分析煤直接液化油加氢改质装置的节能降耗技术.pdf

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1、分析煤直接液化油加氢改质装置的节能降耗技术黄勇(中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司，内蒙古鄂尔多斯017209)摘要：目前随着全球石油资源的短缺，而我国煤炭资源储量丰富，以煤液化技术使煤炭液体化产生的煤液化油来代替原油进行加氢改质．Y-艺在很大程度上提高了资源利用率，对企业的经济效益有很大的意义。本文主要介绍了神华集团百万吨级的煤直接液化项目中的以煤直接液化油为主要原料的加氢改质装置在节能降耗方面所作出的努力，其通过2008年试车成功以后多年来的开停工经验，在原装置基础上不断的技术更新和_Y-艺改造来达到节能降耗的目的，有效的节约和利用了能源，为企业的经济效益做出了长足

2、的贡献。关键词：煤直接液化油；加氢改质装置；节能降耗；措施通常的加氢裂化工艺，主要原料为高硫原油，其在石化企业中应用十分广泛，常用的加氢裂化工艺装置比较适合高硫原油，通过在较高的压力及催化剂的作用下，烃分子与氢气会发生裂解及加氢反应等相关的化学反应，进而生成分子量较小的化学物质，这个过程就是加氢裂化的过程，称为加氢裂化工艺。当压力大于10MPa，称为高压加氢裂化，当压力小于10MPa时，称为低压加氢裂化[1]。而神华集团加氢改质实质上是加氢精制与加氢裂化这两种工艺的串联组合，采用的是高压加氢改质工艺。加氢改质装置由于开工初期能耗较大，工艺方面的设计在细节方面不是很完善，因而需要经过

3、一系列的改良，并通过投产运营以来的改善，最大限度的减少装置的能源和资源的浪费，使其在节能降耗方面成效显著。1装置概括神华集团加氢改质装置由中国石化工程建设公司承担设计、采购和建设，于2007年全面建成。作为神华煤液化项目中的一个主要生产装置，是深度改善加氢稳定油的质量，提高柴油十六烷值，以生产合格柴油(航煤)产品的必要手段，同时也生产芳潜含量高的石脑油产品。设计原理是将原料通过加氢改质技术转化为清洁燃料，这个过程中提升了原料油的质量，以此来达到节能降耗的目的并同时改善了油品的颜色。这样一方面可以脱除油品中的硫、氮、氧等易形成能耗的杂质，另一方面能够使烯烃、芳烃等化学物质经过一系列复

4、杂的化学反应，如芳烃及烯烃的加氢饱和、环烷烃开环等，之后生产出合格的柴油和石脑油馏分。这就需要实际中的氢分压及反应温度达到一定的高值，同时还需要保证较低的空速。所以工艺设计很重要，能生产出合格产品的同时，将尽量的降低装置的能源损耗和浪费，合理的利用资源，将企业效益最大化。2加氢改质装置工艺及节能设计2．1加氢改质装置的工艺流程图液化项目加氢改质工艺流程如图所示。液化项目的加氢改质装置的主要原料是煤液化生成油并经加氢稳定过的>145。C的馏分油和部分轻烃回收装置来的石脑油，与循环氢气混合加热后分别进入加氢精制反应器和加氢改质反应器，经过加氢深度精制和改质，混氢油在催化剂的作用下，进行

5、加氢脱氮、脱硫、脱氧、烯烃及芳烃加氢饱和等反应，使其所含的氮、硫、氧转化为硫化氢、氨气和水。反应油进过一些列的换热进入冷高分分离出氢气循环利用，高分油减压进入冷低分进一步油气水三相分离，低分油换热后作为分馏塔的进料进入分馏塔分馏，塔底产出大量的优质合格的低凝轻柴油。分馏塔顶分馏出的石脑油进入塔顶回流罐由泵打入石脑油稳定塔脱去含硫气体，生产出芳潜含量高的重石脑油，其硫、氮含量均低于0．5ppm，是非常好的重整原料[2]。本装置具有投资少、能耗低、产品质量好、生产方案灵活等优点，可以深度改善产品质量，减少对设备的损耗，以及降低了对大气的污染。1一原料油罐2一反应加热炉3一加氢精制反应器

6、4一加氢改质反应器5一高压换热器6一空冷器7一高压分离器8一低压分离器9一分馏塔10一塔顶罐11一石脑油稳定塔2_2加氢改质装置的技术特点装置处理的原料油硫含量较低，且氮含量低，所以不需要专门设置循环氢脱硫设施，节约了成本。自常压分馏塔分出石脑油、航煤馏分和柴油产品，塔底用重沸炉直接加热，设置分馏塔重沸炉，优化了分馏部分换热流程，比传统的流程具有投资省、能耗低等特点。但是由于石脑油产品考虑直接外售，分馏部分采用分馏塔一石脑油稳定塔的流程，以脱除溶解的气体和H2S，以使产品合格。因装置不出液化气产品，气体组分去轻烃回收装置集中处理，这样节省了本装置设备上的投资，合理的利用了资源。3加

7、氢改质装置具体节能措施3．1增加原料油预热系统解决装置加工冷料时原料温度低的问题3．1．1改造原因由于装置遇到非正常停车时柴油产品需要改不合格线送罐区储存，等到回炼加工罐区油时油的温度较低，在35c

8、C到50℃之间，回炼加工罐区油流量大时与来的液化油1450C混合造成原料进料温度很快下降，反应进料泵为热油泵，原料温度过低将难以达到泵的操作条件，也加大了反应加热炉的负荷，造2015年6N化善虿珲J203成加热炉燃料气的很大浪费，且加热炉炉管的温度上限有要求不能大于450