• 根据原料油性质，催化剂性能和对生成油的要求
不同，压力可在很大范围内变动。 • 目前氢分压多数情况约为6．37MPa，折换成装
置操作压力(指反应器内)约为7．85MPa。
二、氢气的来源与质量要求
加氢精制装置需要供给氢气。氢气来源一 般有两种：一是利用催化重整的副产物——氢
气，二是采用制氢装置生产的氢气。加氢精制
加氢裂化
概
灵活、质量好，液收高
述
加氢裂化原料适应性强，可用范围宽，产品方案
能生产液化石油气、石脑油、喷气燃料、柴油等 多种优质产品，以及蒸汽裂解、润滑油基础油等石 油化工原料；
加氢裂化是从VGO减压蜡油减压蜡油直接制取清洁燃料
的加工技术，为炼油企业主要支柱技术之一。
加氢裂化沿革
20世纪初,德国开发了煤转化生产液体燃料,通过 煤加氢液化→分馏→加氢精制→加氢裂化制取轻质 马达燃料； 典型工艺条件：压力20 70MPa， 反应温度375 525℃ ； 使用天然白土载体，WS2催化剂。
Байду номын сангаас
裂化过程遵循正碳离子机理，通过正碳离 子，在酸性位上异构化； 裂化反应则是在正电荷正碳离子位C-C键 上进行裂解。
烷烃的加氢裂化
图2-2-14表明，双功能催化剂上烷烃，加氢裂化 反应历程；
反应步骤可按如下描述：
• 正构烷在M上吸附；
• 脱氢烯烃（1）
• 正烯从MA • 正烯在A上获得质子仲正碳离子（2） • 仲正碳离子叔正碳离子发生异构化（反应3）
过精制来改善油品的使用性能。
加氢精制的类别
• 按原料的来源可分：一次加工馏分油的加氢精制； 二次加工馏分油的加氢精制。 • 按馏分油的种类可分：汽油（包括重整原料）的 加氢精制；煤油的加氢精制, 柴油的加氢精制； 润滑油的加氢精制；石蜡的加氢精制等。 • 按加氢精制的精制深度可分为：浅度加氢精制； 深度加氢精制, 柴油的加氢精制； 润滑油的加氢 精制；石蜡的加氢精制等。 • 按加氢精制的精制深度可分为： 浅度加氢精制； 深度加氢精制。
柴油加氢精制工艺流程
•
•
柴油加氢精制工艺流程见图7-0-2。
原料油与加氧生成油在换热器1 中换热后，进入加热炉2 中，在 炉出口与加氢生成油换热后来的 循环氢混合，依次进入串联的两 个加氢精制反应器中， 以反应器 温度为330〜4 1 0 度范围内调整 加热炉的供热。
加氢生成油经与循坏氢、分馏塔进料和原料油换热 后，注入软'化水， 以清洗加氢反应时生成的NH3和 H2S ，防止生成的多硫化铵或其它铵盐堵塞设备。然 后进入冷却器4中，再进入高压分离器5 中，含铵盐的 污水排入下水道。 高压分离器分出的循环氢大部分进入分液器6 ，进 一步分离携带的油滴后，进入循环氢压缩机I 2，并在 临氢系统中循环，另一部分循环氢作为燃料气排出装 置。加氢过程消耗的氢气由新氢压缩机11补充。 加氢生成油分出循环氢后经减压进入低压分离器7 中，放出的燃料气排出装置，在底部分出的油品经与 加氢生成油换热后进入分馏塔8 ，塔底吹入过热蒸汽， 以保证柴油的闪点和腐蚀性合格。塔顶油气经冷凝冷 却器9 冷凝冷却后，进入油水分离10，分出的汽油一 部分打回流控制塔顶温度，其余送出装置.
加氢精制的基本原理
• • • • • • • 常用催化剂：氧化铝为担体的钼酸钴催化剂。 主要化学反应： 硫化物硫化氢 RSH + H2 RH + H2S； RSR +2H2 RH+RH+H2S 氮NH3 氧水+烃 烯烃烷烃 N +5H2 + H2 C5H12 + NH3 + H2O
十六烷值提高
OH RCH=CH2 + H2
R-
RCH2CH3 + 2H2 R-
• 稠环芳香烃 单环芳烃或环烷芳香烃
加氢精制的工艺流程
• 各种炮分油加氢精制过程多达数10种，伹 基本大同小异，一般采用固定床反应器， 加氢精制的工艺流程因原料而异，伹基本 原理是相同的。 ― 、典型的加氯精制工艺流程 加氢精制工艺流程见。Drawing1.dwg
原料油经换热后进入加热炉加热 至所需温度，再与循环氢在管道内混 合。（这种方式称炉后混氢，也有在 加热炉前混氢的，称为炉前混氢）然 后从上部进入反应器，循环氢与油料 混合物通过催化剂床层进行加氢反应。 加氢生成油经换和本冷却后依次进入 高、低压分离 加氢精制的产物中有精制油品及未反 应的氢气（循环氢、H2S、水和NH3）。
50年代后期，美国Chevron、Union、UOP等相继开 发出近代加氢裂化； 1959年Chevron公司4万吨/年的工业试验装置投产。
原料：直馏柴油；催化剂：合成无定型Si-Al MoNi等金属
反应压力：16 18MPa，反应温度 400℃ ；
1964年Union 公司开发的加氢裂化技术工业应用。
目前我国加氢精制技术主要用于：
• 二次加工汽油和柴油的精制，例如用于改善焦
化柴油的颜色和安定性；提高渣油催化裂化柴
油的安定性和十六烷值；从焦化汽油制取乙烯
原料或催化重整原料。 • 某些原油直馏产品的改质和劣质渣油的预处理， 如直馏喷气燃料通过加氢精制提高烟点；减压 渣油经加氢预处理，脱除大部分的沥青质和金 属，可直接作为催化裂化原料。
烷烃的加氢裂化
叔正碳离子通过裂解异构烯+新的正碳离子 （反应4） 叔正碳离子不裂解 异构烯（反应5） 烯从A M加氢（反应6、7） 新正碳离子继续裂化或异构反应，直到生成不 能再进行裂解的C3和iC4，所以催化加氢裂化不 生成C1、C2 因（3）、（4）反应占优，因此，产物中异构 物占优。
下面介绍ARCO 公司设计的石蜡加氢精制工 艺流程，其特点如下 （1）两个反应器串联（也可采用一个反应器） 反应压力：9.8MPa，反应温度:根据原料性质 确定， 在260〜3 7 0 度之间调节，本工艺反 应条件较苛刻，可保证产品质量。 （2）氢分离采用三次分离，可保证氢气质量， 即高温高压、低温髙压和低温低压。 （3）原料无预处理过程，仅用一个简单的缓 冲罐脱水。 （4） 加氢生成油后处理采用常压汽提和减 压干燥复合塔。 （5） 本工艺适合于生产食品蜡。
特点：首创合成分子筛载体、催化剂，单段串联工艺流程
• • •
70年代中期以后，加氢裂化技术进展缓慢； 加氢裂化生产的汽油辛烷值低； FCC两大进展，一是含分子筛FCC催化剂；二是提
升管技术的应用，且投资低，大力发展生产高辛烷
值汽油；
•
80年代初，优质中间馏分油 需求增加，加快了
加氢裂化技术的发展。
若处理的原料含硫钕高时，则工艺 流程中设有脱除H2S系统，即用乙 醇胺溶液将循环氢中的H2S吸收， 并将循环氢水洗后再循环于临氢系 统。吸收了H2S的乙醇胺溶液经过 解吸过程后，乙醇胺溶液可循环使 用， 解吸出来硫化氢可送至制硫 磺装置。
典型的蜡加氢精制工艺流程
图7 -0-3是典型的石蜡加氢精制工艺流程
工艺过程统称为催化加氢，甚至简称为
“加氢”。
加氢精制
第一节
概
述
• 加氢精制工艺是各种油品在氢压力下进行催化改 质的一个统称。它是指在一定的温度和压力、有
催化剂和氢气存在的条件下，使油品中的各类非
烃化合物发生氢解反应，进而从油品中脱除，以
达到精制油品的目的。
• 加氢精制主要用于油品的精制，其主要目的是通
加氢精制工艺流程
• 加氢精制的工艺过程多种多样，按加工原料的轻 重和目的产品的不同，可分为汽油、煤油、柴油 和润滑油等馏分油的加氢精制，其中包括直馏馏
分和二次加工产物，此外，还有渣油的加氢脱硫。
• 加氢精制的工艺流程虽因原料不同和加工目的不
同而有所区别，但其化学反应的基本原理是相同
的。因此，各种石油馏分加氢精制的原理、工艺 流程原则上没有明显的区别。
加氢裂化的基本原理及特点
VGO是加氢裂化的典型进料 包含大分子链烷烃、单、双、多环环烷烃及芳烃 的复杂混合物；
含有一定数量的含硫、氮、氧非烃化合物，少量 金属有机化合物； VGO固定床加氢裂化使用具有裂化功能的酸性载 体及加氢活性金属组元的催化剂 从化学反应角度看，加氢裂化反应可视为催化裂 化与加氢反应的叠加。
加氢裂化原料油
原料油的族组成、分子结构，对其工艺过程、产 品组成及质量，影响很大； 作为原料，直馏VGO干点可允许高达530550℃， 过高易引起大分子芳烃的缩合反应，增加生焦倾向； 当使用CGO、FCC循环油作为加氢裂化原料时，其
润滑油加氢补充精制工艺流程
润滑油加氢补充精制工艺流程见图7-0-4。
循环氢脱硫部分
• 原料气自吸收塔底部进入，和来自吸收塔上部下来的贫液 溶剂(乙醇胺液)相遇将H2S吸收。吸收塔底部的富液(乙醇
氨液)进入溶剂再生塔再生，酸气(H2S)由再生塔顶部出来，
经冷却去制硫装置，底部乙醇氨溶液循环使用。
• 其中一部分NH3溶于油中，其余部分则呈气态。 由高压分离器分离出来的氢气大部分经循环氢气 压缩机升压后循环使用，底部油经减压后送入低 压分离器，由低压分离器出来的氢气（含有―部 分裂解产生的烃气体）送入燃料系统作燃料。 • 从低压分离器底部出来的加氢生成油经过加热， 然后送入分馏塔，把残留在油中的气体及轻馏分 汽提出去， 由塔底出来的生成油经过换热冷却后 即为加氢精制油品。 • 从高压分离器3分出的氢气中含有1123 ，可用乙 醇胺水溶液将其除掉，为了保持循环氢中氢的纯 度，可用新氢压缩机不断往系统中补充新鲜氢气.
加氢裂化的化学反应
非烃化合物的加氢反应
加氢脱硫（HDS）、 加氢脱氮（HDN）、 加氢脱氧（HDO）、 加氢脱金属（HDM）、
C-S、C-N、C-O的断裂及烃类的加氢饱和
烃类的加氢反应
烯烃加氢、芳烃饱和、烃类的异构化 各种烃类的加氢裂化