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一篇文章让你了解加氢裂化工艺及操作中问题对策

2016-03-27  百战归来

【本期内容,由深圳瑞升华冠名播出】


导语

加氢裂化工艺是炼油厂中重要的重质油轻质转化技术,用于将常减压分离出的渣油、石蜡油转化为汽油、柴油等轻质油。因为在裂化同时进行加氢反应,其液体产品收率质量均高于催化裂化工艺,而得以广泛运用。今天小七就为大家介绍一下加氢裂化工艺的流程,以及工艺操作中常出现问题的对策。


加氢裂化工艺


1工艺简介



加氢裂化是指各种大分子烃类在一定氢压、较高温度和适宜催化剂的作用下,产生以加氢和裂化为主的一系列平行顺序反应,转化成优质轻质油品的加工工艺过程,是重要而灵活的石油深度加工工艺。它具有加工原料广泛、产品方案灵活、产品收率高、质量好和对环境污染少等优点。


1加氢裂化工艺流程



加氢裂化流程,根据原料性质,产品要求和处理量的大小,催化剂的性能而分一段流程、二段流程以及串 联流程。下面主要介绍一段流程和二段流程加氢裂化。


1
一段加氢裂化流程


原料油经泵升压至16.0兆帕后与新氢及循环氢混合后,再与420℃左右的加氢生成油换热至320℃~360℃进 入加热炉,反应器进料温度为370℃~450℃。原料在反应器内的反应条件维持在温度380℃~440℃,空速 1.0 时-1,氢油体积比2500。为了控制反应温度,向反应器分层注入冷氢。反应产物经与原料换热降至200℃,再经 冷却温度降到30℃~40℃之后进入高压分离器。反应产物进入空冷器之前注入软化水以溶解其中的NH3、H2S等 ,以防止水合物析出而堵塞管道。自高压分离器顶部分出循环氢,经循环氢压缩机升压至反应器入口压力后,返回系统循环使用,自高压分离器底部分出加氢生成油,经减压系统减压至0.5MPa,进入低压分离器,在低压 分离器内将水脱出,并释放出溶解气体,作为富气送出装置,可以作燃料气用。生成油经加热送入稳定塔,在1 .0MPa~2.0MPa下蒸出液化气,塔底液体经加热炉加热送至分馏塔,最后分离出轻汽油、航空煤油、低凝柴油和塔底尾油。尾油可一部分或全部作循环油用,与原料混合后返回反应系统,或送出装置作为燃料油。


2
两段加氢裂化流程


原料油经高压泵升压并与循环氢和新氢混合后首先与生成油换热,再在加热炉中加热至反应温度,进入第一段加氢精制反应器。在加氢活性高的催化剂上进行脱硫,脱氮反应,此时原料油中的重金属也被脱掉。反应生成物经换热,冷却后进入高压分离器,分出循环氢。生成油进入脱氨(硫)塔,脱去NH3和H2S后,作为第二段 加氢裂化的进料。第二段进料与循环氢混合后,进入第二加热炉,加热至反应温度,在装有高酸性催化剂的第 二段加氢裂化反应器内进行裂化反应,反应生成物经换热、冷却、分离,分出溶解气和循环氢后送至稳定系统。



炼化厂会根据实际情况优化工艺流程,以上工艺参数仅供参考。如果七友们了解更具体的工艺信息可以联系我们一同分享。


3工艺优势


加工产品的液体收率很高,体积收率可超过l00%,重量收率可达90一98%。所产航煤冰点低,是优质的喷气燃料;柴油十六烷值高凝固点低:石脑油经重整可提供芳烃作化纤工业原料;润滑油组分是优质的润滑油基础油;尾油可作乙烯裂解、催化裂化或生产白油等的原料。原料油中的氧、氮、硫杂质均可转化成水、氨和硫化氢而排出并回收,对环境的污染程度较低。



工艺操作常见问题对策


1加氢裂化所用新氢纯度多高为好?可直接用重整氢吗?


从理论上说,新氢的纯度越高越好,但对于实际工业生产来说,如氢气来源于有变压吸附的各类氢气装置(或膜分离装置),则氢气的纯度不存在什么问题。而对于来源于其它途径的氢气一般则要求氢纯度不小于95%,且其中的某些杂质含量(像CO、CO2、Cl-)还要符合相应的要求。


2加工高硫油后,循环氢中硫化氢含量对催化剂来说有无最高值?一般控制多少?氢纯度为多少?



 从试验角度讲,循环氢中硫化氢浓度在10v%以内,对加氢裂化催化剂的加氢脱氮活性和裂化活性没有明显影响,但对催化剂的加氢脱硫活性和芳烃饱和能力有明显影响。此外,循环氢中硫化氢浓度过高,将降低循环氢纯度,同时还会增加循环压缩机的负荷。因此,不管是加氢裂化还是精制脱硫装置,当加工高硫油时,循环氢中可以少含硫化氢(经循环氢脱硫后)。而加工低硫油时,循环氢中硫化氢浓度最好控制在1000ppm左右,对于新催化剂最低不得<500ppm,对于旧催化剂最低不得<300ppm。


3对于全循环型流程的装置采用一次通过生产时,单程转化率控制多少较为合适?


考虑生产平稳率及操作控制因素,一般应控制在85%左右比较合适。这样的产品分布、中间油品收率、氢耗均较为合理。如果尾油无去处,90%的转化率亦是能够控制的,当然这还要看催化剂本身的性质。


3裂化反应器第一床层压降上升的主要措施


增设循环氢脱硫措施,特别是在原料硫含量达1.5%以上时,要坚持常年投用; 高温高压设备及管线更换为耐硫化氢腐蚀的材质;增加分馏系统气提塔的处理能力、提高气提效率;将分馏系统的填料、塔盘及相关管线更换成耐腐蚀性能更高的不锈钢材料;裂化反应器一床层上安装积垢兰筐;加强脱丁烷塔(或脱戊烷塔)的操作,要确保H2S的脱出,必要时需加大塔底负荷。


5塔类强度和气密试验各有什么要求?


近规定,若操作压力小于0.48Mpa,则强度试验是操作压力的1.5倍,气密试验压力也是操作压力的1.5倍,但试验压力则不低于0.18Mpa。若塔的操作压力大于0.48Mpa,则强度试验和气密试验的压力均为操作压力的1.25倍。若操作压力为负压时,强度试验和气密试验的压力是0.18Mpa。


结束语

加氢裂化工艺因为具有加工原料广泛、产品方案灵活、产品收率高、质量好和对环境污染少等优点,越来越受炼油企业青睐。不过,该工艺条件较为苛刻,装置多处于高温高压的工作环境中,因此生产安全因素也制约着它的发展。明天,小七会结合实例为大家介绍加氢裂化工艺的安全操作以及相关的注意事项。

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