CEI 会议发言 - 加氢技术在炼厂中的重要地位

国内：Petrochina（DSO-M、GARDES）、SINOPEC（OCT-M、 OCT-MD、FRS、RSDS-I、II）
• 降硫脱烯烃辛烷值恢复技术 国外：Octgain、ISAL、CDTECH 国内：OTA、RIDOS、Hydro-GAP • 非加氢脱硫技术 国外：S-ZORB、EXOMER 、S-Brane、生物脱硫 国内：氧化脱硫
二、加氢技术在炼厂中的重要地位
三、炼厂加工流程选择的几点思考
四、结束语
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加氢技术发展的推动力
• 环 境 保 护
• 原 油 深 加 工
• 石 化 原 料 紧 缺
• 技 术 竞 争 加 剧
• 后 石 油 时 代
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环保对油品质量和炼油过程三废排放的要 求越来越高 低硫及超低硫马达燃料 高品质特种油品 SOX、NOX的排放控制 加氢仍是满足这些需求的最好方法
广西石化240万吨/年柴油加氢精制装置 于2010年8Baidu Nhomakorabea31日投料开车一次成功。
兰州石化180万吨/年汽油加氢装置于2010年 12月31日实现一次开车成功。
4
广西石化220万吨/年加氢裂化装置 于2010年9月开车一次成功
5
中国石油工程建设公司华东设计分公司
不断加大技术创新和技术研发的力度，逐步提升大型 加氢装置的技术含量和设计水平
61.9
4.0
59.6
6.3
57.6
10.6
54.6
17.7
烯烃占全馏分比例,%
收率,m% 重 馏 分
42.3
75.1
52.5
68.4
59.1
63.8
67.7
57.0
75.6
50.2
81.3
43.6
硫,µg/g
烯烃,m%
2110
29.1
2284
27.1
2408
24.3
2632
21.5
2850
18.4
收率：>99.5m% 化学氢耗：<0.3 m%
氢油体积比 ：～300
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2.2原料加氢是改善催化汽油质量的重要手段
流化催化裂化(FCC)工艺因其对原料的适应性强，产
硫含量0.01~0.1m%左右；
芳烃含量及含氧化合物较低，高辛烷值组分生产能力较低 。
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2.1催化汽油脱硫改质是我国汽油生产的关键
我国清洁汽油生产的工作方向 大幅度降低催化汽油组分的硫、烯烃含量； 减少催化汽油的产量； 增产杂质含量很低、辛烷值高的催化重整产品； 利用催化裂化的烯烃气体进行醚化、烷基化、异构 化、齐聚、水合生产高辛烷值的汽油组分。

承担中石油重大炼油专项-400万吨/年渣油加氢装置工程化研究； 山东金诚石化200万吨/年重油加氢装置，反应部分为单系列； 山东京博石化200万吨/年重油加氢装置，反应部分为单系列。
内容提要
一、前言
二、加氢技术在炼厂中的重要地位
三、炼厂加工流程选择的几点思考
四、结束语
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内容提要
一、前言
华东设计分公司又设计了一台直径为φ1800（mm）、传热面积1723m2的高压
换热器，该换热器将应用于广东石化370万吨/年加氢裂化装置。
中国石油工程建设公司华东设计分公司
掌握了新型反应器内构件的计算方法； 掌握热高分流程的设计方法； 掌握三相分离高压分离器和高压空冷器的工艺设计技术； 掌握炉前/炉后混氢设计方法； 掌握了压力管道应力分析技术。
加氢技术在炼厂中的重要地位
中国石油工程建设公司华东设计分公司
2014年8月
1
中国石油工程建设公司华东设计分公司
地点：山东青岛市华严路2号
人员：1300人，设计人员1037人
隶属：中国石油 专业：炼油及油品储运设计 能力：千万吨级炼厂拿总设计及EPC 特长：大型常减压蒸馏、催化重整、 延迟焦化、加氢裂化、催化裂化、柴 油加氢精制、催化汽油加氢脱硫、 渣油加氢脱硫、芳烃联合装置、硫 磺回收、环保设施；20万方大型原 油储罐、地下水封洞库设计等。
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2.1催化汽油脱硫改质是我国汽油生产的关键
DSO FCC汽油选择性加氢脱硫技术 原料油：硫含量≯300µg/g ；烯烃含量≯30v% 操作条件 工业装置运行结果 硫含量: <50 µg/g
反应压力MPa：0.8~2.0
反应温度℃：260～300 体积空速h-1：2～5
RON损失：<1.6个单位
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2.1催化汽油脱硫改质是我国汽油生产的关键
切割点对汽油硫和烯烃分布的影响
切割点温度,℃ 60 70 80 90 100 110
收率,m%
轻 硫,µg/g
24.9
61
31.6
119
36.2
176
43.0
233
49.8
339
56.4
502
馏
分
烯烃,m%
硫占全馏分比例,%
64.6
1.0
63.0
2.4
加氢装置总能力
1725（86%） 加氢装置总能力
1280（128%）
25
主要国家炼油装置构成
国别 美国 俄罗斯 日本 韩国 意大利 德国
原油加工能 力，万吨/年 83116 27177 23834 12800 11504 11335
催化裂 化，% 34.15 6.09 18.20 6.56 13.35 15.17
中国石油工程建设公司华东设计分公司
具备了大型加氢反应器的设计能力
在反应器大型化设计方面，华东设计分公司与中国第一重型机械集团公
司合作，2008年设计了操作温度439℃、操作压力16.89MPa(G)的加氢裂 化反应器。该反应器内径4.8米，长48.5米，重达1700吨，并采用整体 运输，用于广西石化220万吨/年蜡油加氢裂化装置，是当时国内直径最 大、重量最重的一台（加氢裂化）反应器。
3021
16.2
硫占全馏分比例,%
烯烃占全馏分比例,%
99.0
57.7
97.6
47.5
96.0
40.9
93.7
32.3
89.4
24.4
82.3
18.7
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2.1催化汽油脱硫改质是我国汽油生产的关键
FCC汽油清洁化的技术难题
FCC原料 精制
脱硫幅度大、轻油收率高
投资大、操作成本高
容易实现、降烯烃效果好
十几年来，华东院不断加强与国内外科研单位合作，充分利用 中国石油集团公司科技创新、技术引进消化吸收再创新的政策，大 力拓展与中国石油石化研究院、清华大学、石油大学、中国石化石 科院及抚研院等科研机构的合作，对外通过与国外专利商及知名的 工程公司的合作，加上自己多年的加氢装置工程设计经验，在加氢 装置设计领域已经积累了丰富的工程设计经验，在技术选择、工艺 流程确定、高压设备设计、加热炉设计、自动控制、节能、环保等 方面均已掌握国内甚至国际先进的技术，形成了华东院炼油设计的 系列特色技术，实现差异化的竞争优势。
FCC汽油 清洁化
FCC过程 改质 FCC汽油 后处理
脱硫幅度小 容易实现、脱硫效果好 辛烷值损失
FCC汽油“原位”改质与选择性加氢组合
FCC汽油选择性加氢与辛烷值恢复组合
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2.1催化汽油脱硫改质是我国汽油生产的关键
• 选择性加氢脱硫技术 国外：Prime-G+ 、Scanfining 、CDHDS、OATS
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炼油领域涉及的加氢技术汇总
石脑油馏分：催化汽油加氢改质、重整原料预精制、焦化汽油加氢精制 、溶剂油加氢精制、重整生成油加氢精制等技术；


煤油馏分：航空煤油加氢精制、铝箔油加氢精制；
直馏、催柴及焦化柴油馏分：柴油加氢精制、两段柴油加氢精制、柴油 加氢改质、柴油加氢降凝等技术； 直馏及焦化蜡油、脱沥青油馏分：蜡油加氢处理、蜡油加氢改质、缓和 加氢裂化、加氢裂化、中压加氢裂化等技术； 渣油馏分：固定床渣油加氢、沸腾床渣油加氢裂化、悬浮床渣油加氢转 化、移动床渣油加氢转化等技术； 特种产品：润滑油加氢处理、异构降凝及补充精制、石蜡加氢精制、凡 士林及白油加氢精制、煤液化产品加氢精制及改质、煤焦油加氢精制及 裂化等技术。
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石油化工的发展对原料的供应提出新的要求
芳烃和乙烯的扩能造成化工原料供应短缺， 原油的重质化将加剧这一供需矛盾. ——加氢裂化将对解决这一矛盾发挥越来越 大的作用，焦化汽柴油加氢则是一个重要补 充。
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石油替代能源的发展
• 各种非常规原油资源，如超重稠油、油砂沥青、页岩油、 煤焦油等的加工利用 • CTL、GTL和煤直接液化等产品的后加工 • 各种生物质能源的加工利用 ——既给加氢技术带来了机遇，也提出了一系列新的课题
常减压蒸馏装置 石脑油加氢装置 加氢裂化装置 蜡油加氢处理装置 柴油加氢改质装置 航煤加氢装置 2000 230 220 600 580 95
云南石化项目，万吨/年
常减压蒸馏装置 石脑油加氢装置 加氢裂化装置 渣油加氢处理装置 柴油加氢装置 航煤加氢装置 催化汽油加氢装置 1000 200 180 360 380 50 120
催化重整 ，% 18.17 12.27 13.24 7.76 10.62 15.07
加氢裂 化，% 8.87 0.70 3.56 4.69 11.98 7.77
加氢处 理，% 63.60 36.56 86.86 37.39 48.06 69.50
加氢工 艺，% 72.47 37.26 90.43 42.08 60.04 77.27
13
高油价影响炼厂加工流程的设计理念
含酸原油、高硫原油、重质原油加工量增加 高液收、深度转化是炼厂追求的目标 短流程、深加工和精加工、高附加值
——炼厂加工工艺的重心将从脱炭转向加氢
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石油资源的短缺，石油进口量逐年增长
2005年 2010年 2020年 石油消费量 320Mt/a 423Mt/a 560Mt/a 进口石油 140Mt/a 239Mt/a 360Mt/a 石油对外依存 43.7％ 56.5％ 64.0％
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轻馏分
• 催化重整 • 加氢精制生产柴油
蜡油
• 加氢裂化 • 催化裂化 • 润滑油生产
• 渣油加氢—固定床加氢脱硫、沸腾床加氢裂化等 • 重油催化裂化 • 焦化—延迟焦化、流化焦化、灵活焦化等
渣油
溶剂脱沥青
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2.1催化汽油脱硫改质是我国汽油生产的关键
目前我国汽油质量的现状与差距
汽油产品以FCC汽油为主，汽油组分比较单一； 烯烃含量高，平均在35v%；

目前华东设计分公司正在设计的广东石化370万吨/年加氢裂化装置的一 段加氢精制反应器和一段加氢裂化反应器，两台加氢反应器直径均为 5.5米，是国内直径最大的两台反应器，两套反应器的重量分别为2010 吨和1990吨。
华东设计分公司正在设计的京博石化200万吨/年渣油加氢装置的五台反 应器直径均为5.4米，就渣油加氢装置来说，这五台反应器直径在国内 是最大的。

中国石油工程建设公司华东设计分公司
掌握了大型反应进料加热炉的设计 加氢装置反应进料加热炉是装置内的关键设备之一，其炉管内工艺介质 为高温、高压的氢气和油气混合物，操作条件十分苛刻。为了保证炉管受热 均匀，选择适宜发热量的扁平焰气体燃烧器，均匀布置在炉管两侧，炉管至 火焰之间应留有足够的距离，设置适当数量的炉管表面热电偶。 掌握高压换热器的设计技术 华东设计分公司已设计了直径φ1600（mm）、传热面积1091m2的大型高 压换热器，并已应用于广西石化公司220万吨/年蜡油加氢裂化装置上。目前
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内容提要
一、前言
二、加氢技术在炼厂中的重要地位
三、加氢技术在炼厂加工流程的选择
四、结束语
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炼油厂加工流程
加氢预处理/连续重整
轻烃加工
常 减 压 蒸 馏 润滑油生产
汽柴煤油加氢 炼厂配套技术
硫磺
延迟焦化
加氢裂化
制氢
蜡油/渣油加氢
催化裂化
催化汽油加氢
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大型炼厂的加氢装置构成情况
广东石化委油加工项目，万吨/年
中国石油工程建设公司华东设计分公司
专家：
加氢工艺专家：王德会、王国旗、聂程、夏少青、辛若凯等
加氢设备专家：谢育辉、程旼、刘洪福、李明、窦世山 优势装置设计业绩：


1.8MT/a催化汽油加氢改质；
2.4MT/a煤柴油加氢精制； 2.2MT/a加氢裂化； 2.0MT/a渣油加氢脱硫； 1.0 MT/a煤焦油加氢裂化等。
进口大量原油，对国民 经济造成巨大的压力； 开发替代能源和提高重 油转化率是解决石油供 应紧张的两条途径。
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• 燃料用重油需求量下降，原因是煤、天然气、核 能等替代燃料油的比例在增加，而中间馏分等需求 量增长。 • 炼油厂加工的原油劣质化、重质化，重油比例增 长 • 迫使炼油企业下功夫搞好重油的深加工, 炼油企 业提高经济效益的关键是提高轻质油收率，而重油 深度加工是提高轻质油收率的根本措施。