殼牌蠟油加氫裂化工藝與運(yùn)行特點(diǎn).doc

殼牌蠟油加氫裂化工藝與運(yùn)行特點(diǎn)摘要：本論文通過(guò)實(shí)際參與工廠裝置生產(chǎn)學(xué)習(xí)和實(shí)踐后，介紹了國(guó)內(nèi)首套引進(jìn)Shell Global Solutions 技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱殼牌技術(shù)）的400萬(wàn)t/a加氫裂化裝置的工藝流程、工藝原理及反應(yīng)、技術(shù)特點(diǎn)和運(yùn)行工況以及裝置開(kāi)停工、自動(dòng)化控制等。該裝置采用爐后混油流程、分餾系統(tǒng)汽提塔和穩(wěn)定塔采用雙再沸器設(shè)計(jì)、反應(yīng)注水部分循環(huán)利用等新技術(shù)，產(chǎn)品收率高，能耗少。在原料密度和餾程相比設(shè)計(jì)值略小，精制和裂化催化劑平均反應(yīng)溫度比設(shè)計(jì)值低約20，反應(yīng)器入口壓力比設(shè)計(jì)值低0.4MPa，空速和氫油比與設(shè)計(jì)值相當(dāng)?shù)那闆r下，產(chǎn)品重石腦油、航煤和柴油中都不含烯烴，其硫含量、氮含量均小于或接近設(shè)計(jì)值；產(chǎn)品液體總收率為98.07%，輕、重石腦油，航煤和柴油的總收率為86.12%，中餾分油收率為56.30%，氣體收率僅為4.55%，化學(xué)氫耗只有2.70%。這說(shuō)明催化劑有較強(qiáng)的脫硫、脫氮和芳烴飽和能力，對(duì)中間餾分油的選擇性較高，二次裂解少。另外，產(chǎn)品餾程切割清晰，說(shuō)明分餾部分的設(shè)計(jì)和操作合理。正常生產(chǎn)能耗僅為設(shè)計(jì)值的73%，且低于2007年中石化加氫裂化裝置能耗的最低值（28.8/t）。關(guān)鍵詞：加氫裂化 蠟油 加氫催化劑 加氫反應(yīng) 分餾 輕石腦油 重石腦油Shell Oil Hydrocracking ProcessAnd Operating CharacteristicsAbstract: This paper presents the 4000000 t/a of hydrocracking unit process principle and reaction, technical characteristics and operating conditions as well as device startup and shutdown, automatic control using.Shell Global Solutions Technology (hereinafter referred to as the shell technology)which is first introduced through the process of the actual participation of learning and practice of production plant. The device adopts the furnace after mixed oil flow, fractionation system stripper and stabilization tower with double reboiler design, reaction injection parts recycling and some other new technologies, which can achieved high product yield, less energy consumption. Compared with the design values it is smaller than in the raw material density and distillation, refining and cracking catalyst average reaction temperature about 20 lower than the design value, what is more, the reactor entrance pressure is 0.4MPa lower than the design value, space velocity and ratio of hydrogen to oil and the design value below the condition of the same product, heavy naphtha, aviation kerosene and diesel oil does not contain olefin, sulfur content, nitrogen content is less than or near to the design value; the total yield of liquid product is 98.07%, and the total yield of light, heavy naphtha, aviation kerosene and diesel is 86.12%, the distillate yield is 56.30%, while the yield of gas is only 4.55%, chemical hydrogen consumption is only 2.70%. This shows that the catalyst has high desulfurization, denitrogenation and aromatics saturation capacity, high selectivity to middle distillates, and less secondary cracking. In addition, the product range cutting is clear which can prove that the design and operation of fractionation is normal, The normal production and energy consumption is only 73% of the design value, and lower than the lowest energy consumption in 2007 Sinopec plus hydrogen cracking unit (28.8/t).Key words :hydrocracking wax oil hydrogenationg catalyst hydrogenation reaction distillation light naphtha heavy naphtha 目錄1公司及裝置簡(jiǎn)介11.1公司概況11.2裝置概況12加氫裝置工藝流程及特點(diǎn)32.1裝置工藝原理32.1.1加氫精制和加氫裂化32.1.2反應(yīng)器內(nèi)主要包括加氫精制反應(yīng)和加氫裂化反應(yīng)32.2裝置工藝流程42.2.1反應(yīng)部分42.2.2分餾部分52.2.3吸收穩(wěn)定部分52.3技術(shù)特點(diǎn)53加氫裝置運(yùn)行工況73.1原料性質(zhì)73.2主要工藝參數(shù)93.2.1反應(yīng)部分主要工藝參數(shù)93.2.2分餾工藝參數(shù) 103.3半成品、成品主要質(zhì)量指標(biāo) 103.4物料平衡 133.5能耗 134裝置開(kāi)停工及自動(dòng)化控制 14 4.1裝置開(kāi)工 14 4.1.1裝置檢查 15 4.1.2投用公用工程系統(tǒng) 15 4.1.3催化劑裝填 15 4.1.4反應(yīng)低壓系統(tǒng)及分餾系統(tǒng)氣密 16 4.1.5反應(yīng)系統(tǒng)高壓氣密，催化劑干燥 16 4.1.6分餾系統(tǒng)冷、熱油運(yùn) 174.1.7急冷氫試驗(yàn)與緊急泄壓試驗(yàn)174.1.8反應(yīng)系統(tǒng)引低氮油，催化劑預(yù)硫化174.1.9反應(yīng)分餾系統(tǒng)調(diào)整操作，各產(chǎn)品合格引出裝置184.2裝置停工184.2.1反應(yīng)系統(tǒng)停工184.2.2低壓系統(tǒng)停工194.2.3吸收穩(wěn)定系統(tǒng)水洗，氮?dú)獯祾?94.2.4低壓系統(tǒng)蒸汽吹掃204.2.5 低壓系統(tǒng)蒸塔、蒸罐,C201堿洗204.2.6公用工程停用，裝置交付檢修214.3裝置自動(dòng)化控制214.3.1工藝控制回路214.3.2連鎖儀表225結(jié)束語(yǔ)22參考文獻(xiàn)23附錄23附1：裝置詳細(xì)流程圖24附2：裝置中所有控制回路表格29附3：裝置內(nèi)的各個(gè)聯(lián)鎖的名稱及其作用33致謝 35 i1公司及裝置簡(jiǎn)介1.1公司概況中國(guó)海洋石油（以下簡(jiǎn)稱中海油）煉化有限責(zé)任公司惠州煉化分公司（以下簡(jiǎn)稱惠州煉化）是中海油總公司獨(dú)資建設(shè)的第一座大型煉廠，位于廣東省惠州市大亞灣開(kāi)發(fā)區(qū)。項(xiàng)目總投資195億元，設(shè)計(jì)原油加工能力為1200萬(wàn)t/a，主要加工中海油在渤海開(kāi)采的蓬萊19-3原油，是世界上首座集中加工海洋高酸重質(zhì)原油的煉廠，同時(shí)也是目前國(guó)內(nèi)已建成的單系列最大的煉廠?；葜轃捇黄陧?xiàng)目包括常減壓蒸餾、加氫裂化、延遲焦化、連續(xù)重整、PX等16套先進(jìn)的主要生產(chǎn)裝置，配套原油和成品油碼頭、儲(chǔ)罐及公用工程系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)設(shè)施等，生產(chǎn)汽油、航煤、柴油、苯、對(duì)二甲苯、液化氣、丙烯、乙烯裂解料、硫磺、石油焦等15大類1150多萬(wàn)噸石化產(chǎn)品?；葜轃捰晚?xiàng)目于2009年4月一次投產(chǎn)成功，為中國(guó)海油打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的一流能源公司奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.2裝置概況（1） 惠州煉化一期項(xiàng)目蠟油高壓加氫裂化裝置（以下簡(jiǎn)稱加氫裝置）采用國(guó)內(nèi)首套引進(jìn)的殼牌工藝技術(shù)及Criterion Catalysts.Technologies公司開(kāi)發(fā)的配套催化劑，處理能力為400萬(wàn)t/a，年開(kāi)工時(shí)間為8400小時(shí)，設(shè)計(jì)水力學(xué)彈性為設(shè)計(jì)原料進(jìn)料量的60110，總能耗：1540.12 MJ/t(原料)即 36.79kg標(biāo)油/t(原料)占地面積：總占地2.55公頃（即25500平方米），是目前國(guó)內(nèi)單套處理能力最大的高壓加氫裂化裝置。該裝置于2009年4月建設(shè)投產(chǎn)，2009年9月8日至9日進(jìn)行了裝置標(biāo)定，結(jié)果表明工藝及產(chǎn)品指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。（2） 該裝置主要由反應(yīng)部分、分餾部分、吸收穩(wěn)定部分、PSA部分和公用工程以及輔助系統(tǒng)等部分組成。其中反應(yīng)部分可以分為原料預(yù)處理系統(tǒng)、原料升壓系統(tǒng)、原料及氫氣換熱和加熱系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)、反應(yīng)產(chǎn)物分離系統(tǒng)、循環(huán)氫壓縮機(jī)系統(tǒng)和補(bǔ)充氫壓縮機(jī)系統(tǒng)、注水系統(tǒng)。分餾部分也可以分為硫化氫汽提塔系統(tǒng)、主分餾塔系統(tǒng)、柴油汽提塔和中段回流系統(tǒng)、航煤汽提塔和中段回流系統(tǒng)以及產(chǎn)品冷卻系統(tǒng)等。吸收穩(wěn)定部分主要由吸收脫吸塔系統(tǒng)、脫丁烷塔系統(tǒng)、石腦油分餾塔系統(tǒng)和重石腦油脫硫等系統(tǒng)組成。（3） 設(shè)計(jì)范圍：該裝置與200萬(wàn)t/a汽柴油加氫精制裝置、360萬(wàn)t/a煤柴油加氫裂化裝置和15萬(wàn)t/a制氫裝置組成聯(lián)合裝置。該裝置的設(shè)計(jì)范圍是蠟油加氫裂化裝置邊界線內(nèi)全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括反應(yīng)部分、分餾部分、吸收穩(wěn)定部分、PSA部分和公用工程以及輔助系統(tǒng)等部分。PSA單元由天一科技負(fù)責(zé)詳細(xì)設(shè)計(jì)。（4） 設(shè)備概況見(jiàn)表1-2表1-1 設(shè)備概況序號(hào)名稱臺(tái)數(shù)1塔72冷換設(shè)備413空冷器864加熱爐35主要容器386機(jī)泵527透平38反應(yīng)器29壓縮機(jī)1110原料過(guò)濾器1套11PSA裝置1套12其它小型設(shè)備48小計(jì)293（5）裝置內(nèi)外關(guān)系減二線蠟油、減三線蠟油和焦化蠟油都從罐區(qū)來(lái)，其中減二線蠟油的控制為原料油緩沖罐液位和流量串級(jí)控制，焦化蠟油和減三線蠟油為流量控制。補(bǔ)充氫來(lái)自制氫氫氣管網(wǎng)，裝置內(nèi)不設(shè)置補(bǔ)充氫壓力高排放至重整氫系統(tǒng)的措施，該措施由制氫裝置設(shè)置。加氫尾油設(shè)置三路出裝置，其中一路經(jīng)過(guò)空冷器冷卻后至215罐區(qū)，一路經(jīng)過(guò)空冷器冷卻后至218罐區(qū)，一路不經(jīng)空冷器直接去催化裂化裝置。重石腦油分三路出裝置，一路經(jīng)過(guò)水冷器后去罐區(qū)，一路不經(jīng)過(guò)水冷器直接去連續(xù)重整裝置，另外一路跨重整生成油線至南廠區(qū)。裝置對(duì)外關(guān)系（包括開(kāi)停工和正常操作）在正常操作時(shí)裝置原料油是來(lái)自218中間原料油罐區(qū)，氫氣自1#氫氣管網(wǎng)來(lái)。裝置液體產(chǎn)品用泵送出裝置，氣體產(chǎn)品去脫硫裝置。裝置加熱爐所需燃料氣來(lái)自管網(wǎng)。裝置生產(chǎn)及照明用電由2#區(qū)變電站供給。裝置內(nèi)循環(huán)冷水、循環(huán)熱水、新鮮水、消防水均為帶壓進(jìn)出。裝置內(nèi)排出的含硫酸性水送至酸性水汽提裝置處理，含油污水送至南廠區(qū)污水處理廠處理。裝置用N2由系統(tǒng)以0.8MPa(g)和4.0MPa(g)兩個(gè)等級(jí)供給，設(shè)二根供N2線。該裝置有9.5MPa(g)蒸汽、3.5MPa(g)蒸汽、1.0MPa(g)蒸汽和0. 5MPa(g)蒸汽四個(gè)等級(jí)的蒸汽管線，均來(lái)自運(yùn)行五部動(dòng)力站。非凈化風(fēng)由全廠系統(tǒng)供給，供服務(wù)點(diǎn)、開(kāi)停工及檢修用。凈化風(fēng)由系統(tǒng)管網(wǎng)供給。除鹽水由系統(tǒng)供給。裝置緊急放空及安全閥等排放的含有烴類、氫氣等介質(zhì)的氣體均排至火炬管線與全廠系統(tǒng)管線相連。2加氫裝置工藝流程及特點(diǎn)2.1裝置工藝原理2.1.1加氫精制和加氫裂化（1）加氫精制是指在催化劑和氫氣存在下，石油餾分中的含硫、含氮、含氧化合物發(fā)生加氫脫硫、脫氮、脫氧反應(yīng)，含金屬的有機(jī)化合物發(fā)生氫解反應(yīng)，同時(shí)，烯烴發(fā)生加氫飽和反應(yīng)。在有些情況下，也會(huì)發(fā)生芳烴的加氫飽和反應(yīng)。（2）工業(yè)加氫裂化反應(yīng)的主要生產(chǎn)目的是將重質(zhì)餾分油、渣油轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)油。加氫裂化采用的是具有加氫和裂化兩種作用的雙功能催化劑。其加氫功能由金屬活性組分提供，而其裂化功能則由具有酸性的分子篩或其他酸性載體所提供。所以烴類的加氫裂化反應(yīng)及產(chǎn)物分布與催化裂化的很相似，只是由于加氫活性中心的存在，加氫裂化反應(yīng)的產(chǎn)物基本上是飽和的，而且大部分含硫、含氮化合物等雜質(zhì)都被除去，因此其產(chǎn)品的質(zhì)量好。（3）加氫精制與加氫裂化的主要不同點(diǎn)在于它是在較緩和的反應(yīng)條件下進(jìn)行，原料的平均分子量及分子的碳骨架結(jié)構(gòu)的變化很小。加氫裂化反應(yīng)與催化裂化反應(yīng)的另一個(gè)重要差別是，在催化裂化條件下，多環(huán)芳烴首先吸附于催化劑的表面上，隨即脫氫縮合成焦碳，使催化劑迅速失去活性；而加氫裂化過(guò)程中多環(huán)芳烴可以加氫飽和轉(zhuǎn)化為單環(huán)芳烴，很少或基本上不會(huì)生成焦碳，催化劑的壽命可延長(zhǎng)至數(shù)年。2.1.2反應(yīng)器內(nèi)主要包括加氫精制反應(yīng)和加氫裂化反應(yīng)。（1）脫硫、脫氮、脫氧的氫解反應(yīng)。（2）烷烴加氫裂化：生成分子量更小的烷烴，其通式為：CnH2n+2 + H2 CmH2m+2 + Cn-mH2(n-m)+2正構(gòu)烷烴裂化特點(diǎn)是隨著正構(gòu)烷烴的沸點(diǎn)的提高，裂化反應(yīng)速度明顯提高，這是因?yàn)檩^重組份在催化劑上的吸附強(qiáng)于輕組份，就使得重組份加氫裂化速度比輕組份表現(xiàn)的快；重組份與輕組份中的C-C鍵鍵能不同，越輕所需要活化能越大。（3）烷烴的加氫裂化反應(yīng)：烴類分解成分子量較小的烷烴和烯烴，生成烯烴又加氫飽和。烯烴還可以環(huán)化。（4）烯烴和芳烴的加氫飽和反應(yīng)。（5）烷烴和烯烴異構(gòu)化反應(yīng)：從而使加氫產(chǎn)物中異構(gòu)烴與正構(gòu)烴的比值較高。兩環(huán)以上的環(huán)烷烴，發(fā)生開(kāi)環(huán)裂解、異構(gòu)，最終生成單環(huán)環(huán)烷烴及較小分子的烷烴。（6）環(huán)烷烴開(kāi)環(huán)反應(yīng)：脫烷基、六圓環(huán)異構(gòu)和開(kāi)環(huán)反應(yīng)。（7）多環(huán)芳烴加氫裂化：逐環(huán)加氫、開(kāi)環(huán)（包括異構(gòu)）和脫烷基等一系列平行、順序反應(yīng)，多環(huán)芳烴很快加氫生成多環(huán)環(huán)芳烴（苯環(huán)本身加氫較慢），環(huán)烷環(huán)發(fā)生開(kāi)環(huán)，繼而發(fā)生異構(gòu)化、斷側(cè)鏈（脫烷基）反應(yīng)，生成苯類和小分子烷烴混合物。（8）加氫裂化副反應(yīng)：發(fā)生分解產(chǎn)物的縮合反應(yīng)，以及稠環(huán)芳烴的進(jìn)一步縮合反應(yīng)，這些反應(yīng)將導(dǎo)致焦炭在催化劑上的沉積。不過(guò)在較高的氫分壓下，這類反應(yīng)將受到一定程度的抑制。2.2裝置工藝流程加氫裝置設(shè)計(jì)加工常減壓裝置的減二線蠟油和減三線蠟油以及焦化裝置蠟油的混合原料（混合比例為49.08：30.92：20），采用單段1次通過(guò)流程，在高溫高壓和氫氣以及催化劑的作用下先脫除原料中的硫、氮、金屬等雜質(zhì)，然后進(jìn)行加氫、裂化、芳烴飽和和開(kāi)環(huán)等反應(yīng)，生產(chǎn)出輕重石腦油、航煤、柴油和加氫尾油等高附加值產(chǎn)品。原則流程見(jiàn)圖1（附1：裝置詳細(xì)流程圖）2.2.1反應(yīng)部分來(lái)自常減壓裝置的減壓蠟油和焦化裝置的焦化蠟油進(jìn)入原料油中間罐，經(jīng)過(guò)泵升壓、過(guò)濾除去雜質(zhì)后進(jìn)入濾后原料油罐。原料油經(jīng)反應(yīng)進(jìn)料泵升壓分成兩路分別進(jìn)入兩個(gè)系列的反應(yīng)系統(tǒng)，每路原料油換熱后，與加熱的氫氣混合，進(jìn)入反應(yīng)器，在催化劑的作用下進(jìn)行加氫精制和加氫裂化等反應(yīng)。為控制反應(yīng)溫度，每個(gè)床層之間設(shè)有冷氫點(diǎn)。兩個(gè)系列反應(yīng)產(chǎn)物自反應(yīng)器流出后分別換熱,然后混合進(jìn)入熱高壓分離器，進(jìn)行氣、液分離。液體降壓后去熱低壓分離器。熱高分氣體換熱冷卻后進(jìn)入冷高壓分離器進(jìn)行汽、液、水分離。為了防止銨鹽結(jié)晶，在熱高分氣空冷器前注水。冷高壓分離器頂部出來(lái)的氣體作為循環(huán)氫去循環(huán)氫壓縮機(jī)循環(huán)回反應(yīng)系統(tǒng)。熱低壓分離器中的液體直接進(jìn)入分餾系統(tǒng)。熱低壓分離器的氣體經(jīng)過(guò)換熱和冷卻后進(jìn)入冷低壓分離器。冷高壓分離器的水、油降壓后分別混合后進(jìn)入冷低壓分離器。冷低壓分離器頂部氣體去脫硫裝置。補(bǔ)充氫經(jīng)過(guò)補(bǔ)充氫壓縮機(jī)升壓后與循環(huán)氫混合先與熱高分氣換熱，然后分成兩路，分別進(jìn)入兩個(gè)系列的反應(yīng)系統(tǒng)。2.2.2 分餾部分分餾部分設(shè)置硫化氫汽提塔、分餾塔、側(cè)線汽提塔和分餾進(jìn)料加熱爐。熱低分油直接進(jìn)入硫化氫汽提塔，冷低分油經(jīng)過(guò)換熱后進(jìn)入硫化氫汽提塔。硫化氫汽提塔頂氣體去吸收穩(wěn)定部分。硫化氫汽提塔塔底油經(jīng)泵送入分餾進(jìn)料加熱爐加熱后至分餾塔。分餾塔切割出混合石腦油、航煤、柴油和循環(huán)油。分餾塔設(shè)置三個(gè)中段回流，兩個(gè)側(cè)線汽提塔。2.2.3吸收穩(wěn)定部分吸收穩(wěn)定部分由吸收脫吸塔、穩(wěn)定塔和石腦油分餾塔組成。來(lái)自分餾部分的硫化氫汽提塔頂氣體和分餾塔的混合石腦油進(jìn)入吸收脫吸塔。塔頂氣體去脫硫裝置。吸收脫吸塔底油進(jìn)入穩(wěn)定塔脫除液化氣組分后進(jìn)入石腦油分餾塔。穩(wěn)定塔頂為含硫液化氣產(chǎn)品。石腦油分餾塔塔頂為輕石腦油產(chǎn)品，塔底為重石腦油產(chǎn)品。 2.3 技術(shù)特點(diǎn)與其他加氫裂化裝置相比，殼牌工藝具有以下技術(shù)特點(diǎn)：（1）在高壓泵出口總管和分支的管路上采用了不同型號(hào)的單向閥；在高壓控制閥門的隔離上采用了雙閥。（2）在加熱爐設(shè)計(jì)上采用了大火盆的自動(dòng)點(diǎn)火形式，配有火焰檢測(cè)儀、看火孔等。加熱爐點(diǎn)火應(yīng)首先確認(rèn)各瓦斯火嘴、常明燈雙閥關(guān)閉，引瓦斯至爐前排凝、放空置換N2，分析爐膛內(nèi)爆炸氣合格（氧含量0.5%），關(guān)閉爐膛吹掃蒸汽，采樣分析爐膛內(nèi)爆炸氣（烴+氫）含量0.5為合格；點(diǎn)燃各火咀常明燈燃料氣壓控閥改手動(dòng)后稍開(kāi),點(diǎn)燃主火咀，在點(diǎn)第一盞長(zhǎng)明燈時(shí)，若長(zhǎng)明燈手閥打開(kāi)10秒鐘還點(diǎn)不著，則認(rèn)為點(diǎn)火失敗，必須重新吹掃爐膛，直到爐膛分析合格后方可重新點(diǎn)火。調(diào)整二次風(fēng)門及擋板，使火咀火焰短齊明亮并呈蘭色。加熱爐在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中要注意兩個(gè)問(wèn)題：一是保持一定的爐膛負(fù)壓。因?yàn)榧訜釥t的負(fù)壓對(duì)操作影響很大，負(fù)壓過(guò)大，煙氣中過(guò)?？諝饬吭黾?，所以帶走的熱量增加，降低爐子的熱效率，同時(shí)還會(huì)造成爐管的氧化加?。回?fù)壓過(guò)小，導(dǎo)致燃燒不完全，也降低了爐子的熱效率。一般爐膛負(fù)壓應(yīng)保持在-5-10mmH2O，煙道擋板開(kāi)度增大還不能增加抽力，則應(yīng)該減少燃料量和降低加熱爐的負(fù)荷。二是防止加熱爐回火。由于燃料氣帶油等各種原因?qū)е录訜釥t膛內(nèi)的氣體產(chǎn)生正壓，使火焰從爐膛內(nèi)噴出或爐膛爆炸、爐體內(nèi)耐火襯里脫落等。一般防止回火要求嚴(yán)禁瓦斯帶液，加強(qiáng)分液罐的脫水工作，保持煙道擋板合理開(kāi)度，保證爐膛負(fù)壓在正常范圍（-5-10mmH2O），爐子點(diǎn)火或點(diǎn)火失敗時(shí)，用蒸汽吹掃1015分鐘，爐膛氣體分析合格，另外發(fā)現(xiàn)火咀堵塞或不暢通，及時(shí)清理。（3）反應(yīng)部分采用兩個(gè)反應(yīng)器系列并聯(lián)方案，每個(gè)反應(yīng)器系統(tǒng)由原料和氫氣與反應(yīng)產(chǎn)物換熱，氫氣加熱爐和反應(yīng)器組成，兩個(gè)反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物在熱高壓分離器前混合。每個(gè)系列設(shè)置一臺(tái)反應(yīng)器，每臺(tái)反應(yīng)器設(shè)置六個(gè)床層，精制催化劑和裂化催化劑設(shè)置在同一反應(yīng)器中。反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件采用HD分配器，氣液分配均勻；采用超平急冷分配器，反應(yīng)體積利用率高且急冷效果好；內(nèi)構(gòu)件的連接形式將常規(guī)的螺栓式改為了楔子式，降低了安裝和拆卸的施工難度，節(jié)約了檢修時(shí)間；反應(yīng)器內(nèi)部入口過(guò)濾器的獨(dú)特設(shè)計(jì)，可有效降低反應(yīng)器的壓降。（4）采用了低分子篩/無(wú)定形催化劑Z3723以及抗氮性能好的精制劑Z503。本裝置采用的催化劑來(lái)自Criterion Catalyst和Zeolyst公司，所用的催化劑按照裝填方案六個(gè)床層分別裝有保護(hù)劑Opti trap，精制劑DN3551，精制劑DN3551和Z503，裂化劑Z3723，裂化劑Z3723，裂化劑Z3723和后精制劑DN3551。按照Criterion公司網(wǎng)站的介紹，DN-3551為采用Criterion的Ascent技術(shù)制備，應(yīng)用廣泛的Ni-Mo催化劑，用于緩和后精制與加氫處理，包括生產(chǎn)食品級(jí)石蠟。Zeolyst Z-3723為非貴金屬加氫裂化催化劑，具備高活性、中間餾份油靈活性加氫裂化催化劑，其加氫與脫硫活性大大提升。Zeolyst Z-503為非貴金屬加氫裂化/緩和加氫裂化催化劑，對(duì)中間餾份油有非常高選擇性的加氫裂化/緩和加氫裂化催化劑。廣泛應(yīng)用于加氫裂化裝置預(yù)精制段，與精制催化劑組合裝填在一起。另外，加氫裂化裝置原料中氮含量高，硫相對(duì)較低，因此沒(méi)有設(shè)置循環(huán)氫脫硫塔，（5）反應(yīng)部分采用爐后混油方案，這種流程特別適合處理量大，氫油比高的加氫裂化裝置。反應(yīng)產(chǎn)物分離流程采用熱高分流程，可充分利用反應(yīng)產(chǎn)物帶出的熱量，減少換熱器面積，降低反應(yīng)加熱爐負(fù)荷，并且設(shè)置液力透平，利用冷高分D105排出的部分液體驅(qū)動(dòng)液力透平來(lái)帶動(dòng)原料進(jìn)料泵運(yùn)轉(zhuǎn)，起到減少原料進(jìn)料泵電機(jī)功率、回收冷高壓分離器排出液體差壓能量的作用。加氫裂化反應(yīng)加熱爐混氫分為爐前混氫和爐后混氫，兩種混氫方式有各自的特點(diǎn)。在單純液相流的爐內(nèi)，流速的選擇主要考慮減少壓降和避免結(jié)焦兩個(gè)方面。流速高，可以達(dá)到有條不紊，降低油膜溫差，避免局部過(guò)熱；同時(shí)可起到?jīng)_刷作用，使焦層脫落快，對(duì)避免結(jié)焦有利。但壓降與流速平方成正比，過(guò)高的流速不僅增加了泵的電耗，還可能使加熱爐上游的設(shè)備和配件壓力等級(jí)升高，使一次投資增加。反之，降低流速，特別是流速低到出現(xiàn)層流狀態(tài)時(shí)容易產(chǎn)生偏流，結(jié)焦甚至導(dǎo)致?tīng)t管燒穿。爐前混氫的加熱爐，在氣液兩相流的爐管內(nèi)，為避免結(jié)焦，流速（混合流速）要達(dá)到環(huán)霧流?；蚣哟髿溆捅葋?lái)保證高流速。爐前混氫的最大難題是大處理量的裝置爐管內(nèi)介質(zhì)存在氣液兩相流分配，負(fù)荷越大，問(wèn)題越突出。爐前混氫的優(yōu)點(diǎn)：是換熱流程及換熱器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，傳熱系數(shù)高，換熱面積小，在事故情況下，加熱爐不易斷流。爐后混油的關(guān)鍵是要有足夠的氫氣循環(huán)量（氫油比）攜帶熱量，而不會(huì)使氫氣加熱爐出口溫度過(guò)高。一般加氫裂化氫油比均大于800，因此循環(huán)氫量能夠滿足要求。爐后混油的優(yōu)點(diǎn)有：不會(huì)結(jié)焦，可以大大地提高加熱爐管的璧溫，使得加熱爐體積縮小，節(jié)省鋼材；氫氣較均勻，對(duì)于多路進(jìn)料的加熱爐，只要各路阻力相等，無(wú)須調(diào)節(jié)閥即可自動(dòng)分配均勻，節(jié)省投資；加熱爐易設(shè)計(jì)，有些換熱器可視情況降低材質(zhì)，節(jié)省投資。（6）分餾部分采用雙塔汽提流程，設(shè)置分餾進(jìn)料加熱爐；主分餾塔側(cè)線塔盤采用全抽出形式，產(chǎn)品合格率高；吸收穩(wěn)定部分為吸收脫吸采用單塔流程，以混合石腦油作為吸收劑。分餾汽提塔和穩(wěn)定塔均采用雙再沸器設(shè)計(jì)，有效利用物流的熱量，降低裝置能耗。（7）循環(huán)利用含硫污水，減少污水排放量，降低裝置物耗，保護(hù)環(huán)境。3加氫裝置運(yùn)行工況3.1原料性質(zhì)（1）原料油該裝置處理的原料油為常減壓裝置的減二線蠟油、減三線蠟油和焦化蠟油。原料蠟油的比例和主要性質(zhì)的設(shè)計(jì)值和正常生產(chǎn)值見(jiàn)下表。表3-1原料油組成及性質(zhì)的設(shè)計(jì)值和生產(chǎn)值項(xiàng)目 設(shè)計(jì)值 生產(chǎn)值 減二線蠟油 減三線蠟油 焦化蠟油 減二線蠟油 減三線蠟油 焦化蠟油 混合原油 wt% 49.08 30.92 20 49.20 30.70 20.10 100.00密度（20）g/cm3 0.9200 0.9400 0.9150 0.9114 0.9185 0.9237 0.9169硫,%(m/m) 0.300 0.400 0.750 0.320 0.337 0.419 0.340氮,%(m/m) .0200 0.340 0.700 0.11 0.227 0.556 0.221凝點(diǎn), -12 12 35 5 25 26 20酸值,mgKOH/g 4.77 4.23 0.05 4.50 4.51 0.07 殘?zhí)?%(m/m) .0.01 .0.50 .0.20 0.01 0.09 0.05 0.01堿性氮，g/g 689 1802 436 694 1906 720膠質(zhì)，%(m/m) 0 0 19 93 490 560 380瀝青質(zhì)，%(m/m).200 .200 .1000 1000 4000 3000 1000金屬分析,g/g 鐵 1.00 1.00 1.00 0.40 0.30 0.10 2.00鎳 0.04 0.43 0.10 0 0 0 0銅 0.01 0.01 1.00 1.00 1.00 釩 0.04 0.02 0.01 0 0 0 0餾程，5% 375.0 461.0 367.0 333.2 399.6 320.0 336.810% 378.0 463.0 372.0 342.6 416.6 347.2 350.650% 409.0 486.0 415.0 377.6 457.6 392.0 396.8 90% 443.0 533.0 488.0 410.8 500.8 424.2 449.6 由表1可見(jiàn)，生產(chǎn)值原料油摻煉比例與其設(shè)計(jì)值基本吻合；焦化蠟油的密度高于設(shè)計(jì)值，其他原油的密度和餾程均小于設(shè)計(jì)值，說(shuō)明實(shí)際原料組分較輕；硫和堿氮含量與設(shè)計(jì)值相近，氮和殘?zhí)亢啃∮谠O(shè)計(jì)值，膠質(zhì)和瀝青含量遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值。（2） 新鮮氫氣新鮮氫氣組成及性質(zhì)的設(shè)計(jì)值和生產(chǎn)值見(jiàn)下表3-2表3-2 新鮮氫氣組成及性質(zhì)的設(shè)計(jì)值和生產(chǎn)值項(xiàng)目 設(shè)計(jì)值 生產(chǎn)值 H2% 99.9 99.1 Cl% 0.1 0.3（CO+CO2）/ppm 20 0由表3-2可見(jiàn)，生產(chǎn)值新鮮氫氣中的氯含量是設(shè)計(jì)值的三倍。（3）輔助材料表3-3輔助材料表項(xiàng)目單位消耗量備注硫化劑(DMDS)t112一次裝入量阻垢劑t400年用量分餾部分緩蝕劑t55年用量反應(yīng)部分緩蝕劑t107年用量瓷球t56一次裝入量Na3PO4t1.5年用量抗氧劑t23年用量3.2主要工藝參數(shù)3.2.1反應(yīng)部分主要工藝參數(shù)反應(yīng)部分反應(yīng)器的主要工藝參數(shù)詳見(jiàn)表3-4表3-4反應(yīng)器的主要工藝參數(shù)項(xiàng)目 設(shè)計(jì)值 生產(chǎn)值 A列 B列反應(yīng)器入口壓力/MPa(g) 15.25 14.9 14.9反應(yīng)器出口壓力/MPa(g) 14.9 14.5 14.5 反應(yīng)器入口溫度/ 390 359 360反應(yīng)器出口溫度/ 415 394 394精制催化劑平均反應(yīng)溫度/ 410 386 386 裂化催化劑平均反應(yīng)溫度/ 407 387 387精制催化劑體積空速/h-1 1.29 1.29 1.29裂化催化劑體積空速/h-1 1.50 1.54 1.52后精制催化劑體積空速/h-1 10.30 10.32 10.32反應(yīng)器入口氣油比 760-800 872 863由表3-4可見(jiàn)，兩列反應(yīng)器的操作參數(shù)基本相同。反應(yīng)器入口壓力比設(shè)計(jì)值低0.4MPa，精制、裂化催化劑平均反應(yīng)溫度分別比相應(yīng)設(shè)計(jì)值低24,20 。這說(shuō)明催化劑活性較高，而較低的反應(yīng)溫度則有利于延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。3.2.2分餾工藝參數(shù)分餾部分的主要工藝參數(shù)詳見(jiàn)表3-5。除熱低分油進(jìn)料溫度低于設(shè)計(jì)值外，其他操作參數(shù)與設(shè)計(jì)值接近。表3-5 分餾部分主要操作參數(shù)項(xiàng)目 設(shè)計(jì)值 生產(chǎn)值硫化氫汽提塔 塔頂壓力/MPa 0.93 0.84 冷低分油進(jìn)塔溫度/ 187.3 182.9 熱低分油進(jìn)塔溫度/ 281.0 266.0 塔頂溫度/ 164.0 150.0主分餾塔 塔頂壓力/MPa 0.15 0.15 進(jìn)料溫度/ 348 351 航煤抽出溫度/ 220 215 柴油抽出溫度/ 281 286吸收脫吸塔塔頂壓力/MPa 0.85 0.83塔頂溫度/ 49 49 石腦油穩(wěn)定塔塔頂壓力/MPa 1.09 0.97塔頂溫度/ 70 62石腦油分餾塔塔頂壓力/MPa 0.17 0.15塔頂溫度/ 73 763.3 半成品、成品主要質(zhì)量指標(biāo)蠟油加氫裂化裝置是惠州煉油項(xiàng)目煉化一體化的核心裝置，擔(dān)負(fù)著為下游乙烯裝置提供加氫尾油，為重整芳烴聯(lián)合裝置提供重石腦油。同時(shí)蠟油加氫裂化也生產(chǎn)高附加值的航煤和柴油產(chǎn)品。蠟油加氫裂化裝置的輕石腦油是優(yōu)質(zhì)的汽油調(diào)和組分，在未來(lái)也可以作為乙烯裝置的原料。主要產(chǎn)品性質(zhì)見(jiàn)表3-6：表3-6正常生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)名稱項(xiàng)目單位指標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)液化氣C1+C2%(v/v)1.5C5+C5+%(v/v)2.8輕石腦油初餾點(diǎn)（ASTM D86）25終餾點(diǎn)（ASTM D86）90銅片腐蝕1級(jí)醋酸鉛腐蝕合格重石腦油初餾點(diǎn)（ASTM D86）80終餾點(diǎn)（ASTM D86）178含硫（ASTM D2622）g/g0.5含氮（ASTM D2622）g/g0.5航煤密度(20) （ASTM D1298）Kg/m3780.0825.0終餾點(diǎn)（ASTM D86）290煙點(diǎn)mm21閃點(diǎn)3949冰點(diǎn)-48萘系烴含量（如煙點(diǎn)大于25，則不控制）%(m/m)2.8銅片腐蝕1級(jí)醋酸鉛腐蝕合格抗氧劑濃度mg/L1724柴油密度(20) （ASTM D1298）Kg/m3821.0840.095%點(diǎn)（ASTM D86）375閃點(diǎn)57硫含量PPm20醋酸鉛腐蝕合格銅片腐蝕1級(jí)尾油密度(20) （ASTM D1298）Kg/m3850.0IBP（ASTM D86）260干點(diǎn)（ASTM D86）550殘?zhí)?(m/m)0.02BMCI12環(huán)境保護(hù)指標(biāo)含油污水PH值6-9含油污水含油mg/l150含硫污水含油mg/l200排污合格率不小于%98加熱爐煙氣SO2含量mg/m3850加熱爐煙氣NOx含量mg/m3400加熱爐煙氣煙塵含量mg/m3200煙氣黑度林格曼級(jí)1煙氣排放合格率%1003.4 物料平衡設(shè)計(jì)值與正常生產(chǎn)值的物料平衡見(jiàn)表3-7（所列數(shù)值為組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)）表3-7設(shè)計(jì)值與正常生產(chǎn)值的物料平衡項(xiàng)目 設(shè)計(jì)值 生產(chǎn)值進(jìn)料 減二線蠟油 49.08 49.16 減三線蠟油 30.92 30.71 焦化蠟油 20.00 20.13 新鮮氫氣 3.09 3.07 合計(jì) 103.09 103.07 化學(xué)耗氫 2.90 2.70產(chǎn)出 低分氣 0.94 0.71 干氣 0.44 0.27 液化氣 5.44 3.57 輕石腦油 3.65 6.88 重石腦油 20.81 22.96 航煤 26.13 28.91 柴油 29.18 27.39 加氫尾油 16.50 11.93 重污油 0.45 輕污油 0.02 合計(jì) 103.09 103.09由表6可見(jiàn)，正常生產(chǎn)值原料組成及新鮮氫氣量與設(shè)計(jì)值接近，化學(xué)耗氫略低；低分氣、干氣和液化氣等氣體收率均低于設(shè)計(jì)值。這是由于正常生產(chǎn)期間催化劑的平均溫度低于設(shè)計(jì)值，裂解深度較淺，從而導(dǎo)致氣體收率較低。輕石腦油收率高出設(shè)計(jì)值3.23個(gè)百分點(diǎn)，中間餾分油（航煤和柴油）收率達(dá)到56.30%，加氫尾油收率低于設(shè)計(jì)值，這說(shuō)明催化劑對(duì)中間餾分的選擇性較好。3.5能耗 設(shè)計(jì)值與生產(chǎn)值能耗見(jiàn)表3-8（表中數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)油計(jì)）表3-8 能耗設(shè)計(jì)值與生產(chǎn)值項(xiàng)目 設(shè)計(jì)值 生產(chǎn)值水 凈化水 1.4490 0.9976 循環(huán)水 0.5054 0.4479 除氧水 0.4659 0.7018 凝結(jié)水 -0.0330 -0.0064 蒸汽/MPa 0.45 -3.7907 -4.5115 1.00 2.3860 1.5197 3.50 -25.219 -19.2164 9.50 26.1593 20.0898氮?dú)猓?.8MPa） 0.