第一章 加氢(裂化)装置生产运行影响因素资料
加氢裂化装置说明、危险因素及防范措施
加氢裂化装置说明、危险因素及防范措施1. 加氢裂化装置的原理和功能加氢裂化装置是炼油厂和化工厂中常用的重要设备之一，主要用于加氢作用和裂化反应。
其中加氢作用是将烃类化合物以及杂质中的硫、氮等异原子化合物与氢气反应，从而降低其含量并改善质量；裂化反应则是将高沸点的原料分子裂解成低沸点分子，以扩大产物种类和提高产量。
加氢裂化装置通常由反应器、加热器、冷却器、分离器等部分构成。
2. 危险因素由于加氢裂化装置操作强度大、工作条件极端，因此安全问题是设备运行过程中必须关注的问题。
加氢裂化装置的安全问题主要有以下几个方面：(1) 高温高压加氢裂化反应的温度一般在300 ~ 500℃，压力在0.5 ~ 5.0MPa，过程中产生大量的热量和压力，如果这些热量和压力不能得到有效控制，就会造成严重安全事故。
(2) 爆炸由于裂化反应的产物在高温高压下存在相当的不稳定性，稍有不慎就可能引发爆炸危险。
(3) 毒性气体泄露加氢裂化装置原料中含有大量的有毒有害物质，如硫化氢、苯、甲醛等，一旦泄露就会对人身造成巨大的危害。
3. 防范措施为确保加氢裂化装置的安全、稳定、顺畅运行，必须采取以下防范措施：(1) 设备压力检测应对设备各部位都配备相应的安全阀、爆破片、限压器等泄压装置，以保障设备用压力在安全范围内。
(2) 加热控制通过对加热器的温度、压力、通风等参数的控制，实现设备加热过程的安全和平稳。
(3) 有毒气体监控应使用封闭式设备，设有监测采样点，定期监测有毒气体的浓度值，并及时排除。
(4) 废气处理设施中应该设有废气处理设备，将产生的有毒气体通过处理实现安全排放。
对于裂解过程中产生的高浓度硫化氢、甲硫醇等有毒气体，应采取吸收、洗涤等措施。
(5) 人员安全教育操作人员必须经过专业的培训，了解加氢裂化装置的反应原理、安全措施和应急措施，并熟练掌握各种操作技能。
4. 结语加氢裂化装置是工业生产中不可或缺的设备之一，只有采取科学的防范措施，加强安全管理，才能做到安全生产、高效生产。
石油化工技术《加氢裂化主要影响因素》
我们知道，加氢裂化反响总体是个放热反响，而放出热量的多少与反响温度是有直接关系的。因为前面我们介绍过，提高反响温度，将会使反响速度加快，而加氢裂化反响又是个放热反响，因此释放出的反响热也会增加。如果这些反响热不能够及时的移走，将会进一步导致反响器内温度的升高，如此下去，将会形成恶性循环，导致催化剂床层温度骤然升高，也即工业上所说的飞温，其后果那么会使催化剂的寿命缩短，严重时可能会引起设备或管线的爆炸事故。因此，反响温度是加氢裂化过程须严格控制的操作参数。
一、反响压力的影响
〔小组讨论：压力增加对反响有何影响？教师总结〕
具体讲授：它是一个重要的操作参数，在加氢裂化过程中，反响压力的影响是通过氢分压来表达的。系统中的氢分压取决于操作压力、氢油比、循环氢纯度以及原料的汽化率。
提高氢分压有利于加快加ห้องสมุดไป่ตู้裂化的反响速度，提高反响物的转化率。同时，保持一定的反响压力，有利于提高催化剂对原料中多环芳烃和硫、氮、氧等非烃类化合物的氢解活性，从而改善产品的质量。另外，提高氢分压还有利于抑制不饱和烃的缩合反响，从而减缓催化剂的积炭速度，延长催化剂的使用周期。
但是，提高氢油比并不总是对反响有利的，比方氢油比增大，会使得单位时间内流过催化剂床层的气体量增加，流速加快，反响物在催化剂床层里的停留时间缩短，反响时间减少，不利于加氢反响的进行。同时，氢油比过大会导致系统的压降增大，动力消耗和投资就增加。所以氢油比并不是越大越好。
加氢裂化反应原理及影响因素
加氢裂化反应原理及影响因素加氢裂化反应原理及影响因素⼀、加氢反应过程加氢裂化装置的精制反应部分，是除去原料油中的硫化物、氮化物、氧化物等⾮烃化合物，为裂化部分提供合格进料，同时使烯烃和稠环芳烃饱和，裂化反应则使⼤分⼦裂解成⼩分⼦，使得产物中氢含量提⾼、硫和氮含量进⼀步降低，轻、中质产品⽣成，从⽽获得优质的重整料、柴油或喷⽓燃料。
本⼯艺使⽤的催化剂既有加氢精制催化剂，⼜有加氢裂化催化剂，因此在该⼯艺中发⽣的化学反应⼏乎包罗了馏分油加氢过程的所有平⾏—顺序反应综合过程。
这些反应有：1)含硫、含氮、含氧化合物等⾮烃类的加氢分解反应；2)烷烃的加氢裂化反应；3)环烷烃的开环反应；4)烷烃和环烷烃的异构化反应；5)烯烃和芳烃的加氢饱和反应；6)烷基芳烃的断链反应；在上述反应之外，还存在着由分解产物进⾏⼆次反应⽣成缩合物的可能性，引起催化剂上的碳沉积量增加。
在多数情况下，缩合反应的中间产物是稠环芳烃。
⼀定温度下，采⽤较⾼的氢分压将会降低这类中间产物的浓度，从⽽减少催化剂上焦炭的⽣成。
温度的升⾼有利于⽣成中间产物，催化剂表⾯积炭增加。
原料油中的稠环分⼦浓度越⾼，焦炭的⽣成也就越多。
以上这些反应进⾏的深度和速度除与原料的化学组成有关外，还与催化剂的性能和反应条件有密切的关系。
⼆、加氢精制的原理1．加氢脱硫(HDS)反应原料油中的硫化物，在加氢精制条件下，可以转化为H2S 和相应的烃类，烃类留在产品中，⽽H2S从反应物中脱除，从⽽脱除掉硫。
主要的反应如下：硫醇加氢反应：RSH + H2 RH + H2S硫醚加氢反应：RSR`+ 2H2 RH + R`H + H2S⼆硫化物加氢反应：RSSR`+ 3H2 RH + R`H + 2H2S 杂环硫化物加氢反应：HC CHHC CH + 4H2 C4H10 + H2S S馏分油中的含硫化合物类型主要包括脂肪族类和⾮脂肪族(噻吩)类硫化物，⾮脂肪族类硫化物⼜可以按照分⼦中并含苯环的多少⽽分为噻吩类、苯并噻吩类、⼆苯并噻吩类等硫化物。
加氢裂化反应影响因素
加氢裂化反应影响因素1．反应温度反应温度是装置最重要的工艺参数，必须严格控制。
由于加氢裂化反应的活化能比较高，因此提高反应温度，可使加氢裂化速度加快。
反应产物中低沸点组成的含量增加，而环烷烃含量会下降，异构烷烃与正构烷烃的比例下降。
反应温度过高，加氢的平衡转化率会下降，反应温度过低，则裂化反应速度过慢，为了充分发挥催化剂效能和适当提高反应速度，需保持一定的反应温度，反应温度决定于催化剂性能，产品性能和原料性质。
原料中氮化物的存在会使催化剂的酸性和活性下降。
为了保持所需反应深度，也必须提高反应温度。
通常在运转初期，催化剂活性较高，反应温度可以适当低一些。
运转后期，由于催化剂表面积碳增加，催化剂活性下降，为了保持一定的裂化深度，则反应温度就要逐步提高一些。
加氢裂化是一个大量放热的反应过程。
反应温度增加则反应速度加快，但是释放出来的反应热也相应增加，因此，必须通过在各床层注入冷氢来控制催化剂床层温度，以保护催化剂。
2．反应压力反应压力是影响加氢精制和加氢裂化反应的主要因素之一。
反应压力的实际因素是氢分压。
氢分压提高，可促进加氢精制与裂化反应的进行，所得的产品含硫，含氮化合物减少，更重要的是可减少结焦，保持催化剂活化，提高催化剂的稳定性。
反应器中的氢分压等于油汽加上循环氢的总压与氢气占全部气体分子数的乘积。
本装置补充氢纯度确定为99.9%。
从经济角度出发，不采用提高补充氢纯度的办法来提高氢分压。
3．氢油比氢油体积比有两种，其一是反应器入口的氢油比，其二是总冷氢油比。
反应器入口氢油比是每小时通过反应器内氢气（循环氢气+新氢）体积与每小时通过的原料油体积之比。
（单位为Nm3 /m3）。
总冷氢油体积比是每小时通入反应器的总冷氢气体积总和与每小时通过的原料油体积之比。
在加氢反应器中只有一部分氢气起反应。
大部分氢气仍以自由状态存在。
采用高氢油比，可提高氢分压，有利于传质和加氢反应的进行，在一定范围内防止油料在催化剂表面结焦。
加氢(裂化)装置生产运行影响因素
1．反应温度的影响和控制
加氢精制、加氢裂化反应均为强放热反应，提高反应温度可以加快 反应速度。联合油公司认为：分子筛型裂化催化剂的床层温度若超过正 常温度12～13℃，裂化反应速度将增加一倍；催化剂床层温度若超过正 常温度25℃，裂化反应速度将增加四倍。
如前所述，加氢过程为强放热反应，随着反应的深人，释放出的热 量越来越大。因此在工业加氢装置上，沿反应器轴向存在催化剂床层温 升。
第一节 工艺因素的影响
一、工艺参数 （一）反应压力 1．压力（氢分压）对反应过程和装置长周期运行的影响
重质烃/非烃化合物的加氢裂化需要完成加氢脱硫（HDS）、加氢脱氮 （HDN）、芳烃饱和以及裂化形成的轻质产物的再加氢，这些都与氢气的存在 及其压力密切相关。压力的变化不仅影响过程的反应速率，而且作为具有加氢、 脱氢双重性能的金属组元，在压力不够高时，往往受到热力学平衡的影响。其 次是加氢裂化工艺由于所加工的原料性质、转化深度及对产品分布及质量的要 求有所不同，因此其反应压力范围变化相当大。目前在工业上使用的装置，其 操作压力一般在7.0～2.0MPa之间变动，以上情况清楚表明，反应压力与加氢裂 化工艺过程关系密切，它是一个十分关键的操作参数，也是与其他炼油轻质化 工艺最大的不同点。
在加氢装置中，发生过低压分离器因超压而破裂的事故。低压分离 器一般按2～3MPa设计（有些设计压力更低。由于其位于高压分离器之后， 当高压分离器液位控制系统失灵、阀组故障，压空窜压；或低压分离器 安全阀失灵，都ห้องสมุดไป่ตู้导致低压分离器超压破裂。
2 ．反应压力对安全的影响
典型事故
我国某厂25万t/a加氢裂化装置高压油泵房蒸汽云爆炸。该装置运行不到 一年，由于油泵换泵期间，泵不上量，而泵出口未装单向阀，造成高压氢 气倒泄到油泵房，引发爆炸，45人死亡，58人受伤，厂房及设备遭到严重 毁坏，炸毁厂房4000多m2，损失极其惨重，停工两个月后才恢复生产。
加氢裂化—装置、重点部位设备说明及危险因素及防范措施
加氢裂化—装置、重点部位设备说明及危险因素及防范措施一、装置简介(一)装置的发展及类型1．加氢装置的发展加氢是指石油馏分在氢气及催化剂作用下发生化学反应的加工过程，加氢过程可分为加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、加氢异构化等，下面重点介绍加氢裂化加工过程。
加氢技术最早起源于20世纪20年代德国的煤和煤焦油加氢技术，第二次世界大战以后，随着对轻质油数量及质量的要求增加和提高，重质馏分油的加氢裂化技术得到了迅速发展。
1959年美国谢夫隆公司开发出了Isocrosking加氢裂化技术，其后不久环球油品公司开发出了Lomax加氢裂化技术，联合油公司开发出了Uicraking加氢裂化技术。
加氢裂化技术在世界范围内得到了迅速发展。
早在20世纪50年代，我国就已经对加氢技术进行了研究和开发，早期主要进行页岩油的加氢技术开发，60年代以后，随着大庆、胜利油田的相继发现，石油馏分油的加氢技术得到了迅速发展，1966年我国建成了第一套4000kt／a的加氢裂化装置。
进入20世纪90年代以后，国内开发的中压加氢裂化及中压加氢改质技术也得到了应用和发展。
2．装置的主要类型加氢装置按加工目的可分为：加氢精制、加氢裂化、渣油加氢处理等类型，这里主要介绍加氢裂化装置。
加氢裂化按操作压力可分为：高压加氢裂化和中压加氢裂化，高压加氢裂化分离器的操作压力一般为16MPa左右，中压加氢裂化分离器的操作压力一般为9．OMPa左右。
加氢裂化按工艺流程可分为：一段加氢裂化流程、二段加氢裂化流程、串联加氢裂化流程。
一段加氢裂化流程是指只有一个加氢反应器，原料的加氢精制和加氢裂化在一个反应器内进行。
该流程的特点是：工艺流程简单，但对原料的适应性及产品的分布有一定限制。
二段加氢裂化流程是指有两个加氢反应器，第一个加氢反应器装加氢精制催化剂，第二个加氢反应器装加氢裂化催化剂，两段加氢形成两个独立的加氢体系，该流程的特点是：对原料的适应性强，操作灵活性较大，产品分布可调节性较大，但是，该工艺的流程复杂，投资及操作费用较高。
加氢裂化装置反应岗位操作因素分析
加氢裂化装置反应岗位操作因素分析1．反应温度反应温度是控制脱硫脱氮率的重要手段。
对于1401-R-101，提高反应温度，提高了脱硫脱氮率，为裂化反应创造条件。
对于1401-R-102，提高反应温度可使裂解反应速度加快，原料的裂化程度加深，生成油中低沸点组分含量增加，气体产率增加。
提高反应温度对产品化学组成有明显影响，正构烷烃含量增加，异构烷烃含量降低，异构烷/正构烷的比值下降。
提高反应温度也可加快加氢速度。
故脱硫、脱氮率提高，烯烃的饱和深度亦提高，产品安定性好。
反应温度提高会使催化剂表面积炭结焦速度加快，影响其寿命。
所以，温度的选择一般受催化剂活性影响。
并且力争在催化剂活性允许的条件下，采用尽可能低的反应温度。
加氢裂化反应是一个高放热反应，反应器的温升取决于各种反应发生的程度。
在加氢裂化反应过程中，冷氢用于调节反应温度，使催化剂得到最有效的利用。
催化剂床层温度是加氢裂化工艺最重要的操作参数。
其它工艺参数对反应的影响，可用调整催化剂床层温度来补偿。
当正常运行尾油100%循环时，循环油量变化时由操作人员调整1401-R-102温度而控制。
当循环油量开始增加时，操作人员应稍稍增加1401-R-102反应器的温度；当循环油量减小时，略降低点温度。
根据不同裂化催化剂对氮含量的要求，由工艺指标确定。
催化剂活性下降时，所有反应器需要较高的温度。
在与设计进料率相应的同一条件下，当进料量减少时，为了避免过量转化，在这种条件下需要降低催化剂床层温度。
反应系统温度的限制：控制精制催化剂任一床层温升不超过30℃，裂化催化剂任一床层温升不超过12℃。
反应加热炉壁温≯520℃。
反应加热炉炉膛温度控制≯850℃。
床层最高温度控制≯440℃。
2．反应压力为了维持压力恒定，在循环氢压缩机入口分液罐1401-D-108顶装设压控调节阀。
在正常情况下该调节阀的给定值不得任意变动。
在正常运转过程中，由于催化剂床层的结焦，反应器压降增大，为保持1401-D-108的压力，反应器入口压力将逐渐提高。
加氢裂化装置运行过程常见问题分析
加氢裂化装置运行过程常见问题分析及对策加氢裂化协作组秘书处二OO一年六月目录1. 工艺操作过程中常见问题分析及对策2. 设备运行过程中常见问题分析及对策3. 仪表和自动化中常见问题及对策4. 原料对装置运行的影响及对策5. 催化剂使用问题11. 工艺操作常见问题及对策1.1 对于全循环型流程的装置采用一次通过生产时，为了少排尾油，单程转化率控制多少较为合适？如果控制较高的单程转化率（如80%以上），对催化剂的性质及使用寿命会有影响吗？氢油比与空速的关系如何调配？答：从南京炼油厂的生产经验来看，考虑生产平稳率及操作控制因素，一般应控制在85%左右比较合适。
这样的产品分布、中间油品收率、氢耗均较为合理。
如果尾油无去处，90%的转化率亦是能够控制的，当然这还要看催化剂本身的性质。
一般来说单程转化率增加时，轻油及液态烃收率增加，柴油收率减少，而航煤收率不变或略有下降，所以转化率控制多少最适宜与分馏系统的脱丁烷塔及主分馏塔顶部负荷是否能满足有关。
控制较高的转化率会使反应温度升高、氢耗增加、催化剂的失活速率增大，长期这样操作必将缩短催化剂的使用寿命。
如果采取单程通过，进料在裂化反应器的空速变小，停留时间增加，这势必为二次裂化及生焦提供了有利条件。
因此，从这一方面考虑应增加氢油比，即转化率越高，氢油比应相应增高。
一般需在裂化反应器入口配入部分循环氢，保持总循环氢量与原全循环操作时相仿。
实际上，单程通过操作时，裂化反应器入口需配上大量循环氢，否则入口温度难以控制。
当加工高硫和高氮原油时尤其严重。
1.2 裂化反应器第一床层压降上升实例1：裂化反应器第一床层压降上升的主要原因及措施原因及分析：对于一次通过式流程，裂化反应器一床层的压降上升主要是催化剂生焦造成的，所以一般来说此床层的压降不会影响生产周期。
对于全循环流程，压降升高的另一原因是循环油中带入杂质引起的。
在开、2停工时，将分馏系统的杂质带入反应器，这种情况比较好解决，只要在开、停工时适当增加开路循环的时间，并在循环油线上增加过滤设施即可解决。
石油化工技术《加氢裂化主要影响因素》
反应速度
第二页，共八页。
酸中心
金属中心 载体
• 二、反响温度
加氢裂化反应： 放热反应
床 层
温度
反应速度
飞
温
反应热
温度是加氢裂化过程须严格控制的操作参数
第三页，共八页。
• 三、空速
空速 ＝ 原料油量 / (时间 ×催化剂)
反映装置的处理能力
表达形式
原料油体积流量 (20 oC，m3/h) 体积空速 (LHSV) ＝
原料油的体积流量 (m3/h)
(氢气由新氢和循环氢构成) (习惯采用60 oC的原料油体积)
氢油比
氢气含量
氢分压
有 ✓ 有利于提高反应深度 利 ✓ 抑制催化剂结焦速度，延长寿命 方 ✓ 及时移走反应热，反应温度易于控制 面 ✓ 改善液体分布，提高转化率
不 ✓ 缩短反应时间，不利于加氢反应的
利
进行
方 ✓ 增大系统压降，增加动力消耗和操
• 一、反响压力 反应压力
氢分压
操作压力 氢油比 循环氢纯度 原料汽化率
✓ 反应速度 ，转化率 ✓ 催化剂的氢解活性 ，产品质量 ✓ 催化剂的积炭速度 ，催化剂使用周期
中压缓和加氢裂化工艺，投 资较低，正在不断发展
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• 二、反响温度 反 应 温 度
反应速度
碱性氮化物
催化剂积炭
酸中心被覆盖
催化剂体积 (m3) 原料油质量流量 (t/h) 质量空速 (LHSV) ＝
催化剂质量 (t)
单位：h-1
空速
反应深度降低，轻质产品收率减少
空速
反应深度提高，但装置处理能力下降
控制加氢裂化深度，调节产品分布
第四页，共八页。
加氢裂化装置危险因素分析及防范措施
加氢裂化装置危险因素分析及防范措施加氢裂化装置是一种常见的石油炼制设备，用于将重质石油馏分转化为轻质产品。
由于其涉及高温、高压和易燃气体的处理，加氢裂化装置存在一定的危险因素。
以下是对加氢裂化装置危险因素进行分析及防范措施的详细讨论：1.高温、高压环境：加氢裂化装置的操作温度和压力很高，这可能导致爆炸、烫伤和压力容器失效等危险。
防范措施包括进行严格的设备检测和维护，确保设备的可靠性和安全性。
同时，操作人员应接受专业培训，了解设备操作程序，并采取必要的个体防护措施。
2.氢气泄漏：加氢裂化过程需要大量的氢气供应，氢气泄漏可能导致爆炸和火灾。
防范措施包括建立有效的检测系统，例如氢气泄漏传感器和气体监测装置。
同时，设立紧急切断阀以及紧急撤离和逃生计划，以应对可能的危险情况。
3.操作错误：不正确的操作可能导致设备失控、爆炸和火灾。
防范措施包括操作人员的严格培训和技能认证，强调正确操作程序和注意事项，以及建立安全监控和控制系统，控制操作参数，并及时警报和采取应对措施。
4.化学品泄漏：在加氢裂化过程中使用的化学品可能泄漏，对人员和环境造成危害。
防范措施包括使用正确的储存和搬运设备，建立紧急泄漏应急预案，设立泄漏控制设备如泄漏检测器和紧急疏散装置，以及进行必要的防护措施如化学品接触个体防护装备。
5.火灾和爆炸风险：加氢裂化装置中操作的高温、高压环境以及易燃气体的存在，使得火灾和爆炸风险变得更高。
防范措施包括使用防火和防爆设备、建立火灾报警和满足灭火系统，完善紧急疏散和撤离计划。
6.设备失效：设备故障可能导致操作失控和危险情况的发生。
防范措施包括进行定期设备检测和维护，实施预防性维护计划，及时更换老化设备，以及建立备用设备和应急备件库存。
7.环境污染：加氢裂化装置的操作会产生废气和废水，其中可能含有有毒物质。
防范措施包括建立废气和废水处理系统，确保其符合环境法规标准。
此外，通过合理的能源利用和废弃物管理措施，减少对环境的不良影响。
第一章 加氢(裂化)装置生产运行影响因素
一份交给社会，事事带头作榜样;另一 份留给 自己， 回首往 事，觉 得生命 无悔;这 第三份 吗，要 交给党 ，看看 我们是 否不忘 初心， 牢记使 命
一份交给社会，事事带头作榜样;另一 份留给 自己， 回首往 事，觉 得生命 无悔;这 第三份 吗，要 交给党 ，看看 我们是 否不忘 初心， 牢记使 命
1．反应温度的影响和控制
催化剂床层内除了沿反应器轴向存在温度梯度以外，床层的某一横 截面上不同位置的温度也有可能不同。将同一截面上最高点温度与最低 点温度之差称为催化剂床层径向温差，也称为径向温升。
在加氢装置中，发生过低压分离器因超压而破裂的事故。低压分离 器一般按2～3MPa设计（有些设计压力更低。由于其位于高压分离器之后， 当高压分离器液位控制系统失灵、阀组故障，压空窜压；或低压分离器 安全阀失灵，都会导致低压分离器超压破裂。
一份交给社会，事事带头作榜样;另一 份留给 自己， 回首往 事，觉 得生命 无悔;这 第三份 吗，要 交给党 ，看看 我们是 否不忘 初心， 牢记使 命
催化剂床层总温升决定于原料油的性质、原料油和循环氢量、加氢 深度等。原料油中含有加氢反应放热量大的组分如硫化物、氮化物和烯 烃等越多，反应温升越大；原料油流率增加，总的放热量增加，催化剂 床层总温升增加；循环氢量下降，或者氢油比下降，由气体带走的热量 减少，催化剂床层总温升增加；表征加氢深度的脱硫率、脱氮率、芳烃 饱和率、加氢裂化转化率等也在一定程度上影响催化剂床层总温升。由 于不同的原料油性质和不同的反应深度有不同的化学氢耗量，因此化学 氢耗量与催化剂床层总温升有较好的相关性。
加氢裂化操作因素变化的分析
操作参数对反应过程的影响主要讨论反应温度、压力、氢油比及空速等操作参数对加氢裂化转化深度、产品分布以及产品质量的影响。
讨论的前提：反应器物流近似于活塞流且径向温差很小(不存在沟流、返混)。
一.反应温度1.CAT、CAT1、CAT2、BAT11、BAT12、BAT13、BAT21、BAT22、BAT23、BAT24介绍CAT（Catalyzer Average Temperature）为一个反应器中催化剂的平均温度，其值等于该反应器中每一床层温度和该床层的催化剂在反应器总催化剂中所占体积百分数乘积之和（加权平均温度）。
BAT(Bed Average Temperature)为床层的平均温度，其值等于某一床层入口温度和出口温度的算术平均值。
温度分布是指每个反应器所有床层从上到下每个床层出入口温度所形成的曲线图。
一般要求在同一反应器中每个床层进出口温度是相同的，这样所形成的温度分布为“平坦的”。
相对于平坦的温度分布曲线，有上升的温度曲线和下降的温度曲线，两相比较，有相同的转化率下，平坦的温度分布曲线使催化剂有较均匀的工作条件使催化剂寿命延长。
反应温度对反应过程的影响机理简述。
反应器中的反应主要分加氢精制反应和加氢裂化反应。
精制反应器中以加氢精制反应为主，伴有加氢裂化反应，裂化反应器中以加氢裂化反应为主，伴有加氢精制反应。
前面花主任在讲《加氢裂化过程的化学反应》时对加氢裂化过程中涉及到的各类化学反应讲得比较详细。
从反应动力学和反应热力学两个角度综合分析，得出的结论是提高反应温度有利于精制反应和裂化反应的进行。
2.反应温度对转化率的影响转化率：加氢裂化是重质烃/非烃复杂混合物轻质化的过程，过程的裂化转化率理论上指的是通过反应生成进料中原来未含有的轻馏分产率。
但有两种情况需要说明：1)由于进料往往为很宽的馏分油，进料本身就含有一部分轻质产品组分，它并非由裂化产生；2)进料中最重的部分通过轻微裂化变成较小的分子，但其沸点范围仍在原料范围之中而未进入轻质产品，还是比我们需要的产品重。
加氢裂化开工时的危险因素及其防范措施
加氢裂化开工时的危险因素及其防范措施(1)加氢反应系统干燥、烘炉加氢装置反应系统干燥、烘炉的目的是除去反应系统内的水分，脱除加热炉耐火材料中的自然水和结晶水，烧结耐火材料，增加耐火材料的强度和使用寿命。
加热炉煤炉时，装置需引进燃料气，在引燃料气前应认真做好瓦斯的气密及隔离工作，一般要求燃料气中氧含量要小于1．0％。
防止瓦斯泄漏及窜至其他系统。
加热炉点火要彻底用蒸汽吹扫炉膛，其中不能残余易燃气体。
加热炉烘炉时应严格按烘炉曲线升温、降温，避免升温过快，耐火材料中的水分迅速蒸发而导致炉墙倒塌。
(2)加氢反应器催化剂装填催化剂装填应严格按催化剂装填方案进行，催化剂装填的好坏对加氢装置的运行情况及运行周期有重要影响。
催化剂装填前应认真检查反应器及其内构件，检查催化剂的粉尘情况，决定催化剂是否需要过筛。
催化剂装填最好选择在干燥晴朗的天气进行，保证催化剂装填均匀，否则在开工时反应器内会出现偏流或“热点”，影响装置正常运行。
催化剂装填时工作人员须要进入反应器工作，因此，要特别注意工作人员劳动保护及安全问题，需要穿劳动保护服装，带能供氧气或空气的呼吸面罩，进反应器工作人员不能带其他杂物，以防止异物落人反应器内(一般催化剂装填由专业公司专业人员进行)。
(3)加氢反应系统置换加氢反应系统置换分为两个阶段，即空气环境置换为氮气环境、氮气环境置换为氢气环境。
在空气环境置换为氮气环境时需要注意，置换完成后系统氧含量应(4)加氢反应系统气密加氢反应系统气密是加氢装置开工阶段一项非常重要的工作，气密工作的主要目的是查找漏点，消除装置隐患，保证装置安全运行。
加氢反应系统的气密工作分为不同压力等级进行，低压气密阶段所用的介质为氮气，氮气气密合格后用氢气作低压气密。
由于加氢反应器材质具有冷脆性，一般要求系统压力大于2．0MPa时，反应器器壁温度不小于100℃，所以，氢气2．0MPa气密通过以后，首先开启循环氢压缩机，反应加热炉点火，系统升温，当反应器器壁温度大于100℃后，系统升压，作高压阶段气密。
加氢裂化反应影响因素
加氢裂化反应影响因素1．反应温度反应温度是装置最重要的工艺参数，必须严格控制。
由于加氢裂化反应的活化能比较高，因此提高反应温度，可使加氢裂化速度加快。
反应产物中低沸点组成的含量增加，而环烷烃含量会下降，异构烷烃与正构烷烃的比例下降。
反应温度过高，加氢的平衡转化率会下降，反应温度过低，则裂化反应速度过慢，为了充分发挥催化剂效能和适当提高反应速度，需保持一定的反应温度，反应温度决定于催化剂性能，产品性能和原料性质。
原料中氮化物的存在会使催化剂的酸性和活性下降。
为了保持所需反应深度，也必须提高反应温度。
通常在运转初期，催化剂活性较高，反应温度可以适当低一些。
运转后期，由于催化剂表面积碳增加，催化剂活性下降，为了保持一定的裂化深度，则反应温度就要逐步提高一些。
加氢裂化是一个大量放热的反应过程。
反应温度增加则反应速度加快，但是释放出来的反应热也相应增加，因此，必须通过在各床层注入冷氢来控制催化剂床层温度，以保护催化剂。
2．反应压力反应压力是影响加氢精制和加氢裂化反应的主要因素之一。
反应压力的实际因素是氢分压。
氢分压提高，可促进加氢精制与裂化反应的进行，所得的产品含硫，含氮化合物减少，更重要的是可减少结焦，保持催化剂活化，提高催化剂的稳定性。
反应器中的氢分压等于油汽加上循环氢的总压与氢气占全部气体分子数的乘积。
本装置补充氢纯度确定为99.9%。
从经济角度出发，不采用提高补充氢纯度的办法来提高氢分压。
3．氢油比氢油体积比有两种，其一是反应器入口的氢油比，其二是总冷氢油比。
反应器入口氢油比是每小时通过反应器内氢气（循环氢气+新氢）体积与每小时通过的原料油体积之比。
（单位为Nm3 /m3）。
总冷氢油体积比是每小时通入反应器的总冷氢气体积总和与每小时通过的原料油体积之比。
在加氢反应器中只有一部分氢气起反应。
大部分氢气仍以自由状态存在。
采用高氢油比，可提高氢分压，有利于传质和加氢反应的进行，在一定范围内防止油料在催化剂表面结焦。
加氢裂化反应影响因素
加氢裂化反应影响因素加氢裂化反应是一种重要的石油化工过程，它涉及在氢气存在下，将重质烃类转化为轻质烃类，同时生成氢气和少量烃类。
这一过程受到多种因素的影响，包括原料的特性、反应条件、催化剂种类和性质等。
以下是对这些影响因素的详细分析：1.原料特性：加氢裂化的原料主要是重质烃类，如减压渣油、催化裂化油浆等。
原料的特性如沸点、密度、硫含量、氮含量、残碳值等都会影响加氢裂化的反应效果。
一般来说，原料的沸点越高、密度越大、硫含量和氮含量越高，残碳值越大，加氢裂化的难度就越大。
2.反应条件：反应条件主要包括反应温度、反应压力、氢气分压、空速等。
反应温度越高，反应速度越快，但同时也会增加热裂解反应的比例，导致烯烃和二烯烃的生成增加。
反应压力和氢气分压对加氢裂化的选择性有很大影响，提高压力和氢气分压可以提高加氢裂化的选择性，减少热裂解反应。
空速反映了催化剂的活性，提高空速可以增加单位时间内通过催化剂的物料量，提高生产效率。
3.催化剂种类和性质：加氢裂化反应使用的催化剂主要有贵金属催化剂、金属氧化物催化剂等。
不同种类的催化剂具有不同的活性和选择性，适用于不同的原料和反应条件。
催化剂的活性越高，加氢裂化的选择性就越好。
此外，催化剂的比表面积、孔径、酸性等性质也会影响加氢裂化的反应效果。
4.氢气质量：氢气是加氢裂化反应的重要组分，其纯度和压力都会影响加氢裂化的效果。
纯度不足或含有杂质（如CO、CO2、S等）的氢气可能导致催化剂中毒或反应效果不佳。
5.设备结构：反应器的结构也会影响加氢裂化的效果。
一般来说，具有良好混合和分散作用的反应器能够提高原料与催化剂的接触效率，从而提高反应效果。
6.操作因素：操作因素包括原料的预处理、进料方式、反应温度控制等。
预处理可以改善原料的性质，提高加氢裂化的效果。
进料方式对原料与催化剂的接触效率和反应速度都有影响。
反应温度控制不当可能导致局部过热或反应不均匀，从而影响产品分布和产品质量。
加氢裂化正常生产时的危险因素及其防范措施
加氢裂化正常生产时的危险因素及其防范措施1．遵守“先降温后降量”的原则。
加氢装置正常操作调整时必须遵守“先降温后降量”、“先提量后提温”的原则，防止“飞温”事故的发生。
2．反应温度的控制加氢装置的反应温度是最重要的控制参数，必须严格按工艺技术指标控制加氢反应温度及各床层温升。
3．高压分离器液位控制高压分离器液位是加氢装置非常重要的工艺控制参数，如液位过高易循环氢带液，损坏循环氢压缩机；如液位过低易出现高压窜低压事故，造成低压部分设备毁坏，油品和可燃气体泄漏，以至更为严重的后果。
因此应严格控制高压分离器液位，经常校验液位仪表的准确性。
4．反应系统压力控制加氢装置反应系统压力是重要的工艺控制参数，反应压力影响氢分压，对加氢反应有直接的影响，影响加氢装置反应系统压力的因素很多，应选择经济、合理、方便的控制方案对反应系统的压力进行控制。
5．循环氢纯度的控制循环氢纯度影响氢分压，对加氢反应有直接的影响，是加氢装置重要的工艺控制参数，影响循环氢纯度的因素很多，催化剂的性质、原料油的性质、反应温度、压力、新氢纯度、尾氢排放量等因素都影响循环氢纯度，其中可操作条件为尾氢排放量。
加大尾氢排放，循环氢纯度增加；减小尾氢排放循环氢纯度降低。
循环氢纯度高，氢分压就会较高，有利于加氢反应进行，但是，高循环氢纯度是以大量排放尾氢、增加物耗为代价的；循环氢纯度低，氢分压就会较低，不利于加氢反应进行，而且，循环氢纯度低时，循环氢平均分子量大，在循环氢压缩机转速不变的情况下，系统压差就会增加，循环氢压缩机的动力消耗也会增加。
因此，循环氢纯度要控制适当。
6。
力口热炉的控制加热炉是加氢装置的重要设备，加热炉的使用应引起重视。
加热炉各路流量应保持均匀，并且不低于规定的值，防止炉管结焦；保持加热炉各火嘴燃烧均匀，尽量使炉堂内各点温度均匀；控制加热炉各点温度不超温；保持加热炉燃烧状态良好。
7．闭灯检查加氢装置系统压力高，而且介质为氢气，容易发生泄漏，高压氢气发生泄漏时容易着火，氢气火焰一般为淡蓝色，白天不易发现，在夜间闭上灯后，很容易发现这种氢气漏点。
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反应氢分压也是影响产品质量的最重要因素，无论使用哪种工艺过程，重质
原料在轻质化过程中都要进行脱硫、脱氮、烯烃和芳烃饱和等加氢反应，从而大
氢耗量与催化剂床层总温升有较好的相关性。
1．反应温度的影响和控制
催化剂床层内除了沿反应器轴向存在温度梯度以外，床层的某一横 截面上不同位置的温度也有可能不同。将同一截面上最高点温度与最低 点温度之差称为催化剂床层径向温差，也称为径向温升。
2 ．反应温度对生产和安全的影响
反应温升的影响
当反应温升过高而不加以控制时，可能导致如下后果:
1．反应温度的影响和控制
催化剂床层平均反应温度的调节有两种方式，一种是通过调节每个 床层入口冷氮的注入量，使得每个催化剂床层入口温度相同，以有利于 延长催化剂的寿命；另一种方式是通过冷氢注入量的调整，使得每个床
层的出口温度相同。为了控制整个反应器温升在比较经济合理的范围内
操作，一般控制加氢裂化催化剂每段床层的温升不大于10～20℃（分子 筛催化剂取低值）。 催化剂床层总温升决定于原料油的性质、原料油和循环氢量、加氢 深度等。原料油中含有加氢反应放热量大的组分如硫化物、氮化物和烯 烃等越多，反应温升越大；原料油流率增加，总的放热量增加，催化剂 床层总温升增加；循环氢量下降，或者氢油比下降，由气体带走的热量 减少，催化剂床层总温升增加；表征加氢深度的脱硫率、脱氮率、芳烃 饱和率、加氢裂化转化率等也在一定程度上影响催化剂床层总温升。由 于不同的原料油性质和不同的反应深度有不同的化学氢耗量，因此化学
一旦发生此类事故，后果是非常严重的，可能造成严重的经济损 失和人员伤亡。国内外多套装置都曾发生过泄漏事故。因此加热炉出
入口、高压换热器、反应器出入口等部位的法兰处、高压临氢部位均
是防止氢气泄漏的重点部位。
2．反应压力对安全的影响
高压窜低压的危害
由于加氢裂化反应系统为高压，压力最高可达18.0 MPa，而在高压
烧结，甚至威胁造价昂贵的反应器。
2 ．反应温度对生产和安全的影响
径向温升的影响
在催化剂床层入口分配器设计不好、催化剂部分床层塌陷、床层支撑结
构损坏等情况下，将直接引发催化剂床层径向温差。反应器入口分配盘上不 均匀积垢、床层顶部“结盖”、催化剂经过长时间运转、装置紧急停工后重
新投运、有大的工艺条件变动（如进油量、循环气量大幅度变化）等情况下，
甚至可能引起催化剂床层“飞温”，引发事故。
“飞温”威胁装置安全。正常情况下，加氢裂化反应器床层温度是相
对稳定的，如果由于某种原因导致反应物流从催化剂床层携带出的热
量少于加氢裂化的反应热时，平衡就会被打破，温度平缓的上升通常 称为温度“偏移”。如果不采取正确的处理措施，反应热不能及时从
反应器取走，就会出现整个反应器温度升高→急剧放热→温度飞升，
1．床层压力降的影响因素
滴流床反应器的床层压力降主要由以下几种作用力的作用引起：
床层中流体的加速、减速以及局部区域的气液湍动引起的惯性力的作 气-液、液-固及气-固界面的流体流动的粘滞力的作用； 界面力（毛细管力）的作用，对发泡液体尤为显著； 流体受静压力的作用。
催化剂床层也可能出现径向温差。径向温差的大小反映了反应物流在催化剂 床层里分布均匀性的好坏。 一旦催化剂床层出现较大的径向温差，其对催化剂的影响几乎与轴向温 升相同，而对产品质量、选择性方面所造成的影响则远大于轴向温升。可接 受的催化剂床层径向温差取决于反应器直径的大小和反应类型。反应器直径 越大，容许的径向温差也越大；加氢裂化工艺容许的径向温差比加氢处理工
次是加氢裂化工艺由于所加工的原料性质、转化深度及对产品分布及质量的要
求有所不同，因此其反应压力范围变化相当大。目前在工业上使用的装置，其 操作压力一般在7.0～2.0MPa之间变动，以上情况清楚表明，反应压力与加氢裂 化工艺过程关系密切，它是一个十分关键的操作参数，也是与其他炼油轻质化 工艺最大的不同点。
大改变产品质量。
1．压力（氢分压）对反应过程和装置长周期运行的影响
氢分压对加氢裂化的影响
影响加氢裂化反应结果的反应物流中的氢分压，它与物料组成和性质、反应 条件、过程氢耗和总压以及氢油比等因素有关。 对于VGO原料而言，在其他反应参数相对不变的条件下，氢分压对转化深度 产生正的影响。 重质馏分油的加氢裂化，当转化率相同时，其产品的分布基本与压力无关。 反应氢分压是影响产品质量的重要参数，特别是产品中的芳烃含量与反应氢 分压有很大的关系。 反应氢分压对催化剂失活速度也有很大的影响，过低的压力将导致催化剂快
1．反应温度的影响和控制
加氢精制、加氢裂化反应均为强放热反应，提高反应温度可以加快
反应速度。联合油公司认为：分子筛型裂化催化剂的床层温度若超过正
常温度12～13℃，裂化反应速度将增加一倍；催化剂床层温度若超过正 常温度25℃，裂化反应速度将增加四倍。
如前所述，加氢过程为强放热反应，随着反应的深人，释放出的热
引起反应器床层温度的骤升，产生称为“飞温”的失控局面。
2 ．反应温度对生产和安全的影响
由于目前裂化催化剂中分子筛含量上升，其活性高反应速度加快，一旦
失去有效控制，就会从温度“偏移”发展成“飞温”。飞温速度相当快，在 几分钟内，反应器床层温度可能会升到800℃以上。此外，由于测量催化剂温 度的位置受限制，有时现象可能不明显，如果处理再不正确、及时，温度
艺的小。通常在加氢裂化工艺中，当催化剂床层径向温差超过11℃时已经认
为物流分配不好了，当超过17℃时就应该考虑停工处理。
（三）反应器床层压降
加氢裂化反应器的床层压力降，不仅是重要的设计参数，而且有时 会成为装置长周期运转的制约因素。如加氢裂化装置有时不是因为催化 剂的失活，而是反应器压力降超过设计允许值而被迫停工。床层压力降
安全阀失灵，都会导致低压分离器超压破裂。
2 ．反应压力对安全的影响
典型事故
我国某厂25万t/a加氢裂化装置高压油泵房蒸汽云爆炸。该装置运行不到
一年，由于油泵换泵期间，泵不上量，而泵出口未装单向阀，造成高压氢 气倒泄到油泵房，引发爆炸，45人死亡，58人受伤，厂房及设备遭到严重
毁坏，炸毁厂房4000多m2，损失极其惨重，停工两个月后才恢复生产。
第一节 工艺因素的影响
一、工艺参数 （一）反应压力 1．压力（氢分压）对反应过程和装置长周期运行的影响
重质烃/非烃化合物的加氢裂化需要完成加氢脱硫（HDS）、加氢脱氮
（HDN）、芳烃饱和以及裂化形成的轻质产物的再加氢，这些都与氢气的存在
及其压力密切相关。压力的变化不仅影响过程的反应速率，而且作为具有加氢、 脱氢双重性能的金属组元，在压力不够高时，往往受到热力学平衡的影响。其
随着运转时间的推移，催化剂逐渐失活，当提高反应温度加以弥补时，将
使得靠近反应器下部的一部分高温区的催化剂过早地到达设计的最高操作 温度，而被迫停工。而此时处于反应器上部低温区的催化剂尽管仍有较高
的活性，但却没有得到利用，因而劣化装置经济效益。
对产品质量和选择择性不利。在加氢处理反应中，加氢脱氮和芳烃加氢饱
第一章 加氢（裂化）装置生产运行影响因素
加氢裂化工艺是石油化工工业中最重要的催化加工工 艺之一，集炼油技术、高压技术和催化技术为一体，是重 质馏分油深度加工的主要工艺之一，同时又是一个事故多 发的工艺过程。 加氢裂化工艺是使石油烃原料在催化剂、压力、临氢 和一定温度条件下发生裂化转化、去除重金属、硫、氮、 氧化合物，生产洁净石油产品的工艺过程。该工艺过程复 杂、大型转动设备多；与其他炼油装置相比，更其有高温、 高压、临氢、物料危险性高的特殊性；这些因素决定加氢 裂化属于危险性大、风险高的工艺过程。
1．压力（氢分压）对反应过程和装置长周期运行的影响
催化剂的活性稳定性是决定工业装置运转周期的重要因素，它直接关系到
过程的技术经济指标。加氢裂化在较高反应温度的作用下，在完成所希望的裂解 和加氢反应的同时，由于原料中含有一定数量的稠环芳烃、、沥青质、非烃化合
物等，要产生一定程度的叠合及缩合反应，这些缩合反应所生成的高聚物是生成
布产生决定性的影响。
脱氮பைடு நூலகம்
脱氧
2449.3～2993.6
2449.3～2993.6 1507.2～3014.4
加氢裂化反应主要由酸性功能
催化剂作用下产生的裂化反应和加
氢活性催化剂作用下产生的加氢反 应组成，典型的反应热见表1。
芳烃饱和
烯烃饱和
加氢裂化
5024.2～5610.3
1884.1～2428.3
“偏移” 最终极易发展成“飞温”。反应器飞温是加氢裂化装置易发生、扩
大快、后果严重、影响因素多的事故，也是加氢裂化装置重点防范的事故之 一，国内外多套装置已因飞温发生多起事故，造成严重损失。
飞温的后果使催化剂活性受到损坏，寿命缩短，损坏反应器内部构件，
对反应系统的设备造成危害，导致高压法兰泄漏等，重则导致反应器器壁损 坏，甚至有破裂爆炸的危险。如：加拿大石油炼制公司的反应器“飞温”， 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。国内 加氢裂化装置基本上都遇到过“飞温”，一般在500℃～600℃被控制，也有 超温到800℃以上的情况，如前所述。一旦温度达到860℃，由于催化剂金属 组分晶格会发生不可逆的转变，“飞温”无法控制，必然会导致催化剂严重
和低压相连部位，会因仪表失灵、操作不当、处理其他事故时发生高压 窜低压的事故，此类事故如处理不当，可能产生低压容器爆炸的恶性后 果。
在加氢装置中，发生过低压分离器因超压而破裂的事故。低压分离