【文章內(nèi)容簡介】 下處理二次加工汽柴油撫順石油化工研究院在已有FH5，F(xiàn)H5A等加氫精制催化劑的基礎上，成功開發(fā)了新一代劣質(zhì)二次加工油品加氫精制催化劑FH98。試驗室研究結(jié)果表明， MPa，氫油體積比350:1的條件下，%。該催化劑于1999年成功地應用到大慶石化總廠四套工業(yè)裝置上，其中兩套為柴油加氫精制裝置、兩套為汽油加氫精制裝置。工業(yè)應用結(jié)果表明，F(xiàn)H98催化劑具有高的脫硫、脫氮活性。該劑至今已在多套工業(yè)裝置成功應用。其理化性質(zhì)見表442。表442 FH98催化劑的組成和質(zhì)量指標形狀三葉草形尺寸，mm(，)(2～8)側(cè)壓強度，N/?！?50化學組成，m% WO317～21 MoO38～10 NiO～物化性質(zhì) 孔容，ml/g≮比表面積，m2/g≮120裝填密度，g/ml～石油化工科學研究院開發(fā)的新一代加氫脫硫、脫氮、脫芳催化劑RN10是RN1催化劑的換代產(chǎn)品。該催化劑依據(jù)脫硫、脫氮機理，以改性Al2O3為載體，Ni、W為加氫活性組元,比RN1 具有更高的脫硫、脫氮和芳烴飽和活性及良好的活性穩(wěn)定性及再生性能。以高硫的中東油、高氮的勝利催化柴油為原料，脫氮活性比RN1高10%以上；脫硫活性高33%。該劑于1997年4月在廣石化20萬噸/年催化柴油加氫精制裝置上首次工業(yè)應用。并通過石化總公司的鑒定。試驗室研究結(jié)果表明，使用RN10催化劑，可以在低壓（ MPa），氫油體積比200～300:1的條件下，%，對中東油焦化柴油餾分油的加氫精制有好的適應性。到2001年底，RN10催化劑已在多套工業(yè)裝置成功應用。RN10催化劑的理化性質(zhì)見表443。作為加氫精制催化劑,RN10催化劑和FH98催化劑相比,精制性能相當, %m，RN10催化劑酸性高,脫芳性能略高,產(chǎn)品十六烷值多提高1個單位，%m。建議采用FH98催化劑，以取得高收率，增加經(jīng)濟效益。截止到2001年底，我國已有90余套加氫精制裝置正在運轉(zhuǎn)，其中絕大部分是采用國內(nèi)技術(shù)和國產(chǎn)催化劑，并由國內(nèi)自行設計和建造。國內(nèi)加氫精制裝置的工程技術(shù)已十分成熟，除擁有高性能的催化劑外，國內(nèi)也掌握了加氫精制裝置的設備制造和建設技術(shù)。表443 RN10催化劑的組成和質(zhì)量指標形狀三葉草形。壓碎強度，N/mm≮18化學組成，m% WO3≮26 NiO≮物化性質(zhì) 孔容，ml/g≮ 比表面積，m2/g≮100 裝填密度，g/ml～四、工藝技術(shù)方案根據(jù)總體規(guī)劃，本裝置加工的原料一期為催化柴油，二期為催化柴油、焦化柴油和焦化汽油的混合油，混合原料的硫含量和溴價均較高。根據(jù)加工原料的情況和用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求，本裝置選擇加氫精制工藝。加氫精制催化劑采用石油化工研究院開發(fā)的RN10或撫順石油化工研究院開發(fā)的FH98。五、工藝流程選擇反應部分工藝流程一般加氫裝置反應部分流程可分為冷高分流程和熱高分流程。流程選擇要考慮的因素是兩種流程情況下的循環(huán)氫純度、溶解氫量、加熱爐負荷的變化。要考慮的經(jīng)濟因素是流程不同所引出的主要設備規(guī)格、投資變化以及操作成本的增減。冷高分流程的特點是循環(huán)氫濃度相對較高，工藝流程較為簡單，高壓設備個數(shù)相對較少，投資較為節(jié)省。熱高分流程的特點是熱能利用較好，裝置能耗稍低；工藝流程較為復雜，高壓設備多，投資較大；循環(huán)氫純度較低，引起氫分壓下降，為維持一定的氫分壓，需要提高系統(tǒng)的總壓，引起投資增加；氫氣溶解量較大，氫氣的利用率降低。綜合考慮，本可行性研究報告選擇冷高分流程。分餾部分工藝流程加氫精制產(chǎn)品分餾一般采用的流程有：單塔流程、雙塔流程和汽油穩(wěn)定流程。單塔流程采用水蒸汽汽提，～。該方案流程簡單，便于操作，但存在粗汽油腐蝕不合格，塔頂含硫氣體脫硫后無法進入系統(tǒng)燃料氣管網(wǎng)，排至火炬系統(tǒng)，造成資源浪費等問題。雙塔流程設脫硫化氫汽提塔和產(chǎn)品分餾塔各一臺。脫硫化氫汽提塔采用水蒸汽汽提，；產(chǎn)品分餾塔可采用水蒸汽汽提，亦可采用塔底重沸爐供熱的方式，須根據(jù)全裝置的熱量平衡權(quán)衡其利弊最終確定?！?。采用雙塔流程，含硫氣體可有效地回收和利用，但雙塔流程比單塔流程投資和能耗稍高。汽油穩(wěn)定流程一般適用于汽、柴油混合加氫汽油量比較大的場合。其特點是低分油先進分餾塔分餾，把汽油全部拔出，塔底分出精制柴油。塔頂汽油再進穩(wěn)定塔，穩(wěn)定塔底為穩(wěn)定汽油?！虼水a(chǎn)生兩個不同壓力等級的含硫氣體。低壓的含硫氣體一般不能直接送至氣體脫硫系統(tǒng)。分餾塔一般需設塔底重沸爐供給熱源，穩(wěn)定塔設塔底重沸器，能耗稍高。本裝置一期加工催化柴油，其合適的流程為單塔流程。本裝置二期加工催化柴油、焦化柴油和焦化汽油的混合油，其合適的流程為汽油穩(wěn)定流程。本報告對一期加工流程和二期加工流程統(tǒng)一考慮，一期設備均可用于二期，二期改造增加設備的平面位置在一期布置方案中統(tǒng)一考慮預留。六、主要工藝操作條件裝置主要工藝操作條件估計值見表444。表444 主要工藝操作條件 反應器入口氫分壓，MPa 體積空速，h－1～ 主精制劑 催化劑床層平均溫度，℃338（初期）375 反應器入口氫油比，（體）400～650七、技術(shù)特點加氫精制催化劑可采用石油化工科學研究院RN10或撫順石油化工研究院FH98。反應部分采用冷高分流程，采用立式油、水、氣三相分離的高壓分離器。采用爐前混氫方案，提高換熱器換熱效率和減緩結(jié)焦程度。采用熱壁反應器。采用新型內(nèi)構(gòu)件，其中包括有入口擴散器、分配盤、冷氫箱、出口收集器等，使進入反應器中催化劑床層的物流分布均勻，減小催化劑床層的徑向溫差。反應器入口溫度通過調(diào)節(jié)加熱爐燃料來控制，床層入口溫度通過調(diào)節(jié)急冷氫量來控制。為盡量減少換熱器結(jié)垢和防止反應器頂部催化劑床層堵塞，以及提高換熱器傳熱效率和延長運轉(zhuǎn)周期，罐區(qū)原料油儲罐采用惰性氣體保護。裝置內(nèi)設置自動反沖洗過濾器，脫除大于25微米的固體顆粒，并對原料油緩沖罐采用燃料氣覆蓋措施，以防止原料油與空氣接觸。在原料油中注入阻垢劑。采用新型雙殼程換熱器，提高換熱器傳熱效率，使反應流出物及柴油產(chǎn)品進空冷器溫度盡可能低，提高加熱爐入口溫度，減小加熱爐負荷，降低裝置能耗。反應流出物空冷器入口處設注水設施，避免銨鹽在低溫部位的沉積。催化劑按器外或器內(nèi)再生考慮。催化劑預硫化采用液相硫化方法。催化劑再生采用氮氣空氣循環(huán)器內(nèi)再生方式時，再生過程的注堿系統(tǒng)采用堿液循環(huán)流程，降低堿耗，減少污染。分餾部分一期建設柴油汽提塔（可適用于二期作分餾塔，一期塔盤部分堵孔）和分餾塔塔底加熱爐系統(tǒng)；二期增加汽油穩(wěn)定流程。1產(chǎn)品分餾塔頂、穩(wěn)定塔頂設注緩蝕劑設施，以減輕塔頂流出物中硫化氫對塔頂系統(tǒng)的腐蝕。1新氫壓縮機采用電動往復式，兩臺，一開一備。 循環(huán)氫壓縮機采用電動往復式，兩臺，一開一備。1原料泵采用電動離心式，三臺，兩開一備。第五節(jié) 工藝流程說明一、一期生產(chǎn)流程簡述反應部分自罐區(qū)來的原料油在原料油緩沖罐的液面和流量控制下，通過原料油過濾器 除去原料中大于25微米的顆粒后，進入原料油緩沖罐，原料油緩沖罐用燃料氣氣封。自原料油緩沖罐來的原料油經(jīng)加氫進料泵增壓后，在流量控制下，經(jīng)反應流出物/原料油換熱器換熱后，與混合氫混合進入反應流出物/反應進料換熱器，然后經(jīng)反應進料加熱爐加熱至反應所需溫度，進入加氫精制反應器。該反應器設置三個催化劑床層，床層間設有注急冷氫設施。 自加氫精制反應器出來的反應流出物經(jīng)反應流出物/反應進料換熱器、反應流出物/低分油換熱器 、反應流出物/原料油換熱器依次與反應進料、低分油、原料油換熱，然后經(jīng)反應流出物空冷器及水冷器冷卻至45℃，進入高壓分離器 。為了防止反應流出物中的銨鹽在低溫部位析出，通過注水泵將脫氧水注到反應流出物空冷器上游側(cè)的管道中。 冷卻后的反應流出物在高壓分離器中進行油、氣、水三相分離。高分氣(循環(huán)氫)經(jīng)循環(huán)氫壓縮機入口分液罐分液后，進入循環(huán)氫壓縮機升壓，然后分兩路：一路作為急冷氫進反應器；一路與來自新氫壓縮機的新氫混合，混合氫與原料油混合作為反應進料。含硫、含氨污水自高壓分離器底部排出至酸性水汽提裝置處理。高分油相在液位控制下經(jīng)減壓調(diào)節(jié)閥進入低壓分離器，其閃蒸氣體排至工廠燃料氣管網(wǎng)。低分油經(jīng)精制柴油/低分油換熱器和反應流出物/低分油換熱器分別與精制柴油、反應流出物換熱后進入柴油汽提塔 。入塔溫度用反應流出物/低分油換熱器旁路調(diào)節(jié)控制。新氫經(jīng)新氫壓縮機入口分液罐經(jīng)分液后進入新氫壓縮機 ，經(jīng)兩級升壓后與循環(huán)氫混合。分餾部分從反應部分來的低分油經(jīng)精制柴油/低分油換熱器 、反應流出物/低分油換熱器換熱至275℃左右進入柴油汽提塔 。，塔頂油氣經(jīng)汽提塔頂空冷器和汽提塔頂后冷器 冷凝冷卻至40℃，進入汽提塔頂回流罐 進行氣、油、水三相分離。閃蒸出的氣體排至催化裝置。油相經(jīng)汽提塔頂回流泵升壓后一部分作為塔頂回流，一部分作為粗汽油去催化裝置。含硫含氨污水與高分污水一起送出裝置。為了抑制硫化氫對塔頂管道和冷換設備的腐蝕，在塔頂管道采用注入緩蝕劑措施。緩蝕劑自緩蝕劑罐經(jīng)緩蝕劑泵注入塔頂管道。塔底精制柴油經(jīng)柴油泵增壓后與低分油換熱至80℃左右,然后進入柴油空冷器冷卻至50℃后出裝置。催化劑預硫化與再生部分、催化劑預硫化流程為了使催化劑具有活性，新鮮的或再生后的催化劑在使用前都必須進行預硫化。本設計采用氣相硫化方法，硫化劑為二甲基二硫化物（DMDS）。催化劑硫化前先用硫化劑泵把DMDS抽入硫化劑罐中。硫化時，系統(tǒng)內(nèi)氫氣經(jīng)循環(huán)氫壓縮機按正常操作路線進行循環(huán)。DMDS自硫化劑罐來，經(jīng)計量后與來自反應流出物/反應進料換熱器 的氫氣混合后，進入反應進料加熱爐 ，按催化劑預硫化升溫曲線的要求升溫，通過反應器 中催化劑床層進行預硫化。 自反應器來的流出物經(jīng)換熱器和空冷器冷卻后進入高壓分離器進行分離。氣體自高壓分離器頂部排出，大部分材進入循環(huán)機進行循環(huán)，小部分排至裝置外。催化劑預硫化過程中產(chǎn)生的水從高壓分離器底部間斷排出。、催化劑再生流程催化劑在運轉(zhuǎn)過程中將逐漸失去活性，為了使失活的催化劑恢復活性，本裝置設置了催化劑器內(nèi)再生設施，催化劑再生采用氮氣－空氣循環(huán)再生方法。催化劑再生時，反應系統(tǒng)充入氮氣，由循環(huán)機進行循環(huán)，催化劑再生燒焦過程中所需的非凈化壓縮空氣由新氫壓縮機供給。催化劑再生流程中采用了注氨、注堿措施。液氨由液氨罐 經(jīng)液氨泵 升壓后注入到反應器出口管道中。新鮮堿液由槽車經(jīng)注堿泵 ）升壓后注入到混合器上游側(cè)。堿液與再生氣經(jīng)混合器 充分混合后進入高壓分離器。高壓分離器氣體一部分排入大氣，大部分在反應系統(tǒng)內(nèi)部進行循環(huán)。高壓分離器底部堿液一部分作為廢堿液經(jīng)減壓后送出裝置。另一部分堿液經(jīng)堿液循環(huán)泵與堿液泵出口新鮮堿液混合進行堿液循環(huán)。開工、停工條件開工時，開工油從罐區(qū)來，經(jīng)原料油過濾器 ,原料油緩沖罐 、加氫進料泵 進入系統(tǒng)，待高分、低分建立液位后，反應部分建立循環(huán)。反應部分催化劑預硫化的同時，開工油引至柴油/低分油換熱器 ，向分餾部分進油，待柴油汽提塔建立液位后，分餾部分可以建立循環(huán)，這樣可以縮短開工時間。停工時，原料油緩沖罐中油經(jīng)不合格油線出裝置。反應部分油從低壓分離器 經(jīng)不合格油線出裝置。分餾部分油經(jīng)產(chǎn)品線或不合格油線出裝置。二、二期生產(chǎn)流程簡述反應部分與一期生產(chǎn)流程基本相同。分餾部分低分油經(jīng)精制柴油/低分油換熱器、反應流出物/低分油換熱器分別與精制柴油和反應流出物換熱后，進入產(chǎn)品分餾塔。塔頂油氣經(jīng)產(chǎn)品分餾塔頂空冷器、產(chǎn)品分餾塔頂后冷器冷凝冷卻至40℃后進入產(chǎn)品分餾塔頂回流罐中，進行氣、油、水三相分離，閃蒸出的氣體至催化裝置，水相至酸性水總管，油相經(jīng)產(chǎn)品分餾塔頂回流泵升壓后分成兩路，一路作為塔頂回流，另一路作為穩(wěn)定塔進料。產(chǎn)品分餾塔底油經(jīng)精制柴油泵升壓后，依次經(jīng)穩(wěn)定塔底重沸器、精制柴油/低分油換熱器及精制柴油空冷器冷卻至50℃出裝置。產(chǎn)品分餾塔采用重沸爐作熱源。產(chǎn)品分餾塔頂粗汽油經(jīng)穩(wěn)定汽油/粗汽油換熱器換熱后進入穩(wěn)定塔。塔頂油氣經(jīng)穩(wěn)定塔頂空冷器、穩(wěn)定塔頂后冷器冷凝冷卻至40℃后進入穩(wěn)定塔頂回流罐中，進行氣、油、水分離，閃蒸出的氣體至裝置外集中脫硫，油相經(jīng)穩(wěn)定塔頂回流泵升壓后全部作塔頂回流用，含硫污水自流出裝置由工廠統(tǒng)一處理。穩(wěn)定塔采用塔底重沸器作熱源。穩(wěn)定塔底油經(jīng)換熱、冷卻后出裝置。第六節(jié) 主要設備選擇一、主要設備匯總裝置共有設備約82臺，其中：　　 一期 二期增加反應器　　　 　 1臺 　　塔　器　　 　 　1臺 1臺 　　換熱器　　　 　 14臺 5臺 空冷器 6片 1片　　容　器　　　　 16臺 1臺 　　加熱爐　　 　 　2 　　壓縮機　　 　 　4臺 　　泵 　　　　　 16臺 2臺 原料油過濾器 1 套 其它 11臺 合計 82臺（套 ） 主要設備規(guī)格見表461。主要引進設備如下：表462 引進設備及材料一覽表專業(yè) 項 目數(shù)量備注加熱爐部分爐管及彎頭自控部分