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炼油装备技术 第八章 加氢裂化装置 Hydrogen Cracking Unit 重油轻质化基本原理是改变油品的相对分子质量和氢碳比，而改变相对分子质量和氢碳比往往是同时进行的。 改变油品的氢碳比有两条途径，一是脱碳，二是加氢。 热加工过程，如焦化、催化裂化都属于脱碳过程，它们的共同特点是要减小一部分油料的氢碳比，因此不可避免地要产生一部分气体烃和氢碳比较小的缩合产物——焦炭和渣油，从而使脱碳过程的轻质油收率不会太高。 加氢裂化属于石油加工过程的加氢路线，是在催化剂存在下从外界补入氢气以提高油品的氢碳比。 加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合，一方面能使重质油品通过裂化反应转化为汽油、煤油和柴油等轻质油品，另一方面又可防止像催化裂化那样生成大量焦炭，而且还可将原料中的硫、氯、氧化合物杂质通过加氢除去，使烯烃饱和。 因此，加氢裂化具有轻质油收率高、产品质量好的突出优点。 第一节 工作原理、工艺流程及特点 一、加氢裂化装置的特点 　　　加氢裂化装置是将重质油转化为轻质油的一种加工手段，其特点是： 1.对原料油的适应性强，可加工直馏重柴油、催化裂化循环油，焦化馏出油，甚至可用脱沥青重残油生产汽油、航空煤油和低凝固点柴油; 2.生产方案灵活，可根据不同季节要求来改变生产方案; 3.产品质量好，轻质油收率高。 二、加氢裂化工艺装置的类别 　　　加氢裂化是一个集催化反应技术、炼油技术和高压技术于一体的工艺装置，其工艺流程的选择与催化剂性能、原料油性质、产品品种、产品质量、装置规模、设备供应条件及装置生产灵活性等因素有关。 　　　加氢裂化的工业装置按不同分类方法可分为多种类型： 按反应器中催化剂所处的状态不同，可分为固定床、沸腾床和悬浮床等几种型式。 根据原料和产品目的不同，还可细分出很多种型式，如：馏分油加氢裂化、渣油加氢裂化以及单段流程、一段串联流程和两段流程加氢裂化等等。 按尾油循环方式不同可分为一次通过法、部分循环法和全循环法。 （一）固定床加氢裂化 　　　固定床是指将颗粒状的催化剂放置在反应器内，形成静态催化剂床层。原料油和氢气经升温、升压达到反应条件后进入反应系统，先进行加氢精制以除去硫、氮、氧杂质和二烯烃，再进行加氢裂化反应。反应产物经降温、分离、降压和分馏后，目的产品送出装置，分离出含氢较高 （80％，90％）的气体，作为循环氢使用。 　　　未转化油(称尾油)可以部分循环、全部循环或不循环一次通过。 　　　根据原料及目的产品的不同，固定床加氢裂化大致分为下列几种流程。 1.单段加氢裂化流程 　　　单段加氢裂化流程中只有一个反应器，原料油加氢精制和加氢裂化在同一反应器内进行。反应器上部为精制段，下部为裂化段。 　　　这种流程用于由粗汽油生产液化气、由减压蜡油或脱沥青油生产喷气燃料和柴油。 　　　单段加氢裂化可用三种方案操作：尾油一次通过、尾油部分循环和尾油全部循环。 采用尾油循环方案，可增产喷气燃料和柴油； 采用尾油一次通过流程，除生产一定数量的发动机燃料外，还可生产相当数量的未转化油(尾油)。这些尾油可用作获得更高价值产品的原料。如可用尾油生产高粘度指数润滑油的基础油，或作为催化裂化和裂解制乙烯的原料。 2.两段加氢裂化流程 　　　两段加氢裂化流程中有两个反应器，分别装有不同性能的催化剂。 　　　第一个反应器中主要进行原料油的精制； 　　　第二个反应器中主要进行加氢裂化反应，形成独立的两段流程体系。 汽提塔的作用：脱去NH3和H2S以及残留在油中的气体。 3.串联加氢裂化工艺流程 串联流程是两段流程的发展，其主要特点在于：使用了抗硫化氢抗氨的催化剂，因而取消了两段流程中的汽提塔(即脱氨塔)，使加氢精制和加氢裂化两个反应器直接串联起来，省掉了一整套换热、加热、加压、冷却、减压和分离设备。 图1-7-1 加氢裂化装置流程示意图 此流程属于什么加氢裂化工艺流程？ 简述其工艺流程 图1-7-2 加氢裂化装置流程简图 加氢裂化装置的工艺流程 　　　 原料油经过滤、脱水后进入缓冲罐，由高压泵升压后与氢气(包括循环氢与新氢气)混合后一起进入换热器与反应生成物换热至300℃左右，然后进加热炉预热(另一种流程是原料油不进加热炉而只有循环氢进加热炉预热，在炉出口与换热后的原料油混合，这种流程可以减少炉管结焦)，预热后从反应器顶部进入，在反应器内反应后由底部排出，经与新鲜原料、循环氢换热后再进入空冷器冷却，冷凝下来的油和不冷凝的油气和氢气进入高压分离器，油气分离，氢气从高压分离器顶部排出，大部分进循环氢压缩机，反应生成油由底部排出，降压后送至低压分离器，油、气再次分离，气体送燃料气管网，生成油送至分馏系统经分馏塔、汽提塔、脱丁烷塔等分馏后得到汽油、航空煤油、柴油等产品。第三种流程中分馏塔底的尾油再全部循环回到加氢裂化反