīng)器R1催化劑FZC/FHUDS-6 FHUDS-6 FC-20/FHUDS-6床層123入口溫度，C365375385出口溫度，C378390393床層溫升，C13158總溫升，C36平均反應(yīng)溫度，C381總體積空速，h-1反應(yīng)器入口總壓/MPa反應(yīng)器入口氫油體積比400:1床層冷氫量，kNm3/h反應(yīng)器最大壓降，MPa>表6物料平衡數(shù)據(jù)，m%項(xiàng)目初期末期H2sNH3CiC2C3iC4nC4<180 C石腦油>180 C精制柴油C5+液收，m%化學(xué)氫耗，m%表7產(chǎn)品主要性質(zhì)項(xiàng)目加氫后腦油加氫柴油密度(20 C ) /g cm-3儲(chǔ)程/C初儲(chǔ)點(diǎn)/10

12、%46/69184/19850%/90%121/164249/32495%/終儲(chǔ)點(diǎn)166/180338/366硫/ g g-1<<凝點(diǎn)/C<-15十六烷指數(shù)（ASTM D4737-96a)135.2、主要設(shè)備操作條件反應(yīng)進(jìn)料加熱爐（F-101）反應(yīng)進(jìn)料加熱爐操作條件入口壓力，MPa（g）出口溫度，C初期335床期376硫化氫汽提塔（C-201）塔頂壓力，MPa（g）塔頂溫度，C40進(jìn)料溫度，C206產(chǎn)品分儲(chǔ)塔（C-202）塔頂壓力，MPa（g）塔頂溫度，C 54進(jìn)料溫度，C熱高壓分離器（D-103）操作壓力，MPa（g）操作溫度，C熱低壓分離器（D-104）操作壓力，MPa（

13、g）操作溫度，C冷高壓分離器（D-105） 操作壓力，MPa（g）220（初期）/ （末期）220220（初期）/ （末期）操作溫度，c50冷低壓分離器（D-106）操作壓力，MPa（g）操作溫度，C50重沸爐（F-201）入口溫度：263c （初）（末）出口溫度：274.8C （初）/272.5C （末）入口壓力： MPa（g）物料平衡及產(chǎn)品流向初期：年開(kāi)工8000小時(shí)m%kg/h噸/天萬(wàn)噸/年入方原料油1003000007200240化學(xué)耗氫2040入方合計(jì)302040出方H2s90NH330氣體4050石腦油8340柴油289530出方合計(jì)302040末期:年開(kāi)工8000小時(shí)m%kg/h

14、噸/天萬(wàn)噸/年入方原料油1003000007200240化學(xué)耗氫2070入方合計(jì)302070出方H2s90NH330氣體4980石腦油9390柴油287580出方合計(jì)302070公用工程及輔助材料消耗、用水量序號(hào)使用地點(diǎn)及用途給水，t/h排水，t/h備注除氧水除鹽水新鮮水循環(huán)水循環(huán)水含硫污水含油污水1新氫壓縮機(jī)(K-101A/B )1221222新氫壓縮機(jī)水站50503循環(huán)氫壓縮機(jī)(K-102)95954反應(yīng)進(jìn)料泵(P-102A/B )35355反應(yīng)注水泵(P-103A/B )10106重沸爐泵(P-201A/B )55(間斷)7硫化氫汽提塔頂回流泵(P-202A/B )338精致柴油泵(P-

15、203A/B )59分儲(chǔ)塔頂回流泵(P-204A/B)3310抽油泵(P-401)3311地下污油泵(P-401)3312新氫返回冷卻器(E-104)888813硫化氫汽提塔頂后冷卻器(E-201)14石腦油冷卻器(E-202)15柴油蒸汽發(fā)生器(E-204)16硫化氫汽提塔頂冷凝水17產(chǎn)品分儲(chǔ)塔頂冷凝()回水用18反應(yīng)注水1519加熱爐1120煙氣引風(fēng)機(jī)2221生活用水(1)間斷合計(jì)15(1)466+取大700700注1裝置的最大用水量需考慮壓縮機(jī)同時(shí)啟動(dòng)的情況。注2裝置注水正常情況下回用自污水汽提裝置來(lái)的凈化水，但是開(kāi)工期間需要用除鹽水。3.7.2、 用電量序 號(hào)使用地點(diǎn)及用途電壓，V設(shè)備

16、臺(tái)數(shù)， 臺(tái)設(shè)備容量，KW軸功率，KW備 注操作備 用操作備用1新氫壓縮機(jī)(K-101A/B)主機(jī)1000011235023502130主電機(jī)空間加熱22011222潤(rùn)滑油泵電機(jī)22011222222注油器電機(jī)38011油箱電加熱器38011444盤(pán)車(chē)電機(jī)22011軟化水站水泵3801115水箱電加熱器3801100102循環(huán)機(jī)K-102盤(pán)車(chē)電機(jī)38011潤(rùn)滑油泵電機(jī)38011油箱電加熱器3802066主電機(jī)空間加熱220111113原料泵(P-101A/B )10000112202201894反應(yīng)進(jìn)料泵(P-102A/B)主機(jī)1000011180018001610油泵電機(jī)380116油箱電加熱

17、器38011333主電機(jī)空間加熱38011115反應(yīng)產(chǎn)物注水泵(P-103A/B)主機(jī)38011132132105輔助油泵電機(jī)38011間 斷6反沖洗污油泵(P-105A/B )380111515間 斷7硫化劑泵(P-106A/B )380118重沸爐泵(P-201A/B )10000114504504009C-201頂回流泵3801115151110柴油泵(P-203A/B )100001156056049011分儲(chǔ)塔頂回流泵(P-204A/B )3801175755112緩蝕劑泵(P-205A/B/C )38021313抽油泵(P-401)380122(18)間 斷14地下污油泵 (P-4

18、02)380115(10)15熱高分氣空冷器(A-101 )380822*818*816熱低分氣空冷器 (A-102)380222*218*217硫化氫汽提塔頂空冷器(A-201 )380215*2*218分儲(chǔ)塔頂空冷器(A-202 )380430*425*419柴油產(chǎn)品空冷器(A-203 )380830*1225*1220空氣鼓風(fēng)機(jī)3801175755021煙氣引風(fēng)機(jī)380111095合計(jì)1000066538053804819380&2204381270總計(jì)6720注1其中一半電機(jī)為變頻電機(jī)。說(shuō)明：未考慮電氣專業(yè)采用的同時(shí)利用系數(shù)及線路和變壓器的損耗3.7.3、 蒸汽用量序號(hào)使用地點(diǎn)

19、及用途蒸汽用量t/h備注凝結(jié)水1蒸汽汽提2伴熱、分水包加熱3吹掃(15)開(kāi)工用4循環(huán)氫壓縮機(jī)*背壓式5柴油蒸汽發(fā)生器合計(jì)注*操作工況數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)工況下蒸汽消耗量為41200kg/h3.7.4、 壓縮空氣用量序號(hào)使用地點(diǎn)及用途用里（標(biāo)）m3/min備注非凈化風(fēng)凈化風(fēng)1儀表用風(fēng)連續(xù)2吹掃、爐管燒焦(20)間斷合計(jì)203.7.5、 氮?dú)庥昧啃蛱?hào)使用地點(diǎn)及用途用里（標(biāo)）m3/min備注1氮封102開(kāi)停工、置換、吹掃及事故處理50000 m3/min分三四次用合計(jì)103.7.6、 燃料氣序號(hào)使用地點(diǎn)及用途用量，kg/h備注1反應(yīng)進(jìn)料加熱爐7141583max2重沸爐9661241max合計(jì)1680熱值 5

20、4088KJ/NM3能耗能耗計(jì)算裝置能耗計(jì)算系按煉油廠能量消耗與評(píng)價(jià)方法（2003年版）中規(guī)定的指標(biāo)及計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算的，具體見(jiàn)下表.序號(hào)項(xiàng)目消耗能量消耗指標(biāo)能耗單位數(shù)量單位數(shù)量MJ/h1電KW兆焦/度2循環(huán)水t/h468兆焦/噸3燃料氣t/h兆焦/噸334264t/h兆焦/噸31825t/h兆焦/噸36841234146凈化風(fēng)Nm3/h258兆焦/標(biāo)米37氮?dú)釴m3/h600兆焦/標(biāo)米337688凝結(jié)水t/h兆焦/噸9脫氧水t/h兆焦/噸10凈化水（除鹽水）t/h15兆焦/噸11能耗合計(jì)12單位能耗MJ/t （原料）（11.96公斤標(biāo)油/噸原料）節(jié)能措施從上述計(jì)算可得，本裝置能耗為 t原油（

21、公斤標(biāo)油/噸原料）。中國(guó)石 化股份有限公司關(guān)于 煉油廠能量消耗計(jì)算評(píng)價(jià)方法”（2009年版）中， 對(duì)于輕質(zhì)油壓力大于（g）的加氫精制裝置的能耗定額 15公斤標(biāo)油/噸原 油。因此本裝置的能耗較低，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。節(jié)能措施1) 反應(yīng)系統(tǒng)的換熱器均利用雙殼程高效換熱器，一是可以降低反應(yīng)系統(tǒng)的壓降，節(jié)省循環(huán)氫壓縮機(jī)的功率。二是大大提高了換熱效率，節(jié)省換 熱面積。2) 裝置各部分需冷卻的物料及產(chǎn)品盡量選用空氣冷卻器，以節(jié)省用水。3) 選擇節(jié)能電器設(shè)備，如節(jié)能變壓器，節(jié)能電機(jī)，節(jié)能光源等。4) 加熱爐設(shè)置煙氣余熱回收系統(tǒng)，回收煙氣余熱。5) 采用新型保溫材料，減少散熱損失。節(jié)水措施1) 需冷卻的物料及

22、產(chǎn)品盡量選用空氣冷卻器，以節(jié)省用水。2) 反應(yīng)注水采用污水汽提來(lái)的凈化水。3) 電機(jī)冷卻優(yōu)先采用風(fēng)冷。4) 逐級(jí)回收蒸汽凝結(jié)水，避免蒸汽連續(xù)對(duì)大氣排放。5) 在工藝允許的條件下，盡量提高循環(huán)水換熱終溫，減少循環(huán)水用量。催化劑性質(zhì)FRIPP 推薦本裝置使用的FZC 系列加氫保護(hù)劑、FHUDS-6 加氫精制催化劑及FC-20 加氫改質(zhì)異構(gòu)降凝催化劑，這些保護(hù)劑及催化劑均為工業(yè)化成熟可靠的加氫催化劑。保護(hù)劑及催化劑的物化性質(zhì)見(jiàn)表8表 8 催化劑物化性質(zhì)(氧化態(tài))催化劑FZC-105FZC-106FHUDS-6FC-20活性金屬：Mo-NiMo-NiMo-NiW-Ni物理性質(zhì)：孔容，mL/g>&

23、gt;>>比表面，m2/g260330150220>160>140形狀四葉輪四葉輪三葉草圓柱條外徑，mm長(zhǎng)度,mm310383838裝填密度，g/cm3耐壓強(qiáng)度，N/cm>50>50< 180< 150生產(chǎn)控制分析序號(hào)取樣號(hào)PID圖號(hào)取樣地點(diǎn)分析介質(zhì)分析項(xiàng)目分析頻次分析方法開(kāi)車(chē)正常1SC-101DW-0101柴油進(jìn)裝置線柴油進(jìn)裝置物料比重，d4201次/日1次/周GB/T1884運(yùn)動(dòng)粘度1次/日1次/班GB/T265凝點(diǎn)1次/日1次/周GB/T510酸值1次/日1次/周GB/T264儲(chǔ)程1次/日1次/周GB/T6536硫1次/周1次/周GB/T0

24、689氮1次/周1次/周GB/T17674堿氮1次/日1次/周SH/T0162含水1次頑1次/日GB/T260二烯值1次/周1次/周ASTMUOP326澳價(jià)1次/周1次/周SH/T0630實(shí)際膠質(zhì)1次/周1次/周GB/T509傾點(diǎn)1次/周1次/周GB/T3535閃點(diǎn)1次/周1次/周GB/T26110%殘?zhí)坎欢ㄆ诓欢ㄆ贕B/T268苯胺點(diǎn)1次/周1次/周GB/T262十六烷值1次/日1次/日GB/T3862SC-108DW-0102濾后原料油罐入口柴油進(jìn)裝置物料機(jī)雜（固體顆粒）1次/日1次/切換GB/T5113SC-109DW-0110熱低分油線熱低分油密度(20C),kg/m31次/日1次/日

25、GB/T2540儲(chǔ)程1次/日1次/日GB/T6536含硫里3次/日1次/日SH/T0689含氮量3次/日1次/日GB/T176744SC-111DW-0113熱低分氣線低分氣組成分析1次/周1次/日ASTMUOP539H2S1次/周1次/日檢測(cè)管NH31次/周1次/日檢測(cè)管5SC-112DW-0113冷低分閃蒸罐底油線低分油密度(20C),kg/m31次/日1次/日GB/T1884儲(chǔ)程1次/日1次/日GB/T6536含硫里3次/日1次/日SH/T0689含氮量3次/日1次/日GB/T176746SC-113DW-0113冷低分含硫污含硫污水NH31次/周1次/月GB/T7478水線硫化物1次/

26、周1次/月HJ/T60Fe1次/周1次/月GB/T14427氧化物1次/周1次/月HJ484Ph值1次/周1次/月GB/T69207SC-114DW-0114注水緩沖罐入口注水02含量1次/周1次/周GB/T12157不揮發(fā)殘雜1次/周1次/月NH31次/日1次/周GB/T7478硫化物1次/日1次/周HJ/T60氯化物1次/日1次/周GB/T11896Ph值1次/日1次/周GB/T6904Fe1次/日1次/周GB/T144278SC-116DW-0115循環(huán)氫壓縮機(jī)入口循環(huán)氫組成分析3次/日1次/周ASTMUOP5399SC-117DW-0117制氫氫氣入口組成分析1次/日1次/日ASTMU

27、OP539CO、 CO2、H2S檢測(cè)管HCl檢測(cè)管10SC-201DW-0201塔頂酸性水出口含硫污水NH31次/周1次/月GB/T7478硫化物1次/周1次/月HJ/T6011SC-202DW-0201汽提塔頂輕脛組成分析(C1-C4)1次/日SH/T0230烷燒H2S1次/日SH/T0231總硫含量不定期SH/T0222密度20 Ckg/m3不定期GB/T1257612SC-203DW-0201D-201出口線塔頂酸性氣組成分析1次/周1次/日SY/T6537H2S1次/周1次/日SY/T6537NH31次/周1次/日SY/T653713SC-204DW-0204汽提塔底油組成分析1次/日

28、SH/T0741硫含量1次/日SH/T068914SC-205DW-0204柴油出裝置線柴油比重1次/日1次/日GB/T1884儲(chǔ)程1次/日1次/日GB/T6536閃點(diǎn)不定期不定期GB/T261六不定期不定期十六烷值不定期不定期GB/T386硫1次/日1次/日SH/T0689氮1次/日1次/日GB/T17674運(yùn)動(dòng)粘度不定期不定期GB/T265澳價(jià)不定期不定期SH/T0630酸值不定期不定期GB/T258實(shí)際膠質(zhì)不定期不定期GB/T509凝點(diǎn)1次/日1次/日GB/T510苯胺點(diǎn)不定期不定期GB/T26210%殘?zhí)坎欢ㄆ诓欢ㄆ贕B/T268儲(chǔ)存安7E不定期不定期SH/T0238性氧化沉渣15SC

29、-206DW-0205石腦油出裝直線石腦油比重1次/周不定期GB/T1884儲(chǔ)程1次/日1次/日GB/T6536簇組成1次/周不定期SH/T0741粘度不定期不定期GB/T265辛烷值不定期不定期GB/T503烷燒和環(huán)烷燒不定期不定期SH/T0741烯脛不定期不定期SH/T0741芳煌不定期不定期SH/T0741硫1次/日1次/日SH/T0253氮1次/日1次/日GB/T17674鉛不定期不定期GB/T8020神不定期不定期SH/T062916SC-207DW-0205塔頂酸性水出口含硫污水NH31次/周1次/月GB/T7478硫化物1次/周1次/月SH/T6017SC-401DW-0403燃

30、料氣分液罐頂燃料氣組成分析1次/周1次/日GB/T13610注：根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格，生產(chǎn)中可以增加或減少分析項(xiàng)目及分析次數(shù)。第二章工藝原理及影響因素第一節(jié) 工藝原理2.1.1 生產(chǎn)工序加氫工藝主要分反應(yīng)、分餾兩個(gè)工序。 反應(yīng)工序混合原料自裝置外來(lái)，通過(guò)原料油過(guò)濾器進(jìn)入原料緩沖罐，原料緩沖罐用燃料氣作氣封，原料緩沖罐油經(jīng)過(guò)升壓泵升壓經(jīng)過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入濾后原料緩沖罐。自濾后原料緩沖罐出來(lái)的原料油經(jīng)原料泵升壓后，在流量控制下，經(jīng)換熱器換熱后與混合氫混合，經(jīng)反應(yīng)流出物/混氫油換熱器換熱后進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱爐加熱至反應(yīng)所需溫度后進(jìn)入加氫精制反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行加氫反應(yīng)，主要是脫除其中的有機(jī)硫、氮、 氧化物并

31、進(jìn)行烯烴飽和，以提高汽柴油的質(zhì)量。反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入反應(yīng)產(chǎn)物分離器，經(jīng)氣液相分離，氣相經(jīng)過(guò)脫硫后作循環(huán)氫，液相則進(jìn)入分餾系統(tǒng)。 分餾工序分儲(chǔ)工序是將加氫反應(yīng)后生成油中的H2S、NH3和H2O脫除，以保證產(chǎn)品中雜質(zhì)含量合格。反應(yīng)生成油進(jìn)入脫硫化氫塔，塔底用過(guò)熱蒸汽汽提， 以達(dá)到脫除雜質(zhì)的目的。從脫硫化氫塔底來(lái)的合格油進(jìn)入產(chǎn)品分餾塔，切割出汽油和柴油餾份；脫硫化氫塔頂含硫干氣經(jīng)氣體脫硫裝置脫硫后作為制氫裝置的原料。2.1.2 加氫精制的必要性直餾柴油及重油催化裂化生產(chǎn)的柴油中含有較多的不飽和烴及硫、氮等有害的非烴化合物，而這些雜質(zhì)又較不穩(wěn)定， 在油品貯存過(guò)程中膠質(zhì)會(huì)很快增加，顏色急劇加深，無(wú)法使產(chǎn)品滿足

32、用戶的要求，為了使二次加工的柴油達(dá)到 GB252-2000優(yōu)級(jí)品的質(zhì)量要求， 所以對(duì)焦化汽柴油、直餾柴油和催化柴油進(jìn)行加氫精制是必要的。(1)加氫精制的定義加氫精制是指原料油在一定的溫度、壓力和氫氣存在的條件下通過(guò)催化劑的作用，使石油餾分中含硫、氮、 氧的非烴組分和有機(jī)金屬化合物分子發(fā)生脫除硫、氮、 氧和金屬的氫解反應(yīng)，烯烴和芳烴分子發(fā)生加氫反應(yīng)。被處理的原料的平均分子量及烴類(lèi)分子的骨架結(jié)構(gòu)只發(fā)生極小的變化。(2)油品中主要雜質(zhì)的危害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，一般情況下與金屬不直接作用，但當(dāng)其燃燒時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，在有水，無(wú)水情況下均能腐蝕金屬

33、，損壞內(nèi)燃機(jī)部件并污染環(huán)境。烯烴的危害在油品貯存中，烯烴易被氧化成酸類(lèi)和膠質(zhì)，嚴(yán)重影響油品長(zhǎng)期貯存的安定性。氮化物的危害油品中氮化物有堿性氮化物(如吡啶，哇啉等)和非堿性氮化物(如吡咯、卡唑)，它們的存在易使油品生成沉渣和顏色變深。(3)加氫精制工藝特點(diǎn)加氫精制反應(yīng)是在密閉的系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，只是除去有機(jī)化合物中的硫、氮、氧等有害雜質(zhì)。不飽和炫轉(zhuǎn)化成飽和炫而被保留。 它不但可使各種質(zhì) 量不穩(wěn)定的原料油變成質(zhì)量?jī)?yōu)良的產(chǎn)品， 而且具有加工損失少、原料沸點(diǎn) 范圍寬、產(chǎn)品靈活性大、安定性好、工藝條件緩和的特點(diǎn)，但加氫精制是 在高溫、高壓，有氫氣介質(zhì)存在的條件下進(jìn)行，同時(shí)設(shè)備、工藝管線的材 質(zhì)要求高，需合金鋼

34、材，所以管理要嚴(yán)格，并切實(shí)注意安全。2.1.3 加氫精制原理(1)主要化學(xué)反應(yīng)加氫精制過(guò)程是一個(gè)在氫氣存在的條件下進(jìn)行一系列平行、順序反應(yīng) 的綜合過(guò)程，其主要反應(yīng)是對(duì)原料油中 C-S鍵、CN鍵、CC鍵的不 同程度的加氫，同時(shí)有部分CC鍵的斷裂。其典型的化學(xué)反應(yīng)有： 脫硫a.硫醇RSH+H2RH+H2sb.硫醍RSR'+2H2 - RH+R, H+HS2H2c.二硫醍RSSR+H2 2RSH *2RH+2H 2sd.嚷吩與四氫化曝吩I I +2H2SsH2C4H9SHH2 1 C4H10+H 2s脫氧a.酚類(lèi)+ H2OI +H20b.酸類(lèi)RCOOH+3H 2 RCH3+2H2O0酮類(lèi)RC

35、O 一R' +3H- RCH3+R' H+HO脫氮a毗咤I I +5H2 C5H12+NH3Nb.唾咻C0+H2 Nc址匕咯+4H2*Nd.呻噪0u+H2烯炫飽和a宜鏈烯炫b.環(huán)狀烯凝-C3H7 +NH3C4H10+NH3)-C2H3 + NH 3R CH CH2+H2. RCH2 CH3琦+3H2 G(2)加氫反應(yīng)特點(diǎn)放熱反應(yīng)，澳價(jià)每下降1個(gè)單位，放出反應(yīng)熱約為kg進(jìn)料，硫每 下降1%放出反應(yīng)熱約為kg進(jìn)料，因此加氫反應(yīng)器床層有明顯溫升。消耗氫氣，澳價(jià)每下降一個(gè)單位耗氫量約 1.42m3/m3進(jìn)料，硫每 下降1%耗氫量約8.9m3/m3進(jìn)料，二次加工油品化學(xué)耗氫約1% (質(zhì)量

36、百 分比)。體積縮小，加氫反應(yīng)后產(chǎn)物總體積小于反應(yīng)前反應(yīng)物總體積。反應(yīng)為復(fù)雜的平行順序反應(yīng)。原料朝著幾個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng) 叫平行反應(yīng)，中間產(chǎn)物繼續(xù)反應(yīng)叫順序反應(yīng)。加氫精制條件下可能發(fā)生的 反應(yīng)方向如下圖：2.1.4 分儲(chǔ)原理分儲(chǔ)是利用生成油中各組分的沸點(diǎn)不同， 用蒸儲(chǔ)的方法，在分儲(chǔ)塔里 按設(shè)計(jì)的方案，把它們分離成為所需的產(chǎn)品。在分儲(chǔ)塔正常操作時(shí)，塔頂回流提供液相回流，而塔底的重沸爐提供氣相回流。由于塔頂液相回流和塔底氣相回流的作用，沿著塔高建立了兩個(gè)梯度， 即溫度梯度和濃度梯度。溫度梯度從塔頂至塔底逐漸升高；濃度梯度， 即汽、 液相輕組分的濃度自塔底至塔頂逐漸增大；而重組分濃度逐漸降低； 由

37、于這兩個(gè)梯度的存在，在每塊塔板上，由下向上的較高溫度和較低輕組分濃度的汽相與由上而下的較低溫度和較高輕組分濃度的液相互相接觸，進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱，達(dá)到平衡而產(chǎn)生新的平衡的汽、液兩相， 汽相中的輕組分和液相中的重組分得到提濃。如此經(jīng)過(guò)多次的汽、液相逆流接觸，最后在塔頂提到較純的輕組分，在塔底得到較純的重組分。汽提部分則是在塔底吹入過(guò)熱蒸汽，降低油氣的分壓，將加氫生成油中的硫化氫、氨、水和輕烴等汽提出來(lái)，使精制油的質(zhì)量得到改善。汽提塔只是通入一定量的過(guò)熱水蒸汽，降低塔內(nèi)油氣分壓，使一部分帶下來(lái)的輕組分蒸發(fā)，回到精餾段。由于過(guò)熱蒸汽提供的熱量有限，輕組分蒸發(fā)時(shí)所需的熱量主要是從物流自身溫度降低所得，從進(jìn)

38、料段以下塔內(nèi)溫度是逐步下降而不是升高的。2.1.5 脫硫原理氣體脫硫是利用堿性溶劑在一定的溫度、壓力條件下，在吸收塔中與含硫氣體逆向接觸，使H2S 與貧溶劑發(fā)生化學(xué)吸收，從而脫除含硫氣體中的H2S。吸收了 H2s的富溶劑送到溶劑再生裝置在一定的條件下解吸再生，再生后的溶劑可循環(huán)使用。本裝置用的脫硫溶劑是N-甲基二乙醇胺MDEA (分子式：CH3N(CH 2CH2OH)2) ，是一種有機(jī)弱堿，其堿性隨溫度升高而減弱，分子 量為，沸點(diǎn)246249C/ (),比重(d20):,無(wú)色或微黃色粘稠狀液體, 凝點(diǎn)：-14.6C。在較低溫度下（常溫），MDEA與H2s發(fā)生反應(yīng)吸收，生 成弱酸性含硫富溶劑，在

39、較高溫度（120c左右）時(shí)，發(fā)生解吸反應(yīng)，脫 除 H2S0R2NCH3+H2s ；" R2NCH3H+ + HSH2s溶解在MDEA中時(shí)會(huì)產(chǎn)生溶解熱，放出部分熱量，因此脫硫宜 在低溫、高壓下進(jìn)行。但溫度過(guò)低時(shí)會(huì)使含硫氣體中的部分輕炫凝析，從而導(dǎo)致MDEA發(fā)泡，影響氣體的脫硫效果。一般情況下，溶劑的溫度要 比進(jìn)料氣體的溫度高出5c以上，防止炫類(lèi)凝析。第二節(jié) 工藝參數(shù)對(duì)操作過(guò)程的影響2.2.1 反應(yīng)溫度：柴油加氫精制是一個(gè)放熱反應(yīng)，從反應(yīng)熱力學(xué)上考 慮，提高溫度不利于加氫反應(yīng)，而從動(dòng)力學(xué)上講則可加快反應(yīng)速度。 溫度 過(guò)高，會(huì)發(fā)生單環(huán)和環(huán)烷炫的脫氫反應(yīng)， 使柴油的十六烷值降低，導(dǎo)致燃 燒性

40、能變差，同時(shí)使加氫裂化反應(yīng)加劇、氫耗增大、催化劑易結(jié)焦，并且 因受熱力學(xué)的限制，柴油的脫硫率和烯炫的飽和率也就下降。因此，柴油加氫精制的反應(yīng)溫度，一般不宜太高。但是過(guò)低的反應(yīng)溫度影響了反應(yīng)速 度，使加氫精制深度不夠，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，所以在現(xiàn)有的加氫精制裝 置中，使用不同的催化劑和不同的原料油， 需采用不同的反應(yīng)溫度。一般的反應(yīng)溫度控制在 280370 c之間，本裝置使用適合二次加工油品的FHUDS-6 催化劑，設(shè)計(jì)原料為直餾柴油和催化柴油的混合油。2.2.2 反應(yīng)壓力：反應(yīng)壓力的影響是通過(guò)氫分壓來(lái)體現(xiàn)的。系統(tǒng)中氫分壓決定于操作壓力、氫油比、循環(huán)氫純度以及原料的汽化率。壓力對(duì)柴油加氫精制深度的

41、影響，與汽油、 煤油加氫精制相比要復(fù)雜些，因?yàn)椴裼驮诩託渚茥l件下，可能是氣相，也可能是氣、液混合相。處于氣相時(shí)，提高反應(yīng)的壓力，導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，從而增加了加氫精制的深度（特別是氮的脫除率有較明顯的提高，而對(duì)脫硫沒(méi)有什么影響）。當(dāng)加氫精制壓力提高到反應(yīng)系統(tǒng)出現(xiàn)液相時(shí)，再繼續(xù)提高壓力，加氫精制的效果反而會(huì)變壞。這是由于催化劑表面擴(kuò)散速度控制了反應(yīng)速度，采用增加操作壓力提高氫分壓，同時(shí)也使催化劑表面上的液膜加厚，從而造成擴(kuò)散困難而降低了反應(yīng)速度。如果采用提高氫油比來(lái)提高氫分壓，則加氫的深度將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)最大值。這是由于提高氫分壓有利于原料油汽化，從而降低了催化劑表面上的液膜厚度，提高了反應(yīng)速度。

42、因此， 為了使柴油加氫精制達(dá)到最佳效果，應(yīng)當(dāng)選擇恰好使原料油完全汽化的氫分壓。本裝置設(shè)計(jì)的反應(yīng)器入口壓力為，氫分壓。2.2.3 空速：空速反映了裝置的操作能力，空速的大小受到反應(yīng)速度的制約。 根據(jù)催化劑的活性，原料油的性質(zhì)和反應(yīng)速度的不同，空速也作相應(yīng)的變化。提高空速，加大了裝置的處理能力，但加氫反應(yīng)深度下降，對(duì)脫氮、 脫硫均有影響，特別是對(duì)脫氮率影響很大，可導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降。降低空速，固然可以取得質(zhì)量較高的產(chǎn)品，但降低了裝置的處理能力另外， 空速與反應(yīng)溫度這兩個(gè)因素是相輔相成的，提高空速相當(dāng)于降低反應(yīng)溫度， 提高反應(yīng)溫度也相當(dāng)于降低空速，在正常生產(chǎn)中，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能的提高空速

43、，以增加裝置的處理能力。本裝置的設(shè)計(jì)空速為。空速大小的調(diào)節(jié)是通過(guò)提高或降低原料油進(jìn)反應(yīng)器的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2.2.4 氫油比： 在加氫系統(tǒng)中，氫分壓高在熱力學(xué)上對(duì)加氫反應(yīng)有利，同時(shí)也能抑制生成積碳的縮合反應(yīng)。維持較高的氫分壓是通過(guò)采用大量氫氣循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此， 加氫過(guò)程所用的氫油比大大超過(guò)化學(xué)反應(yīng)所需要的數(shù)值， 提高氫油比可以提高氫分壓，有利于傳質(zhì)和加氫反應(yīng)的進(jìn)行，另外， 大量的氫氣還可以把加氫過(guò)程放出的熱量從反應(yīng)器內(nèi)帶走，有利于床層溫度的平衡。但是氫油比的提高也有一個(gè)限度，超過(guò)了這個(gè)限度，使原料在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間縮短，加氫深度下降，同時(shí)增加了動(dòng)力消耗，使操作費(fèi)用增大。氫油比也不能過(guò)小，太小的

44、氫油比會(huì)使加氫深度下降，催化劑積碳增加；同時(shí)， 換熱器、 加熱爐管內(nèi)的氣體和液體變得不穩(wěn)定，會(huì)造成系統(tǒng)內(nèi)的壓力、溫度波動(dòng)。因此， 要根據(jù)具體操作條件選擇適宜的氫油比。本裝置的氫油比設(shè)計(jì)值為400: 1（體積）。氫油比在正常生產(chǎn)中一般不作較大的調(diào)節(jié)。如由于客觀原因因循環(huán)量達(dá)不到要求，那么只能通過(guò)降低進(jìn)反應(yīng)器的原料油來(lái)滿足氫油比的需要。2.2.5 脫硫化氫塔吹汽量嚴(yán)格控制好塔底吹汽量，使生成油中的硫化氫、氨能從塔頂完全脫除。正常生產(chǎn)時(shí)吹汽量為塔進(jìn)料量的 （體積）。塔頂壓力汽提塔壓力控制是為了保證汽提完全脫除硫化氫和氨等雜質(zhì)，并且穩(wěn)定與分餾塔之間的差壓，從而達(dá)到合格的原料穩(wěn)定地進(jìn)入分餾塔，在正常生產(chǎn)時(shí)該壓力是通過(guò)回流罐排放不凝氣的量來(lái)控制的。進(jìn)料溫度汽提塔進(jìn)料溫度是汽提塔汽提效果好壞的重要因素，進(jìn)料溫度的下限是以能滿足汽提塔操作，達(dá)到預(yù)期的效果，使汽柴油腐蝕合格為界。而其上限為控制塔頂揮發(fā)物最少量攜帶油為界。其溫度是由熱高分D-1103溫控來(lái)