加氢裂化装置..

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（二）沸腾床加氢裂化 沸腾床(又称膨胀床)工艺是借助于流体流速带动具 有一定颗粒度的催化剂运动，形成气、液、固三相床 层，从而使氢气、原料油和催化剂充分接触而完成加 氢反应过程。
沸腾床工艺可以处理金属含量和残炭值较高的原 料(如减压渣油)，并可使重油深度转化；但反应温度 较高，一般在400~450℃范围内。


5．冷氢箱与再分配盘 在冷氢箱中打入急冷用的冷氢， 是为了导走加氢反应所放出的反 应热，控制反应物温度不超过规 定值。 冷氢管喷出的氢气流与上床层来 的反应物初步混合后进入冷氢箱， 在此进行均匀混合。 冷氢箱底部是均布开孔的喷液塔 盘，气液两相均匀喷射到下层的 再分配盘上，再分配盘与顶分配 盘结构一样，起到对下床层截面 均匀分配的作用。
像催化裂化那样生成大量焦炭，而且还可将原料
中的硫、氯、氧化合物杂质通过加氢除去，使烯
烃饱和。
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第一节 工作原理、工艺流程及特点
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一、加氢裂化装置的特点 1.对原料油的适应性强，可加工直馏重柴油、催化 裂化循环油，焦化馏出油，甚至可用脱沥青重残 油生产汽油、航空煤油和低凝固点柴油;
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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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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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3.串联加氢裂化工艺流程 串联流程是两段流程的发展，其主要特点在于： 使用了抗硫化氢抗氨的催化剂，因而取消了两段 流程中的汽提塔(即脱氨塔)，使加氢精制和加氢 裂化两个反应器直接串联起来，省掉了一整套换 热、加热、加压、冷却、减压和分离设备。
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条件苛刻，制造困难，价格昂贵。

根据介质是否直接接触金属器壁，分为冷壁反
应器和热壁反应器两种结构。

反应器由筒体和内部结构两部分组成。
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(一)反应器筒体 反应器筒体分为冷壁 筒和热壁筒两种。
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（二）加氢反应器内件 加氢反应是在高温高压及有腐蚀介质（H2、H2S） 的条件下操作，除了在材质上要注意防止氢腐蚀及其 他介质的腐蚀以外，加氢反应器还应保证： 1.反应物(油气和氢)在反应器中分布均匀，保证反应 物与催化剂有良好的接触； 2.及时排除反应热，避免反应温度过高和催化剂过热， 以保证最佳反应条件和延长催化剂寿命； 3.在反应物均匀分布的前提下，反应器内部的压力降 不致过大，以减少循环压缩机的负荷，节省能源。
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1.按反应器中催化剂所处的状态不同，可分为固
定床、沸腾床和悬浮床等几种型式。

2.根据原料和产品目的不同，还可细分出很多种 型式，如：馏分油加氢裂化、渣油加氢裂化以及 单段流程、一段串联流程和两段流程加氢裂化等 等。

3.按尾油循环方式不同可分为一次通过法、部分
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尾油循环方案：可增产喷气燃料和柴油；

尾油一次通过流程：除生产一定数量的发动机燃
料外，还可生产相当数量的未转化油(尾油)。

这些尾油可用作获得更高价值产品的原料，如可
用尾油生产高粘度指数润滑油的基础油，或作为 催化裂化和裂解制乙烯的原料。
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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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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 反应器分为冷壁反应器和热壁反应器两种结构 5.高压加氢反应器的内构件包括哪些？各有什 么作用？ 6.加氢裂化工艺流程图 7.加氢裂化装置hydrogen cracking unit
第七章 加氢裂化装置
Hydrogen Cracking Unit
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重油轻质化基本原理是改变油品的相对分子质量
和氢碳比，而改变相对分子质量和氢碳比往往是
同时进行的。

改变油品的氢碳比有两条途径，一是脱碳，二是 加氢。 脱碳过程:焦化、催化裂化。


缺点：产生一部分气体烃和氢碳比较小的缩合产

作用：
（1）起预分配作用，将进来的 介质扩散到反应器的整个截面 上； （2）消除气、液介质对分配盘 的垂直冲击，为分配盘的稳定 工作创造条件；
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2.分配盘 采用分配盘是为了均布反 应介质，改善其流动状况， 实现与催化剂的良好接触， 进而达到径向和轴向的均 匀分布。
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图1-7-1 加氢裂化装置流程示意图
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此流程属于什么加氢裂化工艺流程？ 简述其工艺流程
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图1-7-2 加氢裂化装置流程简图
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加氢裂化装置的工艺流程

原料油经过滤、脱水后进入缓冲罐，由高压泵升压后与氢气(包括 循环氢与新氢气)混合后一起进入换热器与反应生成物换热至 300℃左右，然后进加热炉预热(另一种流程是原料油不进加热炉 而只有循环氢进加热炉预热，在炉出口与换热后的原料油混合， 这种流程可以减少炉管结焦)，预热后从反应器顶部进入，在反应 器内反应后由底部排出，经与新鲜原料、循环氢换热后再进入空 冷器冷却，冷凝下来的油和不冷凝的油气和氢气进入高压分离器， 油气分离，氢气从高压分离器顶部排出，大部分进循环氢压缩机， 反应生成油由底部排出，降压后送至低压分离器，油、气再次分 离，气体送燃料气管网，生成油送至分馏系统经分馏塔、汽提塔、 脱丁烷塔等分馏后得到汽油、航空煤油、柴油等产品。第三种流 程中分馏塔底的尾油再全部循环回到加氢裂化反应器进行裂化反 应。
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（三）悬浮床(浆液床)加氢工艺
其原理与沸腾床相类似，其基本流程是 以细粉状催化剂与原料预先混合，再与氢气一 起进入反应器自下而上流动，催化剂悬浮于液 相中，进行加氢裂化反应，催化剂随着反应产 物一起从反应器顶部流出。 该装置能加工各种重质原油和普通原油渣 油，但装置投资大。
循环法和全循环法。
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（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。
2.生产方案灵活，可根据不同季节要求来改变生产
方案;
3.产品质量好，轻质油收率高。
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二、加氢裂化工艺装置的类别 加氢裂化是一个集催化反应技术、炼油技术 和高压技术于一体的工艺装置。其工艺流程的选
择与催化剂性能、原料油性质、产品品种、产品
质量、装置规模、设备供应条件及装置生产灵活 性等因素有关。 加氢裂化的工业装置按不同分类方法可分为多 种类型：
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。

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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。 单段加氢裂化尾油可用三种方案操作：尾油一 次通过、尾油部分循环和尾油全部循环。
物——焦炭和渣油，从而使脱碳过程的轻质油收
率不会太高。
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加氢裂化属于石油加工过程的加氢路线，是在催
化剂存在下从外界补入氢气以提高油品的氢碳比。

加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结
合，一方面能使重质油品通过裂化反应转化为汽
油、煤油和柴油等轻质油品，另一方面又可防止
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3.去垢篮筐 在加氢反应器的顶部催 化剂床层上有时设有去垢 篮筐，与床层上的磁球一 起对进入反应器的介质进 行过滤。
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4.催化剂支撑盘 对催化剂及瓷球起支撑作用
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为此，反应器内部需设置必 要的内部构件，以达到气液均 匀分布为主要目标。 典型的反应器内构件包括：入 口扩散器、气液分配盘、去垢 篮筐、催化剂支持盘、急冷氢 箱及再分配盘、出口集合器等， 如图所示。
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1、入口扩散器 入口扩散器是介质进入反应器 遇到的第一个部件。
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第三节 加氢设备
加氢工艺生产装置的主要设备是在高温、高
压及有氢气和硫化氢存在的条件下运行的，故
其设计、制造和材料的选用等要求都很高，对
生产操作的控制也极严格。
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一、高压加氢反应器
高压加氢反应器是装置中的关键设备，工作