巖征儀器- 固定床加氫裝置技術(shù)參數(shù)

一、反應(yīng)系統(tǒng)核心參數(shù)

1. 操作壓力

• 范圍：根據(jù)反應(yīng)類型不同，通常為 0.5~20MPa（甚至更高，如高壓加氫裂化可達(dá) 15~20MPa，低壓加氫精制約 2~5MPa）。

• 影響因素：壓力直接影響氫氣溶解度和反應(yīng)速率，高壓更有利于深度加氫反應(yīng)（如芳烴飽和）。

2. 操作溫度

• 范圍：一般為 200~450℃，具體取決于催化劑活性溫度范圍（如加氫精制常為 300~400℃，加氫裂化需 350~450℃）。

• 控制方式：通過反應(yīng)器入口加熱爐、床層間冷氫注入（控制床層溫升，避免催化劑過熱失活）調(diào)節(jié)。

3. 氫油比（H?/ 油）

• 定義：氫氣與原料油的體積比（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下），是關(guān)鍵工藝參數(shù)之一。

• 范圍：通常為 300~2000 Nm3/m3（如柴油加氫精制約 500~800，汽油加氫約 300~500，加氫裂化需 1000~2000）。

• 作用：提供充足氫氣參與反應(yīng)、帶走反應(yīng)熱、抑制催化劑結(jié)焦，比值過低易導(dǎo)致催化劑失活。

4. 體積空速（LHSV）

• 定義：單位時(shí)間內(nèi)原料油體積與催化劑體積的比值（h?1），反映裝置處理能力和反應(yīng)深度。

• 范圍：根據(jù)原料性質(zhì)和反應(yīng)要求調(diào)整，如加氫精制為 1~4 h?1，加氫裂化為 0.5~2 h?1。

• 關(guān)系：空速越小，原料與催化劑接觸時(shí)間越長，反應(yīng)越充分，但處理量降低。

二、設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)

1. 反應(yīng)器規(guī)格

• 材質(zhì)：主體多采用 鉻鉬鋼（如 15CrMoR、2.25Cr1Mo） 或不銹鋼（含 H?S 等腐蝕介質(zhì)時(shí)，需襯里或耐蝕合金，如 316L）。

• 尺寸：直徑通常為 0.5~5m，高度（長度）根據(jù)催化劑裝填量和床層設(shè)計(jì)（單段或多段）確定，一般為 5~20m。

• 床層結(jié)構(gòu)：單段床或多段床（帶冷氫箱），床層內(nèi)可設(shè)催化劑支撐格柵、分配盤（均勻分布原料和氫氣）、集液盤等。

2. 催化劑參數(shù)

• 類型：根據(jù)反應(yīng)需求選擇，如加氫脫硫常用 Co-Mo/Al?O? 催化劑，加氫裂化用 Ni-Mo / 分子篩 催化劑。

• 裝填量：根據(jù)處理量和空速計(jì)算，通常為 幾立方米至數(shù)百立方米（工業(yè)裝置）。

• 粒度：一般為 Φ2~5mm 的條形或球形，粒度太小易導(dǎo)致床層壓降過大，太大會(huì)降低反應(yīng)效率。

三、物料處理參數(shù)

1. 原料性質(zhì)

• 需明確原料油的密度、硫含量、氮含量、芳烴含量、餾程等（如柴油加氫需處理硫含量 0.5%~2% 的原料，目標(biāo)降至 50ppm 以下）。

• 氫氣純度：一般要求 ≥95%（工業(yè)氫中 H?純度通常為 98%~99.9%），雜質(zhì)（如 CO、CO?）需控制在 ppm 級(jí)，避免催化劑中毒。

2. 產(chǎn)物指標(biāo)

• 根據(jù)工藝目標(biāo)設(shè)定，如加氫后產(chǎn)品的硫含量（≤10ppm）、氮含量（≤5ppm）、溴價(jià)（反映不飽和烴含量，如≤0.5gBr/100g）、餾程等。

四、輔助系統(tǒng)參數(shù)

1. 氫氣循環(huán)系統(tǒng)

• 循環(huán)氫壓縮機(jī)：出口壓力需匹配反應(yīng)器操作壓力，流量根據(jù)氫油比和耗氫量確定，通常為 離心式或往復(fù)式壓縮機(jī)，功率從幾十 kW 到數(shù)千 kW。

• 循環(huán)氫純度：通過排放少量廢氫（弛放氣）維持，一般控制在 80%~95%（視工藝而定）。

2. 加熱 / 冷卻系統(tǒng)

• 入口加熱爐：熱負(fù)荷根據(jù)原料預(yù)熱需求設(shè)計(jì)，出口溫度需滿足反應(yīng)器入口溫度要求（如將原料從常溫加熱至 200~350℃）。

• 冷卻系統(tǒng)：反應(yīng)器出口物料需經(jīng)冷卻器（如換熱器、空冷器）冷卻至 40~60℃ 后進(jìn)入分離器。

3. 壓降

• 反應(yīng)器床層壓降：正常操作時(shí)一般 ≤0.3~0.5MPa，壓降過大會(huì)增加能耗，需通過催化劑粒度、床層設(shè)計(jì)控制，長期運(yùn)行后因催化劑結(jié)焦可能升高，需定期再生或更換。

五、安全與控制參數(shù)

• 安全聯(lián)鎖：超壓（安全閥設(shè)定壓力為操作壓力的 1.05~1.1 倍）、超溫（床層溫度超限自動(dòng)切斷進(jìn)料或注入急冷氫）、氫氣泄漏檢測(cè)等。

• 自動(dòng)化控制：通過 DCS 系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度、壓力、流量、氫油比等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)。

總結(jié)