加氢改质装置的方案优化研究与工业实践.pdf

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1、加氢改质装置的方案优化研究与工业实践郝进平(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：本文简要介绍了神华煤直接液化加氢改质装置的工艺路线和技术特点；zk节能高效、安全环保与健康维护、生产方案灵活性等方面详细阐述了在工业生产实践当中所做的方案优化以及取得的良好效果。关键词：加氢改质；方案；优化研究；实践评价神华煤直接液化百万吨级示范项目是世界首套煤直接液化工业示范项目，对保障我国的能源安全具有十分重要的战略意义。在目前国内煤炭产能严重过剩，我国对进I：1右油依存度不断上升的情况下，发展煤直接液化事业是化解煤炭行业产能过剩的有效途径，也是实现煤炭清

2、洁利用的大势所趋，是煤炭行业转型升级的关键之举；发展煤直接液化事业更是降低石油对外依存度，确保国家能源战略安全的有效途径。加氢改质装置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品质量，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，其硫、氮质量分数低于0．5mg／kg，是非常好的重整原料。1加氢改质装置的工艺路线简述及技术特点1．1工艺路线简述来自加氢稳定>145℃的馏分油与轻烃回收来的石脑油混合进入原料油罐，然后经反应进料泵升压后与换热后的混合氢混合形成混氢油，混氢油经反应进料加热炉加热后进入加氢精制反应器和加氢改质反应器。在

3、催化剂的作用下进行加氢脱硫、脱氧、脱氮、烯烃及芳烃加氢饱5Finn氢裂化反应。生成的高温油经过一系列的换热和冷却过程后进入高压分离器，进行油气水的三相分离。分离后的高分油经减压后进入低压分离器，低分油再经换热升温后进入分馏塔分馏，塔底产出优质的低凝柴油。塔顶分馏出的石脑油进入石脑油稳定塔脱去含硫气体，得到芳潜含量高的石脑油产品，其硫、氮含量均低于0．5mg／kg。1．2装置的技术特点本装置采用的催化剂为石科院研制的RNC一2和RCC一1催化剂，RNC一2装入一反，RCC一1装入二反。在一反入口处装了RGc—l保护剂，可有效降低进入主催化剂物流中的烯烃含量，减缓主催化剂的积炭速率，从而

4、保护主催化剂，延长运转周期。工艺形式为双剂串联一次通过的加氢裂化工艺；反应部分采用的是炉前混氢方案，其操作方便，传热效率高；分馏部分采用常压塔出柴油方案，采用分馏塔重沸炉；石脑油稳定塔采用无塔顶回流的简化方案；催化剂的硫化采用干法硫化，催化剂活性高，预硫化期间加热炉负荷小，预硫化时间短；催化剂的钝化采用低氮油注氨的钝化方案；催化剂再生采用器外再生方案。2加氢改质装置的优化方案和工业实践神华煤直接液化加氢改质装置虽然采用的是国内成熟的加氢改质工艺，但是由于煤基油品和石油基油品的差异性以及煤液化联合工艺的复杂性和特殊性，本装置在实际运行中从安全、节能、生产方案灵活性等角度一直在不断地优化

5、和完善。2．1反应进料泵的优化方案和优化后的工业实践2．1．1优化方案根据运行经验看，反应进料泵出口压力比较高，尤其是在原料温度比较低的情况下，出口压力大约在17～20．3Mpa之间，冷进料情况下压力更高，导致了进料泵的扬程大大超过实际需要，长此以往会使下游设备长期超负荷运转，带来严重的安全隐患；同事也使泵的电机电流偏大，有些时候甚至超过额定电流，不仅浪费电能而且长此以往会造成电机损坏。经与厂家协商后决定拆除泵的中间第五级叶轮，确保了泵的扬程下降而流量未变。在改造过程当中首先对A泵进行了改造。2．1．2优化后的工业实践由于B泵未优化，所以在实践当中采集了这两台泵在相同工况下的运行数据

6、以作对比，数据如下表：反应进料泵优化前后的数据采集项日朱改造的B泵改造的A泵介质温度／℃190191．5介质密度／(kg／L)0．8342泵流量／(t／h)130．2130．6泵出口压力／Mpa17．0715．05电机绕组温度／'12133105电机电流／A149130由采集的上表数据可以看出：在流量相同的情况下，优化后的泵出口压力下降了2．02Mpa，电机电流下降了19A，按设计年开工时间7440h计算，节约电能84816kw·h，按lkw·h电能0．6元计算，可节约电费508896元。优化以后由于泵的出VI压力降低，减轻了下游管线和设备的载荷，消除了安全隐患，延长了使用寿命。总之

7、，优化后的运行方案，既安全又节能高效。2．2改质轻原料油温度的优化方案和工业实践2．2．1优化方案加氢改质装置设计的接受轻烃回收原料油流量为5．1t，h，温度为30～400(：，但在实际运行当中，原料石脑油的流量基本在15～25t／h之间，有时甚至更大。由于流量的偏大，当轻烃回收原料油进入原料罐后使原料罐内温度迅速降低，严重偏离设计温度222．36℃。一方面过低的混合油温度达不到进料泵的操2016年9月化工哲砰f133作条件。另一方面加大了反应进料加热炉的