第七章__加氢精制装置
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3.脱氧,生成H2O,如:
4.烯烃加氢饱和:在各类烃中,烷烃和环烷烃很少 发生反应,而烯烃、二烯烃加氢后生成烷烃。
5.加氢脱金属: 几乎所有的金属有机化合物在加氢 精制条件下都被加氢和分解,生成的金属沉积在 催化剂表面上,会造成催化剂的活性下降,并导 致床层压降升高。所以加氢精制催化剂要周期性 地进行更换。
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(一)反应操作温度
加氢反应是放热反应,需通过限制最高反应温度以限
制催化剂上的结焦量和防止产生裂化反应。
在正常情况下为:
处理直馏汽油馏分和中间馏分油为340~370℃;
处理裂化原料油和重馏油为380~420℃; 处理润滑油为300~350℃。
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。
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第三节 设备制造时用材的注意事 项(自学)
在湿H2S环境下,为防止产生应力腐蚀 开裂,设备制造时应满足下列要求: (1)设备制造完毕后,应进行焊后热处理, 控制焊缝和热影响区的硬度HB≤200。 (2)当采用埋弧自动焊时,不得用陶瓷型 焊剂,必须用熔融型焊剂。
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本章重点
1.加氢精制的优点有哪些?
2.加氢精制的作用是什么?
3.加氢精制的反应包括哪些?
4.加氢精制的H2来源主要有哪几种?
5.为什么要限制加氢反应最高反应温度? 6.加氢精制装置工艺流程主要包括哪几个系统? 7.为什么要设置循环氢脱硫? 8.加氢精制 hydrogen refining
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
工艺耗氢量要比同样规模的加氢裂化少。
在加氢精制装置中有大量的氢气进行循环
使用,叫做循环氢。
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氢的纯度越高,对加氢反应越有利;同时可
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反应器进料可以是气相(精制汽油时),也可以是气液 混相(精制柴油或比柴油更重的油品时)。反应器内的 催化剂一般是分层填装,以利于注冷氢来控制反应温 度。循环氢与油料混合物通过每段催化剂床层进行加 氢反应。
为什么?
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(二)反应操作压力
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。
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二、氢气的来源与质量要求
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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。
减少催化剂上的积炭,延长催化剂的使用期限。
因此,一般要求循环氢的纯度不小于65%(体),
新氢的纯度不小于70%。 氢气中常含有少量的杂质气体,如氧、氯、 一氧化碳、二氧化碳以及甲烷等,它们对加氢精 制反应和催化剂是不利的,必须限制其含量。
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第二节 加氢精制工艺流程
二次加工过程的原料,同时获得部分较高质量的
轻质油品(这一过程也可叫作加氢精制);
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加氢裂化工艺是重要的重油轻质化加工手
段,它是以重油或渣油为原料,在一定的
温度、压力和有氢气存在的条件下进行加
氢裂化反应,获得最大数量(转化率可达90
%以上)和较高质量的轻质油品;
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。
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三、循环氢系统
从高压分离器分出的循环氢经储罐及循环氢压缩机后,小部分(约 30%)直接进入反应器作冷氢,其余大部分送去与原料油混合,在 装置中循环使用。为了保证循环氢的纯度,避免硫化氢在系统中 积累,常用硫化氢回收系统。一般用乙醇胺吸收除去硫化氢,富 液(吸收液)再生循环使用,解吸出来的硫化氢送到制硫装置回收硫 磺,净化后的氢气循环使用。
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
过精制来改善油品的使用性能。
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加氢精制的优点是:
(1)原料的范围广,产品灵活性大。可处理 一次加工或二次加工得到的汽油、喷气燃料、柴 油等,也可处理催化裂化原料、重油或渣油等。 (2)液体产品收率高,质量好(安定性好、 无腐蚀性)。 因此,加氢精制已成为炼油厂中广泛采用的 加工过程,也正在取代其他类型的油品精制方法。 此外,由于催化重整工艺的发展,可提供大 量的副产氢气,为发展加氢精制工艺创造了有利 条件。
日常习惯的说法并不很严格,有时将三种
工艺过程统称为催化加氢,甚至简称为
“加氢”。
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第八章 加氢精制装置
Hydrogen Refining Unit
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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
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2. 在反应器催化剂床层反应,硫、氧、氮和金属化合物等即变 为易于除掉的物质(通过加氢变为硫化氢、水及氨等),烯烃同 时被饱和。 3.加氢生成油经过换热和水冷后依次进入高压,低压分离器。
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二、生成油换热、冷却、分离系统
反应产物从反应器的底部出来,经过换热、冷却后, 进入高压分离器。 在冷却器前要向产物中注入高压洗涤水,以溶解反应 生成的氨和部分硫化氢。
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西南石油大学 反应产物在高压分离器中进行油气分离,分出的气体是循 环氢,其中除了主要成分氢外,还有少量的气态烃(不凝 气)和未溶于水的硫化氢;分出的液体产物是加氢生成油, 其中也溶解有少量的气态烃和硫化氢; 生成油经过减压再进入低压分离器进一步分离出气态烃等 组分,产品去分馏系统分离成合格产品。
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加 氢 技 术
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加氢工艺技术通常涉及加氢精制、加氢处理和加
氢裂化三个概念; 加氢精制一般是指对某些不能满足使用要求的石 油产品通过加氢工艺进行再加工,使之达到规定 的性能指标; 加氢处理是指对于那些劣质的重油或渣油利用加 氢技术进行预处理,主要为了得到易于进行其他
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一、加氢精制的主要化学反应
通过加氢精制可使原料油品中烯烃饱和,并
脱除其中硫、氧、氮及金属杂质等有害组分。其
主要反应包括:
1.脱硫生成硫化氢,如: RSR+2H2—2RH+H2S 2.脱氮,生成氨(NH3),如:
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从低压分离器来的加氢生成油与汽提过的加氢生成油换热, 并进入加热炉加热,然后进入汽提塔,其作用是把残留在 油中的气体及轻馏分汽提掉。汽提塔底出来的生成油经过 换热和水冷却后,为加氢精制产品。
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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
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如图所示,加氢精制的工艺流程一般包括反应系
统、生成油换热、冷却、分离系统和循环氢系统 三部分。
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一、反应系统
原料油与新氢、循环氢混合,并与反应产物换热后, 以气液混相状态进入加热炉(这种方式称炉前混氢), 加热至反应温度进入反应器。