【正文】 MJ/t（ kg標油/ t原料油）（1）提高混合原料的換熱終溫，降低反應加熱爐的熱負荷，節(jié)省燃料用量。表63 氫氣組成組分H2C1C2C3C4+合計%(V)≥88　 主要輔助材料性質(zhì)　 催化劑本裝置目前使用的是由北京石科院研制開發(fā)的，由長嶺催化劑廠生產(chǎn)的RS1100柴油深度加氫脫硫催化劑，其理化性質(zhì)如下。操作中注意TIC10508的開度，要給F101以一定的調(diào)節(jié)余量，以便于反應入口溫度的靈活調(diào)節(jié)。原料變重或氮含量上升時： ①當氫源充足時，適當增加氫油比，同時提高反應溫度，以保證產(chǎn)品質(zhì)量，床層間適當增大冷氫量，以避免二段床層溫度超溫。氫油比過小，溫度容易波動，這是因為流速過小，影響熱量帶走。CO2在加氫反應中不大起作用，但CO2與加氫反應中生成的NH3容易生成(NH4)2CO3，在低于135℃的管道、容器中，(NH4)2CO3容易形成結(jié)晶析出，堵塞了管道而增大壓差。(6) 加熱爐操作的影響加熱爐出口溫度是控制反應器溫度的重要手段，它直接影響到反應器的入口溫度和系統(tǒng)溫度。加氫反應壓力反應壓力對精制深度的影響是通過氫分壓來體現(xiàn)的。 (3) 反應器因結(jié)焦造成堵塞，高壓部位換熱器內(nèi)漏或高壓設備、管道損壞，都會使系統(tǒng)壓力改變。處理方法：加強對壓縮機的檢查，及時處理壓縮機故障。　?。?）反應進料量。固定床反應器的催化劑裝填量是固定的，反應空速的調(diào)整只能通過調(diào)整裝置加工量來實現(xiàn)?！?反應空速的調(diào)整空速對產(chǎn)品質(zhì)量有較大的影響，降低空速有利產(chǎn)品質(zhì)量的提高，但空速過低會使裂解反應加劇，同時由于油分子在催化劑上的停留時間變長，縮合生焦的趨向變大，不利于裝置的長周期運行。影響氫油比的因素：　　（1）循環(huán)氫和補充氫的純度、流量。(6)壓縮機故障由于新氫壓縮機或循環(huán)氫壓縮機故障，造成停新氫或循環(huán)氫而影響壓力的波動。處理方法：發(fā)現(xiàn)原料油帶水時，要立即匯報生產(chǎn)處，通知原料油罐區(qū)加強脫水及直供裝置調(diào)整操作?！?反應壓力的調(diào)整反應壓力是根據(jù)催化劑和原料油的性質(zhì)以及對產(chǎn)品質(zhì)量要求和設備情況決定的。原料油中含稠環(huán)芳烴較多的，最容易結(jié)焦。同時生成的水蒸汽為極性化合物，優(yōu)先吸附于催化劑表面，妨礙催化劑的作用。調(diào)整原則：應先提量后提溫，先降溫后降量。②當裝置氫源不足時，適當增大循環(huán)氫量，降低爐出口溫度，同時請示調(diào)度適當降量，降低床層空速，以保證產(chǎn)品質(zhì)量及系統(tǒng)壓力?！?加氫反應溫度的調(diào)節(jié)方法加氫反應器R101入口溫度由反應進料加熱爐F101燃料氣流控FIC10702A、B分別與反應進料加熱爐出口溫度TIC10602A、B與串級控制，通過調(diào)節(jié)燃料氣進加熱爐流量來控制反應器R101入口溫度。表61 裝置設計混合原料油性質(zhì)表　焦化汽油焦化柴油直柴混合原料原料量，萬噸/年比例，w%100密度(20℃)g/cm3854折光指數(shù)－－餾程℃初餾點392082154610%7924525919630%11526827626250%14329029128370%16931631030590%19635134133995%/365356/終餾點211//368硫含量μg/g86431285338065587氮含量μg/g2963318651凝點℃/40十六烷指數(shù)/5051（柴油餾分）裝置產(chǎn)品柴油不按國Ⅲ標準生產(chǎn)時，混和原料包括焦化汽油、焦化柴油、直餾柴油和催化柴油，混和原料性質(zhì)見表62.表62 原料中摻催化柴油時混合原料性質(zhì)表項 目焦化汽油焦化柴油催化柴油直餾柴油混和原料折光指數(shù)nD20/硫μg/g/42183799總氮μg/g/堿氮 wt%//粘度（20℃）mm2/s/凝固點℃/4201閃點（閉口）℃/437994/冷濾點℃//321苯胺點℃/＜30/溴價gBr/100g/酸度mgKOH/100ml/色度/密度kg/m3/含水量μg/g/58584362769290總不溶物mg/100ml////十六烷值////十六烷指數(shù)49餾程℃ 初餾點3119310%23220830%25950%28270%31390%35095%363終餾點////（V%）新氫的組成見表63。表52 實際物料平衡表項目物料名稱重%千克/時進料原料油100190476工業(yè)氫4609反應注水14000貧胺液31000汽提蒸汽1000合計241085出料低分氣1179硫化氫汽提塔頂氣 3021 石腦油 24719 柴油 164800 酸性水 14631 分餾塔頂凝結(jié)水 625 富胺液 32110 合計 241085 　 主要技術(shù)經(jīng)濟指標及裝置能耗　 公用工程消耗　 用水平衡表 表53 裝置用水平衡表序號使用地點或用途給水 t/h排水 t/h備注新鮮水循環(huán)水除鹽水除氧水循環(huán)水含硫污水含油污水1貧胺液冷卻器　18　　18　　備用?。?E105）2新氫壓縮機　103　　103　　　3循環(huán)氫壓縮機　85　　85　　4反應進料泵　10　　10　　?。?P102）5貧胺液升壓泵　2　　2　　?。?P104）6反應注水　　15　　　備用7石腦油冷卻器　17　　17　　?。?E202）8柴油蒸汽發(fā)生器　　　5　　　?。?E204A/B）9硫化氫汽提塔頂凝結(jié)水　　　　　10產(chǎn)品分餾塔頂凝結(jié)水　　　　　　回用11其他機泵　18　　17　1　 合計　235　52341　注：各設備循環(huán)水量是按循環(huán)水給水溫度30℃，溫差8℃，即循環(huán)水回水溫度38℃。產(chǎn)品分餾塔塔底設置重沸爐。熱高分油進入熱低壓分離器D104進一步閃蒸，熱低分氣經(jīng)過空冷A102冷凝后與冷高分油一起進入冷低壓分離器，冷低分油與熱低分油一起進入硫化氫汽提塔C201。本裝置設計技術(shù)特點：（1）本裝置采用中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院的催化劑RGRS1100，有工業(yè)應用經(jīng)驗，技術(shù)先進可靠；（2） 反應部分采用SEI開發(fā)的爐前全混氫流程，該流程適合規(guī)模不大的柴油加氫裝置和蠟油加氫處理裝置，具有操作方便、流程簡化、傳熱效率高優(yōu)勢； （3） 分餾部分采用硫化氫汽提塔和產(chǎn)品分餾塔的雙塔汽提流程，硫化氫汽提塔采用蒸汽汽提，產(chǎn)品分餾塔采用重沸爐重沸，避免了用蒸氣汽提時出現(xiàn)的柴油帶水的問題；（4） 原料油、貧胺液及反應注水采用氮封保護，防止其與空氣接觸。在壓力、空速一定時，氫油比影響反應物與生成物的氣化率、氫分壓以及反應物與催化劑的實際接觸時間，對轉(zhuǎn)化率有較大影響。，操作壓力的提高有利于加氫精制深度的提高。壓力變化對脫硫無較大的影響。不過脫硫反應在常規(guī)工業(yè)加氫反應溫度不受熱力學控制，因此提高溫度脫硫速率增加對硫、氮雜環(huán)化合物的氫解要受加氫平衡的限制，在不同壓力下存在極限反應溫度，超過這一極限溫度，脫硫、脫氮的轉(zhuǎn)化率會下降。其脫氧反應方程式如下：環(huán)烷酸加氫：酚類加氫：呋喃加氫：（4）、烯烴加氫飽和烯烴在加氫精制催化劑上的反應是很容易發(fā)生的，其反應速率很快并且是一個強放熱反應。硫醇中的CS鍵斷裂同時加氫即得烷烴及硫化氫。硫醇是氧化引發(fā)劑，生成磺酸與金屬作用而腐蝕儲罐，硫醇也能直接與金屬反應生成硫酸鹽，進一步促進油品氧化變質(zhì)。：本裝置設計處理能力為160104噸/年，操作彈性為60~110%，設計開工時數(shù)為8400小時/年。本規(guī)程適用于中國石油化工股份有限公司濟南分公司160萬噸/年柴油加氫精制裝置的正常生產(chǎn)運行，主要用于操作人員的學習培訓與生產(chǎn)操作指導。本規(guī)程由生產(chǎn)調(diào)度處提出并歸口。裝置于2010年9月28日破土動工，2011年7月18日裝置建成中交，2011年9月3日一次開車成功。濟南分公司生產(chǎn)的輕柴油執(zhí)行的標準為GB2522000，產(chǎn)品柴油的十六烷值偏低，不能滿足GB191472009 車用柴油標準。另外，少量的重金屬則截留在催化劑中；同時使烯烴和部分芳烴飽和，從而得到安定性、燃燒性、清潔性都較好的優(yōu)質(zhì)柴油產(chǎn)品和重整原料。噻吩及其衍生物由于其中硫雜環(huán)的芳香性，所以特別不易氫解，導致石油餾分中的噻吩硫要比非噻吩硫難以脫除得多。在加氫反應過程中，除上述化學反應外，還有脫鹵素、裂解縮合等反應，聚合反應會在催化劑上形成積炭，降低催化劑活性。：反應壓力的影響是通過氫分壓來體現(xiàn)的。當加氫精制壓力提高到反應系統(tǒng)出現(xiàn)液相時，操作壓力繼續(xù)升高，加氫精制效果將變壞。硫化氫濃度大于10000μg/g，應置換。從而抑制生焦反應，保護催化劑；同時也起到熱載體的作用，減少反應器床層內(nèi)的溫升，提高氫油比即提高了氫分壓、降低了烴類分壓，有利于抑制催化劑上積碳，延長催化劑使用壽命?；鞖湓嫌妥陨隙铝鹘?jīng)加氫精制反應器R101?！?分餾部分流程硫化氫汽提塔頂分離出含有硫化氫的干氣送至焦化裝置（或二催化裝置）脫硫，塔頂輕烴外送至焦化（二催化）裝置。硫化時，系統(tǒng)內(nèi)氫氣經(jīng)K102按正常操作路線進行循環(huán)。（2）優(yōu)化降低裝置氫油比，降低裝置能耗（3）加熱爐采用高效空氣預熱器，降低排煙溫度，提高加熱爐的熱效率。表64 RG1保護劑和RS1100催化劑的主要理化性質(zhì)催化劑名稱催化劑保護劑RS1100RG1物理性質(zhì)：外觀形狀蝶形三葉草顆粒直徑，mm177。由于加氫是放熱反應、絕熱反應過程，催化劑床層溫度逐步升高，為防止下方催化劑床層溫度超高，在每兩個床層之間，從循環(huán)氫管線引入冷氫，用床層間急冷氫控制閥TIC1080TIC10802對床層下部溫度進行調(diào)節(jié)。 ②當氫源不足時，適當降溫，以減小床層溫升，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量及時聯(lián)系調(diào)度，采取相應降量或改變原料的措施。對于爐前混氫的流程來說，氫量的變化將直接影響反應溫度的波動。O2的存在是一個危險因素，新氫中含O2增高，O2和H2會發(fā)生反應并放熱。所以，加熱爐的對流換熱效果，燃料氣壓力、流量，燃料氣調(diào)節(jié)閥是否失靈以及火嘴燃燒效果都會影響反應溫度。在總壓一定的情況下，氫分壓取決于循環(huán)氫的純度，循環(huán)氫的純度與循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)脫硫效果、反應過程中生成的氣體以及排出尾氣量有關(guān)，循環(huán)氫的純度通過調(diào)整循環(huán)氫脫硫胺液量和排廢氫來維持適當?shù)难h(huán)氫純度。處理方法：加強對原料性質(zhì)的檢查，保持平穩(wěn)操作，防止催化劑結(jié)焦。切換機時，要平穩(wěn)切換?！　。?）反飛動的流量變化?？账偈歉鶕?jù)催化劑、原料油性質(zhì)對產(chǎn)品要求以及生產(chǎn)任務決定的，（體積空速）。本裝置循環(huán)氫純度主要受循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)脫硫效果和系統(tǒng)消耗的影響，一般采用調(diào)整循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)的貧胺液用量、通過FIC11701排放部分廢氫和補充新氫的方法保證循環(huán)氫純度；循環(huán)氫的流量可以通過調(diào)整循環(huán)氫壓縮機K102的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)。氫油比的調(diào)節(jié)應該兼顧反應需要和節(jié)能。（5）儀表故障(包括一、二次表)處理方法：發(fā)生儀表故障時，要及時改手動控制或用副線控制，使操作保持平穩(wěn)，并馬上聯(lián)系儀表工修理。(2) 原料性質(zhì)變化當原料油帶水時會影響系統(tǒng)壓力，原料油性質(zhì)有較大改變時，亦會影響系統(tǒng)壓力。(9)新氫補入量變化新氫補入量發(fā)生變化時，須及時調(diào)節(jié)反應溫度，否則將會引起系統(tǒng)壓力大幅度變化。催化劑層結(jié)焦不是十分嚴重時，只是反應器局部溫度上升，這是因為有結(jié)焦，阻力大，氣體不流動，故不能將該處熱量帶走，造成溫度上升，若催化劑層結(jié)焦嚴重，氣體難通過，則形成氣體偏流或短路，使壁溫升高。CO+3H2=CH4+H2O+(摩爾)反應的結(jié)果不僅消耗了氫氣，并且放出大量熱使反應器有更大溫升，破壞反應平衡。如果空速過低，應維持較高的氫油比，防止床層偏流。其調(diào)節(jié)應根據(jù)裝置情況采取合適的調(diào)節(jié)方法：①當裝置氫源充足的情況下，外來氫足夠時，相應提高氫油比，增大循環(huán)氫量帶走生成熱，降低爐出口溫度并增加冷氫量，及時補充新氫，保證系統(tǒng)壓力及氫純度?！?工藝調(diào)整方案　 反應溫度的調(diào)整反應溫度是脫硫，脫氮效果的主要變量，是反應部分的主要工藝參數(shù)，是柴油加氫精制的重要調(diào)節(jié)參數(shù)；是根據(jù)催化劑和油品性質(zhì)決定的， R101入口設計溫度控制296～362℃；操作的最佳溫度是滿足產(chǎn)品質(zhì)量的最低溫