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登錄加氫裂化
關注創建者:匿名 創建時間:2021-08-18

加氫裂化的實例教程
編 輯 | 化工活動家
作 者 | 劉雪玲等
來 源 | 煉油技術與工程
關鍵詞 | 加氫裂化 催化劑 發展
共 3198 字 | 建議閱讀時間 13 分鐘
導 讀
未來市場對于化工產品的需求將持續增長,由煉油型向化工型轉型發展已成為煉油企業的主要選擇。加氫裂化產品中的輕烴、輕石腦油、重石腦油以及尾油均為優質的基礎化工原料。
加氫裂化催化劑是加氫裂化技術的核心。國外生產商及專利商主要有Axens,CLG,Criterion,UOP和Haldor Tops?e等,國內的專利商主要有中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院(FRIPP)、中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院(RIPP)等。
國外加氫裂化催化劑技術
01
Axens公司
近年,Axens公司加氫裂化催化劑開發的重點是緩和加氫裂化技術和高轉化率加氫裂化技術,圖1列出了Axens部分加氫裂化催化劑。
在緩和加氫裂化技術方面主要有HDK786,HDK776,HDK766,其中HDK786適于生產潤滑油基礎油和中間餾分油,HDK766適用最大量生產柴油,可以用作預處理劑以及原料為輕柴油、劣質蠟油、溶劑脫瀝青油等的加氫裂化反應。在提高轉化率上,Axens開發了HYC600,HYK700兩個系列加氫裂化催化劑。
展開 編 輯 | 化工活動家
來 源 | 煉油技術與工程
作 者 | 陳立國 等
關鍵詞 | 加氫裂化 高壓換熱器 選型
共 2689 字 | 建議閱讀時間 12 分鐘
導讀
螺紋鎖緊環式換熱器是高壓加氫裝置上常見的換熱器之一,20世紀70年代由美國Chevron公司和日本千代田公司共同開發研究成功。歷經幾十年的發展,其制造水平不斷提高,已在煉油、化工、煤氣化等領域廣泛應用。
纏繞管式換熱器是一種結構緊湊的高效換熱設備,其結構形式不同于傳統的管殼式換熱器,近年來已被廣泛應用于煉油、化工、煤氣化、空分等領域。本文主要對兩種換熱器進行對比,分析加氫裂化裝置高壓換熱器的選型。
加氫裂化裝置高壓換熱器應用情況
1
高壓換熱器應用位置
加氫裂化裝置反應系統典型的流程見下圖。
展開 編 輯 | 化工活動家
來 源 | 浙石化 煉油技術與工程
作 者 | 郭振剛
關鍵詞 | 蠟油加氫 開工 標定
共 2386 字 | 建議閱讀時間 10 分鐘
裝置概況
浙江石油化工有限公司4.0Mt/a蠟油加氫裂化裝置(含C5正異構分離單元)為40Mt/a煉化一體化項目一期工程蠟油餾分處理的核心裝置,采用單段串聯一次通過工藝流程,由反應部分、分餾部分、低分氣脫硫部分、脫異戊烷部分和公用工程部分組成。采用UOP工藝包,由中石化洛陽工程有限公司設計,中石化第十建設有限公司承建。加工原料來自1號常減壓重蠟油、2號常減壓輕蠟油、焦化輕蠟油。反應部分采用爐前混氫、熱高壓分離(高分)工藝流程,設置循環氫脫硫和低分氣脫硫。裝置流程示意見圖1。
裝置開工過程
2019年9月27日引生產水進行管線沖洗,10月18日高壓蒸汽打靶合格,11月14日建立石腦油系統水聯運,11月17日建立分餾系統水聯運,11月30日加熱爐烘爐和反應系統熱態考核結束,12月12日催化劑裝填完成,12月22日氫氣全壓氣密完成,12月31日催化劑硫化鈍化完成,逐步切換新鮮蠟油進料。
01
催化劑裝填
蠟油加氫裂化裝置由加氫精制反應器R1001和裂化反應器R1002組成。
展開 隨著能源環境的改變與技術的革新,煉油型企業的煉化一體化會經歷一系列變化,在簡單一體化以及完全一體化階段,加氫裂化技術都發揮著非常重要的作用。
加氫裂化技術助力煉化一體化
2.1 最大量生產催化重整原料加氫裂化技術
國內重石腦油資源匱乏,蒸汽裂解制乙烯裝置、催化重整裝置與高辛烷值汽油的調合爭奪石腦油的情況日益嚴峻。加氫裂化裝置可將減壓蠟油、焦化蠟油、頁巖油以及費托合成油等低附加值原料部分轉化為重石腦油餾分,該重石腦油產品芳烴潛含量高,硫、氮含量低,是優質的催化重整裝置原料。
科研機構研究了裂化溫度、系統壓力、工藝流程對于加氫裂化裝置生產重石腦油的影響,分別見圖1~3。由圖1可知,隨裂化溫度的提高,加氫裂化轉化率顯著升高,裂化溫度每升高1 ℃,重石腦油收率提高1.16%,重石腦油產品選擇性降低0.29%。對于單程通過加氫裂化工藝,提高裂化溫度雖能一定程度地提高重石腦油產品收率,但低附加值產品收率也隨之增加,且重石腦油芳烴潛含量也隨之降低,因此通過單一提高裂化溫度來提高催化重整原料收率是不經濟的。由圖2可知,氫分壓對于加氫裂化增產催化重整原料的影響明顯小于裂化溫度的影響,體系壓力每增加1 MPa,重石腦油收率提高0.32%,重石腦油產品選擇性降低0.35%,同時重石腦油產品的芳烴潛含量有所降低,工藝化學氫耗相應增加。通過提高系統壓力來增加加氫裂化重石腦油產品收率是不可行的。
展開 與一段加氫裂化工藝相比,在流程上增加一個反應器,第一個反應器進行脫硫、氮、氧化合物和金屬雜質,第二個反應器中使用抗氨型雙功能加氫和裂化催化劑,進行加氫裂化反應。
串聯加氫裂化工藝不僅在餾程上體現出來優勢,在操作上也表現出靈活的特性。根據裂化反應器中所裝填的催化劑類型不同,相應的改變操作條件,可改變不同產品的收率,要么生產中間餾分油,要么生產汽油。在不改變催化劑的情況下,也可單純改變操作溫度,一定程度上改變產品分布。
04
沸騰床加氫裂化
New product demo
沸騰床反應器最早應用于煤制油工藝,二戰后期,美國石油公司借鑒煤制油沸騰床技術,開發了石油重餾分催化裂化工藝。
加氫裂化工藝大多使用固定床催化劑,對渣油裂化無能為力,主要由于催化劑結焦失活過快,每次更換催化劑需要停車,器外再生,運行周期過短。
使用沸騰床技術可使原料油、氫氣與催化劑充分接觸,反應完全,并在反應器頂部分離出油氣,結焦的催化劑在反應器底部送到再生器,裝置可同時完成反應與再生,使運行周期大大延長。目前國內正在使用的渣油加氫裂化多是該種工藝,操作溫度一般在400~450℃。
05
懸浮床加氫裂化
懸浮床加氫裂化使用兩套反應器,在高壓氫氣環境下,渣油進入第一套懸浮床反應器內發生熱裂化,生成的油氣與焦粒進入高壓分離器,分離出的清潔氣體進入第二套固定床反應器,進行進一步的加氫裂化或精制,焦粒制成焦炭或燃煤。
展開 
加氫裂化的最新內容
二、中游煉化與儲運:過程控制與貿易交接
煉油廠和石化裝置對原料、中間產品及成品的流量控制要求極高,例如在催化裂化、加氫處理、烷基化等核心工藝中,反應氣體(如氫氣、硫化氫)的精確配比直接影響產品質量與催化劑壽命,Bronkhorst 的質量流量計可實現 ppm 級別的控制精度,助力企業優化反應條件、降低能耗并延長設備使用壽命。
在石油石化工業體系中,流化床設備是催化裂化、加氫處理、氣化等核心工藝的 “心臟” 部件。其內部氣固兩相的流動、傳熱、傳質與化學反應交織耦合,形成了極為復雜的多物理場環境。長期以來,行業依賴經驗積累與物理實驗進行流化床設計優化,不僅面臨研發成本高、周期長的困境,更難以突破 “黑箱效應”—— 無法精準捕捉設備內部微觀機理,導致設計方案常存在性能短板,難以適配高效、低耗的生產需求。
設備要求:滿足工藝要求;高效節能;安全可靠;操作靈活
? 催化裂化、加氫裝置
? 大型劣質原油的電脫鹽技術、減壓深拔技術、高效催化重整技術、清潔汽油加氫改制技術
? 大型化,安全性,可靠性
煉油靜設備(塔器、反應器、換熱器等)、動設備(泵、壓縮機等)。CAE對新型的工藝以及設備的可靠性進行分析,進而提供相應的完善解決方案;強度、動力學、疲勞、抗震、多載荷多工況。
除此之外,青島蘭石將中頻感應加熱技術在某化工企業 300 萬 t/年渣油加氫裂化裝置千噸級鍛焊式懸浮床反應器總裝縫局部熱處理上成功應用,如圖 16 所示。中頻感應加熱技術在加氫反應器上的成功應用,對我國加氫反應器的制造效率和產品質量具有重大意義。
煉油廠加氫裂化是主要的原油煉制工藝之一。由于加氫裂化裝置在高溫高壓下操作,介質為易燃易爆的氫氣和烴類,工況特殊,所以密封必須可靠。因此對閥門的設計和結構提出了較高的要求。目前國內大部分選用不銹鋼鍥式閘閥及直流式截止閥。
油氣專用閥
為了實現對油氣流的控制,油氣專用閥應具備以下基本性能:密封性,耐壓強度,安全性,可調節性,流體通流性及開關靈活性。
加氫裂化裝置存在的主要腐蝕類型主要有:氫損傷(包括高溫氫腐蝕、氫脆、氫致剝離)、高溫H2+H2S腐蝕、連多硫酸腐蝕、Cr-Mo鋼的回火脆性、高溫S腐蝕、低溫部位的H2S+H2O腐蝕、H2S+NH3+H2O腐蝕。
1.氫損傷
【定義】由于氫原子擴散進入金屬本體或與金屬反應引起金屬材料性能的破壞稱為氫損傷。
特別是對于高壓工藝管道,如高壓加氫裂化裝置,高壓工藝管道的設計壓力可達到20MPa左右,若采用設計壓力進行管道泄漏試驗,其試驗過程的安全風險非常大,同時為了滿足規范的要求,此類安全風險就難以規避。
加氫裂化實質上是加氫和催化裂化過程的有機結合,一方面能使重質油品通過裂化反應轉化為汽油、煤油和柴油等輕質油品,另一方面又可防止像催化裂化那樣生成大量焦炭,而且還可將原料中的硫、氯、氧化合物雜質通過加氫除去,使烯烴飽和。
4.生產流程:
按反應器中催化劑所處的狀態不同,可分為固定床、沸騰床和懸浮床等幾種型式。
分類
1、加氫裂化催化劑
加氫裂化催化劑(hydrocracking catalyst)是石油煉制過程中,重油在360~450℃高溫,15~18MPa高壓下進行加氫裂化反應,轉化成氣體、汽油、噴氣燃料、柴油等產品的加氫裂化過程使用的催化劑。
FRIPP深入研究加氫裂化的化學反應過程,探究原料組成結構隨反應過程變化的動態規律,設計了強化反應過程的催化劑級配方案,將高裂化、低加氫活性的裂化催化劑,中裂化、中加氫活性的裂化催化劑與低裂化、高加氫活性的裂化催化劑系統耦合,實現高附加值化工原料的生產。