加氢裂化反应机理
加氢裂化重石脑油氮含量超标问题原因分析及应对措施
加氢裂化重石脑油氮含量超标问题原因分析及应对措施摘要：分析中国石油长庆石化公司120万吨/年加氢裂化装置重石脑油氮含量超标的原因。
加氢裂化重石脑油的芳烃潜含量高，是连续重整的优质原料，连续重整装置催化剂对重石脑油氮含量比较敏感，需要从源头控制。
该装置于2020年4月8号至4月15号进行E3403内漏检修及开工。
一周后发现重石脑油氮含量超标，重石脑油氮质量指标远高于控制指标0.5mg/kg，重整装置被迫降量处理，严重影响了物量互供，造成了损失。
通过一系列的分析研究排查，确定影响加氢裂化装置氮含量超标的原因为缓蚀剂注入量高造成。
通过变更优化操作条件，最终实现重石脑油氮含量＜0.50 mg/kg，达到指标要求。
2021年1月29日至2021年2月4日发现重石脑油氮含量再次超标，经过研究排查，确定原因为高压驱盐成膜剂注入量过高。
通过减少成膜剂注入量，重石脑油氮含量合格。
关键词：加氢裂化装置；重石脑油氮含量超标；缓蚀剂；高压驱盐成膜剂；1概述1.1装置简介长庆石化公司120万吨/年加氢裂化装置由洛阳工程设计院设计，本周期使用shell公司研发的DN-3552/DN-3621加氢精制催化剂，Z-MD20加氢裂化催化剂，采用一段串联全循环流程，兼顾一次通过，反应部分采用热分流程，炉前混氢工艺，设置双反应器，尾油循环至精制反应器入口。
分馏部分采用了“脱丁烷塔+分馏塔+石脑油分馏塔”方案，同时设置了轻烃回收设施。
以长庆原油产生的减压蜡油为原料，主要产品航煤、柴油，同时副产轻石脑油、重石脑油、液化气、尾油。
本装置航煤、柴油作为产品去产品罐区；轻石脑油作为异构化原料生产出优质汽油调和组分；重石脑油作为重整原料；少量的加氢裂化未转化油去催化裂化作原料；含硫干气脱硫后并瓦斯管网。
由于原料油硫含量较低约800ppm，为提高催化剂活性，装置开工过程及正常生产时均要进行注硫，硫化剂采用二甲基二硫（DMDS）。
文章就重石脑油氮含量超标原因进行分析和初步探讨如何解决。
加氢裂化工艺与工程讲义
◎ 煤转化成液体燃料产品，须经23个催化加氢步骤才能完成，其典型的工艺
FCC广泛使用了分子筛催化剂，氢气费用高，对于生产汽油，FCC比加氢 裂化要经济，加氢裂化的发展再度受到冲击而有所减缓。 ◎ 70年代的加氢裂化毕竟已成为一项成熟的工艺技术，催化剂的发展，允许 现有装置的设备转向重质原料的加工，其柴油的收率可高达95v%（对原料
油），加氢裂化是增产喷气燃料最有效的途径，这是其它炼油技术所无法
※ 中压加氢转化技术
* 中压加氢裂化 * 缓和加氢裂化
* 中压加氢改质
* MCI技术 * 加氢降凝技术 * 加氢异构改质技术
加氢裂化的术语
◎ 加氢裂化的单程转化率
≰ 全循环加氢裂化的单程转化率 单程转化率(v%) ＝[1 －循环油/ (新鲜进料＋循环油)] ×100% ≰ 单程一次通过加氢裂化的单程转化率 单程转化率(v%) ＝[1 －(未转化油/新鲜进料)] ×100% ≰单程转化率(v%)的表达方式： 177℃+ 、280 ℃+ 、343 ℃+ 、 350℃+ 、 371 ℃+ 、 383℃+ 、 385 ℃+的单程转化率等。 ◎ 加氢裂化循环油（或未转化油）的切割点（RCP, ℃） ≰循环油切割点的温度指的是实沸点温度； ≰循环油切割点确定的依据是产品方案：石脑油方案177℃、石脑油/喷气燃料方案 260/280 ℃ 、中间馏分油（喷气燃料+柴油）方案343/350/371/383/385 ℃ ≰循环油切割点温度指的高低，是加氢裂化转化深度的表征； ≰加氢裂化的转化深度，随循环油切割点温度的提高而降低。
No.01-加氢反应器
第一章 加氢反应器反应器是加氢裂化装置的核心设备，它操作于高温、高压、临氢(含H 2S)环境下，且进入到反应器内的物料中往往含有硫和氮等杂质。
由于加氢反应器使用条件苛刻，在反应器的发展历史上主要围绕提高反应器使用的安全性。
为确保加氢裂化反应器的安全运行，有必要了解反应器的结构、原理、损伤形式和对策。
一、反应器的分类1、按主体结构分加氢反应器按其主体结构特点可以分为锻焊结构、板焊结构和多层结构。
其断面结构及特征如下表1-1所示。
表1-1 各种结构反应器的特征分类锻焊结构板焊结构多层结构结构断面条件可用于高温高压场合。
其最高温度取决于材料的性能(如抗氢腐蚀等)。
可用于高温高压场合。
其最高温度取决于材料的性能(如抗氢腐蚀等)。
可用于高压，但温度不宜太高。
因为它存在结构上不连续性的特点，会造成较大的热应力和因缺口效应而使疲劳强度下降等。
所以对于大于350℃和温度、压力有急剧波动的场合谨慎选用。
适用范围最大厚度 约450mm 约300mm总厚约600mm。
一般内筒厚20mm，层板厚4～8mm。
选材要求(1)选用满足力学性能和抗环境脆裂(如氢腐蚀)性能的材料。
(2)为防止H 2S腐蚀在内表面堆焊不锈钢堆焊层。
(1)选用满足力学性能和抗环境脆裂(如氢腐蚀)性能的材料。
(2)为防止H 2S腐蚀在内表面堆焊不锈钢堆焊层。
(1)内筒选用抗氢腐蚀和H 2S的材料(如不锈钢)。
(2)层板可以采用高强钢，以利设备轻量化。
焊缝仅有环焊缝，对提高反应器耐周向应力的可靠性有利，而且焊缝少有纵、环焊缝，焊缝多。
焊接工作量大。
有纵、环焊缝，焊缝多。
但焊缝系薄(较薄)板焊接，其质量较易保证。
焊后热处理 必须 必须 一般不进行 射线或超声检测 易 易 难声发射检测 易较易较易本装置反应器R1001、R1002均为锻焊结构反应器。
2、按使用状态的分类型式及其特征反应器按其使用状态下高温介质是否直接与器壁接触可分为热壁结构和冷壁结构。
2023年版浙江加氢工艺考试题库[内部版]全考点含答案
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2023年版浙江加氢工艺考试题库[内部版]全考点含答案1、【单选题】《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》规定，从事使用高毒物品作业的用人单位应当设置淋浴间和更衣室，并设置清洗、存放或者处理从事使用高毒物品作业劳动者的工作服、工作鞋帽等物品的专用间。
劳动者结束作业时，其使用的工作服、工作鞋帽等物品必须存放在() 区域内。
(A)A、高毒作业B、一般毒物作业C、黄色警示2、【单选题】《危险化学品安全管理条例》规定，危险化学品生产企业应当提供与其生产的危险化学品相符的化学品安全技术说明书，并在危险化学品包装(包括外包装件)上粘贴或者拴挂与包装内危险化学品相符的化学品()。
(A)A、安全标签B、运输标签C、安全标志3、【单选题】《危险化学品建设项目安全监督管理办法》规定，建设项目未经()的，不得建设或者投入生产(使用)。
(C)A、同意B、许可C、安全审查4、【单选题】一般来说，分馏塔减少回流比，所需的理论塔板数就()。
(C)A、减少B、无关C、增加5、【单选题】下列不是爆炸性物质的是()。
(C)A、黑索金B、雷汞C、硝酸钾6、【单选题】下列物质种类中燃烧速度最快的是()体。
(A)A、气B、液C、固7、【单选题】不能用水灭火的是()。
(C)A、棉花B、木材C、汽油8、【单选题】便服室、工作服室可按照同室分柜存放的原则设计，以避免工作服污染便服的车间卫生特征等级为()级。
(B)A、1B、2C、39、【单选题】冷却器的冷却介质可以是()。
(C)A、使用水B、使用空气C、使用循环水或空气10、【单选题】加氢反应的过程是()。
(A)A、放热B、吸热C、绝热11、【单选题】加氢裂化的反应机理是催化裂化反应叠加加氢反应，其反应遵循的原则是()反应。
(C)A、脱氢B、断链C、正碳离子12、【单选题】加氢装置冷高压分离器液位过高时对下列设备的运行危及最大的是()。
(C)A、反应器B、空冷C、循环氢压缩机13、【单选题】加氢装置各类事故中对于呼吸停止者，施救者可以采取口对口人工呼吸的是()。
2023年加氢工艺备考押题2卷合壹(带答案)卷18
2023年加氢工艺备考押题2卷合壹（带答案）（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第一卷一.全能考点(共100题)1.【单选题】燃料气进加热炉前一般需经过燃料气分液罐以脱除()。
A、机械B、机械杂质C、凝液参考答案：C2.【判断题】企业不得转让、冒用安全生产许可证或者使用伪造的安全生产许可证。
()参考答案：√3.【判断题】反应器可接受的催化剂床层径向温差取决于反应器的直径和反应器的类型。
参考答案：√4.【判断题】可燃气体微量泄露的法兰面消漏时可以使用铁锤。
参考答案：×5.【单选题】柱侯酱是用黄豆食糖、八角、植物油和猪油等原料熬制而成的。
A、米粉B、面粉C、菱粉D、署粉参考答案：B6.【判断题】脱丁烷塔底温度高是由于输入系统热量太大时,必须降低炉子循环量或降低炉出口温度。
参考答案：√7.【判断题】循环氢的作用之一,带走反应所产生的热量。
参考答案：√8.【判断题】硫化时引入二次加工油不会造成硫化过程飞温。
参考答案：×9.【单选题】加氢装置中造成循环氢带液的原因可能是()。
A、高分破沫网损坏B、高分温度低C、高分液位低参考答案：A10.【单选题】反应器打开顶部大盖时,作业人员应佩带()。
A、普通口罩B、多层纱布口罩C、防尘口罩参考答案：C11.【判断题】加热炉烟道挡板的调节,是控制加热炉炉膛负压的主要手段之一。
参考答案：√12.【判断题】加氢催化剂中毒时,会引起催化剂的活性、选择性严重变差。
参考答案：√13.【判断题】对大部分加氢换热器,在升温的同时,要对连接件进行均匀热紧。
参考答案：√14.【单选题】企业、事业单位和个体经营组织(统称用人单位)的劳动者在职业活动中,因接触粉尘、放射性物质和其他有毒有害物质等因素而引起的疾病称为()。
A、职业病危害B、职业禁忌症C、职业病参考答案：C15.【判断题】低压分离器压力投用正常后,其顶部氮气"最新解析"管线上的盲板可以仍置于通的位置,以方便事故状态下的处理。
加氢催化剂、加氢反应器基础知识
加氢催化剂、加氢反应器基础知识概述加氢精制催化剂是由活性组分、助剂和载体组成的。
其作用是加氢脱除硫、氮、氧和重金属以及多环芳烃加氢饱和。
该过程原料的分子结构变化不大，，根据各种需要，伴随有加氢裂化反应，但转化深度不深，转化率一般在10%左右。
加氢精制催化剂需要加氢和氢解双功能，而氢解所需的酸度要求不高。
工作原理催化加氢的机理(改变反应途径，降低活化能)：吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了键的烯、炔加成。
(1)双键碳原子上烷基越多，氢化热越低，烯烃越稳定：R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 > RCH=CH2 > CH2=CH2(2)反式异构体比顺式稳定(3)乙炔氢化热为-313.8kJ·mol－1，比乙烯的两倍（-274.4kJ·mol－1）大，故乙炔稳定性小于乙烯。
应用在Pt、Pd、Ni等催化剂存在下，烯烃和炔烃与氢进行加成反应，生成相应的烷烃，并放出热量，称为氢化热(heat of hydrogenation，1mol不饱和烃氢化时放出热量)。
催化加氢的机理（改变反应途径，降低活化能）：吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了键的烯、炔加成。
分类1、加氢裂化催化剂加氢裂化催化剂（hydrocracking catalyst）是石油炼制过程中，重油在360~450℃高温，15~18MPa高压下进行加氢裂化反应，转化成气体、汽油、喷气燃料、柴油等产品的加氢裂化过程使用的催化剂。
加氢裂化过程在石油炼制过程属于二次加工过程，加工原料为重质馏分油，也可以是常压渣油和减压渣油，加氢裂化过程的主要特点是生产灵活性大，产品的分布可由操作条件来控制，可以生产汽油、低凝固点的喷气燃料和柴油，也可以大量生产尾油用作裂解原料或生产润滑油。
所得的产品稳定性好，但汽油的辛烷值不高，。
由于操作条件苛刻，设备投资和操作费用高，应用不如催化裂化广泛。
第四章 催化重整
40
以正庚烷为例，它在铂催化剂上的反应历程可表示如下：
在497℃、1.46MPa条件下测得上列5个反应的起始反应速率，
如下表：
41
正庚烷脱氢环化的反应速率 (γ3)很小，比六员环烷烃的脱氢
反应速率 ( γ4)要小得多，两者相差达一个数量级。烷烃分子中的 碳链越长则其脱氢环化反应的速率越大，在相同条件下，正庚烷
虽然第一步反应的△Z1>0(标准等压位)，但是由于△Z2是很大的负值， 所以总的△Z<0，而且计算得的Kp很大。因为第二步反应的平衡转化率很 高，所以环己烷的浓度很低，使第一步反应得以继续进行。
23
综上所述，五员环烷烃的异构脱氢反应与六员环烷烃的脱氢反
应在热力学规律上是很相 似的，即它们都是强吸热反应，在重整
1
4.1.1催化重整的目的
1.提高汽油的辛烷值
在催化重整过程中,发生环烷脱氢、烷烃脱氢环化等生成芳烃
的反应以及烷烃异构化等反应，都会使汽油的辛烷值提高。
2.制造芳烃
2
4.1.2催化重整的发展简史
1940年美国建成了第一套以氧化钼/氧化铝为催化剂的催化重整装
置，以后又使用氧化铬/氧化铝作催化剂的工业装置，反应在高温低压 下进行，该催化剂活性不高、积炭很快，反应进行4～8h后即需再生，
3.芳烃的异构化
在重整条件下，二甲苯能进行异构化反应：
C
+
C H H2 C C H2
+
C
C
+ +
C C
+
C
C - H+
C CH4
C
C C
+
+
C - H2 C
C H2
加氢裂化工艺
烷烃
2021/7/12
多环芳烃的加氢裂化反应
反应十分复杂,包括逐环加氢、开环、 环 异构、脱烷基等一系列平行、顺序反应
多环芳烃，第一环加氢饱和速率很快、 生成多环环烷芳烃
多环芳烃中的环烷环很易开环，并相继 发生异构、脱烷基等反应
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多环芳烃的加氢裂化反应
多环芳烃中最后，次环芳烃的加氢饱和 速度则递减
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多环芳烃加氢裂化示意图
加氢
多环芳烃 菲类 芴类
四氢菲类
萘类
k1=0.9～1.0
多环环 烷芳烃
k3=2.0
k5=1.1
四氢萘类 和二氢茚
k7=1.2
烷基苯类
类
k2=0.1
k6=0.1
k9=0.1
多环 k4=1.Biblioteka 环烷烃双环环 k8=1.4 烷烃类
单环环 k10=0.2 烷烃类
开环（接着脱烷基）
2 加氢裂化工艺流程
2.1 两段法加氢裂化
❖采用两个独立反应器，上世纪初曾用于煤液化 油加氢裂化； ❖ 原料油进一段精制段，进行HDS、HDN、 HDA、烯烃饱和及部分转化； ❖ 进入高分气液分离，高分氢气进行循环，高 分底部与二反高分底部物流混合进分馏塔。
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2.1 两段法加氢裂化
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MCI 工艺过程
– 基本原理为催化剂及工艺相结合，以含多环（双环）芳烃 为主的劣质催柴为原料，其反应机理为：
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图4. 一段串联两段裂化工艺流程示意图
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加氢裂化工艺过程
FRIPP
单段(反应器间不进行产品分离)