一、裝置簡介
加氫精制一般是指對某些不能滿足使用要求的石油產(chǎn)品通過加氫工藝進(jìn)行再加工,使其達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo)。
原料:含硫、氧、氮等有害雜質(zhì)較多的汽油、柴油、煤油、潤滑油、石油蠟等。
產(chǎn)品:精制改質(zhì)后的汽油、柴油、煤油、潤滑油、石油蠟等產(chǎn)品。
加氫精制工藝是各種油品在氫壓力下進(jìn)行催化改質(zhì)的統(tǒng)稱。它是指在一定的溫度和壓力下,在有催化劑和氫氣存在的條件下,使油品中的各類非烴化合物發(fā)生氫解反應(yīng),進(jìn)而從油品中脫除,以達(dá)到精制油品的目的。加氫精制主要用于油品的精制,其主要目的是通過精制來改善油品的使用性能。
二、工藝及特點
加氫精制的工藝流程一般包括反應(yīng)系統(tǒng)、生成油換熱、冷卻、分離系統(tǒng)和循環(huán)氫系統(tǒng)三部分。
1. 反應(yīng)系統(tǒng)
原料油與新氫、循環(huán)氫混合,并與反應(yīng)產(chǎn)物換熱后,以氣液混相狀態(tài)進(jìn)入加熱爐(這種方式稱爐前混氫),加熱至反應(yīng)溫度再進(jìn)入反應(yīng)器。反應(yīng)器進(jìn)料可以是氣相(精制汽油時),也可以是氣液混相(精制柴油或比柴油更重的油品時)。反應(yīng)器內(nèi)的催化劑一般是分層填裝,以利于注冷氫來控制反應(yīng)溫度。循環(huán)氫與油料混合物通過每段催化劑床層進(jìn)行加氫反應(yīng)。
2. 生成油換熱、冷卻、分離系統(tǒng)
反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器的底部出來,經(jīng)過換熱、冷卻后,進(jìn)入高壓分離器。在冷卻器前要向產(chǎn)物中注入高壓洗滌水,以溶解反應(yīng)生成的氨和部分硫化氫。反應(yīng)產(chǎn)物在高壓分離器中進(jìn)行油氣分離,分出的氣體是循環(huán)氫,其中除了主要成分氫外,還有少量的氣態(tài)烴(不凝氣)和未溶于水的硫化氫;分出的液體產(chǎn)物是加氫生成油,其中也溶解有少量的氣態(tài)烴和硫化氫;生成油經(jīng)過減 壓再進(jìn)入低壓分離器進(jìn)一步分離出氣態(tài)烴等組分,產(chǎn)品去分餾系統(tǒng)分離成合格產(chǎn)品。
3. 循環(huán)氫系統(tǒng)
從高壓分離器分出的循環(huán)氫經(jīng)儲罐及循環(huán)氫壓縮機后,小部分直接進(jìn)入反應(yīng)器作冷氫,其余大部分送去與原料油混合,在裝置中循環(huán)使用。為了保證循環(huán)氫的純度,避免硫化氫在系統(tǒng)中積累,常用硫化氫回收系統(tǒng)。一般用乙醇胺吸收除去硫化氫,吸收液再生循環(huán)使用,解吸出來的硫化氫送到制硫裝置回收硫黃,凈化后的氫氣循環(huán)使用。
三、加氫精制裝置的配管設(shè)計
主要是對加熱爐、塔、換熱器、罐、泵等設(shè)備的配管設(shè)計。加氫精制主要設(shè)備如下。
1. 加熱爐
原料油與新氫、循環(huán)氫混合,并與反應(yīng)產(chǎn)物換熱后,以氣液混相狀態(tài)進(jìn)入加熱爐加熱至反應(yīng)溫度再進(jìn)入反應(yīng)器。
2. 反應(yīng)器
換熱、爐后混氫進(jìn)入反應(yīng)器。在反應(yīng)器催化劑床層反應(yīng),硫、氧、氮和金屬化合物等即變?yōu)橐子诔舻奈镔|(zhì)(通過加氫變?yōu)榱蚧瘹?、水及氨等),烯烴同時被飽和。
3. 高壓、低壓分離器
加氫生成油經(jīng)過換熱和水冷后依次進(jìn)入高壓、低壓分離器。
4. 汽提塔
從低壓分離器來的加氫生成油與汽提過的加氫生成油換熱,并進(jìn)入加熱爐加熱,然后進(jìn)入汽提塔,其作用是把殘留在油中的氣體及輕餾分汽提掉。汽提塔底出來的生成油經(jīng)過換熱和水冷卻即為加氫精制產(chǎn)品。