第七章__加氢精制装置
石油化工第6-7章
第一节 石油及其馏分的气液平衡
一、气一液相平衡及相平衡常数 热力学第二定律指出：处在相同的温度和压力下的多相体系，其 平衡条件是各相中每一个组分的化学位相等。对于气一液平衡体系： μiv=μiL 由于恒温下逸度fi与化学位μi存在着如下的关系：dμi =RTlnfi 故可导出，fiv=fiL (7-3) (1)当气相和液相都是理想溶液时，按路易士一兰道尔定则, fiv= fiv0yi fiL= fiL0xi 式中fiv0——在体系平衡温度和压力下，纯组分i呈气态时的逸度； fiL0——在体系平衡温度和压力下，纯组分i呈液态时的 逸度，在压力不太高时，等于纯组分i在体系温度及其饱和蒸气压力 下的气态逸度。 因此，在体系达到相平衡时，其气一液关系可写成： fiv0yi= fiL0xi (7—6)
3．K值的内插和外延
会聚压是混合物组成和温度的 函数，因此，在一定的温度下，会 聚压被看成表示混合物特性的一个 因数，它在一定程度上反映了混合 物各组分之间的相互影响。据此， 我们可以利用会聚压作为一个参数， 对按理想溶液计算的相平衡常数进 行校正，以求取非理想溶液的相平 衡常数。 要精确求定会聚压的数值是相 当困难的，通常采用经验方法。得 到了会聚压以后，对相平衡常数进 行校正的方法也各有不同。具体的 方法可参阅有关文献。 会聚压法包含大量比较复杂的 图表，比较麻烦，只适于手工计算 ；此法的精确度也不是很高，这些 是本法的局限性所在。
对于非理想溶液，fiL=γiLfiL0xi，其中γiL为组分i在液相溶液中的活度系数。 在气一液传质过程中，气一液相平衡常数K的应用极为广泛。 Ki=yi/xi pyi=pi0xi Ki=yi/xi=pi0/p
相平衡常数常用一些经验方法来求取相平衡常数。 1．P——T——K列线图法 P-T-K列线图，反映了相平衡常数与压力和温度的关系。此法求得的 相平衡常数值只是温度和压力的函数，而与混合物的组成无关。此法只 适用于气相和液相都是理想溶液的体系。此法的精确度虽然不是很高， 但对一般工程计算是适用、简捷，类似的图表为数不少，可以参阅有关 书刊文献。 2．会聚压法
加氢精制及制氢联合装置技术方案
30万吨/年加氢精制及制氢联合装置初步技术方案Zhejiang Meiyang International Petrochemical Pharmaceutical Engineering Design CO.,LTD.2008年9月21日目录第一节工程简述及设计原则 (2)第二节装置规模、原料及产品方案 (3)第三节工艺技术方案及流程简述 (5)第四节装置平面布置 (15)第五节公用工程消耗 (16)第六节投资估算 (18)第七节技术保证 (19)第一节工程简述及设计原则一、工程简述xx公司拟建设30万吨/年汽柴油加氢精制装置，原料组成为15万吨/年催化柴油，11～12万吨/年焦化柴油，3～4万吨/年焦化汽油，根据加氢精制装置的生产规模及产品方案，需配套5000m3n/h制氢装置。
（年操作时数为8000小时）。
二、设计范围及原则1、30万吨/年汽柴油加氢精制装置、5000m3n/h制氢装置按联合装置布置，制氢装置只为汽柴油加氢精制装置供氢。
设计范围为联合装置边界线以内，主要内容包括：加氢的反应、分馏部分，制氢的转化造气、变换和PSA部分，以及联合装置的变配电室和中心控制室。
加氢精制装置的含硫气体送至催化的产品精制装置与催化干气一起脱硫。
脱硫后的气体作为制氢装置的主原料，石脑油作为辅助原料。
2、加氢精制装置的目的以脱硫、脱氮和烯烃饱和为主，不考虑加氢改质。
采用国内催化剂、设备和工艺技术。
3、制氢装置造气单元采用催化干气蒸汽转化制氢专有技术；净化单元采用国内变压吸附（PSA）技术。
4、按年开工8000小时计算小时加工量。
5、严格执行国家有关工程建设质量管理法规，确保装置安全、稳定、长周期运行，减少维护维修的工作量，从而提高整体的经济效益。
6、认真贯彻国家关于环境保护和劳动保护的法规和要求。
认真贯彻安全第一预防为主的指导思想。
对生产中易燃易爆有毒有害物质设置必要的防范措施。
三废排放要符合国家现行有关标准和法规。
石化公司加氢精制装置设计方案
石化公司加氢精制装置设计方案—、概述（一）设计规模及开工时数公称规模50X104 t/a年开工时数80hr（二）项目范围装置边由反应（包括压缩机）、循环氢脱硫、分馏、公用工程等部分组成，燃料气脱硫及溶剂再生由全厂统一考虑。
（三）原料1、原料油：本装置加工原料为焦化塔顶油、焦化一线油。
2、氢气：装置所需新氢由制氢装置提供。
（四）产品1、化工轻油加氢后轻馏份油作为高质的化工轻油出厂。
2、4#燃料油侧线轻油加氢后作为高质的4#燃料油，硫含量小于5ppm。
二、工艺技术方案（一）确定技术方案的原则1、采用国内先进的工艺技术及催化剂。
2、米用先进合理、成熟可靠的工艺流程。
3、选用性能稳定、运转周期长的机械设备。
4、提高自动控制、安全卫生和环境保护水平。
（二）国内外加氢技术现状加氢精制是指油品在催化剂、氢气和一定的压力、温度条件下，含硫、氮、氧的有机化合物分子发生氢解反应，烯烃和芳烃分子发生加氢饱和反应的过程。
加氢精制的目的是脱硫、脱氮和解决色度及贮存安定性的问题，满足日益严格的环保要求。
常规的加氢精制工艺已有几十年的历史，技术上非常成熟。
新进展主要体现在高活性、高稳定性、低成本新型催化剂的研究和开发上。
荷兰AKZO公司目前最好的脱硫催化剂是KF-752和KF-840.KF-752的活性已是60年代中期相应产品的1.7倍，多用于直馏原料。
对于二次加工原料则采用KF-840O埃克森研究和工程公司（ER&E）于1992年实现商业应用的催化剂RT-601，采用新型A12O3载体，使用先进的促进剂浸渍技术，催化剂活性高，特别适合于加工重质、劣质原料。
在加工直硫柴油时，活性与市场上最好的催化剂相当。
独联体的列宁石油化工科学生产联合体开发的KrM-70催化剂也具有很高活性。
在压力为3.0MPa，空速为3.0h-i，温度为350°C时，可将直硫柴油的硫含量由1.03%降至0.26m%，脱硫率达到99.7%o国内近年来也已开发了多种具有世界先进水平的、高性能的馏分油加氢精制催化剂。
加氢精制装置工艺原理与操作
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
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
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
加氢精制装置的危险因素与防范措施
加氢精制装置的危险因素与防范措施摘要：加氢精制装置是一种用于石油、化工等行业的工艺装置，其核心过程是利用氢气与原料油中的不饱和烃进行加成反应，从而降低原料油的硫、氮、氧等杂质的含量，提高其纯度和收率。
然而，由于加氢精制过程中涉及到高温、高压、高纯度氢气等危险因素，因此存在着许多危险因素和安全隐患。
本文将介绍加氢精制装置的危险因素与防范措施。
关键词：加氢精制装置；危险因素；防范措施1 加氢精制装置运行过程中的设备危险因素及预防措施1.1 加氢精制装置运行过程中的设备危险因素加氢精制装置中的设备通常会受到腐蚀的影响，例如设备表面受到氧化、硫化物等物质的腐蚀，设备内部的金属受到氢脆、氢裂等损伤。
这些腐蚀和损伤会导致设备的损坏和失效，从而影响装置的正常运行。
设备磨损加氢精制装置中的设备也会受到磨损的影响，例如设备内部的金属受到摩擦、冲刷等作用的磨损，设备表面的涂层和密封材料受到磨损和剥落的影响。
这些磨损会导致设备的性能下降，从而影响装置的正常运行。
设备超载加氢精制装置中的设备可能会因为负荷过大而超载运行，例如原料油中含有的有害物质过多，导致装置的处理能力不足。
超载运行会导致设备的损坏和失效，从而影响装置的正常运行。
设备操作失误加氢精制装置中的设备需要严格的操作控制，例如温度、压力、流速等参数的控制。
如果操作失误，例如温度过高、压力过低等，会导致设备的损坏和失效，从而影响装置的正常运行。
1.2 如何预防加氢精制装置设备危险因素设备防腐措施对于加氢精制装置中的设备，可以采用多种防腐措施来减少腐蚀和损伤的影响。
例如，可以采用耐腐蚀材料制作设备，例如不锈钢、钛合金等；可以采用防腐涂层来保护设备表面，例如喷涂、电镀等；可以采用防腐处理来提高设备的耐腐蚀性能，例如钝化处理、磷化处理等。
设备耐磨措施对于加氢精制装置中的设备，可以采用多种耐磨措施来减少磨损的影响。
例如，可以采用高强度材料制作设备，例如高强度钢、陶瓷等；可以采用耐磨涂层来保护设备表面，例如喷涂、熔敷等；可以采用耐磨处理来提高设备的耐磨性能，例如喷丸处理、滚压处理等。
煤油加氢精制装置安全预评价
十、120万吨/年煤油加氢精制装置目录第一章装置概况 (1)第二章装置危险性分析 (10)第三章危险度评定 (15)第四章火灾、爆炸危险指数评价 (18)第五章事故后果模拟 (26)第六章安全对策措施及建议 (29)第七章评价小结 (34)第一章装置概况1 装置概况该装置以低压加氢工艺精制煤油。
原料为AXL及AL/AM混合原油直馏航煤馏分。
主要产品为优质航空煤油，同时副产少量酸性气。
1.1 规模装置规模为120万吨/年，年开工时间按8400小时计。
1.2 原料及辅助材料性质，见表1-1。
表1-1 原料及辅助材料性质馏程℃ 比重（60/60）总硫wt-%硫醇硫wt-ppm烟点mm凝固点℃加工量万吨/年原料165-232 0.79 0.202 108 25 -48 120氢气 vol-% 甲烷vol-%乙烷vol-%丙烷vol-%异丁烷vol-%正丁烷vol-%>C5vol-%氢气92.09 2.94 2.37 1.79 0.34 0.32 0.15硫含量 m% 分解温度℃ 沸点℃ 闪点℃ 自燃点℃二甲基二硫(硫化剂)68.1 200 229.5 59 >300 1.3 产品规格，见表1-2表1-2 产品规格序号 产品名称 数量，万吨/年 规格 去向1 精制航煤 120 满足3#航煤标准 罐区2 硫化氢 0.0123 酸性气 0.096 燃料气管网2 装置组成表1-3 装置组成 序号 主项名称 构成1 反应部分 包括新鲜原料油的预处理、换热系统、精制反应、气液分离等2 产品分馏部分 包括低压换热系统、汽提塔等按设备组功能描述，该装置可以划分为反应部分、分馏部分、加热炉区、泵区，共4个部分。
反应部分包括反应器、低压分离器、反应产物换热器、空冷器等设备；分馏部分主要由分馏塔、塔顶回流罐等附属的容器、空冷器、水冷器组成；加热炉区共有两座加热炉；泵区主要由泵组成。
反应部分是该装置的核心，其主要功能为使原料与氢气发生化学反应，脱去原料油中的硫醇、氮等元素。
8种炼化工艺流程动图及装置图文大详解
8种炼化工艺流程动图及装置图文大详解从原油到燃料油及各种化工原料要经过多种复杂的工艺流程，不同的工艺流程生产出的产品也一样。
今天带大家了解一下石油炼制的工艺流程和装置。
一、炼油工艺流程分类1、燃料型炼油工艺流程图燃料型炼油厂以燃料油为主，主要产品为汽油、柴油、煤油等燃料油。
2、燃料—润滑油型炼油工艺流程图燃料—润滑油型炼油厂除生产燃料油外，还生产润滑油，一般润滑油与石蜡联合生产。
3、燃料—化工型炼油工艺流程燃料—化工型炼油厂以生产燃料油及化工原料为主，除燃料油外，乙烯裂解原料、芳烃、丙烯等化工原料占总产品量的比例较大。
二、炼油装置及工艺详解1、炼油工艺及装置分类（1）一次加工常压蒸馏或常减压蒸馏，把原油蒸馏分为几个不同的沸点范围(即馏分)；（2）二次加工催化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烃基化、加氢精制等。
将一次加工得到的馏分再加工成商品油。
（3）三次加工裂解工艺制取乙烯、芳烃等化工原料。
2、炼油工艺及装置详解2.1原油预处理预处理原因：原油中的盐和水的存在，给炼油装置的稳定操作、设备防腐带来了危害，因此在原油蒸馏前必须进行脱水脱盐。
因此原油进入炼油厂后，必须先进行脱盐脱水，使含水量达到0.1%～0.2%。
含盐量<5mg/l，对于有渣油加氢或重油催化裂化过程的炼油厂，要求原油含盐量<3mg/l。
电脱盐原理：原油中的盐大部分溶于水中，脱水的同时，盐也被脱除。
常用的脱盐脱水过程是向原油中注入部分含氯低的新鲜水，以溶解原油中的结晶盐类，并稀释原有盐水，形成新的乳状液，然后在一定温度、压力和破乳剂及高压电场作用下，使微小的水滴，聚集成较大水滴，因密度差别，借助重力水滴从油中沉降、分离，达到脱盐脱水的目的。
2.2常减压装置蒸馏装置是炼油厂重要的加工装置之一，几乎所有的炼油厂的原油都要通过常减压蒸馏装置进行一次加工，常减压蒸馏装置主要通过蒸馏过程加工原油，加热后的原油在蒸馏塔内实现各组分的分离。
加氢操作规程2003.11
大庆石化公司炼油厂QHSE管理体系文件DPC²QHSE03²01²003²JQ1²051-2003加氢装置工艺技术规程编制：褚兴邦高金龙孙秀玲年月日审核：郝赫超孟凡喆刘兴山年月日审定：年月日2003年月发布2003年月实施大庆石化公司炼油厂目录第一章概述 (2)第二章生产方法及工艺路线 (2)1反应机理及生产方法： (2)2工艺流程的简述 (6)3工艺流程图和物料平衡图 (8)第三章工艺技术指标 (10)1原辅材料规格： (10)2催化剂规格： (11)3产品及产品规格 (12)4公用工程条件指标： (13)5消耗指标（设计值） (14)6工艺参数运行的指标 (14)7中间产品化验分析指标 (16)第四章工艺控制理论 (17)1影响加氢操作的因素： (17)第五章设备及仪表 (19)1设备 (19)2仪表 (28)第六章安全及环保 (30)1安全 (30)2装置的环保及三废处理 (38)第七章岗位操作法 (38)1装置开工 (38)2装置停工 (63)3紧急停工步骤 (73)4岗位的操作法 (73)5冬季操作法 (78)6特殊工艺设备操作法 (92)7事故处理 (98)8. 装置历年工艺事故 (101)第八章装置历年大记事 (104)1加氢车间装置历年大事 (104)2催化剂应用情况 (104)第一章概述加氢裂化装置由原石油工业部抚顺炼油设计院（现洛阳院）设计，采用国内技术，于1964年开始筹建，1966年12月建成投产，该装置设计处理能力为26万吨/年，占地面积1.5公顷，投资2700万元人民币。
设计采用一段法，只有一个反应器，原料油和补充氢、循环氢采用“炉前混氢”流程。
于1993年5月采用北京石科院加氢处理工艺（使用新型RT-1催化剂），用于生产乙烯裂解原料及低凝柴油，于1999年7月采用抚顺研究院开发的新型加氢裂化催化剂F4402B，用于生产乙烯裂解原料并兼顾生产低凝柴油。
加氢精制装置临氢系统氯离子腐蚀与对策
奥 氏体 不锈 钢 ， 分别 在有 腐蚀 裂纹 的 １ ７个 和无 腐
蚀裂纹的 １ １个 套 管 中各取 ４个 样 品进行 光 谱 分
பைடு நூலகம்
１ ５ ０ ｏ Ｃ左 右 。氯 离 子 分 压 越 高 ， 铵 盐 的结 晶 温 度 就越 高 ， 而温 度 越 高 ， 铵 盐 结 晶 的可 能 性 就 越 小 。 在反 应生 成 物 中 ， 氯离 子 浓度 高 低 主要 取 决 于 原
表 １ 样 品法兰的化学成分
Ｔａ ｂｌ ｅ １ Ｃｈｅ ｍｉ ｅ Ｍ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌａ ｆ ｎ ｇ ｅ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ Ｗ，％
据美 国 Ａ Ｓ Ｔ ＭＡ ２ ６ ９和 Ａ Ｓ Ｔ ＭＡ ２ １ ３标 准 可 知 ， Ｔ Ｐ ３ ２ １的化学 成分 应 为 ： Ｃ不 大于 ０ ． ０ ８ ％ ，Ｍｎ不
即露点 部位 最 为 严 重 ， 其 主 要 因 素 是 原 油 中 的盐
水 解后 生成 Ｈ Ｃ Ｉ 引起 的。 原 油 只要 含 盐 ， 就会 引 起 不锈 钢腐 蚀 。
于气 液 两相 转变 部 位 即露 点 部 位 ， 具 有 氯 离 子浓 缩条件 ， 为最 易 发 生 氯 化 物 应 力 腐 蚀 的 部 位 ， 因 此， 热 电偶套 管 法 兰 面 开裂 属 于氯 离 子诱 发 的 奥 氏体不 锈钢 应力 腐蚀 开裂 。
案例 中热 电偶 套管 的引压 管位 于高 温高 压下 的油 气部 位 （ 具体 部位 为 反 应 炉 出 口处 ） ， 而套 管
引压 管 根部法 兰 则 处 于 油 气 冷 凝 的液 相 位 置 ， 属
Ｈ ０环境腐蚀 ， 在此环境 中， 材质 为 Ｔ Ｐ ３ ２ １的不 锈钢更易发生腐蚀 开裂 ， 一般在气相部位腐蚀较 轻微 ， 液相部位腐蚀严重 ， 尤 以气液两相转变部位
加氢精制装置容器设计技术规定
公 司 标 准70BG006－2005 代替: 70B206－1997中国石化集团 洛阳石油化工工程公司加氢精制装置容器设计技术规定第 1 页 共 18 页柴祥东 徐耀康 李法海 陈崇刚 2005-07-30 2005-18-15 编 制校 审 标准化审核 审 定 发 布 日 期 实 施 日 期目 次1 范围...........................................................................................................2 2 引用文件.....................................................................................................2 3 一般规定.....................................................................................................2 4 设计条件.....................................................................................................3 5 材料...........................................................................................................4 6 结构..........................................................................................................13 7 法兰、垫片和螺栓.........................................................................................16 8 无损检测.....................................................................................................16 9 热处理........................................................................................................17 10 压力试验.....................................................................................................17 11 其它.. (17)第 2 页共18页 70BG006-20051 范围1.1本标准规定了加氢精制装置中容器（包括反应器、塔、一般容器、换热器、空冷器）的设计条件、材料和结构等方面的要求。
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。
石油炼制基础知识介绍2(1)
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汽油机燃料—汽油
4、我国汽油质量升级概况
1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
目前各国执行标准： 中国 欧Ⅰ 欧洲 中国≈欧III
美国 欧Ⅳ、欧V之间
欧洲 日本 韩国 欧Ⅴ 欧Ⅴ 欧Ⅴ
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炼油工业的主要产品
燃料 •气 体 燃 料 •液 化 气 •馏 分 燃 料 ： 汽油、煤油、 柴油 •残 渣 燃 料
主要石油产品产量分布
石油焦 5% 润滑油 2% 沥青 6% 燃料油 5% 化工原料 12% 成品油 60% 液化气 5% 其它 5%
润滑剂及 有关产品
• 各种牌号的内燃机 油、机械油…
各种柴油机汽车及牵引机、坦克柴油发动机、 拖拉机、内燃机车和舰艇柴油发动机
中速柴油机 大功率低速柴油机 涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴 发动机、涡轮螺旋桨发动机、桨扇发动机 舰船锅炉
喷气燃料
锅炉燃料
汽油机燃料—汽油
1、汽油牌号（按研究法辛烷值（RON）分类）
国Ⅳ标准：90#、93#、97# 国Ⅴ标准：89#、92#、95#、98#
3.商品分类法
按密度分类：轻质、中质、重质、特稠（超稠） 按硫含量分类：低硫、含硫、高硫
硫含量（m％） <0.5
原油类型 低硫原油
Tips 世界不同质量原油产量分布
超轻质油 3% 重质含硫 3% 未确定 7% 重质高硫 8%
含硫原油
高硫原油 原油类型 轻质原油 中质原油 重质原油 特稠原油
0.5～2.0
第5页
沥青
• 公路、机场、码头 等路面工程，以及 建筑和水利工程等
NACE 炼厂腐蚀教材第七章-中文
第七章氢加工装置学习目的完成本章学习后，你将能够做到：∙用常用术语叙述氢加工装臵的目的以及它们是如何工作的∙识别氢加工装臵的主要类型并能够区分它们∙识别和讨论氢加工装臵中导致这些装臵腐蚀的工艺条件∙识别和讨论氢加工装臵中常见的八种腐蚀类型∙识别可以用于减缓和防止氢加工装臵腐蚀的技术∙识别和讨论有些装臵发生的两种不同的材料性能退化机理∙识别可以用于减缓和避免材料性能退化的技术∙识别在氢加工装臵中容易发生腐蚀的十一个部位适宜的结构材料引言当石油在炼厂加工装臵中运转通过系统时，各种各样的杂质会使设备性能减退，甚至使成品油品质下降。
氢加工装臵除去杂质从而改善了烃原料的品质，并把重质进料转化成附加值更高的轻烃产品。
在有催化剂的条件下，在高温高压富氢环境中，这些原料会发生化学反应。
氢加工装臵的类型包括：∙加氢处理装臵（包括加氢脱硫装臵）–除去硫和氮∙加氢裂化装臵–把重质进料裂化成沸点较低的产品∙加氢反应器–把氢加到不饱和烃或贫氢烃中∙加氢精制装臵–除去色素在加氢处理装臵里，硫和氮与氢反应生成硫化氢（H2S）和氨（NH3）。
这些化合物对各种类型的加氢处理装臵的腐蚀和材料选择影响极大。
本章大部分内容就是识别在氢加工装臵中发生的各种类型的腐蚀，并要针对这些腐蚀问题选择适宜的材料。
氢加工最常见的两种氢加工装臵是加氢处理装臵和加氢裂化装臵。
有时候这两种工艺过程合在一起，第一步（加氢处理）除去杂质，第二步作为加氢反应器或加氢裂化装臵发挥作用。
从腐蚀而言，这两个步骤最重要的区别是，加氢处理装臵的进料含有大量硫和氮，而第二步加氢裂化段没有这样的问题。
由于硫、氮、氨一般都会降低第二步中催化剂的活性，所以，在第一步加氢处理阶段要除去这些杂质中的绝大部分。
结果，与第一步加氢处理阶段或一步法氢加工过程相比较，第二步加氢裂化段的腐蚀问题小得多，所以很少考虑选用更高级别的材料。
一步法加氢裂化装臵是个操作高度集中的处理过程，不仅要加氢处理，而且，要把重质烃转化成轻烃产品，并对转化后的烃加氢氢化。
润滑油及其工艺教学 第七章 润滑油基础油的加氢法生产工艺
第七章 润滑油基础油的加氢法生产工艺
三、加氢处理的工艺特点
2.基础油的质量 1）基础油黏度指数高
7.1润滑油加氢处理工艺
黏度指数
实 际 上 利 用 加 氢 处 理 能 生 产 特 高 黏 度 指 数 基 础 油 (VI ， 120~130) 和 超 高 黏 度 指 数 基 础 油 （VI>130），并且加氢处理工艺生产的特高VI基础油所具有的黏度指数、低温黏度及挥 发度等与同一黏度等级的聚α-烯烃（PAO）合成基础油很相似，但成本较低，是用来20调 配低黏度多级油的合宜基础油。
2.基础油的质量 4）基础油的光安定性差
加氢处理油光安定性的解决途径：
7.1润滑油加氢处理工艺
溶剂精制：糠醛精制，NMP（ N-甲基吡咯烷酮 ）精 制
加氢后处理：高压加氢补充精制（实质是芳烃加氢饱和） 白土补充精制 与溶剂精制油调和 加入光稳定剂
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第七章 润滑油基础油的加氢法生产工艺
三、加氢处理的工艺特点
5 ） 1965-2000 年 全 球 新 增 的 生 产 基 础 油 能 力 中 ， 加 氢 处 理 法 占
4
50%
第七章 润滑油基础油的加氢法生产工艺 7.1润滑油加氢处理工艺
一、润滑油加氢处理工艺概述
4. 发展现状： 6）近年来，汽车发动机对润滑油燃料经济性、挥发性、剪切安定
性的要求越来越严格，需要黏温性能极好的特制基础油（黏度指 数大于120）目前只有聚-α烯烃和加氢处理基础油能够满足，而 后者还有价格较低的优势 7）到2007年为止，全国润滑油加氢装置5套，加工能力1.5Mt/a 中石油3套（兰炼、克拉玛依石化、大庆石化） 中石化2套（荆门、高桥石化） 加氢基础油实际生产约35万吨/年
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3.脱氧，生成H2O，如：
4.烯烃加氢饱和：在各类烃中，烷烃和环烷烃很少 发生反应，而烯烃、二烯烃加氢后生成烷烃。
5.加氢脱金属： 几乎所有的金属有机化合物在加氢 精制条件下都被加氢和分解，生成的金属沉积在 催化剂表面上，会造成催化剂的活性下降，并导 致床层压降升高。所以加氢精制催化剂要周期性 地进行更换。
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（一）反应操作温度
加氢反应是放热反应，需通过限制最高反应温度以限
制催化剂上的结焦量和防止产生裂化反应。
在正常情况下为：
处理直馏汽油馏分和中间馏分油为340～370℃；
处理裂化原料油和重馏油为380～420℃； 处理润滑油为300～350℃。
氨液)进入溶剂再生塔再生，酸气(H2S)由再生塔顶部出来，
经冷却去制硫装置，底部乙醇氨溶液循环使用。
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第三节 设备制造时用材的注意事 项（自学）
在湿H2S环境下，为防止产生应力腐蚀 开裂，设备制造时应满足下列要求： （1）设备制造完毕后，应进行焊后热处理， 控制焊缝和热影响区的硬度HB≤200。 （2）当采用埋弧自动焊时，不得用陶瓷型 焊剂，必须用熔融型焊剂。
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本章重点
1.加氢精制的优点有哪些？
2.加氢精制的作用是什么？
3.加氢精制的反应包括哪些？
4.加氢精制的H2来源主要有哪几种？
5.为什么要限制加氢反应最高反应温度？ 6.加氢精制装置工艺流程主要包括哪几个系统？ 7.为什么要设置循环氢脱硫？ 8.加氢精制 hydrogen refining
加氢精制装置需要供给氢气。氢气来源一 般有两种：一是利用催化重整的副产物——氢
气，二是采用制氢装置生产的氢气。加氢精制
工艺耗氢量要比同样规模的加氢裂化少。
在加氢精制装置中有大量的氢气进行循环
使用，叫做循环氢。
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氢的纯度越高，对加氢反应越有利；同时可
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反应器进料可以是气相(精制汽油时)，也可以是气液 混相(精制柴油或比柴油更重的油品时)。反应器内的 催化剂一般是分层填装，以利于注冷氢来控制反应温 度。循环氢与油料混合物通过每段催化剂床层进行加 氢反应。
为什么？
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（二）反应操作压力
根据原料油性质，催化剂性能和对生成油的要求
不同，压力可在很大范围内变动。 目前氢分压多数情况约为6．37MPa，折换成装
置操作压力(指反应器内)约为7．85MPa。
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二、氢气的来源与质量要求
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目前我国加氢精制技术主要用于：
二次加工汽油和柴油的精制，例如用于改善焦
化柴油的颜色和安定性；提高渣油催化裂化柴
油的安定性和十六烷值；从焦化汽油制取乙烯
原料或催化重整原料。 某些原油直馏产品的改质和劣质渣油的预处理， 如直馏喷气燃料通过加氢精制提高烟点；减压 渣油经加氢预处理，脱除大部分的沥青质和金 属，可直接作为催化裂化原料。
减少催化剂上的积炭，延长催化剂的使用期限。
因此，一般要求循环氢的纯度不小于65％(体)，
新氢的纯度不小于70％。 氢气中常含有少量的杂质气体，如氧、氯、 一氧化碳、二氧化碳以及甲烷等，它们对加氢精 制反应和催化剂是不利的，必须限制其含量。
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第二节 加氢精制工艺流程
二次加工过程的原料，同时获得部分较高质量的
轻质油品(这一过程也可叫作加氢精制)；
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加氢裂化工艺是重要的重油轻质化加工手
段，它是以重油或渣油为原料，在一定的
温度、压力和有氢气存在的条件下进行加
氢裂化反应，获得最大数量(转化率可达90
％以上)和较高质量的轻质油品;
加氢精制的工艺过程多种多样，按加工原料的轻
重和目的产品的不同，可分为汽油、煤油、柴油
和润滑油等馏分油的加氢精制，其中包括直馏馏 分和二次加工产物，此外，还有渣油的加氢脱硫。 加氢精制的工艺流程虽因原料不同和加工目的不 同而有所区别，但其化学反应的基本原理是相同 的。因此，各种石油馏分加氢精制的原理、工艺 流程原则上没有明显的区别。
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三、循环氢系统
从高压分离器分出的循环氢经储罐及循环氢压缩机后，小部分(约 30％)直接进入反应器作冷氢，其余大部分送去与原料油混合，在 装置中循环使用。为了保证循环氢的纯度，避免硫化氢在系统中 积累，常用硫化氢回收系统。一般用乙醇胺吸收除去硫化氢，富 液(吸收液)再生循环使用，解吸出来的硫化氢送到制硫装置回收硫 磺，净化后的氢气循环使用。
催化剂和氢气存在的条件下，使油品中的各类非
烃化合物发生氢解反应，进而从油品中脱除，以
达到精制油品的目的。
加氢精制主要用于油品的精制，其主要目的是通
过精制来改善油品的使用性能。
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加氢精制的优点是：
（1）原料的范围广，产品灵活性大。可处理 一次加工或二次加工得到的汽油、喷气燃料、柴 油等，也可处理催化裂化原料、重油或渣油等。 （2）液体产品收率高，质量好（安定性好、 无腐蚀性）。 因此，加氢精制已成为炼油厂中广泛采用的 加工过程，也正在取代其他类型的油品精制方法。 此外，由于催化重整工艺的发展，可提供大 量的副产氢气，为发展加氢精制工艺创造了有利 条件。
日常习惯的说法并不很严格，有时将三种
工艺过程统称为催化加氢，甚至简称为
“加氢”。
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第八章 加氢精制装置
Hydrogen Refining Unit
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第一节
概
述
加氢精制工艺是各种油品在氢压力下进行催化改 质的一个统称。它是指在一定的温度和压力、有
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2. 在反应器催化剂床层反应，硫、氧、氮和金属化合物等即变 为易于除掉的物质(通过加氢变为硫化氢、水及氨等)，烯烃同 时被饱和。 3.加氢生成油经过换热和水冷后依次进入高压，低压分离器。
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二、生成油换热、冷却、分离系统
反应产物从反应器的底部出来，经过换热、冷却后， 进入高压分离器。 在冷却器前要向产物中注入高压洗涤水，以溶解反应 生成的氨和部分硫化氢。
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西南石油大学 反应产物在高压分离器中进行油气分离，分出的气体是循 环氢，其中除了主要成分氢外，还有少量的气态烃(不凝 气)和未溶于水的硫化氢；分出的液体产物是加氢生成油， 其中也溶解有少量的气态烃和硫化氢； 生成油经过减压再进入低压分离器进一步分离出气态烃等 组分，产品去分馏系统分离成合格产品。
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加 氢 技 术
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加氢工艺技术通常涉及加氢精制、加氢处理和加
氢裂化三个概念; 加氢精制一般是指对某些不能满足使用要求的石 油产品通过加氢工艺进行再加工，使之达到规定 的性能指标； 加氢处理是指对于那些劣质的重油或渣油利用加 氢技术进行预处理，主要为了得到易于进行其他
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一、加氢精制的主要化学反应
通过加氢精制可使原料油品中烯烃饱和，并
脱除其中硫、氧、氮及金属杂质等有害组分。其
主要反应包括：
1.脱硫生成硫化氢，如： RSR+2H2—2RH+H2S 2.脱氮，生成氨(NH3)，如：
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从低压分离器来的加氢生成油与汽提过的加氢生成油换热， 并进入加热炉加热，然后进入汽提塔，其作用是把残留在 油中的气体及轻馏分汽提掉。汽提塔底出来的生成油经过 换热和水冷却后，为加氢精制产品。
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循环氢脱硫部分
原料气自吸收塔底部进入，和来自吸收塔上部下来的贫液 溶剂(乙醇胺液)相遇将H2S吸收。吸收塔底部的富液(乙醇
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如图所示，加氢精制的工艺流程一般包括反应系
统、生成油换热、冷却、分离系统和循环氢系统 三部分。
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一、反应系统
原料油与新氢、循环氢混合，并与反应产物换热后， 以气液混相状态进入加热炉（这种方式称炉前混氢）， 加热至反应温度进入反应器。