加氢精制装置工艺原理与操作
100万吨柴油加氢操作规程(最终)
中国石化股份有限公司荆门分公司企业标准100万吨/年柴油加氢装置工艺技术操作规程Q/JSH J0401·XX—20051 范围本规程主要规定了荆门分公司100万吨/年柴油加氢精制装置的工艺原理、流程、开停工操作法、岗位操作法及事故处理方案等内容。
本规程适用于荆门分公司100万吨/年柴油加氢精制装置的生产操作。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
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所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
Q/JSH G1101·01—2003 工艺技术操作规程管理标准3 工艺概述3.1 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。
3.1.1主要化学反应3.1.1.1 加氢脱硫硫是普遍存在于各种石油中的一种重要杂元素，原油中硫含量因产地而异，典型的含硫化合物如硫醇类RSH、二硫化物RSR’、硫醚类RSR’与杂环含硫化合物噻吩等。
加氢脱硫反应如下：3.1.1.2 加氢脱氮氮是天然石油中的一种重要元素，其中石油中的氮多以杂环芳香化合物的形式存在，也有少量如苯胺类非杂环化合物；及吡啶、吡咯、喹啉及其衍生物等双环、多环、杂环氮化物。
氮化物可分为碱性化合物和非碱性化合物，其中五员氮杂环的化合物为非碱性化合物，其余为碱性化合物。
在加氢过程中非碱性化合物通常转变为碱性化合物。
几种含氮化合物的氢解反应如下：3.1.3 加氢脱氧石油中的含氧化合物含量远低于硫、氮化合物，通常石油馏分中的有机氧化物以羧酸（如环烷酸）和酚类为主，醚类、羧酸、苯酚类、呋喃类。
3.1.4 加氢脱金属反应石油中一般含有金属组分，其含量因原油的产地不同而各异，其存在形式以金属络合物存在，它们的存在对炼制过程原料油的性质影响很大，金属组分以任何形式在催化剂上沉积都可以造成孔堵塞或催化活性位的破坏而导致催化剂失活，此外，在热加工中金属组分会促进焦炭的形成。
柴油加氢改质装置
柴油加氢改质装置柴油加氢改质装置一工艺原理1 加氢精制加氢精制主要反应为加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、烯烃与芳烃的饱和加氢，以及加氢脱金属。
其典型反应如下（1）脱硫反应：在加氢精制条件下石油馏分中的含硫化合物进行氢解，转化成相应的烃和H2S，从而硫杂原子被脱掉。
化学反应方程式：二硫化物：RSSR+ 3H2 →RH + RH + 2H2S二硫化物加氢反应转化为烃和H2S，要经过生成硫醇的中间阶段，即首先S-S 键上断开，生成硫醇，再进一步加氢生成烃和硫化氢，中间生成的硫醇也能转化成硫醚。
噻吩与四氢噻吩的加氢反应：’’噻吩加氢产物中观察到有中间产物丁二烯生成，并且很快加氢成丁烯，继续加氢成丁烷苯并噻吩在50－70大气压和425℃加氢生成乙基苯和硫化氢：对多种有机含硫化物的加氢脱硫反应进行研究表明：硫醇、硫醚、二硫化物的加氢脱硫反应多在比较缓和的条件下容易进行。
这些化合物首先在C-S键，S-S 键发生断裂，生成的分子碎片再与氢化合。
环状含硫化物加氢脱硫较困难，需要苛刻的条件。
环状含硫化物在加氢脱硫时，首先环中双键发生加氢饱和，然后再发生断环再脱去硫原子。
各种有机含硫化物在加氢脱硫反应中的反应活性，因分子结构和分子大小不同而异，按以下顺序递减：RSH＞RSSR＞RSR＞噻吩噻吩类化合物的反应活性，在工业加氢脱硫条件下，因分子大小不同而按以下顺序递减：噻吩>苯并噻吩>二苯并噻吩>甲基取代的苯并噻吩（2）脱氮反应石油馏分中的含氮化合物可分为三类： a 脂肪胺及芳香胺类b 吡啶、喹啉类型的碱性杂环化合物c 吡咯、咔唑型的非碱性氮化物在各族氮化物当中，脂肪胺类的反应能力最强，芳香胺（烷基苯胺）等较难反应。
无论脂肪族胺或芳香族胺都能以环状氮化物分解的中间产物形态出现。
碱性或非碱性氮化物都是比较不活泼的，特别是多环氮化物更是如此。
这些杂环化合物存在于各种中间馏分，特别是重馏分，以及煤及油母页岩的干馏或抽提产物中。
加氢精制-第2章原理
第2章加氢精制的工艺原理2.1 加氢精制工艺原理加氢精制是在一定的温度、压力、氢油比和空速条件下，原料油、氢气通过反应器催化剂床层，在加氢精制催化剂的作用下，把油品中所含的硫、氮、氧等非烃类化合物转化成为相应的烃类与易于除去的硫化氢、氨和水。
加氢精制的优点是：原料油的围宽，产品灵活性大，液体产品收率高，产品质量好。
无论是加工高硫原油的炼油厂，还是加工低硫原油的炼油厂，都广泛采用这种方法改善油品的质量。
通过加氢精制可以改善油品的颜色、安定性等特性，生产出高质量的油品。
轻柴油加氢精制，主要是脱硫和脱氮，从而改善油品的气味、颜色和安定性。
也有一些直馏煤油和轻柴油进行深度加氢，使芳烃变成环烷烃，提高柴油的十六烷值，改善燃烧性能。
二次加工轻柴油除了经加氢精制脱除硫、氮、氧化物外，由于柴油中还含有一定量的烯烃和胶质，它们很不安定，容易变色，生成沉渣，经过加氢精制可以改善其安定性。
直馏煤油馏分加氢精制生产喷气燃料主要是脱硫醇，从而改善油品的色度、酸值，提高喷气燃料的烟点。
某些品种的原油得到的催化裂化原料会含有较多的重芳烃和重金属，它们易使催化剂中毒，碱性氮化物能抑制催化剂活性，并使结焦速度加快，经加氢精制处理后可提高装置的处理能力，改善产品质量。
加氢技术的关键是催化剂。
2.2 加氢精制的化学反应加氢精制的主要反应有加氢脱硫、脱氮、脱氧、脱金属以与不饱和烃的加氢饱和反应。
2.2.1 脱硫反应所有的原油都含有一定量的硫，但不同原油的含硫量相差很大，从万分之几到百分之几。
从目前世界石油产量来看，含硫和高硫原油约占75%。
石油中的硫分布是不均匀的，它的含量随着馏分沸程的升高而呈增多的趋势。
其中汽油馏分的硫含量最低，而减压渣油的硫含量则最高，对我国原油来说，约有50%的硫集中在减压渣油中。
由于部分含硫化合物对热不稳定，在蒸馏过程中易于分解，因此测得的各馏分的硫含量并不能完全表示原油中硫分布的原始状况，其中间馏分的硫含量有可能偏高，而重馏分的含硫量有可能偏低。
加氢工艺原理与操作
加氢工艺原理与操作加氢工艺是一种利用氢气与物质发生反应，将其加氢处理的工艺。
加氢工艺主要应用于炼油、化工、制药等领域，可以改善产品性能，提高产品质量，降低环境污染。
加氢工艺的原理是利用氢气分子的活性和易于与其他物质发生反应的特性，将氢气从气态导入液态或固态物质中，与其发生反应，改变其物理性质或化学性质。
加氢工艺的操作主要包括氢气的供应，反应体系的控制和废气的处理。
氢气的供应是加氢工艺的基础。
一般情况下，氢气通过管道或气瓶输送到加氢设备中。
在输送过程中，需要进行氢气的压力和流量的调节，确保氢气供应的稳定性和适应性。
反应体系的控制是加氢工艺的关键。
反应体系的温度、压力、反应物浓度等参数对加氢反应的影响很大。
在加氢反应过程中，需要根据具体反应物的性质和反应条件的要求，进行温度、压力和反应物浓度的调控，以达到预期的加氢效果。
废气的处理是加氢工艺的一个重要环节。
加氢反应过程中，产生的废气中可能含有一定量的氢气和其他有害气体。
为了防止废气对环境的污染，需要进行废气的收集和处理。
一般情况下，废气通过抽气系统排放到废气处理设备中，经过吸附、洗涤等方法，将其中的有害物质去除或转化为无害物质，然后将净化后的气体排放到大气中。
加氢工艺具有广泛的应用前景。
在炼油领域，加氢工艺可以将高硫原油转化为低硫产品，降低汽油、柴油等燃油中硫含量，减少与空气中氧气反应生成二氧化硫的可能，从而降低大气污染物排放。
在化工领域，加氢工艺可以用于合成氨、加氢精制化学品等重要的工业化学过程。
在制药领域，加氢工艺可以用于合成药物，改善药物的药效和质量。
总结起来，加氢工艺是一种利用氢气与物质发生反应的工艺。
其原理是利用氢气分子的活性，改变物质的物理性质或化学性质。
加氢工艺的操作包括氢气的供应、反应体系的控制和废气的处理。
加氢工艺具有广泛应用前景，在炼油、化工、制药等领域有重要的应用价值。
航煤加氢资料
能耗指标及计算表/ d/ d# |) V: L) V6 T4 H, |
序 0 T; \" S+ X- F% d4 N5 x b$ O
号
项目
年消耗量
能耗指标
能耗+ {) g; A+ e0 h7 ?) `: V7 r1 ?
单位
数量
单位
系数
MJ/a
1
循环水
万吨
45.70
ห้องสมุดไป่ตู้
千焦/吨
6.38
191.47
3
电
万度
233.5
千焦/度
11.84
2765.77! |" }4 `( E {3 y4
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4
燃料气
万吨
78.96
千焦/吨
39.464
3115.84
5
氮气
万标米 3
2.6
千焦/标米 3
6.28
16.35
6
净化风
万标米 3
75.60
千焦/标米 3
1.59
120.2 d* a) \,
[, U) s5 R
7
蒸汽（1.0MPa）
（5）
燃料气系统 6 b6 k. B' }* X {% I( A: a8 f
燃料气自装置外系统来部分至加热炉作燃料气，另一部分至（1001－D－101）作保护气。
（6）
氮气系统 1 Y% l+ C) g) w
低压氮气(0.85MPa)由系统进入装置各用氮点。
高压氮气(2.5MPa)进入装置各用氮点。1 M2 ~6 G0 [5 @2 m0 @
万吨
0.17
千焦/吨
3182
加氢精制—加氢精制工艺原理(煤制油技术课件)
02
加氢精制主要内容
不饱和烃的加氢饱和反应
RCH=CH2+H2 → RCH2-CH3 RCH=CH-CH=CH-R′+H2 → RCH2-CH2-CH2-CH2-R′
原料油中的烯烃和二烯烃含量较高，这些不饱和烃在加氢条件下很容易饱和， 烯烃的加氢速度很快，常温下即可进行，二烯烃加氢速度比单烯更快，烯烃饱 和反应是放热反应，要注意控制反应床层的温度，防止超温。
+ 氢气
催化剂 高温、高压
精制油品
+ 水分、金属、硫化物等
01
加氢精制催化剂
活性金属组分常为钼、钨、钴、镍中的两种 （称为二元金属组分），催化剂载体主要为氧化 铝、或加入少量的氧化硅、分子筛和氧化硼，有 时还加入磷作为助催化剂。喷气燃料中的芳烃部 分加氢则选用镍、铂等金属。双烯烃选择加氢多 选用钯。
02
加氢精制主要内容
含氧化合物的加氢脱氧反应 不饱和烃的加氢饱 反应以及微量金属吸附脱除等
02
加氢精制主要内容
含氧化合物的加氢脱氧反应
CH3(CH2)nOH+H2 → CH3(CH2)n-1CH3 + H2O CH3(CH2)nCOOH+3H2 → CH3(CH2)nCH3+2H2O
油品合成装置的油品含有一定的有机酸和有机醇。含氧化合 物的氢解反应，能有效脱除馏分中的氧，达到精制的目的。
02
加氢精制主要内容
脱金属反应
金属有机化合物大部分存在于重质油中，特别是蜡油。加氢精制过程中， 所有的金属有机化合物都发生氢解，生成的以及悬浮的金属沉积在催化剂表面 会使催化剂活性降低，导致床层压降上升，沉积在催化剂表面上的金属随反应 周期的延长而向床层深处移动。F-T催化剂组分在加氢精制催化剂表面的沉积 主要属于物理沉积，当运行到一定期限后，将催化剂卸出再生，再生后仍然可 以回用，并且金属的沉积对催化剂的活性是不可逆的影响。
加氢操作规程
加氢操作规程第⼀章装置概况第⼀节装置简介⼀、装置概况:装置由中国⽯化集团公司北京设计院设计，以重油催化裂化装置所产的催化裂化柴油、顶循油，常减压装置⽣产的直馏柴油和焦化装置所产的焦化汽油、焦化柴油为原料，经过加氢精制反应，使产品满⾜新的质量标准要求。
新《轻柴油》质量标准要求柴油硫含量控制在0.2%以内，部分⼤城市车⽤柴油硫含量要求⼩于0.03%。
这将使我⼚的柴油出⼚⾯临严重困难，本装置可对催化柴油、直馏柴油、焦化汽柴油进⾏加氢精制，精制后的柴油硫含量降到0.03%以下，满⾜即将颁布的新《轻柴油》质量标准，缩⼩与国外柴油质量上的差距，增强市场竞争⼒。
该项⽬与50万吨/年延迟焦化装置共同占地⾯积为217m×103m即22351m2；装置建设在140万吨/年重油催化裂化装置东侧，与50万吨/年延迟焦化装置建在同⼀个界区内，共⽤⼀套公⽤⼯程系统和⼀个操作室。
本装置由反应（包括新氢压缩机、循环氢压缩机部分）、分馏两部分组成。
装置设计规模：120×104t/a。
⼆、设计特点:1、根据⼆次加⼯汽、柴油的烯烃含量较⾼，安定性差，胶质沉渣含量多的特点，本设计选⽤了三台⼗五组⾃动反冲洗过滤器，除去由上游装置带来的悬浮在原料油中的颗粒。
2、为防⽌原料油与空⽓接触氧化⽣成聚合物，减少原料油在换热器、加热炉炉管和反应器中结焦，原料缓冲罐采⽤氮⽓或燃料⽓保护。
3、反应器为热壁结构，内设两个催化剂床层，床层间设冷氢盘。
4、采⽤国内成熟的炉前混氢⼯艺，原料油与氢⽓在换热器前混合，可提⾼换热器的换热效果，减少进料加热炉炉管结焦，同时可避免流体分配不均，具有流速快、停留时间短的特点。
5、为防⽌铵盐析出堵塞管路与设备，在反应产物空冷器和反应产物/原料油换热器的上游均设有注⽔点。
6、分馏部分采⽤蒸汽直接汽提，脱除H2S、NH3，并切割出付产品⽯脑油。
7、反应进料加热炉采⽤双室⽔平管箱式炉,炉底共设有32台附墙式扁平焰⽓体燃烧器，⼯艺介质经对流室进⼊辐射室加热⾄⼯艺所需温度，并设有⼀套烟⽓余热回收系统，加热炉总体热效率可达90%。
加氢反应器的工作原理是什么
加氢反应器的工作原理是什么.1.2工艺原理1、加氢精制的反应原理加氢精制的主要反应有以下几种:一、烯烃饱和：是不饱的单烯、双烯通过加氢后,变成饱和的烷烃;如：１、R-C=C-R+H2→R-C-C-R....+Q２、R-C=C-C=C-R'+H2→R-C=C-C-C-R'+H2→R-C-C-C-C-R'二、脱硫反应在反应条件下,原料中含硫化合物进行氢解,转化成相应的烃和硫化氢,从而硫原子被脱除;如：硫醇：R-S-H+H2→R-H2+SH2硫醚：R-S-R'+H2→R-S-H+R'-H+H2→R-H+R'-H+SH2二硫化物：R-S-S-R'+H2→R-S-H+R'-S-H+2H2→R-H+R'-H+2SH2二硫化物加氢转化为烃和硫化氢需经过生成硫醇的中间阶段,即首先在s-s键上断裂,生成硫醇,再进一步加氢生成烃和硫化氢,中间生成的硫醇也转化成硫醚; 而噻吩环状含硫物,在加氢脱硫时首先定环中双键,发生饱和,然后再发生断环脱硫,脱硫反应速度因分子结构按以下顺序递减：RSH>RSSR>RSR'>噻吩三、加氢脱氮反应石油馏分中的含氮化合物可分为三类：１、脂肪胺及芳香胺类；２、吡啶、喹啉类型的碱性杂环化合物；３、吡咯、茚入咔唑型的非碱性氮化物,氮化物加氢发生氢解反应生成NH3和烃如：胺类：R-NH2+H2→RH+NH31吡啶2喹啉由此可见：所有的含氮化合物氢解时都要向胺转化,再进一步氢解生成烃和氨;反应速度：脂肪胺〉芳香胺〉吡啶类型碱性杂环化合物〉吡咯类型的非碱性氮化物;由于氮化物的分子结构都比较复杂,且都很稳定,故而氢解反应需要的条件比较苛刻,要求氢分压在15Mpa,温度在400℃,能脱除96％左右的氮,故此加氢裂化设计压力为16Mpa,而且精制的空速不能过高;四、脱氧反应原油中含氧化合物有环烷酸、脂肪酸酯和醚、酚等,含氧化合物发生氢解反应后生成烃和水;这些含氧化合物在加氢精制的条件下很快发生分解;从反应速度上来看,硫化物>氧化物>氮化物五、加氢脱金属反应原料中含有少量的金属杂质,如：砷、铝、磷、铜、铁、镍、矾等,他们有的来自原油,有的来源于贮存或上游装置的加工过程的腐蚀;这些金属化合物在加氢精制过程中,发生氢解反应,生成金属都沉积在催化剂表面上造成催化剂失活,并导致催化剂床层压差上升,当床层压差上升到一定值时就须更换催化剂,进行撇头,故而在正常生产时要注意原料中的金属杂质量和床层压差的变化;2、加氢裂化反应原理加氢裂化反应的结果,很大程度上取决于催化剂的加氢活性和酸性活性中心的配比;加氢裂化催化剂可分为高加氢活性和低酸性活性,和低加氢活性和高酸性活性两种,前者以加氢为主,故而产品中的轻组分少,液收大,饱和烃含量大,而后者是以裂化为主,产品中轻组分多,干气产量大,转化率高,不饱和烃含量高;１、烷烃的加氢裂化反应H2CnH2n+2CmH2m+2+Cn-mH2n-m+2烷烃加氢裂化随分子量的增加而加快,而且C-C键断裂一般都是在分子的中间部位;因为中间部位的C-C键能最小,故而易发生断链;２、环烷烃的加氢裂化一般带侧链的环烷烃加氢反应时大都发生断侧链反应,而单环环烷烃或短侧链单环环烷烃一般比较稳定,它们分解是通过异构化生成五元环衍生物的断环产物;双环烷烃在加氢裂化时首先发生一个环的异构化,生成五元环衍生物而后断裂,当反应继续进行时,第二个环断裂;３、芳烃加氢反应苯在加氢条件下的反应过程：首先生成六元环烷烃,后发生异构化,五元环开环和侧链断开：稠环芳烃加氢,首先是：一个芳环加氢,接着生成的环烷环发生异构化,后断裂,然后进行第二个环的加氢,如此继续下去;。
加氢工艺原理与操作
合反应。如：
CmH2m+2 —→ Cm－nH2(m－n)＋2＋CnH2n
烷烃
烷烃
烯烃
CnH2n＋H2 —→CnH2n+2
烯烃
烷烃
芳烃加氢： 苯
＋3H2 -→ 环已烷
中石加化氢经精济制技装术置研工究艺院原（理咨与询操公作司） China Petrochemical Consulting Corporation
加氢精制装置工艺原理与操作
第四部分 工艺原理与装置原则流程图
中石化加经氢济装技置术工研艺究原院理（与咨操询作公司） China Petrochemical Consulting Corporation
1.石蜡加氢精制原理
石蜡加氢精制是在不改变石蜡质量的主要指标（含油 量、熔点、针入度等）情况下，降低稠环芳烃、着色物 质和不稳定物质的含量，脱除含硫、氧、氮化合物，以 改进石蜡的颜色、气味和光、热安定性，达到不同使用 要求 。
加氢精制装置工艺原理与操作
5.催化剂
催化剂：是影响加氢反应最关键的因素 ，直接影响到产品质量。加氢工艺条件 如压力、温度、氢油比、原料油和新氢 的组成在很大程度上取决于过程所选用 催化剂的性能。选用好的催化剂不但可 以降低工艺苛刻程度，而且对降低加工 成本，提高经济效益很有利。
加氢精制装置工艺原理与操作
含氮化合物的加氢：
＋4H2－→ CH3－CH2－CH2－CH3＋NH3
N
吡咯
丁烷
NH2
+ 4H2 －→
+ NH3
苯胺
环已烷
中石加化氢经精济制技装术置研工究艺院原（理咨与询操公作司） China Petrochemical Consulting Corporation
加氢精制工艺流程
加氢精制工艺流程
《加氢精制工艺流程》
加氢精制是一种重要的炼油工艺，用于将原油中的硫、氮等杂质以及不饱和化合物去除，从而提高燃料的品质。
下面我们来了解一下加氢精制工艺的流程。
首先，原油经过加热，使其成为易于处理的状态。
然后，原油进入加氢反应器，与氢气在高温高压的环境下发生化学反应。
在反应器内，硫化物和氮化物会与氢气发生反应，生成硫化氢和氨气，这使得原油中的硫和氮杂质被去除。
接下来，通过分离装置将产生的硫化氢和氨气与反应后的油品分离开来，以便进行后续处理。
分离后的油品含有较高含硫量的硫化物，这时需要通过一系列的洗涤和吸附过程来进一步去除硫化物和其他杂质，以提高油品的纯度。
最后，经过连续的处理和分离，得到的产品就是高质量的燃料油品，能够满足汽车等机械设备的使用需求。
总的来说，加氢精制工艺是通过氢气的加氢反应，去除原油中的硫、氮等杂质，并通过一系列的化学和物理处理，得到高品质的燃料产品。
这一工艺在提高石油产品品质、保护环境等方面发挥着重要作用。
粗苯加氢精制操作手册
年产5万吨粗苯加氢装置技术操作规程概述1、本装置采用国内自行开发的粗苯中温加氢精制技术。
本装置的原料为从煤中提炼的粗苯和甲醇裂解制备的氢气，本装置生产的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、非芳烃和重苯，其中主要的产品为纯苯、甲苯和二甲苯。
2、工艺基本原理：粗苯经过预精馏出去重质组分后，同压缩来的氢气进入加氢工序反应；利用中温加氢将粗苯中以噻吩为主的各种杂质全部除去，其中硫化物全部转化为H2S，氮化物转化为NH3，氧化物转化为H2O，不饱和烃加氢饱和；经加氢后的粗产品进入精馏工序，经常规精馏和萃取精馏后得到纯苯、甲苯和二甲苯等产品。
本装置主体共为六个工序：100＃原料预处理工序、200＃氢气压缩工序、300＃加氢工序、400＃脱轻工序、500＃精馏工序、600＃罐区工序。
本装置所用的公用工程有：配电、循环水、空压站、锅炉、制氢、消防站、废水处理。
第一章原料预处理工序（100#）一. 岗位说明1.工艺说明自罐区粗苯贮罐V601A、B来的粗苯，经粗苯进料泵（P602A、B）打入两苯塔（T101）中部，在两苯塔中进行轻重苯的分离，所需热能由中压蒸汽加热再沸器E101A、B提供。
塔顶溢出轻苯油馏分蒸汽进入两苯塔冷凝冷却器（E102），经冷却后进入两苯塔油水分离器（V101），分离掉水后的轻苯油经两苯塔回流泵（P101A、B），一部分打入两苯塔塔顶作为回流，其余部分送到罐区轻苯贮槽（V603）作为加氢的原料，两苯塔底采出的重质苯通过重质苯泵（P102A、B）送到罐区重苯贮槽V602。
2.工艺控制指标：水运时温度不同，不按以上的指标执行。
二. 岗位操作1.开车前的准备：（1）检查各设备、管道、阀门、分析取样点、仪表等，必须正常完好（特别检查调节阀的动作状态现场与DCS室是否一致）。
（2）检查系统内所有阀门的开、关位置，应符合开车要求。
特别注意与高压系统300单元取通阀是否处于正常状态。
（3）与供水、供电、供汽、供气部门等公用工程联系，确保公用工程电、压缩空气、仪表风、氮气、蒸汽、循环水等满足开工要求。
制氢装置原理及操作
工艺原理1.1制氢装置主要工艺过程装置从原料净化到原料蒸汽转化及中温变换，每个过程都包含有复杂的化学反应，而产物的分离则是一个除去杂质的变压吸附过程，装置的各组成部分的催化剂有所不同，对操作的要求及处理也不同，为达到正常生产控制的目的，必须对每个过程的生产原理及催化剂性能有一定认识。
本装置制氢工艺主要由原料气净化，烃蒸汽转化，CO中温变换及中变气的PSA氢气提纯等几部分组成。
1.2制氢装置主要化学反应机理1.2.1原料气净化部分原料净化过程是在一定的温度、氢气压力和空速条件下，借助加氢催化剂作用，把原料气中硫化物、氯化物脱除，使原料气中硫含量降至0.2PPm，氯含量降至0. 1PPm，以保护好后续转化催化剂的正常运行。
原料气中硫化物对含镍蒸汽转化催化剂以及变换催化剂等一系列催化剂都有毒害作用，因此一定要脱除。
原料烃中的硫化物以多种形态存在，一般分为无机硫化物和有机硫化物两大类。
原料气中的硫化物绝大部分是有机硫化物，按有机硫化物的热稳定程度，大致可分为两类。
一类是硫醇和二硫化物，它们在150~250℃便能分解；另一类为硫醚和环状硫化物(噻吩类)，它们在400℃时仍然稳定。
这些有机硫化物不能在氧化锌脱硫剂上直接反应被脱除，为了便于复杂有机硫的转化，必须使用加氢转化催化剂在氢气作用转化生成无机硫化物，再用氧化锌脱硫及吸附脱除。
一般的钴钼型加氢转化催化剂在350℃左右即可将复杂的有机硫转化为H2S，几种典型有机硫的加氢反应如下：硫醇加氢：R-SH+H2=RH+H2S硫醚加氢：R-S-R’+H2=RH+R’H+H2S噻吩加氢：C4H4S+4H2=C4H10+H2S二硫化碳加氢：CS2+H2=CH4+H2S硫氧化碳加氢：COS+H2=CO+H2S此处R-代表烷基，这些反应都是放热反应，平衡常数很大。
因此，只要反应速度足够快，有机硫的转化是很完全的。
除了上述有机硫加氢反应外，对于含有烯烃的制氢原料如焦化干气和催化干气，钴钼催化催还能使烯烃加氢成饱和烃，有机氮化物也可在一定程度上转化成氨和饱和烃了。
100万吨年柴蜡油加氢精制装置操作规程
100×104t/a柴、蜡油加氢精制装置操作规程第一章装置概述第一节加氢工艺简介……………………………………………………4页第二节装置概况…………………………………………………………5页第二章加氢精制工艺原理第一节加氢工艺原理……………………………………………………7页第二节加氢精制反应机理………………………………………………8页第三章生产工艺过程第一节装置工艺流程简述………………………………………………12页第二节装置物料平衡及工艺操作条件…………………………………14页第三节催化剂性质及技术规格…………………………………………18页第四章装置生产工艺技术指标第一节原材料及产品质量………………………………………………20页第二节生产过程气体性质………………………………………………23页第三节装置消耗、能耗指标……………………………………………24页第四节装置生产控制分析………………………………………………27页第五章装置正常操作（岗位操作法）第一节氢气压缩机操作法………………………………………………28页第二节加热炉操作法……………………………………………………37页第三节反应系统操作法…………………………………………………43页第四节分馏系统操作法…………………………………………………50页第五节装置循环流程操作法……………………………………………54页第六节机泵操作法……………………………………………………57页第六章装置正常开工第一节装置的大检查…………………………………………61页第二节水电汽风引进装置……………………………………63页第三节装置试压与气密………………………………………65页第四节临氢系统升温干燥……………………………………70页第五节催化剂装填……………………………………………71页第六节催化剂预硫化…………………………………………74页第七节分馏系统引油升温循环………………………………77页第八节反应投料………………………………………………79页第七章装置正常停工…………………………………82页第八章装置主要控制及联锁自保……………………83页第一节装置主要控制回路……………………………………83页第二节装置联锁自保…………………………………………86页第九章装置事故处理…………………………………87页第一节装置停电紧急处理预案………………………………87页第二节装置停风紧急处理预案………………………………90页第三节装置停水紧急处理预案………………………………92页第四节装置停蒸汽紧急处理预案……………………………94页第五节装置停瓦斯紧急处理预案……………………………95页第六节重大工艺设备问题处理………………………………97页第十章环境保护…………………………………………102页第十一章劳动安全卫生…………………………………103页第十二章操作技术问答…………………………………108页附图：工艺流程设备平面图附表：设备一览表第一章加氢精制装置概述第一节加氢工艺简介催化剂加氢对于提高原油加工深度，合理利用石油资源，改善产品质量，提高轻质油收率以及减少大气污染都具有重要意义。
加氢精制原理
第2章加氢精制的工艺原理2.1 加氢精制工艺原理加氢精制是在一定的温度、压力、氢油比和空速条件下，原料油、氢气通过反应器内催化剂床层，在加氢精制催化剂的作用下，把油品中所含的硫、氮、氧等非烃类化合物转化成为相应的烃类及易于除去的硫化氢、氨和水。
加氢精制的优点是：原料油的范围宽，产品灵活性大，液体产品收率高，产饱和反应。
2.2.1 脱硫反应所有的原油都含有一定量的硫，但不同原油的含硫量相差很大，从万分之几到百分之几。
从目前世界石油产量来看，含硫和高硫原油约占75%。
石油中的硫分布是不均匀的，它的含量随着馏分沸程的升高而呈增多的趋势。
其中汽油馏分的硫含量最低，而减压渣油的硫含量则最高，对我国原油来说，约有50%的硫集中在减压渣油中。
由于部分含硫化合物对热不稳定，在蒸馏过程中易于分解，因此测得的各馏分的硫含量并不能完全表示原油中硫分布的原始状况，其中间馏分的硫含量有可能偏高，而重馏分的含硫量有可能偏低。
原油中含硫化合物的存在形式有单质硫、硫化氢以及硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩等类型的有机含硫化合物。
原油中的含硫化合物一般以硫醚类和噻吩类为主。
除了渣油外，噻吩类硫的主要形式是二环和三环噻吩，在渣油馏分中，四环和五环以上的噻吩类硫比例较高。
随着馏分沸点的增高，馏分中硫醇硫和二硫化石油馏分中各类含硫化合物的C—S键是比较容易断裂的，其键能比C—C或C—N键的键能小许多(见表2-1)。
因此，在加氢过程中，一般含硫化合物中的CS，硫醇中的C－S键断裂同时加氢即得烷—S键先行断开而生成相应的烃类和H2S，硫醚在加氢时先生成硫醇，然后再进一步脱硫。
二硫化物在加氢条件烃及H2下首先发生S－S断裂反应生成硫醇，进而再脱硫。
表2-1 各种键的键能噻吩及其衍生物由于其中硫杂环的芳香性，所以特别不易氢解，导致石油馏分中的噻吩硫要比非噻吩硫难以脱除。
噻吩的加氢脱硫反应是通过加氢和氢解两条平行的途径进行的。
由于硫化氢对氢解有强抑制作用而对加氢影响不大，可以认为，加氢和氢解是在催化剂的不同活性中心上进行的。
汽油加氢装置原理简介
汽油加氢装置
稳定塔顶部产物经稳定塔顶空冷器（A-9202）冷却至55℃后进入稳定塔顶回流 罐(D-9203)。罐顶酸性气体经稳定塔顶气体冷却器（E-9204）冷却后送至硫磺装 置富气再生塔，回流罐底油由稳定塔顶回流泵（P-9203A/B）送回稳定塔顶部作 回流，回流罐底部含硫污水与加氢脱硫反应产物分离罐（D-9202）含硫污水合 并后送出装置。在稳定塔顶管线注入缓蚀剂，最大限度减少设备腐蚀。稳定塔底 物料一部分经稳定塔底重沸器(E-9205)加热后返回稳定塔，另一部分经重汽油产 品泵（P-9204A/B）和稳定塔进料/稳定塔底油换热器（E-9203A/B/C）换热后与
装置设置紧急泄压系统。
汽油加氢装置
3 原料及产品 原料油来自催化裂化汽油，制氢单元所需的氢气由化肥厂氢氮气、重整氢气 提供，产品为低硫汽油，副产品为燃料气。 4 工艺原理
装置采用低压固定床加氢工艺，通过优化工艺条件最大程度降低烯烃的饱和
及因烯烃饱和而带来的辛烷值损失。预加氢的主要目的是将二烯烃转化为单烯 烃，轻的硫化物转化为重的硫化物。预加氢反应产物分离为轻、重汽油组分， 重汽油送至加氢脱硫部分，进行深度脱硫。加氢脱硫后的重汽油与轻汽油混合 作为精制汽油产品。
汽油加氢装置
一、装置简介
1 设计能力
装置设计规模为8万吨/年，年开工时间为8400小时，装置主要组成分为 催化汽油脱砷与选择性加氢单元、分馏单元、加氢脱硫单元、稳定塔单元、 循环氢脱硫和溶剂再生单元、制氢单元和公用工程几个部分组成。装置操 作弹性60%-110%。 2 装置特点 装置由中国石油工程建设公司新疆设计分公司设计，采用DSO-M催化汽 油加氢脱硫降烯烃组合技术，装置预加氢部分催化剂为GHC-22B，加氢脱 硫部分催化剂为GHC-11，原料油过滤，原料油保护，空冷器前注水，催化 剂采用器外再生，设催化剂预硫化设施，为确保操作人员和装置的安全，
炼油厂装置生产原理及工艺流程讲解
CO+H2O→CO2+H2 上述变换气经过提纯即可得到较纯净的氢气。 这种工艺路线的原料价格比较便宜，但是工艺流程复杂， 生产条件苛刻，产氢率低，投资大，危险程度高，能耗高， 因而在制氢生产中很少采用，但在将来石油资源枯竭的时 候，它可以作为一种炼厂气制氢的替代方案使用。
大庆石化公司
生产方法及反应机理
大庆石化公司
二、生产方法及反应机理
氢气的工业制法 目前，氢气的工业制法主要有如下几种： （1）电解法 用直流电电解15-20%氢氧化钠或氢氧化钾溶液，在阴极上放出氢气， 在阳极上放出氧气。 阴极：2H++2e-→H2↑ 阳极：4OH--4e-→2H2O+O2↑ 阴极上产生的氢气纯度为99.5～99.9%。另外电解食盐溶液制备氢 氧化钠时，氢气是重要的副产品。由于电解法制得的氢气比较纯净， 所以工业上氢化反应用的氢常通过电解法制得。但是由于该方法所制 得的氢气造价很高，因而不适用于工业大规模的制氢生产。
制氢装置培训
加氢二车间
目录
一、装置简介 二、生产方法及反应机理 三、工艺技术路线及流程 四、装置技术经济水平 五、装置开停工操作 六、装置改造项目及节能效果 七、生产中存在的问题及解决措施
加氢工艺规程
1.4 装置特点1.4.1加氢装置原料预分馏部分采用减压分馏流程，降低分馏温度，减缓劣质原料油高温受热过程的综合、结焦速度、延长操作周期，反应部分采用冷分流程，简化流程；分馏采用分馏塔 + 稳定塔流程。
主要有如下特点：（1）反应部分催化剂按10:35:55的比例分三层设置，适应原料轻油含量较大和燃料油质量差的情况。
（2）用冷氢控制第二、第三催化剂床层入口温度，提高反应器的操作灵活性，延长催化剂使用周期。
（3）采用炉前混氢方案，提高换热效率，减缓加热炉炉管结焦速度。
（4）原料油缓冲罐用净煤气覆盖，避免原料油与空气接触带氧。
（5）采用三相（油、气、水）方式分离的高压分离器。
（6）在反应流出物空冷器上游侧设置冲洗水注入点，以防止低温部位硫氢化氨盐分析出，沉积堵塞反应流出物空冷器和水冷器；在反应流出物反应进料换器（E1201D）上游侧设水注入点（间断注水），以防止硫氢化铵盐分析出，沉积堵塞换热器E1201D。
（7）分馏塔设置重沸沪，使分馏塔具备精馏段和提馏段，实现煤化工轻油与2#燃油的清晰分割，2#燃油收率高，与蒸汽汽提操作方式相比，可避免2#燃油雾出问题，并因减少水存在量而大大减弱或避免了分馏塔顶系统和稳定塔顶系统有液态存在位置的湿硫化氢腐蚀，利于保证分馏部分的“安、稳、长、性满、优”操作；另一方面可确保稳定塔重沸器的热源温位，即确保取热的可靠性，从而确保稳定塔的硫化氢操作的可靠性。
（8）分馏塔项设注缓蚀剂设施，以减轻塔顶流出物中硫化氢对分馏塔顶系统的腐蚀。
（9）分馏塔顶油进入稳定塔，脱除硫化氢和戊烷以下轻组分，塔底得到脱除硫化氢的稳定油，塔顶设注缓蚀剂设施，以减轻塔顶流出物中硫化氢对稳定塔系统的腐蚀。
（10）2#燃油产品先作稳定塔重沸器热源，然后作低分油热源，充分回收其热量。
（11）新氢及循环联合压缩机采用电动往复式，设一台备机。
（12）催化剂预硫化采用液相硫化方法。
（湿法）（13）催化剂再生方式为器外再生。
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3.空速
空速：指单位时间内通过单位体积催化剂的物 料体积数。空速越高则装置生产能力越大，但 反应物料在反应中停留时间越短，不利于反应 的完全进行，产品质量受到影响。如空速过低 ，则生产能力降低，在反应器中停留时间过长 会增加裂解导致产品收率降低，催化剂上易积 碳。所以空速是有一定限制的，它受到原料油 性质、催化剂使用性能、产品质量要求等因素 限制，不能随便提高或降低。
合反应。如：
CmH2m+2 —→ Cm－nH2(m－n)＋2＋CnH2n
烷烃
烷烃
烯烃
CnH2n＋H2 —→CnH2n+2
烯烃
烷烃
芳烃加氢： 苯
＋3H2 -→ 环已烷
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Hale Waihona Puke 装置特点三套加氢精制装置全部采用热高分和热低分；采用炉前 混氢工艺；采用常压汽提和减压干燥；石蜡加氢装置和 微晶蜡加氢装置均有原料预处理系统；使用三种不同的 催化剂；润滑油加氢为FV-10，石蜡加氧为RJW一1，微 晶蜡加氢为RJW一2；装置还采用了二台21/4Cr一1Mo材 质的热壁反应器，一台21/4Cr一1Mo材质的冷壁反应器 及一台21/4Cr一1Mo材质的热高分，必须了解在371℃一 493℃温度范围内进行操作所引起的脆化现象，同时必 须了解在温度低于121℃时可能出现的脆性破坏。
硫醇
烷烃
RSR`＋2H2－→R`H＋RH＋H2S
硫醚
烷烃 烷烃
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含氧化合物的加氢：
OH＋H2－→ ＋H2O
苯酚
苯
环已烷苯进一步反应生成环已烷
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2.压力
压力：主要是指氢分压，氢分压越高对加氢反应 越有利，可以增加加氢深度，有利于杂质的脱除 以及抑制催化剂积炭的沉积，但压力越高，对设 备材质要求也越高，因此压力的提高是有一定限 制的。在加氢精制生产过程中采用工业氢与循环 氢混合方法，通过调节循环氢纯度来改变氢分 压。
第三部分 影响加氢精制反应的主要因素
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三、影响加氢精制反应的主要因素
影响加氢精制反应的主要因素有： 温度、压力、空速、氢油比、催化剂的使用性能以及 原料油性质等。
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1.温度
温度：提高反应温度可以加快反应速度，促进加氢反应 进行，从而降低油品中杂质的含量。但温度过高会引起 裂解反应，降低产品收率并加快催化剂积炭，损失催化 剂的活性。反应温度的高低主要取决于催化剂的使用性 能与原料油性质。新的催化剂活性强，初始反应温度较 低，但随着催化剂使用时间延长，活性下降，则需要提 高反应温度来达到产品质量要求，轻质油品比重质油品 所需反应温度低。
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第一部分 加氢精制原理
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含氮化合物的加氢：
＋4H2－→ CH3－CH2－CH2－CH3＋NH3
N
吡咯
丁烷
NH2
+ 4H2 －→
+ NH3
苯胺
环已烷
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含硫化合物的加氢：
RSH＋H2－→RH＋H2S
加氢精制装置工艺原理与操作
5.催化剂
催化剂：是影响加氢反应最关键的因素 ，直接影响到产品质量。加氢工艺条件 如压力、温度、氢油比、原料油和新氢 的组成在很大程度上取决于过程所选用 催化剂的性能。选用好的催化剂不但可 以降低工艺苛刻程度，而且对降低加工 成本，提高经济效益很有利。
加氢精制装置工艺原理与操作
加氢精制装置工艺原理与操作
4.氢油比
氢油比：是指在标准状况下纯氢气体积与原料 油体积之比。当其它条件确定时，增大氢油比 可以提高加氢反应速度，抑制催化剂积炭以及 有利于反应热的导出。如果氢油比过大则减少 了原料油在反应器中停留时间，反而降低了加 氢精制深度，对产品质量不利。对于加氢反应 放热较大的原料油则需要较大的氢油比，利用 氢气作载体带出反应热量。
第二部分 加氢精制化学反应
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二、加氢精制化学反应
加氢精制进行的化学反应主要包括：烯烃和芳烃加氢饱和；含
氧、硫、氮非烃类化合物的加氢分解，少量芳烃的开环、断链和缩
加氢精制装置工艺原理与操作
刘玉庆 Liu yuqing
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内容
一、加氢精制原理 二、加氢精制化学反应 三、影响加氢精制反应的主要因素 四、工艺原理与装置流程原则图 五、工艺操作条件
一、加氢精制原理
加氢精制是油品在一定温度、氢分压和催化剂存在的条 件下进行的烯烃和芳烃加氢饱和、脱氧、脱硫、脱氮等 化学反应，从而改善油品的贮存安定性、颜色、气味、 粘温性能、燃烧性能等指标。
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