加氢裂化装置设计能力简介分析报告.doc

加氢裂化装置设计能力简介 1.1装置概况 1.1.1 装置简介 中国石油乌石化分公司炼油厂新建100万吨/年加氢裂化装置于2005年5月10日破土动工，2007年9月30日实现装置中交。由中油第一建筑公司、中油第七建筑公司共同承建。其基础设计部分由中国石化工程建设公司（原北京设计院）完成，详细设计部分由中国石化工程建设公司（SEI）和乌石化总厂设计院（UPDI）共同完成。 100万吨/年加氢裂化装置位于炼油厂建南生产规划区，建东侧与消防二队相邻，建西侧与重催装置隔路相望，建北侧与二套低温热装置毗邻，建南侧为规划预留地。装置占地面积17927.5m2。 加氢裂化装置由反应、分馏吸收稳定两部分组成。装置采用“双剂串联尾油全循环”的加氢裂化工艺。反应部分采用SEI成熟的炉前混氢方案；催化剂的硫化采用干法硫化；催化剂的钝化采用低氮油注氨的钝化方案；催化剂再生采用器外再生方案。分馏部分采用脱硫化氢塔＋常压塔出柴油方案，设脱硫化氢塔底重沸炉、分馏进料加热炉；吸收稳定部分采用重石脑油作吸收剂的方案。 加氢裂化装置主要原料为炼油厂二套常减压装置的减压蜡油（VGO）和焦化装置的焦化蜡油（CGO），主要产品为轻石脑油、重石脑油、轻柴油，副产品为干气、低分气。加氢裂化装置设计能力为100万吨/年（尾油全循环方案），年开工时间为8400小时。 1.1.2 工艺原理 1.1.2.1加氢精制 加氢精制是馏份油在氢压下进行催化改质的统称。是指在催化剂和氢气存在下，石油馏分中含硫、氮、氧的非烃组分和有机金属化合物分子发生脱除硫、氮、氧和金属的氢解反应，烯烃和芳烃分子发生加氢饱和反应。通过加氢精制可以改善油品的气味、颜色和安定性，提高油品的质量，满足环保对油品的使用要求。 石油馏分加氢精制过程的主要反应包括：含硫、含氮、含氧化合物等非烃类的加氢分解反应；烯烃和芳烃（主要是稠环芳烃）的加氢饱和反应；此外还有少量的开环、断链和缩合反应。这些反应一般包括一系列平行顺序反应，构成复杂的反应网络，而反应深度和速率往往取决于原料油的化学组成、催化剂以及过程的工艺条件。一般来说，氮化物的加氢最为困难，要求条件最为苛刻，在满足脱氮的条件下，也能满足脱硫、脱氧的要求。 (1)加氢脱硫反应 硫的存在影响了油品的性质，给油品的加工和使用带来了许多危害。硫在石油馏分中的含量一般随馏分沸点的上升而增加。含硫化合物主要是硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩（硫芴）等物质。含硫化合物的加氢反应，在加氢精制条件下石油馏分中的含硫化合物进行氢解，转化成相应的烃和H2S，从而硫杂原子被脱掉。几种含硫化合物的加氢精制反应如下： 硫醇通常集中在低沸点馏分中，随着沸点的上升硫醇含量显著下降，＞300℃的馏分中几乎不含硫醇。硫醇加氢时发生C-S键断裂，硫以硫化氢形式脱除。 硫醚存在于中沸点馏分中，300—500℃馏分的硫化物中，硫醚可占50%；重质馏分中，硫醚含量一般下降。硫醚加氢时首先生成硫醇，再进一步脱硫。 二硫化物一般含于110℃以上馏分中，在300℃以上馏分中其含量无法测定。二硫化物加氢反应转化为烃和H2S，要经过生成硫醇的中间阶段，首先在S-S键上断开，生成硫醇，在进一步加氢生成硫化氢，在氢气不足条件下，中间生成的硫醇也能转化成硫醚。 杂环硫化物是中沸点馏分中的主要硫化物。沸点在400℃以上的杂环硫化物，多属于单环环烷烃衍生物，多环衍生物的浓度随分子环数增加而下降。 噻吩与四氢噻吩的加氢反应首先是杂环加氢饱和，然后是C-S键断裂（开环）生成硫醇，（中间产物有丁二烯生成，并且很快加氢成丁烯）最后加氢成丁烷和硫化氢。 苯并噻吩加氢反应如下： 二苯并噻吩（硫芴）加氢反应如下： 对多种有机含硫化合物的加氢脱硫反应进行的研究表明：硫醇、硫醚、二硫化物的加氢脱硫反应多在比较缓和的条件下容易进行。这些化合物首先在C-S键、S-S键发生断裂生成的分子碎片再与氢化合。和氮化物加氢脱氮反应相似，环状硫化物的稳定性比链状硫化物高，且环数越多，稳定性越高，环状含硫化合物加氢脱硫较困难，条件较苛刻。环状硫化物在加氢脱硫时，首先环中双键发生加氢饱和，然后再发生断环脱去硫原子。 各种有机含硫化物在加氢反应过程中的反应活性，因分子结构和分子大小不同而异，按以下顺序递减：硫醇（RSH）＞二硫化物（RSSR′）＞硫醚（RSR′）≈氢化噻吩＞噻吩。 噻吩类化合物的反应活性，在工业加氢脱硫条件下，因分子大小不同而按以下顺序递减：噻吩＞苯并噻吩＞二苯并噻吩＞甲基取代的苯并噻吩。 (2)加氢脱氮反应 氮化物的存在对油品的使用有很大的影响。含有机氮化物的燃料燃烧时会排放出NOx污染环境；作为催化过程的进料，含氮化合物会使催化剂中毒而失活；含氮化合物对产品质量包括稳定性也有危害，常常采用加氢精制的办法