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1、,1,中国石化股份有限公司,石油化工科学研究院,2012年5月,汽柴油组分的生产,加氢工艺技术,内,容,一、石油炼制中的加氢技术 二、加氢过程的主要化学反应 三、加氢工艺 1、汽油馏分加氢 2、煤油馏分加氢 3、柴油馏分加氢 4、蜡油加氢 5、渣油加氢 2,3,石油炼制中的催化加氢,催化加氢是指石油馏分在氢气存在下催化加工过程的通称,加氢过程的分类,加氢精制：用于油品精制，主要目的是脱除油品中的硫、氮、 氧杂原子及金属杂质，有时还对部分芳烃进行加氢，改善油 品的使用性能。,加氢裂化：在较高压力下，烃类分子与氢气在催化剂表面进,行裂解和加氢反应生成较小分子的转化过程。,4,脱 沥,石脑油加氢,煤
2、油加氢,重整预加氢,蜡油加氢,VGO,轻石脑油,航煤 柴油,重石脑油,煤油馏分 柴油馏分,催柴加氢,常 压 塔,DAO,CGO,蜡油加氢裂化,减,压 塔,AR,VR,渣油加氢,青 沥青,焦炭,焦化柴油,重 整,汽油 芳烃,焦 化,芳 烃 抽,提 柴油加氢,F C C,FCC汽油选择性,加氢脱硫,烷 基 化,来自其他装置轻烃,原 油,预 处 理,5,加氢过程的主要化学反应 加氢脱硫（HDS） 加氢脱氮（HDN） 加氢脱氧（HDO）,加氢脱金属（HDM） 烯烃加氢饱和 芳烃加氢饱和（HDA） 加氢裂化（HC）,RMH2RH2+M 2H2 C16H34C8H18+C8H16,6,汽油馏分加氢,直馏石
3、脑油加氢精制作重整原料 焦化汽油加氢 FCC汽油的加氢,(1)FCC汽油选择性加氢脱硫,(2)FCC汽油加氢异构脱硫、降烯烃,7,直馏石脑油加氢精制作重整原料 直馏石脑油加氢主要目的 1、加氢脱硫(HDS)，硫含量0.5g/g 2、加氢脱氮(HDN)，氮含量0.5 g/g 3、加氢脱金属、脱氯等 石脑油加氢主要条件 氢分压 1.62.0MPa，反应温度 260320,体积空速 410h-1,氢油比,30150,8,重整预加氢反应条件和产品性质,9,重整预加氢流程,10,焦化汽油加氢,焦化汽油特点,1、烯烃含量高，并含有较多的双烯,2、硫、氮含量高（硫10008000g/g,氮100500g/g
4、）,3、胶质含量高、安定性差 焦化汽油加氢的主要目的,1、加氢精制后作重整预加氢原料,目标：精制汽油硫含量30g/g,氮含量2 g/g,方式：焦化汽、柴油混合加氢；焦汽与直汽混合加氢；,焦化汽油单独加氢,2、加氢精制生产乙烯料、制氢原料、合成氨原料,目标：精制汽油烯烃2v%,方式：焦化汽、柴油混合加氢；,焦汽与直汽混合加氢；焦化汽油单独加氢,11,焦化汽油加氢操作条件和产品性质,12,FCC汽油加氢,(1)FCC汽油选择性加氢脱硫,对FCC汽油进行加氢脱硫，同时尽可能抑制,烯烃加氢饱和，减少辛烷值损失,(2)FCC汽油加氢异构脱硫、降烯烃,对FCC汽油进行加氢脱硫、烯烃加氢饱和、,加氢异构，尽
5、可能减少辛烷值损失,13,汽油标准中的主要指标,14,汽油组份主要性质,硫含量,ppm,烯烃、芳烃含量,%,1000 500 0,3500 3000 2500,BP-60,60-80,80-100,100-120,120-140,140-160,160-EP,馏分， 15,20 10 0,2000 30 1500,60 50 40,FCC汽油烃类及硫分布,FCC汽油选择性加氢脱硫原则流程,分,碱抽提脱硫醇,轻馏分,馏 重馏分 选择性加氢脱硫 16,F C C 汽油,R SD S汽油 去罐区,17,FCC汽油选择性加氢脱硫的主要反应结果,分,FCC汽油加氢脱硫、异构降烯烃原则流程 轻馏分 碱抽提
6、脱硫醇,馏 重馏分 加氢脱硫降烯烃 18,F C C 汽油,低 硫低烯烃 汽油,19,FCC汽油加氢脱硫、异构降烯烃反应结果,*:馏程：34196,20,煤油馏分加氢,煤油馏分加氢精制作喷气燃料,主要目的：加氢脱硫、芳烃饱和（提高烟点）,煤油馏分临氢脱硫醇作喷气燃料,主要目的：加氢脱硫醇,21,煤油馏分加氢精制反应条件和产品性质,22,煤油馏分临氢脱硫醇反应条件和产品性质,23,柴油馏分加氢,柴油馏分加氢精制,主要目的：脱硫、脱氮、芳烃饱和(提高十六,烷值)、烯烃饱和,柴油馏分加氢改质,主要目的：脱硫、脱氮、芳烃饱和(大幅度提,高十六烷值)、烯烃饱和,柴油指标的变化,常规脱硫,深度脱硫,超深度
7、脱硫 24,25,33%,我国柴油组分构成示意图 5% 11% 直馏柴油 催化柴油 51% 焦化及热裂化柴油,加氢裂化,26,各种柴油馏分主要性质,27,柴油馏分加氢精制,反应器入口氢分压，MPa 体积空速，h-1 平均反应温度，,6.2 1.9 368,油品名称 密度(20)，g/cm3 硫，g/g 氮，g/g 十六烷值（实测） 闪点， 凝点， 馏程(ASTM D86)， 初馏点 10% 50% 95,柴油原料 0.8456 7380 138 51.9 82 -8 194 236 279 353,精制柴油 0.8292 1.5 0.9 57.3 75 -5 175 223 273 350,2
8、8,柴油馏分加氢改质,主要目的：脱硫、脱氮、芳烃饱和(大幅度提 高十六烷值)、烯烃饱和 加氢改质技术分类,生产高十六烷值柴油 生产高辛烷值汽油,生产低硫低芳烃柴油，兼产高芳潜石脑油,29,芳烃加氢饱和反应热力学,芳烃饱和率，%,50,310,330,350,370,390,410,反应温度， 30,6.5MPa,4.5MPa 40 30 20 10 0,柴油馏分油加氢精制脱芳烃 70 60 12.5MPa,十六烷值,不同烃类化合物对十六烷值的影响 31,加氢改质提高十六烷值的化学途径 60 50 40 30 20 10 0,5,10,15,20,25,碳原子数,单环环烷烃,十氢萘类,四氢萘类,
9、萘类,（1）,（4）,32,加氢改质化学反应历程,R,R,R,R,R,R,C,C,R,R,R,C,C,C,C,R,C,C C,转化为汽油中 高辛烷值组分,（2）,（3）,C C （5）,C,C,C,C,C,C,提高柴油馏 分十六烷值 C C,C,C,优质重整原料,33,典型的柴油馏分加氢改质结果,34,蜡油加氢,蜡油加氢精制作催化裂化原料,大幅降低FCC原料硫含量降低FCC汽油硫含量,降低FCC原料氮化物含量减少FCC催化剂的活性损失,饱和FCC原料环芳烃提高FCC的转化率，改善产品分布,脱除FCC原料沥青质、残炭减少FCC过程的生焦,脱除FCC原料金属减少FCC催化剂的金属中毒，改善产品分布
10、,蜡油加氢裂化,增产优质中间馏分油航煤、柴油,增产优质化工原料石脑油（生产芳烃原料）、尾油（生产乙 烯原料）,35,蜡油加氢处理原则流程,36,加氢前后蜡油常规性质变化,氢分压，MPa 体积空速，h-1 反应温度，,6.4 2.0 370,6.4 2.0 380,油品名称,原料VGO,加氢蜡油1,加氢蜡油2,0.8866 13.12 1600 315,g/cm3 w % g/g g/g,密度 H S N 总芳烃，,0.9077 12.34 18000 1200 42.0,0.8850 13.18 1000 208 28.3,37,蜡油加氢对催化裂化产品分布影响,原料油 FCC原料硫含量/% F
11、CC转化率/%,原料VGO 1.80 80.72,加氢蜡油1 0.16 80.39,加氢蜡油2 0.10 80.59,FCC产品分布/%,干气 液化气 C5+汽油 柴油 重油 焦炭,2.87 30.59 40.40 12.17 7.11 6.85,1.98 29.97 44.67 13.92 5.69 3.77,1.86 28.11 46.72 14.13 5.29 3.89,38,加氢蜡油的催化裂化产品硫含量,*硫传递系数目的产物中硫含量/FCC进料中硫含量,39,蜡油加氢裂化,加氢裂化过程的反应：分为精制反应和裂化反应,加氢裂化技术类型,多产优质中间馏分油航煤、柴油,多产优质化工原料石脑油
12、（生产芳烃原料）、尾,油（生产乙烯原料）,40,多产中间馏分油加氢裂化 原料油性质,金陵VGO 0.9089 1.1 1700 23.6 359/449 - 522/536,沙轻VGO 0.9063 2.71 827 358/436 477 -/523,原料 密度（20）g/cm3 硫，w% 氮, ppm 芳烃，w% 馏程(ASTM D-1160)， 5%/50% 90% 95%/终馏点,41,原料,金陵VGO,沙轻VGO,催化剂,RN-2/RHC-1M,一次通过,14.0,基准1.1,10.0,1.0/1.4,操作方式,氢分压，MPa,体积空速，h-1,多产中间馏分油加氢裂化 工艺参数,42
13、,金陵VGO 73.44 82.24 2.47 13.20 37.33 27.00 20.00,原料 350裂化转化率，w 中馏分选择性，w% 液体产品分布，m 轻石脑油 重石脑油 煤油 柴油 尾油,沙轻VGO 59.6 79.9 3.67 16.23 46.35 30.71,多产中间馏分油加氢裂化 产品分布,43,金陵VGO 0.5 0.5 48.1 28.2 3.6 10 75.3,原料油 重石脑油 S， g/g N， g/g 芳潜，w 煤油 烟点，mm 芳烃，v% 柴油馏分 S， g/g 十六烷值,沙轻VGO 0.5 0.5 53 10 54,多产中间馏分油加氢裂化 产品主要性质,44,渣油加氢,主要目的：渣油加氢作催化裂化原料,主要反应：加氢脱金属、脱硫、脱氮、脱沥青质、脱残炭,主要特征：操作周期短（11.5年）、催化剂不可再生,技术分类：渣油加氢处理、渣油加氢裂化,反应器类型：固定床、移动床、沸腾床,45,典型渣油加氢工艺条件及产品性质,
