催化裂化汽油加氢脱硫装置换热流程对比

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1、催化裂化汽油加氢脱硫装置换热流程对比瑜，任建生，栗雪云接(中国石油工程建设公司华东设计分公司，北京市100101)摘要:基于催化裂化汽油两段选择性加氢脱硫工艺过程的特点，选取了两种典型的换热流程方案，从能耗、投资、设备数量以及操作稳定性等方面对其进行综合分析和比较。方案1将两段加氢作为一个整体考虑，采用梯度逐级换热，其换热效率高;方案2针对催化汽油加氢脱硫装置的特点，较方案1增设了分馏塔进料/塔底物料换热器。对比结果表明，方案1较之于方案2，能耗在初期、末期工况下分别低32．24和35．59MJ/t，管壳式换热器

2、数量少2台，节省投资30×104ＲMB￥，但两段存在交叉换热，导致临氢管线较长，且蒸汽耗量和加热炉的操作负荷波动较大;方案2虽然能耗略高，但在应对初期、末期反应器所需温度差别较大的情况下，蒸汽耗量平稳，加热炉负荷波动小，操作稳定性更好。关键词:催化裂化汽油汽油加氢能耗梯度换热低，直接作为产品送出装置，硫含量较高的重汽油组分则进入到后续的二段加氢脱硫部分;二段加氢脱硫是在更苛刻的条件下进行深度加氢脱硫过程，为减少加热炉的设置数量，设计中通常采用后置加热炉的方式，一方面为后续的稳定塔重沸器提供热源，同时将重汽油换热至

3、加氢脱硫反应器所需要的反应温度。一段加氢反应通常在相对较缓和的条件下进行，而二段加氢反应通常在相对较苛刻的条件下进行，轻/重汽油的切割比例则根据进料性质(硫含量等)以及目的产品的硫含量等确定。典型的两段加氢部分的反应条件见表1。表1典型的两段加氢反应条件Table1Typicalreactionconditionsfortwostagehydrotreating催化裂化汽油加氢脱硫技术作为降低硫含量的有效手段，伴随着油品品质日益严格的要求越来越受到企业的青睐。目前投产的加氢脱硫工业化装置多采用两段选择性加氢脱硫技

4、术，其核心是采用两段加氢，在一段加氢后经过分馏，对其中的重汽油组分再进行深度的二段加氢脱硫。由于催化裂化汽油加氢脱硫属于以提高油品品质为目的的生产过程，因此通过有效换热将两部分的热量进行回收以降低整个装置能耗，对提高装置的经济效益尤为重要;与此同时，针对催化裂化汽油加氢脱硫装置本身的特点，即反应器入口温度随着催化剂性能的衰减需要逐步提高，初期/末期反应温差较大，因此换热流程的设计对装置的操作稳定性等方面的影响也尤为显著。下文结合国内投产的采用不同换热流程的催化裂化汽油选择性加氢脱硫装置，选取了两种典型的换热流程方

5、案，从能耗、投资、设备数量以及操作稳定性等方面进行分析比较。1．2两种换热流程方案1在换热流程安排上将一段和二段加氢作为一个整体进行考虑，根据被加热介质温度要求的不同，反应物流依此梯度进行换热或加热。作为装置内温度最高的换热物流，加氢脱硫产物经F-102加热后，首先去稳定塔底重沸器作加热1换热流程1．1总流程介绍催化裂化汽油与氢气混合物经换热至一定温度后进入预加氢反应器，在预加氢反应器中进行一段加氢过程，脱除二烯烃以及进行硫转移的反应;经过预加氢精制处理后的催化裂化汽油进入分馏塔切割成轻、重汽油馏分，轻汽油的硫含

6、量收稿日期:2014－04－09;修改稿收到日期:2014－05－06。作者简介:接瑜，工程师，2006年毕业于天津大学化学工艺专业，从事炼油工艺设计工作。联系电话:010－58170220，E-mail:jieyu@cnpccei．cn。—17—项目预加氢反应器加氢脱硫反应器反应温度(初期/末期)/℃120/200250/310反应压力/MPa2．42．2氢油体积比10200～250热源，然后再依次经E-105与二段加氢进料、E-101与预加氢进料换热，最后进入反应产物空冷器A-102;预加氢进料作为被加热物流

7、，分别与加氢脱硫产物、预加氢反应产物换热后，经蒸汽加热进入预加氢反应器;预加氢反应产物经E-102换热后进入分馏塔;分馏塔底物料经E-105由加氢脱硫产物加热后进入加氢脱硫反应器。方案1的换热流程示意见图1。图1方案1的换热流程示意Fig．1Heatexchangeschematicdiagramforoption1方案2在换热流程安排上将一段加氢和二段加氢作为两个独立的系统分开考虑，两个系统内的物料在各自系统内完成自身的换热和热量回收。作为装置内温度最高的换热物流，加氢脱硫产物经F-102加热后，同样首先进入稳

8、定塔底重沸器作加热热源，而再经E-105与二段加氢进料换热后直接进入反应产物空冷器A-102，不再返回到一段加氢部分换热;预加氢进料作为被加热物流，分别与分馏塔底物料、预加氢反应产物换热后，经蒸汽加热进入预加氢反应器;预加氢反应产物先后经E-102，E-104换热后进入分馏塔;分馏塔底物料先后经E-104，E-101尽可能换热冷却后，再经E-105加热后进入加氢脱硫反应器