加氢裂化工艺及过程PPT课件
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《加氢裂化工艺概况》课件
市场情况
加氢裂化工艺的发展趋势
未来加氢裂化工艺将需求更高的能量稳定性 较好的催化剂，以提高催化剂的使用寿命和 降低成本。
市场规模及前景
由于加氢裂化技术的广泛应用，市场规模不 断扩大，前景良好。
结论
1 加氢裂化工艺的优势
可以将低成本原材料转化为高价值产品，特别是汽油产量较大。
2 发展前景及挑战
随着市场不断变化与技术进步，加氢裂化工艺将面临更多新的挑战和机遇。
《加氢裂化工艺概况》 PPT课件
本PPT课件旨在介绍加氢裂化工艺概况，包括定义、工艺流程、反应机理、 催化剂和反应器、工艺优化、应用、市场情况等。请勿用于商业用途。
加氢裂化定义
1 概念
加氢裂化是一种石油加工工艺，通过将石油原料加热、加压和加氢在催化剂作用下裂解 成较短的碳链烷烃和高芳烃，以改善其性能。
Байду номын сангаас
在加氢裂化过程中，催化剂经过反应
后受到磨损、污染等影响。因此，再
生催化剂是保证工艺效果的一项重要
措施。
应用
加氢裂化在石油化工中的应用
广泛应用于石油化工、炼油厂、石化企业等行业 中，具有重要的战略地位。
原料来源及产品种类
石油加工厂获取的原材料主要是来自于油田的原 油，产品种类涵盖了汽油、柴油等多种石化产品。
•等
固定床反应器原理及分类
• 原理：石油原料从上面输入，反应产物 由下面输出；催化剂填充在反应器床内， 氢气从反应器底部输入，避免了反应模
• 型分类变：化横。通流固定床反应器、纵向通流 固定床反应器等。
工艺优化
1
温度及压力的影响
加氢裂化反应处于高温、高压条件下
催化剂的再生
2
进行的，因此温度和压力的掌握对工 艺效果影响很大。
加氢裂化工艺及过程ppt课件
ppt课件.
2
催化加氢技术
2.0 加氢裂化工艺流程
2.1 两段法加氢裂化
2.2 单段加氢裂化
2.3 一段串联（单程通过，未转化油全循环、部分循环）
3.0 中压加氢裂化及相关的加氢转化技术
3.1 提高十六烷值技术〔MCI〕
3.2 低凝柴油生产技术〔HDW〕
3.4 柴油深度加氢脱硫脱芳烃技术
3.5 提高车用汽油质量的相关技术
FCC比加氢裂化要经济, 加氢裂化的发展再度受到冲击而有所减
缓。
ppt课件.
11
催化加氢技术
◎ 70年代加氢裂化已成为一项成熟的工艺技术, 催化剂的发展, 允 许现有装置的设备转向重质原料的加工, 其柴油的收率可高达 95v%(对原料油)。
◎ 加氢裂化是增产石脑油、喷气燃料最有效的途径, 这是其它炼油 技术所无法替代的。
催化加氢技术
◎ 在60年代, 加氢裂化能满足石脑油、喷气燃料、柴油、润滑油基 础油、低硫燃料油、液化石油气及石油化工原料生产的要求，
充分证明加氢裂化技术具有极重要的作用和广泛的应用前景。
◎ 60年代末和70年代初, 是美国加氢裂化迅速增长的时期; 70年代 中
期, FCC广泛使用了分子筛催化剂, 氢气费用高, 对于生产汽油,
4.6 加氢催化剂的卸出
4.7 加氢裂化装置现场事故剖析
ppt课件.
4
催化加氢技术
1.0 概 述
◎ 加氢裂化具有加工原料范围宽、原料适应性强、产品方案灵 活、产品质量好、液体产品收率Байду номын сангаас等独具的特点。
◎ 能生产从液化石油气、石脑油、喷气燃料、柴油到蒸汽裂解、 润滑油基础油等多种优质产品和石油化工原料。
《加氢裂化技术讲座》PPT课件
➢ 如催化原料加氢后硫含量小于0.15%则汽油含量 则可小于0.015%，达到欧Ⅲ清洁汽油标准。
➢ 减少再生烟气中的Sox、NOx含量
➢ 改进进料的裂化性能，提高装置轻油收率
➢ 改善产品的分布，提高目的产品的选择性
➢ 降低催化剂消耗
h
21
抚顺石油化工研究院
廖士纲
2007年世界主要地区加氢装置加工能力 单位：亿吨/年
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8
抚顺石油化工研究院
廖士纲
FCC的技术不断有新的进展，主要有以下三个方面
增加FCC原料来源，实现重油催化裂化，世 界上RFCC的加工能力已占总能力的15%
实现了高硫渣油的加氢处理再进FCC的 联合工艺
通过催化裂化，在生产高辛烷值汽油 的同时，制取丙烯等石油化工原料，
开发出MIP技术，实现催化裂化汽油辛 烷值不变而烯烃大量下降，以满足清 洁汽油的需求
❖ 对低硫原油而言最经济的路线仍然是FCC和焦化， 随着汽、柴油趋向超低硫及无硫时FCC原料需要 进行加氢预处理。美国FCC原料加氢超过40%，日 本超过90%
❖ 含硫渣油的处理难度最大，也很关键。三条路线： 渣油加氢处理--重油催化裂化;延迟焦化—CFB锅 炉；DAO或焦化—造气—发电及生产蒸汽。第一 种方案，引起更大重视。
2000
0 2005
2010 年
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廖士纲
2015
30
抚顺石油化工研究院
廖士纲
我国轻质油品增长趋势与世界一致 轻质油品总量逐年增长 轻柴油的增长速度与需求量最大
h
31
抚顺石油化工研究院
廖士纲
我国轻质油品增长趋势与世界一致 轻质油品总量逐年增长 轻柴油的增长速度与需求量最大
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加氢裂化装置生产原理及工艺流程模板ppt课件
5024 4415 21135 23715 32160 65865 152314
t/d 3600 55.536 3655.537 120.5784 105.96 507.24 569.16 771.84 1580.76 3655.537
防止原料中固体杂质带入反应床层，采用原料自动反冲 洗过滤器。
催化剂采用干法硫化工艺。 选用低氮油注氨的催化剂钝化方案。
2019年6月15日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
装置特点
催化剂采用器外再生方案。 分馏塔设中段回流，回收热量，降低能耗。 蒸汽凝结水、分流塔顶冷凝水、及污水汽提净化 水回用，节省除盐水。 本装置运行条件苛刻，采用DCS进行实时控制。 为确保装置安全运行，设置紧急停车系统ESD。
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
1、装置物料平衡
装置物料平衡表
物料
W%
原料油
入 工业氢 方 合计
100 1.54 101.54
气体
3.35
轻石脑油 出 重石脑油 方 航煤
2.94 14.09 15.81
柴油
21.44
尾油
43.91
合计
101.54
2019年6月15日
Kg/h 150000
2314 152314
CH3 + CH3
H2
H3C
CH3 CH3
2019年6月15日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
二、生产方法及反应机理
单环芳烃加氢饱和：
R
+ 3H2
R
多环芳烃加氢饱和：
R
+ 2H2 R
R
R
+ 2H2
R
+ 3H2
t/d 3600 55.536 3655.537 120.5784 105.96 507.24 569.16 771.84 1580.76 3655.537
防止原料中固体杂质带入反应床层，采用原料自动反冲 洗过滤器。
催化剂采用干法硫化工艺。 选用低氮油注氨的催化剂钝化方案。
2019年6月15日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
装置特点
催化剂采用器外再生方案。 分馏塔设中段回流，回收热量，降低能耗。 蒸汽凝结水、分流塔顶冷凝水、及污水汽提净化 水回用，节省除盐水。 本装置运行条件苛刻，采用DCS进行实时控制。 为确保装置安全运行，设置紧急停车系统ESD。
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
1、装置物料平衡
装置物料平衡表
物料
W%
原料油
入 工业氢 方 合计
100 1.54 101.54
气体
3.35
轻石脑油 出 重石脑油 方 航煤
2.94 14.09 15.81
柴油
21.44
尾油
43.91
合计
101.54
2019年6月15日
Kg/h 150000
2314 152314
CH3 + CH3
H2
H3C
CH3 CH3
2019年6月15日
大庆石化公司炼油厂加氢裂化装置
二、生产方法及反应机理
单环芳烃加氢饱和：
R
+ 3H2
R
多环芳烃加氢饱和：
R
+ 2H2 R
R
R
+ 2H2
R
+ 3H2
《加氢裂化工艺》课件
03
反应器的设计应考虑压力降、温度分布、催化剂装填量等因素，以确 保原料油在最佳条件下进行反应。
04
反应器的操作应控制适当的反应温度和压力，以获得所需的加氢裂化 产物。
加热炉
加热炉是加氢裂化工艺中用于 加热原料油的关键设备。
加热炉通常采用管式加热炉， 炉管内通过原料油，炉管外燃 烧燃料油或天然气，通过热传 导和热辐射将热量传递给原料
技术发展趋势与展望
高效催化剂
研发高效、稳定的催化剂是加氢裂化工艺的重要 发展方向。新型催化剂可提高反应活性和选择性 ，降低能耗和原料消耗，提高产品收率和质量。
智能化控制
智能化控制技术可以提高加氢裂化工艺的安全性 和稳定性。通过实时监测、自动控制和优化操作 ，可降低人工操作成本和事故风险，提高生产效 率。
压缩机的设计应考虑压缩比、 输送能力、机械效率等因素， 以确保气体和液体能够被顺利 压缩和输送。
压缩机的操作应控制适当的入 口和出口压力，以防止气体和 液体在压缩过程中发生泄漏和 堵塞。
分离器
分离器是加氢裂化工艺中用 于分离液体和气体的关键设
备。
1
分离器通常采用立式或卧式 分离器，通过重力或离心力 的作用将液体和气体进行分
绿色低碳发展
随着环保意识的提高，低碳、环保的加氢裂化工 艺成为未来的发展趋势。通过优化反应条件、降 低能耗和减少废物排放，实现加氢裂化工艺的绿 色低碳发展。
拓展应用领域
随着市场需求的变化，加氢裂化工艺的应用领域 也在不断拓展。例如，在生产高品质润滑油、石 蜡、高纯度溶剂等化学品方面，加氢裂化工艺具 有广阔的应用前景。
环保要求与处理措施
01
02
03
04
加氢裂化工艺应符合国家和地 方环保法规要求，确保排放的 废气、废水等污染物达到标准
反应器的设计应考虑压力降、温度分布、催化剂装填量等因素，以确 保原料油在最佳条件下进行反应。
04
反应器的操作应控制适当的反应温度和压力，以获得所需的加氢裂化 产物。
加热炉
加热炉是加氢裂化工艺中用于 加热原料油的关键设备。
加热炉通常采用管式加热炉， 炉管内通过原料油，炉管外燃 烧燃料油或天然气，通过热传 导和热辐射将热量传递给原料
技术发展趋势与展望
高效催化剂
研发高效、稳定的催化剂是加氢裂化工艺的重要 发展方向。新型催化剂可提高反应活性和选择性 ，降低能耗和原料消耗，提高产品收率和质量。
智能化控制
智能化控制技术可以提高加氢裂化工艺的安全性 和稳定性。通过实时监测、自动控制和优化操作 ，可降低人工操作成本和事故风险，提高生产效 率。
压缩机的设计应考虑压缩比、 输送能力、机械效率等因素， 以确保气体和液体能够被顺利 压缩和输送。
压缩机的操作应控制适当的入 口和出口压力，以防止气体和 液体在压缩过程中发生泄漏和 堵塞。
分离器
分离器是加氢裂化工艺中用 于分离液体和气体的关键设
备。
1
分离器通常采用立式或卧式 分离器，通过重力或离心力 的作用将液体和气体进行分
绿色低碳发展
随着环保意识的提高，低碳、环保的加氢裂化工 艺成为未来的发展趋势。通过优化反应条件、降 低能耗和减少废物排放，实现加氢裂化工艺的绿 色低碳发展。
拓展应用领域
随着市场需求的变化，加氢裂化工艺的应用领域 也在不断拓展。例如，在生产高品质润滑油、石 蜡、高纯度溶剂等化学品方面，加氢裂化工艺具 有广阔的应用前景。
环保要求与处理措施
01
02
03
04
加氢裂化工艺应符合国家和地 方环保法规要求，确保排放的 废气、废水等污染物达到标准
加氢裂化PPT课件
加氢裂化：实质上是催化加氢和催化裂化 这两种反应的有机结合。
临氢降凝或称催化脱蜡：利用具有选择性能的分子筛 催化剂使高凝点的重质含蜡油转化为低凝点的轻柴油。
润滑油加氢：使润滑油的组分发生加氢精制和加氢裂 化等反应，脱除杂原子和改善润滑油的使用性能。
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
催化加氢分类：加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、 润滑油加氢等。 它们属于同类装置。
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
燃料油生产技术
加氢精制：主要用于油品精制，除掉油品中的硫、氮、 氧、杂原子及金属杂质，改善油品的使用性能。
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
燃料油生产技术
入门任务：认识流程
1. 加氢裂化的目的 2.加氢裂化的地位和作用 3.原料与产品 4.加氢裂化装置的组成
石油化工系
石油化工教研室
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
燃料油生产技术
2 作用
1）作用 a 提高产品质量
工业生产实践表明：渣油加氢是 最理想的加氢方式；可脱出S N O 等 ；生产高质量清洁燃料
b 提高轻质油收率
临氢降凝或称催化脱蜡：利用具有选择性能的分子筛 催化剂使高凝点的重质含蜡油转化为低凝点的轻柴油。
润滑油加氢：使润滑油的组分发生加氢精制和加氢裂 化等反应，脱除杂原子和改善润滑油的使用性能。
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
催化加氢分类：加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、 润滑油加氢等。 它们属于同类装置。
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
燃料油生产技术
加氢精制：主要用于油品精制，除掉油品中的硫、氮、 氧、杂原子及金属杂质，改善油品的使用性能。
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
燃料油生产技术
入门任务：认识流程
1. 加氢裂化的目的 2.加氢裂化的地位和作用 3.原料与产品 4.加氢裂化装置的组成
石油化工系
石油化工教研室
石油化工系
石油化工教研室
辽宁石化职业技术学院
Liaoning Petrochemical Vocational Technical College
燃料油生产技术
2 作用
1）作用 a 提高产品质量
工业生产实践表明：渣油加氢是 最理想的加氢方式；可脱出S N O 等 ；生产高质量清洁燃料
b 提高轻质油收率
加氢裂化催化剂PPT课件
7
酸强度
指给出质子或接受电子对的能力， 用Hammett函数Ho表示。 选用不同PKa值的指示剂测出不同酸 强度的Ho，Ho越小，酸强度越大。
8
酸(浓)度 酸量/单位面积(单位质量) 酸度对强度是一个分布
9
氢氧化铝的名称
英文名
化学式
地质学名
Gibbsite Hydragillte Bayerite(Ⅰ ) Nordstrandite Bayerite(Ⅱ) Boehmite Diaspore Pseudo-boehmite
22
• 改变pH值只影响两者间的浓度而对总浓度 无影响
• 当降低等电点时AlO－和AlOH2＋的浓度均有 增加，而可增加吸附量
23
• 对活性的影响，因催化剂不同而异 • Ni-Mo/Al2O3加3％HDS活性最高，KHDS从
0.8增至1.3 • Co-Mo/Al2O3加0.5％HDS相对活性增加22％，
34
含分子筛和无定形载体 反应性能的差别
• 活性：含分子筛的高，灵敏度大 • 寿命：含分子筛的长 • 选择性：含分子筛的中油选择性略差 • 耐氮能力：含分子筛的较差 • 产品质量：含分子筛的略差 • 循环操作时含分子筛的有芳烃积累问题 • 以上问题近期都有大幅改进
35
催化剂选择性与运转时间的关系
牌号
特点及用途
HC-115，215 HC-29 HC-170 HC-150
中油型催化剂，活性、稳定性皆优于无定型催 化剂，氢耗降低10％。
轻油型催化剂，石脑油增加3个百分点，氢耗 低10M3/M3。
石脑油选择性比HC-24高1.5％，沸石技术改 进。
反应温度比HC-24低5.5℃，液收不变，氢耗 低53.4M3/M3。
酸强度
指给出质子或接受电子对的能力， 用Hammett函数Ho表示。 选用不同PKa值的指示剂测出不同酸 强度的Ho，Ho越小，酸强度越大。
8
酸(浓)度 酸量/单位面积(单位质量) 酸度对强度是一个分布
9
氢氧化铝的名称
英文名
化学式
地质学名
Gibbsite Hydragillte Bayerite(Ⅰ ) Nordstrandite Bayerite(Ⅱ) Boehmite Diaspore Pseudo-boehmite
22
• 改变pH值只影响两者间的浓度而对总浓度 无影响
• 当降低等电点时AlO－和AlOH2＋的浓度均有 增加，而可增加吸附量
23
• 对活性的影响，因催化剂不同而异 • Ni-Mo/Al2O3加3％HDS活性最高，KHDS从
0.8增至1.3 • Co-Mo/Al2O3加0.5％HDS相对活性增加22％，
34
含分子筛和无定形载体 反应性能的差别
• 活性：含分子筛的高，灵敏度大 • 寿命：含分子筛的长 • 选择性：含分子筛的中油选择性略差 • 耐氮能力：含分子筛的较差 • 产品质量：含分子筛的略差 • 循环操作时含分子筛的有芳烃积累问题 • 以上问题近期都有大幅改进
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催化剂选择性与运转时间的关系
牌号
特点及用途
HC-115，215 HC-29 HC-170 HC-150
中油型催化剂，活性、稳定性皆优于无定型催 化剂，氢耗降低10％。
轻油型催化剂，石脑油增加3个百分点，氢耗 低10M3/M3。
石脑油选择性比HC-24高1.5％，沸石技术改 进。
反应温度比HC-24低5.5℃，液收不变，氢耗 低53.4M3/M3。
加氢裂化工艺PPT课件
31
图3 一段串联加氢裂化工艺流程示意图
加热炉
www
循环氢
循环氢
R-1
R-2
急冷氢
循环氢压缩机
高 分
加热炉
www
新鲜进料 补充氢
洗涤水
2020/7/25
循环氢
ww
新氢增压机
酸性水
去气体装置
低分
去分馏系统
来自蒸馏塔底的循环油
32
一段串联加氢裂化工艺的特点：
➢ 精制段催化剂应具有较高的加氢活性（尤其是 HDN活性）；裂化段催化剂应具有耐 H2S 和 NH3 的能力；
2020/7/25
17
多环芳烃加氢裂化示意图
多环芳烃 菲类 芴类
四氢菲类
萘类
加
k1=0.9～1.0
k5=1.1
氢
多环环 烷芳烃
k3=2.0
四氢萘类 和二氢茚
k7=1.2
烷基苯类
类
k2=0.1
k6=0.1
k9=0.1
多环 k4=1.0 环烷烃
双环环 k8=1.4 烷烃类
单环环 k10=0.2 烷烃类
去分馏系统
来自蒸馏塔底的循环油
30
2.3 一段串联加氢裂化工艺
❖ 两个反应器串联操作； ❖ 原料油进第一精制反应器，经深度加氢脱氮，其 反应物流直接进入第二反应器（裂化段）； ❖ 二反出口物流经换热、水冷/空冷，入高、低分进 行气液分离，高分顶富氢气循环； ❖ 低分底部液流入分馏系统，产品切割； ❖ 塔底尾油返回裂化段循环裂化，或出装置作为其 它原料。
1.2 国内加氢裂化技术发展历程
1.3 加氢裂化的基本原理及特点
1.4 加氢裂化原料油
2. 加氢裂化工艺流程
图3 一段串联加氢裂化工艺流程示意图
加热炉
www
循环氢
循环氢
R-1
R-2
急冷氢
循环氢压缩机
高 分
加热炉
www
新鲜进料 补充氢
洗涤水
2020/7/25
循环氢
ww
新氢增压机
酸性水
去气体装置
低分
去分馏系统
来自蒸馏塔底的循环油
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一段串联加氢裂化工艺的特点：
➢ 精制段催化剂应具有较高的加氢活性（尤其是 HDN活性）；裂化段催化剂应具有耐 H2S 和 NH3 的能力；
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17
多环芳烃加氢裂化示意图
多环芳烃 菲类 芴类
四氢菲类
萘类
加
k1=0.9～1.0
k5=1.1
氢
多环环 烷芳烃
k3=2.0
四氢萘类 和二氢茚
k7=1.2
烷基苯类
类
k2=0.1
k6=0.1
k9=0.1
多环 k4=1.0 环烷烃
双环环 k8=1.4 烷烃类
单环环 k10=0.2 烷烃类
去分馏系统
来自蒸馏塔底的循环油
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2.3 一段串联加氢裂化工艺
❖ 两个反应器串联操作； ❖ 原料油进第一精制反应器，经深度加氢脱氮，其 反应物流直接进入第二反应器（裂化段）； ❖ 二反出口物流经换热、水冷/空冷，入高、低分进 行气液分离，高分顶富氢气循环； ❖ 低分底部液流入分馏系统，产品切割； ❖ 塔底尾油返回裂化段循环裂化，或出装置作为其 它原料。
1.2 国内加氢裂化技术发展历程
1.3 加氢裂化的基本原理及特点
1.4 加氢裂化原料油
2. 加氢裂化工艺流程
加氢裂化设备基础知识ppt课件
8
设计方法 过去一般采用的“规则设 计”即“常规设计”的方法（GB150等） ，它是以弹性失效准则为理论基础,采用第 一强度理论，用第一主应力为控制应力。 现在逐步发展到采用以“应力分析为基础 的设计”，即“分析设计”的方法，采用 最大剪应力为控制作用的第三强度理论， 按照JB4732-95《钢制压力容器-分析设计 标准》进行设计。 “分析设计”要求对容 器的有关部位
19
20
◆反应器支撑结构
为了改善反应器裙座支撑部位的应力状 况和为使裙座连接处焊缝在制造与使用过程 检修时能够进行超声和射线检测，将此处的 结构由过去的图-3（a）的形式改进为图-3（ b）的形式。
21
( 过去的结构
( 新的结构
图-3 催化剂支持结构的改进
22
◆改善裙座连接处应力水平的结构 设计
42
2.氢的来源
金属在冶炼、焊接、酸洗、电镀等生 产加工过程中都会吸收氢，因此都要加以严 格控制，但这不属于本文讨论的范畴。本文 所关心的是金属设备在使用过程中与含氢介 质相接触时所吸收的氢。氢必须首先在金属 表面成为活性氢原子，然后才能扩散进入金 属。活性氢原子的来源主要是通过以下三种 途径：
43
9
的应力进行详细计算及按应力的性质进 行分类，并对各类应力及其组合进行评 价，同时对材料、制造、检验也提出了 比“常规设计”更高的要求，该设计方 法先进、严格，从而提高了设计的准确 性与使用的可靠性，设备重量减轻，投 资节省，它是容器设计观点和方法的一 个飞跃。
10
结构型式 反应器本体经历了由单层到 多层的阶段，后来由于冶金、锻造等技术的 进步，单层锻造结构或厚板卷焊结构的反应 器又逐渐占了统治地位。从使用状态下其高 温介质是否直接与器壁接触来看，又分为热 壁结构和冷壁结构。为了易于解决反应器用 材的耐氢腐蚀和硫化氢腐蚀等问题，在反应 器内表面衬非金属隔热衬里结构或通以温度 不高的氢气以达到保护反应器不直接受高温 高压氢腐蚀的另一种带“瓶衬”的结构称为 冷壁结构；反之称为热壁结构。
设计方法 过去一般采用的“规则设 计”即“常规设计”的方法（GB150等） ，它是以弹性失效准则为理论基础,采用第 一强度理论，用第一主应力为控制应力。 现在逐步发展到采用以“应力分析为基础 的设计”，即“分析设计”的方法，采用 最大剪应力为控制作用的第三强度理论， 按照JB4732-95《钢制压力容器-分析设计 标准》进行设计。 “分析设计”要求对容 器的有关部位
19
20
◆反应器支撑结构
为了改善反应器裙座支撑部位的应力状 况和为使裙座连接处焊缝在制造与使用过程 检修时能够进行超声和射线检测，将此处的 结构由过去的图-3（a）的形式改进为图-3（ b）的形式。
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( 过去的结构
( 新的结构
图-3 催化剂支持结构的改进
22
◆改善裙座连接处应力水平的结构 设计
42
2.氢的来源
金属在冶炼、焊接、酸洗、电镀等生 产加工过程中都会吸收氢，因此都要加以严 格控制，但这不属于本文讨论的范畴。本文 所关心的是金属设备在使用过程中与含氢介 质相接触时所吸收的氢。氢必须首先在金属 表面成为活性氢原子，然后才能扩散进入金 属。活性氢原子的来源主要是通过以下三种 途径：
43
9
的应力进行详细计算及按应力的性质进 行分类，并对各类应力及其组合进行评 价，同时对材料、制造、检验也提出了 比“常规设计”更高的要求，该设计方 法先进、严格，从而提高了设计的准确 性与使用的可靠性，设备重量减轻，投 资节省，它是容器设计观点和方法的一 个飞跃。
10
结构型式 反应器本体经历了由单层到 多层的阶段，后来由于冶金、锻造等技术的 进步，单层锻造结构或厚板卷焊结构的反应 器又逐渐占了统治地位。从使用状态下其高 温介质是否直接与器壁接触来看，又分为热 壁结构和冷壁结构。为了易于解决反应器用 材的耐氢腐蚀和硫化氢腐蚀等问题，在反应 器内表面衬非金属隔热衬里结构或通以温度 不高的氢气以达到保护反应器不直接受高温 高压氢腐蚀的另一种带“瓶衬”的结构称为 冷壁结构；反之称为热壁结构。
加氢裂化装置课件
未转化油(称尾油)可以部分循环、全部循环或 不循环一次通过。
10/22/2023
8
石油化工过程系统概论
根据原料及目的产品的不同，固定床加氢裂 化大致分为下列几种流程。
1.单段加氢裂化流程 单段加氢裂化流程中只有一个反应器，原料油
加氢精制和加氢裂化在同一反应器内进行。反应 器上部为精制段，下部为裂化段。
10/22/2023
29
石油化工过程系统概论
有些设计自催化剂支持盘到 再分配盘之间设置几个连通 管，卸催化剂只要打开底封 头上的卸料口，就可以卸出 全部催化剂。
10/22/2023
30
石油化工过程系统概论
本章重点
1.加氢裂化的作用是什么？ 2.加氢裂化有哪些特点？ 3.加氢裂化如何分类？ 4.根据介质是否直接接触金属器壁，高压加氢
10/22/2023
11
石油化工过程系统概论
2.两段加氢裂化流程 两段加氢裂化流程中有两个反应器，分别装
有不同性能的催化剂。
第一个反应器中主要进行原料油的精制； 第二个反应器中主要进行加氢裂化反应，形成 独立的两段流程体系。
10/22/2023
12
石油化工过程系统概论
汽提塔的作用：脱去NH3和H2S以及残留在油 中的气体。
10/22/2023
7
石油化工过程系统概论
（一）固定床加氢裂化 固定床是指将颗粒状的催化剂放置在反应器内，
形成静态催化剂床层。原料油和氢气经升温、升 压达到反应条件后进入反应系统，先进行加氢精 制以除去硫、氮、氧杂质和二烯烃，再进行加氢 裂化反应。反应产物经降温、分离、降压和分馏 后，目的产品送出装置，分离出含氢较高(80％、 90％)的气体，作为循环氢使用。
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石油化工过程系统概论
根据原料及目的产品的不同，固定床加氢裂 化大致分为下列几种流程。
1.单段加氢裂化流程 单段加氢裂化流程中只有一个反应器，原料油
加氢精制和加氢裂化在同一反应器内进行。反应 器上部为精制段，下部为裂化段。
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石油化工过程系统概论
有些设计自催化剂支持盘到 再分配盘之间设置几个连通 管，卸催化剂只要打开底封 头上的卸料口，就可以卸出 全部催化剂。
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石油化工过程系统概论
本章重点
1.加氢裂化的作用是什么？ 2.加氢裂化有哪些特点？ 3.加氢裂化如何分类？ 4.根据介质是否直接接触金属器壁，高压加氢
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石油化工过程系统概论
2.两段加氢裂化流程 两段加氢裂化流程中有两个反应器，分别装
有不同性能的催化剂。
第一个反应器中主要进行原料油的精制； 第二个反应器中主要进行加氢裂化反应，形成 独立的两段流程体系。
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石油化工过程系统概论
汽提塔的作用：脱去NH3和H2S以及残留在油 中的气体。
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石油化工过程系统概论
（一）固定床加氢裂化 固定床是指将颗粒状的催化剂放置在反应器内，
形成静态催化剂床层。原料油和氢气经升温、升 压达到反应条件后进入反应系统，先进行加氢精 制以除去硫、氮、氧杂质和二烯烃，再进行加氢 裂化反应。反应产物经降温、分离、降压和分馏 后，目的产品送出装置，分离出含氢较高(80％、 90％)的气体，作为循环氢使用。
《加氢裂化技术讲座》课件
03
原料性质
原料的性质对加氢裂化反应的影响较大，不同原料的化学组成、分子结
构、硫、氮等杂质含量都会影响反应的进行。因此，需要根据原料的性
质选择适宜的催化剂和操作条件。
03
加氢裂化工艺流程
加氢裂化工艺流程简述
原料油进入预处理系统，去除 杂质和水分。
预处理后的原料油进入加氢裂 化反应器，在高温高压和催化 剂的作用下进行裂化反应。
保障石油产品质量
加氢裂化技术能够提高石油产品质量 ，满足环保要求，降低油品中的硫、 氮等杂质含量，提高油品的清洁度和 稳定性。
提高轻质油收率
促进石油资源的有效利用
加氢裂化技术能够充分利用石油资源 ，提高资源的利用率，延长石油资源 的经济寿命。
通过加氢裂化技术，能够将重质油转 化为轻质油，提高轻质油收率，增加 经济效益。
催化剂活性与选择性
催化剂的活性与选择性是影响 加氢裂化技术的重要因素，需 要不断研发新型催化剂以提高
其性能。
加氢裂化技术的未来发展趋势与研究方向
高效催化剂的研发和应用
研发新型高效催化剂，提高加氢裂化反应的 转化率和选择性。
反应工艺的优化和改进
优化和改进加氢裂化反应工艺，降低能耗和 物耗，提高经济效益。
加大技术研发和创新投入，提高加氢裂化 技术的核心竞争力和经济效益。
推进智用
加强智能化和自动化技术在加氢裂化领域 的应用，提高生产效率和安全性，降低生 产成本。
加大环保技术的研发和应用，降低加氢裂 化技术的环境影响，提高企业的社会责任 感和形象。
06
结论
加氢裂化技术的重要地位与作用
多产高附加值产品的研发
研发多产高附加值产品的加氢裂化技术，以 满足市场需求。
加氢裂化装置生产原理及工艺流程
分馏进料 加热炉
汽提蒸汽
汽提蒸汽 柴油汽提塔
尾油泵
柴油泵
航煤泵
重石脑油泵
轻石脑油泵 轻石脑油水冷器
轻石脑油
石脑油 重沸器
尾油空冷
尾油缓冲罐
重石脑油
重石脑 重石脑 油空冷 油水冷
尾油接力泵
尾油
注：粗线为主流程
2020年5月23日
分馏系统
▪ 冷低分油在航煤/冷低分油换热器（E-3208）和航煤 产品换热后与热低分油混合进入脱气塔（C-3201） 第26层塔板,在脱气塔中脱除轻烃和硫化氢。塔顶气 相经脱气塔顶空冷器（A-3201）和脱气塔顶水冷器 （E-3201）冷却后进入脱气塔顶回流罐（D-3201） ，回流罐顶气体去制氢装置，液体经脱气塔顶回流泵 （P-3202）打回脱气塔做塔顶回流。脱气塔底油经泵 （P-3201）送至柴油/分馏进料换热器（E-3211）和 尾油/分馏进料换热器（E-3202）分别与柴油和尾油 产品换热后，去分馏塔进料加热炉（F-3201）加热至 要求的温度（346℃），之后进入主分馏塔（C-3202 ）第8层塔板，在主分馏塔内实现分馏过程。分馏塔 顶
装置内高温高压法兰、分馏塔、塔底热油泵、高温高压循环油泵、产品泵， 压缩机管线等部位容易着火。
2020年5月23日
二、生产方法及反应机理
加氢裂化指在加氢反应过程中，原料油的分子有 10% 以上变小的那些加 氢技术。烷烃（烯烃）在加氢裂化过程中主要进行裂化、异构化和少量环化 的反应。烷烃在高压下加氢反应而生成低分子烷烃，包括原料分子某一处 C—C键的断裂，以及生成不饱和分子碎片的加氢。烯烃加氢裂化反应生成相 应的烷烃，或进一步发生环化、裂化、异构化等反应。
2020年5月23日
反应系统
柴油加氢裂化培训课件(1)
2.4
0.3
0.4
2.9
5.7
返回 19
未转化油
组分 质量流量
比重 馏程 IBP 5% 10% 30% 50% 70% 90% 95% FBP
硫 十六烷值 十六烷值
指数 稠环芳烃
闪点
单位 Tons/h
℃
wt ppm D613 D976 wt.% °C
方法 D86
运行初期 1.786 0.8002
运行末期 1.786 0.8052
• 该装置的主要目的是将自常减压装置来的直馏柴油和HOil装置来的柴油转化成重石脑油和轻石脑油，并最大化生产 重石脑油。装置设计操作负荷为50% ～ 100%负荷。
返回 3
装置总体概况
返回 4
装置总体概况
返回 5
装置物料平衡（恒力）
进料[1]
加工量 （t/h ）
直馏柴油 217.3
产品 酸性气
0.05
3.26
3.26
1.39
1.39
1.76
1.76
0.45
0.45
0.24
0.24
9.62
9.62
8.69
1.47 13.59
8.69
1.47 13.59
14.58
14.58
0.5 0.54 1.26 0.79 14.47
10.84
0.1 0.25
1.45
2.09 0.08 8.76 0.14
IBP
10%
30%
50%
70%
90%
FBP
开工初期
0.813 10 1 0.1 79 19 2
166 188 213 244 282 352 488
加氢裂化工艺及过程
不同原料的化学组成和分子结构 对加氢裂化反应的影响较大。优 化原料的选择和处理可以改善产 品质量和提高经济效益。
04 加氢裂化工艺流程
原料预处理
原料选择
选择低硫、低氮、低芳烃的原料，如减压馏分油、 脱沥青油等。
原料切割
根据原料性质和加氢裂化要求，将原料切割成适 合的馏分。
预处理
通过加热、过滤、脱水和脱盐等手段，去除原料 中的水分、金属离子和杂质，提高原料的纯度。
产物选择性
加氢裂化产物复杂多样，如何提高目标产品的选择性是当前面临的 重要技术挑战。
能耗与环保
加氢裂化过程能耗较高，且产生一定量的废水和废气，如何降低能 耗并实现环保排放是一大挑战。
未来发展方向与展望
01
02
03
04
新材料的应用
探索新型的催化剂和材料，以 提高加氢裂化过程的效率和产
物选择性。
过程强化
质量调整
02
03
精制处理
通过调整温度、压力和添加催化 剂等手段，对产品进行质量调整， 以满足市场需求。
通过加氢精制、酸碱精制等方法， 去除产品中的杂质和有害物质， 提高产品的质量和稳定性。
05 加氢裂化技术发展与挑战
技术发展趋势
高效催化剂
随着催化剂科学的不断发展，高效、稳定的 催化剂是加氢裂化技术的重要发展方向，能 够提高转化率和产品选择性。
产品分离
通过蒸馏等方法将裂化产物分离成不同沸点的油品，如汽油、柴油、 液化气等。
加氢裂化与其他工艺的比较
与焦化工艺相比
焦化工艺主要通过热解重油生产焦炭和轻质油品，而加氢 裂化工艺通过加氢处理和催化裂化生产轻质油品，产品环 保性能更好。
与催化裂化工艺相比
催化裂化工艺主要通过酸性催化剂的作用将重质油品裂化 为汽油、柴油等，而加氢裂化工艺通过加氢处理降低了原 料中的硫、氮等杂质，产品品质更高。
04 加氢裂化工艺流程
原料预处理
原料选择
选择低硫、低氮、低芳烃的原料，如减压馏分油、 脱沥青油等。
原料切割
根据原料性质和加氢裂化要求，将原料切割成适 合的馏分。
预处理
通过加热、过滤、脱水和脱盐等手段，去除原料 中的水分、金属离子和杂质，提高原料的纯度。
产物选择性
加氢裂化产物复杂多样，如何提高目标产品的选择性是当前面临的 重要技术挑战。
能耗与环保
加氢裂化过程能耗较高，且产生一定量的废水和废气，如何降低能 耗并实现环保排放是一大挑战。
未来发展方向与展望
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03
04
新材料的应用
探索新型的催化剂和材料，以 提高加氢裂化过程的效率和产
物选择性。
过程强化
质量调整
02
03
精制处理
通过调整温度、压力和添加催化 剂等手段，对产品进行质量调整， 以满足市场需求。
通过加氢精制、酸碱精制等方法， 去除产品中的杂质和有害物质， 提高产品的质量和稳定性。
05 加氢裂化技术发展与挑战
技术发展趋势
高效催化剂
随着催化剂科学的不断发展，高效、稳定的 催化剂是加氢裂化技术的重要发展方向，能 够提高转化率和产品选择性。
产品分离
通过蒸馏等方法将裂化产物分离成不同沸点的油品，如汽油、柴油、 液化气等。
加氢裂化与其他工艺的比较
与焦化工艺相比
焦化工艺主要通过热解重油生产焦炭和轻质油品，而加氢 裂化工艺通过加氢处理和催化裂化生产轻质油品，产品环 保性能更好。
与催化裂化工艺相比
催化裂化工艺主要通过酸性催化剂的作用将重质油品裂化 为汽油、柴油等，而加氢裂化工艺通过加氢处理降低了原 料中的硫、氮等杂质，产品品质更高。
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◎ 1925年建成了第一套褐煤焦油加氢裂化装置，1943年已有12套
装置投入生产。
◎ 二次大战后期，为德国提供了95％的航空汽油和47％的烃类产
品。
◎ 英、法、日（在中国东北－当时的“满洲”）、韩国都进行过类
似的尝试;
◎ 类似技术的研究, 在美国则是直接面向重石油馏分加氢转化技术
的开发。
.
7
催化加氢技术
石化公司建成投产。 ◎ 80年代中期以来, 相继在抚顺、镇海、辽阳、吉林、天津和山东
等地建设了40 140 万吨/年规模的多套加氢裂化装置。 ◎ 90年代末, 大连 WEPEC 和茂名石化公司分别建成了200万吨/年
渣油固定床加氢处理装置。表明我国已具备开发成套催化加氢 技术的能力, 步入了世界加氢技术先进水 平的行列。 ◎ 在清洁燃料的生产中, 加氢技术必将会得到稳步持续地发展。
.
9
催化加氢技术
◎ 1959年Chevron研究公司宣布“加氢异构裂化工艺”在里奇蒙炼 厂
投入工业运转, 证实该发明的催化剂可允许在200400 ℃ 、3.5 14MPa 的条件下操作后, 加氢裂化从此走出低谷。 ◎ 1960年UOP公司开发了 “Lomax”加氢裂化工艺;Union oil 公司开发了“Unicacking”工艺; 60年代加氢裂化作为炼油 技术很快为人们所接受。 ◎ 1966年有7种加氢裂化技术获得了销售许可证; 60年代末 已投产和在建的有9种不同的工艺; 其催化剂的活性、稳 定性都好于早期催化剂, 特别是.分子筛催化剂得到工业 10
催化加氢技术
◎ 在60年代, 加氢裂化能满足石脑油、喷气燃料、柴油、润滑油基 础油、低硫燃料油、液化石油气及石油化工原料生产的要求， 充分证明加氢裂化技术具有极重要的作用和广泛的应用前景。
◎ 60年代末和70年代初, 是美国加氢裂化迅速增长的时期; 70年代中 期, FCC广泛使用了分子筛催化剂, 氢气费用高, 对于生产汽油, FCC比加氢裂化要经济, 加氢裂化的发展再度受到冲击而有所减 缓。
.
11
催化加氢技术
◎ 70年代加氢裂化已成为一项成熟的工艺技术, 催化剂的发展, 允 许现有装置的设备转向重质原料的加工, 其柴油的收率可高达 95v%(对原料油)。
◎ 加氢裂化是增产石脑油、喷气燃料最有效的途径, 这是其它炼油 技术所无法替代的。
◎ 在清洁燃料生产中,加氢裂化正扮演着一个重要的角色。
3.6 渣油加氢处理技术
.
3
催化加氢技术
4.0 加氢裂化应用技术
4.1 加氢裂化催化剂的开工（催化剂装填、催化剂硫化及钝化、
换进原料油）
4.2 加氢裂化装置正常运转及相关工艺参数的影响
4.3 加氢裂化装置正常停工及紧急停工
4.4 加氢裂化催化剂器内及器外再生技术
4.5 加氢裂化催化剂器外硫化技术
4.6 加氢催化剂的卸出
◎ 煤转化成液体燃料产品, 须23个催化加氢步骤才能完成. ◎ 其典型的工艺条件是: 压力20 70 MPa, 温度375 525℃; ◎ 重石油馏分加氢裂化的设计压力2030MPa, 温度375 ℃ 以上; ◎ 尽管早期加氢裂化的操作条件十分苛刻, 其基本原理和工艺流程,
为现代渣油悬浮床加氢以及馏分油固定加氢的基本模式奠定了基 础。
催化加氢技术
中国石油化工股份有限公司
CHINA PETROLEUM & CHEMICAL CORPORATION
金陵石化分公司炼油运行一部
.
1
催化加氢技术
1.0 概述 1.1 加氢裂化的沿革 1.2 国内加氢裂化技术发展历程 1.3 加氢裂化的基本原理及特点 1.4 加氢裂化原料油及产品 2.0 加氢裂化工艺流程 2.1 两段法加氢裂化 2.2 单段加氢裂化 2.3 一段串联（单程通过，未转化油全循环、部分循环）
.
5
催化加氢技术
◎ 同其他技术一样，加氢裂化是根据原料资源和对产品的需求， 基于相关理论、 原理和对相关化学反应的潜心研究而开发成 功的，在其应用过程中，不断改进、日臻完善。在激烈的市场 竞争中，以发展求生存。
.
6
催化加氢技术
1.1 加氢裂化的沿革
◎ 20世纪初, 德国人开发了煤转化生产液体燃料的加氢裂化技术。
.
12Βιβλιοθήκη 催化加氢技术1.2 国内加氢裂化技术的发展
◎ 50年代, 恢复了页岩粗柴油高压加氢, 发展了页岩油全馏分固定
床加氢裂化, 以及低温干馏煤焦油的高压三段加氢裂化技术。
◎ 60年代中期, 开发了107、219无定型加氢裂化催化剂和H-06沸石
催化剂；
◎ 1966年在大庆炼厂建成了40万吨/年加氢裂化装置, 加工大庆常三
4.7 加氢裂化装置现场事故剖析
.
4
催化加氢技术
1.0 概 述
◎ 加氢裂化具有加工原料范围宽、原料适应性强、产品方案灵 活、产品质量好、液体产品收率高等独具的特点。
◎ 能生产从液化石油气、石脑油、喷气燃料、柴油到蒸汽裂解、 润滑油基础油等多种优质产品和石油化工原料。
◎ 是大型炼厂和石油化工企业最重要、最可靠、最灵活和最有 效的加工手段之一 。
线/减一线混合油, 生产喷气燃料和-50#低凝柴油;
◎ 这是国内60年代炼油技术方面的重大突破，是现代加氢裂化技术
起步的里程碑。
.
13
催化加氢技术
◎ 70年代末, 引进了4套加氢裂化装置, 19821990年相继开工投产。 ◎ 80年代中期, 引进了140万吨/年重油加氢联合装置, 1992年在齐鲁
.
8
催化加氢技术
◎ 二战以后, 可多方获得中东油, 催化裂化技术的发展, 为重瓦斯 油(HVGO)转化生产汽油提供了更经济的手段, 加氢裂化的重要 性曾一度有所降低。
◎ 40年代末50年代初的“相关事件”, 铁路运输由蒸汽机车向柴油 机车驱动的转变，廉价天然气的供应使燃料油用量减少, FCC 发展导致富含芳烃难转化的循环油过剩, 汽车压缩比的提高和 高辛烷值汽油标准的实施等, 都迫切需要将难转化的原料加工 成汽油、柴油，导致对新的烃类转化技术需求的增产。
.
2
催化加氢技术
2.0 加氢裂化工艺流程
2.1 两段法加氢裂化
2.2 单段加氢裂化
2.3 一段串联（单程通过，未转化油全循环、部分循环）
3.0 中压加氢裂化及相关的加氢转化技术
3.1 提高十六烷值技术〔MCI〕
3.2 低凝柴油生产技术〔HDW〕
3.4 柴油深度加氢脱硫脱芳烃技术
3.5 提高车用汽油质量的相关技术