喬立香

茂名華粵華信石化有限公司 廣東 茂名 525000

1 加氫精制的工藝原理

加氫精制是在一定的溫度、壓力、氫油比和空速條件下，借助加氫精制催化劑的作用，把油品中的雜質（即硫、氮、氧化物以及重金屬等）轉化成為相應的烴類及易于除去的H2S、NH3和H2O而脫除，金屬則截留在催化劑中。同時二烯烴得到加氫飽和為單烯烴，從而制得色度淺、氣味淡、安定性都較好的優(yōu)質產品。

1.1 加氫精制化學反應式

加氫精制過程脫除的硫主要是硫醇、硫醚。脫硫：

1.2 雙烯烴飽和為單烯烴

R1-CH=CH- CH= CH R2+ H2→ R1-CH2-CH2-CH= CH R2

油品中的重金屬有機化合物（如砷、銅、汞、鉛等）在高溫并有催化劑的作用下，被氫還原分解為重金屬，然后被催化劑吸附脫除。

2 加氫精制原料的性質

原料為乙烯副產的粗碳九經分餾系統(tǒng)除去粗碳九餾分中比較重的、粘稠的焦油在經過碳九一段加氫后的工業(yè)用裂解碳九。一段加氫催化劑主要用于碳九中共軛二烯的選擇性加氫，對原料中的硫、氮、氧化合物不起作用，工業(yè)用裂解碳九二段加氫將原料中單烯烴飽和為烷烴并將原料中的硫、氮、氧化合物進行脫除，所以原料的性質決定了生產過程中反應溫度，反應溫升，反應的壓差，催化劑的結焦情況等，原料的性質越好，生產成本越低，損耗越小，生產越穩(wěn)定。

3 操作條件對加氫精制的影響因素研究

加氫精制是在一定的溫度、壓力、氫油比和空速條件下，借助加氫精制催化劑的作用進行生產，溫度、壓力、氫油比、空速的變化都會對加氫反應造成一定的影響。

3.1 反應溫度對加氫裝置的影響

反應溫度是根據催化劑和原料性質決定的，催化劑加氫處理油品時，反應器入口溫度控制220～260℃。（根據油品的性質不同，反應溫度不同）只要能達到所要求的加氫深度，操作溫度就不要再提高，隨著反應溫度升高，可加快反應速度，產出的產品的含硫及含氮量降低。但反應溫度過高，裂解反應加快，溴價反而上升，氣體產率增加，而產出產品收率下降，溫度過高對催化劑壽命及設備都有不利影響。

3.2 壓力對加氫反應的影響

反應壓力是根據催化劑和原料油的性質以及對產品質量要求和設備情況決定的。原料中多環(huán)芳烴及所含雜物多，則反應壓力也隨之提高；但反應壓力的提高又受到設備材質的限制。在總壓一定的情況下，氫分壓取決于循環(huán)氫的純度，循環(huán)氫的純度和反應過程中生成的氣體以及排出尾氣量有關，通過排出系統(tǒng)的廢氣量，來控制系統(tǒng)中循環(huán)氫的純度，以維持在一定的范圍內。

工業(yè)用裂解碳九生產過程中通常系統(tǒng)的壓力控制在2.9～3.0MPa左右，開氣初期系統(tǒng)壓力通常以0.02～0.025MPa/min的速度對系統(tǒng)進行升壓，反應過程是體積減小的反應，所以增大壓力有利于反應的進行，但是太高壓力裝置的設備無法承受。在生產過程中通過控制系統(tǒng)壓力進行試驗，系統(tǒng)壓力2.6MPa左右時，原料進料量一定的情況下產品的硫含量是大于50×10-6，產品顏色比較黃，博士不通過，這時通過提高反應的溫度或者降低處理量也可以改變產品的硫含量，但是太高的溫度原料會產生裂解，通常不采取這種措施。當將系統(tǒng)壓力逐漸提高至2.9MPa左右時，同樣的溫度下，同樣的氫純度下，產品質量合格，產品的硫含量降低至10×10-6以下，博士試驗通過，產品顏色淡黃。通過改變系統(tǒng)的壓力，產品質量得到了改變。影響反應壓力的因素一般有以下6種情況：

反應溫度：反應溫度高低直接影響系統(tǒng)壓力；（1）在原料性質一定時，反應溫度不同，耗氫量將不同，這也會對系統(tǒng)壓力造成影響。儀表故障（包括一、二次表）。（2）原料性質：當原料油帶水時會影響系統(tǒng)壓力，其他化學性質有較大改變時，亦會影響系統(tǒng)壓力。（3）反應器因結焦造成堵塞，或各設備、管道損壞泄壓都會使系統(tǒng)壓力改變。（4）壓縮機故障：由于壓縮機故障造成停新氫、循環(huán)氫而影響壓力的波動。在壓縮機的切換過程中壓力也有波動。（5）進料量：進料量波動較大時，也會引起系統(tǒng)壓力波動。

3.3 氫油比對加氫反應的影響

在正常操作中，應維持一定的氫油比，以便減少催化劑的積碳和把反應熱及時帶出，華信加氫裝置的第三反應器氫油比控制700～900體積比。但較大的氫油比使新氫機、循環(huán)氫壓縮機的負荷大大增加，也會大大增加冷卻器和加熱爐的負荷，使能耗增加。氫油比是通過增減加氫進料量和循環(huán)氫壓縮機的送氣量來調節(jié)的。生產過程中氫油比一般是是固定在一定的范圍內，開氣初期氫油比是偏大的，隨著生產過程穩(wěn)定后，將處理量逐漸提高，氫油比隨之下降。當處理量一定時氫油比控小于700，反應器床層溫度上升，床層熱量帶不出，氫油比上升至1000左右時壓縮機的負荷增大，出口壓力高，無論氫油比大還是小都對反應系統(tǒng)造成一定的影響，所以生產過程中應根據處理量的大小，壓縮機的負荷及出口壓力和生產的實際情況進行調整在合理的范圍內，所以氫油比的改變會對加氫反應產生一定的影響。

影響氫油比的因素一般有以下4種情況：

（1）進料油量：當進料油量變化大而使氫油比超出工藝指標時，要及時調整氫氣量。

（2）新氫量及循環(huán)氫量：保持新氫量及循環(huán)氫量平穩(wěn)，當進料油量變化大時，及時調整氫氣量。

（3）循環(huán)氫純度：要注意檢查循環(huán)氫純度，當循環(huán)氫純度低于工藝指標時，加大廢氫的排量。

（4）儀表故障：發(fā)生儀表故障時，及時聯(lián)系儀表工修理。

3.4 空速對加氫反應的影響

空速表示反應物在催化劑上的停留時間?？账俚?，加氫深度大，但空速過低不但影響處理量，也會增加催化劑積碳，影響催化劑壽命。固定床反應器的催化劑量是固定的，操作空速只能服從處理量變化?？账偈歉鶕呋瘎?、原料油性質對產品要求以及生產任務決定的。實際生產過程中通過改變空速最直觀的現(xiàn)象是處理量的高低，當空速過小時，控制到0.3h-1單位時間內通過單位體積催化劑上的原料量降低，生產處理量降低?？账龠^低長時間的話會造成催化劑結焦，甚至失活。當空速過高時1.5h-1原料的加氫深度不夠，產品不合格，硫含量大于20×10-6，產品顏色比較黃，博士試驗不通過。因此改變空速也會對加氫生產過程造成一定的影響。

4 結束語

在生產中通過試驗改變反應的溫度、反應壓力、氫油比、空速等操作參數，產品質量均會隨操作條件的改變而變化。生產處理乙烯副產品工業(yè)用裂解碳九二段加氫精制最佳的工藝操作參數為：反應溫度220到260度（根據原料的性質以及催化劑使用的活性進行一個調節(jié)）；系統(tǒng)壓力控制2.9～3.0MPa；氫油比控制700到900體積比；空速0.6h-1。在該條件下加氫精制，產出了顏色好，氣味淡，穩(wěn)定性好，硫含量、氮含量、氧含量及重金屬都很低得優(yōu)質產品，加氫精制效果良好，為公司創(chuàng)造了良好的效益。