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1、第4章 原料、产品及辅助材料第4章原料、产品及辅助材料14.1 概述14.2 加氢裂化对原料的要求34.2.1 原料油44.2.2 补充氢124.2.3 补充水134.3 加氢裂化产品134.3.1 概述134.3.2 气体154.3.3 轻微分油184.3.4 中微分油244.3.5 未转化油314.4 加氢裂化辅助材料454.4.1 脱硫剂454.4.2 原料阻垢剂464.4.3 缓蚀剂464.4.4 航煤抗氧剂46第11章加氢裂化装置的生产技术管理错误！未定义书签。11.1 装置的生产运行评价错误！未定义书签。11.1.1 装置的加工能力、加工负荷和加工损失错误！未定义书签。11.1.2
2、 装置的用能分析及能耗计算错误！未定义书签。11.1.3 装置的产品收率及分析错误！未定义书签。11.1.4 装置的产品质量分析及产品合格率错误！未定义书签。11.1.5 装置的节能措施及设备错误！未定义书签。11.2 装置标定错误！未定义书签。11.2.1 标定方案的编写错误！未定义书签。11.2.2 标定数据采集错误！未定义书签。11.2.3 标定核算错误！未定义书签。11.2.4 标定报告的撰写错误！未定义书签。11.3 班组经济核算与装置生产优化错误！未定义书签。11.3.1 车间、班组经济核算错误！未定义书签。11.3.2 生产分析和优化操作错误！未定义书签。第4章原料、产品及辅助材
3、料4.1概述在炼油工艺中，加氢裂化过程可以加工的原料范围相当宽，由于氢和催化剂的同时存在，原料可以是最轻的石脑油直至渣油或煤，产品则由液态姓直至润滑油，生产灵活性强，产品质量好。历史上加氢装置因需要很高的压力和经济性差未能得到很好的发展，由于直储和二次加工产品不能满足汽油在数量和质量上的要求，在改进了催化剂并有廉价重整氢供应的情况下，又发展了现代加氢裂化工艺，所采用的压力降至1015MPa所加工白原料以AGO含芳姓较高的催化裂化柴油为主。加氢裂化生产工艺灵活性很强，不仅可生产汽油，通过调整工艺和更换催化剂可大量增产煤油、柴油等中间储分油，70年代后期，优质柴油及喷气燃料的需求量逐年增加，而催化
4、裂化柴油质量差、数量少，加氢裂化逐渐转向以生产中间微分为主或兼顾生产汽油，所加工的原料也逐渐变重，以减压储分油为主。加氢裂化除了可大量生产优质石脑油以生产轻芳姓外，未转化的尾油因其含氢量提高，非烧杂质少，如果选用优先断环选择性的催化剂进行加氢裂化，则尾油中的环状始减少，链烷姓增加，作为蒸汽裂解法制乙烯的原料时，乙烯产率高，接近石脑油的乙烯产率，生焦量也很低，仅略高于石脑油，所以也是非常好的乙烯原料。当将尾油用于制乙烯时，不仅可以增加处理新鲜原料的能力，还可降低氢耗量，进一步改善经济性，故生产乙烯原料也成为加氢裂化装置的一个重要职能。我国的大庆、胜利原油直储石脑油产率很低，石化原料更加欠缺，我国
5、很多加氢裂化装置用来生产重整料和将尾油作为制取乙烯的原料。加氢裂化尾油含异构烷始较多，并经深度精制，对添加剂的感受性能好，也是制取高档润滑油的基础油。内燃机性能对润滑油质量的要求苛刻，不仅需要有良好的安定性，还要求有更高的粘度指数、低挥发度的基础油来生产多级油或通用机油，用VGOS过传统的溶剂一白土法很难满足要求，而利用专门研制的异构性能强而裂化性能较弱的催化剂，加氢裂化装置可以增产润滑油产品。由于加氢裂化尾油的储分比原料轻，干点也低一些，故粘度往往偏低，因此常选用储分较重的油作为加氢裂化原料，或者原料中混合一部分脱沥青油来达到目的。加氢裂化工艺技术的发展与产品的市场需求紧密相关，因有生产多种
6、产品的灵活性，还可以通过调节生产以适应变化的市场需要。60年代初至1992年最初阶段以生产汽油为主的装置占比例较大，从1975年以后，以生产中间储分油或石脑油+中间储分油为主的装置快速增长，到1992年，生产中间储分油为主的装置数已超过生产汽油或石脑油的装置数量。加氢裂化不同于其它热转化工艺，主要是有氢的存在，催化剂与工艺过程的可变性也与“氢”密切相关，否则就不能应用加氢、裂化双功能催化剂并保持催化剂的长周期运行，同时在工艺方面可调变的手段也少了很多，精制一裂化串联工艺、两段裂化等工艺也无从进行。从原料和产品的氢含量关系也可阐明加氢裂化过程的特点，煤油、柴油及润滑油的氢含量皆较高（大于12%,
7、达到一定氢含量方能满足使用性能的要求，如燃烧性等。汽油用于压燃式发动机，要求较好的抗爆性能，由于芳姓及烯姓的抗爆性较好，而低分子单环芳姓及单烯姓的安定性不是很差，故允许有一定量芳姓和烯姓，因而含氢量可相对低一些。采用催化裂化时，产品的氢含量较低，煤油、柴油储分的氢含量只有1013%不在一般煤油、柴油的氢含量范围内，煤油的烟点低，柴油的十六烷值亦较低，燃烧性能较差。而采用单段单程通过加氢裂化工艺时，煤油、柴油及润滑油储分的氢含量皆在13%Z上，如果将加氢裂化未转化尾油再行循环裂解时，则产品中的氢含量更高，燃烧性能更好，可制取质量更优的煤油、柴油产品。燃料、润滑油及化工原料正朝着更加符合环保要求及
8、高使用性能的清洁油料方向发展，以追求低硫、低烯姓和低芳姓含量及高异构化性能产品目标，加氢及加氢裂化工艺及其产品的地位将越来越重要。本章叙述加氢裂化工艺过程的原料和产品，重点讨论加氢裂化过程对原料的要求，原料和产品的关系，以及辅助材料作用及性质。4.2加氢裂化对原料的要求通过改变催化剂、调整工艺条件或流程可以大幅度改变产品的产率和性质，从而最大限度地获取目的产品，但加氢裂化反应的特点是异构化能力很强，基本不发生环化反应，不能制取环数更多和正构姓较多的产品，可生产性能优异具有大量异构烷始的石脑油、煤油、柴油及润滑油等产品；若用断环选择性强的催化剂，可制取环状姓比例较大的轻质产品，如催化重整原料，煤
9、油、柴油等。原料组分或微分对加氢裂化制取不同目的产品影响不大，但为了制取某种产品，在选择原料时还以采用接近目的产品要求的族组成的油料为佳。影响加氢裂化装置长周期运行的主要因素是采用的原料，但在讨论对原料指标要求时不能脱离催化剂及工艺，因为三者是相互关联又相互制约的。如果催化剂性能好，活性高，抗污染能力强，则可允许加工质量更劣、杂质更多的原料。而工艺过程的影响更大，如果在很高的氢压（例如20MPa和很低的空速（如0.20.3h-1）下，又采取多段反应过程，则亦可加工处理质量很差的原料，但经济性很差，不宜在工业上实施。因而在讨论对原料的要求时，应从现有催化剂、工艺水平及过程经济性较佳的条件下考虑。
10、由于进料性质对整个加氢反应影响很大，所以在操作时应尽量保证进料符合要求，以确保催化剂能有较长的寿命。在加氢反应中，进料中的重金属会沉积在催化剂的微孔中，引起活性区的中毒和孔隙堵塞。一般说来，进料中的铁是催化剂的污染物。它大多是从系统带来的，不但会使催化剂失去活性，也会堵塞催化剂间的空隙而发展成过大的床层压力降，严重时甚至迫使装置过早停工更换催化剂（或撇头）。这种堵塞情况一般发生在精制反应器顶部的床层，为尽量避免出现此现象，需要保证进口金属含量在操作控制指标内。除定期分析进料中的金属含量，掌握进料性质外，应在流程中设立进料过滤器，滤去大部分杂质，以保护催化剂床层。进料中的氮、硫等含量超标时，需要
11、提高反应温度，以使产品达到要求的脱氮率，脱硫率。加氢裂化原料油主要指标：项目限制指标硫，wt%10.33.0氮，Ng/g10002000残炭，wt%0.30C7不溶物，Ng/g100总金属含量，11g/g2.0Fe,ng/g1.0水含量，11g/g300Cl，ag/g1储程ASTMD-1160C干点371E61.412.1tiSJ10.6H.D当含氮量由500g/g增加至1300仙g/g时，催化剂的失活率增加近3倍，说明氮含量对催化剂活性影响很大。（二）气体中NH含量对加氢裂化反应过程的影响1 .裂解活性气体中NH对裂化催化剂酸性中心的裂解活性影响非常明显，随着循环氢中NH含量的增加，所需反应
12、温度需同时提高，气体收率显著降低。2 .裂解选择性氨含量高时，催化剂酸性中心受到抑制，此时原料中的大分子仍会裂化，而中等和较小分子的裂化减弱，二次裂解反应速度降低，有较高的中油选择性，注氨或维持一定的氨浓度也是提高中油选择性的手段。但气体中氨含量对汽油选择性影响很小，无论是贵金属或非贵金属沸石催化剂，其汽油选择性皆相近。3 .氨或原料中氮对产品异构化的影响与汽油相同，气体中氨含量的高低对液化气的产率亦基本没有影响，但其组成却有很大差异。4 .氨对加氢裂化反应环境的影响气体中形成的氨还会与其中的H2S化合形成（NH4）2S,其形成温度是气相中NH3和WS浓度以及温度和操作压力的函数。由于加氢裂化多采用硫化系金属催化剂，这类催化剂必须在一定的HS分压下方能维
