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1、工艺流程概述；工艺流程概述；-102-101储液罐 D-102-101-102加热炉 F-102-103-106-104-105注水-103新氢压缩机新氢压缩机-102-101加热炉 F-101脱水罐 D-101加氢处理部分加氢处理部分原料油由装置内原料油泵抽入。由于原料油品种不同，性质差异较大，如轻脱沥青，粘度高，流动性差，为了保证能自罐区顺利抽入，必须维持储罐有足够且稳定的储存温度；但是储存温度也不宜过高，保证流动即可。同时装置的输油管应取较低的流速，并应加强沿途的伴温和保温。原料油自中间罐经原料油升压泵（P-101/3）抽入原料油脱水罐（D-101）,再被原料油升压泵（P-101/1,2
2、）抽入装置与减底油换热（E-104）,温度可达到120。换热后的原料油去自动反冲洗过滤器（SR-101） ，除去油中大于 25 的机械杂质。过滤后的原料油进入原料油缓冲罐（D-102）,原料油缓冲罐设有氮封，压力维持在 0.93Mpa 左右。缓冲罐中的原料油进入原料被加氢处理进料泵（P-102/1,2）抽出，与循环氢混合后分别在换热器（E-102）和换热器（E-101）中与加氢后精制反应器（R-102）和加氢处理反应器（R-101）来的反应产物换热。通过调整原料油旁路，可控制加氢处理反应产物去加氢精制反应器（R-102）和加氢后精制反应产物去高分（D-103）的温度。油，氢气混合物经换热器（E
3、-102）和换热器（E-101）换热后达到290383（不同原料油，不同的工况温度） ，进入加氢处理反应进料炉（F-101） ，加热到 370400，而后去加氢处理反应器（R-101）,从加氢处理反应器出来的物流经换热器（E-101）与原料油换热后进入加氢精制反应器。加氢处理反应器是装置最重要的设备，油品的改质主要在这里发生。原料油与氢气混合物料在高压（氢分压 10.0Mpa） ，高温（370400） ，低空速（体积空速 0.5h-1）条件下，经专用催化剂的催化作用，发生一系列加氢改质反应，脱氧，脱硫，脱氮，脱水，芳烃加氢饱和，加氢裂化等反应，脱除原料油中的杂质，改善氧化安定性，粘温性质。为了
4、控制床层温升，加氢处理反应器设有 4 个催化剂床层，3 个冷氢段。加氢处理反应产物经过换热器（E-101）换热后，进入加氢精制反应器进行加氢后的精制反应。加氢后精制部分加氢后精制部分加氢处理反应产物经过换热器（E-101）换热后，温度达到 300340，进入后精制反应器进行加氢后精制反应。进入精制反应器的物料。在氢气和精制催化剂的作用下，进一步进行加氢精制反应，除去烯烃与其它残存的杂质，进一步饱和芳烃，改善油品的氧化安定性与颜色。从加氢后精制反应器（R-101）出来的加氢精制生成油经过换热器（E-102）与混氢原料油换热后进入热高分离器（D-103）进行气液分离。热高分顶部的油气经换热器（E-
5、103）与循环氢换热，然后经过空冷器（A-101）冷却到50以下进入冷高分离器（D-104） 。在空冷器（A-101）入口管线上注入洗涤软水，以洗去物料中的铵盐。在冷高分离器（D-104）中进行气，油，水的三相分离。水相即为含有硫的污水，送到工厂污水处理装置进行处理。油相基本属于汽油馏分，直接送入冷低分离器。气相分为两路，一路去循环氢压缩机（K-102） 。另一路去氢提浓装置，经过提浓的氢气去新氢压缩机（K-101）与新氢混合作为新氢进入装置。由循环氢压缩机出来的循环氢也分为两路，一路经换热器（E-103）与热高分（D-103）气相物流换热后与原料油混合；另一路去加氢处理反应器作为急冷氢，急冷
6、氢分为三路，通过调节急冷氢的量，将加氢处理反应器床层温度控制在一定的范围内，确保产品质量与收率。热高分离器（D-103）底部的油相进入热低分离器(D-105)，进行进一步的气液分离；热高分顶部的油气物流经过换热器（E-103）及空冷器（A-101）冷却后，温度达到 50，进入冷高压分离器（D-104） 。从热低压分离器（D-105）顶部来的气相物流经过空冷器（A-101）冷却后武汉工程大学本科毕业设计武汉工程大学本科毕业设计- 3 -与冷高压分离器来的油相混合进入冷低压分离器（D-106） ，在此进行进一步气相，油相和水相分离，分离出的水相仍旧为含硫污水送到污水处理装置进行处理，顶部的气体出装
7、置。油相混入热低分来的物流去蒸馏部分的加热炉（F-102）.至此，油品的加氢处理加氢后精制过程全部完成。常，减压分馏部分常，减压分馏部分热低分油与冷低分油混合后进入加热炉（F-102）加热到 360左右进入常压汽提塔（C-101）,塔底设有蒸汽汽提，塔顶油气经空冷器（A-102）,水冷器（E-105）冷却至 40进常压塔顶回流罐（D-108）进行汽，油，水三相分离，分离出的不凝气送出装置，含油污水自流到减压塔顶大气罐（D-109） ，油相经常压塔顶回流及产品泵（P-105/1,2）升压后，一部分作为 C-101 回流，一部分作为副产品粗汽油送出装置。常压塔设柴油抽出侧线，从侧线塔（C-106）
8、抽出的柴油经轻柴油产品泵（P-116/1,2）升压后经常压侧线空冷器（A-109）冷却到 50与减压柴油侧线的重柴油混合送出装置。常压塔底油经常压塔底泵（P-104/1,2）抽出升压后，再进行减压塔进料加热炉（F-103）加热至 360左右，进减压塔（C-102） 。减压部分由一个减压塔，三个侧线汽提塔组成，均用过热蒸汽直接汽提，减压塔（C-102）采用三级抽真空，真空度为 40mmHg。减压塔顶油气经大气水封罐（D-109）分离后，不凝气送入减压炉（F-103） ，含油污水，经减压系统水泵（P-111/1,2）升压后出装置；减顶油经减顶油泵（P-110、1，2）送至不合格油线出装置。减一线为
9、柴油侧线汽提塔（C-103）.减一线油经柴油侧线及减一线中段回流泵（P-112/1,2）自 C-102 填料第 6 床层底部抽出后，分成三部分。一部分返回 C-102 第 5 床层上部分，一部分进 C-103 汽提，另一部经减一中段回流空冷器（A-107）冷却后回流至第 6 床层上部。侧线塔 C-103 顶蒸汽返回 C-102 第 6床层上部，塔底油经柴油产品泵（P-109/1，2）升压经柴油产品空冷器（A-103）冷却后送出装置。减二线为轻质油润滑油侧线汽提塔（C-104）.减二线油经轻质油侧线及间二段回流泵（P-113/1,2）自 C-102 第 4 床层底部抽出后，也分为三部分。一部分返
10、回 C-102 第三床层上部；一部分进入 C-104 汽提塔；另一部分经减二中段回流空冷器（A-108 冷却后回流至第 4 层上部。侧线塔 C-104 顶蒸汽返回 C-102第五层下部，C-104 塔底油经轻质有产品泵（P107/1,2）升压经轻质油产品空冷器（A-104）冷却后送出装置。减三线为中质润滑油侧线汽提塔（A-105） 。减三线油经中质油侧先抽出泵（P-114/1,2）自 C-102 第三床层抽出后，一部分返回二床层上部，一部分至塔C-105，C-105 顶蒸汽返回 C-102 第三床层底部，C-105 塔底油经中质油产品泵（P-107/1,2）升压经中质有产品空冷器（A-105）
11、冷却后送出装置。C-102 塔底油经减底油泵（P-106/1,2）抽出升压后，与 E-104 换热，再由重质油产品空冷器（A-106）冷却后出装置。一、写出化学反应方程式：芳烃+H2饱和芳烃烯烃+H2饱和烃原料油-S,O 或 N+H2原料油+H2S,H2O 或 NH3；收集数据：1全装置工艺数据：（1） 生产规模：年产 10 万吨润滑油加氢改质基础油；（2） 生产时间、年工作时：8000 小时；（3） 氢气用量、加氢反应： 2脱水罐工序：（1） 此工序内脱水效率99%，以 100%进行计算，且原料混合油中的含水量为 0.5%。3过滤机工序：过滤机是用来滤去油中大于 25m 的机械杂质，过滤的效
12、率应为 100%。混合油中含有大于 25m 的机械杂质为 0.5%。4加氢改质反应器工序：（1） 加氢改质反应转化率应为90%，故以 93%来计算；（2） 加氢反应基本配方：氢气质量指标：武汉工程大学本科毕业设计武汉工程大学本科毕业设计- 5 -新氢纯度90%，H2O 含量300g/g，CO 含量10g/g，CO+CO2含量30g/g；减四级馏分油的组成：密度（20OC）：0.885g/cm3；含氮量：350g/g；含硫量：0.35g/g，碱氮量：250g/g，总金属含量：0.1g/g。5加氢精制反应工序：此反应的目的是将未饱和的烯烃和芳烃加氢饱和。此反应器的反应转化率为：95%，故以 96%
13、计算。两个反应器内催化剂理化性质：催化剂牌名RL-1RJW-2催化剂名称加氢处理加氢后精制比表面积(m2/g)90150孔容（ml/g）0.240.32压碎强度(N/mm)1616外观三叶草形三叶草形工业堆比（t/m3）0.950.77WO3 含量（m%）27.027.0NiO 含量（m%）2.72.9助剂/0.4R-101 内所装填的 RL-1 催化剂装填体积约为 31.98m3，装填重量为 50.38t；R-102 内所装填的 RL-2 催化剂装填体积约为 17.31m3，装填重量为 13.33t；且令在 R-101 内混合油的总损失约为：0.02%；而在 R-102 内混合油的总损失约为
14、：0.02%；计算基准：此过程属于连续操作过程，发生化学反应，故选 kg/h 为基准计算：2加氢改质物料衡算示意图：加氢改质物料衡算示意图：脱水除杂润滑油基础油仅 H2，冷 H2，循环 H2，加氢改质（1） 润滑基础油的进料量：其中加氢处理段体积空速为：0.5h-1；而精制段加氢段体积空速为 1h-1；故在 R101 内，加入脱水去杂质的润滑油基础油料的量为：M油=hkg /15.141518855 . 098.31由文献查知，实际参加反应的 H2的量为：MH2=hkgM/02.2835015.14151 50油又因为在反应器 R-101 内的氢油体积比为：1000：1，则进入反应装置的氢气的
15、量为：（标hmVH/1590010005 . 098.3132况下）在标准况态下氢气的密度为：333 /089. 0)015.273(315. 8102103 .1012mkgRTPMH 故加入反应器内循环氢（不参加反应的氢气）的量为：M循环氢气=hkg /08.113202.283089. 015900（2） 出反应器的各物质的量：此反应器内氢气参加反应的转化率为：80%，参加反应的基础原料油的反应转化率为：93%；由此可知：未参加加氢反应的反应 H2的量：；hkg /604.56)8 . 01 (02.283加氢改质油的量：；hkg /31.13384%)02. 01 ()8 . 002.
16、28393. 015.14151(损失的改质油的量为：;/68. 202. 031.13384hkg未参加反应的基础油料的量为：;/38.990%)02. 01 ()93. 01 (15.14151hkg其中基础原油料损失的量为：;/02. 0%02. 0)93. 01 (15.14151hkg加氢改质基础油，基础油H2，H2S，NH3，损失掉的 油，H2；武汉工程大学本科毕业设计武汉工程大学本科毕业设计- 7 -故混合油料的总损失为：；hkg /88. 220. 068. 2生成 H2S 的量为：（0.3510-614151.150.9334）/32=4.910-3kg/h生成 NH3的量为：（350+250）10-614151.150.9317）/14=9.6kg/h。（3）令此反应器内所有 H2的损失量为：0.1%，剩余的反应 H2的量为：;/85.5434210
