1、中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作刘玉庆Liu yuqing中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作内容内容一、加氢精制原理一、加氢精制原理二、加氢精制化学反应二、加氢精制化学反应三、影响加氢精制反应的主要因素三、影响加氢
2、精制反应的主要因素四、工艺原理与装置流程原则图四、工艺原理与装置流程原则图五、工艺操作条件五、工艺操作条件中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作第一部分第一部分加氢精制原理加氢精制原理中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作一、加氢精制原理一、加氢精制原理加氢精制是油品在一定温
3、度、氢分压和催化剂存在的条加氢精制是油品在一定温度、氢分压和催化剂存在的条件下进行的烯烃和芳烃加氢饱和、脱氧、脱硫、脱氮等件下进行的烯烃和芳烃加氢饱和、脱氧、脱硫、脱氮等化学反应，从而改善油品的贮存安定性、颜色、气味、化学反应，从而改善油品的贮存安定性、颜色、气味、粘温性能、燃烧性能等指标。粘温性能、燃烧性能等指标。中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作第二部分第二部分加氢精制化学反应加氢精制化学反应中石化经济技术研究院（咨询公司）中
4、石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作二、加氢精制化学反应二、加氢精制化学反应 加氢精制进行的化学反应主要包括：烯烃和芳烃加氢饱和；含加氢精制进行的化学反应主要包括：烯烃和芳烃加氢饱和；含氧、硫、氮非烃类化合物的加氢分解，少量芳烃的开环、断链和缩氧、硫、氮非烃类化合物的加氢分解，少量芳烃的开环、断链和缩合反应。如：合反应。如：CmH2m+2 CmnH2(mn)2CnH2n 烷烃 烷烃 烯烃 CnH2nH2 CnH2n+2 烯烃 烷烃 芳烃加氢：3H2-苯 环已烷中石化
5、经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作含氮化合物的加氢：含氮化合物的加氢：4H2 CH3CH2CH2CH3NH3 吡咯 丁烷 +4H2 +NH3 NNH2苯胺 环已烷中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作含硫化合物的加氢：含硫化合物的加氢：RSHH2RHH2S 硫醇 烷烃RSR2H
6、2RHRHH2S硫醚 烷烃 烷烃中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作含氧化合物的加氢含氧化合物的加氢：H2 H2O 苯酚 苯环已烷苯进一步反应生成环已烷环已烷苯进一步反应生成环已烷OH中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作第三部分第三部分影响加氢精制反应的主要因素影响加氢精
7、制反应的主要因素中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作三、影响加氢精制反应的主要因素三、影响加氢精制反应的主要因素 影响加氢精制反应的主要因素有：影响加氢精制反应的主要因素有：温度、压力、空速、氢油比、催化剂的使用性能以及温度、压力、空速、氢油比、催化剂的使用性能以及原料油性质等。原料油性质等。中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporat
8、ion加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作温度温度：提高反应温度可以加快反应速度，促进加氢反应进行，从而降低油品中杂质的含量。但温度过高会引起裂解反应，降低产品收率并加快催化剂积炭，损失催化剂的活性。反应温度的高低主要取决于催化剂的使用性能与原料油性质。新的催化剂活性强，初始反应温度较低，但随着催化剂使用时间延长，活性下降，则需要提高反应温度来达到产品质量要求，轻质油品比重质油品所需反应温度低。1.1.温度温度中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工
9、艺原理与操作装置工艺原理与操作2.2.压力压力压力：压力：主要是指氢分压，氢分压越高对加氢反应越有利，可以增加加氢深度，有利于杂质的脱除以及抑制催化剂积炭的沉积，但压力越高，对设备材质要求也越高，因此压力的提高是有一定限制的。在加氢精制生产过程中采用工业氢与循环氢混合方法，通过调节循环氢纯度来改变氢分压。加氢加氢精制精制装置工艺原装置工艺原理理与操作与操作3.空速空速空速：空速：指单位时间内通过单位体积催化剂的物料体积数。空速越高则装置生产能力越大，但反应物料在反应中停留时间越短，不利于反应的完全进行，产品质量受到影响。如空速过低，则生产能力降低，在反应器中停留时间过长会增加裂解导致产品收率降
10、低，催化剂上易积碳。所以空速是有一定限制的，它受到原料油性质、催化剂使用性能、产品质量要求等因素限制，不能随便提高或降低。加氢加氢精制精制装置工艺原装置工艺原理理与操作与操作4.4.氢油比氢油比氢油比：氢油比：是指在标准状况下纯氢气体积与原料油体积之比。当其它条件确定时，增大氢油比可以提高加氢反应速度，抑制催化剂积炭以及有利于反应热的导出。如果氢油比过大则减少了原料油在反应器中停留时间，反而降低了加氢精制深度，对产品质量不利。对于加氢反应放热较大的原料油则需要较大的氢油比，利用氢气作载体带出反应热量。加氢加氢精制精制装置工艺原装置工艺原理理与操作与操作5.催化剂催化剂催化剂：是影响加氢反应最关
11、键的因素，直接影响到产品质量。加氢工艺条件如压力、温度、氢油比、原料油和新氢的组成在很大程度上取决于过程所选用催化剂的性能。选用好的催化剂不但可以降低工艺苛刻程度，而且对降低加工成本，提高经济效益很有利。加氢加氢精制精制装置工艺原装置工艺原理理与操作与操作装置特点装置特点 三套加氢精制装置全部采用热高分和热低分；采用炉前三套加氢精制装置全部采用热高分和热低分；采用炉前混氢工艺；采用常压汽提和减压干燥；石蜡加氢装置和混氢工艺；采用常压汽提和减压干燥；石蜡加氢装置和微晶蜡加氢装置均有原料预处理系统；使用三种不同的微晶蜡加氢装置均有原料预处理系统；使用三种不同的催化剂；润滑油加氢为催化剂；润滑油加氢
12、为FV-10FV-10，石蜡加氧为，石蜡加氧为RJWRJW一一1 1，微，微晶蜡加氢为晶蜡加氢为RJWRJW一一2 2；装置还采用了二台；装置还采用了二台21/4Cr21/4Cr一一1Mo1Mo材材质的热壁反应器，一台质的热壁反应器，一台21/4Cr21/4Cr一一1Mo1Mo材质的冷壁反应器材质的冷壁反应器及一台及一台21/4Cr21/4Cr一一1Mo1Mo材质的热高分，必须了解在材质的热高分，必须了解在371371一一493493温度范围内进行操作所引起的脆化现象，同时必温度范围内进行操作所引起的脆化现象，同时必须了解在温度低于须了解在温度低于121121时可能出现的脆性破坏。时可能出现的
13、脆性破坏。中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢装置工艺原理与操作加氢装置工艺原理与操作第四部分第四部分工艺原理与装置原则流程图工艺原理与装置原则流程图加氢加氢精制精制装置工艺原装置工艺原理理与操作与操作1.1.石蜡加氢精制原理石蜡加氢精制原理石蜡加氢精制是在不改变石蜡质量的主要指标（含油石蜡加氢精制是在不改变石蜡质量的主要指标（含油量、熔点、针入度等）情况下，降低稠环芳烃、着色物量、熔点、针入度等）情况下，降低稠环芳烃、着色物质和不稳定物质的含量，脱除含硫、氧、氮化合物，以质和不
14、稳定物质的含量，脱除含硫、氧、氮化合物，以改进石蜡的颜色、气味和光、热安定性，达到不同使用改进石蜡的颜色、气味和光、热安定性，达到不同使用要求要求 。加氢加氢精制精制装置工艺原装置工艺原理理与操作与操作851工业氢进装置原料石蜡进装置原料预处理泵高压原料泵石蜡产品泵氢气压缩机富气排至燃料气管网新氢至油加氢系统成品石蜡出装置至冷-402去滤-101冷-101换-102滤-102容-104塔-103塔-102塔-101冷-102容-103容-101容-102换-101/1,2反-101炉-101氢气自容-404来石蜡加氢装置原则流程图石蜡加氢装置原则流程图加氢加氢精制精制装置工艺原装置工艺原理理与
15、操作与操作2.2.润滑油加氢补充精制原理润滑油加氢补充精制原理润润滑滑油油基基础础油油加加氢氢精精制制是是除除去去油油品品中中的的含含硫硫、氧氧、氮氮化化合合物物，改改善善油油品品颜颜色色，贮贮存存安安定定性性，降降低低酸酸值值。轻轻度度加加氢氢精精制制不不能能饱饱和和芳芳烃烃，更更不不能能进进行行加加氢氢裂裂化化，因因此此粘粘度度指指数数提提高高较较少少。如如果果使使用用特特殊殊效效能能的的催催化化剂剂，在在较较苛苛刻刻的的条条件件下下，使使稠稠环环芳芳烃烃转转化化为为单单环环、少少环环长长侧链烃，则可以提高粘度指数，生产高档润滑油。侧链烃，则可以提高粘度指数，生产高档润滑油。加氢加氢精制精
16、制装置工艺原装置工艺原理理与操作与操作新氢自容-103来原料油进装置高压原料泵油产品泵富气至管-304循环氢至塔-301产品油出装置滤-201冷-203容-206塔-202塔-201空冷-202容-201容-202反-201炉-201工业氢自压缩机来至泵-203换-202换-201空冷-201冷-201去冷-402润滑油加氢装置原则流程图润滑油加氢装置原则流程图加氢加氢精制精制装置工艺原装置工艺原理理与操作与操作3.3.微晶蜡加氢精制原理微晶蜡加氢精制原理微晶蜡加氢精制的目的是为了除掉氧、硫、氮的化合微晶蜡加氢精制的目的是为了除掉氧、硫、氮的化合物，特别是除掉芳烃化合物，降低芳烃含量，改善其颜
17、物，特别是除掉芳烃化合物，降低芳烃含量，改善其颜色、气味和光、热安定性，使之达到工业、药用及食品色、气味和光、热安定性，使之达到工业、药用及食品卫生要求。卫生要求。加氢加氢精制精制装置工艺原装置工艺原理理与操作与操作微晶蜡加氢精制微晶蜡加氢精制原理原理含含硫硫、氮氮等等杂杂原原子子化化合合物物是是影影响响白白油油颜颜色色和和气气味味的的组组分分。芳芳烃烃具具有有一一定定的的毒毒性性，多多环环芳芳烃烃的的存存在在还还会会影影响响白白油油的的颜颜色色，同同时时多多环环芳芳烃烃具具有有致致癌癌的的可可能能性性。白白油油加加氢氢过过程程的的主主要要目目的的就就是是，脱脱除除原原料料油油中中的的硫硫、氮
18、氮等等杂杂质质并并使使芳芳烃烃深深度度饱饱和和，使使之之满满足足易易碳碳化化物物、紫紫外外吸吸收收等等指指标标要要求求。因因此此，白白油油加加氢氢中中发发生生的的主主要要反反应应有有：杂杂原原子子化化合合物物氢氢解解反反应应、芳芳烃烃饱饱和和反反应应。另另外外也也可可能能发发生生少少量量加加氢氢裂裂化化反反应应，由由于于该该反反应应导导致致轻轻馏馏分分生生成成，因此应尽量避免其发生。因此应尽量避免其发生。加氢加氢精制精制装置工艺原装置工艺原理理与操作与操作工业氢进装置原料微晶蜡进装置原料预处理泵高压原料泵微晶蜡产品泵氢气压缩机富气至管-304新氢至石蜡加氢成品微晶蜡出装置至冷-402去滤-40
19、1冷-401换-403滤-402容-104塔-403塔-402塔-401冷-403容-404容-401容-402换-402/1反-401炉-401换-401换-402/2至容-103进油加氢反-402反-403抗光剂、抗氧剂入产品油微晶蜡加氢装置原则流程图微晶蜡加氢装置原则流程图中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作第五部分第五部分工艺工艺操作操作条件条件中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Pe
20、trochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作1.1.石蜡加氢石蜡加氢1.1.反应温度反应温度 240240330 330 2.2.反应压力反应压力 MPaMPa 6.0 6.07.0 7.0 3.3.氢分压氢分压 不小于不小于 MPaMPa 5.5 5.5 4.4.体积空速体积空速 h-1 0.6h-1 0.61.0 1.0 5.5.氢油比（体积）不小于氢油比（体积）不小于 200200：1 1 6.6.反应器压差反应器压差 不大于不大于 MPaMPa 1.0 1.0 7.7.汽提塔顶温度汽提塔顶温度 11011019
21、0 190 8.8.干燥塔真空度干燥塔真空度 MPaMPa 0.050.050.07 0.07 9.9.原料脱气塔真空塔原料脱气塔真空塔 MPaMPa 0.020.020.04 0.04 10.10.低分压力低分压力 MPaMPa 0.40 0.400.600.60 中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作2.2.润滑油加氢润滑油加氢1.1.反应温度反应温度 220220280 280 2.2.反应压力反应压力 MPaMPa 4.0 4
22、04.5 4.5 3.3.氢分压氢分压 不小于不小于 MPaMPa 3.5 3.5 4.4.体积空速体积空速 h-1 0.6h-1 0.61.2 1.2 5.5.氢油比（体积）不小于氢油比（体积）不小于 200200：1 1 6.6.反应器压差反应器压差 不大于不大于 MPaMPa 1.0 1.0 7.7.汽提塔顶温度汽提塔顶温度 110110190 190 8.8.干燥塔真空度干燥塔真空度 MPaMPa 0.060.060.08 0.08 9.9.低分压力低分压力 MPaMPa 0.40 0.400.600.60 中石化经济技术研究院（咨询公司）中石化经济技术研究院（咨询公司）China
23、Petrochemical Consulting Corporation加氢加氢精制精制装置工艺原理与操作装置工艺原理与操作3.3.微晶蜡加氢微晶蜡加氢1.1.反应温度反应温度 240240330 330 2.2.反应压力反应压力 MPaMPa 6.2 6.27.5 7.5 3.3.氢分压氢分压 不小于不小于 MPaMPa 6.0 6.0 4.4.体积空速体积空速 h-1 0.3h-1 0.30.6 0.6 5.5.氢油比（体积）不小于氢油比（体积）不小于 300300：1 1 6.6.反应器压差反应器压差 不大于不大于 MPaMPa 1.0 1.0 7.7.汽提塔顶温度汽提塔顶温度 110110190 190 8.8.干燥塔真空度干燥塔真空度 MPaMPa 0.050.050.07 0.07 9.9.原料脱气塔真空塔原料脱气塔真空塔 MPaMPa 0.010.010.03 0.03 10.10.低分压力低分压力 MPaMPa 0.40 0.400.600.60 加氢加氢精制精制装置工艺原装置工艺原理理与操作与操作
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