FCC汽油选择性加氢脱硫和烃重组技术的应用研究论文.pdf

关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名： 翠_ 日期：护诉j 月才日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印刷版 和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和 复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他 复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签 指导教师签名： 日期：护嘛n 矿日 日期：州年r 月巧日 摘要 本论文全面综述了美国、欧洲、日本和国内清洁汽油产品质量标准的发展趋势，阐 述了国内外催化汽油加氢脱硫技术和提高辛烷值技术的最新进展。 在对国内外的加氢脱硫技术的工艺原理、生产流程、产品技术指标、工业应用情况、 生产费用进行对比后，确定了a x e n s 公司的p r i m e g + 技术作为加氢脱硫的主方案。 为了弥补辛烷值在加氢过程中的损失，选用烃重组技术或扩建现有催化重整装置两 种方案。比较方案的高附加值产品收率、柴汽比、总投资、财务内部收益率，综合考虑 各项技术经济指标的合理性，将前者作为推荐方案。 该项目在大港石化公司实施后，将实现生产欧标准清洁汽油的要求，增产欧i i i 柴 油2 5 5 万吨年，增加销售收入7 8 1 0 万元年，增加利润1 6 9 0 万元年，满足大港石化公 司汽油质量升级的要求。 关键词：加氢脱硫，烃重组，欧标准，辛烷值，催化汽油 s t u d i e so n a p p l i c a t i o no nf c c g a s o l i n es e l e c t i v eh y d r o d e s u l f u r i z a t i o n a n d h y d r o c a r b o nr e o r g a n i z a t i o np r o c e s s w a n gd e g o n g ( c h e m i c a lt e c h n o l o g y ) d i r e c t e db yp r o f x i ad a o h o n g a b s t r a c t t i l i sp a p e rs u r v e i e dt h ec u r r e n ts t a t ea n dt h e i rd e v e l o p m e n to ft h eg a s o l i n e q u a l i t y s t a n d a r d so f u s ，e u r o p e ，j a p a n e s ea n dc h i n aa n df c cg a s o l i n es e l e c t i v eh y d r o d e s u l f u r i z a t i o n a n di m p r o v et h eo c t a n en u m b e ro f g a s o l i n ep r o c e s s b a s e do i lt h ep r i n c i p l eo f h y d r o d e s u l f u r i z a t i o nt e c n o l o g ya n dc o m p a r i s o no fp r o d u c t i o n p r o c e s s ，p r o d u c tt e c h n o l o g yi n d i c a t o r s ，i n d u s t r ya p p l i c a t i o ns i t u a t i o na n do p e r a t i n gc o s t so f d i f f e r e n tp r o g r a m ，t h ep r o g r a mo ft h ea x e n sp r i m e g + h y d r o d e s u l f u r i z a t i o np r o c e s sf o r q u a l i t yu p g r a d eo fg a s o l i n ew a si d e n t i f i e d i no r d e rt om a k eu pt h el o s si nt h eh y d r o g e n a t i o n , h y d r o c a r b o nr e o r g a n i z a t i o np r o c e s s a n dr e v a m p i n go fc a t a l y t i cr e f o r m i n gu n i t sw e r ec o m p a r e d b a s e do n t h ey i e l do ft h eh i 曲 a d d e d v a l u ep r o d u c t , d i e s e l g a s o l i n er a t i o ，g r o s si n v e s t m e n t , i n t e r n a lr a t eo fr e t u r l la n d r a t i o n a l i t yo fe c o n o m i ca n d t e c h n i c a ln o r m s ，t h ef o r m e rw a ss e l e c t e d n ep r o j e c ti m p l e m e n t a t i o ni nt h ed a g a n gp e t r o c h e m i c a lc o m p a n yw i l lm a k et h e d i s c h a r g es t a n d a r dc o m eu pt ot h ee u r o p ei v ，i n c r e a s ee u r o p ei i is t a n d a r dd i e s e lb y2 5 ，5 0 0 t o n say e a r , i n c r e a s es a l e sr e v e n u eb y7 8 1m i l l i o ny u a na n n u a l l ya n di n c r e a s ep r o f i t16 9 m i l l i o ny u a na n n u a l l yt om e e tu p g r a d eg a s o l i n e q u a l i t yr e q u i r e m e n t so ft h ed a g a n g p e t r o c h e m i c a lc o m p a n y k e yw o r d s ：h y d r o d e s u l f u r i z a t i o n , h y d r o c a r b o nr e o r g a n i z a t i o n ，e u r o p ei vs t a n d a r d ， o c t a n en u m b e r , f c c g a s o l i n e 目录 第一章前言1 1 1 背景1 1 2 国外汽油质量发展趋势2 1 2 1 美国汽柴油质量标准的发展2 1 2 2 欧洲汽柴油质量标准的发展3 1 2 3 日本汽柴油质量标准的发展。4 1 3 国内汽油质量发展趋势及预测4 1 3 1 硫含量限制将越来越严，限值将大幅度降低。6 1 3 2 汽油烯烃含量限值将略有降低6 1 3 3 汽油苯含量要求将有所提高6 1 4 国内外催化汽油加氢脱硫技术进展7 1 4 1 国内催化汽油脱硫技术进展7 1 4 2 国外催化汽油脱硫技术进展。9 1 5 提高辛烷值技术进展1 1 1 6 研究目的、计划路线和预期效果1 2 1 6 1 研究目的1 2 1 6 2 计划路线1 2 1 6 3 预期效果1 3 第二章大港石化公司汽油产品质量升级的方案研究1 4 2 1 大港石化公司生产概况1 4 2 1 1 公司概况1 4 2 1 2 汽油生产现状1 4 2 2 改造方案的确定1 7 2 2 1 催化汽油加氢脱硫技术比较1 7 2 2 2 催化汽油加氢脱硫技术选择1 9 2 2 3 提高辛烷值的技术选择1 9 2 2 4 改造方案的提出2 0 2 2 5 改造方案的比选2 4 第三章大港石化公司汽油产品质量升级的方案实施2 9 3 1 改造方案实施2 9 3 2 加氢脱硫装置工艺流程和物料平衡3 l 3 2 1 加氢脱硫装置工艺流程简述3 1 3 2 2 加氢脱硫装置物料平衡一3 3 3 3 硫烃重组装置工艺流程和物料平衡3 4 3 3 1 烃重组装置工艺流程简述3 4 3 3 2 烃重组装置物料平衡3 5 3 4 本项目污染物状况及治理3 5 3 4 1 主要污染源及污染物3 5 3 4 2 治理措施3 7 3 4 3 环境影响评价分析3 8 结论- 4 0 参考文献4 1 附录4 3 攻读硕士学位期间取得的学术成果4 4 至殳谢4 5 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第一章前言 1 1 背景 近十年是我国汽车工业发展最快的时期。特别是进入2 l 世纪以来，步入快速增长 期。从2 0 0 0 2 0 0 4 年，我国汽车保有量呈加速增长态势，分别为：1 0 7 3 、1 2 、1 3 9 4 、 1 6 和1 7 5 。国家信息中心发布预测称，我国从2 0 0 4 年起汽车保有量年均增长将达到 1 6 以上，并由此预测，到2 0 1 0 年我国汽车保有量将在6 6 5 0 万辆以上，当年汽车的年 需求量将达到1 3 1 7 万辆以上。 目前我国的汽车保有量已经超过3 6 0 0 万辆，其中约3 4 使用汽油发动机。同时汽油 发动机技术也在不断发展，汽车工业在改进发动机的燃烧性能和动力性能的同时，也在 努力控制汽车尾气排放。 汽车排放的污染物有一氧化碳、烃类、挥发性有机物、硫氧化物、氮氧化物、颗粒 物和有毒物( 苯、1 ，3 二丁烯、甲醛、乙醛、多环有机物) 等。这些物质会造成大气污 染，危害人体健康。 、 汽油中芳烃对辛烷值的贡献最大，但燃烧不完全会使排放尾气中含苯及增加n o x 量；硫燃烧以后生成的s o x 导致酸雨的形成。许多研究表明，含硫燃料会促进烃类、 c o 、n o x 和颗粒物的排放，同时减少大气对流层中的臭氧含量，并且会影响燃料的经 济性。 汽油中的烯烃也是高辛烷值的有效组分，c 5 c 7 是生成挥发性有机物、n o x 和有毒 物的主要来源。n o x 和烃类在光化学作用下，生成弥漫于对流层的光化学烟雾。 因此，提高汽油质量的主要方向是在保持汽油辛烷值的基础上，最大限度的降低汽 油中芳烃、烯烃和硫的含量。 为贯彻中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治法，防 治机动车污染物排放对环境的污染，改善环境空气质量，2 0 0 6 年4 月1 5 日，国家环保 总局和国家质检总局联合发布了轻型汽车污染物排放限值及测量方法( 中国i i i 、阶 段) 。据了解，该标准具有强制执行的效力，并将于2 0 0 7 年7 月1 日起实施，自实施 之日起代替g b l 8 3 5 2 2 2 0 0 1 。新标准的出台和实施，对于未来机动车污染防治工作的开 展，引导我国机动车工业走新型工业化道路，提高国产机动车的竞争力具有重大和积极 的意义。 第一章前言 1 2 国外汽油质量发展趋势 由于各个国家经济发展水平、气候条件和环保要求不尽相同，因此燃油指标也存在 差异。但在不断严格的环保要求趋势下，各个国家的燃油标准近年来都在不断改进，规 格限制都在趋向一致，尤以美、欧、日最为突出。 1 2 1 美国汽柴油质量标准的发展 美国是目前世界上生产和消费汽油最多的国家，所以也是目前世界上汽车尾气污染 大气最严重的国家，美国加州的汽油标准发展在全世界都处于领先地位；美国柴油标准 发展速度虽比不上欧洲，但是也在紧跟世界先进水平【。美国汽柴油标准发展经历如表 1 1 。 表1 - 1 美国汽油质量标准变化及趋势 t a b l e1 - 1t h et r e n do fu sq u a l i t ys t a n d a r d so fi ：a s o l i n e 年份法规标准修订单位 汽油质量变化内容概要 美国汽柴油标准特殊之处就是：美国并不是全国范围内都必须使用统一标准，而是 分地区执行。美国汽柴油质量标准发展具有以下特点： ( 1 ) 相对于柴油标准硫含量变化的跨度，即直接从1 9 9 3 年的5 0 0 9 9 g 。1 降至2 0 0 6 年 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 的1 5 9 9 g - 1 ，美国汽油质量标准发展比较平稳，平均硫含量从1 9 9 0 年的3 4 0 肛g g - 1 已经 降低到2 0 0 0 年的1 4 0 - 1 7 0 p g g 一，2 0 0 5 年又降低到3 0 - 6 0 p g g ； ( 2 ) 汽油质量重点在于降低汽油硫含量和烯烃含量，而柴油重点在降硫，其余指标 变化不大。美国加州柴油硫含量同全美国一样，而其他指标存在差异 ( 3 ) 美国新配方汽油分地区执行，同样柴油实施也分地区执行，而且美国目前将柴 油标准分为3 类：车用低硫柴油( 硫含量5 0 0 p g g 。1 以下) ；家庭取暖和非车用中硫柴油( 平 均硫含量2 0 0 0 p g g 1 ) ；铁路、工业和船用高硫柴油( 硫含量5 0 0 0 9 9 g 以或更高) 。 美国汽油具体标准变化见表1 - 2 。 表l - 2 美国清洁汽油的规格标准 ! 垒坠! 竺! 兰望兰q 竺苎墅盟坠苎坠垒璺! 空兰2 1 ! ! 璺罂g 璺兰2 丛翌1 1 9 9 0 年美国 美国( 2 2 个州) 新配方汽油美国加州新配方汽油 项目常规汽油 ( 夏季，冬季) 1 9 9 5 年2 0 0 0 年2 0 0 4 2 0 0 6 年 1 9 9 6 生1 z 2 0 0 2 年 硫腭g 吖 3 3 9 3 3 8 3 3 81 4 0 - 1 7 0 3 03 01 5 烯烃* o ( v v ) 9 2 11 9 1 0 86 1 02 0 0 4 04 0 苯( v ) 1 5 3 1 6 4 1 0 1 0 1 0 0 80 8 芳烃( v v ) 3 2 0 2 6 4 2 1 咖如将 摹捌如翅敬 摹卿如婴鼗iii咖如龌琴善 营r v 删骚 藩弭 僻冥器舞赫na 6 - n 群 n q o 小 n n “岔 一小寸 卜n n 吼 寸卜卜昏 o o 卜 价n 小 o 卜寸a o o 寸 o o 卜卜 o o o o o 寸卜 o o “ o o 8 吼 o o 9 no o 0o o oo o oo o 0 o o o 一 t o o o i o o 一 o o - 0o n 0 n nn c nn h 6 n o o i o o 0o o “崎 一 h h 9 h n o 一一 o o 寸no o 0 o o o o ”n 一n2 9 寸o o “no ”0o 乜o o o n 寸 a 一 的 卜n o n 6 卜卜卜”n n o 试h o 岭h t 【n 磐蜷乏酱 本如寒擦娶蝻曩漂辩基巡器餐博弹甚球蛹具 想蜒测恻 骚靼袋辖 z o 笛 zo苫摹吕卿如噼 摹 咖如将 摹蚓如盟椒 摹捌姐鳗鼗8iii嘲如龌装菩 訾k v 删漆 椽娜 峰掣露岖址漂叩n僻 仪嵇逍扑书臀否h长丹v扑k震k圃七b 卜 卜a 卜i 小 n 卜岔 卜寸心 卜n n 小 寸卜卜a o o 卜 n n 叭 o 卜寸岔 o o 寸 o o 卜卜 ooo610寸卜 o o 式口 o o 8 岔 o o 9 n “o o 0o o 0 h 0o o i ”n卜价o n n _ i 6 n o o o o o i o o h 一 。一卜一 n o = o o 寻n o o 0 o o 0 o o o o o 0 o o 0 o 乜o o o “崎 o o o o no 乜h 寸 o o n 一峙甘 小卜 g “no s oo 乜。 寸一 卜n n 寸卜卜n no ”9 掣蠖 i 备矗如粤鹾墨墒曩褰蜓辩尊掣 o o o - 0 漂毽k辩s磔蛹具 o o c 漂谢恻 籁避蹬辖 z o 篮 zo乏摹吕哪姐噼 摹 嘲妞特 装捌扣鳆椒 摹捌如袋瑷1暑捌如馐 摹善 冒r v 卿搽 薄n 僻冥器攥稚厶6 o i - n 僻 妖富眯恹疑东卿峰畦钆震曙冬皋k驶k册拣 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 方案二从提高重整汽油的比例出发，提出将3 0 万吨年的重整装置改造为3 8 万吨 年，另为降低催化裂化汽油的硫含量，新建一套7 0 万吨年的催化汽油加氢脱硫装置。 方案二的公司物料平衡见附录3 。按方案二改造后汽油调和组分平均性质见表2 1 1 表2 - 1 l 方案二汽油产品调和组分平均性质 ! 兰垒! 宝! ：! ! 【2 巳! 垒塑2 1g 垫2 1 1 坚! ! 垒! 垒! ! 翌坚! 翌gi 翌! 塾! 兰竺2 翌垒e 1 2 9 ! 璺巴 组分名称 万吨年 硫m g l 烯烃v 芳烃v 苯v 氧m r o n抗爆指数 由此可以产生如下产品调合方案。 表2 1 29 0 # 欧汽油 墅坠堕三二1 2 t h ep r o g r a mf o r9 0 # e u r o p em b l e n d i n gg a s o l i n e 表2 1 39 3 # 国汽油 t a b l e2 1 3t h ep r o g r a mf o r9 3 # n a t i o n a li vb l e n d i n gg a s o l i n e 第二章大港石化公司汽油产品质量升级方案研究 脱硫8 5 05 0 o o3 3 0 0 1 6 0 0 0 8 0 0 0 0 9 1 5 08 6 5 0o o3 3 1 0 0 1 催化汽油 m t b e2 o o o 5 00 0 0 o 0 00 0 01 8 1 811 71 0 9 0 0 合计 1 9 5 0 3 4 7 92 3 2 42 8 2 4 0 7 0o 0 0 9 3 0 38 8 0 7 2 2 5 改造方案的比选 各方案工艺装置组成及规模见错误! 书签自引用无效。5 ；各方案原料及产品结构 汇总见2 1 6 ；各方案汽油产品组成见表2 1 7 ：各方案主要经济评价指标汇总见表2 一1 8 。 表2 1 5 各方案主要装置组成及规模 ：! 翌坠! 宝! ：! 曼坠垒i 坠竺翌! 竖璺翌空巳1 2 皇曼曼曼苎巳璺里i 盟! 空! ! 竺2 仑翌旦旦! 巴兰 装置名称方案一( 万屯年)方案二( 万吨年) 备注 常减压装置 5 0 05 0 0已有 延迟焦化装置 1 0 01 0 0已有 方案一：已有 重整装置 3 03 8 方案二：改造 蜡油加氢裂化装置 1 0 01 0 0已有 催化裂化装置 1 6 01 6 0已有 柴油加氢改质装置 5 05 0已有 m t b e 5 5已有 柴油精制装置 3 0 3 0 已有 催化汽油加氢脱硫装置 8 07 0新建 焦化石脑油加氢精制装置 1 61 6已有 硫磺回收装置 o 5 0 5 已有 气体分馏装置 3 0 3 0 已有 制氢装置【1 1 4 4 已有 p s a 装置【1 10 2 0 2已有 烃重组装置 4 0无 新建 注【1 】：规模以产纯氢计，单位为1 0 4 n m 3 h 1 。 、 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 大港混合原油 甲醇 天然气 合计 产品 石脑油 汽油 9 3 欧i v 9 7 欧 国i v9 0 # 国i v9 3 # 国i v9 7 # 欧i i i 柴油 化工轻油 液化气 硫磺 低硫石油焦 外卖燃料油 油浆 丙烯 苯 抽余油 m t b e 轻油收率 高附加值产品收率 柴汽比 5 0 0 o o 1 2 3 4 8 3 5 0 6 0 6 3 0 3 2 7 9 2 0 3 3 9 3 4 5 2 7 2 6 7 3 3 l o 1 9 2 3 7 0 o 5 3 2 8 8 2 7 0 0 4 1 3 8 2 3 1 7 l 3 4 4 3 3 6 7 7 8 2 8 4 4 7 3 3 8 5 0 0 0 0 1 2 5 4 8 3 5 0 6 0 8 2 8 5 2 9 3 6 3 1 1 3 0 6 2 8 3 1 9 5 0 2 6 4 7 8 2 3 9 8 0 5 4 2 8 8 2 7 0 0 5 0 3 8 3 4 2 0 7 4 1 7 1 4 l 7 7 5 6 8 4 3 5 2 8 3 综合商品率 9 2 4 7 9 2 5 3 2 5 、 表2 1 7 各方案汽油产品组成 一 旦垒! 皇兰：! z 璺2 巴巳2 坚! 旦堕2 1 垒! ! 竺垡! 旦殳璺苎曼2 1 2 呈2 1 垒丝巳丝呈丝巴皇 _ i _ _ _ _ - _ - _ i _ _ - - - _ - _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ ：。= 、一一 汽油构成 方案一( 万吨年) 方案二( 万吨，年) 重整汽油 2 1 7 l 2 6 3 6 加氢裂化轻石脑油 催化轻汽油 加氢脱硫汽油 m t b e 6 7 0 1 5 0 2 3 5 7 7 1 8 0 6 3 4 7 2 0 0 合计 7 9 2 0 9 3 6 3 l - _ _ l - l l _ - _ _ - _ _ l _ _ _ - _ _ - _ _ _ _ - l - l _ _ _ _ _ _ _ _ _ i _ l _ _ _ l l _ _ _ - - _ 一 催化汽油加氢脱硫装置 8 07 0新建 烃重组装置 4 0新建 催化重整装置 3 8 改扩建 工程占地，m 2 1 1 6 1 61 8 3 0 4 工程总定员，人 2 4 + 1 62 4厂内调剂 工程建设期，年 l l重整改造期两个月 主要经济指标 销售收入，万元年 7 8 7 1 3 8 8 9增量 利润总额，万元年 1 6 9 01 2 5 9生产期平均 所得税后利润，万元年 11 3 2 8 4 3生产期平均 财务内部收益率， 7 2 68 7 5税后 投资回收期，年 9 8 l 1 5 含建设期 建设投资，万元 2 5 8 1 71 8 9 2 1 铺底流动资金，万元 2 3 4 1 2 6增量 总投资，万元 2 6 3 2 01 9 2 4 5 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 由各方案工艺装置组成及规模见错误! 书签自引用无效。5 ：各方案原料及产品结 构汇总见2 1 6 ；各方案汽油产品组成见表2 1 7 ；各方案主要经济评价指标汇总见表2 1 8 。 表2 1 表2 - 1 8 可以看出，两个总加工流程方案都能满足汽油产品质量标准的要求， 两个方案在技术上都是可行的。 综合比较两个方案的主要指标： 柴汽比：方案一 方案二 总投资：方案一 方案二 财务内部收益率：方案一 方案二 综合考虑各项技术经济指标的合理性，将方案一作为推荐方案。 推荐方案的汽油脱硫及烃重组装置工艺路线示意图见图2 1 ，汽油产品质量及调和 性质见表2 8 表2 1 0 。 2 7 箔82盘置o=屋蠹骶j02自。口1墨2口h毒弓口靠葺。暑置injin器弓2暑置ai苗oia廿iio盛jo艺呈u事。焉。嗣l一嚣i-!i 廿，】莒r状罩斟帅籁平匝v匝艟惜舒蠹树h删蝌黑悯嫂隧榛婆罴i-n匝 妖富眯恹爨索删峰咯牝景旧匈sk浆k褂袄 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 第三章大港石化公司汽油产品质量升级的方案实施 3 1 改造方案实施 新建一套8 0 万吨年催化汽油加氢脱硫装置和一套4 0 万吨年烃重组装置，其中催 化汽油加氢脱硫装置拟采用a x e n s 的p r i m e g + i 艺，烃重组装置拟采用金伟晖的工艺。 项目建设投产后，使大港石化分公司汽油质量达到g b17 9 3 0 2 0 0 x 或欧标准要求。 全馏分的催化汽油首先进行选择性加氢，然后分成轻、中、重三个馏份。其中轻汽 油馏份作为汽油调和组分出装置，中汽油馏份和来自于烃重组装置的富含芳烃组分加氢 脱硫后为汽油调和组分出装置。重汽油馏份作为烃重组装置的原料。 烃重组装置原料经抽提处理后，分成三个馏份。其中低芳轻馏份作为化工轻油产品 销售，低芳重馏份作为轻柴油调和组分出装置，富含芳烃组分作为汽油加氢装置的原料。 8 0 万吨年催化汽油加氢脱硫装置原料催化汽油由本公司催化裂化装置供给，催化 裂化装置生产催化汽油7 5 0 2 吨年；该项目需要重整氢气2 6 0 0 吨年( 3 0 9 5k g h 1 ) ，由 本公司催化重整装置提供；装置所需的选择性加氢催化剂、加氢脱硫催化剂由国外公司 提供；需要的其它辅助材料均可在国内解决；选择性加氢催化剂h r - 8 4 5 和加氢脱硫催 化剂h r 8 0 6 的性质参见表3 3 ；硫化剂d m d s 的性质见表3 4 。 汽油加氢脱硫装置采用加氢装置引进国外专利技术、由国外公司作工艺技术包、国 内承担详细设计、设备由国内配套制造的方式建设。 表3 - 1 加氢脱硫装置原材料来源表 t a b l e3 1t h e r a wo i lo fh y d r o d e s u l f u r i z a t i o nu n i t 原料需求量( 1 0 4 t a ) 备注 催化裂化汽油 重整氢气 合计 7 5 0 2 0 2 6 7 5 2 8 表3 - 2 主要辅助材料来源表 ! 垒垒! 兰兰：兰垒! 璺i 坚苎竺三i ! i 璺2 = 巴翌! ! 苎! 兰 主要辅助材料及催化剂单位 数量来源备注 h r 8 4 5 选择性加氢催化剂 m 6 a2 5 。 h r 8 0 6 加氢脱硫催化剂 m 6 a 1 2 1 硫化剂d m d s 瓷球 t t 4 a 4 国内开工用 1 0 国内 第三章大港石化公司汽油产品质量升级方案实施 表3 - 3 选择性加氢催化剂h r - 8 4 5 和加氢脱硫催化剂h r 8 0 6 的性质 t a b l e3 - 3 p r o p e r t i e so fh y d r o d e s u l f u r i z a t i o nc a t a l y s th r - 8 0 6a n d ! 宝! ! ! ! 垃! 坠z 璺1 2 9 竺翌璺! 1 2 坠竺兰绝! z 兰! 坚垦：墨兰墨 一一 催化剂名称h r 一8 4 5 h r 8 0 6 表3 - 4 硫化剂d m d s 的性质 t a b l e3 - 4t h ec h a r a c t e r i s t i c so fs u l f u r i z i n ga g e n td m d s 项目数值 比重d 4 川 1 0 5 7 分子式 分子量 硫含量w t 沸点 冰点 蒸汽压k p a 粘度c p 折光指数 分解温度 外观 腐蚀性、毒性 c i 1 3 s - s - c h 3 9 4 2 0 6 8 1 0 9 7 8 4 7 2 3 8 ( 2 5 ) 0 6 1 9 ( 2 0 ) 1 5 2 6 0 2 0 0 淡黄色难闻液体 高度易燃，刺激眼睛，皮肤，有毒 4 0 万吨年烃重组装置所需原料为催化汽油选择性加氢后的重汽油馏分，实际处理 量为4 1 1 6 万吨年。装置所需的辅助材料规格或型号见表3 5 。 表3 - 5 烃重组装置所需的辅助材料 坠垒! ! 兰二主垒竺婴! 璺翌巴璺丝! ! 苎堕2 1 垒理坚璺! 坠2 翌堡2 1 罂望墅垡2 翌e 巴! 箜兰 名称单位 年用量来源备注 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 3 2 加氢脱硫装置工艺流程和物料平衡 3 2 1 加氢脱硫装置工艺流程简述 本装置由选择性加氢部分、加氢脱硫部分组成。主要功能为降低催化汽油烯烃含量、 硫含量。 工艺流程见图3 1 。 缓冲罐选择性加氢反应器分馏塔回流罐 芳烃组份自烃重组来 图3 - 18 0 万吨，年催化汽油加氢脱硫装置选择性加氢部分流程示意图 f i g3 - 1 t h ef l o wc h a r to fg a s o l i n es e l e c t i v eh y d r o g e n a t i o np r o c e s si n0 8m t a g a s o l i n es e l e c t i v eh y d r o d e s u l f u r i z a t i o np r o c e s s ( 1 ) 全馏分汽油选择性加氢部分 原料油自催化装置或罐区进入本装置的原料油缓冲罐，经原料油升压泵抽出，与来 自重整装置的氢气混合。混氢后的原料油依次与反应产物，重汽油及蒸汽换热。由重整 装置来的氢气分成两股，一股与升压后的原料油混合进行换热，另一股送至加氢脱硫部 分。 在选择性加氢反应器中，混氢原料在催化剂作用下，主要进行二烯烃转化为单烯烃， 烯烃异构化，硫醇转化为重硫化物等反应。由于反应器温升较低，反应器设置一个床层。 选择性加氢反应产物与混氢油换热后进入产品分馏塔中部，在产品分馏塔中分离出轻汽 油，中汽油和重汽油。产品分馏塔设有塔顶回流系统和塔底重沸系统，塔底依靠分馏塔 3 1 第三章大港石化公司汽油产品质量升级方案实施 重沸炉提供热量。产品分馏塔顶油气经空冷后进入分馏塔项回流罐。回流罐顶气体属于 低硫气体，可以送至燃料气系统，液相则全部经回流泵送回分馏塔塔顶作为回流。从塔 上部抽出的轻汽油经空冷后送出装置至汽油中间储罐，做汽油调和组分。中汽油至加氢 脱硫部分。塔底的重汽油与烃重组装置来的富含芳烃组分换热并冷却到4 0 。c 后进烃重组 装置。 ( 2 ) 中汽油、富含芳烃组分混和油加氢脱硫 工艺流程见图3 2 。 重整氢气 加氢脱硫反应器 分离罐循环氢脱硫塔稳定塔 回流罐 中汽油 白选择 氢气至选择性加氢部分 图3 - 28 0 万吨，年催化汽油加氢脱硫装置加氢脱硫部分流程示意图 f i g3 - 2 t h ef l o wc h a r to fg a s o l i n eh y d r o d e s u l f ur i z a t i o np r o c e s si n0 8m t a g a s o l i n es e l e c t i v eh y d r o d e s u l f u r i z a t i o np r o c e s s 烃重组装置来的富含芳烃组分与选择性加氢部分的重汽油换热后，与选择性加氢部 分的中汽油和来自循环氢压缩机的新氢及循环氢混合，然后与加氢脱硫反应产物换热至 反应需要的温度后进入加氢脱硫反应器。在加氢脱硫反应器中，混氢原料在催化剂作用 下，主要进行加氢脱硫、烯烃饱和等精制反应。由于反应温升小于i o 。c ，所以加氢脱硫 反应器设置一个催化剂床层，没有冷氢点。加氢脱硫后的反应产物经反应产物加热炉加 热，为稳定塔重沸器提供热源后，再经反应产物与混氢原料换热器、反应产物空冷器降 低温度后进入循环氢脱硫塔。 反应产物加热炉设置在反应产物的出口，该加热炉用来给稳定塔重沸器提供热源， 同时间接控制进入加氢脱硫反应器入口的混氢油温度。这样设置加热炉的目的可以避免 在反应器入口设置加热炉，炉管容易出现结焦的问题。在反应产物空冷器入口注入脱盐 。 水( 净化水) ，以溶解掉反应过程中所产生的铵盐，防止堵塞管道和空冷器。反应产物 3 2 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 经空冷器冷却至5 0 。c 后进入分离罐，进行气、油、水三相分离。分离出来的气体作为循 环氢进入循环氢脱硫塔脱除掉循环氢中的h 2 s ，然后进入循环氢压缩机入口分液罐，再 由循环氢压缩机压缩升压返回反应系统；循环氢脱硫溶剂采用m d e a ，自装置外来的贫 胺液直接进入循环氢脱硫塔顶部。富胺液从循环氢脱硫塔底部送出装置外再生。 分离罐分离出的生成油经过与稳定塔底的重汽油产品换热后进入稳定塔。分离罐分 离出来的含硫污水降压后送至装置外污水汽提装置处理。 稳定塔的目的是将反应后的重汽油产品中的轻烃和溶解的h 2 s 汽提出去，以保证重 汽油产品的闪点和银片腐蚀合格。来自分离罐的反应生成油换热后进入稳定塔中间部 位。稳定塔设有塔顶回流系统和塔底重沸系统，塔底依靠重沸器间接汽提。稳定塔顶油 气经空冷后进入稳定塔顶回流罐，塔顶回流罐气体属于含硫气体，送出装置至气体脱硫 部分。液相则全部经回流泵送回稳定塔塔顶作为回流。 稳定塔塔底油与稳定塔进料换热，泵升压后再经空冷，水冷后作为合格产品送出装 置。 3 2 2 加氢脱硫装置物料平衡 装置物料平衡见表3 6 3 7 。 表3 - 6 选择性加氢部分物料平衡表 ! 垒垒! 皇圣：璺塑苎兰皇垒璺! 苎空壁12 11 b 竺兰竺! 竺竺! ! 竺塾z id r o g ii e n a t i o n 仑i 竺2 1 墅兰 _ _ _ _ _ _ _ _ _ - l _ _ _ _ _ _ o _ _ l - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - l _ _ _ _ _ _ _ - _ _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一_ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ o o o o o o o o o o o o 一 项目 质量百分数慌质量流量k g h - 1 质量流量1 0 4 t a - 1备注 注：l 、氢气按重整氢气量计算，其氢纯度为8 9 8 9 v ； 2 、物料平衡根据金伟晖公司提供的数据作出。 3 3 第三章大港石化公司汽油产品质量升级方案实施 表3 _ 7 加氢脱硫部分物料平衡表 一! 苎垒! 宝兰：z 塑璺量量垒璺! 苎翌! 宝2 11 坠皇坠z 空竺垒望竺! ! 竺! i 兰璺垡2 翌仑竺里! ! 翌 物料名称质量百分数 质量流量l ( g h 。1 质量流1 0 4 t a 1备注 原料 富含芳烃组分 4 7 3 l 中汽油 5 2 6 9 氢气0 4 8 合计 1 0 0 4 8 产品 燃料气 o 1 1 加氢脱硫汽油 1 0 0 3 6 合计 1 0 0 4 8 2 0 0 7 1 4 2 2 3 5 7 1 2 0 2 4 4 2 6 3 1 o 4 7 6 4 2 5 8 3 3 1 6 8 6 1 8 7 8 o 1 7 3 5 8 l 自烃重组装置来 自选择性加氢部分来 0 0 4 3 5 7 7 去调和 4 2 6 3 1 03 5 8 l 注：i 、氢气按重整氢气量计算，其氢纯度为8 9 8 9 v ； 2 、物料平衡根据金伟晖公司提供的数据作出。 3 3 硫烃重组装置工艺流程和物料平衡 3 3 i 烃重组装置工艺流程简述 烃重组装置流程见图3 3 。 抽提塔 抽彝饕冀剂菜鑫鎏 葫翕溶 化工轻油出装置 溶剂回收塔芳烃水洗塔 置 份和霞芳烃组份 氢脱硫装置 图3 - 34 0 万吨，年烃重组装置分流程示意图 f i g3 - 3t h ef l o wc h a no f 0 4m 妇h y d r o r b o nr e o r g a n i z a t i o np m c e 鲻 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 进入烃重组t m 装置的原料为f c c 汽油选择性加氢后的重汽油馏分。 原料油送入抽提塔内，与h r 溶剂逆流接触传质。其中的芳烃溶解在h r 溶剂中形 成富溶剂，富溶剂自压入溶剂回收塔。 溶剂回收塔顶分出的芳烃先后经过芳烃溶剂分离器、芳烃水洗塔，所携带的h r 溶 剂被脱除，合格的芳烃作为h r 汽油返回加氢脱硫装置处理后，作为汽油调和组分出装 置。溶剂回收塔底获得的贫溶剂通过泵打回抽提塔循环使用。 抽提塔顶出来的抽余油( 非芳烃) ，先经过抽余油溶剂分离器脱除所携带的大部分 职溶剂，再送入抽余油水洗塔。抽余油水洗塔内抽余油与自回收塔回流罐水包分出的 水洗水充分接触后，残余h r 溶剂被洗涤掉。合格抽余油用泵送至抽余油分馏部分。 来自抽余油水洗塔的抽余油送至抽余油切割塔，上部切出的h r 化工轻油出装置； 塔下部获得的h r 低凝柴油组分作为优良的柴油调和组分用泵送出装置。 为保证h r 溶剂始终具备良好的工作品质，需要对系统内的h r 溶剂作再生处理。 部分贫溶剂与集水罐的洗涤水混合经多相分离器、溶剂再生过滤器的多级处理后，返回 溶剂回收塔。 3 3 2 烃重组装置物料平衡 全装置物料平衡参见表3 8 表3 - 8 全装置物料平衡 t a b l e3 - 8m a s sb a l a n c eo f t h ew h o l eu n i t 物料名称 收率w t ( 对进料) k g h - 1 1 0 4 t a 1 3 4 本项目污染物状况及治理 3 4 1 主要污染源及污染物 ( 1 ) 废气 本项目废气排放主要包括加热炉燃烧烟气、塔顶的不凝气体，以及不正常工况下安 3 5 第三章大港石化公司汽油产品质量升级方案实旖 全阀超压泄放气、跑、冒、滴、漏产生少量的挥发性气体和装置开停工吹扫时短时排出 废气。其中，加热炉燃烧烟气分别由3 0 m 、4 3 m 烟囱高空排放，塔顶不凝气体排至燃料 气脱硫系统处理后并入管网作燃料，安全阀超压泄放气和开停工吹扫排入装置的放空总 管，送至火炬燃烧。装置主要废气污染源及去向见表3 - 9 。 表3 - 9 工业废气排放情况统计表 ! 苎垒! 皇兰：呈 ! 空皇兰竺尘竺苎型2 11 翌空竺兰! 堕! ! 苎兰! 竺g 苎兰嬖 排放量 s 0 2 n o 。 烟囱参数