加氢裂化装置生产原理及工艺流程
两段加氢裂化工艺流程
两段加氢裂化工艺流程
一、前处理段
1.原料预处理
（1）原料进入预处理单元。
（2）进行预处理，如脱硫、脱氮等。
2.加氢反应器
（1）预处理后的原料进入加氢反应器。
（2）在加氢反应器中进行裂化反应。
二、主处理段
1.裂解反应
（1）加氢反应后的产物进入裂解反应器。
（2）在高温高压下进行裂解反应。
2.分离提纯
（1）裂解产物经过分离提纯过程。
（2）分离得到目标产品和副产物。
三、产品处理段
1.产品分析
（1）对产品进行化验分析。
（2）确定产品质量和组分。
2.产品储存
（1）合格产品进行储存。
（2）设立储罐或储存设施。
四、废料处理段
1.副产物处理
（1）对副产物进行处理。
（2）如废水处理、废气处理等。
2.资源回收
（1）尽可能回收废料中的有用物质。
（2）减少废料对环境的影响。
五、安全环保措施
1.安全生产
（1）加强生产安全管理。
（2）实施安全防护措施。
2.环保措施
（1）配备污染治理设施。
（2）确保废料处理符合环保标准。
加氢裂化装置生产原理及工艺流程
H3C
CH3 CH3
2015年8月15日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
二、生产方法及反应机理单环芳烃加氢饱和：源自R多环芳烃加氢饱和：
+ 3H2
+ 2H2 R R
R
R
+ 3H2
R
+ 2H2
R
2015年8月15日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
二、生产方法及反应机理
芳烃加氢脱烷基：
R
+ H2
+ RH
环烷烃加氢脱烷基：
2015年8月15日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
反应系统 从冷高压分离器（D-3105）分离出来的气体（循环 氢），在循环氢分液罐（D-3107）中分液后，液体 进入冷低压分离器（D-3106），气体经循环氢压缩 机（K-3102）升压后，一路作为急冷氢注入催化剂 床层；一路作为吹扫用循环气去反应进料泵（P3102）出口后路；一路与自新氢压缩机 （K-3101）来的补充新氢混合，经氢气/热高分气换 热器（E-3102）与热高分气换热后与原料油混合， 进入混氢油／反应产物换热器（E-3101），返回反 应系统。冷高分油经减压后进入冷低压分离器（D3106），继续气、油、水三相分离。热低分气相经 过热低分气空冷器（A-3102）冷却后也进入冷低压 分离器（D-3106）。冷高压分离器（D-3105）界控 脱除的含硫污水减压后与冷低压分离器（D-3106） 脱除的含硫污水汇合出装置至污水汽提装置处理，
柴油成品罐区
尾油产品52.69(43.91%)
工业氢1.85
乙烯裂解
2015年8月15日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
2、反应系统
循环氢压缩机 新氢压缩机
加氢裂化工艺及过程PPT课件
◎ 1925年建成了第一套褐煤焦油加氢裂化装置，1943年已有12套
装置投入生产。
◎ 二次大战后期，为德国提供了95％的航空汽油和47％的烃类产
品。
◎ 英、法、日（在中国东北－当时的“满洲”）、韩国都进行过类
似的尝试;
◎ 类似技术的研究, 在美国则是直接面向重石油馏分加氢转化技术
的开发。
.
7
催化加氢技术
石化公司建成投产。 ◎ 80年代中期以来, 相继在抚顺、镇海、辽阳、吉林、天津和山东
等地建设了40 140 万吨/年规模的多套加氢裂化装置。 ◎ 90年代末, 大连 WEPEC 和茂名石化公司分别建成了200万吨/年
渣油固定床加氢处理装置。表明我国已具备开发成套催化加氢 技术的能力, 步入了世界加氢技术先进水 平的行列。 ◎ 在清洁燃料的生产中, 加氢技术必将会得到稳步持续地发展。
.
9
催化加氢技术
◎ 1959年Chevron研究公司宣布“加氢异构裂化工艺”在里奇蒙炼 厂
投入工业运转, 证实该发明的催化剂可允许在200400 ℃ 、3.5 14MPa 的条件下操作后, 加氢裂化从此走出低谷。 ◎ 1960年UOP公司开发了 “Lomax”加氢裂化工艺;Union oil 公司开发了“Unicacking”工艺; 60年代加氢裂化作为炼油 技术很快为人们所接受。 ◎ 1966年有7种加氢裂化技术获得了销售许可证; 60年代末 已投产和在建的有9种不同的工艺; 其催化剂的活性、稳 定性都好于早期催化剂, 特别是.分子筛催化剂得到工业 10
催化加氢技术
◎ 在60年代, 加氢裂化能满足石脑油、喷气燃料、柴油、润滑油基 础油、低硫燃料油、液化石油气及石油化工原料生产的要求， 充分证明加氢裂化技术具有极重要的作用和广泛的应用前景。
加氢裂化工艺流程介绍
加氢裂化工艺流程介绍加氢裂化是一种炼油工艺，是将重质石油馏分转化为高附加值的轻油产品的过程。
加氢裂化工艺利用氢气压力和催化剂来裂解重质馏分，并将其转化为高质量的产品，包括汽油、柴油和润滑油。
这种工艺流程在炼油业中得到了广泛应用，可以提高产品的产量和质量，同时减少环境污染。
加氢裂化工艺的流程包括进料预热、加氢裂化反应、产品分馏和再生催化剂处理等步骤。
下面我们将详细介绍这些步骤的工艺流程。
进料预热。
在加氢裂化工艺中，原油馏分首先被加热到一定温度，以便在后续的反应中更容易裂解。
进料预热也有助于提高反应效率和产品质量。
通常，原油馏分会被送入加热炉中进行预热，并且这个过程中会用蒸汽加热原油，将其温度提高到裂解反应所需的温度，通常在300-450摄氏度之间。
接下来是加氢裂化反应。
预热后的原油馏分被送入反应器中，与氢气和催化剂一起进行裂解反应。
在加氢裂化反应中，重质原油分子与氢气发生裂解，并在催化剂的作用下产生轻质烃类产品。
这个反应过程需要在一定的温度和压力下进行，通常反应温度在400-500摄氏度，压力在20-70大气压之间。
催化剂会加速这个裂解反应，提高反应的速率和选择性，使得产物更适合炼油产品的要求。
裂解反应产生的产物包括液态烃类产品和气态产物。
这些产物被送入产品分馏装置进行分馏，分离出不同碳数的烃类产品。
汽油、柴油、润滑油基础油等轻质产品会被分离出来，而重质产物则可以通过再生催化剂处理得到更多的轻质产品。
通过产品分馏，可以得到高品质的燃料和润滑油产品，符合炼油产品的要求。
再生催化剂处理。
随着反应的进行，催化剂会逐渐失活，需要进行再生处理以恢复其催化活性。
再生催化剂处理包括烧结、还原等步骤，将失活的催化剂再次活化，使其能够继续参与加氢裂化反应。
这个过程不仅可以延长催化剂的寿命，还可以减少对新鲜催化剂的消耗，降低生产成本。
加氢裂化装置优化运行生产航煤技术攻关
加氢裂化装置优化运行生产航煤技术攻关为了提高航煤的品质，同时降低其生产成本，加氢裂化装置的优化运行成为了一项具有重要意义的技术攻关。
针对这一问题，本文将从以下三个方面进行探讨：加氢裂化装置的工艺原理和流程；装置优化运行的必要性和挑战；装置优化运行中的关键技术和应用方法。
一、加氢裂化装置的工艺原理和流程加氢裂化是利用催化剂和氢气使长链烃分子在高温下断裂成短链分子的工艺。
加氢裂化装置的主要部件包括加氢反应器、分馏塔、冷却器等。
其工艺流程如下图所示：[插入图片]在这一工艺中，原料油进入加氢反应器后，在氢气的存在下，经过高温高压的加氢反应，长链烃分子被断裂成短链烃分子。
随着反应的进行，反应器中不断有新的短链分子生成，同时也有短链分子进一步加氢，生成更短的分子。
这时，分馏塔将反应产物分为轻质和重质两部分，轻质部分包含甲烷、乙烷、丙烷等气态产品，重质部分则包含乙烯、丙烯、苯等液态产品。
最后，这些产品经过冷却器冷却，通过分选装置分离出不同产品。
二、装置优化运行的必要性和挑战加氢裂化装置的优化运行主要是为了提高产品的催化裂化效率和产品品质，同时降低生产成本。
具体来说，装置优化运行的必要性体现在以下几个方面：1.提高产品的品质。
通过优化反应的温度、压力、质量比等因素，可以使产物中不同组分的含量得到有效控制，从而提高产品的品质和附加值。
2.降低生产成本。
装置优化运行可以帮助企业在提高产品品质的同时，尽可能降低生产成本，提高经济效益和市场竞争力。
3.优化反应系统的安全性。
优化加氢裂化装置的运行参数，可以有效减少一些不必要的反应失控和事故风险，保证生产过程的稳定性和安全性。
然而，装置优化运行所面临的挑战也不容忽视。
首先，加氢裂化反应机理较为复杂，其反应产物不仅涉及到烃类气体和液体，还可能出现其他非烃类物质，例如硫化物、酸性物等。
其次，不同反应物质的加工条件和要求也不尽相同，因此在不同的工作状态下对不同反应物质进行加工还需要进行针对性的优化。
加氢裂化工艺流程
加氢裂化工艺流程
《加氢裂化工艺流程》
加氢裂化是一种炼油工艺，用于将较重的石油馏分转化为更轻的产品，如汽油和柴油。
该工艺利用催化剂和氢气将高分子量的烃类分子裂解成低分子量的烃类，从而提高产品的附加值和燃烧效率。
加氢裂化工艺流程通常包括以下几个步骤：
1. 原料预处理：石油原料经过蒸馏、加氢处理等预处理工序，去除杂质和硫化物，以保证加氢裂化反应的高效进行。
2. 加氢反应器：预处理后的原料与氢气混合后进入加氢反应器，其中有催化剂的存在。
在高温高压下，长链烃类分子被裂解为较短的链烃，并与氢气发生加氢反应，生成更轻的产品。
3. 分离装置：经过加氢裂化反应后的产物混合物进入分离装置，通过蒸馏、提取等工艺将不同碳数的烃类分离出来，得到目标产品，如汽油、柴油等。
4. 催化剂再生：经过一段时间的运行，加氢裂化的催化剂会被炭积物和杂质堵塞，需要定期进行再生。
再生工艺一般包括焙烧、酸洗等步骤，以恢复催化剂的活性和选择性。
加氢裂化工艺可以提高汽油和柴油的产量，提高产品的品质，并减少环境污染。
然而，该工艺也需要消耗大量的氢气和催化
剂，并且对原料的要求较高，因此需要精细的工艺控制和运行管理。
随着石油工业的不断发展，加氢裂化工艺也在不断完善和优化，以适应市场的需求和环保的要求。
加氢裂化装置简介教材
加氢裂化主催化剂性质
物化性质 孔容/mL/g 表面积/m2/g 堆密度/ g/100ml 压碎强度/ N/mm 烧减，mt% 磨耗，mt% 形状 条长/mm 直径/mm
3936 0.32-0.38 >160 88-94 >25 <2.0 <1.0 三叶草 3-8 1.2-1.4
ZHC-01 0.30-0.35 ≥240 96-102 >14.7 <3.0 柱状 3-8 1.5-1.7
加氢裂化装置概述 设计的原料组成为131.2万t/a中东高硫蜡油和8.8万t/a胜利 焦化蜡油，中试评价采用沙轻VGO：沙中VGO：科威特 VGO=46：8：46的混合油。所需H2 为联合布局的连续重整装 置和乙烯裂解装置产生的氢气经本装置PSA部分提纯至纯度 99.9% ，不足部分由制氢装置补充。2001年4月氢气流程动改 后，在连续重整装置停工的情况下，可由第二化肥厂天然气制 氢供给氢气。装置建设规模为140万t/a（175t/h），装置设计 运转周期为8000h（11个月）。 装置由反应、分馏、吸收稳定、气体脱硫、溶剂再生和氢 气提纯（PSA）等部分组成。 主要产品是液化气、石脑油、航煤、柴油和尾油，同时副 产部分气体。设计的转化率为60%，其中尾油做乙烯裂解的原 料。
加氢裂化装置主要影响因素
• 反应压力 反应压力是通过冷高分压力来控制的， 为使反应向有利于加氢裂化的方向进行， 应使反应系统维持尽可能高的氢分压，因 此冷高分应在尽可能高的压力下操作。考 虑到冷高分的设计压力，冷高分操作压力 不能超过16.3MPa。
加氢裂化装置流程说明
1.反应部分 2.分馏部分 3.吸收稳定部分 4.脱硫部分
2.加氢裂化反应器（R-402）共有四个床层，催化剂 装填数据见附表。ZHC-01为加氢裂化主催化剂，属 无定型类催化剂，含有一定量的分子筛。因此，其裂 化活性没有分子筛型的强，反应缓和，起始温度较高。 ZTS-3是后精制催化剂，用来饱和裂化反应产生的少 量不饱和烃。
加氢裂化装置工艺流程描述
装置工艺流程描述一、加氢裂化工艺介绍1、加氢裂化联合装置由如下部分组成：1）在反应器部分进料油和循环油通过加氢裂化反应转化为轻烃、石脑油、航煤和柴油。
2）在分馏部分，把从反应部分来的转化油切割成各种产品。
3）在酸性气处理部分，酸性干气和酸性液化气用醇胺溶液洗涤，以便除掉H2S.2、反应器部分1）新鲜进料流程从油罐来的新鲜进料经过滤器K101除去固体和沉降脱水后，进入缓冲罐D101，再由P101A、B送到换热器E104和E104A、B，同反应器流出物换热，然后，与热循环氢混合一起进入R101.2）当进料及循环氢通过精制催化剂时，脱硫、脱氧、脱氮和烯烃炮和反应开始发生，并在反应器底部订层完成，这些是放热反应，反应物温度升高。
通过控制反应器入口温度及调节急冷氢量，使温度上升受到抑制，以延长催化剂的寿命，同时防止发生飞温。
在R101反应产物流出线上，要设置一个采样阀，以测定氮的转化。
在生产期间，要控制流出油的总氮含量在50ppm（wt.）内，就要调节R101的平均床层温度。
如果反应器内的温度超商，用降低第二反应炉F102温度和加大急冷氢仍不能控制裂化反应速度，则器内温度急升会严重地使催化剂结焦，甚至破坏设备结构，使反应器壁过热。
如果最大的冷却反应器仍不能控制催化剂床层温度，则反应器和关联设备必须降压。
当R102A和B中的任一个反应器温度超过它的正常值28℃时，应立即启动7bar/min泄压系统降压。
要严格控制R102A、B的温度，以保证新鲜进料100％地转化成所需要产品。
在操作中，新鲜进料和循环油比例要保持不变。
3)反应产物换热器的流程从Rl028出来的反应产物通过一组换热器（E101—E105）回收热量，最后用空气冷器A101冷却到49度后进入高压分离器Dl02。
空冷器进口注入冲洗水以除氨和防止氨盐沉积．注入处将允许大部分水汽化。
注水泵Pll4B注水注入西面四组空冷，Pll4C注水注入东面四组空冷，Pll4A_互为Pll4B、C备用。
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2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
装置特点
➢选用抚顺石油化工研究院开发的FC-16和大庆石化究院 开发的DZN单段双剂串联一次通过工艺。
➢反应部分采用炉前混氢流程。 ➢采用热高分流程，降低能耗，节省换热面积。 ➢分馏设置脱气塔，采用分馏进料加热炉和常压塔出柴油
方案。
➢原料油缓冲罐采用低压燃料气保护，防止其与空气接 触。
2314 152314
5024 4415 21135 23715 32160 65865 152314
t/d 3600 55.536 3655.537 120.5784 105.96 507.24 569.16 771.84 1580.76 3655.537
典型的化学反应有以下：
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
二、生产方法及反应机理
加氢脱硫(HDS)：
R
S + 6H2 R
加氢脱氮(HDN)：
R
NH+ 6H2 R
CH3+ H2S CH3+ NH3
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
二、生产方法及反应机理
烯烃加氢饱和：
H3 C
装置内高温高压法兰、分馏塔、塔底热油泵、高温 高压循环油泵、产品泵，压缩机管线等部位容易着火。
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
二、生产方法及反应机理
加氢裂化指在加氢反应过程中，原料油的分子有 10% 以上变小的那些加氢技术。烷烃（烯烃）在加氢 裂化过程中主要进行裂化、异构化和少量环化的反应。 烷烃在高压下加氢反应而生成低分子烷烃，包括原料 分子某一处C—C键的断裂，以及生成不饱和分子碎片 的加氢。烯烃加氢裂化反应生成相应的烷烃，或进一 步发生环化、裂化、异构化等反应。
装置的基础设计部分由中国石化工程建设公司北京 设计院完成，详细设计部分由大庆石化设计院完成。 由反应、分馏、热工和公用工程等部分组成.
加氢裂化装置承担着大庆石化公司的成品油质量， 改善产品结构，并为乙烯提供优质裂解原料的重任。
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
装置简介
加氢裂化装置原料为炼油厂常减压一套、二套装 置的常三、常四、减一、减二、减三线油以及一制蜡 装置的发汗蜡和蜡脱油装置的溶剂脱蜡油。2006年2月 装置原料优化后，原料为常减压一套、二套装置的常 三、常四、减一、减二油，以及焦化柴油、催化轻重 柴油。装置生产的主要产品为轻石脑油、重石脑油、 低凝柴油、轻柴油以及尾油。轻石脑油及尾油作为乙 烯裂解装置的优质原料，重石脑油为重整进料，低凝 柴油和轻柴油作为国Ⅳ柴油优质调和组分。
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
装置特点和危险特性
加氢裂化装置生产特点和危险特性:具有炼油企 业之高温,高压,易燃易爆,高噪声且介质含H2S,工业 粉尘,汽油等.加氢裂化工艺属高温、高压、临氢工艺 过程。技术要求高，操作难度大，危险因素多。物料 介质中含有浓度较高的硫化氢等有毒有害物质,而硫 化氢在潮湿、低温的环境下，容易产生湿硫化氢腐蚀， 容器及管线设备容易被腐蚀穿孔，或者有管线爆裂、 法兰垫片撕裂等情况，都可能发生硫化氢泄漏事故。 因此，防爆防毒是车间安全工作的重点。
➢防止原料中固体杂质带入反应床层，采用原料自动反冲 洗过滤器。
➢催化剂采用干法硫化工艺。 ➢选用低氮油注氨的催化剂钝化方案。
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
装置特点
➢催化剂采用器外再生方案。 ➢分馏塔设中段回流，回收热量，降低能耗。 ➢蒸汽凝结水、分流塔顶冷凝水、及污水汽提净化 水回用，节省除盐水。 ➢本装置运行条件苛刻，采用DCS进行实时控制。 ➢为确保装置安全运行，设置紧急停车系统ESD。
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
装置简介
装置设计年开工时间为8000小时，设计能力为 120万吨/年，最大生产能力140万吨/年，设计低 转化率工况下的能耗为32.43千克油/吨。
2006年装置实际生产负荷142万吨，创装置加 工能力的最大历史水平。
2008年装置全年综合能耗累计24.71千克油/ 吨，创装置历史最好能耗水平。
CH3 + CH3
H2
H3C
CH3 CH3
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
二、生产方法及反应机理
单环芳烃加氢饱和：
R
+ 3H2
R
多环芳烃加氢饱和：
R
+ 2H2 R
R
R
+ 2H2
R
+ 3H2
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
二、生产方法及反应机理
芳烃加氢脱烷基：
R
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
一、装置简介
加氢裂化装置于2002年10月开始筹建，2004 年6月1日工程正式中交，并于同年8月28日19时37 分实现装置一次投料成功，并生产出合格产品。由中 油第一建筑公司、大庆石化工程公司、大庆市建安集 团共同承建。装置总投资为59672.32万元，总占地 面积8479平方米。
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
1、装置物料平衡
装置物料平衡表
物料
原料油 入 工业氢 方 合计
气体
W% 100 1.54 101.54 3.35
轻石脑油 出 重石脑油 方 航煤
柴油 尾油 合计
2.94 14.09 15.81 21.44 43.91 101.54
2020年1月24日
Kg/h 150000
+ H2
环烷烃加氢脱烷基：
R
+ H2
+ RH
+ RH
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
二、生产方法及反应机理
烷烃异构化：
CH3 R
CH3
CH3 R
CH3 CH3
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
三、工艺技术路线及流程
1、装置物料平衡 2、反应系统 3、分馏系统
2020年1月24日
加氢裂化装置培训课件
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
前沿：装置简单流程介绍
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
前沿：装置简单流程介绍
2020年1月24日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
一、加氢裂化装置介绍 二、生产方法及反应机理 三、工艺技术路线及流程 四、装置开停工过程中的关键操作 五、装置关键设备介绍 六、装置技术经济水平 七、装置生产中存在问题及解决措施 八、装置实际操作条件介绍 九、加氢裂化装置实际操作注意事项