目录

1. 总论 1 1.1.

加氢的目的、意义 1

原油重质化、劣质化 1 环保要求越来越高 1 特殊产品 1

1.1.1. 1.1.2. 1.1.3.

1.2. 1.3. 1.4.

加氢精制的原理 1 加氢精制催化剂 2 加氢精制的工艺条件及影响因素 2

加氢精制压力 2 加氢精制温度 3 空速的影响 3 氢油比的影响 4

1.4.1. 1.4.2. 1.4.3. 1.4.4.

1.5. 2.1. 2.2. 2.3.

加氢精制的优缺点 4 技术路线选择 5 流程叙述 5 本装置流程特点 6

2. 工艺流程说明 5

3. 原料和产品 7 4. 油品性质 9 5. 工艺操作条件 10 6. 装置物料平衡 11 7. 工艺计算结果汇总 13 8. 自控方案说明 16 9. 平面布置说明 17 10. 生产控制分析项目 18 11. 人员定编 19 12. 装置对外协作关系 20 13. 环境保护及消防安全 21 13.1. 排除“三废”数量和处理 21

13.1.1. 废气 21 13.1.2. 废水 21 13.1.3. 废渣 21

13.2. 噪音处理 21 13.3. 安全生产和劳动保护 21

100万吨/年催化柴油加氢精制（末期）说明书 1

1. 总论

1.1. 加氢精制的目的、意义

1.1.1. 原油重质化、劣质化

20世纪90年代中期，全球炼油厂加工原油的平均相对密度为0.8514，平均硫含量(质量分数，下同)为0.9％。进人21世纪后，原油平均相对密度升至0.8633，含硫量升至1.6％。原油密度升高，硫含量增大是21世纪原油质量变化的总体趋势。很多由这些重质、劣质原油生产出来的油品都需要加氢精制以提高质量【1】。 1.1.2. 环保要求越来越高

虽然原油质量不断劣质化，但世界各国对车用燃料油的质量要求仍然在不断提高。以柴油硫含量为例，美国已经开始要求l0ppm的超低硫柴油，欧洲也开始执行硫含量<50ppm的标准。国内而言，在北京，2005年已参照欧Ⅲ排放标准执行，硫含量控制在350ppm以内，2007年参照欧Ⅳ排放标准执行，硫含量控制在50ppm以内。可以预期，国内燃油质量指标必将进一步升级与国际标准接轨【2】。 1.1.3. 特殊产品

某些特殊产品，如食品级的石蜡，对其中的重金属杂质含量、硫含量以及不饱和程度的要求非常苛刻，而加氢精制可以使其达到质量要求。

1.2. 加氢精制的原理

加氢精制（也称加氢处理），是指在氢压和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。有时，加氢精制指轻质油品的精制改质，而加氢处理指重质油品的精制脱硫。

加氢精制可用于各种来源的汽油、煤油、柴油的精制，催化重整原料的精制，润滑油、石油蜡的精制，喷气燃料中芳烃的部分加氢饱和，燃料油的加氢脱硫，渣油脱重金属及脱沥青预处理等。氢分压一般分1～10MPa，温度300～450℃。催化剂中的活性金属组分常为钼、钨、钴、镍中的两种（称为二元金属组分），催化剂载体主要为氧化铝，或加入少量的氧化硅、分子筛和氧化硼，有时还加入磷作为助催化剂。

在加氢精制过程中，各类物质加氢反应活性总体趋势为：脱金属>二烯烃饱和>脱氧>单烯烃饱和>脱硫>脱氮>芳烃饱和。加氢精制中还存在加氢裂解副反应，可以从催化剂等途径控制副反应的发生。

100万吨/年催化柴油加氢精制（末期）说明书 2

1.3. 加氢精制催化剂

加氢技术主要包括催化剂及其工艺技术的开发。而开发出高活性加氢催化剂是提高加氢精制技术的核心。

传统加氢精制催化剂一般以Ⅵ族金属为活性组分，人们对加氢催化剂进行了多种研究与试验，认为加氢催化剂的活性组分基本上有3大类：Co-Mo，Ni-Mo与Ni-W三个系列。对这三个系列的研究结果表明：加氢脱硫的活性顺序是Co-Mo>Ni-Mo>Ni-W；加氢脱N的活性顺序是Ni-W>Ni-Mo>Co-Mo；芳烃、烯烃加氢饱和的活性顺序是Ni-W>Ni-Mo>Co-Mo。在新型加氢催化剂的开发研究方面，人们除了继续优化硫化物催化体系外，还对过渡金属碳化物和氮化物进行了大量研究。虽然过渡金属氮化物和碳化物催化剂的HDS初始活性高于硫化物催化剂，但其稳定性较差。20世纪90年代后期，许多研究者发现，WP作为一种新型的加氢精制催化剂，具有良好的加氢脱氮(HDN)和加氢脱硫(HDS)性能。这是因为过渡金属磷化物不仅具有优良的HDS和HDN活性，而且其稳定性很高【3】。

载体在加氢精制催化剂中起担载活性组分和获得高分散率活性组分的作用，优良的载体可提高贵金属催化剂的效率和降低催化剂的成本。因此载体性质是影响加氢精制催化剂性能的重要因素之一。工业用γ-Al2O3因具有高比表面积和高熔点等特点，广泛应用于加氢精制过程。目前，国内外研究者已经开始致力于三元及至多元载体的考察，今后的工作重点是进一步研究多组分氧化物载体的复合技术，探讨多组分氧化物载体负载后的构效关系，并找出复合型催化剂载体组成、微相结构的一般规律，为其应用提供理论依据。同时寻找更多的单组分氧化物用于多组分复合，使其取代氧化铝载体在工业上使用成为可能。

我国开发研制的加氢催化剂很多，代表性的有FH-5，RN-1与RN-10等催化剂。据研究表明，FH-5催化剂的脱硫能力优于脱氮能力，当原料含氮量明显增加时，脱氮能力明显下降，而脱硫能力变化不大，较适合于加工高硫的原料，如进口中东原油的各种馏分油及重油催化裂化柴油的加氢精制。RN-1与FH-5相比，在脱氮活性和芳烃加氢饱和上有一定的优势，而RN-10具有较强的脱硫脱氮能力，尤其脱氮能力明显优于FH-5及RN-1，原料中含氮明显增大时，其活性保持不变或下降不明显，适合加工高硫高氮原料，如国产原油(属高氮原油)的各种馏分油及重油催化裂化柴油的加氢精制。本次柴油精制装置采用RN-1催化剂，属于W-Ni型催化剂【4】。

1.4. 加氢精制的工艺条件及影响因素

1.4.1 加氢精制压力