40万吨汽油加氢操作规程

1、山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/年汽油加氢装置操作规程 0 401040104 4t/at/a 汽油加氢装置操作汽油加氢装置操作规程规程 编制编制: :张张 利利 张宪胜张宪胜 孙厚超孙厚超 宋冠杰宋冠杰 审核：审核：于新起于新起 刘胜国刘胜国 邓小龙邓小龙 盛大勇盛大勇 崔同伟崔同伟 审批：薄慕涛审批：薄慕涛 宋聚合宋聚合 樊凤杰樊凤杰 山东玉皇盛世化工股份有限公司山东玉皇盛世化工股份有限公司 二二 0 0 一二年十月一二年十月 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/年汽油加氢装置操作规程 1 目 录 第一章第一章 工艺技术规程工艺技术规程 .1 1 1.1 概述 .1 1.1

2、.1 设计依据 .1 1.1.2 设计原则 .1 1.1.3 设计范围 .1 1.1.4 选择性加氢脱硫单元概况 .1 1.1.5 自控水平 .2 1.1.6 平面位置 .2 1.1.7 公用工程消耗 .2 1.1.8 主要技术经济指标 .3 1.2.原料及产品的主要技术规格 .5 1.2.1 原料性质 .5 1.2.2 产品性质 .6 1.2.3 保护剂、催化剂及化学品性质及组成 .7 1.3 装置物料平衡 .10 1.4.主要操作条件 .10 1.5.工艺流程简述 .12 1.5.1 汽油切割部分 .12 1.5.2 加氢反应部分、汽提部分 .13 1.5.3 催化剂硫化 .13 1.5.

3、4 催化剂初活稳定 .14 1.5.5 轻汽油脱硫醇及醚化和干气脱硫部分.14 1.5.6 反应工艺原理： .16 （1）工艺原理 .16 （2）主要化学反应 .17 （3）主要工艺参数 .21 1.6.工艺技术特点 .23 1.7 主要设备特点 .23 1.9.装置能耗及节能措施 .28 1.9.1 装置能耗 .28 1.9.2 节能措施 .30 1.10.生产控制分析 .30 第二章第二章 操作指南操作指南 .3333 2.1 预分馏系统操作 .33 2.2 反应系统操作 .35 22.1 反应器温度控制 .35 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/年汽油加氢装置操作规程 2 2.2

4、.2 氢分压 .38 2.2.3 氢油比的调节 .39 2.2.4 反应器床层压差 .40 2.2.5 进料量 .40 2.2.6 原料油的保护 .40 2.3 汽提系统操作法 .42 2.3.1 目的 .42 2.3.2 汽提塔的操作要点 .42 2.3.3 汽提塔操作因素分析 .42 2.4 汽油脱硫醇及碱液再生系统操作 .44 2.4. 1 汽油脱硫醇操作 .45 2.4.2 碱液再生系统操作 .46 2.5 轻汽油醚化系统操作 .48 2.5. 1 反应系统操作 .48 2.5. 1 醇烯比控制 .49 第三章第三章 开工规程开工规程 .4949 3.1 装置全面大检查 .49 3.2

5、 引公用工程 .52 3.3 蒸汽吹扫贯通 .53 3.4 低压系统吹扫贯通流程 .54 3.5 低压系统气密置换 .61 3.6 临氢系统氮气置换 .64 3.7 临氢系统氢气气密 .65 3.8 低压系统开工方案 .66 3.9 反应系统进料 .67 第四章第四章 停工规程停工规程 .6767 第五章第五章 专用设备工艺规程与操作法专用设备工艺规程与操作法 .7070 5.1 冷换设备操作法 .70 5.1.1 换热器的操作法 .70 1）换热器的投用操作 .70 2）换热器的停用操作 .74 5.2 机泵操作法 .77 5.2.1 离心泵的操作法 .77 5.2.2 柱塞计量泵操作法 .

6、92 5.3 注水及注缓蚀剂操作 .101 5.4 加热炉风机的操作规程 .101 5.5 加热炉操作法 .103 5.5.1 加热炉的工作原理 .103 5.5.2 加热炉的点火及停炉 .104 5.5.3 加热炉维修与保养： .106 5.6 循环氢压缩机 .107 5.6.1 系统简介 .107 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/年汽油加氢装置操作规程 3 5.6.2 工作原理 .108 5.6.3 仪控保护系统 .110 5.6.4 开车和停车 .111 5.6.5 正常运行参数及注意事项 .112 第六章第六章 事故处理事故处理 .113113 6.1 事故处理总则 .113

7、 6.2 事故处理 .115 6.2.1 进料中断 .115 6.2.2 新氢中断 .116 6.2.3 反应器床层超温（床层超过 300） .116 6.2.4 循环氢压缩机停机 .117 6.2.5 压缩机入口带油 .118 6.2.6 原料带水 .118 6.2.7 冲塔 .119 6.2.8 反应炉 f2901 炉管破裂着火 .119 6.2.9 注水中断 .120 6.2.10 反应系统差压超高 .120 6.2.11 停电 .121 6.2.12 停仪表风 .121 6.2.13 停非净化风 .122 6.2.14 停循环水 .122 6.2.15 停燃料气 .122 6.2.16

8、 轻汽油带碱 .122 6.2.17 沉降罐更换碱液操作 .123 6.2.18 排放碱渣注意事项 .123 6.2.19 碱液再生系统停非净化风 .123 6.2.20 醚化长时间停水 .123 6.2.21 醚化停电 .123 6.3 事故处理后的开工操作 .124 6.3.1 当维持循环氢循环时的开工 .124 6.3.2 当循环氢停止循环时的开工 .124 第七章第七章 安全技术与环境保护安全技术与环境保护 .125125 7.1 一般安全技术规定 .125 7.2 特殊危险操作 .126 7.3 生产过程中危害因素分析 .127 7.3.1 火灾、爆炸的危险 .127 7.3.2 毒

9、性物质危害 .128 7.3.3 腐蚀性的物质危害 .130 7.3.4 噪声危害 .130 7.3.5 其它危害 .131 7.3.6 主要危险场所 .131 7.4 主要防范措施 .132 7.4.1 防火防爆措施 .132 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/年汽油加氢装置操作规程 4 7.4.2 防毒措施 .132 7.4.3 防高温烫伤 .133 74.4 抗震措施 .133 7.4.5 防尘措施 .134 7.4.6 噪声控制措施 .134 7.4.7 安全色和安全标志 .134 7.4.8 安全卫生管理 .134 7.5 主要污染源和主要污染物 .134 7.5.1 废气污

10、染源 .134 7.5.2 废水污染源 .135 7.5.3 废渣污染源 .136 7.5.4 噪声污染源 .136 7.6 设计采用的环保标准 .136 7.7 环境保护措施 .137 7.8 装置内外关系 .138 第八章第八章 附录附录 .1 1 8.1 设备规格表 .1 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 0 第一章第一章 工艺技术规程工艺技术规程 1.11.1 概述概述 1.1.11.1.1 设计依据设计依据 （1）设计合同及其技术附件； （2）项目会议纪要； （3）有关科研单位基础技术数据； （4）建设单位提供的相关资料，公用工程条件等； （5）其他相

11、关资料。 1.1.21.1.2 设计原则设计原则 （1）认真贯彻执行国家有关标准、规范和相关规定。 （2）选用国内外先进的工艺技术，提高装置的技术水平。 （3）在满足装置的工艺要求、安全卫生要求、环境保护要求的前提下选用合理、 可靠、优良的工艺路线及设备，尽量节省投资，增加效益。 1.1.31.1.3 设计范围设计范围 设计范围40104t/a汽油加氢装置界区内全部设计。 1.1.41.1.4 选择性加氢脱硫单元概况选择性加氢脱硫单元概况 （1） 规模：40104t/a,加工下限：24104t/a；加工上限：48104t/a。 （2） 建设性质：新建。 （3） 组成：轻重汽油切割、反应、压缩机

12、、脱硫醇、醚化等部分。 （3） 原料：催化汽油、氢气，自加氢或系统管道送入装置。 （4） 主要产品：精制轻汽油、加氢重汽油，自装置管道送至系统。 （5） 生产制度：本装置年开工时数按8000小时设计，连续生产，实行“四班三倒” 制，定员共28人(未计入管理人员)，见表 1.1.1。 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 1 表1.1.1 装置定员表 操作操作定员备注 序号岗位名称 班数人/班小计 管理人员 1 班长 414 2 内操人员 428 3 外操人员 4416 4 工艺工程师 5 设备工程师 合计 28 1.1.51.1.5 自控水平自控水平 本装置为连续生

13、产过程，采用dcs集中控制，对主要参数采用自动控制，以保证生 产装置的安全操作、平稳运行，提高产品质量和经济效益；次要参数则在控制室内实现 集中指示、记录，操作人员可根据工艺参数的变化采取相应的调整，以达到控制质量目 的，所有仪表二次信号均引入中心控制室；不需经常观察的参数，则设置就地检测仪表。 为保证安全生产，在重要的工艺部分设置紧急停车、放空系统；在装置内设置可燃气体 和有毒气体检测报警器。 1.1.61.1.6 平面位置平面位置 本装置位于山东玉皇盛世化工有限公司内北部区域。装置周边设施及装置内布置满 足现行标准规范要求。 1.1.71.1.7 公用工程消耗公用工程消耗 表1.1.2 公

14、用工程消耗表 用量序 号 名 称规 格单位 小时用量年用量104 来 源备 注 1 电10000v、380v kw.h970.35728.05 配电室 2 蒸汽 1.0mpa,250t6.5715.2568 系统管网 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 2 3 循环水 0.4mpa,32t303.4242.72 系统管网 4 除盐水 0.5mpa,40t5164.0 系统管网 5 氮气0.4mpa,常 nm3144115.2 系统管网 6 净化风0.6mpa,常 nm38064 系统管网 9 非净化风0.6mpa,常 nm311592 系统管网间断、 最大 8 燃

15、料气 0.4mpa,40t0.210.168 系统管网 1.1.81.1.8 主要技术经济指标主要技术经济指标 表1.1.3 主要技术经济指标 序 号 名 称单 位数 量备 注 1 设计规模 t/a40104 2 原料、辅助材料 2.1 原料 a 催化汽油 t/a40104 b 氢气 t/a440 c 甲醇 t/a 0.6810 4 d 干气 t/a 0.4561 04 2.2 主要辅助材料及催化 剂 a 脱二烯烃保护剂 m31.21 开工前一次装入 b 脱二烯烃催化剂 m34.42 开工前一次装入 c 加氢精制保护剂 m31.25 开工前一次装入 d 加氢精制催化剂 m312.8 开工前一次

16、装入 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 3 e bl 微孔载体 m36.54 开工前一次装入 醚化催化剂 t26.5 开工前一次装入寿命一年 gl-20 再生催化剂 m321 开工前一次装入寿命三年 除臭精制液 t/a30 间歇补充，开工准备 810t 碱液（naoh 含量 30%） t/a135 间歇补充 硫化剂（ dmds 或 cs2） 开工时使用 fdmdst1.1 理论需要量 1.1t，准备 1.6t g 缓蚀剂 t/a4.0 贫胺液 t/a 12.210 4 3 占地面积 m25066.79 建筑面积 m2432 4 “三废”排放量 4.1 烟气 t/

17、a 4.0321 04 4.2 含硫污水 t/a 2.4041 04 4.3 含油污水 t/a8000 间断，最大 4.4 废保护剂 m3/a0.82 4.4 废催化剂 m3/a2.87 厂家回收，年均 4.5 废微孔载体 m3/a2.18 年均 5 定员人 28 6 能耗 6.1 汽油加氢能耗 kg 标油 /t 17.789 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 4 6.2 轻汽油脱硫醇能耗 kg 标油 /t 1.10 6.3 醚化能耗 kg 标油 /t 5.769 6.4 干气脱硫能耗 kg 标油 /t 4.2 7 工艺设备总台数 7.1 反应器台 3 7.2

18、塔器台 5 7.3 容器台 34 7.4 换热器台 17 7.5 加热炉台 1 7.6 空冷器片 6 7.7 过滤器台 3 7.8 机泵台 43 7.9 压缩机台 2 7.1 0 聚结器台 2 1.2.1.2.原料及产品的主要技术规格原料及产品的主要技术规格 1.2.11.2.1 原料性质原料性质 1.2.1.1原料油 原料油为催化汽油（原料油性质见表1.2.1）。 表1.2.1 原料油性质 性 质催化汽油 lcnhcn 比例，m% 1004060 密度，g/cm3(20) 0.7260.6700.780 硫含量，g/g山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽

19、油加装置操作规程 5 族组成（荧光法） ，% 烷烃 49.056.036.0 烯烃 32.041.022.0 芳烃 29.03.042.0 ron9394.591.5 馏程（d86）, ibp413580 10%5538100 50%9942133 90%16860178 fbp18975190 1.2.1.2新氢性质 新氢的组成见表 1.2.2。供氢压力：0.7mpa（g） ，温度：40。由菏泽玉皇制氢 装置提供。 表 1.2.2 氢气组成 组成 vol% 备注 氢气 99.9 ch40.1 co+co2 2020 ppmppm 1.2.21.2.2 产品性质产品性质 主要产品为精制轻汽油、

20、加氢重汽油。见表2.3。 表 1.2.3 预期产品性质 性 质 精制轻汽油加氢重汽油 密度， g/cm3（20） 0.6700.780 硫含量，g/g 150140 族组成，% 烷烃 56.043.0 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 6 烯烃 41.015.0 芳烃 3.042.0 ron94.588.5 初馏点 3580 10%38100 50%42133 90%60178 终馏点 75190 1.2.31.2.3 保护剂、催化剂及化学品性质及组成保护剂、催化剂及化学品性质及组成 表 1.2.4 lyt 系列保护剂主要性质 保护剂lyt-704lyt-704

21、a 化学组成，m% moo31.03.5 nio0.250.5 物理性质 外形球型拉西环 尺寸/mm 4.0-5.03.0-4.0 孔容/mlg-1 0.020.45 比表面积/m2g-1 5.0100 装填密度/gcm-31.301.400.550.60 压碎强度/ ncm-1200（n/粒） 20 表 1.2.5 lyt-10 二烯烃选择加氢催化剂主要性质 项目指标分析方法 化学组成，m% moo35.0比色法 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 7 nio2.5比色法 物理性质 外形三叶草型目测 尺寸/mm3.5(28)卡尺 孔容/mlg-10.45低温氮吸

22、附 比表面积/m2g-1170低温氮吸附 侧压强度/ncm-1120渐进式强度仪 装填密度/gcm-30.500.55 表 1.2.6yt-707a 和 lyt-707b 保护剂物化性质 催化剂lyt-707alyt-707b 化学组成，m % moo311.011.0 coo3.53.5 物理性质 外形三叶草球形 尺寸/mm1.42.0-4.0 孔容/mlg-10.400.35 比表面积/m2g-1100100 装填密度/gcm-30.550.650. 750.85 压碎强度/ ncm-1140(n/粒)25 醚化催化剂采用 d005 型大孔阳离子树脂催化剂。树脂催化剂一次装入量为 26.5

23、 吨（干基），寿命一年。催化剂规格见表 2.7。 表 1.2.7 树脂催化剂主要物性参数 项 目 单 位指 标 外 观 灰色球粒 粒度 mm0.3-1.2 水含量 %(m/m)502 交换容量mmolh+/g大于 5.0 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 8 视湿密度g/ml0.8 乙醇中溶胀度%(v/v)38 gl-20 催化剂主要指标和要求： gl-20 催化剂使用周期为 34 年。 类型：椰壳活性炭，片状，粒度分布：35 目。 物化指标：表观密度 0.450.5g/ml，强度98%，碘值1050mg/g，水分 含量小于 10%。 实验指标：磺化酞菁钴吸附实

24、验6，碱吸附量：0.5 g/g，碱中磨损实 验96%。 除臭精制液主要指标： 密度（20）kg/m3 ：1000 1100 ph 值 8 脱硫醇活性 srsh 10ppm 或博士试验阴性。 碱液主要指标： 氢氧化钠溶液：别名液碱、火碱、苛性钠， 分子式：naoh 外观：无色透明液体 质量标准：执行 gb/t 11199-2006 表 1.2.8 烧碱质量指标 质 量 指 标 项 目 优级品一级品合格品 氢氧化钠（%） 30.030.030.0 氯化钠（%） 0.004 0.009 0.01 碳酸钠（%） 0.02 0.04 0.06 三氧化二铁（%） 0.0003 0.0005 0.0005

25、山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 9 1.31.3 装置物料平衡装置物料平衡 表 1.3.1 装置物料平衡表 项目物料名称 m%kg/ht/d104t/a 备注 催化汽油 100.050000120040 新氢 0.11551.320.044 进 料 合计 100.11500551201.3240.044 精制轻汽 油 43.0921545517.0817.236 加氢重汽 油 56.8628431682.34422.745 干气 0.16791.8960.0632 出 料 合计 100.11500551201.3240.044 1.4.1.4.主要操作条件主要

26、操作条件 表 1.4.1 主要操作条件 项 目指 标 名 称单 位设 计 参 数 空速 h-18.4氢油体积比（反应器入 口） 300:1500：1 反应温度 170200 加氢精制一反应 器 r-2901反应器入口压力 mpa(g)2.5空速 h-13.42/25氢油体积比（反应器入 口） 300:1500：1 反应温度235310 反应器入口压力 mpa2.0 加 氢 精 制 二 反 应 器 r-2902 总耗氢（相对于重汽油 总量） m%0.19 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 10 塔顶温度 72进料温度 123塔底温度 155.7 预分馏塔 c-29

27、01塔顶压力 mpa(g)0.05塔顶温度 89进料温度 124.6塔底温度 164.8 汽提塔 c-2902塔顶压力 mpa(g)0.1塔顶温度 40进料温度 40塔底温度 42 循环氢脱硫塔 c-2903塔顶压力 mpa(g)1.4温度 40 气液分离罐 d-2903 压力 mpa(g)1.5出口温度 230(sor)，280(eor)反应进料炉 f-2901 负荷 kw733 反应注水流量 t/h3.0 入口温度 40入口压力 mpa(g)1.4出口压力 mpa(g)2.6 循环氢压缩机 k-2901循环氢量 nm3/h13000 碱液浓度 %（m/m ） 1015 操作温度 3040

28、混合器碱油体积比0.30.5 预碱洗部分 操作压力 mpa(g) 0.81.0 碱液浓度 %（m/m ） 1015 除臭精制液浓度 %（m/m ） 10 操作温度 40混合器碱油体积比 0.30.5 硫醇抽提部分 操作压力 mpa(g) 0.70.9 碱液再生部分循环剂再生量 m3/h 915 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 11 氧化风注入量 nm3/h 1215 氧化风压力 mpa(g) 0.550.6 氧化塔顶压力 mpa(g) 0.250.3 尾气压力 mpa(g) 0.20.25 氧化塔操作温度 40反抽提油注入量 kg/h 1080反抽提油循环量

29、kg/h 2160操作压力 mpa(g) 0.60.8 操作温度 40水油体积比 0.050.1 水洗部分 水单耗 kg/t 油 20操作温度 5090 醚化反应器 操作压力 mpa(g) 0.6操作温度 40 干气脱硫塔 操作压力 mpa(g) 0.04 1.5.1.5.工艺流程简述工艺流程简述 1.5.11.5.1 汽油切割部分汽油切割部分 催化裂化汽油由催化装置送至本装置后进入催化汽油聚结器（d-2919），再 进入催化汽油缓冲罐（d-2901），经催化汽油泵（p-2901a/b）、催化汽油 /1.0mpa 蒸气凝结水换热器（e-2901）、催化汽油/重汽油换热器（e-2902）、 催化

30、汽油/二反产物换热器（e-2903）换热后，进预分馏塔（c-2901）进行轻重 汽油的切割，塔顶轻汽油送至脱硫醇部分进行脱硫醇。塔底重汽油经重汽油泵 （p-2902a/b）、催化汽油/重汽油换热器（e-2902）、重汽油过滤器（sr- 2901a/b）送入重汽油缓冲罐（d-2902）。 1.5.21.5.2 加氢反应部分、汽提部分加氢反应部分、汽提部分 重汽油经反应进料泵（p-2904a/b）提压后与循环氢压缩机（k-2901a/b）增 压后的循环氢气混合，混合物料经混合进料/二反产物换热器（e-2905a/b）与二 反产物进行换热，加热到一反进料要求温度后，在加氢精制一反应器（r-2901）

31、 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 12 进行二烯饱和反应，一反产物再经一反产物/二反产物换热器（e-2906）、反应 进料加热炉（f-2901）加热到二反进料要求温度后进入加氢精制二反应器（r- 2902）进行加氢脱硫反应，为防止反应器床层温度过高，通过急冷氢控制加氢精 制二反应器（r-2902）的二床层入口温度。从加氢精制二反应器出来的二反产物 经汽提塔底再沸器（e-2909）、一反产物/二反产物换热器（e-2906）、混合进 料/二反产物换热器（e-2905a/b）、催化汽油/二反产物换热器（e-2903）换热 后再经二反产物空冷器（ec-2902ad）、

32、二反产物后冷器（e-2911）冷却到 40后进入气液分离罐（d-2903），在气液分离器罐进行气液分离，气体进入循 环氢脱硫塔（c-2903）与贫胺液进行逆向吸收，脱除循环氢中 h2s，后进入循环 压缩机（k-2901a/b）作为循环氢和急冷氢使用，液体部分经加氢生成油/产品换 热器（e-2909ac）换热后进入汽提塔（c-2902）脱除产品中的 c1、c2、h2s 等轻 组分，塔底流出物经加氢生成油/产品换热器（e-2907ac）、产品水冷器（e- 2910）冷却，与经过脱硫醇的轻汽油混合后作为产品送出装置。 从反应器出来的物料含有 h2s、nh3等杂质，为防止铵盐堵塞，在催化汽油/ 二反产

33、物换热器（e-2903）换热器入口和二反产物空冷器（ec-2902ad）入口管 线上增设注除盐水系统。 1.5.31.5.3 催化剂硫化催化剂硫化 硫化采用湿法硫化，设注硫剂泵（p-2909a/b）和注硫剂槽（d-2909）等设 施。 硫化时，引入直馏汽油进装置，经过预分馏塔塔（c-2901）跨线进入反应系 统（硫化过程不进切割塔），反应系统建立氢气循环。硫化剂由注硫剂泵（p- 2909a/b）注入反应进料泵（p-2904a/b）入口线，在反应进料泵（p-2904 a/b） 入口处与直馏汽油混合，经正常反应流程，依次对一反（r-2901）和二反（r- 2902）内催化剂进行硫化，反应器出口的物

34、流经换热器 e-2906、e- 2905a/b、e2903、ec-2902ad、e-2911 冷却后在气液分离罐（d-2903）进行气 液分离，罐顶气体进行循环，液体经硫化循环线返回原料油缓冲罐（d-2902）入 口线循环使用，硫化过程生成的水从气液分离罐罐底排出。 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 13 1.5.41.5.4 催化剂初活稳定催化剂初活稳定 初活稳定由直馏汽油一次通过，初活稳定流程与正常操作流程相同，不再详 述。 1.5.51.5.5 轻汽油脱硫醇部分轻汽油脱硫醇部分 轻汽油脱硫醇包括轻汽油预碱洗、抽提脱硫醇、溶剂再生及反抽提油水洗三 部分。 1

35、 1）轻汽油预碱洗部分轻汽油预碱洗部分 来自预分馏后轻汽油与碱液在文丘里管（m-2901）内混合，再经静态混合器 （m-2902）充分接触反应，然后进入装有碱液的预碱洗罐（d-2921），轻汽油和 碱的混合物入口在碱界位下，在罐中沉降分离。预碱洗后的汽油从罐顶流出，去 抽提脱硫醇。控制轻汽油在预碱洗罐的流速，避免夹带碱渣。为防止硫化氢进入 脱硫醇碱液再生系统，造成催化剂和活性炭中毒，要保证在预碱洗罐（d-2921） 的停留时间在 1 小时以上，预碱洗出口管线上设采样口，定期进行 h2s 含量分析， 以确定是否更换碱液，预碱洗碱液设采样口，定期分析碱浓度；可由脱硫醇再生 后的贫碱液或新碱液间断补

36、充更换。 2)2) 抽提脱硫醇部分抽提脱硫醇部分 溶剂抽提脱硫醇采用两级逆流抽提，都采用静态混合器组作为反应设备，确 保油剂接触传质效果的同时降低设备投资；轻汽油自二级抽提罐沉降罐压出，进 入水洗罐再经聚结器脱除水后出装置。 自预碱洗来的轻汽油与二级脱硫醇后的半贫溶剂经静态混合器（m- 2903a/b）充分混合，完成一级抽提反应后，进一级抽提沉降罐（d-2922）沉降 分离，富溶剂由一级抽提沉降罐（d-2922）底部富液溶剂泵（p-2915a/b）抽出， 经界位控制去再生部分。轻汽油自一级抽提沉降罐（d-2922）顶压出，去二级反 应静态混合器（m-2904）与再生后的贫溶剂充分接触，进行二级

37、脱硫醇，然后在 二级抽提沉降罐（d-2923）中沉降分离。脱硫醇合格的轻汽油从二级抽提沉降罐 （d-2923）顶部去水洗。轻汽油与来自水洗循环泵（p-2914a/b）的除盐水经水 洗文丘里管（m2905）和水洗静态混合器（m-2906）接触，将轻汽油中可能夹带 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 14 的微量碱洗掉，在水洗沉降分离罐（d-2924）中轻汽油和水被分离，水循环使用。 二级抽提沉降罐（d-2923）底部的半贫溶剂由半贫溶剂泵（p-2916a/b）抽 出，经界位控制送至一级反应混合器（m-2903a/b）前。 由于一二级抽提过程都采用强混合，所以一级抽提

38、沉降罐（d-2922）和二 级抽提沉降罐（d-2923）要有足够的沉降分离时间。设计剂油混合物停留时间要 大于 1 小时。 轻汽油出装置管路上设采样口，采样分析脱硫醇效果，作为抽提操作调整 的依据。循环剂管路上设采样口，采样分析循环溶剂浓度。 3)3)溶剂再生部分溶剂再生部分 自一级抽提沉降罐（d-2922）来的富溶剂与净化风、反抽提油经静态混合器 （m-2907a/b）预混合，进入碱液再生塔（c-2904）下部。经过塔内填料段进行 再生反应。抽提剂溶解的硫醇钠被氧化成二硫化物，并溶解于反抽提油中。混合 物料自塔顶压出进三相分离罐（d-2925）进行分离，尾气经压控送入催化 co 焚 烧炉。经

39、再生的贫溶剂由贫溶剂泵（p-2917a/b）循环使用；反抽提油越过罐内 隔板自一侧罐底由反抽提油泵（p-2918a/b）抽出，部分由流量控制去再生静态 混合器（m-2907a/b）前循环使用，部分经反抽提油液位控制去 d2919 前。 循环溶剂各段，如贫溶剂、半贫溶剂、富溶剂管线上均设采样口，用于碱浓 度和硫化物的分析，作为换补溶剂的参考；反抽提油和水洗水设采样口，分析反 抽提油的硫含量和水洗水的 ph 值，作为反抽提油进出量调节和水洗补水的参考。 4)4)醚化部分：醚化部分： 从脱硫醇过来的汽油先进入原料缓冲罐 d2930，原料泵 p2920 从 d2930 抽出汽油。 甲醇由外来，先进入中

40、间罐 d2931，再由甲醇进料泵 p2921 增压、计量后进入静态混合 器 m2908 中与轻汽油充分混合，再经预热器 e2913 预热到一定温度后进入醚化反应器 r2903 中。在树脂催化剂作用下及适宜的反应器工况条件下，进行醚化反应，叔戊烯、 叔己烯分别与甲醇反应生成 tame、thxme。醚化反应是可逆放热反应，反应后物料的温 度约 70，经冷却器 e2914 冷却后进入产品罐 d2932，再经过产品泵 p2922 送至罐区。 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 15 5 5）干气脱硫部分）干气脱硫部分 柴油加氢分馏塔顶气、柴油加氢低分气和汽油加氢汽提塔顶气

41、至干气分液罐 d2934，分液后，从干气分液罐顶出来，至干气分馏塔 c2905 底部进入，与塔顶 下来的乙醇胺溶液在塔盘上逆流接触，进行传质传热，脱除干气中的硫化氢，塔 顶出净化干气，经净化干气分液罐，送至系统管网；富胺液经富胺液泵 p2923 送 至溶剂再生。 1.5.61.5.6 反应工艺原理：反应工艺原理： 1 1）工艺原理：）工艺原理： 烃类化合物中以芳烃的辛烷值为最高，而烯烃次之，也是高辛烷值组分。fripp 通 过对我国 fccn 性质研究发现其呈现高烯烃、低芳烃含量的特征，可见烯烃是我国 fccn 辛烷值来源的重要组分。对高烯烃含量的我国 fccn，如果采用常规加氢脱硫方法，会

42、因烯烃的大量饱和而大幅度降低汽油辛烷值。因此，在 fccn 加氢脱硫过程中，如何减 小辛烷值损失成为 oct-md 技术开发的关键。 oct-md 技术是根据 fccn 中硫、烯烃、芳烃含量的分布特点，将 fccn 切割为 lcn 和 hcn 两个汽油馏分。由于 lcn 烯烃含量高、硫含量低且以硫醇硫为主，采用纤维膜或 碱洗抽提工艺可以将硫醇硫脱除，而且可以避免这部分高辛烷值烯烃组分加氢饱和，减 少 fccn 的辛烷值损失。hcn 烯烃含量相对较低，硫含量较高，且以噻吩类硫为主，在 选择性加氢脱硫催化剂作用下，通过缓和条件进行加氢脱硫反应，使芳烃基本不饱和， 烯烃也得到最大程度的保留，从而实现

43、在脱硫的同时辛烷值损失最小。采用以上技术路 线，可以使 fccn 的硫含量在大幅度降低的同时，汽油辛烷值损失最小。 此外，在选择性加氢脱硫过程中因气相 h2s 浓度高，易与烯烃分子结合生成硫醇硫， 加之 hcn 中的硫醇硫多以大分子、高支链的型式存在，加氢过程中硫醇硫很难彻底脱除， 会造成产品硫醇含量超标。因此，加氢脱硫后的 hcn 脱硫醇工艺进行脱臭处理。 hcn 加氢脱硫过程为强放热反应，反应热主要来自烯烃的加氢饱和，约 125kj/mol 烯烃。原则上烯烃饱和度越高其反应放热量越大，温升就越高，而温升的提高又会增加 反应的苛刻度，造成更深度的烯烃饱和。因此良好的催化剂脱硫选择性、适宜的工

44、艺操 作条件下的催化剂床层温升的控制，将是 oct-md 技术的关键。多段床层更有利于温升 的控制，本装置反应器设计采用两段床层，中间通过冷氢控制第二床层的温度。 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 16 2 2） 主要化学反应主要化学反应 oct-md 装置加氢反应部分发生的主要反应有： 含硫、含氮、含氧化合物等杂原子烃类的加氢分解反应； 少量的烯烃、二烯烃及芳烃的加氢饱和反应； 此外，在 fccn 加氢改质过程中，还存在少量的二烯烃、烯烃或芳烃缩合生焦的副 反应。焦炭的生成会堵塞催化剂孔道、覆盖催化剂活性中心，从而引起催化剂活性下降。 催化剂上积炭的多少除了与

45、原料油的化学组成有关外，与催化剂的性能和反应条件有密 切的关系。一定温度下，较高的氢分压有利于减少催化剂上的焦炭生成。 加氢脱硫（hds）反应 在加氢精制条件下，hcn 中的含硫化合物进行氢解，转化成相应的烃和 h2s，从而 达到降低 hcn 硫含量的目的。主要的脱硫反应如下： （1）硫醇 rsh+h2rh+h2s （2）硫醚 rsr h2 rsh+rh h2 rh+ h2s （3）二硫化物 rssr+ h2rsh+rshrh+rh+ h2s h2 rh+ h2s 二硫化合物加氢反应转化为烃和 h2s，要经过生成硫醇的中间阶段，即首先在 s-s 键上断开，生成硫醇，再进一步加氢生成烃和硫化氢，

46、中间生成的硫醇也能转化为硫醚。 （4）噻吩 噻吩加氢反应 + 4h2 c4h8 + h2s c4h10 研究表明，硫醇、硫醚、二硫化合物的加氢脱硫反应在比较缓和的条件下容易进行， 环状硫化物加氢脱硫相对比较困难，需要较苛刻的条件。它们的反应活性顺序如下： rshrssrrsr噻吩 硫化物的氢解反应都是放热反应，一些硫化物氢解反应热的数据见表 1.5。 s o 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 17 不同类型的硫化物的氢解反应热表 1.5 反应反应热h，kj/mol rsh+h2 rh+h2s 91.4 r-s-r+2h2 rh+rh+h2s 117.6 + 2h

47、2 c4h10 + h2s 121.8 + 4h2 c4h10 + h2s 281.4 对于放热反应，提高温度，不利于提高平衡转化率。但对大多数硫化物加氢脱硫反 应来说，在相当宽的温度和压力范围内，其脱硫反应的化学平衡常数都是很大的。因此 在实际的加氢过程中，对大多数含硫化合物来说，决定脱硫率高低的因素是反应速率， 而不是化学平衡。 加氢脱氮（hdn）反应 hcn 中氮化物可分为三类：脂肪胺及芳香胺类；吡啶类的碱性氮杂环化合物； 吡咯类的非碱性氮化物。在各族氮化物中，脂肪胺类的反应能力最强，芳香胺类次之， 碱性或非碱性氮化物，特别是多环氮化物很难反应。在加氢精制过程中，氮化物在催化 剂作用下加

48、氢转化为 nh3和相应的烃，从而除去。 hcn 加氢脱氮的主要反应有： 1.胺类： r-nh3+h2rh+nh3 2.吡啶类： + c5h11nh2 c5h12+nh3 吡啶加氢生成哌啶的反应很快达到平衡，而哌啶加氢生成正戊胺的反应是慢反应， 是吡啶加氢脱氮反应的控制步骤。 3.吡咯类： c4h9nh2 c4h10+nh3 s s o n nh nh nh 2h2 h2 h2 3h2 h2 h2 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 18 由以上可以看出，一般杂环氮化物的加氢脱氮反应首先是杂环加氢饱和，然后是环 的一个 c-n 键断裂（即氢解） ，最后是生成胺类或苯

49、胺类中间化合物 c-n 氢解，氮以 nh3的型式脱除。 hcn 的氮化合物多为脂肪胺类，较难加氢的烷基杂环氮化物含量极少，因此 hcn 加 氢精制过程中，氮含量可以脱除到较低的水平。 二烯烃、烯烃加氢反应 二烯烃加氢 hcn 含有少量的二烯烃，二烯烃容易缩合生焦，引起催化剂床层顶部大量积炭，造 成反应器压降过大。因此，在 fccn 加氢过程中，二烯烃的加氢饱和是很重要的反应， 需要首先将其脱除。 二烯烃的加氢反应速度很快，且放热量大，反应可表示如下： r-ch=ch-ch=ch-r+2h2r-ch-ch-ch-r 烯烃加氢 烯烃加氢饱和反应速度较快，且放出大量的热。反应式可表示如下： r-ch

50、=ch-r+h2r-ch-ch-r 在 oct-md 装置中，烯烃加氢饱和是不希望的，烯烃加氢反应，不仅增加氢耗，更 重要的是会因为强放热，造成床层温度升高，使更多的烯烃加氢饱和，造成 hcn 辛烷值 大幅度下降。在催化剂良好的脱硫活性、选择性以及适宜的工艺条件选定时，对反应温 升的控制是减少烯烃加氢反应的关键。 芳烃加氢反应 hcn 的芳烃多为单环芳烃，c8c10芳烃占 80%左右。芳烃的辛烷值很高，加氢饱和 后，辛烷值下降较大。因此，在 hcn 加氢脱硫过程中，应尽量减少芳烃的加氢饱和。 芳香环的加氢饱和是可逆的放热反应（反应热在 63719j/mol 之间） ，因此，随着 温度的升高，芳

51、烃转化率会出现一个最高点。低于此点温度为动力学控制区，高于此点 温度为热力学控制区。芳烃加氢反应有以下规律：（a）芳烃加氢反应的平衡常数随温 度升高而减小；（b）在相对较低的反应温度下，芳烃加氢饱和反应的平衡常数都较小， 因而必须在较高的压力下才能有利于提高平衡转化率。 为减少烯烃、芳烃的加氢饱和，需严格控制各催化剂床层温升。由于加氢脱硫反应 总放热量不大，床层温升主要来自烯烃饱和，因此尽可能避免烯烃加氢反应最为重要。 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 19 含氧化合物加氢反应 hcn 含氧化合物主要是少量的酚类物质和环烷酸。其中酚类物质是较好的抗氧剂， 有利于

52、提高汽油的诱导期。但在加氢过程中，这些物质与氢气反应，生成相应的烃类和 水。 如： 苯酚： oh +h2+h2o 环烷酸： cooh r +3h2 +2h2or ch3 脱硫醇部分： 轻汽油预碱洗部分：轻汽油预碱洗部分： 硫化氢和碱液之间的反应： h2s + 2naoh na2s + 2h2o 抽提部分：rsh + naoh nars + h2o 溶剂再生部分溶剂再生部分 溶剂再生部分发生的化学反应主要为硫醇钠的氧化和碱液的再生反应： 4nars + o2 + 2h2o2rssr + 4naoh 醚化部分：醚化部分： （1）主反应机理 fcc 稳定汽油经分馏塔分离出干点小于 75的轻汽油，c5

53、-c7 的异构烯烃在催化剂作用 下与甲醇进行醚化反应，生成甲基叔戊基醚（tame） 、甲基叔己基醚、甲基叔庚基醚等 相应的甲基叔碳基醚类。 主反应： cat r-cch3=ch2+ch3oh r-c (ch3 )2 o-ch3 50-70 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 20 （2）副反应机理 烯烃聚合反应生成二聚物、三聚物； 异构烯烃的醇化反应：异构烯烃在催化剂的作用下，有水存在时与水生成叔碳醇类， 即 cat r-cch3=ch2 r -c(ch3)2-oh （3）甲醇的脱水反应机理 甲醇在 120-140时发生脱水反应，生成二甲醚，二甲醚在常温下是气体，

54、与汽油分离， 所以必须严格控制反应温度不超过 90。甲醇脱水反应如下： 120-140 2ch3oh ch3-o-ch3+h2o （4）树脂催化剂具有吸附性，在醚化改质过程中能吸收汽油中的部分碱性氮化物。 3 3）主要工艺参数）主要工艺参数 oct-md 装置加氢反应部分的主要工艺参数有反应温度、反应分压、体积空速以及 氢油比。 反应温度 加氢过程为放热反应，工业装置通常采用绝热反应器。 提高反应温度会使加氢精制反应速度加快。升高反应温度提高了反应速度常数，因 而提高反应速度。 在本装置设计的温度范围内，fccn 加氢脱硫、加氢脱氮、烯烃加氢饱和、芳烃加 氢均不存在热力学限制，因此提高反应温度

55、，加氢脱硫、脱氮、烯烃加氢饱和、芳烃加 氢饱和的能力均会提高。因而过高的反应温度导致产品辛烷值的下降，在实际操作中， 在满足产品质量要求的情况下，尽可能采用较低的反应温度。 氢分压 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 21 对于装置的设计、操作来说，压力参数有两种表示方法，即反应总压和氢分压，对 于加氢反应过程来说，影响反应的直接因素是反应物流中的氢分压，而不是反应总压。 氢分压的大小不仅受到反应总压的影响，而且与补充新氢的组成及纯度、循环氢的组成 及纯度、氢油比、反应氢耗以及反应原料油性质等因素有关。 为了方便和简化，反应器入口氢分压一般用反应器入口气体（指新氢

56、和循环氢）中 氢气的纯度乘以总压来表示，这样，当新氢和循环氢纯度一定时，氢分压就与装置总压 成正比。本装置所涉及的氢分压采用了这一定义方法。 由于加氢反应是体积缩小的反应，提高氢分压有利于加氢反应的进行，hds、hdn、 烯烃饱和的活性将增加。提高氢分压还有利于减少缩合和叠合反应的发生，并改善碳平 衡向着有利于减少积炭方向进行。但过高的氢分压将导致烯烃过多加氢饱和，使汽油产 品辛烷值损失增大。 体积空速 体积空速是指单位时间内每单位体积催化剂上通过的原料油的体积，如果取体积空 速（lhsv）的倒数 1/lhsv=，则 表示了物料在催化剂床层的相对停留时间。 空速是加氢反应中的重要参数。相同条件

57、下，空速越大，表示催化剂的活性越高。 在催化剂选定的情况下，加氢过程的空速大小取决于原料油的性质、产品质量指标及其 他操作条件。空速过大往往会导致反应深度的下降，空速低可以在较低温度下达到高的 脱硫率。但是，降低空速也降低了装置的加工能力，太低的空速也会加剧催化剂表面的 结焦率以及烯烃的过度饱和。 本装置设计催化的体积空速为 3h-1。 氢油比 在工业装置上通用的体积氢油比是指在单位时间内进入反应器的氢气的标准体积与 进入反应器的原料油的体积（20）之比。 在加氢过程中，如果不涉及反应工程的影响，仅就反应过程而言，氢油比的变化其 实质是影响反应过程的氢分压。 氢气为反应物之一，大量氢气的存在可

58、以保护催化剂，减少积炭。此外，还能带出 反应热，使反应器内温度均匀。因此放热量大时，氢油比也大。 增加氢油比可以少量地增加脱硫率，降低催化剂床层温升。较高的氢油比还有助于 减缓催化剂表面的结焦速度，延长催化剂的使用周期。 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 22 1.6.1.6.工艺技术特点工艺技术特点 本装置工艺技术特点如下： （1）反应部分采用成熟的炉前混氢流程，操作方便，流程简化，传热效率 高。汽提部分采用蒸汽直接加热汽提流程； （2）装置的加氢精制二反应器，分别按一定比例装填了不同型号的催化剂， 适当的催化剂装填比例，使得反应热分布在最佳位置。 催化剂床层

59、温度通过打冷氢控制 （3）在加热炉前面增加一个小反应器，用于饱和二烯烃，减缓加热炉炉管 及反应器顶部结焦，延长装置运转周期。 （2）原料缓冲罐采用燃料气保护，注水罐等采用氮气保护，防止与空气接 触； （3）为防止原料中固体杂质进入反应床层，堵塞催化剂，过早造成压降， 采用了自动反冲洗过滤器； （4）高压空冷器前注水，以防止铵盐结晶析出，堵塞空冷器和管路； （5）催化剂再生采用器外再生方案； （6）预分馏塔塔底采用重沸器； （7）采用硫化态催化剂。 （8）由强碱（naoh）与轻汽油中的硫醇反应生成硫醇钠，硫醇钠溶于碱液 中，从而从轻汽油中脱除；带有抽提油的碱液在催化剂作用下通入空气使硫醇氧 化为

60、二硫化物脱除再生，再生脱除了硫醇后的碱液循环使用，可以避免大量碱渣 的产生。 1.71.7 主要设备特点主要设备特点 本装置共有静设备 62 台和 6 片空冷器，其中反应器 3 台，塔器 5 台，换热器 17 台，容器 34 台，加热炉 1 台。设备特点如下： 山东玉皇盛世化工股份有限公司 40 万吨/ 年汽油加装置操作规程 23 （1）加氢精制反应器(r-2901、r-2902)：操作介质为油气、h2、h2s，操作温度 340以下，操作压力 2.5mpa 以下。主体受压部分选用 15crmor（h）材料，采用板焊 结构，内表面采用不锈钢堆焊结构；醚化反应器 r-2903：醚化反应器采用固定床