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1、中国石油化工股份有限公司China Petroleum & Chemical Corporation蜡油加氢处理技术加氢车间 田喜磊前 言v 现代炼油工业的加氢技术（包括加氢工艺、催化剂和专用设备） 是在二次世界大战以前经典的煤和煤焦油高压催化加氢技术的基 础上发展起来的。 v 1949年铂重整技术的发明和工业应用，除生产大量高辛烷值汽 油组分外，还副产大量廉价的氢气，为现代加氢技术的发明和发 展起到了关键作用。 v 1950 年炼油厂出现了加氢精制装置。 v 1959 年出现了加氢裂化装置。 v 1963 年出现了沸腾床渣油低转化率加氢裂化装置。 前 言v 1969 年出现了固定床重油（常压
2、渣油）加氢脱硫装置。v 1977 年出现了固定床渣油加氢脱硫装置。v 1984 年出现了沸腾床渣油高转化率加氢裂化装置。 v 这些加氢技术的发明和工业应用，使加氢技术由发生、发展走向 成熟。尤其是近几年加氢技术的发展很快，无论是加氢催化剂， 还是加氢工艺流程及专用设备都有了长足的进步。 v 对环保要求越来越高的今天，加氢技术将成为21世纪的核心技 术。v 加氢工艺过程包括加氢裂化和加氢处理。将在如下方面起到关键 作用： v 1）加工高硫及劣质原油，扩大原油加工适应性 v 2）提高加工深度，增产轻质油品 v 3）提高成品油质量，生产低硫和超低硫清洁燃料 v 4）调整产品结构以及油化一体化生产化工
3、原料 v 到2004年末，世界加氢处理能力达到19.39亿吨；加氢裂化能力 为2.36亿吨，分别占世界原油总蒸馏能力41.2亿吨的47和 5.72。前 言v 我国加氢处理能力达到7925万吨；加氢裂化能力为1626万吨， 加上已建成尚未统计的装置能力，实际已经达到2220万吨，占 全国原油蒸馏能力3.15亿吨的25.2和5.2，若考虑在建的加 氢裂，化装置能力，比例达到7.0。v 我国炼油工业从现在开始到2020年将有较大发展，但面临的形 势很严峻。v 1）原油需求量超过4.3亿吨，进口原油超过2.0亿吨，进口油大多为高 硫或重质原油，增加了加工难度。v 2）汽车工业发展迅速，2004年末汽车
4、保有量已经达到2600万辆，到 2020年将超过1亿辆，因此对汽车的排放提出了严格要求。前 言v 3）石油化工产品需求增长迅速，到2020年按国内乙烯产量满足需求 率50左右，加上PX用化工轻油，居时需化工原料油7800万吨左右 ，炼油工业将难以满足。v 4）含硫原油加工量的增加，对大气污染的影响日益 严重。 v 为解决上述我国炼油工业发展中存在的严重问 题，需要采取诸 多相应的对策，发展加氢工艺毫无疑问是众多对策中最重要的一 项措施，因此可以预见，我国加氢技术将持续快速发展。前 言主要国家炼油装置构成国别原油加工能力，万吨/ 年催化裂化，%催化重整，%加氢裂化，%加氢处理，%加氢工艺，%美国
5、83116.534.1518.178.8763.6072.47俄罗斯27177.406.0912.270.7036.5637.26日本23834.7018.2013.243.5686.8690.43韩国12800.506.567.764.6937.3942.08意大利11504.013.3510.6211.9848.0660.04德国11335.5015.1715.077.7769.5077.27加拿大9917.2524.9315.1313.1936.7249.91法国9517.4719.5712.240.8047.6748.47英国8942.5024.4915.831.7660.1161.8
6、7沙特8725.05.949.537.5529.7937.35墨西哥8420.022.2714.521.0754.9356.0伊朗7370.02.039.789.4813.5623.04中国28951.035.516.835.1924.5229.71注：（1）装置能力1b/cd与t/a换算系数，原油蒸馏、催化裂化、加氢裂化为50，加氢处理为47，催化重整为43， 以下同。（2）这里加氢处理包括加氢精制。 前 言FCC原料预处理技术v 催化裂化（FCC）工艺是一种最重要的原油二次加工手段，是汽油和 柴油的主要来源之一，同时也是成品汽油和柴油中硫和烯烃的主要来 源，产品汽油中90以上的硫和烯烃来自
7、FCC汽油。v 我国进口高硫原油加工量逐年增加、原油性质日趋变差，导致FCC原 料及FCC汽油的硫含量显著提高。v 在全球范围内环保法规日趋严格，各国对炼油产品，特别是汽、柴油 等轻质油品质量要求越来越高。v 因此，我国汽油质量升级的关键是如何经济、有效地降低FCC汽油中 的硫含量和烯烃含量。降低FCC汽油硫含量手段: 对FCC产品后精制优点:操作条件缓和缺点:催化汽油后精制会造成辛烷值损失产品质量升级的补救措施，不能产生效益,生产成本上升 对FCC原料预处理优点:改善FCC进料的裂化性能减少高转化率下的生焦倾向增加轻质产品产率、降低产品硫含量 提高FCC装置加工劣质原料能力减少FCC烟气中的
8、SOX和NOX含量 缺点:装置投资相对较大 操作费用高 FCC原料预处理技术方案一方案二FCC原料预处理技术v FCC装置加工未经加氢处理的原料，其FCC汽油硫含量约为原料硫含量的10 ； FCC装置加工经加氢处理的原料，其FCC汽油硫含量约为原料硫含量的 5 原料硫含量25003000 g/g，FCC汽油硫含量150 g/g（国汽油含 硫量标准） 原料硫含量8001000 g/g，FCC汽油硫含量50 g/g（国汽油含硫 量标准）v FCC汽油硫含量直接10ppm（国） FCC原料硫含量150ppm，加氢处理条件苛刻FCC原料预处理技术欧盟汽油标准（EN228）主要指标项 目EN228- 1
9、993( 欧)EN228- 1998(欧 )EN228- 1999( 欧)EN228- 2004( 欧) 硫含量/g.g- 1 100050015050/10（ 1）烯烃/ v% 1818芳烃/ v% 4235 苯含量/ v% 5511 氧含量/ % 2.72.7 注: （1）从2009年1月1日起，硫含量限制值为 ：10mg/g FCC原料预处理技术中国汽油标准北京地标国III标准国IV标 准实施时间200520082010？芳烃含量， %42(35)42(35)4035烯烃含量， %18(25)18(25)3025硫含量， g/g1505015050FCC原料预处理技术FCC原料预处理技术
10、欧州车用柴油主要指标实施时间，年200020052009汽车排放标准欧III欧IV欧V密度（15）， Kg/m38208 458208 458208 45硫含量，g/g不大 于3505010十六烷值不小 于5151十六烷指数 (D4737)不小 于46多环芳烃含量， %不大 于1111T95, 不大 于360360FCC原料预处理技术FCC原料预处理技术220104t/a蜡油加氢处理技术v 洛阳分公司220104t/a蜡油加氢处理装置以减压蜡油、焦化蜡 油和脱沥青油的混合油为原料，其中减压蜡油进料为76.21wt ，焦化蜡油进料为13.82wt，脱沥青油进料为9.97wt，进料 硫含量为1.7
11、3m，采用抚顺石油化工研究院（FRIPP）开发的 FFHT蜡油加氢处理工艺技术，加氢处理催化剂采用FRIPP的FF 18（保护剂为FZC系列保护剂）。v 主要生产硫含量低于1700g/g的精制蜡油，为催化裂化装置提 供优质的原料，同时副产少量石脑油和柴油，富氢气体经脱硫后 去制氢装置作原料 。220104t/a蜡油加氢处理装置主要技术特点v 原料油与空气接触会生成聚合物和胶质，为有效防止结垢，要求罐区原料油 罐以及装置内原料油缓冲罐必须用氮气或其它不含氧和硫的惰性气体进行气 封；v 为了防止反应器因进料中的固体颗粒堵塞导致压降过大，在装置内设置自动 反冲洗过滤器，脱除原料中大于25微米的固体颗
12、粒；v 在原料油换热系统注阻垢剂以保证换热器的换热效率，确保装置长周期生产 ；v 反应器采用热壁反应器，内设三个催化剂床层，床层间设急冷氢。反应器内 件采用洛阳石化工程公司开发的新型内构件，其中包括入口扩散器、分配盘 、冷氢箱、出口收集器等，使进入反应器催化剂床层的物流分布均匀，催化 剂床层的径向温差小；v 反应器入口温度通过调节加热炉燃料来控制，床层入口温度通过调节急冷氢 量来控制；v 采用炉前混氢方案，提高换热器效率和减缓结焦程度；v 装置反应部分采用热分流程，减少反应流出物冷却负荷，降低装置能耗；220104t/a蜡油加氢处理装置主要技术特点v 加氢过程中生成的H2S、NH3和HCl，在
13、一定温度下会生成NH4Cl和NH4HS结 晶，沉积在空冷器管束中，引起系统压降增大。因此在反应流出物进入空冷 器前注入脱硫净化水、脱盐水来溶解铵盐，避免铵盐结晶析出；v 反应部分高压换热器采用双壳、双弓换热器，提高换热效率，减少换热面积 ，节省投资；v 在设计中考虑了催化剂液相预硫化设施；v 设置循环氢脱硫及富氢气体脱硫设施；v 分馏部分采用双塔汽提方案，产品分馏塔采用进料加热炉供热；v 脱硫化氢汽提塔顶设注缓蚀剂设施，以减轻塔顶流出物中硫化氢对塔顶系统 的腐蚀；v 为充分回收能量，在热高压分离器和热低压分离器之间设置液力透平，用于 驱动加氢进料泵，加氢进料泵一台由液力透平和防爆异步电机联合驱
14、动，一 台由防爆异步电机单独驱动；v 为确保催化剂、高压设备及操作人员的安全，设置0.7MPa/min的紧急泄压系 统。220104t/a蜡油加氢装置原料性质原料油减压蜡油焦化蜡油脱沥青油混合原料油加工量，104t/a172.931.3622.63226.89密度(20)，g/cm30.9440.92270.96000.9426馏程(ASTM D-1160)，IBP/10%427/470221/344380/422240/42630%/50%505/529381/403500/551485/51970%/90%558/595428/476593/653554/59895%/EBP612/660
15、508/547-/705-/705硫，m%1.621.652.701.725氮，g/g1600470020002040残炭，m%0.310.45.00.76金属，g/gFe1.01.01.51.5Ni1.00.5122.0V1.00.5384.0220104t/a蜡油加氢处理技术220104t/a蜡油加氢处理技术220104t/a蜡油加氢产品性质指标项目石脑油柴油加氢蜡油比重(20)，g/cm30.74700.86400.9155馏程，：IBP/10%60/83181/219308/39930%/50%95/105247/280491/55270%/90%114/132295/308608/6
16、73FBP152325700硫，g/g303501600氮，g/g20100580残炭，m%0.5金属，g/g：Ni0.5V0.5十六烷指数(ASTM D4737-96a)40.9BMCI值38.2220104t/a蜡油加氢处理装置主要工艺指标 运转周期SOREOR 1加氢反应器 原料油，Kg/h261905 总体积空速h-11.0 氢油比400:1 反应器入口氢分压，MPa(G) 10.0 平均反应温度，387425 床层123123 床层体积比，v%24 35 41 24 35 41 入口温度，35 737 538 640 441 142 2 出口温度，39 140 040 043 643 643 6 温升，34 25 13 32 25 14 化学氢耗，w%1.021.02220104t
