柴油加氫精制工藝.doc

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1、柴油加氫精制工藝定義：加氫精制是指在一定溫度、壓力、氫油比和空速條件下，原料油、氫氣通過反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層，在加氫精制催化劑的作用下，把油品中所含的硫、氮、氧等非烴類化合物轉(zhuǎn)化成為相應(yīng)的烴類及易于除去的硫化氫、氨和水。提高油品品質(zhì)的過程。石油餾分中各類含硫化合物的C—S鍵是比較容易斷裂的，其鍵能比C—C或C—N鍵的鍵能小許多。在加氫過程中，一般含硫化合物中的C—S鍵先行斷開而生成相應(yīng)的烴類和H2S。但由于苯并噻吩的空間位阻效應(yīng)，C-S鍵斷鍵較困難，在反應(yīng)苛刻度較低的情況下，加氫脫硫率在85%左右，能夠滿足目前產(chǎn)品柴油硫含量小于2000

2、ppm的要求。柴油餾分中有機(jī)氮化物脫除較困難，主要是C-N鍵能較大，正常水平下，在目前的加氫精制技術(shù)中脫氮率一般維持在70%左右，提高反應(yīng)壓力對脫氮有利。烯烴飽和反應(yīng)在柴油加氫過程中進(jìn)行的較完全，此反應(yīng)可以提高柴油的安定性和十六烷值。當(dāng)然，在加氫精制過程中還有脫氧、芳烴飽和反應(yīng)。加氫脫硫、脫氮、脫氧、烯烴飽和、芳烴飽和反應(yīng)都會進(jìn)行，只是反應(yīng)轉(zhuǎn)化率純在差別，這些反應(yīng)對加氫過程都是有利的反應(yīng)。但同時還會發(fā)生烷烴加氫裂化反應(yīng)，此種反應(yīng)是不希望的反應(yīng)類型，但在加氫精制的反應(yīng)條件下，加氫裂化反應(yīng)有不可避免。目前為了解決這個問題，主要是調(diào)整反應(yīng)溫

3、度和采用選擇性更好的催化劑。下面以我廠100萬噸/年汽柴油加氫精制裝置為例，簡單介紹一下工藝流程：催化汽油選擇性加氫脫硫醇技術(shù)（RSDS技術(shù)）催化汽油加氫脫硫醇裝置的主要目的是拖出催化汽油中的硫含量，目前我國大部分地區(qū)汽油執(zhí)行國三標(biāo)準(zhǔn)，硫含量要求小于150ppm，烯烴含量不大于30%，苯含量小于1%。在汽油加氫脫硫的過程中，烯烴極易飽和，辛烷值損失較大，針對這一問題，石科院開發(fā)了RSDS技術(shù)。本技術(shù)的關(guān)鍵是將催化汽油輕重組分進(jìn)行分離，重組分進(jìn)行加氫脫硫，輕組分堿洗脫硫。采取輕重組分分離的理論基礎(chǔ)是，輕組分中烯烴含量高，可達(dá)到50%以上

4、，通過直接堿洗，辛烷值幾乎不損失。而重組分中烯烴大多是環(huán)烯烴，經(jīng)過加氫后變?yōu)榄h(huán)烷烴，辛烷值幾乎不損失，導(dǎo)致重組分加氫辛烷值損失的是C7以上單烯烴和雙烯烴飽和，但以上兩種物質(zhì)所占比例較小，正常情況下重組分加氫后辛烷值損失在1.5以內(nèi)。RSDS技術(shù)的另一個優(yōu)點(diǎn)是設(shè)立了兩個反應(yīng)器，第一個反應(yīng)器在低溫高空速下操作，目的是將二烯烴飽和成單烯烴，防止在高溫反應(yīng)條件下二烯烴聚合生膠，可以延長裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期。制氫裝置本套裝置采用烴類水蒸氣制氫方法，我公司采用的原料是煉廠干氣和水蒸氣在催化劑上進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣在經(jīng)過變壓吸附將氫氣提濃，外送氫氣純度達(dá)到

5、99.9%。主要包括以下幾個過程。1、干氣脫硫部分進(jìn)入脫硫部分的原料氣，首先進(jìn)入加氫反應(yīng)器（R4001），發(fā)生將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫，然后再進(jìn)入氧化鋅脫硫反應(yīng)器（R4002A.B）脫氯段脫除原料中的氯，最后進(jìn)入氧化鋅脫硫段，在此氧化鋅與硫化氫發(fā)生脫硫反應(yīng)。精制后的氣體要求硫含量小于0.5ppm，烯烴小于1%（V）、氯小于0.2ppm進(jìn)入轉(zhuǎn)化部分。2、轉(zhuǎn)化部分精制后的原料氣按水碳比不小于3.2與水蒸汽混合，再經(jīng)轉(zhuǎn)化爐（F4001）對流段預(yù)熱，進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐輻射段。在催化劑的作用下，發(fā)生復(fù)雜的水蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，從而生產(chǎn)出氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧

6、化碳和水的平衡混合物。主要反應(yīng)有:CnHm+nH2O=nCO+（n+m/2）H2①CO+3H2=CH4+H2O△Ho298=-206kJ/mol②轉(zhuǎn)化反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，轉(zhuǎn)化爐內(nèi)溫度高達(dá)900度。3、中變部分由轉(zhuǎn)化部分來的轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入中溫變換反應(yīng)器（R4003），在催化劑的作用下發(fā)生變換反應(yīng)：CO+H2O=CO2+H2△Ho298=-41.4KJ/mol將變換氣中CO含量降至3％左右，同時繼續(xù)生產(chǎn)氫氣。中變氣經(jīng)過汽包給水換熱器（E4002A.B、E4003）、低溫?zé)崴畵Q熱器（E4004）進(jìn)行熱交換回收部分余熱后，再經(jīng)中變氣水冷卻器（E40

7、05）冷卻至35℃左右，經(jīng)分水后進(jìn)入PSA部分。半再生重整催化重整是石油煉制和石油化工主要過程之一。它是在一定溫度、壓力、臨氫和催化劑存在的條件下，使石腦油轉(zhuǎn)變成富含芳烴的重整生成油，并副產(chǎn)氫氣的過程。我公司重整的主要目的是生產(chǎn)高辛烷值汽油組分。重整的主要進(jìn)料是常壓直餾石腦油，辛烷值大概只有60左右。經(jīng)過重整后，辛烷值可以提高到95以上，連續(xù)重整裝置辛烷值可以提高到100以上。重整生成油是理想的汽油調(diào)和組分。半再生重整指的是采用固定床反應(yīng)器，裝置定期停工對催化劑進(jìn)行再生。連續(xù)（再生）重整是指采用移動床反應(yīng)器，設(shè)有催化劑循環(huán)及連續(xù)再生系

8、統(tǒng)。催化劑在反應(yīng)器和再生器之間循環(huán)移動，連續(xù)進(jìn)行再生。重整過程大致可以分為三部分1、原料預(yù)處理部分由于重整催化劑的活性組分鉑、銠對硫、AS等非常敏感，這些物質(zhì)可以引起催化劑中毒。所以原料油進(jìn)入重整反應(yīng)器之前必須進(jìn)行加氫處