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[求助] 50万吨/年蜡油加氢装置工艺技术操作规程

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0000150万吨/年蜡油加氢装置工艺技术操作规程
000011 工艺概述
000011.1 蜡油加氢的处理目标
原70万吨/年柴油加氢装置改造为50万吨/年蜡油加氢处理装置,加工焦化蜡油(CGO)和直馏蜡油(VGO)的混合油,以达到降低混合油的硫和氮含量、为催化裂化装置生产优质原料。
000011.2 主要原料来源
减压蜡油(VGO)和焦化蜡油(CGO)及丙烷轻脱油(DAO):蜡油相比轻馏分油(汽柴油)具有流动性较差,凝固点较高,自燃点较低等特点,蜡油中的氮化物主要是碱性氮(喹啉,吡啶和异喹啉)和非碱性氮化物(吲哚,吡咯和咔唑),焦化蜡油中的硫,氮及残炭含量比减压蜡油高。
蜡油加氢处理操作条件比一般加氢精制条件更为苛刻,主要是因为蜡油中的硫,氮杂质和多环芳烃一般比汽柴油馏分中的硫,氮,芳烃分子大,存在反应位阻,另一方面由于含量高,因而要求的工艺条件相对比较苛刻。
000011.3 加氢精制的工艺原理
加氢精制就是在一定的工艺条件下,通过催化剂的作用,原料油与H2接触,脱除原料油中的硫、氮、氧及金属等杂质,并使烯烃饱和以提高油品使用性能的过程,加氢反应的特点主要是耗氢和反应热。
000011.4 影响加氢效果的主要因素
影响加氢效果的主要因素有反应温度、反应压力、氢油比、空速及催化剂活性以及原料性质和产品分布等。
000011.4.1 温度
如同加氢精制一样,提高反应温度也会使加氢处理的反应速度加快。反应温度的提高受某些反应的热力学限制所以必须根据原料性质和产品要求等条件来选择适宜的反应温度。
000011.4.2 压力
压力的影响是通过氢分压来体现的。系统中的氢分压决定于操作压力、氢油比、循环氢纯度以及原料的汽化率。反应提高,有利于加氢反应的进行,不可以减少缩合和迭合反应,并改善碳平衡有利于减少催化剂结焦,过高的压力会增加设备投资和操作费用,同时对设备制造也带来一定的困难。在加氢过程中,有效的压力不是总压而是氢分压,氢气分压越大,反应物及催化剂表面氢浓度越大,根据质量定律,加氢的反应速度加快,有利于脱硫脱氮反应,提高氢分压可以避免碳化物的产生,以维持催化剂的活性和延长催化剂寿命。
000011.4.3 空速
空速对于加氢反应来说,是一个敏感因素。因为它对流体分布,催化剂润湿以及流体的滞留量,尤其是反应时间均有影响。体积空速是指单位小时内进料体积量与催化剂体积的比值,所以空速反映了装置的处理能力,降低空速意味着处理量的降低。工业生产过程中希望采用较高的空速,但是空速受到反应速度的制约.
对于固定床反应器加氢装置而言,催化剂一旦装填完毕,空速所反应的就是装置的实际处理能力,提高空速即提装置加工量。则油品在催化剂表面的停留时间会变短,加氢效果相应变差,反之降低空速即减少加工量,精制效果相对上升,但停留时间过长,会造成裂化反应加剧,增加耗氢和催化剂积炭。在实际生产中,改变空速也和改变反应温度一样是调节产品质量的一种常用手段。
000011.4.4 氢油比
氢油比是指进到反应器中的标准状态下的氢气与冷态进料油的体积比。氢油比的作用主要包括:
a) 提高反应器出口氢分压;
b) 部分吸收反应生成的热量,改善反应床层的温度分布,降低反应器的温升;
c) 促使原料油雾化;
d) 提高反应物流速,确保反应物流通过催化剂床层的最小质量流率,保证反应过程的传质传热效率;
e) 氢油比是加氢装置的重要操作参数,能确保催化剂的外扩散,保持一定的反应速度。但氢油比对加氢反应的影响不像反应温度、反应压力(氢分压)和空速那样明显和巨大。但是氢油比的高低对装置的投资、操作费用和能耗都有很大的影响,在选择氢油比时,不仅要考虑加氢处理产品质量的高低,最主要是要考虑催化剂使用寿命。   
000011.4.5 催化剂
催化剂是决定加氢精制效果的关键因素之一,选择使用高活性的催化剂可以在较缓和的条件下达到同样的精制效果,本装置选用高活性RMS-1和RN-32V催化剂
000011.5 工艺流程概述
原料罐 —→ 泵-15 —→  滤-1/1,2 —→ 换-5/1,2(壳)—→  容-1   —→
泵-1/1,2,3  —→ 换-2/1,2,3 —→ 炉-1  —→  反-1   —→ 换-1(管)—→
                             ↑        ↑
补充氢(机-1/1-3)→ 循环氢(机-2/4)
                     冷-1/1-3 —→     冷-2/1-3 —→   容-2/2 —→ 脱硫
↑                              |         
—→换-2/1-3(管)—→  容-2/1  —→  容-3/1  ———————→   塔-2
↓                  ↓      ↑
                                       冷-1/4—→冷-2/4—→ 容-3/2 —|   
文字简述如下:
原料油自装置外来,可以经过炉-3加热到110℃左右(也可以不进炉-3),进自动反冲洗滤器SR-1/A,B,滤除机械杂质后进入原料缓冲罐D-1,再由反应进料泵P-1/1,3抽出升压,在E-2/2(壳),E-2/1(壳),E-2/3(壳)与加氢反应产物换热后,进入反应加热炉F-1,加热至所需温度后与K-1/2和K-2/4来的氢气混合,进入反应器R-1进行加氢处理反应,反应后生成产物依次经E-1(管),E-2/2(管),E-2/1(管),E-2/3(管)换热后进入热高分容-2/1,容-2/1气相进入高压空冷(冷-1/1-3)、高压水冷(冷-2/1-3)后冷却至40-60℃后进入冷高分容-2/2,空冷入口用P-7注入除盐水,使铵盐及部分H2S溶于水中;冷高分进行油,水,气三相分离,中部油经过减压后进入冷低分、下部含硫含铵污水和冷低分的含硫含铵污水汇合后去D-8,由P-12/1,2送出装置处理,气相进入脱硫系统;热高分生成油经调节阀减压后进入热低压分离器D-3/1,D-3/1上部的气体进入冷-1/4(空冷)、冷-2/4(水冷)后冷却到50℃左右后进入冷低分容-3/2,冷低分进行油,水,气三相分离,下部含硫含铵污水和冷低分的含硫含铵污水汇合后去D-8、冷低分油与热低分油混合后直接进入分馏塔(塔-2),气相直接去PSA装置。
热低分(容-3/1)油直接进入分馏塔C-2,闪蒸出含硫气体和汽油组分,含硫气体送往低压瓦斯系统,塔顶轻组分作为不合格油送出本装置。塔底产品由P-6/1,2抽出,共有两条出装置流程,装置正常生产时采用热蜡油直接出料(热联合),提高下游装置进料温度,从而提高全厂热能利用率;在催化裂化装置事故状态下,投用换-4及冷-10将精制蜡油冷却到工艺卡片范围后出装置。
000011.6 主要工艺技术特点  
000011.6.1 装置采用成熟的热高压分离器、热低压分离器流程,技术成熟可靠;保持现有高压换热流程,技术成熟可靠;挪用高压空冷器冷-1/4和高压水冷器冷-2/4作为热低分闪蒸气冷凝冷却器,合理利用装置现有换热设备,在降低投资的同时降低装置能耗;拆除现冷高分(容-2/2),在此位置放置新增的热高分(容-2/1),将原温高分(容-2/1,改造后设备编号改为容-2/2)用作冷高分,新上一台热低分(容-3/1),放置在热高分西侧。新上的热高分和热低分集中布置,符合设备布置“顺流程,同类设备集中布置”的原则,充分利用装置现有设备和空地。
000011.6.2 本装置有一台反应器,反-1内设三个催化剂床层,床层间设急冷氢。设置急冷氢的目的在于灵活控制床层温升,相对提高反应入口温度,提高催化剂的利用效率,避免中下床层超温结焦。反应器为热壁反应器,为了在装置开停工阶段保护设备,因此设置了璧温热偶以监控器壁温度。
000011.6.3 装置内设置原料油自动反冲洗过滤器,并对原料油缓冲罐采用燃料气覆盖措施。
000011.6.4 原料进装置及原料油换热部分管线设用蒸汽伴热系统,管线外壁设有保温,一是减少管路热损失,二是防止事故状态下蜡油在低温管线内凝固;反应和分馏部分液面计及仪表系统也设有伴热线。
000011.6.5 新增设的热高压分离器和热低压分离器均采用立式容器。
000011.6.6 设置循环氢脱硫和瓦斯脱硫设施。
000011.6.7 新增全厂废氢脱硫系统(氢资源优化项目)。
000011.6.8 受炉-1限制,本装置采用炉后混氢流程。
000011.6.9 补充氢压缩机选用三台往复式压缩机,由同步电机驱动,每台能力为100%,一开二备。循环氢压缩机选用离心式压缩机,由背压式汽轮机驱动,未设备机。由于循环氢压缩机操作工况复杂,介质分子量变化大,压缩机转速变化范围大,根据驱动蒸汽实际情况,采用背压式汽轮机驱动,可变转速调节,适应性强,可以满足各种工况的操作需要。
000011.6.10  在热高分气相出口处设注水设施,避免铵盐在空冷低温部位的沉积。
000011.6.11 为避免热低分至冷低分低温段铵盐结晶,也设置了热低分注水措施。
000011.6.12 反应器入口温度通过调节加热炉燃料来控制,床层温度通过调节急冷氢量来控制。
000011.6.13 装置正常生产时拟采用热蜡油直接出料(热联合),提高下游装置进料温度,从而提高全厂热能利用率;在催化裂化装置事故状态下,投用换-4及冷-10将精制蜡油冷却到工艺卡片范围后出装置。
000011.6.14 为解决高压换热器的结垢问题和延缓反应器压降上升,原料预处理系统依然设置注阻垢剂设施。
000011.6.15 为减少分馏塔顶管线腐蚀,利用原破乳剂诸如设施(热高分改造后不需要注入破乳剂),将其改造为分馏塔顶注缓蚀剂设施。
000012 工艺设计数据和指标
000012.1 工艺条件
容-2/2压力


5.0-7.0MPa
反应器氢分压

     ≮4.0MPa
RV-32V空速



1.0-2.0h-1
床层平均温度

     340~400℃
氢油比



≮400:1
补充氢CO


     ≯0.0010%
补充氢CO+CO2


≯0.0030%
循环氢纯度


>80%
循环氢脱硫后H2S含量   ≯0.1%
000012.2 工艺控制指标
装置艺控制指标具体执行Q/
J0400·14-2007《蜡油加氢装置生产工艺卡片》。
000012.3 原材料及化学药剂性质和消耗
000012.3.1 原料油性质
表1 装置原料油性质(典型数据)
项目

焦化蜡油

丙烷轻脱油

南蒸馏蜡油

密度(20),kg/m3
927.1

910.0

902.7

减压馏程
HK,℃
218

330

304

2%,℃
300

435

353

10%,℃
350

497

377

20%,℃
373

/

394

30%,℃
388

518*

408

40%,℃
398

/

420

50%,℃
405

540*

425

60%,℃
417

/

448

70%,℃
428

584*

463

80%,℃
444

/

482

90%,℃
475

640*

489

98%,℃
/

/

/

350℃含量,mL
10

<1.0

2.0

500℃含量mL
92

10

90

残炭,%
0.30

3.0

0.23

凝固点,
+31

≥+50

+40

闪点,℃
144

262

213

总硫,w%
1.250

1.100

1.020

粘度(100)mm2/s
4.265

36.49

7.593

Niμg/g
0.2

1.36

0.2

Naμg/g
0.46

0.73

0.64



表2(续完)  装置原料油性质(典型数据)
项目

焦化蜡油

丙烷轻脱油

南蒸馏蜡油

Vμg/g
0.06

0.06

0.32

Caμg/g
1.01

1.58

2.07

Feμg/g
3.25

0.03

0.03

氮,μg/g
5500

2300

1400

碱性氮,μg/g
3500

1230

623.3

饱和烃,%
43.1

40.0

61.3

芳烃,%(质量分数)
40.4

43.7

31.7

胶质,%(质量分数)
16.5

17.3

7.0



表2 混合油性质表
项目

原料一

原料二

原料三

混合比例,wt% CGO/DAO/VGO
60:0:40

60:20:20

60:40:0

密度(20)g/cm3
917.2

916.6

918.2

残炭,%
0.27

0.84

1.44

凝固点,
+38

+40

+45

总硫,w%
1.16

1.17

1.19

粘度(100)mm2/s
17.18

11.44

17.18

Niμg/g
〈0.2

0.43

0.66

Naμg/g
0.53

0.55

0.57

Vμg/g
0.16

0.11

0.06

Caμg/g
1.43

1.34

1.25

Feμg/g
1.96

2.22

2.07

μg/g
3860

4040

4220

碱性氮,μg/g
2349

2476

2590

饱和烃,%
50.38

46.1

41.2

芳烃,%(体积分数)
36.92

39.3

41.7

IBP
235

221

230

10%
354

348

354

30%
394

396

406

50%
415

425

454

70%
442

476

514

90%
483

546

602

FBP
/

665

675



000012.3.2 产品性质:
表3 产品主要性质(方案一)
产品

石脑油

柴油

精制蜡油

馏程范围,℃
<165

165~350

>350

密度(20℃),g/cm3
0.741

0.880

0.889

总硫,μg/g
5

<30

203

总氮,μg/g
10

115

884

碱氮,μg/g
/

/

<500

凝点,℃
/

-2

35

闭口闪点,℃
/

70

/

馏程,℃
TBP

TBP

TBP

初馏点/10%
13/51

176/235

358/378

30%/50%
94/122

284/321

405/437

70%/90%
145/164

340/353

483/551

干点
172

360

670

芳烃潜含量,%(质量分数)
52

/

/

十六烷指数(容-4737)
/

45

/



表4 产品主要性质(方案二)
产品

石脑油

柴油

精制蜡油

馏程范围,℃
<165

165~350

>350

密度(20℃),g/cm3
0.739

0.876

0.886

总硫,μg/g
2

<30

216

总氮,μg/g
5

<100

866

碱氮,μg/g
/

/

<500

凝点,℃
/

-2

41

闭口闪点,℃
/

70

/

馏程,℃
TBP

TBP

TBP

初馏点/10%
13/51

176/231

355/379

30%/50%
94/122

276/318

410/461

70%/90%
145/164

339/353

513/597

干点
172

360

669

芳烃潜含量,%(质量分数)
50

/

/

十六烷指数(容-4737)
/

46

/


00001注: 蜡油产品硫含量控制在小于980μg/g,总氮含量小于1000μg/g,碱性氮含量小于500μg/g,饱和烃含量大于80%,副产约20%的低硫柴油。





000012.3.3 保护剂及催化剂物化指标
表5 保护剂及催化剂物化指标
催化剂牌号

RG-10

RG-10A

RG-10B

RMS-1

RN-32V

催化剂类型

保护剂

保护剂

保护剂

脱硫剂

加氢处理

化学组成

%

WO3
MoO3
NiO
CoO

/

≮2.5

≮0.5


/

≮5.5

≮1.0


/

≮13.0


≮4.0

23.0

≮2.3

2.4

物理性质

比表面,m2/g
孔体积,mL/g
压碎强度,N/mm
长度(2~10mm),%(质量分数)
>20目,%(质量分数)
当量直径,mm
工业堆比,kg/m3
外观


≮70N/粒



~16

~850

七孔球

≮120

≮0.55

≮10N/粒



~6

~500

拉西环

≮120

≮0.55

≮10 N/粒



~3

~530

拉西环

≮160

0.47

≮12

>85

≯3

~2.4/3.4

~620

蝶型

150

0.24

≮18

>85

≯3

~2.4/3.4

~970

蝶型

 

发表于 2010-1-14 18:17:54

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274223364VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP陕西省
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感谢啊,我急需啊。

 

发表于 2016-4-1 15:02:14

 

 

 

Peterpaul彼得保罗
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fansroomVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP浙江省
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学习下

 

发表于 2016-4-1 16:35:46

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nihaocarter | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
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下载学习

 

发表于 2016-4-2 10:35:05

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wx_i16H0n6vVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
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太好了 谢谢楼主,

 

发表于 2016-4-11 09:33:48

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龙游天下2014VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP天津市
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学习

 

发表于 2016-4-11 16:20:17

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王诺然VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP辽宁省
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太好了 谢谢楼主,

 

发表于 2016-4-12 05:47:00

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aiqirongVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP辽宁省
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和20万吨的比较一下

 

发表于 2016-5-6 10:49:38

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mingjunVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP内蒙古自治区
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很好的

 

发表于 2016-6-3 22:45:15

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seeaVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP新疆维吾尔自治区
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学习学习

 

发表于 2016-6-4 10:16:40

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许三多VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
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学习了,谢谢

 

发表于 2016-7-22 10:34:32

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yangyonglove4VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP上海市
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谢谢楼主

 

发表于 2016-7-22 11:41:33

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zgsdqzVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
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好贴

 

发表于 2016-7-26 18:05:28

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石化小狙VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
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谢谢分享!!

 

发表于 2016-12-6 15:15:25

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wangyong198329VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
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学习

 

发表于 2017-1-10 15:19:03

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hjh10010306VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP上海市
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下载了  谢谢!

 

发表于 2018-10-10 14:45:18

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