第一节、加氢装置用能与节能(带目录).ppt
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加氢装置用能与节能加氢装置用能与节能2006年5月6日n加氢工艺技术概述加氢工艺技术概述n加氢工艺类型加氢工艺类型n典型加氢装置工艺典型加氢装置工艺n加氢装置能耗分析加氢装置能耗分析n加氢装置节能措施加氢装置节能措施加氢工艺技术概述加氢工艺技术概述n加氢处理能力快速增长加氢处理能力快速增长n加氢工艺技术发展加氢工艺技术发展加氢工艺技术概述加氢工艺技术概述加氢工艺过程是现代炼油工业最重要的加工手段之一加氢工艺过程是现代炼油工业最重要的加工手段之一n加工重质及高硫原油,扩大原油加工适应性;加工重质及高硫原油,扩大原油加工适应性;n提高成品油质量,生产低硫、超低硫清洁燃料;提高成品油质量,生产低硫、超低硫清洁燃料;n提高加工深度,增产轻质油品;提高加工深度,增产轻质油品;n调整成品油结构;调整成品油结构;n炼化一体化生产化工原料。
炼化一体化生产化工原料。
加氢处理能力快速增长加氢处理能力快速增长n世界加氢处理能力世界加氢处理能力装置名称装置名称加工能力加工能力占原油一次占原油一次加工能力比例加工能力比例2000.1.1万吨万吨/年年2005.1.1万吨万吨/年年增长率增长率%常减压常减压407749.0412044.51.05100催化裂化催化裂化68796.572548.05.4517.61催化重整催化重整47528.848792.52.6611.84焦化焦化20597.524421.118.565.93加氢裂化加氢裂化20101.523559.017.205.72加氢处理加氢处理172454.7193901.312.4447.06n截至截至2005年初,美国加氢总能力占原油一次加工年初,美国加氢总能力占原油一次加工能力的比例为能力的比例为79.58%,德国为,德国为85.44%,日本,日本高达高达89.92%,韩国、意大利、加拿大、法国、,韩国、意大利、加拿大、法国、英国、墨西哥等国家均已达英国、墨西哥等国家均已达40%以上。
以上。
加氢处理能力快速增长加氢处理能力快速增长n我国加氢处理能力我国加氢处理能力项目项目万吨万吨/年年2000年年2004年年2000至至2004增长率增长率%占原油一次占原油一次加工能力比例加工能力比例%中国中国原油加工能力原油加工能力277003150013.72100总加氢能力总加氢能力5927955161.1430.32加氢裂化加氢裂化11471626*41.765.16加氢处理加氢处理4780792565.7925.16中国石化中国石化原油加工能力原油加工能力140831643016.67100总加氢能力总加氢能力3963662067.0540.29加氢裂化加氢裂化856133656.078.13加氢处理加氢处理3107528470.0632.16加氢处理能力快速增长加氢处理能力快速增长n我国加氢处理能力我国加氢处理能力加氢工艺技术发展加氢工艺技术发展国外加氢工艺技术发展趋势国外加氢工艺技术发展趋势n催化裂化原料、催化汽油的加氢预处理催化裂化原料、催化汽油的加氢预处理n开发多种形式加氢裂化新工艺开发多种形式加氢裂化新工艺n催化剂不断推陈出新催化剂不断推陈出新n发展深度脱硫脱氮技术发展深度脱硫脱氮技术加氢工艺技术发展加氢工艺技术发展我国加氢工艺技术的发展我国加氢工艺技术的发展n含硫含硫VGO预处理技术效果明显预处理技术效果明显n催化汽油后处理技术与国外同步催化汽油后处理技术与国外同步n提高柴油质量技术:
提高柴油质量技术:
LCO改质技术、深度脱改质技术、深度脱硫技术硫技术n多种形式的加氢裂化技术多种形式的加氢裂化技术n加氢裂化催化剂不断更新换代加氢裂化催化剂不断更新换代加氢工艺技术发展加氢工艺技术发展n中国中国21世纪的炼油厂将从以生产油品为主,世纪的炼油厂将从以生产油品为主,转型为生产成品油和化工原料油并重的油转型为生产成品油和化工原料油并重的油化一体化的炼油企业。
化一体化的炼油企业。
n加氢裂化是我国加氢裂化是我国21世纪重点发展的炼油技世纪重点发展的炼油技术。
术。
加氢工艺类型加氢工艺类型n加氢工艺种类加氢工艺种类n根据加氢反应过程中原料油分子转化数量分类根据加氢反应过程中原料油分子转化数量分类加氢工艺种类加氢工艺种类n加工原料的不同加工原料的不同n目的产品的不同目的产品的不同n反应机理的不同反应机理的不同n操作压力的不同操作压力的不同n反应苛刻度的不同反应苛刻度的不同n反应器床型的不同反应器床型的不同n工艺流程的不同工艺流程的不同根据加氢反应过程中原料油分子转化数量分类根据加氢反应过程中原料油分子转化数量分类n加氢处理加氢处理HTn加氢精制加氢精制HFn加氢转化加氢转化HVn加氢裂化加氢裂化HC一般也将上述传统意义上的加氢处理、加氢精制技术统称为加氢处理,将上述加氢转化、加氢裂化技术统称为加氢裂化。
典型加氢装置工艺典型加氢装置工艺n加氢裂化原料油及产品加氢裂化原料油及产品n加氢裂化的基本原理及特点加氢裂化的基本原理及特点n工艺流程工艺流程n工艺流程的组成工艺流程的组成n典型的主要操作条件及技术经济指标典型的主要操作条件及技术经济指标加氢裂化原料油及产品加氢裂化原料油及产品n原料原料典型性质典型性质原料油原料油阿拉伯阿拉伯轻质原料油原料油VGOVGO密度,密度,kg/mkg/m33921921硫含量,硫含量,m%m%2.72.7氮含量,氮含量,g/gg/g800800粘度(粘度(100100),),mmmm22/s/s8.08.0馏程程(D1160D1160),),5%5%37037050%50%46046090%90%550550加氢裂化原料油及产品加氢裂化原料油及产品n液化气液化气:
民用、乙烯裂解料:
民用、乙烯裂解料n轻石脑油轻石脑油:
汽油调和组份:
汽油调和组份、制氢原料、制氢原料、乙烯裂解料乙烯裂解料n重石脑油重石脑油:
优质的重整原料:
优质的重整原料n中间馏分油中间馏分油:
优质柴油、高烟点喷气燃料:
优质柴油、高烟点喷气燃料n尾油尾油:
乙烯裂解料、催化裂化原料:
乙烯裂解料、催化裂化原料、高粘度指数润滑油基础油高粘度指数润滑油基础油加氢裂化的基本原理及特点加氢裂化的基本原理及特点加氢精制、加氢裂化反应均为强放热反应加氢精制、加氢裂化反应均为强放热反应n脱金属杂质脱金属杂质HDMn加氢脱硫加氢脱硫HDSn加氢脱氮加氢脱氮HDNn加氢脱氧加氢脱氧HDOn烯烃饱和烯烃饱和n裂化反应裂化反应n芳烃加氢饱和反应芳烃加氢饱和反应n异构化反应异构化反应工艺流程:
工艺流程:
典型国产典型国产140万吨万吨/年一段双剂串联一次通过加氢裂化装置年一段双剂串联一次通过加氢裂化装置高压进料泵加热炉精制反应器裂化反应器新氢机新氢循环氢压缩机热高分热低分高压注水冷高分冷低分酸性水反应系统原则流程图原料蜡油生成油去分馏工艺流程:
工艺流程:
典型国产典型国产140万吨万吨/年一段双剂串联一次通过加氢裂化装置年一段双剂串联一次通过加氢裂化装置反应生成油脱丁烷塔吸收解吸塔分馏塔重石脑油汽提塔航煤汽提塔柴油汽提塔石脑油稳定塔尾油柴油重石脑油航煤轻石脑油干气分馏系统原则流程图工艺流程的组成工艺流程的组成反应部分反应部分n反应设备反应设备反应器反应器n升温、降温设备升温、降温设备高压换热器高压换热器加热炉加热炉蒸汽发生器蒸汽发生器高压空冷器高压空冷器n气液分离设备气液分离设备热高分热高分冷高分冷高分热低分热低分冷低分冷低分n转动设备转动设备新氢压缩机、循环氢压缩机、高压泵、液力透平新氢压缩机、循环氢压缩机、高压泵、液力透平n循环氢脱硫设备循环氢脱硫设备工艺流程的组成工艺流程的组成分馏部分分馏部分n塔塔汽提塔汽提塔常压分馏塔常压分馏塔减压分馏塔减压分馏塔稳定塔稳定塔n主要设备主要设备加热炉加热炉换热器换热器冷却器冷却器冷、热油泵冷、热油泵工艺流程的组成工艺流程的组成n典型装置设备典型装置设备典型国产140万吨/年一段双剂串联一次通过加氢裂化装置,共有如下266台设备设备名称名称数量数量设备名称名称数量数量反反应器器22空冷器空冷器5050加加热炉炉33压缩机机44塔器塔器1010泵6565容器容器4747过滤器器1212换热器器4040其它小型其它小型设备3333典型的主要操作条件及技术经济指标典型的主要操作条件及技术经济指标典型的国产典型的国产140万吨万吨/年一段双剂串联一次通过加氢裂化装置的主要操作条件年一段双剂串联一次通过加氢裂化装置的主要操作条件反反应器器精制反精制反应器器裂化反裂化反应器器压力力MPa(gMPa(g)入口入口16.7/16.716.7/16.716.5/16.216.5/16.2温度温度入口入口355/373355/373375/397375/397出口出口394/411394/411387/408387/408空速空速hrhr-1-1保保护层50.050.0主催化主催化剂1.01.01.21.2后精制后精制剂12.012.0总空速(主催化空速(主催化剂)0.530.53氢油比油比NmNm33/m/m33900900精制油氮含量精制油氮含量ppmppm30化学耗化学耗氢w%w%2.55/2.602.55/2.60典型的主要操作条件及技术经济指标典型的主要操作条件及技术经济指标典型的国产典型的国产140万吨万吨/年一段双剂串联一次通过加氢裂化装置的物料平衡年一段双剂串联一次通过加氢裂化装置的物料平衡项目目物料各称物料各称重重%万吨万吨/年年入入方方原料油原料油100140氢气气2.553.57合合计102.55143.57出出方方HH22S+NHS+NH331.602.24气体气体0.550.77液化气液化气4.626.47轻石石脑油油6.759.45重石重石脑油油19.5727.40航煤航煤29.9841.97柴油柴油21.8330.56尾油尾油17.6624.72合合计102.55143.57典型的主要操作条件及技术经济指标典型的主要操作条件及技术经济指标典型的国产典型的国产140万吨万吨/年一段双剂串联一次通过加氢裂化装置的主要消耗指标年一段双剂串联一次通过加氢裂化装置的主要消耗指标新新鲜水水1t/h燃料油燃料油2.448t/h循循环水水1299t/h凝凝结水水-11.5t/h除除盐水水4.7t/h净化化风6.5Nm3/min脱氧水脱氧水42t/h工工业风15Nm3/min电10002.4kw氮气氮气4Nm3/min3.5MPa蒸汽蒸汽42t/h保保护剂/精制精制剂6.3/148t1.0MPa蒸汽蒸汽-63t/h裂化催化裂化催化剂124t燃料气燃料气1.224t/h后精制后精制剂12.4t加氢装置能耗分析加氢装置能耗分析n用能原理用能原理n加氢过程能耗的特点加氢过程能耗的特点n影响能耗的因素影响能耗的因素n加氢装置能耗的构成加氢装置能耗的构成n基准能耗与节能潜力基准能耗与节能潜力用能原理用能原理能量转换和传输环节能量工艺利用环节能量回收环节EPEBEwETEJEEEOEUEREP总输入能量;总输入能量;EU有效输入能量;有效输入能量;EB转换输出能量;转换输出能量;Ew直接损失能量;直接损失能量;ER回收循环能量;回收循环能量;ET热力学能耗;热力学能耗;EO待回收能量;待回收能量;EJ排弃能量;排弃能量;EE回收输出能量回收输出能量用能原理用能原理n能量转换和传输环节能量转换和传输环节n能量工艺利用环节能量工艺利用环节n能量回收环节能量回收环节加氢过程能耗的特点加氢过程能耗的特点n总输入能量多总输入能量多n升压用电在能耗中所占比例大升压用电在能耗中所占比例大n化学耗氢量与反应苛刻度(或转化率)有关化学耗氢量与反应苛刻度(或转化率)有关n可回收
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