完整word版加氫精制設(shè)計(jì)工藝計(jì)算

1、加氫精制裝置工藝計(jì)算2008 年 9 月 20 日15第一章 加氫精制原料油選擇及產(chǎn)品性質(zhì)1頁(yè)1頁(yè)1頁(yè)第二章 裝置加工能力的確定及物料平衡1頁(yè)1.加氫精制裝置加工能力的確定1頁(yè)2.加氫精制裝置相關(guān)物料平衡計(jì)算1頁(yè)1 . 加氫精制原料油的選擇2 . 加氫精制產(chǎn)品性質(zhì)1頁(yè)3 加氫催化劑的選擇第三章 裝置新氫耗量計(jì)算1. 氫氣來(lái)源2. 新氫耗量計(jì)算第四章 裝置氣體平衡及物料平衡計(jì)算1 裝置氣體平衡計(jì)算2 裝置物料平衡計(jì)算第五章 反應(yīng)器工藝計(jì)算1.反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)熱計(jì)算2.反應(yīng)器床層溫升的計(jì)算3. 反應(yīng)器直徑的計(jì)算1頁(yè)第六章 系統(tǒng)換熱方案第七章 反應(yīng)系統(tǒng)壓力降計(jì)算1頁(yè)1頁(yè)第八章加熱爐熱負(fù)荷計(jì)算第九章 塔及

2、冷換設(shè)備計(jì)算 第十章 安全閥計(jì)算章 泵及壓縮機(jī)核算 章 加氫園筒爐工藝計(jì)算第一章原料油選擇要求及生成油、產(chǎn)品性質(zhì)加氫精制裝置主要選擇二次加工裝置的中間餾分油為原料， 這部分含硫、氮、氧、烯烴的餾分油穩(wěn)定性較差，不能作為產(chǎn)品直接進(jìn)入市場(chǎng)，需經(jīng)過加氫精制裝置處理，飽和烯烴、脫去硫、氮、氧非烴化合物及重金屬。如焦化裝置的汽油、柴油及催化裂化裝置的柴油，這些餾分油含有大量硫、氮、氧化合物及烯烴，穩(wěn)定性較差，必須進(jìn)入加氫精制裝置進(jìn)行加氫處理后方可車用。1.加氫精制裝置對(duì)原料油選擇要求： 為防止原料油中灰分及固體顆粒被吸附在催化劑表面使催化劑中毒， 或堵塞催化劑間的空隙引起床層壓降增大，要求原料油中灰分及

3、固體含量不大于 0.005%.原料油含水， 會(huì)造成催化劑粉碎及裂解活性物質(zhì)流失， 要求原料油含水 量控制不大于 0.5%。裝置加工兩種以上原料油時(shí)， 由于原料組分不同、 比重不同、 反應(yīng)熱也 不同，會(huì)影響催化劑反應(yīng)及反應(yīng)器床層溫度的穩(wěn)定。 原料進(jìn)裝置前必須混 合均勻。原料油含硫量一般控制范圍為 0.32%較低的含硫量，會(huì)影響催化劑的正常運(yùn)行， 需補(bǔ)硫維持催化劑硫化態(tài)運(yùn)行。 較高的含硫量， 會(huì)造成循環(huán) 氫中硫化氫含量超標(biāo)，產(chǎn)生硫化氫腐蝕，需采取循環(huán)氫脫硫措施。原料油中膠質(zhì)、 瀝青質(zhì)對(duì)加氫催化劑運(yùn)行不利， 膠質(zhì)、瀝青質(zhì)不能進(jìn)行 反應(yīng)轉(zhuǎn)換為烴類， 只能縮合形成焦碳吸附或覆蓋在催化劑表面， 使催化劑失

4、活，導(dǎo)至加氫裝置不能正常運(yùn)行。目前 加氫精制原料一般選擇焦化汽油、焦化柴油、催化柴油為原料。也有的參煉其它二次油來(lái)補(bǔ)充加氫裝置原料。原料油性質(zhì)焦化汽油焦化柴油催化柴油混合油混合比例%12%43%45%100%密度d 2040.72900.85690.91200.8663餾程CHK6820220018510%101226.5221208.920%107.5236230217.830%116.5246240227.740%126.5256245235.550%136265254244.560%146.5274.5265254.870%156.5284.5270262.680%167298.5300

5、283.490%179.5337320317.4KK202.5351343330凝點(diǎn)C溴價(jià)87.7483547膠質(zhì)硫PPm1323013205700010415氮PPm堿性氮PPm240327310001886苯胺點(diǎn)5348十六烷值464646辛烷值65族組成%正構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴單烯烴雙烯烴環(huán)烷烴單環(huán)芳烴多環(huán)芳烴2加氫精制生成油、產(chǎn)品性質(zhì)原料油經(jīng)加氫精制，發(fā)生了性質(zhì)變化，非烴化合物轉(zhuǎn)化為烴類和硫化氫、氨鹽及水。不穩(wěn)定的烯烴轉(zhuǎn)化為烷烴。加氫反應(yīng)過程體積減小，液體收率增加。加氫精制過程，汽油辛烷值降低，柴油十六烷提高，密度降低。加氫精制過程也進(jìn)行加氫裂解反應(yīng)，伴有裂解氣體產(chǎn)生。加氫生成油、產(chǎn)品性質(zhì)生

6、成油石腦油柴油氣體+損失收率%100%15%82%3%密度d 2040.82060.71880.8429餾程CHK1564818010%189.57821420%30%217.510624240%50%24412227160%70%271.513830180%90%308.5166340KK329188360凝點(diǎn)C閃點(diǎn)55溴價(jià)膠質(zhì) mg/100ml60硫 mg/g200500氮 mg/g堿性氮PPm500氧化安定性2.0十六烷值45辛烷值65族組成%直鏈烷烴側(cè)鏈烷烴環(huán)烷烴單烯烴雙烯烴芳烴（單環(huán)）（雙環(huán)）裝置加工能力的確定及物料平衡計(jì)算第二章（加氫精制裝置處理量、循環(huán)氫量的計(jì)算處理量：40萬(wàn)噸/

7、年；年開工小時(shí)：8000h原料油密度：0.86631裝置小時(shí)進(jìn)料量計(jì)算: 質(zhì)量進(jìn)料量（G） =400000.000Kg/8000h=50000Kg/h體積進(jìn)料量（V） =50000Kg/h - 0.86633/h=58m2.裝置各種氫氣量的計(jì)算：P新氫量的計(jì)算:設(shè)計(jì)耗氫：1.26% （w）新氫量 二 50000Kg/h X 1.26% - 2 X 22.4- 95%=7427NM3/h 循環(huán)氫量的計(jì)算: 設(shè)計(jì)氫油比為550： 1;氫純度：95%新氫補(bǔ)入量：7500Nm3/h循環(huán)氫量=550/0.95 X 58=33579Nm3/h循環(huán)氫機(jī)排量的計(jì)算: 循環(huán)氫機(jī)排量=33579Nm3/h 750

8、0Nm3/h=26078 Nm3/hM 平=669.64=2P = 669.64=0.0897500裝置幾種氫氣組成及有關(guān)計(jì)算組成體積(V)%NM3/hKg/hH 299.97492.5668.9CH 40.17.50.67CO + CO2 20PPm合計(jì)1007500669.641 .工業(yè)氫組成及流量、平均分子量及氣體重度計(jì)算7500 X 22.42.高壓分離器分離氫組成、流量、平均分子量及氣體重度計(jì)算組成循環(huán)氫量NM3/hH2SH2CH4C2H6C3H8C4H10H2OE1.393.54.40.40.20.10.11003NM3/h26078339243831147.4104.352.22

9、6.0826.0826078Kg/h395851.453701174.115.837.923.963.963958M 平=3958- 26078 X 22.4=3.426078P = 3958=0.153.混氫組成、流量、平均分子量及氣體重度計(jì)算組成NM3/hH2SH2CH4C2H6C3H8C4H10H2OE循環(huán)氫Nm3/h339243831147.4104.352.226.0826.0826078Kg/h51.453701174.115.837.923.963.963958新氫Nm3/h7492.57.57500Kg/h668.90.67合計(jì)Nm3/h33931875.51154.9104.

10、352.226.0826.0833578組成%1.094.93.40.310.150.0770.077100合計(jì)Kg/h51.454370174.7715.837.923.963.964627.9組成%1.1194.43.780.340.170.0860.08610033578 X 22.4M 平=4627.9=3.09P = 4627.9- 33578=0.144.反應(yīng)器床層急冷氫量的計(jì)算急冷氫量計(jì)算：（由表量計(jì)算）Q急二新氫量+循氫機(jī)排量一混氫量新氫量循氫機(jī)排量混氫量急冷氫量流量NM3/h750026078315782000急冷氫量計(jì)算：（由油氣熱焓值計(jì)算）第三章加氫精制裝置新氫耗量計(jì)算一

11、 氫氣來(lái)源 :加氫精制裝置氫氣可來(lái)源于重整裝置，但是重整氫純度較低，一般在85%，影響加氫氫純度。 加氫精制裝置氫氣主要來(lái)源于制氫裝置， 而制氫裝置工藝大部分采用水 蒸汽輕烴轉(zhuǎn)化法制氫。一般制氫原料為焦化干氣、催化干氣、天然氣。 另外加氫精制裝置氫氣也可來(lái)源于水煤氣制氫、甲醇制氫。二. 加氫精制裝置新氫耗量計(jì)算 :加氫精制裝置總耗氫 :包括化學(xué)耗氫、溶解損失、設(shè)備泄漏和放空損失?；瘜W(xué)反應(yīng)耗氫 是指原料油烯烴飽和需耗氫，硫、氮、氧非烴化合物脫出 硫、氮氧需耗氫。溶解損失耗氫 是指溶解在高壓分離器中油中的氫氣隨高分油帶入低壓系 統(tǒng)釋放進(jìn)入瓦斯系統(tǒng)造成一部分氫氣損失。設(shè)備泄漏損失耗氫 是指氫氣由臨氫

12、系統(tǒng)設(shè)備泄漏至空間造成的外漏損 失。放空損失耗氫 是指為保持循環(huán)氫純度，降低硫化氫含量而進(jìn)行的定期排 放廢氫所造成的氫氣損失。 估算法計(jì)算耗氫：計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 化學(xué)耗氫：a飽和單烯烴耗氫：每降低一個(gè)單位溴價(jià)需要?dú)錃?，原料比?.7 1.0 ,100%氫氣耗量為0.89nm3/h 1.36nm3/h。雙烯烴耗氫為單烯烴的2倍。原料組分比重平均耗氫量Nm3/m3原 料油平均耗氫量Nm3/t原料油焦化汽油0.7587159210焦化汽油0.7769140179裂化原料油0.8017124155焦化原料油0.8251109132焦化原料油0.849897114催化原料油0.87628294催化原料油0.

13、90427078催化原料油0.93405761不飽和原料油的耗氫量b脫硫、氮、氧耗氫：還原1%勺硫、氮、氧為 HS、NH和水，并飽和除去硫、氮、氧的化合物需氫量名稱耗 氫 量含硫化合物（硫醇、硫醚）12.5Nm3/m3 原料油含氮化合物（吡啶、吡咯）53.7Nm3/m3 原料油含氧化合物（環(huán)烷酸）44.6Nm3/m3 原料油溶解損失耗氫:名稱油中溶解氫量汽油6.4 10.0 （平均 8.2 ） Nm3/m3原料油餾分油334.1 7.70 （平均 5.9） Nm /m 原料油減壓瓦斯油3.4 6.80 （平均 5.1 ） Nm3/m3原料油放空損失耗氫:5 10 Nm3/m3 原料油。耗氫計(jì)算

14、公式轉(zhuǎn)換公式： VH2(1000X 22.4 ) - M 平VH2 重量耗氫量M 平 平均分子量化學(xué)耗氫量計(jì)算公式：VH2 = (12.5S 20.9 N 12.1O) 2.82(141.5/ d 131.5)( CnH2n 2CnH2n-2)式中VH2 化學(xué)耗氫， nm3/t加氫脫除的硫含量，重加氫脫除的氮含量，重加氫脫除的氧含量，重d 原料油比重CnH2n 加氫脫除的單烯烴含量，CnH2n-2 加氫脫除的雙烯烴含量， % 硫、氮、氧及單烯烴脫除量計(jì)算公式：S = SF YSPCnH2n = (CnH2n) F Y( CnH2n)P式中 S F ，（CnH2n）F 原料油硫和單烯烴含量， %S P，（ CnH2n） P 生成油硫和單烯烴含量