1 加氢精制的工艺流程因原料而异，但基本原理是相同 的，如图所示，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。
2 工艺流程介绍
* 原料油经原料油聚结脱水器脱水后，通过原料油过滤器 除去大于20um的固体颗粒，最后进入原料油缓冲罐。原 料油缓冲罐中的原料经原理泵升压后，与反应产物换热至 215℃，再与来自循环氢压缩机换热和循环氢加热炉的热 循环氢混合后形成15.9MPa、260 ℃的混氢油，在进入反 应器中进行加氢精制反应。 * 自加氢精制反应器来的14.7MPa、402 ℃反应产物经换热 后与加氢裂化反应产物一起进入空冷器，冷却后的反应产 物进入高压分离器和冷低压分离器进行油、气、水三相分 离。冷低分油进入分馏部分，低分气 进入延迟焦化装置， 含硫污水进入酸性水气体装置。
2 加氢原料油中断事故处理预案
一 事故确认与响应 • 缓冲罐液面下降，液位低限报警 • 反应进料指示下降或回零，其控制阀开大，低 限报警 • 反应进料泵停泵指示灯亮 原因 • 原料泵出现故障致供应中断 • 反应进料泵故障 • 反应泵进料控制阀关 • 装置停电
二 应急处理措施
• 罐区原料供应中断 1 联系调度罐区，了解原料中断原因，若短时间内能恢复供料，根据原 料缓冲罐的液位情况，适当降低进料量或改长循环操作 2 若短时间内不能恢复供料，降反应器入口至300摄氏度，装置改闭路 循环 3 若长时间不能恢复进料，按正常停工处理 • 反应进料泵故障 1 立即手动关闭进料控制阀，并将反应器入口逐步降至200摄氏度以下 等待恢复进料 2 到现场关进料泵，原料改界区返回，必要时将控制阀上下游阀关闭 3 分馏系统改短循环操作，多余产品可改污油去加氢原料，停吹汽，关 进塔根阀 4 当反应进料泵恢复后，按开工步骤恢复开工；若长时间不能恢复进料， 按停工步骤进行停工 反应进料控制阀关，可立即到现场改副线控制
4 氢气中断事故预案
• • • • • • • • • • • • • • • 事故确认与响应 新氢流量指示降低或回零 新氢机缓冲罐压力下降，低限报警 原因 制氢装置故障 新氢机故障停车 停循环水、停电、停仪表风等 应急处理措施 确认新氢中断，立即关闭新氢界区阀 降低反应进料至最低负荷，改长循环操作，其原料改界区返回 反应器入口逐步降温至200摄氏度恒温 当系统压力低于1.6MPa时补入高压氮气，但应不大于2.0MPa，维持循环氢机 运转等待新氢恢复 如新氢中断时间较长，按正常停工事故程序停工
*加氢难度由大到小的顺序
（1）C-C键的断裂比C-O、C-S、C-N键的断裂更 困难； （2）芳烃加氢>加氢脱氮>加氢脱氧>加氢脱硫： （3）芳烃加氢》烯烃加氢>环烯加氢； （4）单环芳烃加氢>双环芳烃加氢>多环芳烃加 氢。 在正确掌握和运用上述规律的基础上，应 注意，在满足产品质量和减少昂贵的氢气消耗 的同时，要最大限度地控制和减少裂解反应发 生，以获得最高的液体收率。
（4）氢油比
提高氢油比也就是提高氢分压，有利于加强反应、 抑制催化剂积碳形成和有利于反应热的导出，改 善催化剂床层气流分布，单氢油比过大会影响装 置处理量和增加能耗，不利于提高经济效益。
4 催化剂的硫化
1 硫化的目的 经试验表明，将催化剂的活性金属由氧化态 转化为硫化态，能使催化剂的活性和稳定性提高。 2 硫化原理 催化剂再与反应物料接触前，先在氢气存在 下，与硫化氢反应，使催化剂中活性金属转化为硫化物。 3 硫化方法 催化剂硫化一般分为湿法硫化和干法硫化两 种。（1）湿法硫化为在氢气存在下，采用含有硫化物的 烃类或馏分油在液相或半液相状态才硫化；（2）干法硫 化为在氢气的存在下，直接用含有一定浓度的硫化氢或 直接向循环氢中注入有机硫化物进行硫化。
四 加氢精制常见紧急事故
• • • • • • • • • • • • （1）循环氢压缩机系统故障 （2）高压设备附近火灾 （3）反应器超温 （4）新氢压缩机故障 （5）新鲜进料中断 （6）反应器进料中断 （7）停电事故 （8）仪表风事故 （9）循环水中断 （10）蒸汽中断 （11）高压分离器串压 （12）循环氢脱硫塔底串压
（3）含氮化合物的危害
• 含氮的燃料在燃烧时，所排放的NOx污染环境， 作为二次加工如催化重整、催化裂化、及加氢裂 化装置的进料，若氮化合物含量高，会导致催化 剂快速中毒而失活，缩短运转周期；含氮化合物 会促使油品质量降低，安定性变坏；重质油中的 氮化物尤其煤焦油和页岩油中的稠环芳香氮化物， 具有致癌性。
加氢精制
主要内容
一 二 三 四 五 加氢精制的概念 加氢精制过程的化学反应 加氢精制工艺流程 加氢精制常见紧急事故 加氢精制中一些问题
一 加氢精制的概念
• 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；不饱和烃类发生加氢饱和反应，将杂质脱除， 以达到改善油品质量的目的。 催化加氢的作用及意义 提高原油加工深度；合理利用资源； 改善产品质量；提高轻质油收率；
（2）反应压力 提高反应压力可以增加加氢深度，有利于杂质的 脱除以及抑制催化剂的积碳。由于加氢精制氢气 多来自装置，所以反应压力受到装置操作压力的 限制，往往需要增加一台新氢压缩机将氢气升压。 （3）液时空速 降低空速意味着增加原料油与催化剂的接触时 间，增加了加氢深度，有利于脱除杂质，但是空 速过低，不仅降低装置处理量，或增加催化剂装 入量而有损于装置的经济效益，而且还会增加裂 化反应，从而降低循环氢纯度和收率，也会增加 催化剂积碳。
4 加氢精制的工艺参数
原料在加氢过程中，除原料性质和催化剂性能有直接影响 外，反应压力、反应温度、液时空速和氢油比等工艺参数 也有密切的影响，其规律如下： （1）反应温度 提高反应温度可以加快反应速度，促进加氢反应、降低 精制油中价值含量，但是过高的温度会引起裂化而降低液 收。提高反应温度也会促进硫化氢与微量烯烃的二次反应 而降低脱硫收率，也会加快催化剂积碳速度而影响催化剂 的活性和稳定性。一般加氢温度以小于340 ℃为宜。
3 循环氢中断事故预案
– 原因 压缩机故障停车 – 应急处理措施
• 循环氢机停运将带动紧急停车连锁动作进入紧急停工状态 • 立即检查确认是否动作，同时开泄压阀放火炬。关反应炉主火 嘴上下游阀，并向炉膛通消防蒸汽。关反应泵出口阀，原料改 返回，产品改污油或加氢原料返回，并通知油品 • 全开废氢排放火炬副线与控制阀一同放火炬，打开出入口跨线， 以便在机组出入口阀关闭的情况下，利用来的氢气保证床层气 体流动防止超温 • 分馏系统改短循环，停注汽，酸性气改火炬，关注水泵出入口 阀停注水 • 视床层温升情况，必要时启用紧急泄压阀向火炬泄压，泄压速 度不要太快，以免引起高压部位泄漏。当系统压力低于 1.96MPa时补入高压氮气，保持系统循环流动，若新氢充足可 增加新氢机的负荷来保障反应器床层的气体流动
3 循环氢系统
• 从高压分离器分出的循环氢，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
2 加氢脱氧（HDO）
(1)含氧化合物的类型 氧元素都是以有机氧化合物形式存在的。这些含
氧化合物大致分为两种类型：一类是酸性氧化物，如脂肪酸、环烷酸、 芳香羧酸、酚类及呋喃类化合物等，其中以环烷酸最多，约占90%， 通常把这些酸类统称为石油酸；另一类是中性含氧化合物，如酮、醛 和脂类等，它们含量很少。 （2）含氧化合物的加氢反应
环烷酸、酚和呋喃类含氧化合物，在加氢反应中脱氧生成相应的烃类 和水。
(3)含氧化合物的危害
• 含氧的环烷酸是含脂环和芳香环羧酸一类有机酸 的总称，占石油酸的比例较大。它和铁直接作用， 生成可溶于有的环烷酸铁；它还能和高温硫腐蚀 的产物硫化亚铁反应生成可溶于油的环烷酸铁。 环烷酸腐蚀的特点是：形成可溶性的腐蚀产物； 环烷酸腐蚀受温度影响较大；环烷酸腐蚀第三个 特点是“冲蚀”，也就是和流体的流速有关，流 速增大，腐蚀就增大。
二 加氢精制过程的化学反应
*加氢精制的目的：除去油品中S、N、O及金属等杂 质，使烯烃及部分芳烃加氢，改善油品使用性能.
*加氢精制的原料： 直馏油品：汽油、煤油 二次加工油品：FCC和焦化产的汽油、柴油；润滑 油、蜡、凡士林等重油及渣油.
*加氢精制的化学反应：HDS、HDN、HDO、HDM 及烯、芳烃饱和
五 加氢精制中一些问题
1 仪表风中断事故预案
– 事故确认与相应
• • • • • • • • • • •
入装置仪表风压力表指示下降。 风压低于0.3MPa时，循环氢机自动卸荷。 风压低于0.4MPa时，各控制阀失灵。 各控制阀风开阀全关，风关阀全开。
– 应急处理措施
将调节阀由自动改手动，控制好炉子进料量。 将风开阀副线适当打开，风关阀手阀节流。 视情况停部分机泵 视情况炉子熄火，关界位手阀防止油品随污水压出装置 保持塔、容器液面，防止高压串低压 发现仪表风压力下降，改用南界区仪表风维持风压 如压力维持不住，控制阀改用副线控制，按全面紧急停工处理
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烃类的加氢反应
烃类的催化加氢反应主要是不饱和烃类的加氢反 应，不饱和烃类包括烯烃和芳烃。（1）芳烃加氢 主要有单环芳烃、双环芳烃、三环芳烃、多环芳 烃。芳烃的芳香核十分稳定，很难直接开环。大 分子的稠环及多环 只有在芳香环加氢饱和之后才 能开环并进一步发生裂化反应。（2）烯烃加氢： 烯烃和二烯烃主要在二次加工产物中。烯烃性质 极不稳定，借助催化剂加氢反应可以生产相应的 烷烃。
三 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、煤 焦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。