加氢裂化装置论文题目

（一）装置的发展加氢技术最早起源于20世纪20年代德国的煤和煤焦油加氢技术，第二次世界大战以后，随着对轻质油数量及质量的要求增加和提高，重质馏分油的加氢裂化技术得到了迅速发展。1959年美国谢夫隆公司开发出了Isocrosking加氢裂化技术，其后不久环球油品公司开发出了Lomax加氢裂化技术，联合油公司开发出了Uicraking加氢裂化技术。加氢裂化技术在世界范围内得到了迅速发展。早在20世纪50年代，中国就已经对加氢技术进行了研究和开发，早期主要进行页岩油的加氢技术开发，60年代以后，随着大庆、胜利油田的相继发现，石油馏分油的加氢技术得到了迅速发展，1966年中国建成了第一套4000kt/a的加氢裂化装置。进入20世纪90年代以后，国内开发的中压加氢裂化及中压加氢改质技术也得到了应用和发展。（二）装置的主要类型加氢装置按加工目的可分为：加氢精制、加氢裂化、渣油加氢处理等类型，这里主要介绍加氢裂化装置。加氢裂化按操作压力可分为：高压加氢裂化和中压加氢裂化，高压加氢裂化分离器的操作压力一般为16MPa左右，中压加氢裂化分离器的操作压力一般为9．OMPa左右。加氢裂化按工艺流程可分为：一段加氢裂化流程、二段加氢裂化流程、串联加氢裂化流程。一段加氢裂化流程是指只有一个加氢反应器，原料的加氢精制和加氢裂化在一个反应器内进行。该流程的特点是：工艺流程简单，但对原料的适应性及产品的分布有一定限制。二段加氢裂化流程是指有两个加氢反应器，第一个加氢反应器装加氢精制催化剂，第二个加氢反应器装加氢裂化催化剂，两段加氢形成两个独立的加氢体系，该流程的特点是：对原料的适应性强，操作灵活性较大，产品分布可调节性较大，但是，该工艺的流程复杂，投资及操作费用较高。串联加氢裂化流程也是分为加氢精制和加氢裂化两个反应器，但两个反应器串联连接，为一套加氢系统。串联加氢裂化流程既具有二段加氢裂化流程比较灵活的特点，又具有一段加氢裂化流程比较简单的特点，该流程具有明显优势，如今新建的加氢裂化装置多为此种流程，本节所述的流程即为此种流程。

加氢裂化装置是在催化剂和氢气的作用下，在一定的反应温度、压力条件下，原料油分子在加氢反应过程中发生一系列的裂化、异构化、环化、氢解等复杂反应，最终使原料分子变小、产品变轻的过程。现将加氢裂化过程中存在的危险因素及防范措施分述如下。加氢裂化装置的重点危险部位包括：加热炉及反应器、高压分离器区及高压空冷区、加氢压缩机房和分馏塔。所涉及的主要设备包括：加氢反应器、高压换热器、高压空冷和分离器、反应加热炉及各种压缩机。这些设备的工作条件就决定了它们在生产中所存在的危险因素及其应该采取的预防措施。开工时的危险因素及其安全预防管理措施(1)系统的干燥、烘炉。生产前，加氢反应系统必须进行干燥、烘炉，其目的在于除去反应系统内的水分，脱出加热炉耐火材料中的自然水和结晶水，烧结耐火材料，增加耐火材料的强度和使用寿命。在此过程中必须注意加热炉中不能残余易燃气体，烘炉时应避免升温过快而导致炉墙倒塌。(2)加氢反应器催化剂装填与硫化、钝化。①装填催化剂。装填的好坏对加氢装置的运行情况及运行周期有重要影响。装填前除必须检查相关设备外，还应首先检查催化剂的粉尘含量，同时应保证催化剂装填均匀，装填时需要防止异物落入反应器内。②催化剂的硫化和钝化。由于催化剂在开工前缺乏加氢活性，因此需要进行硫化，此时应特别注意催化剂硫化氢中毒问题。为了抑制新硫化催化剂的高加氢裂化活性，还需要对加氢裂化催化剂进行钝化处理。(3)反应系统置换与气密。①置换。反应系统置换分为两个阶段，即将空气环境置换为氮气环境和氮气环境置换为氢气环境。前者的目的在于避免过程中发生爆炸危险；后者则为了保持系统内气体具有适宜的平均分子量，以保证循环氢压缩机在较适宜的工况下运行。②气密。气密工作的主要目的是查找漏点，消除装置隐患，保证装置安全运行，这是加氢装置开工阶段一项非常重要的工作。加氢反应系统的气密工作分为不同压力等级进行，低压气密阶段所用的介质为氮气，氮气气密检查合格后用氢气做低压气密检查。当在2.0兆帕下氢气气密检查通过后，才能进行系统升压，做高压阶段气密检查。(4)分馏系统油运。分馏系统油运包括冷、热油运。冷油运的目的是检查分流系统机泵、仪表等设备情况，此时应注意工艺流程正确改动，做到不跑油、不窜油。热油运的目的是检查分馏系统设备热态运行状况，为接收反应生成油做好准备。(5)反应系统升温、升压。加氢反应系统升温、升压时应按要求的速度进行，升温、升压速度过快易造成系统泄漏。(6)系统切换和装置操作调整。加氢催化剂的硫化、钝化过程完成后，加氢反应系统的低氮油需要逐步切换成原料油，切换步骤应按开工方案要求的步骤进行。切换过程中应密切注意加氢反应器床层温升的变化情况。当系统原料切换步骤完成之后，应进一步调整装置的工艺操作，使产品质量合格，从而完成开工过程。停工时的危险因素及其安全预防管理措施(1)系统降温、降量。加氢装置停工时首先需要对系统进行降温、降量，在此过程中应遵循先降温后降量的原则，以避免反应出现“飞温”，以致造成不可控制的现象。(2)原料置换。为避免装置在停工时原料油凝结在催化剂、管线及设备当中，在停工前一般用常二线低凝点油置换系统。(3)停反应原料泵。切断反应进料时，注意裂化反应器应无明显升温现象发生。(4)反应系统循环带油及热氢气提。切断反应进料后，反应加热炉升温，用热循环氢带出催化剂中的存油，热氢气提的温度不能过高，以避免催化剂被热氢气还原。(5)系统降温、降压。加氢反应系统按要求的速度降温、降压。(6)系统的氮气置换。反应系统用氮气置换成氨气环境，使系统的氢烃浓度小于百分之一。(7)卸催化剂。使用过的含碳催化剂在空气中易发生自燃，因此，在卸催化剂装桶时应使用氯气或于冰保护催化剂，以避免自燃。(8)加氢设备的清洗及防腐。装置高压部分的设备在停工后应用碱液进行清洗，以免接触空气后发生腐蚀，高硫系统设备的后处理部分在打开前应进行冲洗，以避免硫化铁在空气中自燃。(9)装置的退油、吹扫及辅助系统的处理。加氢装置停工时，首先应退出存油并吹扫，然后将装置的辅助系统处理干净，如火炬系统、地下污水系统等，并加盲板使装置与系统防腐以便达到检修条件。正常生产时的危险因素及其安全预防管理措施(1)遵守“先降温后降量”的原则。正常操作调整时加氢装置必须遵守“先降温后降量”、“先提量后提温”的原则，防止“飞温”事故的发生。(2)反应温度的控制。加氢装置的反应温度是最重要的控制参数之一，必须严格按工艺技术指标控制反应温度及各床层温升。(3)高压分离器液位控制。高压分离器液位是加氢装置非常重要的工艺控制参数，当液位过高时易损坏循环氢压缩机；而液位过低时则易造成低压部分设备损毁，油品、可燃气体泄漏或更为严重的后果，因此应经常校验液位仪表的准确性和可靠性，严格控制高压分离器液位。(4)反应系统压力控制。装置反应系统压力变化是影响加氢反应的一个相当重要的工艺控制参数。影响压力波动的因素很多，应选择经济、合理的控制方案保证对反应系统的压力控制。(5)循环氢纯度的控制。循环氢纯度影响氢分布，是装置的一个相当重要的工艺控制参数。循环氢纯度高，氢分压就会较高，有利于加氢反应进行，但是增加了物耗；循环氢纯度低，则将增加系统压差，也就增加了压缩机的动力消耗。因此，循环氢纯度要控制适当。影响循环氢纯度的因素很多，其中主要的影响因素之一是尾氢排放量。(6)加热炉的控制。加热炉是加氢装置的重要设备，使用时应保证炉内各路流量和炉膛内各点温度保持均匀，尽量保持加热炉的燃烧状态良好，避免炉管结焦。(7)检查。由于加氢装置的系统压力高，加上介质为氢气，容易发生泄漏。对于氢气漏点应定期进行夜间闭灯检查，其原因在于高压氢气泄漏着火时的火焰一般为淡蓝色，白天难以发现。因此，通过夜间闭灯检查以便及时发现漏点，保持装置安全稳定的运行，是将事故消灭在萌芽状态的一个重要措施。(8)装置防冻凝问题。加氢装置的原料一般凝点较高，易发生冻凝。一旦发生凝冻，不但影响装置的稳定生产，同时还容易引发安全生产事故，因此，应重视加氢装置的防冻凝问题。(9)循环氢压缩机防喘振。循环氢压缩机以离心式压缩机为主，该型压缩机的主要问题是容易发生喘振，因此，在操作中注意保持压缩机的正常运行，是避免压缩机出现喘振的一个有效措施。(10)定期进行设备腐蚀情况检测。装置的临氢系统内存在硫化氢、氨气等腐蚀性气体，这些气体在高温、高压或潮湿环境条件下可能发生高温氢腐蚀、氢脆、高温腐蚀或湿硫化氢腐蚀，这些腐蚀一旦发生，都将对设备造成损坏。因此除应合理选材外，还应定期进行设备腐蚀状况的检测和监测，以避免设备因腐蚀减薄而引起的器壁强度下降诱发事故的发生。除此之外，还需要注意原料质量的控制、防范硫化氢中毒、保持冷氢线畅通、注意监测各泵的运行状况等，这也是保证系统装置安全运行的有效措施。综上所述，加氢裂化装置事故易发区域集中在加热炉及反应器区、高压分离器及高压空冷区、加氢压缩机厂房、分馏塔四大区域。事故类型大多表现为火灾、爆炸、中毒、腐蚀、设备磨损等多种方式。目前常见的串联加氢裂化流程由加氢精制和加氢裂化两个反应器串联而成，其加氢装置的加热炉及反应器的大部分设备为高压设备，介质温度比较高，潜在危险性比较大。高压分离器及高压空冷区易发生火灾、爆炸和硫化氢中毒。压缩机厂房内的设备出现故障的概率较大，主要危险为火灾、爆炸中毒，是安全重点防范区域。分馏塔区设备一旦发生泄漏就可能引起火灾事故、中毒等，也是安全上的重点防范区域。