汽油加氢装置工艺流程培训教案

汽油加氢装置工艺流程培训教案

1 汽油加氢装置简介 1.1 概况

乙烯装置来的裂解汽油（C5—C9馏份）中含有大量的苯、甲苯、二甲苯等芳烃成份，是获得芳烃的宝贵原料。裂解汽油中除芳烃外，还含有单烯烃，双烯烃和烯基芳烃，还含有硫、氧、氮杂质。由于有不饱和烃的存在，裂解汽油是不稳定的。裂解汽油加氢的目的就是使不饱和烃变成饱和烃，并除去硫、氮、氧等杂质，为芳烃抽提装置提供稳定的高浓度芳烃含量的原料—加氢汽油。 1.2 原辅料及成品的特性

本装置在工艺上属于易燃、易爆、高温生产线，易发生着火、爆炸和气体中毒等事故。

裂解汽油为淡黄色芳香味挥发性液体，是芳香族和脂肪碳氢化合物的混合体。主要是由苯、甲苯、二甲苯、乙苯及C5-C9以上烃类组成。对人体存在危害作用。

氢气是种易燃易爆气体。氢气与空气混合，爆炸范围为4-74%（V）。 加氢汽油主要是由由苯、甲苯、二甲苯、乙苯及C5-C8饱和烷烃组成，对人体也存在危害作用。

过氧化氢异丙苯为无色或黄色油状液体，有特殊臭味，易分解引起爆炸。

硫化氢属于高危害毒物，密度比空气重，能沿地面扩散，燃烧时会产生二氧化硫有毒蒸汽，对人体存在危害作用。 2 工艺流程简介

2.1工艺特点

汽油装置采用国产化汽油加氢技术，其生产方法是先切除C5馏份和C9馏份，剩下的C6—C8馏份进行一段加氢，二段加氢，最终得到芳烃抽提的原料—加氢汽油。 2.2装置组成

汽油加氢装置由以下三部分组成：

A：预分馏单元（主要包括切割C5、脱砷、切割C9）

B：反应单元（主要包括一段加氢、二段加氢、压缩、和过热炉） C：稳定单元（主要包括脱硫化氢系统） 2.3工艺说明 2.3.1生产方法

利用裂解汽油中各组分在一定温度、压力的条件下，其相对挥发度不同，采用普通精馏的方法，将C5馏份和沸点在其以下的轻馏份、C9馏份和沸点在其以上的重组份，通过脱C5塔和脱C9塔分离，得到C6—C8馏份，然后通过钯或镍系催化剂和钴钼催化剂，进行选择性二次加氢，将C6—C8馏份中的不饱和烃加氢成饱和烃，并除去其中的有机硫化物、氧化物、氯化物，其主要化学反应有：

(1)双烯加氢，在一段反应器进行。例如：

Pa H3C-CH=CH-CH=CH-CH3+H2 H3C-CH=CH-CH2-CH2-CH3

Al2O3

(2)单烯及硫、氧、氮、氯化物加氢，在二段反应器进行。 例如：

Co+Mo CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3+H2 CH3-(CH2)4-CH3

Al2O3

（3）硫化物的分解，例如： Co+MoAl O C　H　＋H　S （4）氧化物的氢解： OH Co+Mo + H2 + H2O Al2O3 （5）氯化物的分解：

Co+Mo CH3-(CH2)3-CH2Cl + H2 C5H12 + HCl

Al3O2

（6）氮化物的氢解：

CH

HC CH Co+Mo

+ H2 C5H12 + NH3

HC N CH Al3O2

2.3.2工艺流程叙述

本装置工艺流程由三个单元组成，即预分馏单元、反应单元和稳定单元。

(1) 预分馏单元 A.脱C5塔系统

从罐区来的裂解汽油原料进入裂解汽油贮罐G-V101，用脱C5塔

进料泵G-P101A/B，以45吨/小时的流量送至脱C5塔G-T101。从塔顶部蒸出气体，经脱C5塔冷凝器G-E102冷凝（循环水）后，进入脱C5塔回流罐G-V102中缓冲，冷凝液相用脱C5塔回流泵G-P102A/B，一部分送至G-T101塔回流，其余部分送至界区外C5产品贮罐，从塔底出来的釜液，经脱C5塔塔底出料泵G-P103A/B送至脱砷反应器G-R101。脱C5塔再沸器G-E101用1.4MPa(表压)的中压蒸汽加热，向G-T101塔供热。

G-T101主要操作参数 塔顶温度 60~65℃

塔顶压力 0.12~0.16Mpa（表压） 塔底温度 128~136℃

塔底压力 0.14~0.18Mpa（表压） 回流因数/回流比 0.56/1.6 进料板 第20块 全塔板数 50块 B.脱砷反应器

由脱C5塔底送来的C6—C9馏份与由CHP注入泵G-P112A/B送来的过氧化氢异丙苯相混合后，从底部进入脱砷反应器G-R101，C6—C9馏份与微量的过氧化氢异丙苯混合，并使油中的砷重质化，从脱砷反应器G-R101顶部出来进入脱C9塔，重质化的砷通过脱C9塔精馏操作从塔底与C9馏份一起分离出来，而塔顶C6—C8馏份中砷含量就大大地减少了，从而保证一段加氢催化剂的连续运转。

G-R101主要操作参数

反应温度 134℃

反应压力 0.32 Mpa（表压） 停留时间 30分钟

过氧化氢异丙苯为氧化剂，无色至淡黄色的液体。由于本装置所用的高浓度的过氧化氢异丙苯溶液，其极限温度为120℃，达到此温度将引起连续的化学反应，有引起爆炸的危险，故在过氧化氢异丙苯贮罐上装有喷淋装置，夏季时，可采用喷淋操作，进行降温。

C. 脱C9塔系统

由脱砷反应器顶部来的C6—C9组分以32吨/小时的流量进入脱C9

塔G-T102。从塔顶部蒸出的气体经脱C9塔冷凝器G-E104冷凝（循环水），进入脱C9塔回流罐G-V104中，回流罐中不凝气经脱C9塔尾气冷凝器G-E105（用7℃、压力为0.5MPa的丙烯）进一步冷凝，冷凝液回到回流罐中，蒸汽喷射泵G-Z101使该塔产生负压。回流罐内液体用脱C9塔回流泵G-P104A/B部分回流，其余部分送至聚集分离器G-V107。从塔底出来的釜液，经脱C9塔再沸器输送泵G-P105A/B一部分作为再沸器物料，经脱C9塔再沸器G-E103强制循环，一部分作为塔底出料，经冷却器G-E107冷却后送至界外C9产品罐。脱C9塔再沸器G-E103用1.4MPa(表压)的中压蒸汽加热，向脱C9塔供热。

G-T102主要操作参数 塔顶温度 63.9℃

塔顶压力 0.025Mpa（绝压） 塔底温度 147℃

塔底压力 0。031Mpa（绝压）

回流因数/回流比 0.86/1.0

填料高度 21米（2.5块/米） (2) 反应单元： A.一段加氢反应：

进入聚集分离器G-V107的C6—C8物料，待聚合物充分分离后，再进入一段进料缓冲罐G-V108中，经一段加氢反应进料泵G-P106A/B定量送出，并和一段加氢反应器循环物料混合后，进入一段加氢反应器G-R102顶部，自氢气分离罐G-V117来的氢气，也进入一段加氢反应器顶部，物料与氢气混合，通过催化剂床层进行加氢反应，使物料中90%的双烯烃和10%的单烯烃被加氢，反应后的汽液混合物，从反应器底部排出，进入一段加氢分离罐G-V109进行汽液分离，分离的液体一部分由一段加氢反应器循环泵G-P107，经第一循环冷却器G-E108冷却（循环水）返回一段加氢反应器，作为一段加氢反应器的循环物料。另一部分去二段加氢反应进料泵G-P108。分离的气体进冷凝冷却器G-E109，被冷凝液相返回分离罐G-V109，未冷凝的气相做为循环氢，进入循环氢压缩机的吸入罐G-V118。

G-R102主要操作参数

反应器入口温度 初温60℃ 终温120℃ 反应器出口温度 初温110℃ 终温170℃ 反应压力 2.8 Mpa 液体空速 2~2.5h-1 氢油比（mol） 0.5 催化剂 25m3

B.二段加氢反应：

由二段加氢反应进料泵G-P108送出的C6—C8物料，进入二段进料预热器，与二段反应器出料进行换热后进入二段加热炉前的混合喷咀G-HG101。由G-V118来的氢气，进入循环氢压缩机G-C101压缩到3.3MPa(G)后，经２＃氢气预热器G-E110（余热加热）和氢气预热器G-E111（余热加热）预热后，进入二段加热炉G-F101的A炉，经A炉加热的高温氢气，进入混合喷嘴后部，与经喷嘴雾化的油气混合，并使其完全汽化，汽化后的物料进入二段加热炉B炉，进一步加热到300—330℃，然后进入二段反应器，通过催化剂床层进行加氢反应，使单烯烃、双烯烃及其杂质全部被加氢，反应后的加氢物料由底部排出，经二段进料预热器、氢气预热器、硫化氢汽提塔重沸器换热后，再经反应出口冷却器表13（循环水）冷却到44℃后，进入高压闪蒸罐G-V110进行汽液分离，分离出来的氢气经循环氢分凝器G-E114（循环水）冷凝冷却后，大部分与一段反应器出口氢气混合进入压缩机吸入罐G-V118，作为二段反应器的循环氢气，另外一小部分尾气去燃料系统。高压闪蒸罐G-V110底部液体经与硫化氢汽提塔塔釜产品换热后进入硫化氢汽提塔。

G-R103主要操作参数

反应器入口温度 初温270℃ 终温340℃ 反应器出口温度 初温300℃ 终温370℃ 反应压力 ≥2.6 Mpa 液体空速 2.2h-1 氢油比（mol） 4.0

催化剂 26m3

一段加氢反应后分出的氢气和二段加氢反应分出的部分氢气进入压缩机的吸入罐，经分液后进入循环氢压缩机，经压缩后，气体压力达到3.0～3.3MPa经与二段反应器出口物料换热后进入过热炉A。

二段加热炉的作用是为二段加氢反应提供足够的热量，保证反应进料温度，A炉为循环氢过热器，B炉为氢气和油气混合后过热器。

(3) 稳定单元：

C6—C8液体经G-E116加热后进入硫化氢汽提塔G-T103，塔顶气相经塔顶硫化氢汽提塔冷凝器G-E118（循环水）冷凝后进入回流罐，冷凝液靠泵G-P109A/B打回到塔内进行全回流，硫化氢和其他的不凝气由压力控制出料，并与高压缓冲罐来的尾气一起送燃料气系统。塔底物料进入换热器G-E116（物料）与塔进料换热，又经C6—C8产品冷却器G-E117（循环水）冷却后，直接送往界外加氢汽油罐。硫化氢汽提塔再沸器G-E119用二段反应器出口物料加热。

G-T103主要操作参数 塔顶温度 43℃

塔顶压力 0.5Mpa（表压） 塔底温度 166~174℃ 塔底压力 0.54Mpa（表压） 回流因数/回流比 0.09/4.027 全塔板数 24块

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