PMI培训资料：加氢裂化装置概况及工艺原理

加氢裂化装置概况及工艺原理概况概述220万吨/年加氢裂化装置由中化集团第二建设公司承建，2016年3月开始建设，2018年12月30日装置中交。本工艺采用UOP公司专利工艺包，由SEI承担基础设计，LPEC承担详细设计，是中国浙江恒逸（文莱）PMB石油化工800万吨/年炼油项目重要部分，该装置与新建220万吨/年直馏柴油加氢精制装置、130万吨/年航煤加氢精制装置、60万吨/年气体分离装置组成加氢联合分部（炼油二部）。装置由反应部分（包括新氢压缩机、循环氢压缩机）、分馏部分及公用工程设施组成。装置的作用装置以直馏柴油与减压轻蜡油混合油为原料，掺炼焦化轻、重蜡油，采用UOP单段全循环工艺流程，最大限度生产重石脑油，为PX装置供料，同时副产轻烃气体、液态烃和轻石脑油。本装置设计规模220万吨/年，操作弹性60％～110％，年开工时数8400小时工艺原理定义加氢裂化：加氢裂化工艺是典型的催化转化过程。在现代炼油技术中，是指通过加氢裂化反应使原料油中的10%和10%以上的分子变小的加氢工艺。从石油加工的工艺过程定义为：原料油在高温、高压、临氢及催化剂存在的情况下，进行的加氢脱金属、脱硫、脱氮、脱氧、芳烃饱和、分子骨架结构重排及裂解反应，以制取轻质燃料、乙烯料、重整料或高档润滑油基础油的催化转化过程。空速：单位时间内，每单位体积催化剂所通过的原料油体积数；空速决定了反应物流在催化剂床层的停留时间。（空速的倒数为空时，指物料在催化剂床层的相对停留时间，即反应时间。）空速有体积空速和质量空速，前者比较常用氢油比：每小时单位体积的进料上所通过的循环氢气的标准体积量。一般原料油按100℃时的体积计算。BAT：床层平均温度，是床层入口温度和出口温度的简单算术平均值。CAT：（有些资料用WABT表示）催化剂平均温度，指各个床层平均温度BAT的加权平均值，即每个BAT乘以该床层催化剂占整个反应器催化剂总质量的百分数，然后相加，其总和就是催化剂平均温度。转化率：指原料转化为产品的百分率，是表示反应深度的指标。可用（1－产品中＞350℃馏分/原料中＞350℃馏分）*100%计算出操作条件下的转化率。也有资料用产品中低于进料初馏点的量与总进料量的比值来表示。催化剂：指能改变化学反应速率，而本身在反应结束时性质没有改变的物质。芳潜：指芳烃潜含量，表明重石脑油作为重整料的质量指标，主要指重石脑油中环烷烃的含量冰点：轻质油品在规定条件下冷却至出现结晶，然后再使其升温至所形成的结晶消失时一瞬间的最低温度。是评定喷气燃料的重要质量指标之一。

BMCI值：又称关联指数或芳烃指数，是根据油品的馏程和密度建立起来的关联指数。其建立基础是设正己烷的BMCI值为0，苯的BMCI值100。BMCI的大小表示了油品中芳香烃含量的高低。其计算公式为：BMCI＝48460/t+437.7*d15.6-456.8(其中t表示体积平均沸点)。它是乙烯料的重要指标，BMCI越小，乙烯收率越高。烟点：又称无烟火焰高度，是指在一个标准灯具内，在规定条件下作油品点灯试验，所能达到的不冒烟时的火焰高度，单位为mm。它是衡量喷气燃料燃烧是否完全和生成积炭倾向的重要指标，烟点越高，生成积炭的可能性越小。闪点：用专用仪器在规定条件下将油品加热，其所逸出油气与空气组成的混合气，遇明火发生瞬间着火的最低温度。油品的初馏点越低，馏分越轻，闪点越低。溴价：将一定量的油品试样用溴酸钾－溴化钾标准滴定溶液滴定，滴定完成时每100g油品所消耗的溴的克数表示溴价。溴价越高，表示油品中不饱和烃含量越高。汽油辛烷值：汽油辛烷值是汽油在稀混合气情况下抗爆性的表示单位。在数值上等于在规定条件下与试样抗爆性相同时的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数。常用辛烷值测定方法是马达法与研究法。残炭：油品在隔绝空气的条件下加热蒸发、裂解和缩合，生成一种具有光鳞片的焦炭状残留物，用残留物占油品的质量百分数表示，残炭是评价油品在高温条件下生成焦炭倾向的指标。残炭越高，油品生成焦炭的倾向越大。氢分压：一般用反应器入口的氢纯度乘以反应总压来表示。在加氢裂化的反应器中，氢气仅是多组分物流中的一个组成部分，其在气相中的分压依据道尔顿定律，是氢气在气相中的摩尔分率乘以总压。沸石：一种硅铝酸盐，其骨架结构中有被离子和水分占据的空腔，而这些离子和水分子可以自由移动，可进行离子交换和可逆脱水。压缩比：指压缩机排出压力与吸入压力之比。压缩比越大，离心式压缩机所需要的级数越多，其功耗也越大。临界转速：当离心式机械在某一转速下运行时，由于轴的自振和强迫振动的频率相等或成比例时，会发生强烈的共振，此时的转速称为转子的临界转速。喘振：当离心式压缩机入口流量低或出口压力高时，机组出现流量、压力快速大幅度上下振动、机体有强烈的振动和噪音、轴的串动加大等现象，此现象称为喘振。API重度：衡量油品密度的物理量。API=141.5/d—131.5，其中d即油品20℃密度，油品越轻，API重度越大。加氢裂化工艺原理加氢裂化工艺利用两种不同类型的反应－加氢精制和加氢裂化反应生产清洁、饱和、高附加值产品。加氢精制：一般指杂原子烃中杂原子的脱除反应如加氢脱金属（HDM）、加氢脱硫（HDS）、加氢脱氮（HDN）、加氢脱氧（HDO）及不饱和烃（烯烃、芳烃）的加氢饱和。加氢裂化：烃类的加氢异构化和裂化（包括开环）反应。这些反应在临氢、高压、高温、催化剂存在的条件下进行。工作压力一般为10.5－19.0MPa,操作温度一般为290－455℃。加氢精制催化剂由氧化铝为载体的镍、钴、钼的氧化物构成。加氢裂化催化剂由无定形或沸石硅－铝为载体合成不同量的ⅥB组及Ⅷ组金属。无定形硅－铝被看作是硅主体上的氧化铝聚合物。结晶合成的硅－铝即沸石被看作是具有离子交换能力的铝、硅共聚物。原料油在催化剂表面所进行的化学反应过程，一般分为吸附、反应、脱附三个步骤。烃类的反应情况取决于它在催化剂上的吸附能力和反应速度。各种烃类的吸附能力顺序如下：稠环芳烃＞烯烃＞单环芳烃＞环烷烃＞烷烃，同类烃中则分子量越大越容易吸附。反应速度顺序快慢大致为：烯烃＞环烷烃＞烷烃＞单环芳烃＞稠环芳烃。加氢精制过程中的主要化学反应有：加氢脱金属（HDM）、加氢脱硫（HDS）、加氢脱氮（HDN）、加氢脱氧（HDO）及不饱和烃（烯烃、芳烃）的加氢饱和。加氢裂化过程中的主要化学反应有加氢、裂化、异构化、氢转移等反应。分馏部分基础知识精馏的必要条件：液体混合物中各组分的相对挥发度存在差异；塔顶有液相回流，塔底用加热或气提的方法产生蒸汽；塔内装设有塔板及填料，提供传热、传质的场所。吸收、解吸的原理吸收是