BEST苯加氫細致入微網(wǎng)上下載

1、1、“加氫單元”的工藝技術(shù)“加氫單元”包括粗苯蒸發(fā)、加氫反應、殘油蒸餾和穩(wěn)定塔處理等4個系統(tǒng)。加氫反應所需要的氫氣由外界提高。（1）粗苯蒸發(fā)系統(tǒng)：從“槽區(qū)”來的原料（COLO），先經(jīng)“粗苯過濾器”、再經(jīng)“粗苯中間槽”、原料泵升壓到所要求的操作壓力，即：在開始運轉(zhuǎn)時，該壓力約為3030kPa；后期運轉(zhuǎn)時，此時的壓力約為3420kPa。已升壓的粗苯進入“預蒸發(fā)器”（實際上是熱交換器），在此與主反應器的高溫反應物進行熱交換，粗苯的溫度提高并部分汽化，然后通過“混合噴嘴”，在此與氫氣壓縮機送來的循環(huán)氫氣相混合。經(jīng)“混合噴嘴”后的溫度為177/183的混合氣體進入“蒸發(fā)器”的底部。該蒸發(fā)器實際上是個蒸餾

2、塔，器底的壓力約為2960/3320kPa，溫度約為184/190；器底有重沸器(實際上為換熱器)，以提供塔內(nèi)蒸發(fā)所需要的熱量。器底的高沸點殘油排出去“殘油蒸餾塔”，而“殘油蒸餾塔”塔頂獲得的部分產(chǎn)品又送回到該蒸發(fā)器的器頂作回流。（2）加氫反應系統(tǒng)：從上述“蒸發(fā)器”頂部出來的油氣，先經(jīng)“預反應器熱交換器”與主反應器來的反應物進行熱交換，油氣的溫度升到190/228后進入“預反應器”的底部，向上通過器內(nèi)的催化劑床層；在此，油氣中的烯烴與苯乙烯等不飽和化合物在高活性Ni-Mo系催化劑的作用下加氫飽和。由于烯烴的加成反應是放熱反應，在預反應器內(nèi)的溫度升高到202/240，該溫度靠“預反應器熱交換器”

3、的主反應器的反應物量來加以控制的?！邦A反應器”底部的高沸點液體也排往殘油蒸餾塔系統(tǒng)。從“預反應器”頂部出來的油氣，再經(jīng)主反應器熱交換器、加熱爐進一步加熱后入“主反應器”，其加熱爐出口的油氣溫度要求使主反應器內(nèi)部的第二層溫度在280/341。如果為新催化劑，此時的催化劑活性較高，故應降低進入反應器的油氣溫度，一般控制在260左右。加熱升溫了的油氣從“主反應器”的頂部進入，經(jīng)器內(nèi)的催化劑床層，在此進行脫硫、脫氮、脫氧與烯烴加成等反應。由于這些反應也是放熱反應，故出口處的氣體溫度升高到310/370，其壓力約為1800kPa。該主反應器內(nèi)的催化劑在操作過程中，會因結(jié)焦等因素而失去活性，這時，可以使用

4、蒸汽為載體和空氣一起進行燒焦的方式來再生，使其恢復活性。主反應器出來的氣體，經(jīng)過熱交換器使其溫度降低。由于在此冷卻過程中會有銨鹽（NH4Cl、NH4HS等）物質(zhì)析出，因此需要用“冷凝液緩沖槽”的純水，經(jīng)冷凝液噴射泵注入到該換熱器系統(tǒng)中去，以溶解這些析出物。然后，氣體再經(jīng)“預熱交換器”、反應產(chǎn)品冷卻器進一步冷卻到40后進入氣液分離器。在此分離出的注入積水定期排往廢水處理系統(tǒng)。上述分離出來的氣體作為循環(huán)氣體，再經(jīng)過“分離氣體熱交換器”、中間氣罐，進入循環(huán)氣體壓縮機。在此設(shè)置分離氣體熱交換器的目的是確保進入壓縮機的氣體一定為干氣體，絕對無冷凝液產(chǎn)生，以免使酸性氣體在此冷凝或吸收下來而發(fā)生腐蝕。壓縮后

5、的氣體壓力為3040/3430kPa。循環(huán)氣體再返回反應系統(tǒng)，并從此循環(huán)氣體中抽出一部分放散，以除去惰性氣體。整個加氫裝置的反應所需要的補充氫氣由補充氫氣壓縮機提供，該機機后的壓力為2490kPa，它進入到循環(huán)氫氣壓縮機的入口處。整個反應系統(tǒng)的操作壓力靠補充氫氣的數(shù)量和補充氫氣壓縮機、氣液分離器的操作壓力為2500kPa來加以控制。經(jīng)過氣液分離器分離出來的液體碳氫化合物，經(jīng)“穩(wěn)定塔預熱器”加熱到約127后進入“穩(wěn)定塔”。（3）“穩(wěn)定塔”處理系統(tǒng)：“穩(wěn)定塔”的塔頂操作壓力為560kPa、相應的溫度為92；塔底操作壓力為580kPa相應的溫度為156。該塔的熱量由塔底的重沸器提供，采用低壓蒸汽作為

6、熱源。溶解于油分中的氣體與部分油品氣體從穩(wěn)定塔的塔頂逸出，經(jīng)冷凝冷卻到65，入回流槽。在此回流槽處分離出的氣體，再經(jīng)廢氣冷卻器進一步冷卻，獲得一部分碳氫化合物；最后，該穩(wěn)定塔廢氣排入到廢氣處理系統(tǒng)。從穩(wěn)定塔回流槽分離出來的液體，用回流泵打回到穩(wěn)定塔的塔頂作回流。而該回流槽中的積水，定期排往廢水處理系統(tǒng)。穩(wěn)定塔的塔底產(chǎn)物即為BTXS餾分，它從塔底排出，經(jīng)“預熱交換器”、“反應物冷卻器”最終冷卻后進入后續(xù)工序“預蒸餾單元”的BTXS反應物中間槽。（4）殘油蒸餾系統(tǒng)：從“蒸發(fā)器”來的器底產(chǎn)物直接進入本系統(tǒng)的“殘油蒸餾塔”。該塔在真空條件下進行操作。塔頂輕組分油氣經(jīng)過冷凝冷卻器冷凝后流入回流槽。從該回

7、流槽用回流泵抽出一部分送回到“殘油蒸餾塔”的塔頂作回流；另外部分則用泵送到“蒸發(fā)器”。“殘油蒸餾塔”塔底殘油，實際上為重苯，主要含有氧茚、茚、萘等，用泵排送到界區(qū)之外進一步加工。該塔塔底靠重沸器供熱，以高壓蒸汽作為熱源。整個殘油蒸餾系統(tǒng)的真空度，靠真空單元的液環(huán)真空泵提供。“真空單元”的冷卻采用水冷卻，而真空泵的密封液則采用苯加氫裝置自身生產(chǎn)的“重組分”。主要設(shè)備的功用及其特點：（1）預蒸發(fā)器：粗苯在此器中進行預熱、并部分蒸發(fā)，為了防止器內(nèi)加熱管壁面被聚合物堵塞，在預熱器內(nèi)還設(shè)立了特殊的混合噴嘴，靠這些噴嘴輸送大量的循環(huán)液體，這樣就可保證管的傳熱表面不被堵塞物粘附，并提高傳熱效果。換熱器的管束

8、呈垂直安裝。在換熱器內(nèi)的氣/液流動呈對稱分布。如果管子被堵塞，阻力立即上升，傳熱效果變差。此時，就應停運并清掃管束。（2）蒸發(fā)器：原料在適當?shù)臏囟认屡c循環(huán)氫氣混合，在該蒸發(fā)器內(nèi)盡量要全部蒸發(fā)，但總是有一部分尚未蒸發(fā)而殘留在器底。該殘油排往“殘油蒸餾塔”處理。其實，該殘油就是粗苯中的一些“重組分”，也是必須要分離出來的。如果這部分“重組分”也帶入后工序，那么會對加氫反應工序帶來不利的影響。殘油在“殘油蒸餾塔”進行“閃蒸”，塔頂所獲得的輕組分又送回“蒸發(fā)器”頂部作為回流，旨在提高“蒸發(fā)器”分離輕、重組分的效果?！罢舭l(fā)器”的操作壓力由后續(xù)工序，即加氫反應系統(tǒng)的壓力所決定。隨著運行時間的延長，其壓力也

9、是會有所增高的。“蒸發(fā)器”的熱量靠再沸器提供。為了避免雜質(zhì)與高沸點聚合物堵塞，不直接在再沸器內(nèi)汽化、蒸發(fā)，而是利用“預蒸發(fā)器”來的混合油氣的速度，在混合噴嘴內(nèi)混合后進入蒸發(fā)器。這樣做的目的是可以使溫度與壓力均有所下降，可使通過再沸器的循環(huán)率得到提高。其實，在再沸器管束內(nèi)，一部分產(chǎn)品的蒸發(fā)必須避免，否則，管束內(nèi)壁的聚合物生成量必將增加。顯然，“蒸發(fā)器”的功用與結(jié)構(gòu)有些特殊。在進入蒸發(fā)器之前，液體油已部分蒸發(fā)；在再沸器內(nèi)的塔底油被加熱，與預熱了的循環(huán)氣體在混合噴嘴內(nèi)混合。實際上這是個很強的動態(tài)平衡，大量的液體通過再沸器進行循環(huán)。因此，在再沸器內(nèi)只有很小的溫升。在此需特別強調(diào)的是，再沸器必須低溫操作

10、，要避免在管束內(nèi)蒸發(fā)，只有這樣才能使再沸器的管束表面生成聚合物的數(shù)量最少。蒸發(fā)器設(shè)有10層浮閥塔盤。器頂設(shè)置有捕霧層，目的是捕集蒸發(fā)油氣所夾帶的液滴，以免進入后續(xù)裝置而引起結(jié)焦。（3）預反應器：在預反應器中，主要是要使CS2和易聚合的組分，如烯烴、苯乙烯等，在硫化態(tài)的Ni-Mo系催化劑上進行加氫反應。該催化劑的活性在190240范圍內(nèi)最高。先在此進行預加氫除去這些組分，是為了避免它們在以后裝置的較高溫度下會發(fā)生聚合與結(jié)焦。過熱的蒸發(fā)油氣混合物從底部進入預反應器。在該器的催化劑床層下面設(shè)有格柵和陶瓷球，旨在除去聚合物液體。在催化劑使用過程中，如聚合物、結(jié)焦等沉積物會積累在催化劑的表面，致使催化劑

11、的活性下降。因此，為了保證滿足所要求的轉(zhuǎn)化率，對一些控制參數(shù)就需要調(diào)整，如氫氣的分壓與反應溫度。催化劑活性的降低，可以靠提高出反應器的溫度來調(diào)整。也就是說，催化劑的活性可以根據(jù)反應器的進、出口溫度差來判定，此溫升至少為5。由于長期在高溫下運行，催化劑的結(jié)焦程度會增加，這時就提高進口的溫度，但是，必須控制反應器出口的溫度在240以內(nèi)。當反應器的溫升低于5和反應器的出口溫度達到240時，催化劑必須進行再生，使催化劑恢復活性。再生的方法是以蒸汽為載體，并通入空氣，對催化劑進行“燒焦”，從而使催化劑恢復活性。需要注意的是，上述已再生的催化劑還必須在熱循環(huán)氣體內(nèi)加入“硫化劑”DMDS，對催化劑進行“硫化

12、”，正如像新催化劑那樣需要“硫化”，使催化劑處于“硫化態(tài)”，適當降低其活性，以提高它對烯烴加成反應的選擇性。（4）主反應器：它實際上與“預反應器”一樣，也是屬于“固定床反應器”。其充填的催化劑是已硫化了的Co-Mo系觸媒。其反應溫度比“預反應器”要高，故從“預反應器”出來的油氣需經(jīng)熱交換器、加熱爐，假如到指定的溫度進入“主反應器”的頂部。在此，于催化劑的作用下進行一系列的加氫反應：烯烴類組分被徹底加氫飽和；含硫組分、如噻吩，和含氧、含氮組分都可轉(zhuǎn)化成碳氫化合物、硫化氫、水與氨等。芳香烴的加氫必須加以抑制，以減少苯烴的損失。具體的反應式如下：1烯烴的加成反應：CnH2n+H2 CnH2n+22噻

13、吩的脫硫反應：C4H4S+4H2 C4H10+H2S3加氫脫氧反應：C6H6O+H2 C6H6+H2O4加氫脫氮反應：C6H7N+H2 C6H14+NH35副反應芳香烴的氫化反應：C6H6+3H2 C6H12。同樣，在加氫運行過程中，催化劑的表面會積累一些沉積物，如聚合物、結(jié)焦物，這樣催化劑的活性就要下降。為此，需要對主反應的操作參數(shù)加以調(diào)整，如調(diào)整氫氣分壓、反應溫度等。催化劑活性的降低，可以靠提高主反應器進口溫度來加以補償。而對于反應選擇性的優(yōu)化，可以通過改變操作壓力，即調(diào)整氫氣的分壓，來使其在一定程度上得到緩和。催化劑的活性可以從反應產(chǎn)物中的噻吩含量來加以評定。如果該噻吩含量已達到允許值以

14、上，則必須提高進口溫度。當然，反應溫度應盡量控制得低一些，以減少副反應的發(fā)生，即減少芳香烴的氫化反應，也可降低結(jié)焦的速率。當反應器出口溫度達到370時，催化劑就需要進行再生，以恢復其活性。催化劑的再生方法也是采用以蒸汽為載體、加入空氣進行“燒焦”。此再生后的催化劑與新催化劑一樣，也需要進行“硫化”處理。主反應器的熱量靠加熱爐提高。進入主反應器溫度靠其出口溫度來加以控制與調(diào)節(jié)。（5）穩(wěn)定塔：在穩(wěn)定塔中，通過蒸餾將溶解于液體反應物中的氣體，如：H2S、CH4、C2H6等除去。塔底的供熱靠再沸器提供，以低壓蒸汽作為熱源。該塔塔頂出來的廢氣，經(jīng)冷凝冷卻器后入回流槽。該回流槽實際上是個分離槽，分離出來的

15、未冷凝氣體再經(jīng)廢氣冷卻器，以進一步回收碳氫化合物。最后還未冷凝的氣體則送外廢氣處理系統(tǒng)。該回流槽還分離出廢水與油液，此油液泵送到穩(wěn)定塔的塔頂作為回流。該穩(wěn)定塔的進料液需要預熱后入塔，靠該塔塔底熱油液通過“進料預熱器”與此進料液進行換熱。該塔塔底液經(jīng)與進料液換熱后，再經(jīng)冷卻器冷卻后入“中間槽”。（6）殘油蒸餾塔：在殘油塔中，其原料液是從“蒸發(fā)器”器底來的“重組分”。此塔的功用是為了盡可能回收其中的苯烴化合物，如：苯、甲苯、二甲苯等，并分離出“輕組分”。該“輕組分”則送往“蒸發(fā)器”頂部作回流。該“殘油塔”塔底殘油含有一定量的古馬隆、茚、萘等，是制造古馬隆-茚樹脂的原料。故用泵將此殘油送往古馬隆樹脂

16、生產(chǎn)裝置?！皻堄驼麴s塔”塔底的熱量，靠立式再沸器提供，以高壓蒸汽為熱源。為了防止聚合物在再沸器中的結(jié)垢和沉積，導致管束堵塞、或傳熱效率下降，故要求再沸器管束內(nèi)必須處于湍流狀態(tài)，采用泵進行塔底液的大流量循環(huán)來加以實現(xiàn)。2、“預蒸餾單元”的工藝技術(shù)：經(jīng)“加氫單元”裝置來的加氫油（BTXS），進入本單元的原料槽。此槽采用N2氣封，目的是為了防止O2進入、而影響加氫油的質(zhì)量。自“BTXS原料槽”用泵抽出，并控制一定的流量，經(jīng)預熱器升溫后入“預蒸餾塔”。該預熱器的熱源是“預蒸餾塔”塔頂BT油氣的冷凝液。該“預蒸餾塔”的操作壓力為450kPa，即在壓力下操作。因此，塔頂油氣的溫度可以達到146，這一溫度完

17、全可以滿足該塔頂油氣作為后續(xù)萃取蒸餾單元的BT分離塔的“再沸器”熱源的溫度要求。“預蒸餾塔”塔頂油氣經(jīng)上述“再沸器”初步降溫后，再經(jīng)冷凝器進一步冷凝冷卻。由于在進行純甲苯生產(chǎn)時，該BT分離塔是停用的，此時“再沸器”也停用。因此塔頂油氣只能靠冷凝器來冷卻。所獲得的BT餾分入回流槽。自回流槽用泵抽出一部分去“預蒸餾塔”塔頂作為回流；另一部分則送經(jīng)熱交換器，預熱“預蒸餾塔”的進料液；再經(jīng)冷卻器冷卻后送往“萃取單元”的“進料槽”或槽區(qū)的BT餾分中間槽暫時儲存。“預蒸餾塔”塔底液體靠“再沸器”加熱到約212。塔底產(chǎn)物XS餾分經(jīng)冷卻器冷卻后送往“二甲苯蒸餾單元”，以回收二甲苯產(chǎn)品；或冷卻到40后送往界區(qū)外

18、槽區(qū)的XS餾分槽暫時儲存。工藝特點：（1）“預蒸餾塔”采用加壓操作，旨在使塔頂溫度升高，這樣將此塔頂油氣作為“萃取蒸餾單元”BT分離塔的再沸器熱源。加壓操作的另一個優(yōu)點是回流量增加、而熱量消耗不會增加，這是因為壓力增加、使蒸發(fā)量減少，即蒸發(fā)所需要的熱量也很少。（2）“預蒸餾塔”的再沸器熱源是高壓蒸汽，其功用是將BT餾分與XS餾分完全分離開來。（3）“預蒸餾塔”的操作壓力可以隨著“再沸器”不同的溫度要求加以調(diào)整。（4）“預蒸餾塔”的回流液量較大，這是為了使BT與XS在塔內(nèi)更好地分離；另外，也是為了滿足有足夠的油氣向再沸器提供熱量。（5）在“預蒸餾塔”油氣系統(tǒng)還設(shè)置了“冷凝冷卻器”，且冷卻面積較大

19、。這是因為后續(xù)“BT分離塔”的“再沸器”所需熱量會有變化時，該“冷凝冷卻器”就可作為后備冷卻的手段。再說，當生產(chǎn)純甲苯時，該BT分離塔就停用，此時“再沸器”也停用，那么此時的“預蒸餾塔”塔頂油氣就全靠該冷凝冷卻器來承擔冷凝冷卻的任務。3、純苯萃取蒸餾單元：（1）萃取蒸餾系統(tǒng)：該系統(tǒng)的原料有：“預蒸餾單元”來的BT餾分、在生產(chǎn)純甲苯是，儲存在槽區(qū)的BT餾分。原料從“進料槽”用泵抽出，經(jīng)“預熱器”預熱后進入“萃取蒸餾塔”。該萃取蒸餾塔由兩部分組成，下部為萃取蒸餾段、上部為非芳烴餾分中溶劑的回收段。這里采用的溶劑NFM從萃取蒸餾塔的塔頂加入，流量約為5.4kg/kg進料量（即：BT餾分）。溶劑的進塔

20、溫度為116。為了減少芳烴的損失，一定要使萃取蒸餾塔塔頂?shù)姆欠紵N中含芳烴量較少，因此進塔溶劑的溫度控制是十分重要的。離開萃取蒸餾塔塔頂?shù)恼羝校ㄋ械姆欠紵N、少量的芳烴與微量的溶劑NFM。其實，溶劑經(jīng)萃取蒸餾塔的上部，即溶劑回收段的精餾后，溶劑已得到充分的回收，故萃取蒸餾塔塔頂油氣中幾乎沒有NFM。此非芳烴蒸汽經(jīng)冷凝冷卻器，以水為冷卻介質(zhì)；冷凝液體進入回流槽，再用回流泵送一部分去萃取蒸餾塔塔頂作回流，另外部分則送往界區(qū)外的槽區(qū)，溫度約40。萃取蒸餾塔塔底產(chǎn)物，主要是溶劑NFM和芳烴（即：“富液”），溫度約170、壓力為240kPa，直接用泵送往“解析塔”，從溶劑中回收芳烴。萃取蒸餾塔的塔底

21、供熱是靠重沸器與再沸器。重沸器的熱源是采用高壓蒸汽；而再沸器的熱源是塔底自身的熱貧油。（2）“解析”系統(tǒng)：該“解析”系統(tǒng)的功用是將純芳烴從溶劑NFM中解析出來。它是通過“解析塔”來實現(xiàn)的。其解析的速度取決于“閃蒸”時的供熱與芳烴在溶劑中溶解度的降低。解析塔的塔頂壓力為30kPa（絕），此真空度是通過真空裝置來維持的。在此，采用減壓操作，也是為了降低溫度，以減少解析所需熱量的消耗。為了使解析塔塔底物料加熱到198，在解析塔的底部設(shè)置了兩組再沸器，一組以高壓蒸汽為熱源，另一組則以低壓蒸汽為熱源。另外還在解析塔的中部設(shè)置了以熱貧液為熱源的再沸器。從塔頂出來的溫度約52、壓力為39kPa(絕)純芳烴蒸汽經(jīng)水冷卻的冷凝冷卻器，冷凝液入回流槽，一部分用泵送往“解析塔”塔頂作回流，回流比為0.75；其余部分則送往“B/T分離塔”?！敖馕鏊乃滓海瑴囟葹?98、壓力為45kPa(絕)，用泵排出。為了回收塔底貧液的熱量，該熱貧液依次經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的換熱器，以確保各換熱器達到規(guī)定的所需溫度，即：在”萃取蒸餾塔的“再沸器”達到溫度170、在“解析塔”的“再沸器”達到溫度153、在“BT餾分預熱器”達到145。最后貧液再經(jīng)水冷冷卻器，冷卻到溫度約116后