煤焦油加氢技术

煤化工设计2018-08-07 07:54:46

煤化工设计
点击关注!!!


煤焦油加氢技术就是采用固定床加氢处理技术将煤焦油所含的金属杂质、灰分和SNO等杂原子脱除,并将其中的烯烃和芳烃类化合物进行饱和来生产质量优良的石脑油馏分和柴油馏分。

1技术简介

一般煤焦油加氢后生产的石脑油SN含量均低于50ppm,芳潜含量均高于80%;生产的柴油馏分S含量低于50ppmN含量均低于500ppm,十六烷值均高于35,凝点均低于-35~-50,是优质的清洁柴油调和组分。

2发展背景

由于国际市场原油价格剧升,轻质石油产品市场需求量大,价格相应上涨,因此,从煤焦油中生产轻质燃料油产品,是综合利用煤炭资源,提高企业经济效益的有效途径之一。

采用环境友好的加氢法工艺,利用煤焦油中合适馏分,生产清洁柴油馏分和副产芳潜较高的催化重整原料或清洁车用汽油调和组分,已经在工业装置上成功应用,并进行了长期稳定运转,产品质量达到设计要求。

3影响因素

主要影响煤焦油加氢装置操作周期、产品收率和质量的因素为:反应压力、反应温度、体积空速、氢油体积比和原料油性质等。

3.1反应压力

提高反应器压力和/或循环氢纯度,也是提高反应氢分压。提高反应氢分压,不但有利于脱除煤焦油中的SN等杂原子及芳烃化合物加氢饱和,改善相关产品的质量,而且也可以减缓催化剂的结焦速率,延长催化剂的使用周期,降低催化剂的费用。不过反应氢分压的提高,也会增加装置建设投资和操作费用。

3.2反应温度

提高反应温度,会加快加氢反应速率和加氢裂化率。过高的反应温度会降低芳烃加氢饱和深度,使稠环化合物缩合生焦?缩短催化剂的使用寿命。

3.3体积空速

提高反应体积空速,会使煤焦油加氢装置的处理能力增加。对于新设计的装置,高体积空速,可降低装置的投资和购买催化剂的费用。较低的反应体积空速,可在较低的反应温度下得到所期望的产品收率,同时延长催化剂的使用周期,但是过低的体积空速将直接影响装置的经济性。

3.4氢油体积比

氢油体积比的大小主要是以加氢进料的化学耗氢量为依据,描述的是加氢进料的需氢量相对大小。煤焦油加氢比一般的石油类原料,要求有更高的氢油比。

原因是煤焦油组成是以芳烃为主,在反应过程中需要消耗更多氢气,另外芳烃加氢饱和反应是一种强放热反应过程,需要有足够量的氢气将反应热从反应器中带走,避免加氢装置飞温

4工艺流程说明

本装置由原料预处理系统、加氢反应系统、高低压分离系统、压缩机系统、分馏系统和辅助系统组成。

4.1原料预处理系统

原料煤焦油通过装置进料泵,在FRC控制下,由罐区送入装置。经过换热器与减压塔中段循环油换热至100~130,再经过进料过滤器过滤掉固体杂质后,进入电脱盐系统。在电脱盐罐中,煤焦油得到脱盐脱水处理。脱后原料油在TIC-控制下,经换热器再次与减压中段循环油换热升温。而后,经过换热器分别与减压塔底重油、加氢裂化反应产物、加氢精制反应产物换热,最终在TRC控制下,升温至350,进入减压塔。减压塔塔顶气体经空冷器和水冷器冷凝冷却至45,入回流罐。减压塔真空由真空泵提供。回流罐中液体由减压塔顶泵加压。一部分作为回流,在FRC控制下返回减压塔顶。另一部分在FRCLICAHL的串级控制下,经换热器与出装置的减压塔底重油换热后,送入加氢精制进料缓冲罐。减压塔中段油由减压塔中部集油箱抽出,经减压中段油泵加压,一部分在TIC控制下,通过换热器与进装置煤焦油换热降温至152,作为中段循环油打入减压塔第二段填料上方和集油箱下方,洗涤煤焦油中的粉渣和胶质;另一部分则在FRCLIC串级控制下,直接送入加氢精制原料缓冲罐。减压塔底重油含有大量的粉渣和胶质,不能送去加氢,由泵加压,在LICAHL控制下,经换热器与减压塔顶油换热降温后,送至装置外渣油储罐。

4.2加氢反应系统

4.2.1加氢精制部分

加氢精制原料油由加氢精制进料泵加压后,在TRC控制下,经换热器与加氢精制反应产物换热升温至260(初期),与加氢精制循环氢混合后进入串联的三台加氢精制反应器A/B/C。反应器A入口温度通过调整循环氢温度由TRCAH控制。循环氢流量由FRCAL控制。三台反应器的各床层温度通过TRCAH和由补充的冷氢控制。反应压力控制在16.8MPa415(初期)高温的反应产物送往高低压分离系统。

4.2.2加氢裂化部分

加氢裂化原料油由加氢裂化进料泵加压后,在TRC控制下,经换热器与加氢裂化反应产物换热升温至399(初期),与加氢裂化循环氢混合后进入串联的两台加氢裂化反应器A/B。加氢裂化反应器A入口温度通过调整循环氢温度由TRCASH控制。循环氢的流量由FRCASL控制。两台反应器的床层温度通过TRCAH和由补充的冷氢控制。反应压力控制在16.8MPa402(初期)高温的反应产物送往高低压分离系统。氢气加热炉用于加热加氢裂化用的循环氢,开工时也加热加氢精制的循环氢。

4.3高低压分离系统

加氢精制反应产物经过换热器,分别与分馏塔底再沸油、减压塔进料、加氢精制反应进料和冷低分油换热,在TRC控制下降温至260,入精制热高分罐进行气液分离。热高分罐的液体,在LICAHL控制下,减压后排入热低分罐,气体经换热器与循环氢换热,再由空冷器和水冷器冷却到43,入精制冷高分罐再次进行气液分离。其间,为避免反应产生的铵盐堵塞空冷器,于空冷器入口前注入水。冷高分罐的液体,在LICAHL控制下,减压后排入冷低分罐。冷高分罐气体排出,与裂化冷高分的气体混合后去循环氢压缩机的循环氢入口缓冲罐。

加氢裂化反应产物经过换热器,分别与加氢裂化进料、循环氢、减压塔进料换热,在TRC控制下降温至260,入裂化热高分罐进行气液分离。热高分罐的液体,在LICAHL控制下,减压后排入热低分罐,气体经换热器与冷低分油换热,再由空冷器和水冷器冷却到43,入裂化冷高分罐再次进行气液分离。冷高分罐的液体,在LICAHL控制下,减压后排入冷低分罐。冷高分罐气体排出通过PRC减压,与精制冷高分的气体混合后去循环氢压缩机的循环氢入口缓冲罐。

热低分罐的气体和液体,在PRCLIC5控制下,分别送往稳定塔。冷低分罐气体,在PRC控制下,排入燃料气系统。冷低分油经换热器分别与裂化产物和精制产物换热升温,同热低分油混合后送往稳定塔进行分离蒸馏。冷低分罐设有分水包,含有铵盐的污水在LICAHL控制下排入污水管网。

4.4压缩机系统

本系统设有新氢压缩机和循环氢压缩机各两台,均为一用一备。加氢精制和加氢裂化共用一套压缩机系统。

补充的新氢由装置外来,在PRC控制下进入新氢压缩机入口缓冲罐,多余的氢气排入火炬。新氢经过新氢压缩机三级压缩升压至17.25MPa,并入去反应系统的循环氢管线。

来自高低压分离系统的两股循环氢气混合后进入循环氢压缩机入口缓冲罐,于缓冲罐中沉降分离凝液后,经循环氢压缩机压缩升压至17.25MPa。压缩机出口气体分为三个部分:一部分在PRC控制下短路循环至加氢精制空冷器入口,用于稳定压缩机的运行,保持压缩机出口压力稳定;一部分作为控制反应床层温度的冷氢,直接送往反应系统;另一部分则与补充的新氢混合,经换热器换热升温后作为反应循环氢气送至反应系统。循环氢压缩机入口缓冲罐管线设有流量控制的放空系统,用于反应副产的不凝性轻组分的去除,以保证循环氢浓度。该部分气体排入火炬(如燃料气系统允许,也可排入燃料气系统)。循环氢压缩机入口缓冲罐的操作压力为本装置两套加氢系统的总的系统压力控制点,主要由补充氢供应系统控制,必要时也可和新氢压缩机入口缓冲罐出口管线上的放空气排放阀双程控制。

为确保安全运行,循环氢压缩机入口缓冲罐设有超高液位检测LASHH,并可以联锁停车;循环氢压缩机入口设有慢速和快速两套泄压系统,供紧急状态泄压或停车使用。

压缩机系统各分液罐的凝液集中送回冷低分罐。

4.5分馏系统

来自高低压分离系统的热低分气直接送入稳定塔第三层塔盘的下部,混合后的热低分油和冷低分油送入第三层塔盘的上部。稳定塔塔顶气体通过空冷器和水冷器冷凝冷却至40,进入稳定塔回流罐。稳定塔回流罐气体在维持塔压的PRC控制下排入燃料气系统,液体则经稳定塔顶回流泵作为全回流在FRCLICAHL串级控制下送回稳定塔塔顶。脱除轻组分的稳定塔底部液体在FRCLIC控制下排出,并在TIC控制下通过换热器与分馏塔塔底油换热后送入分馏塔进一步分离。稳定塔塔底再沸器的热源为分馏塔塔底用于再沸炉循环油的一路尾油,再沸器返塔温度(303)由设于尾油管线上的TRC控制。

分馏塔塔顶气体经空冷器冷凝冷却至70,进入分馏塔回流罐。该罐为常压操作,几乎没有气体排放。液体经石脑油泵加压后,一部分作为回流在FRC控制下送回分馏塔塔顶,一部分作为石脑油产品在LICAHL控制下送出装置。分馏塔回流罐的水相由分水包排出,在LICAHL控制下通过泵送至注水系统回用。柴油馏分在LICAHL控制下由分馏塔塔第12层塔盘流出,在柴油汽提塔中经蒸汽汽提,最终由柴油泵抽出,通过柴油空冷器和柴油水冷器冷却至40,在FRC控制下作为产品送出装置。分馏塔塔底的尾油由尾油泵分两路送出:一路流量由FRC控制,经换热器换热实现综合能量利用,最后通过再沸炉升温至385返塔;另一路流量由FRCLICAHL双程控制,并经换热器与分馏塔进料换热,作为加氢裂化的原料送至加氢裂化原料罐。

4.6辅助系统

4.6.1硫化剂

外购的硫化剂通过氮气吹扫卸入硫化剂罐储存。催化剂开车硫化或运行期间补硫时,通过硫化剂泵分别注入精制反应器A/B/C和裂化反应器B。硫化剂罐设有氮气保护。

4.6.2注水系统

注水系统为加氢精制反应产物提供注水,注水位置在精制空冷器入口,以防止铵盐结晶堵塞设备。注水主要有两部分来源:一是回用减压塔、分馏塔蒸汽汽提产生的含油废水;二是界外供应的脱氧水或冷凝水。两种水可以混用,但回用水不应超过注水总量的一半。注水储存于注水罐中,补充的脱氧水由LICAHL控制。注水泵设有旁路,通过FRC控制注水流量。

4.6.3污油

全装置的污油管线和污油地漏均接至装置内地下污油总管,最终排入污油罐。罐中的污油通过污油泵间断送出装置。污油泵启停由LISHL控制。

4.6.4渣油

渣油来自原料预处理系统的超级离心机和自动反冲洗过滤器,间断排入渣油罐,通过渣油泵在LIASHL控制下间断送入减压塔,塔底重油出装置管线。

4.6.5火炬

装置内各火炬排放点均接入火炬管网,火炬气总管接至放空管。放空罐内凝液是液位情况不定期地排入污油罐。放空罐气体出口总管接至装置外工厂火炬。

Copyright © 松原古典音乐社区@2017