三种加氢工艺比较和石科院SED专利工艺特点.d oc
石油加氢知识点总结
石油加氢知识点总结一、石油加氢的基本原理石油加氢是指将含硫、含氮、含氧和不饱和化合物等物质经水合处理，在一定条件下通过催化剂引入氢气，使其中的不饱和化合物饱和，硫、氮、氧等杂质进行加氢脱除，从而获得高品质的石油产品的一种技术。
石油加氢的基本原理包括以下几个方面：1. 饱和不饱和烃类：石油中存在大量的不饱和烃类化合物，这些化合物在加氢的条件下能够转化为饱和烃类，增加产品的脱硫、脱氮和脱氧能力；2. 脱硫：石油中含有大量的硫化合物，这些化合物在加氢条件下能够被氢气还原成硫化氢并被吸附在催化剂表面，从而实现脱硫；3. 脱氮：石油中还含有一定量的含氮化合物，这些化合物在加氢条件下能被氢气还原成氨和吸附在催化剂表面，实现脱氮；4. 脱氧：石油中还含有一定量的含氧化合物，这些化合物在加氢条件下能被氢气还原成水和二氧化碳，实现脱氧。
二、石油加氢的工艺流程石油加氢工艺主要包括前处理和主处理两个部分，其中前处理是指石油经过脱硫、脱氮、脱氧等处理后的预处理工艺，主处理是指石油在加氢反应器中进行加氢反应的过程。
1. 前处理：前处理主要包括脱硫、脱氮和脱氧三个步骤。
其中脱硫是通过加氢反应将硫化合物还原为硫化氢，脱氮是通过加氢反应将含氮化合物还原为氨，脱氧是通过加氢反应将含氧化合物还原为水和二氧化碳。
2. 主处理：主处理是指石油在加氢反应器中进行加氢反应的过程。
在加氢反应器中，石油与加氢气通过催化剂的作用进行反应，实现脱硫、脱氮、脱氧等目的，得到高品质的石油产品。
三、石油加氢的催化剂石油加氢的催化剂主要包括氧化铝负载的钼、镍或铜催化剂、氧化铝负载的钼-镍催化剂和硅铝酸盐分子筛催化剂等。
这些催化剂在加氢反应过程中起着至关重要的作用，能够促进反应的进行，提高反应的效率和选择性。
1. 硫化钼催化剂：硫化钼催化剂是一种常用的石油加氢催化剂，它具有较高的活性和选择性，能够有效催化石油中的硫化合物和含氮化合物的加氢反应。
2. 硫化镍催化剂：硫化镍催化剂是另一种常用的石油加氢催化剂，它具有良好的热稳定性和机械强度，能够有效催化石油中的硫化合物和含氮化合物的加氢反应。
加氢工艺
对加氢反应过程起作用的是反应物流中的氢分压 一般以反应器入口的氢分压为基准 氢分压的提高有利于提高加氢分压的深度，如脱氮、
芳烃饱和、裂化等，并抑制生焦反应有利于延长 催化剂寿命 目前装置提高氢分压的途径：提高补充氢纯度，降 低循环氢中非氢组分的含量，增加循环氢流量提 高氢油比等。
1.5操作参数对加氢反应的影响—压力
2.3飞温—危害
飞温会致使催化剂结构受到破坏，反应 系统的设备造成损伤，高压法兰高温变 形泄漏等。
加拿大石油炼制公司曾发生反应器“飞温” 事故，造成反应器大面积堆焊层剥离和 347SS堆焊层熔敷金属裂纹和破坏现象
2.3飞温的防范措施
在床层温度异常升高初期，只要及时发现并立 刻采取降温措施如打入大量冷氢、降低炉温等， 是可以控制住温度骤升的。因此DCS监盘人员 对裂化床层所有温度指示点都要时刻监视。
反应系统温度、压力的大幅波动易使高压法兰 发生泄漏，正常操作时要平稳控制
开停工过程中的升温升压和降温降压速度过快 也会造成泄漏，所以要按规定速度操作
2.2临氢系统泄漏的防范措施
高压高温法兰面积都很大，泄漏起火后不能用 冷却法灭火，那会使设备变形后泄漏更严重。 如曾发生过加氢裂化装置雷雨天晃电联锁自启， 反应器热量大幅变化，同时暴雨使R1101出口 法兰泄漏。
5、烷烃的加氢裂化在其正碳离子的β位处断链，很少生 成 C3 以下的低分子烃，加氢裂化的干气收率低；
6、非烃化合物基本上完全转化，烯烃也基本加氢饱和， 加氢裂化的产品质量好。
1.2加氢过程反应热
加氢过程是放热反应，主要反应的平均反应热
（单位：1×107J/kmol） 烯烃加氢饱和 10.47 芳烃加氢饱和 3.256 加氢脱硫 6.978 加氢脱氮 9.304 环烷烃加氢开环 0.93 烷烃加氢裂化 1.477×107J/mol分子增加
石油炼制工艺学总结-2,推荐文档
第七章催化加氢、重点概念催化加氢：催化加氢是在氢气存在下对石油馏分进行催化加工过程的通称。
加氢处理：指在加氢反应过程中，只有W 10%勺原料油分子变小的加氢技术。
加氢裂化：指在加氢反应过程中，原料油分子中有10%以上变小的加氢技术。
加氢精制：指在氢压和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。
有时，加氢精制指轻质油品的精制改质，而加氢处理指重质油品的精制脱硫。
催化加氢技术包括加氢处理和加氢裂化两类。
加氢精制催化剂的预硫化：目前加氢精制催化剂都是以氧化物的形式装入反应器中，然后再在反应器将其转化为硫化物。
加氢脱硫（HDS反应：石油馏分中的含硫化合物在催化剂和氢气的作用下，进行氢解反应，转化为不含硫的相应烃类和H2S加氢脱氮（HDN反应：石油馏分中的含氮化合物在催化剂和氢气的作用下，进行氢解反应，转化为不含氮的相应烃类和NH3加氢脱氧（HDO）反应：含氧化合物通过氢解反应生成相应的烃类及水。
空速：指单位时间里通过单位催化剂的原料油的量，有两种表达形式，一种为体积空速（LHSV，另一种为重量空速（WHS）氢油比：单位时间里进入反应器的气体流量与原料油量的比值。
设备漏损量：即管道或高压设备法兰连接处及循环氢压缩机运动部位等处的漏损。
溶解损失量：指在高压下溶于生成油中的气体在生成油减压时这部分气体排出时而造成的损失。
二、重点简答题1、加氢精制的目的和优点。
（1）加氢精制的目的在于脱除油品中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质，同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，从而改善油品的使用性能。
（2）加氢精制的优点是，原料油的范围宽，产品灵活性大，液体产品收率高(> 100%(体))，产品质量好。
而且与其它生废渣的化学精制方法相比还有利于保护环境和改善工人劳动条件。
因此无论加工高硫原油还是加工低硫原油的炼厂，都广泛采用这种方法来改善油品的质量。
石油加氢技术
加 氢 精 制 （ Hydro-refining ） 主要用于油品精制 ， 目的是除去油品中的硫 主要用于 油品精制，目的是除去油品中的 硫 、 氮 、 氧 油品精制 等杂原子及金属杂质 并对部分芳烃或烯烃加氢饱和， 等杂原子及 金属杂质， 并对部分芳烃或烯烃加氢饱和 ， 改 金属 杂质， 善油品的使用性能，加氢精制的原料有重整原料 汽油、 重整原料、 善油品的使用性能 ， 加氢精制的原料有 重整原料 、 汽油 、 煤油、柴油、各种中间馏分油、重油及渣油。 煤油、柴油、各种中间馏分油、重油及渣油。 加 氢 裂 化（Hydro-cracking） ） 实质上是催化加氢和催化裂化这两种反应的有机结合。 实质上是催化加氢和催化裂化这两种反应的有机结合。 催化加氢和催化裂化 这两种反应的有机结合 按加工原料可分为馏分油加氢裂化和渣油加氢裂化两种。 馏分油加氢裂化和渣油加氢裂化两种 按加工原料可分为 馏分油加氢裂化和渣油加氢裂化 两种 。 在化学原理上与催化裂化有许多共同之处， 在化学原理上与催化裂化有许多共同之处 ， 但又有自己的 特点。 特点。
低温下各种氮化物的脱氮率有较大差异，但是在高温 低温下各种氮化物的脱氮率有较大差异， 但是在 高温 下各种氮化物的脱氮率都很高； 下各种氮化物的脱氮率都很高； 在分子结构相似的含氮化合物中， 在分子结构相似的含氮化合物中 ， 氮原子所处的位置 不同，其反应速度也不同； 不同，其反应速度也不同； 不同馏分中的氮化物的加氢反应速度差别很大 。
深度加氢精制大多是加氢处理过程，加氢裂化和加氢处理 深度加氢精制大多是加氢处理过程，加氢裂化和加氢处理 属于转化率高， 相比，前者属于转化率高 相比，前者属于转化率高，以生产轻质油为主要目的的加 氢处理过程。 氢处理过程。
临 氢 降 凝（hydro-defreezing） 主要用于生产低凝柴油， 主要用于生产低凝柴油，采用具有选择性的分子筛催化剂 生产低凝柴油 (ZSM-5系列 ，能有选择性地使长链的正构烷烃或少侧链的烷 系列)， 系列 烃发生裂化反应，而保留芳烃、环烷烃和多侧链烷烃， 烃发生裂化反应，而保留芳烃、环烷烃和多侧链烷烃，从而降 低馏分油的凝点。 低馏分油的凝点。 汽油：目的不是降凝，而是将直链烷烃除去，提高汽油抗爆性。 汽油：目的不是降凝，而是将直链烷烃除去，提高汽油抗爆性。 润滑油加氢 使润滑油的组分发生加氢精制和加氢裂化等反应， 使润滑油的组分发生加氢精制和加氢裂化等反应，使一些 加氢精制和加氢裂化等反应 非理想组分结构发生变化， 非理想组分结构发生变化，以脱除杂原子和改善润滑油的使用 性能。 性能。
加氢工艺和加氢技术的应用分析
加氢工艺和加氢技术的应用分析摘要：当前随着我国石油化工产业的发展速度不断加快，对各种先进的生产工艺技术应用层次越来越高。
本文将对加氢工艺和加氢技术的应用进行深入探讨，主要涵盖以下方面：加氢工艺类型、加氢技术应用领域、加氢反应条件、加氢催化剂选择、加氢产品质量控制、加氢过程安全与环保以及加氢技术发展趋势。
关键词：加氢工艺；加氢技术；应用分析前言现阶段随着我国原油的进口量不断上涨，各个国家相继颁布了各种环境保护政策以及相关的法律法规。
因此石油单位在实际的发展过程中面临的挑战和困难也越来越大，石油化工单位在生产过程当中所涉及到的生产技术相对比较复杂，其中重点包含了加氢工艺以及加氢技术，通过这两项技术的有效应用，大大提高了整个石油生产的效率和质量，但是在实际的应用过程中又能存在一系列问题需要加以有效的完善。
基于此，以下重点针对加氢工艺和加氢技术的具体应用展开了分析和探索，以此来推动我国石油化工产业不断朝着更高层次上发展。
1.炼油企业面临的新发展形势随着全球经济持续发展，炼油企业面临着日益严峻的挑战和前所未有的机遇。
新发展形势对炼油企业的技术、设备、环保等方面都提出了更为严格的要求。
同时，随着新能源的不断涌现，传统炼油企业也必须不断创新，寻找新的发展路径。
在这样的背景下，炼油企业需要积极应对各种挑战，采取有效措施强化技术创新和环保意识，以提高企业的核心竞争力，获得更大的市场份额和经济效益。
2.加氢工艺及技术应用2.1加氢工艺类型加氢工艺是一种广泛应用于化工、制药、食品等领域的生产过程。
加氢工艺主要分为高压加氢和常压加氢两种类型，在反应条件和使用场景方面存在明显的差异。
高压加氢工艺是指在高压条件下进行的加氢反应过程，通常需要使用高性能的催化剂以降低反应活化能，提高反应速率。
由于高压加氢工艺的独特特点，被广泛应用于那些需要在高压条件下进行加氢反应的场合，例如一些需要较高反应温度或者需要处理较大反应体积的高分子化工产品的制备。
我国几种柴油加氢精制工艺简介
我国几种柴油加氢精制工艺简介我国几种柴油加氢精制工艺简介K$ y_g)p9_Gn （1）柴油中压加氢改质技术(MHUG)。
MHUG技术由中石化石油化工科学研究院（RIPP）开发，采用单段、两剂串联、一次通过流程。
目的是改善劣质 FCC柴油和FCC柴油与常三减一混合原料的质量。
经MHUG工艺改质后的柴油密度与原料油相比低约40kg/m3，十六烷值提高14个单位，硫含量低于10μg/g，同时可生产高芳潜的重整原料和优质的乙烯原料(加氢尾油)，在合适的原料及工艺条件下，可生产合格的3_喷气燃料。
_L3%wGb}7Nh7 （2）提高柴油十六烷值、降低柴油密度技术 (RICH)。
RCH技术由RIPP开发，在中等压力下操作，采用单段单剂、一次通过的工艺流程(与传统加氢精制相一致)。
所选用的主催化剂RIC-l是专门针对劣质FCC柴油特点而设计开发的，具有加氢脱硫、加氢脱氮、烯烃和芳烃饱和以及开环裂化等功能。
可以大幅度提高十六烷值和降低密度，十六烷值提高 10个单位以上，柴油收率>95m%。
该催化剂对氮中毒不敏感，操作上具有良好灵活性。
RICH技术不仅适用于新建的柴油加氢装置，而且非常适合传统柴油加氢精制装置的技术升级改造。
RICH技术于____年1月在一套80万吨/年柴油加氢装置实现了首次工业应用。
（3）催化柴油单段加氢处理脱硫脱芳技术(SSHT)。
SSHT技术由RIPP开发，在中压条件下SSHT技术采用单段单剂，一次通过的工艺流程，以生产满足环保要求的低硫低芳柴油，芳烃饱和率可达到40%-70%，产品的十六烷值可提高10-16个单位。
SSHT技术于____年7月在燕山石化100万吨/年柴油加氢精制装置成功实现了首次工业应用织的灵活性。
该技术应用于延炼实业集团公司加氢装置。
（6）加氢/改质-脱芳烃组合工艺。
FRIPP开发的加氢/改质-脱芳烃组合工艺分为单段工艺9和两段工艺，加工芳烃含量为71.2m%、十六烷值低于24 的FCC柴油，在氢分压为8.0Ma、反应温度为360℃、体积空速为0.6h-1、氢油体积比为500的条件下，采用单段工艺流程可使柴油芳烃含量至 29.6m%，十六烷值提高至39.8，而采用该工艺两段工艺流程可使柴油的芳烃含量降至16.5m%，十六烷值提高至40.7。
加氢工艺技术培训
加氢工艺技术培训加氢工艺技术通常涉及加氢精制、加氢处理和加氢裂化三个概念;加氢精制一般是指对某些不能满足使用要求的石油产品通过加氢工艺进行再加工，使之达到规定的性能指标；加氢处理是指对于那些劣质的重油或渣油利用加氢技术进行预处理，主要为了得到易于进行其他二次加工过程的原料，同时获得部分较高质量的轻质油品(这一过程也可叫作加氢精制)；加氢裂化工艺是重要的重油轻质化加工手段，它是以重油或渣油为原料，在一定的温度、压力和有氢气存在的条件下进行加氢裂化反应，获得最大数量(转化率可达90％以上)和较高质量的轻质油品;日常习惯的说法并不很严格，有时将三种工艺过程统称为催化加氢，甚至简称为“加氢”。
第一节概述加氢精制工艺是各种油品在氢压力下进行催化改质的一个统称。
它是指在一定的温度和压力、有催化剂和氢气存在的条件下，使油品中的各类非烃化合物发生氢解反应，进而从油品中脱除，以达到精制油品的目的。
加氢精制主要用于油品的精制，其主要目的是通过精制来改善油品的使用性能。
加氢精制的优点是：（1）原料的范围广，产品灵活性大。
可处理一次加工或二次加工得到的汽油、喷气燃料、柴油等，也可处理催化裂化原料、重油或渣油等。
（2）液体产品收率高，质量好（安定性好、无腐蚀性）。
因此，加氢精制已成为炼油厂中广泛采用的加工过程，也正在取代其他类型的油品精制方法。
此外，由于催化重整工艺的发展，可提供大量的副产氢气，为发展加氢精制工艺创造了有利条件。
目前我国加氢精制技术主要用于：1、二次加工汽油和柴油的精制，例如用于改善焦化柴油的颜色和安定性；提高渣油催化裂化柴油的安定性和十六烷值；从焦化汽油制取乙烯原料或催化重整原料。
2、某些原油直馏产品的改质和劣质渣油的预处理，如直馏喷气燃料通过加氢精制提高烟点；减压渣油经加氢预处理，脱除大部分的沥青质和金属，可直接作为催化裂化原料。
一、加氢精制的主要化学反应通过加氢精制可使原料油品中烯烃饱和，并脱除其中硫、氧、氮及金属杂质等有害组分。
lohc加氢工艺
lohc加氢工艺
LOHC（Liquid Organic Hydrogen Carrier）加氢工艺是一种利用含有不饱和碳键的液态有机物作为储氢载体，通过与氢气发生加氢反应，实现氢气的可逆存储及载体循环利用的技术。
具体来说，LOHC加氢工艺包括三个主要环节：
1.加氢：在此步骤中，氢气在催化剂的作用下被加入到液态储氢
载体中，形成可以在常温常压条件下稳定存储的储氢有机液体化合物。
这个过程可以在专门的加氢工厂中完成。
2.运输：加氢后的储氢有机液体（通常被称为“氢油”）可以通
过普通的槽罐车运输到用户端。
然后，它可以通过类似汽柴油加注的泵送形式，安全、简单、快速地加注到储氢有机液体储罐中。
3.脱氢：在用户端，储氢有机液体通过计量泵输送至脱氢反应装
置，在一定温度条件下发生催化脱氢反应。
反应产物经过气液分离后，氢气被输送至燃料电池等用氢端。
脱氢后的液态载体则进行热量交换后进行回收，以实现循环利用。
LOHC加氢工艺的优点包括具有较高的储氢密度，以及在环境条件下即可储氢，安全性较高，运输方便。
然而，其缺点在于氢的取放不
如物理储氢容易，需要配备额外的反应设备，且放氢过程往往需要加热耗能，导致成本增高。
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一、粗苯加氢三种加氢工艺比较
目前国内外用于焦化粗苯加氢具有代表性的专利技术一共有三种：第一，美国Axens低温气液两相加氢技术；第二，德国Uhde低温气相加氢技术；第三，国产化低温气相加氢技术。
1、三种加氢工艺特点简述：
（1）美国Axens气液两相加氢技术
采用自行开发的两段加氢技术。
粗苯经脱重组分后由高速泵提压进入预反应器，进行加氢反应，在此容易聚合的物质，如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在有活性的Ni－Mo催化剂作用下液相加氢变为单烯烃。
加氢反应温度80℃；压力3.2MPa(G)，由于加氢反应温度低，有效的抑制双烯烃的聚合。
加氢原料可以是粗苯也可以是轻苯，原料适应性强，预反产物经高温循环氢汽化后经加热炉加热到主反温度后进入主反应器，在高选择性CoMo催化剂作用下进行气相加氢反应，单烯烃经加氢生成相应的饱和烃。
硫化物主要是噻吩，氮化物及氧化物被加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨，同时抑制芳烃的转化，芳烃损失率应<0.5%。
加氢反应温度340℃；压力3.0MPa(G)，反应产物经一系列换热后经分离，液相组分经稳定塔将H2S、NH3等气体除去，塔底得到含噻吩<0.5mg/kg的加氢油。
由于预反应温度低，且为液相加氢，预反产物靠热氢汽化，需要高温循环氢量大，循环氢压缩机相对大，且需要一台高温循环氢加热炉。
（2）德国Uhde低温气相加氢技术（KK法）
由德国BASF公司开发，Uhde公司改进的粗苯加氢精制工艺。
粗苯经高速泵提压后与循环氢混合后进入连续蒸发器，抑制了高沸物在换热器及重沸器表面的聚合结焦，苯蒸汽与循环氢混合物进入蒸发塔再次蒸发后，进入预反应器，容易聚合的物质，如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在有活性的NiMo 催化剂作用下，在190-240℃，被加氢变为单烯烃。
脱除后的预反产物进入主反应器中，在高选择性CoMo催化剂作用下进行气相加氢反应，单烯烃在此发生饱和反应形成相应的饱和烃。
硫化物主要是噻吩，氮化物及氧化物被加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨，同时抑制芳烃的转化，芳烃损失率应<0.5%。
反应产物经分离后，液相组分经稳定塔脱除H2S、NH3等气体，塔底得到含噻吩<0.5mg/kg 的加氢油。
（3）国产化气相加氢技术
是在德国Uhde（KK法）加氢技术的基础上，融合了Litol加氢法和石化行业典型加氢精制工艺的优点，针对不饱和烃结焦这一粗苯加氢关键问题进行工艺优化。
增加了脱重组分塔，塔釜重沸器采用强制循环降膜重沸器。
粗苯原料先脱除C9以上重组分，轻苯加氢反应，减少了粗苯中不饱和烃对加氢系统结焦堵塞问题，提高了对原料的适应性，降低了加氢负荷，优化了加氢流程。
2、三种加氢工艺技术比较：
加氢工艺技术比较一览表
从上表可以看出：三个加氢工艺的加氢油的产品质量相当，美国Axens加氢技术较德国Uhde、国产化加氢技术流程相对复杂，但在抑制结焦上有明显优势，省去了结构复杂且材质要求高的5
台连续蒸发器，反应器体积相对小，催化剂耗量小，催化剂寿命长，只是增加一台循环氢加热炉，总体相比其设备投资低。
因此，美国Axens加氢工艺技术应为首选技术。
二、石科院SED萃取蒸馏专利工艺特点及相关工艺比较
1、石化行业现有萃取蒸馏工艺特点
石化行业分离苯的萃取蒸馏工艺一般分为三种，一是传统的环丁砜液-液萃取蒸馏工艺，其特点是：过程相对复杂、投资和操作费用都较高；二是单溶剂萃取蒸馏ED工艺，其特点是：流程简单、投资省、操作费用低，但只适合处理芳烃含量高的原料；三是复合溶剂萃取蒸馏SED专利工艺（本次用于莱钢10万吨/年粗苯加氢装置的萃取蒸馏工艺），其特点是：在保持萃取蒸馏ED工艺流程简单、投资省、能耗低优势的基础上，进一步解决了原料适应性和苯收率低的问题，既可以处理苯含量高的原料，也可处理苯含量低的原料。
综上所述，与现有萃取蒸馏工艺相比，SED专利工艺具有流程简单、易于操作、投资省、能耗低，苯产品收率高的优势，其技术经济指标最优。
SED专利工艺经过十几套工业化装置的实际运行和不断优化，特别是在上海赛科项目国际招标的成功实践，已被国内外广泛认可。
2、现有萃取蒸馏三种工艺各种指标对比
以15万吨/年重整汽油分离苯的萃取蒸馏装置为例进行比较
项目SED工艺单溶剂ED工艺液-液萃取工艺
1、投资
（1）塔系/台4 4 9
（2）设备总数/台6872 85
（3）投资/万元28003000 5000
2、每吨原料消耗指标
（1）冷却水/ t 11 12 10
（2）电/ kWh 9 10 12
（3）蒸汽/ t 0.60.65 0.82
（4）溶剂/ kg 0.05~0.900.06~0.10 0.10~0.15
3、产品
（1）苯纯度(w)/ % ≥99.95≥99.94 ≥99.90 （2）结晶点/ ℃≥5.45 ≥5.45 ≥5.45 （3）苯收率/ % 99.8 约90 99.7 （4）非芳烃中苯(w)/ % 0.35～6 ≤0.3。