加氢精制装置说明与危险因素以及防范措施(标准版)

( 安全技术 )

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加氢精制装置说明与危险因素以及防范措施(标准版)

Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people

make mistakes

加氢精制装置说明与危险因素以及防范措

施(标准版)

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。

二、重点部位及设备

(一)重点部位

1．反应系统

反应系统主要有加热炉、加氢反应器和高压分离器三部分组成。

(1)加热炉采用纯烧瓦斯的方箱式加热炉，双排管双面辐射，一旦有问题，直接影响反应温度和产品的质量。

(2)反应器分三个床层，其中第一床层上部加有一层保护剂，其余三层为加氢催化剂。在第二床和第三床层入口设有急冷氢，防止催化剂的结焦和床层超温或“飞温”。反应器是装置的心脏，一旦出现问题直接导致装置的停工。

(3)高压分离器主要是将反应产物分离为循环氢、低分油和含硫含氨污水(酸性水)部分。高分器液位超高可以导致循环氢带液危害压缩机的正常运行；如低液位，或液位抽空，会使高压气窜人低分器，导致恶性爆炸事故发生。

反应部分属于高压高温部位，在选材时要考虑耐高压高温和耐腐蚀，一旦出现问题将影响正常生产。

2．产品分离

(1)低压分离器

低压分离器是将高压分离器减压分离后的油进一步分离，把燃料气和酸性水脱除，降低汽提塔的负荷。由于酸性气和酸性水有很强的腐蚀性，因此在选材时一定要选耐腐蚀的材质。

(2)汽提分馏塔

汽提分馏塔是产品分离的主体，塔底油为精制柴油，塔顶为副产品粗汽油和燃料气。由于塔中有H2S存在，所以塔器顶部，回流罐要考虑防腐蚀的材质的设施。

(3)脱硫塔

脱硫塔是将低压分离器和汽提分馏部分来的酸性燃料气进行脱硫，生产出环保型的净化燃料气。此部分塔、容器、冷换设备中储有大量的燃料气和高浓度的U2S气体，若遇泄露遇见火星，将是一场大火，是装置十分危险部位。该区存有H2S和NU3气属于有毒有害物质，应注意防中毒事故发生。

(二)重点设备

柴油加氢重点设备为新氢和循环氢压缩机和高压泵(反应进料

泵和高压注水泵)。此外还有一些特殊的阀门(紧急放空阀、减压阀和高压单向阀)，这些阀门出现问题也会使装置部分停工或全部停工，处理不当也可能发生恶性事故。

1．反应器

柴油加氢为固定床反应器，加氢反应属于气—液—固三相涓流床反应，加氢反应器分冷壁反应器和热壁反应器两种：冷壁反应器内有隔热衬里，反应器材质较低；热壁反应器没有隔热衬里，而是采用双层堆焊衬里，材质多为2×（1/4Cr—1M。。反应器内的保护剂和催化剂需分层装填，中间使用急冷氢，因此反应器的结构复杂，入口设有扩散器，内有进料分配盘、集垢篮筐、保护剂和催化剂支承盘、冷氢管、冷氢箱、再分配盘、出口集油器等构件。

加氢反应器的操作条件为高温高压、临氢，操作条件苛刻，反应器是装置最重要的设备之一。

2．高压换热器

反应器生成油温度较高，具有很高热焓，应尽可能回收这部分热量，因此加氢装置都设有高压换热器，用于反应油与原料油及低