加氫工藝技術(shù)

1、1 中國石化股份有限公司 石油化工科學(xué)研究院 2012年5月 汽柴油組分的生產(chǎn) 加氫工藝技術(shù) 內(nèi)容 一、石油煉制中的加氫技術(shù) 二、加氫過程的主要化學(xué)反應(yīng) 三、加氫工藝 1、汽油餾分加氫 2、煤油餾分加氫 3、柴油餾分加氫 4、蠟油加氫 5、渣油加氫 2 3 石油煉制中的催化加氫 催化加氫是指石油餾分在氫氣存在下催化加工過程的通稱 加氫過程的分類 加氫精制：用于油品精制，主要目的是脫除油品中的硫、氮、 氧雜原子及金屬雜質(zhì)，有時還對部分芳烴進行加氫，改善油 品的使用性能。 加氫裂化：在較高壓力下，烴類分子與氫氣在催化劑表面進 行裂解和加氫反應(yīng)生成較小分子的轉(zhuǎn)化過程。 4 脫 瀝 石腦油加氫 煤油加

2、氫 重整預(yù)加氫 蠟油加氫 VGO 輕石腦油 航煤 柴油 重石腦油 煤油餾分 柴油餾分 催柴加氫 常 壓 塔 DAO CGO 蠟油加氫裂化 減 壓 塔 AR VR 渣油加氫 青 瀝青 焦炭 焦化柴油 重 整 汽油 芳烴 焦 化 芳 烴 抽 提 柴油加氫 F C C FCC汽油選擇性 加氫脫硫 烷 基 化 來自其他裝置輕烴 原 油 預(yù) 處 理 5 加氫過程的主要化學(xué)反應(yīng) 加氫脫硫（HDS） 加氫脫氮（HDN） 加氫脫氧（HDO） 加氫脫金屬（HDM） 烯烴加氫飽和 芳烴加氫飽和（HDA） 加氫裂化（HC） RMH2RH2+M 2H2 C16H34C8H18+C8H16 6 汽油餾分加氫 直餾石腦油

3、加氫精制作重整原料 焦化汽油加氫 FCC汽油的加氫 (1)FCC汽油選擇性加氫脫硫 (2)FCC汽油加氫異構(gòu)脫硫、降烯烴 7 直餾石腦油加氫精制作重整原料 直餾石腦油加氫主要目的 1、加氫脫硫(HDS)，硫含量0.5g/g 2、加氫脫氮(HDN)，氮含量0.5 g/g 3、加氫脫金屬、脫氯等 石腦油加氫主要條件 氫分壓 1.62.0MPa，反應(yīng)溫度 260320 體積空速 410h-1,氫油比30150 反應(yīng)氫分壓，MPa1.75 -1 體積空速，h 6.0 反應(yīng)溫度，283 氫油比，v/v123 項目原料油產(chǎn)物 3 密度20，g/cm 0.74120.7418 餾程(初餾點/50/干點),9

4、7/125/17598/124/174 S，ppm1780.5 N，ppm1.00.5 溴價，gBr/100g0.890.02 氯，ppm1.10.7 鉛，ppb21.03.2 銅，ppb3.21.2 8 重整預(yù)加氫反應(yīng)條件和產(chǎn)品性質(zhì) 9 重整預(yù)加氫流程 10 焦化汽油加氫 焦化汽油特點 1、烯烴含量高，并含有較多的雙烯 2、硫、氮含量高（硫10008000g/g,氮100500g/g） 3、膠質(zhì)含量高、安定性差 焦化汽油加氫的主要目的 1、加氫精制后作重整預(yù)加氫原料 目標：精制汽油硫含量30g/g,氮含量2 g/g 方式：焦化汽、柴油混合加氫；焦汽與直汽混合加氫； 焦化汽油單獨加氫 2、加氫

5、精制生產(chǎn)乙烯料、制氫原料、合成氨原料 目標：精制汽油烯烴2v% 方式：焦化汽、柴油混合加氫； 焦汽與直汽混合加氫；焦化汽油單獨加氫 反應(yīng)器入口壓力，MPa -1 體積空速，h 反應(yīng)器入口溫度, 反應(yīng)器出口溫度, 床層加權(quán)平均溫度， 床層最大溫升， 3 3 氣油比,Nm /m 3.4 1.67 217 360 312 143 537 油品性質(zhì)焦化汽油精制汽油 3 密度(20),g/cm 0.72530.7184 總硫，ppm251018 溴價，gBr/100g84.1/ 餾程4618454184 烯烴，m%0.14 11 焦化汽油加氫操作條件和產(chǎn)品性質(zhì) 12 FCC汽油加氫 (1)FCC汽油選擇

6、性加氫脫硫 對FCC汽油進行加氫脫硫，同時盡可能抑制 烯烴加氫飽和，減少辛烷值損失 (2)FCC汽油加氫異構(gòu)脫硫、降烯烴 對FCC汽油進行加氫脫硫、烯烴加氫飽和、 加氫異構(gòu)，盡可能減少辛烷值損失 排放標準國III歐IV歐V 實施時間201020052009 芳烴體積含量(不大于)，%403535 烯烴體積含量(不大于)，%301818 硫含量(不大于)， g/g1505010 苯體積含量(不大于)，%1.01.01.0 氧體積含量(不大于)，%2.72.32.3 13 汽油標準中的主要指標 組分硫烯烴芳烴氧RON占我國汽 油產(chǎn)品中 比例， FCC汽油高非常高低無899280.4 重整汽油無非常

7、低非常高無9510513.0 烷基化汽油痕跡非常低痕跡無93986.6 異構(gòu)化汽油痕跡非常低痕跡無8590 醚化汽油痕跡非常低痕跡高8590 14 汽油組份主要性質(zhì) 烯烴 硫 硫含量,ppm 烯烴、芳烴含量,% 1000 500 0 3500 3000 2500 BP-6060-8080-100100-120120-140140-160160-EP 餾分， 15 20 10 0 2000 30 1500 60 50 40 FCC汽油烴類及硫分布 FCC汽油選擇性加氫脫硫原則流程 分 堿抽提脫硫醇 輕餾分 餾 重餾分 選擇性加氫脫硫 16 F C C 汽油 R SD S汽油 去罐區(qū) 條件編號FC

8、C汽油產(chǎn)品-1產(chǎn)品-2產(chǎn)品-3 3 密度(20)，g/cm 0.73410.73390.73330.7324 硫含量，g/g84030812540 烯 烴，v%40.839.937.633.8 RON93.393.192.791.7 (R+M)/287.287.487.186.4 全餾分脫硫率，%63.485.195.3 全餾分烯烴飽和率，%2.27.817.2 RON損失0.20.61.6 17 FCC汽油選擇性加氫脫硫的主要反應(yīng)結(jié)果 分 FCC汽油加氫脫硫、異構(gòu)降烯烴原則流程 輕餾分 堿抽提脫硫醇 餾 重餾分 加氫脫硫降烯烴 18 F C C 汽油 低 硫低烯烴 汽油 FCC汽油產(chǎn)品 硫含

9、量，ppm1400158 烯 烴，v%38.616.7 RON-0.8 (R+M)/2-0.5 汽油收率，91.2 C3+ 100.4 19 FCC汽油加氫脫硫、異構(gòu)降烯烴反應(yīng)結(jié)果 *:餾程：34196 20 煤油餾分加氫 煤油餾分加氫精制作噴氣燃料 主要目的：加氫脫硫、芳烴飽和（提高煙點） 煤油餾分臨氫脫硫醇作噴氣燃料 主要目的：加氫脫硫醇 反應(yīng)器入口總壓，MPa3.6 床層平均溫度，307 -1 體積空速，h 2.53 3 3 氫油比，Nm /m 270 原料及產(chǎn)品性質(zhì)原料產(chǎn)品3#噴氣燃料標準 3 密度(20)，g/cm 0.78930.7859 總硫,ppm15770.5不大于2000

10、硫醇硫，ppm108.40.5不大于20 煙點，mm2630不小于25 芳烴，w%16.812.4不大于20 餾程（ASTM D86）,150230154230 21 煤油餾分加氫精制反應(yīng)條件和產(chǎn)品性質(zhì) 反應(yīng)器入口總壓，MPa1.3 床層平均溫度，247 -1 體積空速，h 3.1 3 3 氫油比，Nm /m 33 原料及產(chǎn)品性質(zhì)原料產(chǎn)品3#噴氣燃料標準 總酸值,mgKOH/g0.0130.001不大于0.015 總硫,ppm936473不大于2000 硫醇硫，ppm1544不大于20 煙點，mm28.529.5不小于25 芳烴，w%11.211.0不大于20 色度（賽波特）,號2330不小于

11、27 22 煤油餾分臨氫脫硫醇反應(yīng)條件和產(chǎn)品性質(zhì) 23 柴油餾分加氫 柴油餾分加氫精制 主要目的：脫硫、脫氮、芳烴飽和(提高十六 烷值)、烯烴飽和 柴油餾分加氫改質(zhì) 主要目的：脫硫、脫氮、芳烴飽和(大幅度提 高十六烷值)、烯烴飽和 實施時間，年1998200020052009 汽車排放標準歐II歐III歐IV歐V 十六烷值49515151 十六烷指數(shù)(不小于)464646 多環(huán)芳烴，v%（不大于）-1111 硫含量，ppm （不大于）5003505010 柴油指標的變化 常規(guī)脫硫深度脫硫超深度脫硫 24 25 33% 我國柴油組分構(gòu)成示意圖 5% 11% 直餾柴油 催化柴油 51% 焦化及熱裂

12、化柴油 加氫裂化 柴油餾分密度(20) 3 /g/cm 硫含量 /w% 十六烷 指數(shù) 總芳烴 /w% 多環(huán)芳烴 /w% 加工處理 直餾柴油0.82-0.860.06-1.540-5615-305-15脫硫 催化柴油0.87-0.920.1-2.020-3545-8030-55脫硫,提高 十六烷值 焦化柴油0.84-0.870.2-3.036-4630-5015-25脫硫,提高 十六烷值 加氫裂化 柴油 0.82-0.86 350裂化轉(zhuǎn)化率，w 中餾分選擇性，w% 液體產(chǎn)品分布，m 輕石腦油 重石腦油 煤油 柴油 尾油 沙輕VGO 59.6 79.9 3.67 16.23 46.35 30.71

13、 多產(chǎn)中間餾分油加氫裂化 產(chǎn)品分布 43 金陵VGO 0.5 0.5 48.1 28.2 3.6 10 75.3 原料油 重石腦油 S， g/g N， g/g 芳潛，w 煤油 煙點，mm 芳烴，v% 柴油餾分 S， g/g 十六烷值 沙輕VGO 0.5 0.5 53 10 54 多產(chǎn)中間餾分油加氫裂化 產(chǎn)品主要性質(zhì) 44 渣油加氫 主要目的：渣油加氫作催化裂化原料 主要反應(yīng)：加氫脫金屬、脫硫、脫氮、脫瀝青質(zhì)、脫殘?zhí)?主要特征：操作周期短（11.5年）、催化劑不可再生 技術(shù)分類：渣油加氫處理、渣油加氫裂化 反應(yīng)器類型：固定床、移動床、沸騰床 試驗編號沙輕常渣沙中常渣 P , MPa 總 14.014.0 反應(yīng)溫度,3