最终版本20万吨每年加氢装置操作规程 - 图文

山东玉皇盛世化工股份有限公司 20×10t/a柴油加氢精制装置操作规程

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20×10t/a柴油加氢精制装置

操作规程

山东玉皇盛世化工股份有限公司

二0一一年六月

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目 录

第一章 装 置 概 况 .................................................................................................... 4

第一节 概 述 ...................................................................................................... 4 第二节 原料和产品质量指标 .............................................................................. 5 第三节 化工原材料 .............................................................................................. 7 第四节 物料平衡 ............................................................................................ 9 第五节 公用工程辅助材料消耗 ........................................................................ 10 第六节 装置能耗计算 ........................................................................................ 13 第二章 工艺流程和原理 ............................................................................................ 14

第一节 工艺原理 ................................................................................................ 14 第二节 加氢精制化学反应 ................................................................................ 16 第三节 工艺流程说明 ........................................................................................ 24 第四节 主要操作指标 ........................................................................................ 25 第三章 操作法 ...................................................................................................... 27

第一节 工艺操作法 ............................................................................................ 27 第二节 换热器和冷却器的操作法 .................................................................. 41 第三节 注缓蚀剂操作 ...................................................................................... 42 第四节 反应注水操作法 .................................................................................. 43 第五节 加热炉操作法 ...................................................................................... 43 第六节 普通离心泵操作法 .............................................................................. 48 第七节 隔膜计量泵操作法 .............................................................................. 54 第八节 普通柱塞计量泵操作法 ...................................................................... 56 第九节 高速泵P1006A/B操作法 ................................................................... 57 第十节 反应进料泵P-1002A/B操作法 .......................................................... 61 第四章 压缩机组操作法 .............................................................................................. 66

第一节 往复式压缩机的用途 .......................................................................... 66 第二节 往复式压缩机的原理 .......................................................................... 66 第三节 压缩机技术参数 .................................................................................. 67 第四节 压缩机的控制与保护系统 .................................................................. 69 第五节 压缩机操作 .......................................................................................... 70 第六节 正常停机 .............................................................................................. 72 第七节 紧急停机 .............................................................................................. 72 第八节 正常换机 .............................................................................................. 73 第九节 正常维护 .............................................................................................. 73 第十节 常见故障原因分析及处理 .................................................................. 74 第十一节 事故处理 .......................................................................................... 76 第五章 DCS控制及装置连锁自保操作 ................................................................... 78 第六章 事故处理 ........................................................................................................ 82

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第一节 事故处理原则 ...................................................................................... 82 第二节 紧急停工处理方法 ................................................................................ 83 第三节 系统原因事故处理方法 ........................................................................ 83 第四节 装置内部原因事故处理方法 ................................................................ 86 第七章 装置开工 .......................................................................................................... 96

第一节 开工准备 ................................................................................................ 96 第二节 管线冲洗和吹扫 .................................................................................... 97 第三节 反应系统烘干 ........................................................................................ 98 第四节 催化剂装填 .......................................................................................... 100 第五节 装置氮气4.0MPa气密 ....................................................................... 106 第六节 催化剂干燥脱水 .................................................................................. 107 第七节 反应系统氢气气密 .............................................................................. 109 第八节 催化剂预硫化 ...................................................................................... 111 第九节 催化剂初活稳定 .................................................................................. 114 第十节 分馏系统开工 ...................................................................................... 114 第八章 装置停工 ........................................................................................................ 116

第一节 停工准备 .............................................................................................. 116 第二节 停工注意事项 ...................................................................................... 116 第三节 停原料油进装置 .................................................................................. 116 第四节 反应系统热氢带油 .............................................................................. 117 第五节 反应系统恒温解氢 .............................................................................. 117 第六节 反应系统N2置换 ............................................................................... 117 第七节 原料分馏系统停工 .............................................................................. 118 第八节 原料分馏系统水顶油 .......................................................................... 118 第九节 原料分馏系统吹扫 .............................................................................. 118 第九章 装置安全技术规程 ...................................................................................... 121

第一节 车间安全规定 .................................................................................... 121 第二节 车间用火防火管理制度 .................................................................... 122 第三节 车间安全教育制度 ............................................................................ 123 第四节 车间安全检查制度 ............................................................................ 123 第五节 装置开工安全规程 ............................................................................ 124 第六节 装置停工检修安全规程 .................................................................... 125 第七节 装置环保 ............................................................................................ 127 第八节 岗位安全技术规程 ............................................................................ 130 第九节 常用消防器材的使用与维护 .................................................................. 133

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第一章 装 置 概 况

第一节 概 述

一、设计及施工情况

山东玉皇盛世化工股份有限公司20×104吨/年柴油加氢精制装置是由海工英派尔化学工程有限公司设计，山东圣世（华显）安装有限公司承建，于2010年10月1日动工建设, 2011年6月20 日实现中交，2011年 月 日开车一次成功。 二、装置规模及组成

本装置设计加工能力20×104吨/年，操作弹性为60~120%，主要由原料油预处理部分、反应部分、分馏部分及气体压缩机等组成。

原料油预处理：包括原料油过滤、原料油脱水、惰性气保护。

加氢反应部分：包括反应器、反应进料加热炉、高、低压冷换设备、高、低压分离器。

分馏部分：包括分馏塔及塔顶回流设施、冷换设备及机泵。 气体压缩机包括新氢、循环氢压缩机。

辅助系统：包括水、电、氮气、风、蒸汽、燃料气等公用设施；及加热炉余热回收、加热炉烧焦、催化剂预硫化、缓蚀剂、高压注水等设施。 三、装置技术特点 1、工艺技术特点

（1）本装置采用国内成熟的加氢精制工艺技术，催化剂采用国内开发的LYT-UDS加氢精制催化剂、LYT-703A加氢改质催化剂（淄博鲁源工业催化剂有限公司生产）。

(2) 反应部分采用炉前混氢技术。

(3) 装置内原料油缓冲罐采用燃料气保护，避免原料油与空气接触，以减轻原料油在换热器、加热炉管及反应器中的结焦程度。

(4) 反应器为热壁结构，以防止局部过热现象发生，并提高反应器有效利用系数。

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(5) 原料油经自动反冲洗过滤器进入反应系统，除去大于25微米的颗粒状杂质，防止其沉积在催化剂表面，避免了催化剂床层过早出现较大的压降，再经原料油脱水罐脱除由上游带来的游离水，以保护催化剂，延长了装置的操作周期。

(6) 反应进料加热炉采用圆筒炉，以方便施工，降低造价。

(7) 在反应流出物空冷器入口处设注水设施，避免铵盐在低温部位的沉积。

(8)部分高温高压部位换热器采用双壳程结构，以提高传热效率。 (9)分馏塔采用新型高效浮阀塔盘，以提高塔板效率。

(10) 催化剂预硫化采用液相硫化方法，催化剂按器外再生考虑。 2、设备技术特点

（1）加氢反应器：操作介质为油气、H2、H2S，操作温度410℃左右，操作压力8.9MPa左右。主体受压部分选用06Cr18Ni11Ti材料，内构件采用06Cr18Ni11Ti型不锈钢；

（2）高压换热器：由于换热器温度、压力高，管箱处密封型式采用梯形槽型式，管束采用不锈钢材料；

（3）高压分离器：主体受压部分选用Q345R(R-HIC)材料，采用板焊结构； （4）塔器：对于操作介质含有H2、H2S的分馏塔采用06Cr13Al+Q245R材料；

（5）加热炉：反应进料加热炉采用圆筒炉。计算热负荷：2.42MW，加热炉设计热负荷：2.8MW，炉底燃气火嘴，炉管材质为TP347 ASTMA312； （6）循环氢压缩机采用对称平衡型往复式压缩机，设一台备用机； （7）新氢压缩机采用对称平衡型往复式压缩机，四列三级压缩，采用增安型异步电动机, 设一台备用机；

（8）自动反冲洗过滤器：采用2列各三组并联，滤芯采用316L不锈钢金属锲形缠绕丝网(约翰逊过滤网)。

第二节 原料和产品质量指标

一、原料性质

表1-1 原料油主要性质

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性质 密度/g.cm-3(20℃) 硫含量（μg/g） 总氮/μg.g-1 残炭（m）,% 运动粘度（50℃）mm2/s 馏程/℃ 初馏点10%/30% 50%/70% 90%/干点 重金属μg/g Fe Ni Cu Na V ng/g 催化柴油 0.905 10000 2070 ≤0.001 2.16 196 227/252 275/304 339/≥360 - - - - -

二、新氢性质

新氢的组成见表1-2。供氢压力：0.7MPa（G），温度：40℃。由菏泽玉皇制氢装置提供。

表1-2 氢气组成 备注 组成 Vol% 氢气 CH4 CO+CO2

99.9 0.1 ≯20 ppm 三、产品性质

1、石脑油性质

项目 表1-3 石脑油主要性质 质量指标 ≯740 ≯50 试验方法 GB/T 1885 GB/T 380 密度（20℃）/kg.m-3 硫含量/μg/g 6

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氮含量/μg/g 铜片腐蚀（50℃，3h） 溴价/gBr/100g油 馏程，℃ IBP 10% 50% 90% EBP

≯5 ≯1 ≯1 ≯35 ≯60 ≯120 ≯160 ≯180 SH/T 0657-98 GB/T 5096 GB/T 11135 GB/T 6536 2、精制柴油性质

项目 密度（20℃）/kg.m-3 硫含量/μg/g 氮含量/μg/g 10%残炭/%(m) 铜片腐蚀（50℃，3h） 运动粘度，mm2/s 十六烷值 馏程，℃ IBP 10% 50% 90% 95% 柴油收率，%（m） 表1-4 精制柴油主要性质 质量指标 ≯0.885 ≯350 ≯250 ≯0.3 ≯1 20℃ 较原料提高5-7个单位 ≧175 ≯220 ≯275 ≯335 ≯360 ≧97.0% 试验方法 GB/T 1885 GB/T 380 SH/T 0657-98 GB/T 268 GB/T 5096 3.0-8.0 GB/T 386 GB/T 6536 第三节 化工原材料

一、催化剂

本装置采用国内成熟的加氢精制工艺技术，催化剂采用国内开发的LYT-UDS加氢精制催化剂、LYT-703A加氢改质催化剂。由淄博鲁源工业催化剂有限公司生产。其理化性质如下。

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表1-5 催化剂名称 牌号 外 观 精制剂 改质剂 LYT－UDS LYT－703A 蓝灰色三叶草浅黄色三叶草浅黄色小球 浅黄色拉西环 条 条 Φ3-5 Φ3-4 Φ1.2×2-8 Φ1.2×2-8 ≮100 ≮0.45 ≮20 0.55～0.60 ≮3.5 ≮0.5 ≮150 ≮0.35 ≮120 0.75-0.85 ≮15.0 ≮10.5 ≮4.0 ≮2.5 ≮160 ≮0.35 ≮150 0.70 -0.80 ≮18.0 ≮10.5 ≮2.5 保护剂 LYT－704 LYT－704A 尺寸，mm 比表面积＞5 (m2/g) 孔 容＞0.02 (ml/g) 平均压碎强度＞200 （N/cm） 堆密度（g/ml） 1.30 ~1.40 WO3%(m/m) MoO3%(m/m) CoO%(m/m) NiO%(m/m) 0.80-1.20 0.25-0.35 二、瓷球

主要理化指标见下表：

表1-6菠萝微孔载体瓷球主要化学成分

主要化学成分 Al2O3 SiO2 Fe2O3 碱性氧化物 含量％(W) 40%±10 40%±1 ＜1.0% ＜10.0% 表1-7 菠萝微孔载体瓷球主要物理性能指标 主要物理性能 堆积比重 耐温度 耐酸度 吸水率 抗静压力 指标 0.8-1.3g/cm3 ＞1500℃ ＞98% ≤3% Φ3~6 ＞200~400N/颗 Φ13 ＞900N/颗 8

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抗冲击强度 尺寸偏差 从6米高自由落体与钢板相撞，不出现裂纹，破碎 Φ3~6 ≤±1.0mm Φ13 ≤±1.5mm

三、硫化剂

本装置硫化剂主要是新催化剂或再生催化剂预硫化用， 它是一种低毒物质,其主要理化性质如下表：

表1-8 二甲基二硫（DMDS）理化性质 项 目 单 位 指 标 分子量 94.2 沸 点 ℃ 109.7 最小硫含量 m% 67.2 分解温度 ℃ 200 相对密度 d15.615.6 1.0625 粘度20℃ cp 0.62 四、缓蚀剂

本装置所用的缓蚀剂其主要理化指标如下表：

表1-9 缓蚀剂理化性质 项目 指标 性状 黄色或黄褐色液体 密度（20℃），g/cm3 0.95~1.05 PH值 5.5~8.0 溶解性 易溶于水 粘度（40℃）, cp ≤10.5 第四节 装置物料平衡

本装置公称能力为20万吨/年,年开工按8000小时计。

表4.10 装置物料平衡表

项目 物料名称 进 料 原料柴油 新氢 合计 重% 100 2.12 102.12 kg/h 25000.00 531.00 25531.00 t/d 600.00 12.7 612.7 ×104t/a 20.00 0.42 20.42 备注 9

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出 料

酸性气 精制柴油 损耗 合计 1.92 99.96 0.24 102.12 481.00 24989.00 61.00 25531.00 11.54 599.7 1.46 612.7 0.38 19.99 0.05 20.42 第五节 公用工程辅助材料消耗

一、公用工程消耗表

表4.10 装置物料平衡表

序号 1 2 3 4 5 6 7 名 称 电 蒸汽 循环水 新鲜水 除盐水 氮气 净化风 规 格 KW/h 1.0MPa,250℃ 0.4MPa,32℃ 0.4MPa,20℃ 0.4MPa, 40℃ 0.6MPa,常 0.6MPa,常 用 量 663.02 0.84t/h 159.2t/h 0.5t/h 2t/h 108Nm3/h 120Nm3/h 来 源 公用工程 全厂系统管网 全厂系统管网 全厂系统管网 全厂系统管网 全厂系统管网 全厂系统管网 备 注 间断 间断，最大 8 非净化风 0.6MPa,常 500Nm/h 3全厂系统管网 9 燃料气 二、用水量表

0.4MPa,40℃ 200Nm3/h 全厂系统管网 排 水, t/h 序使用地点及用途 备注 除盐新鲜循环循环水 含硫含油污水 号 水 水 水 污水 新氢压缩机1 72.7 72.7 (K-1001A/B) 10

表4-11

给 水, t/h

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2 3 4 5 6 循环氢压缩机(K-1002A/B) 反应进料泵(P-1002A/B) 分馏塔底泵 (P-1005A/B) 空气引风机 2 2 2 (0.5) 5.7 1.5 1 1.0 24 6.75 6.56 41 5.7 1.5 1 1.0 24 6.75 6.56 41 2 0.4 2.4 2.4 (0.5) (0.5) (0.5) (间断) (间断) 反应产物水冷器(E-1004) 新氢回流冷却器 7 (E-1005) 分馏塔顶后冷器8 (E-1006A/B) 精制柴油水冷器9 (E-1009A/B) 10 11 反应注水 其他 合计 最大 三、用电量表

(0.5) 159.2 159.2 (0.5) 159.2 159.2 表4-12 计 设备数算 设备容量(kW) 负 荷 总工总计 计 作 1 2 3 反应进料泵(P-1002/A,B) 分馏塔顶回流泵(P-1003A/B) 分馏塔底泵(P-1005A/B) 2 2 2 1 1 1 630 37 60 315 18.5 30 229 9.72 20.3 工作 Pjs（Kw） 年 年用电量 工 作 时 间 8000 8000 8000 11

序号 名 量 (台) 称 （×104kW·h） 183.2 7.776 16.24 山东玉皇盛世化工股份有限公司 20×10t/a柴油加氢精制装置操作规程

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4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 除盐水泵(P-1006A/B) 缓蚀剂泵(P-1008A/B) 污油泵(P-1009) 含硫污水泵(P-1010A/B) 反应产物空冷器(EC-1001A/B) 精制柴油空冷器(EC-1002A/B) 分馏塔顶空冷器(EC-1003A/B) 新氢压缩机主电(K1001A/B) 辅助润滑油泵 注油器 机身油池加热器 注油器加热器 主电机空间加热器 水站水泵电机 盘车电机 循环氢压缩机主电机（K-1002A/B） 辅助润滑油泵 注油器 主电机空间加热器 机身油池加热器 注油器加热器 电动吊车 电葫芦 炉风机 合计 四、辅助材料表

2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 180 1.1 22 11 37 37 37 1120 6 1.5 4 0.4 2 30 2.2 560 4.4 1.5 2 4 0.4 ~20 ~9 7.5 2827 表 4-13 90 0.55 11 5.5 37 37 37 560 3 0.75 2 0.2 1 15 2.2 280 2.2 0.75 1 2 0.2 ~20 ~9 7.5 1488.4 65.5 0.55 6.6 3 29.6 29.6 29.6 451 3 0.75 2 0.2 1 11.25 2.2 183 2.2 0.75 1 2 0.2 15 ~9 6 663.02 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 1000 1000 1000 8000 1000 8000 8000 8000 1000 1000 1000 1000 1000 8000 52.4 0.44 5.28 2.4 23.68 23.68 23.68 360.8 2.4 0.6 0.2 0.02 0.1 9 0.22 146.4 1.76 0.6 0.1 0.2 0.2 1.5 0.9 4.8 868.6 序号 名称 一次装入量, m3 12

备注 山东玉皇盛世化工股份有限公司 20×10t/a柴油加氢精制装置操作规程

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1 2 3 4 5 催化剂 保护剂 瓷球 硫化剂 缓蚀剂 18.83 1.39 1.87 2 0.4 催化剂预硫化 第六节 装置能耗计算

一、装置能耗计算

公用工程消耗指标及能耗指标

表 4-14

序号 1 2 3 4 5 6 7 循环水 凝结水 电 燃料气 氮气 净化风 项目 消耗量 单位 t/h t/h 数量 159.2 -0.5 单耗 单位 t/t t/t 数量 6.368 能耗指标 单位 MJ/t 数量 4.19 能耗 MJ/t 26.68 -0.02 MJ/t 320.30 -6.406 314.0 Kw/h 663.02 Kwh/t 26.52 t/h 0.16 t/t MJ/Kwh 11.84 0.0064 MJ/t 41868.00 268.0 27.13 7.63 Nm3/h 108.0 Nm3/h 120.0 0.84 Nm3/t 4.32 Nm3/t 4.8 t/t MJ/ Nm3 6.28 MJ/ Nm3 1.59 1.0MPa蒸t/h 汽 0.034 MJ/t 3182.00 108.19 8 除盐水 能耗合计 t/h 2 t/t 0.08 MJ/t 96.30 7.704 752.9 13

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二、节能措施

（1）优化换热方案，充分回收反应产物及精制柴油的热量。

反应系统的换热器均采用双壳程高效换热器，以降低反应系统的压降。 （2）节省循环氢压缩机的功率，及提高换热效率，节省换热面积。 （3）加热炉设置烟气余热回收系统，回收烟气余热，提高加热炉效率。

第二章 工艺流程和原理

第一节 工艺原理

一、加氢反应原理

加氢精制是在一定的温度、压力、氢油比和空速条件下，借助加氢精制催化剂的作用，把油品中的杂质(即硫、氮、氧以及重金属等)转化成为相应的烃类及易于除去的H2S、NH3和H2O而脱除，金属则截留在催化剂中。同时烯烃、芳烃得到加氢饱和，从而制得安定性、燃烧性都较好的优质产品。 二、分馏原理

分馏的任务是将在加氢反应过程中产生的硫化氢，氨等危害油品质量的杂质从油品中除去，并根据馏程将加氢反应生成物分割成符合质量要求的石脑油、柴油等。

分馏过程中根据油品在一定的压力下各组分之间的挥发度不同造成的汽液两相浓度之差来实现的。当油品被加热时，由于油品中的轻组分的挥发度高，首先汽化进入气相，将气相分离，就可以得到重组分浓度较原来大得多的油品。

但是油品经一次加热汽化所得的产物纯度往往不能达到要求，有一些较重的组分也会进入气相，需要将分离出的油品多次进行加热、汽化和分离。以便进一步提高纯度。这一过程是在精馏塔中完成的。

精馏塔一般由精馏段，提馏段和进料段三部分构成，在精馏塔内，根据不同精馏过程的需要，安装有许多层不同种类的塔盘和降液管。在精馏过程

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中，气相自塔盘上的小孔从下向上通过，液相从上层塔盘上降液管自上而下流到塔盘上方与气相接触，由于温差的原因在接触过程中，气相中对挥发度低的重组分放出热量进入液相，而液相中的较轻组分则吸收热量进入气相，从而达到精馏的目的。

分馏过程的影响因素

影响分馏过程的因素主要有操作压力和操作温度。由于油品的压力与沸点成正比，所以操作压力与操作温度无论哪一因素发生变化，都将直接影响分馏过程。在操作过程中，如果压力低于要求值，则油品中的各组分的沸点都会下降，使得略重的组分在该操作条件下也汽化进入气相中，造成塔顶产品中馏分过重；如果是操作温度低于要求值，则油品中轻组分达不到沸点而不能汽化，造成塔底产品中的轻组分含量过高。 三、加热炉的工作原理

我国目前采用的原油蒸馏加热炉有圆筒炉、卧管立式炉和立管箱式炉等炉型。加热炉一般都由四个主要部分组成：对流室、辐射室、烟囱和燃烧器。在两室内装有炉管，辐射室底部装有燃烧器，烟囱内装有烟道挡板。一个比较先进的加热炉还应配备烟气余热回收系统，空气和燃料比的控制调节系统。

低温油料先流进对流室炉管，再流经辐射室炉管变为高温油料而出。 喷嘴：主要给加热炉以高温热源。喷嘴喷出的高温火焰以辐射传热方式将大部分热量传给炉管内流动的油料，又经对流传热方式将热量传给对流室炉管内流动着的油料，又经空气预热器通过对流方式将热量传给预热空气，最后剩余的热量随烟气经烟囱排入大气中。

辐射室：又叫炉膛，是加热炉的核心部分。从喷嘴喷出的燃料在炉膛内燃烧，需要一定的空间才能燃烧完全，故其体积较大，由于火焰温度高达1500-1800℃，故不能直接冲刷炉管以防止炉管内结焦或被烧坏，因而热量主要以辐射方式传递，热量一部分被炉管吸收，一部分使炉墙温度升高，因炉墙外有隔热层，热量损失很少，炉墙又把热量反射回来传给炉管一部分。若在火焰周围加花格墙壁，可大大增加炉管的辐射热量。

火焰的形状和大小主要取决于火嘴的结构形式和尺寸。火焰离炉管越远，辐射传热量越小，所以只要保证火焰不直接扑到炉管上应尽量减少炉膛的体

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以设置对流室，在对流室内，烟气冲刷炉管速度越快，传热能力越大，故对流室要窄而高，炉管间距尽量小些。有时为了提高对流室的传热能力还常采用钉头管和翅片管，以加大它的外表面积。管内油料和管外烟气采用逆流方式，这样可提高传热效果。有时在对流室内加几排蒸汽管，产生过热蒸汽供生产上使用。

烟囱：作用是将炉膛的燃烧烟气排入大气。炉型不同，烟囱布置也不同。烟囱内部必须用耐火和保温材料放置。烟气离开对流室的温度一般在300-450℃为宜。这些热量用空气预热器来回收一部分，使烟气进一步降温到200℃左右，再进入烟囱排走，有时就直接进入烟囱排走。

烟气排出靠自然通风或强制通风。自然通风就是利用烟囱内高温烟气的重度差产生抽力，将烟气排入大气；强制通风则是利用引风机将烟气排出。为了控制进入炉膛的风量，在烟道内设置一块或几块可调节的挡板，调节挡板的开度可控制进入炉膛内风量的大小，亦即炉膛内压力的大小，一般要求炉膛内保持负压2-3mmH2O，这样在打开看窗观察炉膛内情况时，火焰不会外扑，确保安全。

第二节 加氢精制化学反应

一、加氢精制过程中，主要进行以下反应： 1、加氢脱硫反应

加氢脱硫反应是加氢过程中最重要的化学反应，馏分油中含硫化合物的加氢脱硫反应主要是碳—硫键、硫—硫键的断裂反应。在催化剂和氢气的存在下，转化成烃类产物和硫化氢，使硫脱除。在石油馏分中存在多种类型的硫化物。如：硫化物、多硫化物、硫醇、噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩等，其中大多数的直馏和裂化粗柴油中主要是后两种硫化物，加氢脱硫反应如下：

硫醇加氢：

ＲＳＨ＋Ｈ２ ＲＨ＋Ｈ２Ｓ

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硫醚加氢：

ＲＳＲ＇+Ｈ２ Ｒ＇Ｓ＋ＲＨ Ｒ＇Ｈ＋Ｈ２Ｓ

二硫化物加氢：

ＲＳＳＲ＇＋Ｈ２ ２ＲＳＨ ２ＲＨ＋Ｈ２Ｓ ＲＳＲ＇＋Ｈ２Ｓ 噻吩加氢：

Ｈ２ Ｈ２

＋３Ｈ２ Ｃ４Ｈ９ＳＨ Ｃ４Ｈ１０＋Ｈ２Ｓ Ｓ Ｓ

苯并噻吩加氢：

Ｈ２ Ｃ２Ｈ５ S ＋ Ｈ２ S ＋Ｈ２Ｓ

二苯并噻吩加氢：

S ＋ ５Ｈ２ ＋Ｈ２Ｓ

对于多数含硫化合物来说,在相当大的温度和压力范围内,其脱硫反应的化学平衡常数都是相当大的，也就是说，在反应时可以达到很高的化学平衡转化率。但是这并不等于是在加氢过程中其脱硫率必然会很高，因为在平衡转化率很高时，只有当反应速率高时才有可能达到很高的脱硫率。或者说，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。

含硫化合物的加氢反应速率与其分子结构有密切的关系。不同类型的含硫化合物的加氢反应速率按以下顺序依次增大：

噻吩＜四氢噻吩≈硫醚＜二硫化物＜硫醇

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2、加氢脱氮反应

生产实践已经表明，即使是痕量的氮化物，也往往会和某些硫化物、氧化物一起，对石油产品的各种性能产生较大的影响。原油中氮化物含量比硫化物要少，石油馏分中的含氮化物可分为三类：

?非杂环氮化物——脂肪胺及芳香胺类。

?非碱性杂环氮化物——吡咯、喹啉类型的非碱性杂环化合物。 ?碱性杂环氮化物——吡啶、茚及咔唑型的碱性氮化物。

在加氢精制过程中，氮化物在氢作用下转化为NH３和烃。几种含氮化物的氢解反应如下：

胺类加氢： Ｈ２

Ｒ－ＮＨ２ ＲＨ＋ＮＨ３ 吡咯加氢：

３Ｈ２ Ｈ２ Ｃ４Ｈ９ＮＨ２ Ｈ２ Ｃ４Ｈ１０＋ＮＨ３ N N

吡啶加氢：

３Ｈ２ Ｈ２ Ｃ５Ｈ１１ＮＨ２ Ｈ２ Ｃ５Ｈ１２＋ＮＨ３

N

N

吲哚加氢：

Ｈ２ Ｈ２ Ｈ２

N ＋NH３

N

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喹啉加氢：

Ｈ２ Ｈ２ Ｃ３Ｈ７ Ｈ２ Ｃ３Ｈ７ + ＮＨ３

N

N

NH2

由于C=N键的键能比C-N键的键能大的多，所以，含吡咯环和吡啶环的化合物在加氢脱氮反应中，一般是先进行加氢饱和然后进行氢解，加氢饱和反应的化学平衡是加氢脱氮反应速率的控制因素，提高反应压力可以提高中间产物的浓度，从而提高加氢脱氮反应速率。降低反应温度虽可增加化学平衡常数，但却降低了反应速率，因此，对加氢脱氮反应来说并不可取。实际上，在难以脱氮的含氮化合物进行反应时，常采用既提高氢压，又提高温度的办法。

3、加氢脱氧反应

各种石油馏分中，氧化物的含量很少，氧化物难于进行加氢反应。环烷酸是石油馏分中经常遇到的含氧化物。

各种含氧化合物的氢解反应有：

酚类：

ＣＨ３ ＣＨ３

Ｈ２ ＋Ｈ２Ｏ ＯＨ

环烷酸：

ＣＨ３ Ｒ Ｒ

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Ｈ２ ＋２Ｈ２Ｏ ＣＯＯＨ ＣＨ３

含氧化合物加氢脱氧反应的化学平衡常数较大，是强放热反应。 4、烯烃加氢反应

裂化石油产品中，含有大量的烯烃，烯烃的加氢速度很快，常温下即可进行。二烯烃的加氢速度比单烯烃更快，低压和较低的温度即可进行，因此烯烃的饱和不需要很高的反应温度。

烯烃加氢反应如下：

Ｈ Ｈ Ｈ２ Ｈ２

Ｒ－Ｃ＝ＣＲ＇＋Ｈ２ Ｒ－Ｃ－Ｃ－Ｒ＇

Ｒ＝Ｃ－Ｃ＝Ｃ－Ｒ＇＋２Ｈ２ Ｒ－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－Ｒ＇

5、芳烃和稠环芳烃的加氢反应

芳烃和稠环芳烃的加氢反应如下： 苯加氢：

＋３Ｈ２

萘加氢：

＋３Ｈ２ ＋２Ｈ２

上述反应在300—500℃，压力30.0MPa（绝）以下，提高反应温度，平衡向芳烃和稠环芳烃方向移动，提高压力对反应有利。总之环数、烷基链数越多，芳烃和环芳烃的稳定性越高。

加氢反应过程中，除上述反应外，尚有脱金属聚合反应进行，金属有机

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