加氢裂化装置技术问答

加氢裂化装置技术问答
加氢裂化装置技术问答

第一章基础知识

第二章原料和产品

第三章催化剂

第四章加氢裂化的加工方案和工艺过程

第五章加氢裂化操作调整

第六章加氢裂化设备

第七章加氢裂化开停工

第八章安全生产和事故处理

第九章仪表与自动化

第一章基础知识

1.1基础知识

1.什么是不饱和烃?

不饱和烃就是分子结构中碳原子间有双键或三键的开链烃和脂环烃。与相同碳原子数的饱和烃相比,分子中氢原子要少。烯烃(如烯烃、丙烯)、炔烃(如乙炔)、环烯烃(如环戊烯)都属于不饱和烃。不饱和烃几乎不存在于原油和天然气中,而存在于石油二次加工产品中。

2.原料油特性因数K值的含义?K值的高低说明什么?

特性因数K常用以划分石油和石油馏分的化学组成,在评价原料的质量上被普遍使用。它是由密度和平均沸点计算得到,也可以从计算特性因数的诺谟图求出。K值有UOP K值和Watson K 值两种。特性因数是一种说明原料石蜡烃含量的指标。K值高,原料的石蜡烃含量高;K值低,原料的石蜡烃含量低。但它在芳香烃和环烷烃之间则不能区分开。K的平均值,烷烃约为13,环烷烃约为11.5,芳烃约为10.5。特性因数K大于12.1为石蜡基原油,K为11.5~12.1为中间基原油,K为10.5~11.5为环烷基原油。另外非通用的分类法还有沥青基原油,K小于11.5;含芳香烃较多的芳香烃基原油。后两种原油在通用方法中均属于环烷基原油。

原料特性因素K值的高低,最能说明该原料的生焦倾向和裂化性能。原料的K值越高,它就

越易于进行裂化反应,而且生焦倾向也越小;反之,原料的K值越低,它就难以进行裂化反应,而且生焦倾向也越大。

3.什么是油品的比重和密度?有何意义?

物质的密度是该物质单位体积的质量,以符号ρ表示,单位为千克/米3。

液体油品的比重为其密度与规定温度下水的密度之比,无因次单位,常以d表示。我国以油品在20℃时的单位体积重量与同体积的水在4℃时的重量之比作为油品的标准比重,以d420表示。

由于油品的实际温度并不正好是20℃,所以需将任意温度下测定的比重换算成20℃的标准比重。

换算公式:d420=d4t+r(t-20)

式中:r为温度校正值

欧美各国,油品的比重通常用比重指数或称API度表示。可利用专用换算表,将API度换算成引d15.615.6,再换算成d420,也可反过来查,将d420换算成API比重指数。

油品的比重取决于组成它的烃类分子大小和分子结构,油品比重反映了油品的轻重。馏分组成相同,比重大,环烷烃、芳烃含量多;比重小,烷烃含量较多。同一种原油的馏分,密度大,说明该馏分沸点高和分子量大。

5.什么叫做石油产品的灰分?

油品在规定条件下灼烧后,所剩的不燃物质,称为灰分。以百分数表示。此种不燃物质是油品中的矿物质,主要是环烷酸的钙盐、镁盐、钠盐等形成的。重油中此种碱金属的含量占灰分总量的2O~3O%。

6.什么是原料油的残炭?它是由什么组成?

残炭是实验室破坏蒸馏(油样在不充足的空气中燃烧)后剩留的物质,是用来衡量裂化原料的非催化焦生成倾向的一种特性指标,得到非常普遍的使用。作为加氢裂化原料的馏分油的残炭值很低,一般不超过0.2%(质),其胶质、沥青质含量也很少。渣油的残炭值较高,在5%~27%(质)之间,胶质、沥青质含量也很高。

残炭一般由多环芳烃缩合而成,而渣油中不仅含有大量芳烃,而且含有大量的胶质和沥青质,而胶质和沥青质也含有大量多环芳烃和杂环芳烃,因而实验室中分析出来的残炭,也是一些加工过程中生焦的前身物质。

7.什么是油品的粘度?有何意义?与温度压力的关系如何?什么是油品的粘温性质?

液体受外力作用时,分子间产生的内摩擦力。分子间的内摩擦阻力越大,则粘度也越大。粘

度是评定油品流动性的指标,是油品尤其是润滑油的重要质量指标。润滑油必须具有适当的粘度,若粘度过大,则流动性差,不能在机器启动时迅速流到各摩擦点去,使之得不到润滑;粘度过小,则不能保证润滑效果,容易造成机件干摩擦,对于油品来说,粘度合适,则喷射的油滴小而均匀,燃烧完全。粘度的表示方法很多,可归纳分为绝对粘度和条件粘度两类。绝对粘度分动力粘度和运动粘度两种。

动力粘度的单位为Pa2s,其物理意义为:面积各为1m2并相距1m的两层液体,以1m/s的速度作相对运动时所产生的内摩擦力,旧用单位是P(泊)和cP(厘泊),换算关系为

1Pa2s=10P=1000cP。

运动粘度是液体的动力粘度η与同温度下密度ρ之比,在温度t℃时,运动粘度以符号v1表示。运动粘度的单位是m2/s,旧用mm2/s和cSt(厘沲),换算关系为1mm2/s=1cSt。石油产品的规格中,大都采用运动粘度,润滑油的牌号很多是根据其运动粘度的大小来规定的。

条件粘度有恩氏粘度、赛氏通用粘度、赛氏重油粘度、雷氏1号粘度、雷氏2号粘度等几种,在欧美各国比较通用。

油品在流动和输送过程中、粘度对流量和阻力降有很大的影响。粘度是一种随温度而变化的物理参数,温度升高则粘度变小。温度升高时,油品的粘度减小,而温度降低时,粘度则增大,油品这种粘度随温度变化的性质称为粘温性质。有的油品的粘度随温度变化小,有的则变化大,受温度变化小的油品粘温性能就好。油品的粘温性质常用的有两种表示法:一种是粘度比,即油品在两个不同温度下的运动粘度的比值;另一种是粘度指数。通常压力小于40大气压时,压力对粘度影响可忽略,但在高压下,粘度随压力升高而急剧增大。特别要说明的是,油品混合物的粘度是没有可加性的。

8.油品的残炭如何测定(康氏残炭法)?

将油品放入残炭测定器中,在不通入空气的条件下加热,油中的多环芳烃、胶质和沥青质等受热蒸发,分解并缩合,排出燃烧气体后所剩的鳞片状黑色残余物,称为残炭,以质量百分数表示,残炭的多少主要决定于油品的化学组成,残炭多还说明油品容易氧化生胶或生成积炭。残炭它不完全是炭而是一种会进一步热解变化的焦炭。

试样或10%蒸余物的康氏残炭值X[(%)质量/质量]按照下式计算:

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

式中:m1――残炭的质量

m0――试样的质量

9.什么叫油品的沸点、初馏点、干点和馏程?有何意义?

对于纯物质,在一定的外压下,当加热到某一温度时,其饱和蒸汽压等于外界压力,此时汽液界面和液体内部同时出现汽化现象,这一温度即称为沸点。对于一种纯的化合物,在一定的外压条件下,都有它自己的沸点,例如纯水在1个标准大气压力下,它的沸点是100℃。油品与纯化合物不同,它是复杂的混合物,因而其沸点表现为一段连续的沸点范围,简称沸程。

初馏点和干点是表示油品馏分组成的两个重要指标,其中初馏点是表示油品在馏程实验测定时馏出第一滴凝液时的温度;干点是表示馏出最后一滴凝液时的温度;在规定的条件下蒸馏切割出来的油品,是以初馏点到终溜点(或干点)的温度范围,称为馏程(即“沸程”)来表示其规格的。(注:一般使用终馏点而不使用干点,对于特殊用途的石脑油,如涂料工业用石脑油,可以报告干点。当某些样品的终馏点的精密度总是不能符合精密度规定时也可以用干点代替终馏点。)

我们可以从馏程数据来判断油品轻重馏分所占的比例及蒸发性能的好坏。

初馏点和10%馏出温度的高低将影响发动机的起动性能。过高则冷车不易起动,过低则易形成“气阻”而中断油路(特别是夏季)。50%馏出温度的高低将影响发动机的加速性能。90%馏出温度和干点表示油品不易蒸发和不完全燃烧的重质馏分含量。

10.什么叫残留百分数?

待经过干点的测定后,待烧瓶冷却后,将其内容物倒入5ml量筒中,并且将烧瓶悬垂在5ml

量筒上,让蒸馏烧瓶排油,直至观察到5ml量筒的体积没有增加为止。该测得的体积为残留体积,以百分数表示或者以毫升表示。

10、什么是油品的闪点?有何意义?

闪点是在规定试验条件下,加热油品时逸出的蒸汽和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度,用℃表示。

根据测定方法和仪器的不同,分开口(杯)和闭口(杯)两种测定方法,前者用以测定重质油品,后者用以测定轻质油品。

闪点常用来划定油品的危险等级,例如闪点在45℃以上称为可燃品,45℃以下称为易燃品。汽油的闪点相当爆炸上限温度,煤柴油等相当于下限浓度的油温。闪点与油品蒸发性有关,与油品的10%馏出点温度关联极好。

11、什么是油品的燃点?什么是油品的自燃点?

燃点是油品在规定条件下加热到能被外部火源引燃并连续燃烧不少于5秒钟时的最低温度。

油品在加热时,不需外部火源引燃,而自身能发生剧烈的氧化产生自行燃烧,能发生自燃的最低油温称为自燃点。

油品愈轻,其闪点和燃点愈低,而自燃点愈高。烷烃比芳香烃易自燃。

12、什么叫油品的浊点、冰点、倾点和凝点?

浊点是指油品在试验条件下,开始出现烃类的微晶粒或水雾而使油品呈现浑浊时的最高温度。油品出现浊点后,继续冷却,直到油中呈现出肉眼能看得见的晶体,此时的温度就是油品的结晶点,俗称冰点。倾点是指石油产品在冷却过程中能从标准型式的容器中流出的最低温度。凝点是指油品在规定的仪器中,按一定的试验条件测得油品失去流动性(试管倾斜45°角,经一分钟后,肉眼看不到油面有所移动)时的温度。凝点的实质是油品低温下粘度增大,形成无定形的玻璃状物质而失去流动性或含蜡的油品蜡大量结晶,连接成网状结构,结晶骨架把液态的油包在其中,使其失去流动性。同一油品的浊点要高于冰点,冰点高于凝点。

浊点和结晶点高,说明燃料的低温性较差,在较高温度下就会析出结晶,堵塞过滤器,妨碍甚至中断供油。因此,航空汽油和航空煤油规格对浊点和结晶点均有严格规定。

13、什么是油品的冷滤点?

冷滤点是按照SH/T0248规定的测定条件,当试油通过过滤器的流量每分钟不足20mL时的最高温度。由于冷凝点的测定条件近似于使用条件,所以可以用来粗略地判断柴油可能使用的最低温度。冷滤点高低与柴油的低温粘度和含蜡量有关。低温下粘度大或出现的蜡结晶多,都会使柴油的冷凝点升高。

14、油品苯胺点表示什么?

所谓苯胺点是指以苯为溶剂与油品按体积1:1混合时的临界溶解温度。苯胺点是表示油品中芳烃含量的指标,苯胺点越低,说明油品烃类结构与苯胺越相似,油品中芳烃含量越高。

15、什么叫烟点?什么叫辉光值?

烟点或称无烟火焰高度,是指在特制的灯中测定燃料火焰不冒烟时的最大高度,烟点又称无烟火焰高度。无烟火焰的最大高度,以毫米表示。烟点是控制航煤积炭性能的规格指标。烟点的值愈大愈好,燃料生成积炭倾向越小。它与以下因素有关:芳香烃含量越高,烟点越低。馏分加重,烟点变低。不饱和烃含量增加,烟点变低。实际胶质含量高,烟点变低。油品含芳烃量越低,烟点越高。辉光值表示燃料燃烧时火焰的辐射强度。表示燃料芳烃含量高,火焰中的炭微粒数量

多,火焰辐射强度大。

16、什么是油品的酸度和酸值?

酸度是指中和100mL试油所需的氢氧化钾毫克数[mg(KOH)/100mL],该值一般适用于轻质油品;酸值是指中和1g试油所需的氢氧化钾毫克数[mg(KOH)/g],该值一般适用于重质油品。测试方法是用沸腾的乙醇抽出试油中的酸性成分,然后再用氢氧化钾乙醇溶液进行滴定。根据氢氧化钾乙醇溶液的消耗量,算出油品的酸度或酸值。

17、什么叫做石油产品碘值?其数值的大小说明什么问题?

1OO克试油所能吸收碘的克数,称为石油产品的碘值。碘值是表示油品安定性的指标之一。从测得碘值的大小可以说明油品中的不饱和烃含量的多少。石油产品中的不饱和烃愈多,碘值就愈高,油品安定性也愈差。

18、什么是溴价?油品的溴价代表什么?

将一定量的油品度样用溴酸钾-溴化钾标准滴定溶液滴定,滴淀完成时每100克油品所消耗的溴的克数表示溴价。溴价越高,代表油品中不饱和烃含量越高。

19、什么是BMCI值?

BMCI值也称芳烃指数,是依据油品的馏程和密度两个基本性质建立起来的关联指标,数值表示油品芳烃含量的多少,数值高表示芳烃含量高。它的基础是以正己烷的BMCI值为0,苯的BMCI值为100。计算公式为:

BMCI=48640/(t体+273)+473.7*d15.615.6-456.8

其中t体对于单一的烃为沸点,对混合烃为体积平均沸点,d15.615.6为比重。

要求加氢裂化尾油BMCI值不能超过20,一般以小于10为佳。反应深度越大,BMCI值越低,乙烯收率越高。

20、什么叫做汽油辛烷值?

汽油辛烷值是汽油在稀混合气情况下抗爆性的表示单位。在数值上等于在规定条件下与试样抗爆性相同时的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数。

辛烷值的测定是在专门设计的可变压缩比的单缸试验机中进行。标准燃料由异辛烷(2,2,4一三甲基戊烷)和正庚烷的混合物组成。异辛烷用作抗爆性优良的标准,辛烷值定为1OO;正庚烷用作抗爆性低劣的标准,辛烷值定为O。将这两种烃按不同体积比例混合,可配制成辛烷值由O到1OO的标准燃料。混合物中异辛烷的体积百分数愈高,它的抗爆性能也愈好。在辛烷值试验机中测定试样的辛烷值时,提高压缩比到出现标准爆燃强度为止,然后,保持压缩比不变,选择

某一成分的标准燃料在同一试验条件下进行测定,使发动机产生同样强度的爆燃。当确定所取标准燃料的抗爆性与未知辛烷值试油的抗爆性相同时,所选择的标准燃料如恰好是由70%异辛烷和30%正庚烷(体积百分数)组成的,则可评定出此试油的辛烷值等于70。

21、什么叫做马达法辛烷值和研究法辛烷值?

马达法辛烷值是指用马达法测得的辛烷值。代表辛烷值低于或等于100的车用汽油在节气门全开和发动机高速运转时的抗爆性能。测定马达法辛烷值时,使用发动机汽缸工作容积为652毫升或612毫升的辛烷值试验机,由压缩比可改变的单缸发动机、制动设备(同步电动机)及测爆震仪器(包括爆震发讯器和爆震指示计)所组成。测定条件是在较高的混合气温度(149℃)和较高的发动机转速(900 r/min)下进行测定。用马达法辛烷值表示的车用汽油抗爆性,适应汽车在高速公路上行驶和高功率重载汽在超车或爬山时的情况。

研究法辛烷值是指用研究法测得的辛烷值。代表辛烷值低于或等于100的车用汽油在发动机由低速至中速运行时燃料的抗爆性能。测定研究法辛烷值所使用的试验机基本上和马达法相同。试验是在较低的混合气温度(不加热)和比马达法低的发动机转速(600r/min)的条件下进行的。用研究法辛烷值表示的车用汽油抗爆性,适应公共汽车和轻载汽车行驶时速度较慢但常要加速的情况。

马达法和研究法辛烷值都属于实验室辛烷值。实验室辛烷值用于炼油厂测定车用汽油的抗爆性,并调和产品,以决定车用汽油的牌号,特别是多缸发动机运转时燃料的实际抗爆性状况有所不同。

22、什么是油品的平均沸点?平均沸点有几种表示方法?

石油及其产品是复杂的混合物,在某一定压力下,其沸点不是一个温度,而是一个温度范围。在加热过程中,低沸点的轻组分首先汽化,随着温度的升高,较重组分才依次汽化。因此要用平均沸点的概念说明。

平均沸点有几种不用表示方法:①体积平均沸点,是恩氏蒸馏10%、30%、50%、70%、90%五个馏出温度的算术平均值。用于求定其他物理常数。②分子平均沸点(实分子平均沸点),是各组分的分子百分数与各自沸点的乘积之和。用于求定平均分子量。③质量平均沸点,是各组分的质量百分数与各自馏出温度的乘积之和。④立方平均沸点,是各组分体积百分数与各自沸点立方根乘积之和的立方。用于求定油品的特性因数和运动粘度等。⑤中平均沸点,是分子平均沸点和立方平均沸点的算术平均值。用于求定油的氢含量、燃烧热和平均分子量等。除体积平均沸点可直接用恩氏蒸馏数据求得外,其他平均沸点通常都由体积平均沸点查图求出。

23、什么是临界状态?什么是临界温度和临界压力?

临界状态指物质的气态和液态平衡共存时的一个边缘状态,这时液体密度和饱和蒸汽密度相同,因而它们的界面消失,这种状态只能在临界温度和临界压力下实现。

临界温度是物质处于临界状态时的温度,对纯组分来说,也就是气体加压液化时所允许的最高温度(如氧是-118.8℃,氨是132.4℃),超过此温度,不管压力再提高多少,也不能使气体液化,只能使其受到高度压缩。而对于多组分混合物,其液化或汽化温度即露点或泡点随压力不断提高而升高,两者温度差逐渐缩小,最后交于一点,称临界点,相应于这点的温度和压力,就是多组分混合物的临界温度和临界压力。

24、反映油品热性质的物理量有哪些?

反映油品热性质的物理量主要是指热焓、比热、汽化潜热。

油品的热焓是指1公斤油品在基准状态(1个大气压下的基准温度)下加热到某一温度、某一压力时所需的热量(其中包括发生相变的热量)。压力变化对液相油品的焓值的影响很小,可以忽略;而压力对汽相油品的焓值却影响很大,必须考虑压力变化影响因素,同一温度下,比重小及特性因数大的油品则焓值相对也高。焓值单位以千卡/公斤表示。

比热又称热容,它是指单位物质(按重量或分子计)温度升高1℃所需的热量,单位是千卡/公斤2℃或千卡/公斤分子2℃。液体油品的比热低于水的比热,油汽的比热也低于水蒸汽的比热。

汽化潜热又称蒸发潜热,它是指单位物质在一定温度下由液态转化为汽态所需的热量,单位以千卡/公斤表示。当温度和压力升高时,汽化潜热逐渐减少,到临界点时,汽化潜热等于零。

25、什么是热的良导体和不良导体?

传导热的能力比较强的物体,叫做热的良导体;传导热的能力比较弱的物体,叫做热的不良导体。

金属是良导电体,因而也是良好的导热体。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低,金属的纯度对导热系数影响很大,例如纯铜中含有极微量的砷,其导热系数即急剧下降。非金属的建筑材料或绝缘材料的导热系数与其组成、结构的致密程度以及温度有关,通常入值随密度的增大或温度的升高而增加。大多数均一的固体,其导热系数在一定温度范内与温度约成直线。非金属液体以水的导热系数最大,除水和甘油外,绝大多数液体的导热系数随温度的升高而略有减少,一般说来,纯液体的导热系数比它的溶液的导热系数大。气体的导热系数很小,对导热不利,但却对隔温有利,如软木,玻璃棉等就是因其空隙中有气体存在,所以它们的导热系数较小,气体

的导热系数,随温度的升高而增大。除非气体的压力很高(大于2000大气压)或很低(小于20毫米汞柱),否则其导热系数实际上与压力无关。

26、什么叫导热系数?影响其因素有哪些?

导热系数λ是在温度梯度为1K/m、导热面积为1m2的情况下,单位时间内传递的热量。即导热系数值越大,说明物质的导热能力强。所以导热系数是物质导热能力的标志,是物质的一个物理性质。影响导热系数λ主要有如下几个因素:

①物质的化学组成:化学组成不同和同样材料含有少量杂质会使λ值改变。

②内部结构:物质内部结构越紧密,其导热系数越大。

③物理状态:化学组成虽相同,但所处物理状态不同,λ值也不一样。

④湿度:湿材料的导热系数比同样组成的干材料要高。

⑤压强:主要是对气体的影响。气体的导热系数随压强的增加而增加,但在通常压强范围内导热系数值增加很小,可以忽略。在高真空(绝对压强<2.66千帕)和高压下,压强的影响较大。

⑥温度:温度对不同材料导热系数的影响各有不同。气体、蒸汽、建筑材料和绝热材料的λ值随温度升高而增大,大部分液体(水和甘油除外)和大部分金属的λ值随温度升高而降低。

27、传热系数K的物理意义是什么?强化传热应考虑以下哪些方面?

传热系数K的定义如下:

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

式中K——

弭丠+4—?俭烻籰攌w

传热系数,W/m22k;

q——传热速率,J/h;

F——传热面积,m2;

Δtm——温度差,K。

传热系数K的物理意义是指流体在单位面积和单位时间内,温度每变化1℃所传递的热量。传热系数K的计算式如下:

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

式中K——传热系数,W/m22K;

α1——热流体侧的传热分系数,W/m22K;

R1——热流体侧的污垢热阻,m22K/W;

α2——冷流体侧的传热分系数,W/m22K;

R2——冷流体侧的污垢热阻,m22K/W;

λ——管壁材料的导热系数,W/m2K

δ——管壁厚度,m。

从上述的关系式可以看出:

要提高K值,必须设法提高α1、α2,降低δ值。在提高K值时应增加α较小的一方。但当α值相接近时,应同时提高两个α。对流传热的热阻主要集中在靠近管壁的滞流层,在滞流层中热量以传导方式进行传递,而流体的导热系数又很小。所以强化传热应考虑以下几个方面:?增加湍流程度,以减小滞流层内层厚度。方法有:①增大流体流速。如列管换热器的管程可用增加管程数来提高管内流速,壳程可加挡板等来提高传热速率。②改变流动条件,使流体在流动过程中不断改变流动方向,促使其形成湍流。例如在板式换热器中,当Re=200时,即进入湍流状况。

?增大流体的导热系数。如在原子能工业中采用液态金属作载热体,其导热系数比水大十多倍。

?除垢。当换热器使用时间长后,垢层变厚,影响传热,应设法除垢。如在线清洗技术,可在换热器使用过程中清除垢层。

28、什么叫对数平均温差?

对数平均温差的计算式如下:

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

式中T1——热流进口温度,℃;

T2——热流出口温度,℃;

t1——冷流进口温度,℃;

t2——冷流出口温度,℃;

△th——热端温差,℃;

△th——冷端温差,℃;

△tm——对数平均温差,即热端温差与冷端温差的对数平均值,℃。

29、什么叫溶剂抽提?

抽提也称萃取,它是利用各组分在溶剂中的溶解度不同而使液体或固体混合物分离的过程。抽提分离时要求混合物组分在溶剂中的溶解度不同,同时加入溶剂后形成的两相必须具有不同的密度。

30、什么叫溶解度?影响因素?什么是临界溶解温度?

所谓溶解就是一种物质(溶质)分散在另一种物质(溶剂)中形成溶液的过程。物质溶解能力的大小用溶解度表示,就是指在一定温度和压力下,物质在一定量溶剂中溶解的最高量,通常用100g溶剂里溶解的最多克数来表示,即以g/100g来表示。烃类在溶剂中的溶解度主要取决于烃类和溶剂的分子结构相似程度,两者结构越相似,溶解度越大;温度升高,烃类在溶剂中的溶解度增大。当加热到某一温度时,烃类和溶剂达到完全互溶,两相界面消失,这时的温度称为该混合物的临界溶解温度。

31、什么叫亨利定律?

当温度一定时,气体在液体中的溶解度和该气体在气相中的分压成正比,这一规律称为亨利定律。其表达式如下:

P=E?x

x——气体在液相中的摩尔分率;

P——平衡时组分的气相分压;

E——组分的亨利常数

32、什么是挥发度和相对挥发度?相对挥发度大小对蒸馏分离有何影响?

溶液达到汽液两相平衡时,某一组分A在平衡汽相中的分压PA与它在平衡液相中的摩尔分率xA的比值,称为A组分的挥发度αA。

αA=PA/xA

溶液中的两组分挥发度之比,为相对挥发度。如A和B组分的相对挥发度αAB:

αAB=αA/αB

对于理想溶液,有:

αAB=PAo/PBo

当相对挥发度等于1时,轻重组分的饱和蒸汽压相等,两组分在汽液两相组成完全一样,采用普通蒸馏方法不能分离;当相对挥发度不等于1时,汽液两相轻重组分组成存在差异,且相对挥发度离等于1越远,相差越大,越容易用蒸馏方法分离。

33、什么是油品的泡点和泡点压力?

多组分流体混合物在某一压力下加热至刚刚开始沸腾,即出现第一个小气泡时的温度。泡点温度也是该混合物在此压力下平衡气化曲线的初馏点,即0%馏出温度。泡点压力是在恒温条件下逐步降低系统压力,当液体混合物开始气化出现第一个气泡的压力。

34、什么是油品的露点和露点压力?

多组分气体混合物在某一压力下冷却至刚刚开始冷凝,即出现第一个小液滴时的温度。露点温度也是该混合物在此压力下平衡气化曲线的终馏点,即100%馏出温度。露点压力是在恒温条件下压缩气体混合物,当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的压力。

35、泡点方程和露点方程是什么?

石油精馏塔内侧线抽出温度则可近似看作为侧线产品在抽出塔板油气分压下的泡点温度。塔顶温度则可以近似看作塔顶产品在塔顶油气分压下的露点温度。

泡点方程是表征液体混合物组成与操作温度、压力条件关系的数学表达式,其算式如下:

∑Kixi=1

露点方程是代表气体混合物组成与操作温度、压力条件关系的数学表达式,其算式如下:

∑yi/Ki=1

其中xi、yi分别代表i组分在液相或气相的摩尔分率,C代表系统中的组分数目。

36、什么是拉乌尔定律和道尔顿定律?它们有何用途?

拉乌尔(Raoult)研究稀溶液的性质,归纳了很多实验的结果,于1887年发表了拉乌尔定律“在定温定压下的稀溶液中,溶剂在气相的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压乘以溶剂在溶液中的摩尔分率”。其数学表达式如下:

PA=P°A2xA

式中PA——溶剂A在气相的蒸汽压,Pa;

P°A——在定温条件下纯溶剂A的蒸汽压力,Pa;

xA——溶液中A的摩尔分率。

以后大量的科学研究实践证明,拉乌尔定律不仅适用于稀溶液,而且也适用于化学结构相似、相对分子质量接近的不同组分所形成的理想溶液。

道尔顿(Dalton)根据大量试验结果,归纳为“系统的总压等于该系统中各组分分压之和”。以上结论发表于1801年,通常称之为道尔顿定律。

道尔顿定律有两种数学表达式:

P=P1+P2……+Pn

Pi=P2yi

式中P1 、P2……Pn——代表下标组分的分压;

yi——任一组分i在气相中的摩尔分率。

经过后的大量科学研究证明、道尔顿定律能准确地用于压力低于0.3MPa的气体混合物。

当我们把这两个定律进行联解时、很容易得到以下算式:

yi=P°A / Pxi

根据此算式很容易由某一相的组成、求取与其相平衡的另一相的组成。

37、什么叫吸收,什么叫物理吸收、化学吸收?什么是解吸?

吸收是一种气体分离方法,它利用气体混合物的各组分在某溶剂中的溶解度不同,通过使气液两相充分接触,易溶气体进入溶剂中,从而达到使混合气体中组分分离的目的。易溶气体为吸收质,所用溶剂为吸收剂。吸收过程实质上是气相组分在液相中溶解的过程,各种气体在液体中都有一定的溶解度。当气体和液体接触时,气体溶于液体中的浓度逐渐增加到饱和为止,当溶质(被溶解的气体)在气相中的分压大于它在液相中饱和蒸汽压时,就会发生吸收作用,当差压等于0时,过程就达到了平衡,即气体不再溶解于液体,如果条件相反,液质由液相转入气相,即为解吸过程。当溶质在液相中的饱和蒸汽压大于它在气相中的分压,就会发生解吸作用,当两者压差等于0时,过程就达到平衡。

气体被吸收剂溶解时不发生化学反应的吸收过程称物理吸收。气体被吸收剂溶解时伴有化学反应的吸收过程称化学吸收。

解吸也称脱吸,指吸收质由溶剂中分离出来转移入气相的过程,与吸收是一个相反的过程。通常解吸的方法有加热升温、降压闪蒸、惰性气体或蒸汽脱气、精馏等。

38、温度和压力对吸收效果有何影响?

温度对吸收效果有显著的影响,因为溶解度和温度有关,会使溶剂中的气体平衡分压降低,有利气体吸收,但温度过低,可能导致气体的一部分烃类冷凝,导致溶剂发泡而影响吸收效果。

压力高,有利于吸收进行,但不利于解吸过程。压力过高,会导致气体部分烃类冷凝。压力低有利吸收剂的解吸,但不利于吸收过程。

39、什么叫溶液酸气负荷?

单位体积溶液中,酸性气的克分子与脱硫剂的克分子数之比。

40、什么叫饱和蒸汽压?饱和蒸汽压的大小与哪些因素有关?

在某一温度下,液体与在它表面上的蒸汽呈平衡状态时,由此蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压,简称为蒸汽压。蒸汽压的高低表明了液体中的分子离开液体汽化或蒸发的能力,蒸汽压越高,就说明液体越容易汽化。一般用蒸汽压确定发动机燃料的起动性能、生成气阻倾向和在贮运过程中损失轻质馏份的倾向。

在炼油工艺中,经常要用到蒸汽压的数据。例如,当计算平衡状态下烃类气相和液相组成、以及在不同压力下烃类及其混合物的沸点换算或计算烃类液化条件等都以烃类蒸汽压数据为基础。

蒸汽压的大小首先与物质的本性:相对分子质量大小、化学结构等有关,同时也和体系的温度有关。在低于0.3MPa的压力条件下,对于有机化合物常采用安托因(Antoine)方程来求取蒸汽压、其公式如下:

LnP°i = Ai –Bi /(T+Ci)

式中P°i ——i组分的蒸汽压,Pa;

Ai,Bi,Ci——安托因常数;

T——系统温度,K。

安托因常数Ai,Bi,Ci可由有关的热力学手册中查到。对于同一物质其饱和蒸汽压的大小主要与系统的温度T有关,温度越高、饱和蒸汽压也越大。

41、什么是传质过程?

物质以扩散作用,从一相转移到另一相的过程,即为传质的过程。因为传质是借助于分子扩散运动,使分子从一相扩散到另一相,故又叫扩散过程,两相同传质过程的进行,其极限都要达到相同的平衡为止。但相同的平衡只有两相经过长时间的接触后才能建立。因为相同的接触时间一般是有限的,故而在塔内不能达到平衡态。

42、汽液相平衡以及相平衡常数的物理意义是什么?

相就是指在系统中具有相同的物理性质和化学性质的均匀部分,不同相之间,往往有一个相界面,把不同的相分开,例如液相和固相,液相和气相之间。在一定的温度和压力下,如果物料系统中存在两个或两个以上的相,物料在各相的相对量以及物料中各组分在各相中的浓度不随时间变化,我们称此状态叫相平衡。在蒸馏过程中,当蒸气未被引出前与液体处于某一相同的温度和压力下,并且相互密切接触,同时气相和液相的相对量以及组分在两相中的浓度分布都不再变化,称之为达到了相平衡(气-液相平衡)。

相平衡时系统内温度压力和组成都是一定的,一个系统中气液相达到平衡状态有两个条件:

?液相中各组分的蒸汽分压必须等于汽相中同组分的分压,否则各组分在单位时间内汽化的分子数和冷凝的分子数就相等;?液相的温度必须等于汽相的温度,否则两相间会发生热交换,当任一相的温度升高或降低时,势必引起各组分量的变化。这就说明在一定温度下,汽液两相达到相平衡状态时,汽液两相中的同一组分的摩尔分数比衡定。相平衡方程如下式:yA=kAxA

yA——A组分在汽相中的摩尔分率

xA——A组分在液相中的摩尔分率

kA——A组分的平衡常数

汽液两相平衡时,两相温度相等,此温度对汽相来说,代表露点温度;对液相来说,代表泡点温度。

汽液平衡是两相传质的极限状态。汽液两相不平衡到平衡的原理,是气化和冷凝,吸收和解吸过程的基础。例如,蒸馏的最基本过程,就是汽液两相充分接触,通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热,使系统趋近于动平衡,这样,经过塔板多级接触,就能达到混合物组分的最大限度分离。

汽液相平衡常数Ki是指汽液两相达到平衡时,在系统的温度、压力条件下,系统中某一组分i在气相中的摩尔分率yi与液相中的摩尔分率xi的比值。即

Ki=yi/xi

相平衡常数是石油蒸馏过程相平衡计算时最重要的参数,对于压力低于0.3MPa的理想溶液,相平衡常数可以用下式计算:

Ki=P°i /P

式中P°i——i组分在系统温度下的饱和蒸汽压,Pa;

P——系统压力,Pa。

对于石油或石油馏分,可用实沸点蒸馏的方法切割成为沸程在10℃到30℃的若干个窄馏分、把每个窄馏分看成为一个组分——假组分,借助于多元系统汽液相平衡计算的方法、进行石油蒸馏过程中的汽液相平衡的计算。

43、气-液两相达到平衡后是否能一直保持不变?为什么?

平衡是相对的,不平衡是绝对的;平衡是有条件的,任何平衡都遵循这一基本规律。因此,处于某一温度下的相平衡体系,如果温度再升高一些,液体就多气化一些,而其中轻组分要气化得多一些,此时又建立了新的气液相平衡。相反,如果温度降低,则蒸汽就冷凝,且重组分较轻

组分要冷凝得多些,此时又建立了新的气液相平衡。

44、什么叫一次气化,什么叫一次冷凝?

液体混合物在加热后产生的蒸气和液体一直保持相平衡接触,待加热到一定温度直至达到要求的气化率时,气液即一次分离。这种分离过程,称为一次气化(或平衡气化)。如果把混合蒸气进行部分冷凝所得的液体和剩余的蒸气保持相平衡接触状态,直到混和物冷却到一定温度时,才将冷凝液体与剩余气体分离,这种分离过程叫一次冷凝(或称平衡冷凝)。可以看出,一次冷凝和一次气化互为相反的过程。

45、什么叫渐次气化,什么叫渐次冷凝?

在气化过程中,如果随时将气化出的气体与液体分离,这种气化过程叫渐次气化。如油品馏程分析中的恩氏蒸馏就是渐次气化。随着温度的升高,液体混合物中轻组分的温度不断减小,重组分的浓度不断增大;相反,在冷凝过程中,如果随时将冷凝下来的液体与气体混合物分离,这种冷凝过程叫渐次冷凝。随着气体温度的下降,气体混合物中重组分的浓度会不断减小,轻组分的浓度就不断增大。可以看出渐次气化是渐次冷凝的相反过程。

46、分馏的依据是什么?

利用混合溶液中组分之间的沸点或者饱和蒸汽压的差别,即挥发度不同,在受热时,低沸点组分优先汽化。在冷凝时,高沸点组分优先冷凝,这就是分馏的根本依据。

47、精馏的原理是什么?精馏过程实质是什么?

在塔的第n层塔板上,由下层(第n+1层)上升的蒸汽通过塔板上的小孔进入该层塔板,而上层(第n-1层)的液体通过溢流管也进入该层塔板,汽液两相在该层塔板上接触,两者温度不相等,浓度不同,汽相向液相传热,液相中的轻组分汽化进入汽相,汽相中的重组分冷凝成液相,两相在该层塔板上发生传质和传热。两相完成传质和传热后,液相通过第n层塔板的溢流管进入下一层塔,而汽相通过第n-1层塔板的小孔进入上层塔板。在每层塔板上均进行上述传质传热过程,这就是精馏的原理。

精馏过程的实质是:不平衡的汽液两相经过热交换,汽相多次部分冷凝与液相多次部分汽化相结合的过程,也可以认为是不平衡的汽液两相在逆流多次接触中,多次交换轻质组分的过程。不平衡的汽液两相,经热交换,汽相多次部分冷凝与液相多次部分汽化相结合的过程。

48、实现精馏的必要条件是什么?

①分(精) 馏过程主要依靠多次部分汽化及多次部分冷凝的方法,实现对液体混合物的分离,因此,液体混合物中组分的相对挥发度差异是实现精馏过程的首要条件。在挥发度十分接近难以

分离的条件下,可以采用恒沸精馏或萃取的方法来进行分离。②塔顶加入轻组分浓度很高的回流液体,塔底用加热或汽提的方法产生热的蒸气。③塔内要装设有塔板或填料,提供传热和传质场所。

49、分馏与精馏的区别是什么?

分馏和精馏都是以汽化,冷凝达到分离的目的.蒸馏采用部分汽化或部分冷凝的方法,使混合物得到一定纯度的分离;而精馏采用多次汽化多次冷凝的方法,使混合物得到较高纯度的分离。

50、分馏塔板或填料的作用?

分馏塔板或填料塔板或填料在分馏过程中主要提供汽、液良好的接触场所,以便于传热、传质过程的进行。在塔板上或填料表面自上而下流动的轻组分含量较多、温度较低的液体与自下而上流动的温度较高的蒸气相接触。回流液体的温度升高,其中轻组分被蒸发到汽相中去,高温的蒸汽被低温的液体所冷凝,其中重组分被冷却下来转到回流液体中去。从而使回流液体经过一块塔板重组分含量有所上升,而上升蒸气每经过一块塔板轻组分含量也有所上升,这就是塔板或填料上传质过程也称提浓效应。液相的轻组分汽化需要热量——汽化热,这热量是由汽相中重组分冷凝时放出的冷凝热量直接供给的。因此在蒸馏塔板上进行传质过程的同时也是进行着热量传弟过程。

51、采用蒸汽汽提的作用原理是什么?

在一定的温度下,当被蒸馏的油品通入蒸汽时,油气形成的蒸汽分压之和低于设备的总压时,油品即可沸腾,吹入水蒸汽量越大,形成水蒸汽的分压越大,相应需要的油气分压越小,油品沸腾所需的温度就越低。

52、分馏塔顶回流作用?塔顶温度与塔顶回流有何关系?

塔顶回流作用有:①是提供塔板上液相回流,造成气液两相充分接触达到传热,传质的目的;

②是取走进入塔内的多余热量,维持全塔热平衡,以利于控制产品质量。

塔顶温度用塔顶回流量控制,塔顶温度高,产品偏重,应加大回流量控制质量.但回流量不宜过大,以防止上部塔板及塔顶系统超负荷。

53、减压塔为何在一定真空度下操作?

因为减压塔的作用是分离沸点较高的柴油及循环油,在常压的条件下,只有提高温度才会汽化,而过高的温度会引起组分裂解,降低产品质量,为避免此现象出现,减压塔设计在真空度600mmHg左右,温度为370℃的条件下操作。

54、缓蚀剂的作用机理是什么?

缓蚀剂作用机理有三种类型:①成相膜机理。缓蚀剂在金属表面通过氧化或沉积作用形成一层保护膜,阻断介质与金属接触。②吸附膜机理。缓蚀剂通过物理或化学吸附方式与金属活性中心结合,阻断介质与金属活性中心接触,从而达到保护金属的目的。物理吸附是指缓蚀剂通过分子或离子间的吸引力的作用与金属活性中心结合;化学吸附是指缓蚀剂分子与金属原子形成络合物,其亲水基团与金属结合,疏水基团远离金属。这类缓蚀剂多为有机物缓蚀剂。③电化学机理。这类缓蚀剂通过加大腐蚀的阳极或阴极阻力来减缓介质对金属的腐蚀。

55、原油有哪几种分类方法?

原油的组成极为复杂,对原油的确切分类是很困难的。原油性质的差别,主要在于化学组成不同,所以一般倾向于化学分类法,但有时为了应用方便,也采用商品分类法。

原油的化学分类法以它的化学组成为基础,但因为有关原油化学组成的分析比较复杂,所以通常利用原油的几个与化学组成有直接关联的物理性质作为分类基础。在原油的化学分类法中,最常用的有特性因数分类法及关键馏分特性分类法。

56、按特性因数原油如何分类?

按特性因数(K)大小,原油分为三类

特性因数K大于12.1 石蜡基原油

特性因数K为11.5~12.1 中间基原油

特性因数K为10.5~11.5 环烷基原油

石蜡基原油烷烃含量一般超过50%,其特点是密度小,凝固点高,含硫、含胶质低。环烷基原油一般密度大,凝固点低。中间基原油的性质则介于上述二者之间。

57、原油按关键馏分的特性如何分类?

原油在实沸点蒸馏装置馏出约250~275℃作为第一关键馏分,残油用没有填料柱的蒸馏瓶在40mmHg残压下蒸馏,切取275~300℃馏分(相当于常压395~425℃)作为第二关键馏分。测定以上两个关键馏分的密度,对照表1-1中的密度分类标准,决定两个关键馏分的属性,最后按照表1-1和表1-2确定该原油的性质。

表1-1 关键馏分的分类指标关键馏分

石蜡基

中间基

环烷基

第一关键馏分

(轻油部分)

d420<0.8210

比重指数>40

(K>11.9)

d420<0.8210~0.8562

比重指数33~40

(K=11.5~11.9)

d420>0.8562

比重指数<33

(K<11.5=

第二关键馏分

d420<0.8723

比重指数>30

(K>12.2)

d420=0.8723~0.9305

比重指数20~30

(K=11.5~12.2)

d420>0.9305

比重指数<20

(K<11.5=

分类及其特点

石蜡基原油,含较多石蜡,凝点高

中间基原油,含有一定数量的烷烃、环烷烃与芳香烃环烷基原油,含有较多环烷烃,凝点低

表1-2 关键馏分特性分析

编号

轻油部分的类别

重油部分的类别

原油的类别

1

2

3

4

5

6

7

石蜡(P)

石蜡(P)

中间(I)

中间(I)

中间(I)

环烷(N)

环烷(N)

石蜡(P)

中间(I)

石蜡(P)

中间(I)

蜡油加氢裂化装置

180万吨/年蜡油加氢裂化装置 一、工艺流程选择 1、反应部分流程选择 A.反应部分采用单段双剂串联全循环的加氢裂化工艺。 B.反应部分流程选择:本装置采用部分炉前混氢的方案,即部分混合氢和原料油混合进入高压换热器后进入反应进料加热炉,另一部分混合氢和反应产物换热后与加热炉出口的混氢油一起进入反应器。 C.本装置采用热高分流程,低分气送至渣油加氢脱硫后进PSA部分,回收此部分溶解氢。同时采用热高分油液力透平回收能量。因本装置处理的原料油流含量很高,氮含量较高,故设循环氢脱硫设施。 2、分馏部分流程选择 A.本项目分馏部分采用脱硫化氢塔-吸收稳定-常压塔出航煤和柴油的流程,分馏塔进料加热炉,优化分流部分换热流程。采用的流程比传统的流程具有燃料消耗低、投资省、能耗低等特点。 B.液化气的回收流程选用石脑油吸收,此法是借鉴催化裂化装置中吸收稳定的经验,吸收方法正确可靠,回收率搞。具有投资少、能耗低、回收率可达95%以上等特点。 3、催化剂的硫化、钝化和再生 A、本项目催化剂硫化拟采用干法硫化 B、催化剂的钝化方案采用低氮油注氨的钝化方案 C、催化剂的再生采用器外再生。 二、工艺流程简介 1、反应部分

原料油从原料预处理装置和渣油加氢裂化装置进入混合器混合后进入原料缓冲罐(D-101),经升压泵(P-101)升压后,再经过过滤(SR-101),进入滤后原料油缓冲罐(D-102)。原料油经反应进料泵(P-102)升压后与部分混合氢混合,混氢原料油与反应产物换热(E-101),然后进入反应进料加热炉(F-101)加热,加热炉出口混氢原料和另一部分经换热后的混合氢混合,达到反应温度后进入加氢精制反应器(R-101),然后进入加氢裂化反应器(R-102),在催化剂的作用下,进行加氢反应。催化剂床层间设有控制反应温度的急冷氢。反应产物先与部分混合氢换热后再与混氢原料油换热后,进入热高压分离器(D-103)。 装置外来的补充氢由新氢压缩机(K-101)升压后与循环氢混合。混合氢先与热高分气进行换热,一部分和原料油混合,另一部分直接和反应产物换热后直接送至加氢精制反应器入口。 从热高压分离器出的液体(热高分油)经液力透平(HT-101)降压回收能量,或经调节阀降压,减压后进入热低压分离器进一步在低压将其溶解的气体闪蒸出来。气体(热高分气)与冷低分油和混合氢换热,最后由热高分气空冷器(A-101)冷却至55℃左右进入冷高压分离器,进行气、油、水三相分离。为防止热高分气中NH3和H2S在低温下生成铵盐结晶析出,赌赛空冷器,在反应产物进入空冷器前注入除盐水。 从冷高压分离器分理出的气体(循环氢),经循环氢脱硫后进入循环氢压缩机分液罐(D-108),有循环氢压缩机(K-102)升压后,返回反应部分同补充氢混合。自循环氢脱硫塔底出来的富胺液闪蒸罐闪蒸。从冷高压分离器分离出来的液体(冷高分油)减压后进入冷低压分离器,继续进行气、液、水三相分离。冷高分底部的含硫污水减压后进入酸性水脱气罐(D-109)进行气液分离,含硫污水送出装置至污水汽提装置处理。从冷低压分离器分离出的气体(低分气)至渣油加氢装置低压脱硫部分:液体(冷低分油)经与热高分气换热后进入脱硫化氢塔。从热低压分离器分离出的气体(热低分气)经过水冷冷却后至冷低压分离器,液体(热低分油)直接进入脱硫化氢塔。 2、分馏和吸收稳定部分

加氢精制装置事故案例分析

第七章加氢精制装置事故案例分析 1.某厂柴油加氢装置“1 2. 27”高压分离器液控阀副线阀盘根泄漏设{设备事故(事故发生的经过:2001年12月27日9: 00时,某厂柴油加氢装置高压分离器液控阀副线阀盘根处发生油喷漏,故而装置紧急停工,处理该阀。经检查,该液控阀副线阀只压了一道根)的原因分析、应吸取的教训及防范措施。 事故原因分析:①建设公司阀门班工作不认真、不负责任,在大修时高压分离器液控阀副线阀只压了一道盘根,当装置升压进油后,该阀盘根处便发生油喷漏,这是造成事故的主要原因。②建设单位设备专业施工管理不到位,管理粗放,对该液控阀副线阀压盘根的工作没有专人管理。③装置设备管理人员质量监督不到位,没有到现场监督压盘根工作,未能及时发现该液控阀副线阀盘根问题。应吸取的教训和采取的防范措施:①按“四不放过”的原则处理事故,对类似的问题进行检查,②加强HSE学习,认真落实工作危害因素分析,提高职工危险识别和防范能力,提高职工安全意识。③联系检修人员重新压好该液控阀副线阀盘根。 2,某厂高分液位计手阀阀体泄漏事故的处理的I事的经过:2002年12月28日,加氢引直馏柴油进行初活性运转时,发现高分液位计两只手阀阀体泄漏,将后法兰处有砂眼的手阀关闭、液位计切除;对前法兰处有砂眼的手阀进行堵焊失败后,在严格控制高分液控开度、做好进出罐的物料平衡的情况下,关闭该液计引出总管上下手阀,拆除了该液位计手阀,液位计回装后维持生产。2003年1月24日,采用相同的控制方法更换了高分液位计上的相同类型的阀门)o 事故处理过程:1月24日机动处计划组织人员更换高分液位计、界位计的手阀,更换时将切除现场液位计和远传液位指示,切除后DCS上将无液位信号。由于更换阀门较多(1 1只),处理时间长,对操作人员安排及操作调整如下:①1月23日白班,降低高分液位至35%,稳定反应进料量,调节反应加热炉出口温度和保证反应系统压力稳定,每小时记录一次高分液控开度,为高分液位远传信号切除后,控制高分的液控阀的开度提供参数。控制好加氢注水量,记录高分界位阀开度。②1月24日更换手阀前,切除高分液位、界位引出总管手阀,接临时胶带将液位计中介质引低点放空。放空后,在液位计顶接临时胶带引蒸汽吹扫干净后,联系施工单位用防爆工具施工。③室内操作人员在高分液位计拆除前控制反应进料量,将高分液控阀改为手动操作,根据23日白班收集阀位数据调节该阀开度,在高分液位计拆除后,安排一名操作人员到循环氢分液罐处,随时准备切液,防止因高分液位超高带液进循环氢压缩机,损坏压缩机;安排一名操作人员到低分顶,防止因高分液位过低串压,如有串压现象,操作人员可开低分安全阀副线泄压。④室内操作人员控制好反应进料量和反应压力,保证反应进料量和压力的平稳,监视界位,及时联系现场人员切液;监视低分压控阀阀位变化和出口流量变化情况,有异常情况及时联系现场人员。⑤施工结束后,液位计必须用蒸汽吹扫后方可投用。 3.某厂高低分界控失灵、汽提塔带水的原因分析(2003年1月,加氢注水由除盐水改为净化污水后连续两次出现汽提塔带水事故,现象:加氢进料流量与低分出口流量不平衡,低分出口流量显示值大于加氢进料流量显示值,大量带水时两者的差值近似于注水量;反应产物与低分油换热器壳程出口温度低,汽提塔进料温度低、汽提塔顶压力偏高、回流罐界位控制阀开度变大l。事故原因分析:净化污水与除盐水相比杂质含量较高,如硫、氮、酚类,杂质组分的存在不利于高分、低分界位的油水分离,使油水分离效果变差,含硫污水中含油量增加,变小,密度的变化影响高、低分界位仪表的测量,含硫污水的密度变小,界位仪表的显示值PV偏低。在注除盐水时考虑到较高的界位有利于油水分离,高、低分的界位一直控制在80%-75%(设定的SV值),由于界位仪表的显示值PV偏低,在测量值(PV值)为

航煤装置技术问答

中国石化塔河炼化有限责任公司管理体系 SHTH-T4.02.02.001.2014 加制氢车间航煤加氢装置技术问答 2014-03-01 发布2014-03-01实施 中国石化塔河炼化有限责任公司

目录 第一节化工工艺基础 (1) 第二节冷换设备 (10) 第三节燃烧 (14) 第四节司泵 (32) 第五节自控 (44) 第六节压缩机 (61) 第七节分馏单元 (67) 第八节航煤加氢岗位技术问答 (75)

第一节化工工艺基础 1.常见物质的积聚状态有:气态、液态、固态三种。其各自的物理特征:气态 分子间引力小,可以自由的充满整个空间;液体分子间作用力较大,但有空缺,具有一定的流动性和扩散性; 固态微粒紧密堆积,其形态不易改变。 2.描绘气体状态的三个参数为温度、压力、体积。 3.理想气体状态方程式为PV = nRT(或PV = W/MRT) 。 4.气体方程中R称为摩尔气体常数,其数值对压力和体积的单位不同而不同。 5.当气体达到临界状态时,气体都有一个共性,即:气液不分的特点。 6.为了使理想气体状态方程能够用于实际气体提出了压缩因子的概念和对比 态原理。热力学上将体系分为:敞开体系、封闭体系、孤立体系三类。 8.如果体系各个状态性质均不随时间而变化,则该体系处于热力学平衡状态。 9.热容是指在不发生化学反应和物质聚积状态转变的条件下,使物质温度升高 1K所需的热量,称为该物质的热容。 10.标准状态是指1atm,热力学温度为273.15K 。 11.基元反应是指反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应。 12.活化能是指使具有平均能量的普通分子变为能量超过一定值的活化分子所需 的最小能量。 13.反应化学平衡是研究反应可能性的关键。 14.PH是指溶液中[H+]浓度的负对数,用其来表示溶液的酸碱性。 15.测定PH值的方法有:酸碱指示剂、PH试纸、PH计等。 16.金属腐蚀按机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。 17.金属腐蚀的防护方法有:钝化法、合金法、包复法、阴极保护法等。 18.热力学三大平衡是:热平衡、化学平衡、相平衡。 19.相平衡是所有分离过程的基础,?它为选择适宜的分离方法与确定正确操作 条件提供了科学依据。 20.沸点是指当溶液的蒸汽压等于外压时的温度。

石蜡加氢精制装置简介和重点部位及设备简易版

In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编订:XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 石蜡加氢精制装置简介和重点部位及设备简易版

石蜡加氢精制装置简介和重点部位 及设备简易版 温馨提示:本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 一、装置简介 (一)装置发展及类型 1.装置发展 石蜡精制工艺有白土精制、渗透精制、硫 酸精制和加氢精制四种类型,其中白土精制和 渗透精制都不容易脱净蜡中的稠环芳烃,难以 生产对于纯度要求很高的食品工业用蜡:而硫 酸精制方法的主要缺点是产品产率低,劳动条 件恶劣,有大量的废渣产生,污染环境。无论 在生产成本上,产品产率和质量及环境保护 上,石蜡加氢精制均比其他精制工艺有明显的

优越性。因此,在国外主要炼油厂中,石蜡加氢精制己逐步代替其他精制工艺。1957年加拿大萨尼亚炼油厂首先宣布用钼钻铝催化剂加氢精制生产白石蜡,由于该工艺对蜡中稠环芳烃组分有很好的加氢转化能力,容易制取食品级纯度商品蜡而进一步为人们重视;其后催化重整工艺的兴起,为炼油厂提供了廉价的氢气来源,尤为石蜡加氢精制装置的建设创造了有利条件。1962年一套处理量为1.5X10的4次方(原多次方位置应该标在右上位置,但word格式不支持)t/a、10.OMPa的石蜡和凡士林加氢精制装置在西德汉堡建成。1963年美国大西洋公司费城炼油厂建成日处理量300t/a的石蜡加氢精制装置,代替原来的石蜡硫酸和渗透精制工艺。

加氢精制装置停工过程中硫化氢中毒事故

加氢精制装置停工过程中硫化氢中毒事故 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

加氢精制装置停工过程中硫化氢中毒事故一、事故经过 5月11日,某石化公司炼油厂加氢精制联合车间对柴油加氢装置进行停工检修。14:50,停反应系统新氢压缩机,切断新氢进装置新氢罐边界阀,准备在阀后加装盲板(该阀位于管廊上,距地面4.3米)。15:30,对新氢罐进行泄压。18:30,新氢罐压力上升,再次对新氢罐进行泄压。18:50,检修施工作业班长带领四名施工人员来到现场,检修施工作业班长和车间一名岗位人员在地面监护。19:15,作业人员在松开全部八颗螺栓后拆下上部两颗螺栓,突然有气流喷出,在下风侧的一名作业人员随即昏倒在管廊上,其他作业人员立即进行施救。一名作业人员在摘除安全带施救过程中,昏倒后从管廊缝隙中坠落。两名监护人员立刻前往车间呼救,车间一名工艺技术员和两名操作工立刻赶到现场施救,工艺技术员在施救过程中中毒从脚手架坠地,两名操作工也先后中毒。其他赶来的施救人员佩戴空气呼吸器爬上管廊将中毒人员抢救到地面,送往职工医院抢救。 二、事故原因 1、直接原因:当拆开新氢罐边界阀法兰和大气相通后,与低压瓦斯放空分液罐相连的新氢罐底部排液阀门没有关严或阀门内漏,造成高含

硫化氢的低压瓦斯进入新氢罐,从断开的法兰处排出,造成作业人员和施救人员中毒。 2、间接原因:在出现新氢罐压力升高的异常情况后,没有按生产受控程序进行检查确认,就盲目安排作业;施工人员在施工作业危害辨识不够的情况下,盲目作业;施救人员在没有采取任何防范措施的情况下,盲目应急救援,造成次生人员伤害和事故后果扩大。 三、事故教训 1、应严格按照操作规程操作,对现场发生的异常情况要高度警惕,待排查出隐患,采取相应安全措施后,方能安排下一步作业。 2、施工单位在拆卸管道、设备附件时,必须采取有效的隔离措施,作业前认真进行作业风险识别并落实相关安全措施,对可能存在危险介质的死角、盲端的拆卸必须佩戴好相应的劳动保护用品、使用安全工具、控制施工人数并保持逃生通道畅通。 3、必须杜绝盲目作业、盲目施救情况的发生。

加氢裂化工艺流程概述

加氢裂化工艺流程概述 全装置工艺流程按反应系统(含轻烃吸收、低分气脱硫)、分馏系统、机组系统(含PSA系统)进行描述。 1.1反应系统流程 减压蜡油由工厂罐区送入装置经原料升压泵(P1027/A、B)后,和从二丙烷罐区直接送下来的轻脱沥青油混合,在给定的流量和混合比例下原料油缓冲罐V1002液面串级控制下,经原料油脱水罐(V1001)脱水后,与分馏部分来的循环油混合,通过原料油过滤器(FI1001)除去原料中大于25微米的颗粒,进入原料油缓冲罐(V1002),V1002由燃料气保护,使原料油不接触空气。 自原料油缓冲罐(V1002)出来的原料油经加氢进料泵 (P1001A,B)升压后,在流量控制下与混合氢混合,依次经热高分气/混合进料换热器(E1002)、反应流出物/混合进料换热器(E1001A,B)、反应进料加热炉(F1001)加热至反应所需温度后进入加氢精制反应器(R1001),R1001设三个催化剂床层,床层间设急冷氢注入设施。R1001反应流出物进入加氢裂化反应器(R1002)进行加氢裂化反应,两个反应器之间设急冷氢注入点,R1002设四个催化剂床层,床层间设急冷氢注入设施。R1001反应流出物设有精制油取样装置,用于精制油氮含量监控取样。 由反应器R1002出来的反应流出物经反应流出物/混合

进料换热器(E1001)的管程,与混合原料油换热,以尽量回收热量。在原料油一侧设有调节换热器管程出口温度的旁路控制,紧急情况下可快速的降低反应器的入口温度。换热后反应流出物温度降至250℃,进入热高压分离器(V1003)。热高分气体经热高分气/混合进料换热器(E1002)换热后,再经热高分气空冷器(A1001)冷至49℃进入冷高压分离器(V1004)。为了防止热高分气在冷却过程中析出铵盐堵塞管路和设备,通过注水泵(P1002A,B)将脱盐水注入A1001上游管线,也可根据生产情况,在热高分顶和热低分气冷却器(E1003)前进行间歇注水。冷却后的热高分气在V1004中进行油、气、水三相分离。自V1004底部出来的油相在V1004液位控制下进入冷低压分离器(V1006)。自V1003底部出来的热高分油在V1003液位控制下进入热低压分离器(V1005)。热低分气气相与冷高分油混合后,经热低分气冷却器(E1003)冷却到40℃进入冷低压分离器(V1006)。自V1005底部出来的热低分油进入分馏部分的脱丁烷塔第29层塔盘。自V1006底部出来的冷低分油分成两路,一路作为轻烃吸收塔(T1011)的吸收油,吸收完轻烃的富吸收油品由T-1011的塔底泵P-1016再打回进冷低分油的进脱丁烷塔线。依次经冷低分油/柴油换热器(E1004)、冷低分油/减一线换热器(E1005A,B)、冷低分油/减二线换热器(E1014)和冷低分油/减底油换热器(E1015),分别与柴油、减一线油、减二

加氢裂化装置说明、危险因素及防范措施

仅供参考[整理] 安全管理文书 加氢裂化装置说明、危险因素及防范措施 日期:__________________ 单位:__________________ 第1 页共18 页

加氢裂化装置说明、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 第 2 页共 18 页

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。 串联加氢裂化流程也是分为加氢精制和加氢裂化两个反应器,但两个反应器串联连接,为一套加氢系统。串联加氢裂化流程既具有二段加氢裂化流程比较灵活的特点,又具有一段加氢裂化流程比较简单的特点,该流程具有明显优势,如今新建的加氢裂化装置多为此种流程,本节所述的流程即为此种流程。 二、重点部位及设备 (一)重点部位 1.加热炉及反应器区 加氢装置的加热炉及反应器区布置有加氢反应加热炉、分馏部分加热炉、加氢反应加热器、高压换热器等设备,其中大部分设备为高压设备,介质温度比较高,而且加热炉又有明火,因此,该区域潜在的危险性比较大,主要危险为火灾、爆炸是安全上重点防范的区域。 第 3 页共 18 页

加氢裂化装置技术问答

第一章基础知识 1.1基础知识 1、什么是不饱和烃? 不饱和烃就是分子结构中碳原子间有双键或三键的开链烃和脂环烃。与相同碳原子数的饱和烃相比,分子中氢原子要少。烯烃(如烯烃、丙烯)、炔烃(如乙炔)、环烯烃(如环戊烯)都属于不饱和烃。不饱和烃几乎不存在于原油和天然气中,而存在于石油二次加工产品中。 2、原料油特性因数K值的含义?K值的高低说明什么? 特性因数K常用以划分石油和石油馏分的化学组成,在评价原料的质量上被普遍使用。它是由密度和平均沸点计算得到,也可以从计算特性因数的诺谟图求出。K值有UOP K值和Watson K值两种。特性因数是一种说明原料石蜡烃含量的指标。K值高,原料的石蜡烃含量高;K值低,原料的石蜡烃含量低。但它在芳香烃和环烷烃之间则不能区分开。K的平均值,烷烃约为13,环烷烃约为11.5,芳烃约为10.5。特性因数K大于12.1为石蜡基原油,K为11.5~12.1为中间基原油,K为10.5~11.5为环烷基原油。另外非通用的分类法还有沥青基原油,K 小于11.5;含芳香烃较多的芳香烃基原油。后两种原油在通用方法中均属于环烷基原油。 原料特性因素K值的高低,最能说明该原料的生焦倾向和裂化性能。原料的K 值越高,它就越易于进行裂化反应,而且生焦倾向也越小;反之,原料的K值越低,它就难以进行裂化反应,而且生焦倾向也越大。 3、什么是油品的比重和密度?有何意义? 物质的密度是该物质单位体积的质量,以符号ρ表示,单位为千克/米3。 液体油品的比重为其密度与规定温度下水的密度之比,无因次单位,常以d表示。我国以油品在20℃时的单位体积重量与同体积的水在4℃时的重量之比作为油品的标准比重,以d420表示。 由于油品的实际温度并不正好是20℃,所以需将任意温度下测定的比重换算成20℃的标准比重。 换算公式:d420=d4t+r(t-20) 式中:r为温度校正值

石蜡加氢精制装置简介和重点部位及设备

编号:AQ-JS-03773 ( 安全技术) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 石蜡加氢精制装置简介和重点 部位及设备 Brief introduction of paraffin hydrofining unit and key parts and equipment

石蜡加氢精制装置简介和重点部位 及设备 使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。 一、装置简介 (一)装置发展及类型 1.装置发展 石蜡精制工艺有白土精制、渗透精制、硫酸精制和加氢精制四种类型,其中白土精制和渗透精制都不容易脱净蜡中的稠环芳烃,难以生产对于纯度要求很高的食品工业用蜡:而硫酸精制方法的主要缺点是产品产率低,劳动条件恶劣,有大量的废渣产生,污染环境。无论在生产成本上,产品产率和质量及环境保护上,石蜡加氢精制均比其他精制工艺有明显的优越性。因此,在国外主要炼油厂中,石蜡加氢精制己逐步代替其他精制工艺。1957年加拿大萨尼亚炼油厂首先宣布用钼钻铝催化剂加氢精制生产白石蜡,由于该工艺

对蜡中稠环芳烃组分有很好的加氢转化能力,容易制取食品级纯度商品蜡而进一步为人们重视;其后催化重整工艺的兴起,为炼油厂提供了廉价的氢气来源,尤为石蜡加氢精制装置的建设创造了有利条件。1962年一套处理量为1.5X104 t/a、10.OMPa的石蜡和凡士林加氢精制装置在西德汉堡建成。1963年美国大西洋公司费城炼油厂建成日处理量300t/a的石蜡加氢精制装置,代替原来的石蜡硫酸和渗透精制工艺。 我国从20世纪70年代初正式开始研究石蜡加氢精制催化剂和工艺,1979年11月大庆石化总厂首次采用5053催化剂进行处理量6X104 t/a的低压石蜡加氢装置开工投产。1981年10月石油工业部对481—2B催化剂及中压石蜡加氢精制工艺组织技术鉴定,本工艺先后在东方红炼油厂(现中石化燕山分公司炼油厂)、抚顺石油一厂、荆门炼油厂、大连石油七厂、茂名炼油厂实现工业化。1983年11月第一套采用石蜡加氢专用催化剂处理量为6X104 t/a的石蜡加氢装置在东方红炼油厂投产,1984年另两套石蜡

加氢装置

加氢装置 拼音:jiaqingliehuazhuangzhi 英文名称:hydrocracker 说明:加氢裂化的工业装置有多种类型。按反应器中催化剂的态不同分为固定床和沸腾床加氢裂化工艺,目前前者是主流。按反应器的作用又分为一段法和两段法。两段法包括两级反应器,第一级作为加氢精制段,除掉原料油中的氮、硫化物。第二级是加氢裂化反应段。一段法的反应器只有一个或数个并联使用。一段法固定床加氢裂化装置的工艺流程是原料油、循环油及氢气混合后经加热导入反应器。反应器内装有粒状催化剂,在 9.8-14.7兆帕(100-150公斤/厘米2)压力,氢油比约为1500:1,400℃左右条件下进行反应。反应产物经高压和低压分离器,把液体产品与气体分开,然后液体产品在分馏塔蒸馏获得产品石油馏分。一段法裂化深度较低,一般以减压蜡油为原料,生产中间馏分油为主。二段法裂化深度较深,一般以生产汽油为主。 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。 装置简介 (一)装置的发展 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。 (二)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。

镇海炼化-Ⅱ加氢装置加氢精制综合能耗现状及对策措施

Ⅱ加氢装置加氢精制综合能耗现状及对策措施 吴旭波 (中国石化镇海炼化分公司浙江宁波 315207) 摘要:2007年11月Ⅱ加氢精制改造为30万吨/年焦化汽油与50万吨/年直馏煤油混合加氢,装置投产以来,装置综合能耗与国内同类装置能耗进行对比、分析,查找存在的问题,结合2010 年3月装置扩能改造的机会,制定相应降耗措施,通过优化操作工况,使装置综合能耗大幅下降, 8月份综合能耗5.035kgEO/t,创国内同类装置最好成绩。 关键词:加氢精制措施综合能耗国内同类装置 1 扩能改造前装置能耗状况 2007年11月Ⅱ加氢精制改造为30万吨/年焦化汽油与50万吨/年直馏煤油混合加氢,同年12 月根据公司安排,装置处理焦化汽油和直馏柴油混合加氢。Ⅱ加氢装置投产后,平衡了因延 迟焦化装置扩能后公司焦化汽油资源较高的压力,但在装置运行过程中暴露装置能耗较高的 问题,2008年1月至2010年1月装置能耗平均值11.272kgEO/t。 1.1 Ⅱ加氢精制装置综合能耗构成 Ⅱ加氢精制装置综合能耗由新鲜水、循环水、软化水、电、蒸汽、循环水、燃料气物料 构成。2008年1月至2010年1月装置综合能耗平均值11.272kgEO/t,其中新鲜水、循环水、软化 水总共占7.64%,电、蒸汽、燃料气三项能耗总共占了92.36%。 1.2 与国内同类装置能耗对比 表1是2009年度本装置与中国石化系统内同类装置综合能耗最低的广州分公司(Ⅱ)的各 单耗对比,装置各单项能耗都高于广州分公司(Ⅱ),主要集中在电、蒸汽、燃料气三项能耗, 如何降低电、蒸汽、燃料气单耗,作为降低装置综合能耗着力点。 表1 2009年镇海炼化(Ⅱ)和广州分公司(Ⅱ)装置综合能耗对比(单位:kgEO/t) 新鲜水循环水软化水电 1.0MPa蒸汽 3.5MPa蒸汽燃料气综合能耗 镇海炼化(Ⅱ) 0 0.844 0.046 2.5142-7.6 9.68 5.111 10.595 广州分公司(Ⅱ) 0 0 0 5.7749 3.8350.5244 1.4155 2 存在问题 (1)富气脱硫塔操作压力过低 目前装置贫液(二乙醇胺)由加氢裂化装置提供,但其贫液泵出口压力只有0.7MPa,导 致富气脱硫塔操作压力不能大于0.5MPa,否则贫液不能进富气脱硫塔。因富气脱硫塔操作压 力过低,脱后富气不能通过自压方式并入高瓦系统(0.5~0.6MPa)。 (2)汽提塔操作压力过低 4月份装置改造投产以来,汽提塔底精制石脑油带水十分严重,约1%~3%,精制石脑油 带水对乙烯安全生产存在一大风险。精制石脑油产品带水现象严重,带水原因有几点:原先

加氢精制装置说明与危险因素以及防范措施

加氢精制装置说明与危险因素以及防范措施 一、装置简介 (一)装置发展及类型 1.装置发展 现代炼油工业的加氢技术(包括加氢工艺、催化剂和专用设备)是在第二次世界大战以前经典的煤和煤焦油高压催化加氢技术的基础上发展起来的。1949年铂重整技术的发明和工业应用,除生产大量高辛烷值汽油组分外还副产大量廉价的氢气,对现代加氢技术的发明和发展起到了关键作用。 1950年炼油厂出现了加氢精制装置,1959年出现了加氢裂化装置,1963年出现了沸腾床渣油低转化率加氢裂化装置,1969年出现了固定床重油加氢脱硫装置,1977年出现了固定床渣油加氢脱硫装置,1984年出现了沸腾床渣油高转化率加氢裂化装置。这些加氢技术的发明和工业应用,使加氢技术由发生、发展走向成熟。加氢(包括加氢裂化、加氢精制和加氢处理)成为世界上加工能力最大的二次加32212艺,是炼油工业的三大支柱技术(加氢、催化裂化和催化重整)之一。 生产低硫、低芳烃和高十六烷值的优质柴油是当前世界范围内车用柴油燃料的生产趋势,也已成为国内各石化企业正在面临的挑战。中石化股份公司已在2003年提出在国内实施《城市车用柴油》标准(Q/SHll008—2002),其主要质量指标:硫质量分数不大于0.030%,

总芳烃质量分数不大于25%,多环芳烃质量分数不大于5%。欧洲提出2005年将要求硫含量小于50X10—6,世界燃料规范Ⅲ类柴油的硫含量指标是30X10—6。近几年,国内外文献报道有许多关于未来柴油规格的研究和推测,更低的柴油硫规格的推广正在加速。所以研究开发能够生产低硫、低芳烃和高十六烷值的优质柴油的催化剂成为柴油加氢的主要发展方向。本节主要以柴油加氢精制装置展开讨论说明。 2.装置的主要类型 加氢精制是各种油品在氢压下进行改质的一个总称。加氢精制处理原料油范围宽,产品灵活性大,液体产品收率高质量好。加氢精制的目的主要是对油品进行脱硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和、芳烃饱和和脱除金属、沥青杂质等,以达到改善油晶的气味、颜色和安定性,防止腐蚀,进一步提高产品质量,满足油品的使用要求。 加氢精制工艺装置主要类型有:石脑油加氢、煤油加氢、柴油加氢、润滑油加氢和石蜡加氢等。还可以对劣质渣油进行加氢处理,得到安全性好的低硫、低黏度的馏分,除生产部分石脑油和优质柴油外,其重组分可做重油催化裂化的原料。 加氢精制工艺操作条件视原料性质而定,一般反应总压力为3.0~8.0MPa之间。反应温度300—360°C,液时空速1.0~2.0之间。渣油加氢工艺条件要求苛刻,如孤岛减压渣油加氢要求压力高达16.9MPa,温度385%。随着加氢工业技术的发展,我国加氢催化剂水平也有很大的发展,基本上能满足炼油厂加氢精制的要求。

2021石蜡加氢精制装置简介和重点部位及设备

2021石蜡加氢精制装置简介和重点部位及设备 Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0227

2021石蜡加氢精制装置简介和重点部位及 设备 一、装置简介 (一)装置发展及类型 1.装置发展 石蜡精制工艺有白土精制、渗透精制、硫酸精制和加氢精制四种类型,其中白土精制和渗透精制都不容易脱净蜡中的稠环芳烃,难以生产对于纯度要求很高的食品工业用蜡:而硫酸精制方法的主要缺点是产品产率低,劳动条件恶劣,有大量的废渣产生,污染环境。无论在生产成本上,产品产率和质量及环境保护上,石蜡加氢精制均比其他精制工艺有明显的优越性。因此,在国外主要炼油厂中,石蜡加氢精制己逐步代替其他精制工艺。1957年加拿大萨尼亚炼油厂首先宣布用钼钻铝催化剂加氢精制生产白石蜡,由于该工艺

对蜡中稠环芳烃组分有很好的加氢转化能力,容易制取食品级纯度商品蜡而进一步为人们重视;其后催化重整工艺的兴起,为炼油厂提供了廉价的氢气来源,尤为石蜡加氢精制装置的建设创造了有利条件。1962年一套处理量为1.5X104 t/a、10.OMPa的石蜡和凡士林加氢精制装置在西德汉堡建成。1963年美国大西洋公司费城炼油厂建成日处理量300t/a的石蜡加氢精制装置,代替原来的石蜡硫酸和渗透精制工艺。 我国从20世纪70年代初正式开始研究石蜡加氢精制催化剂和工艺,1979年11月大庆石化总厂首次采用5053催化剂进行处理量6X104 t/a的低压石蜡加氢装置开工投产。1981年10月石油工业部对481—2B催化剂及中压石蜡加氢精制工艺组织技术鉴定,本工艺先后在东方红炼油厂(现中石化燕山分公司炼油厂)、抚顺石油一厂、荆门炼油厂、大连石油七厂、茂名炼油厂实现工业化。1983年11月第一套采用石蜡加氢专用催化剂处理量为6X104 t/a的石蜡加氢装置在东方红炼油厂投产,1984年另两套石蜡

加氢裂化工艺简述

加氢裂化工艺简述 摘要:加氢裂化是重油的深度加工的重要技术之一,是一种使油品变轻的加氢工艺,其加工原料范围广,并且通常可以直接生产优质的液化气,汽油,柴油,喷气燃料等清洁燃料和轻石脑油等优质的化工原料。 关键词:加氢;重油;裂化;石脑油 Abstract: Hydrocracking is an important technology for deep processing of heavy oil is a lighter oil hydrogenation process to make a wide range of its processing of raw materials, and typically can produce high quality gas, gasoline, diesel, jet fuels and other clean fuels and light naphtha quality chemical raw materials. Keywords: hydrogenation; heavy oil; cracking; naphtha 1概论 加氢裂化是重油深度加工的重要技术之一,即在催化剂存在的条件下,在高温及较高的氢分压下,使C—C键断裂的反应,可以使大分子的烃类转化为小分子的烃类,使油品变轻的一种加氢工艺。它加工原料范围广,包括直馏石脑油,粗柴油,减压蜡油以及其他二次加工得到的原料如焦化柴油,焦化蜡油和脱沥青油等,通常可以直接生产优质的液化气,汽油,柴油,喷气燃料等清洁燃料和轻石脑油等优质的化工原料。 为了便于统计,美国油气杂志将转化率大于50%的加氢过程称为“加氢裂化”。在实际应用中,人们习惯将通过加氢反应使原料油中10%到50%的分子变小的那些加氢工艺称为缓和加氢裂化。通常所说的“常规(高压)加氢裂化”是指反应压力在10 Mpa以上的加氢裂化工艺;“中压加氢裂化”是指在10 Mpa以下的加氢裂化工艺。 加氢裂化反应中除了裂化是吸热反应,其他反应大多是放热反应,总的热效应是强放热反应。 2加氢裂化原料油 加氢裂化过程可以加工的原料油相当广泛。由于现代石油化工工业的发展对化纤,依稀原料以及轻质油品的需求,加氢裂化技术得到迅速发展,轻至石脑油,重至常压馏分油,减压馏分油,脱沥青油,减压渣油均可作为加氢裂化原料,二次加工产品如催化裂化循环油,和焦化瓦斯油也可以作为加氢裂化原料,目前国内装置加氢裂化使用量最多的是减压馏分油。 根据生产资料反馈以及实验,原料油的密度越大,越难加氢裂化,密度高一般需提高反应温度。原料油中烷烃较难裂解,而环烷基的原料难裂解需提高苛刻度。原料油的干点高,原料油的氮含量将随之增加,原料油的平均沸点越高和分

加氢裂化装置设计能力简介.

加氢裂化装置设计能力简介 1.1装置概况 1.1.1 装置简介 中国石油乌石化分公司炼油厂新建100万吨/年加氢裂化装置于2005年5月10日破土动工,2007年9月30日实现装置中交。由中油第一建筑公司、中油第七建筑公司共同承建。其基础设计部分由中国石化工程建设公司(原北京设计院)完成,详细设计部分由中国石化工程建设公司(SEI)和乌石化总厂设计院(UPDI)共同完成。 100万吨/年加氢裂化装置位于炼油厂建南生产规划区,建东侧与消防二队相邻,建西侧与重催装置隔路相望,建北侧与二套低温热装置毗邻,建南侧为规划预留地。装置占地面积17927.5m2。 加氢裂化装置由反应、分馏吸收稳定两部分组成。装置采用“双剂串联尾油全循环”的加氢裂化工艺。反应部分采用SEI成熟的炉前混氢方案;催化剂的硫化采用干法硫化;催化剂的钝化采用低氮油注氨的钝化方案;催化剂再生采用器外再生方案。分馏部分采用脱硫化氢塔+常压塔出柴油方案,设脱硫化氢塔底重沸炉、分馏进料加热炉;吸收稳定部分采用重石脑油作吸收剂的方案。 加氢裂化装置主要原料为炼油厂二套常减压装置的减压蜡油(VGO)和焦化装置的焦化蜡油(CGO),主要产品为轻石脑油、重石脑油、轻柴油,副产品为干气、低分气。加氢裂化装置设计能力为100万吨/年(尾油全循环方案),年开工时间为8400小时。 1.1.2 工艺原理 1.1. 2.1加氢精制 加氢精制是馏份油在氢压下进行催化改质的统称。是指在催化剂和氢气存在下,石油馏分中含硫、氮、氧的非烃组分和有机金属化合物分子发生脱除硫、氮、氧和金属的氢解反应,烯烃和芳烃分子发生加氢饱和反应。通过加氢精制可以改善油品的气味、颜色和安定性,提高油品的质量,满足环保对油品的使用要求。 石油馏分加氢精制过程的主要反应包括:含硫、含氮、含氧化合物等非烃类的加氢分解反应;烯烃和芳烃(主要是稠环芳烃)的加氢饱和反应;此外还有少量的开环、断链和缩合反应。这些反应一般包括一系列平行顺序反应,构成复杂的反应网络,而反应深度和速率往往取决于原料油的化学组成、催化剂以及过程的工艺条件。一般来说,氮化物的加氢最为困难,要求条件最为苛刻,在满足脱氮的条件下,也能满足脱硫、脱氧的要求。 (1)加氢脱硫反应 硫的存在影响了油品的性质,给油品的加工和使用带来了许多危害。硫在石油馏分中的含量一般随馏分沸点的上升而增加。含硫化合物主要是硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩(硫芴)等物质。含硫化合物的加氢反应,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。几种含硫化合物的加氢精制反应如下: 硫醇通常集中在低沸点馏分中,随着沸点的上升硫醇含量显著下降,>300℃的馏分中几乎不含硫醇。硫醇加氢时发生C-S键断裂,硫以硫化氢形式脱除。 硫醚存在于中沸点馏分中,300—500℃馏分的硫化物中,硫醚可占50%;重质馏分中,硫醚含量一般下降。硫醚加氢时首先生成硫醇,再进一步脱硫。

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。 串联加氢裂化流程也是分为加氢精制和加氢裂化两个反应器, 但两个反应器串联连接,为一套加氢系统。串联加氢裂化流程既具 有二段加氢裂化流程比较灵活的特点,又具有一段加氢裂化流程比 较简单的特点,该流程具有明显优势,如今新建的加氢裂化装置多 为此种流程,本节所述的流程即为此种流程。 二、重点部位及设备 (一)重点部位

加氢裂化装置技术问答

第一章基础知识 第二章原料和产品 第三章催化剂 第四章加氢裂化的加工方案和工艺过程 第五章加氢裂化操作调整 第六章加氢裂化设备 第七章加氢裂化开停工 第八章安全生产和事故处理 第九章仪表与自动化 第一章基础知识 1.1基础知识 1.什么是不饱和烃? 不饱和烃就是分子结构中碳原子间有双键或三键的开链烃和脂环烃。与相同碳原子数的饱和烃相比,分子中氢原子要少。烯烃(如烯烃、丙烯)、炔烃(如乙炔)、环烯烃(如环戊烯)都属于不饱和烃。不饱和烃几乎不存在于原油和天然气中,而存在于石油二次加工产品中。 2.原料油特性因数K值的含义?K值的高低说明什么? 特性因数K常用以划分石油和石油馏分的化学组成,在评价原料的质量上被普遍使用。它是由密度和平均沸点计算得到,也可以从计算特性因数的诺谟图求出。K值有UOP K值和Watson K 值两种。特性因数是一种说明原料石蜡烃含量的指标。K值高,原料的石蜡烃含量高;K值低,原料的石蜡烃含量低。但它在芳香烃和环烷烃之间则不能区分开。K的平均值,烷烃约为13,环烷烃约为11.5,芳烃约为10.5。特性因数K大于12.1为石蜡基原油,K为11.5~12.1为中间基原油,K为10.5~11.5为环烷基原油。另外非通用的分类法还有沥青基原油,K小于11.5;含芳香烃较多的芳香烃基原油。后两种原油在通用方法中均属于环烷基原油。 原料特性因素K值的高低,最能说明该原料的生焦倾向和裂化性能。原料的K值越高,它就

越易于进行裂化反应,而且生焦倾向也越小;反之,原料的K值越低,它就难以进行裂化反应,而且生焦倾向也越大。 3.什么是油品的比重和密度?有何意义? 物质的密度是该物质单位体积的质量,以符号ρ表示,单位为千克/米3。 液体油品的比重为其密度与规定温度下水的密度之比,无因次单位,常以d表示。我国以油品在20℃时的单位体积重量与同体积的水在4℃时的重量之比作为油品的标准比重,以d420表示。 由于油品的实际温度并不正好是20℃,所以需将任意温度下测定的比重换算成20℃的标准比重。 换算公式:d420=d4t+r(t-20) 式中:r为温度校正值 欧美各国,油品的比重通常用比重指数或称API度表示。可利用专用换算表,将API度换算成引d15.615.6,再换算成d420,也可反过来查,将d420换算成API比重指数。 油品的比重取决于组成它的烃类分子大小和分子结构,油品比重反映了油品的轻重。馏分组成相同,比重大,环烷烃、芳烃含量多;比重小,烷烃含量较多。同一种原油的馏分,密度大,说明该馏分沸点高和分子量大。 5.什么叫做石油产品的灰分? 油品在规定条件下灼烧后,所剩的不燃物质,称为灰分。以百分数表示。此种不燃物质是油品中的矿物质,主要是环烷酸的钙盐、镁盐、钠盐等形成的。重油中此种碱金属的含量占灰分总量的2O~3O%。 6.什么是原料油的残炭?它是由什么组成? 残炭是实验室破坏蒸馏(油样在不充足的空气中燃烧)后剩留的物质,是用来衡量裂化原料的非催化焦生成倾向的一种特性指标,得到非常普遍的使用。作为加氢裂化原料的馏分油的残炭值很低,一般不超过0.2%(质),其胶质、沥青质含量也很少。渣油的残炭值较高,在5%~27%(质)之间,胶质、沥青质含量也很高。 残炭一般由多环芳烃缩合而成,而渣油中不仅含有大量芳烃,而且含有大量的胶质和沥青质,而胶质和沥青质也含有大量多环芳烃和杂环芳烃,因而实验室中分析出来的残炭,也是一些加工过程中生焦的前身物质。 7.什么是油品的粘度?有何意义?与温度压力的关系如何?什么是油品的粘温性质? 液体受外力作用时,分子间产生的内摩擦力。分子间的内摩擦阻力越大,则粘度也越大。粘

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