一段加氫、二段加氫、串聯(lián)加氫工藝對比分析，絕對專業(yè)！

由于生產(chǎn)目標油品的種類不同，國內(nèi)外存在不同種類的加氫裂化工藝，有些以生產(chǎn)汽油為主，有些以生產(chǎn)中間餾分油為主。不同的工藝使用不同的流程，催化劑的性質(zhì)也相差較多。根據(jù)生產(chǎn)目的油品不同，使用不同性質(zhì)的催化劑，所需工藝條件，產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量均有差別。一般根據(jù)目的產(chǎn)品收率和質(zhì)量要求，以及使用催化劑的性能不同或加工不同性質(zhì)的原料，可分為3種工藝流程，分別為一段、二段和串聯(lián)加氫裂化工藝流程。

一段加氫裂化工藝中，不同功能的催化劑分層填裝在一個反應(yīng)器中，原料油先經(jīng)過精制，再經(jīng)過裂化催化劑生成更種輕質(zhì)油品。一段加氫裂化工藝通常應(yīng)用于粗汽油裂化產(chǎn)液化氣，早期也應(yīng)用于重質(zhì)餾分油生產(chǎn)中間餾分油，如由常減壓蠟油生產(chǎn)柴油。

一段加氫裂化的流程：通過高速離心泵使原料油升壓至16MPa與新氫及循環(huán)氫混合后進入高壓換熱器，與420℃左右的反應(yīng)產(chǎn)物換熱至320~360℃，進入加熱爐至混合原料的溫度為370~450℃進入反應(yīng)器。反應(yīng)條件為空速1.0h-1，氫油體積比約2500。向反應(yīng)器分層注入冷氫用以控制反應(yīng)溫度。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)與原料換熱后溫度降至200℃，再經(jīng)進一步的冷卻，溫度降至30~40℃之后進入高壓分離器。由于反應(yīng)產(chǎn)物中存在銨鹽，溫度降至一定程度會溶解析出堵塞管道，一般在空冷器之前注入軟化水溶解銨鹽。循環(huán)氫自高壓分離器頂部經(jīng)循環(huán)氫壓縮機升壓后，返回高換入口于原料油混合。高壓分離器底部分離出生成油，進入低壓分離器，壓力減至0.5MPa，在低分處將富氣送出裝置，做燃料使用，酸性水送去脫硫裝置。生成油經(jīng)加熱送至穩(wěn)定塔，在1.0~1.2MPa下分離出液化氣經(jīng)塔頂送至脫硫，塔低液體經(jīng)加熱爐加熱至320℃后送人分餾塔，分餾塔進一步將生成油分離，得到輕汽油、航空煤油、低凝柴油和塔低油（尾油），尾油可部分或全部循環(huán)回煉，或作為原料油送至柴油精制裝置。一段加氫裂化的操作方案有三種：原料一次通過；尾油部分循環(huán)及尾油全部循環(huán)。

兩段加氫裂化工藝的兩個反應(yīng)器分屬不同的工段，分別裝有加氫精制和加氫裂化兩種催化劑。原料油首先在一段工序中脫除有機硫、氮、氧化合物和金屬等雜質(zhì)，并經(jīng)過除氨后進入二段工序，進行加氫裂化反應(yīng)。

原料油經(jīng)高速離心泵升壓后與精制反應(yīng)器的生成油換熱，換熱后的原料油與新氫和一段循環(huán)氫混合進入一段加熱爐中加熱至反應(yīng)溫度，在加氫精制反應(yīng)器內(nèi)進行脫硫、脫氧和脫氮反應(yīng)，原料中的微量金屬也被脫掉。精制反應(yīng)采用高加氫活性催化劑，用于脫除難反應(yīng)的有機氮化合物，精制反應(yīng)生成物經(jīng)一段高換器冷卻后進入第一段高壓分離器，高分頂部分離出循環(huán)氫，下部分離出精制油。精制油通過脫氨塔脫去NH3和H2S后經(jīng)二段高速進料泵升壓。升壓后的精制油與二段循環(huán)氫混合進入第二段加熱爐，加熱至反應(yīng)溫度，進入裂化反應(yīng)器進行加氫、裂解和異構(gòu)化等反應(yīng)生成小分子烴類的混合物。反應(yīng)生成物經(jīng)冷卻進入二段高分，分離出的生成油經(jīng)低分進入分餾系統(tǒng)。

隨著加氫裂化催化劑中的抗氨抗硫分子篩的應(yīng)用，使串聯(lián)流程成為可能。在工藝上開發(fā)了直接串聯(lián)加氫精制和加氫裂化反應(yīng)器的反應(yīng)流程，從中省掉一整套高壓換熱器、高壓離心泵、高壓分離器和大流量循環(huán)氫壓縮機等高投資設(shè)備，使生產(chǎn)裝置更緊湊，流程大大簡化。

與一段加氫裂化工藝相比，在流程上增加一個反應(yīng)器，第一個反應(yīng)器進行脫硫、氮、氧化合物和金屬雜質(zhì)，第二個反應(yīng)器中使用抗氨型雙功能加氫和裂化催化劑，進行加氫裂化反應(yīng)。

串聯(lián)加氫裂化工藝不僅在餾程上體現(xiàn)出來優(yōu)勢，在操作上也表現(xiàn)出靈活的特性。根據(jù)裂化反應(yīng)器中所裝填的催化劑類型不同，相應(yīng)的改變操作條件，可改變不同產(chǎn)品的收率，要么生產(chǎn)中間餾分油，要么生產(chǎn)汽油。在不改變催化劑的情況下，也可單純改變操作溫度，一定程度上改變產(chǎn)品分布。

沸騰床反應(yīng)器最早應(yīng)用于煤制油工藝，二戰(zhàn)后期，美國石油公司借鑒煤制油沸騰床技術(shù)，開發(fā)了石油重餾分催化裂化工藝。

加氫裂化工藝大多使用固定床催化劑，對渣油裂化無能為力，主要由于催化劑結(jié)焦失活過快，每次更換催化劑需要停車，器外再生，運行周期過短。

使用沸騰床技術(shù)可使原料油、氫氣與催化劑充分接觸，反應(yīng)完全，并在反應(yīng)器頂部分離出油氣，結(jié)焦的催化劑在反應(yīng)器底部送到再生器，裝置可同時完成反應(yīng)與再生，使運行周期大大延長。目前國內(nèi)正在使用的渣油加氫裂化多是該種工藝，操作溫度一般在400~450℃。

懸浮床加氫裂化使用兩套反應(yīng)器，在高壓氫氣環(huán)境下，渣油進入第一套懸浮床反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生熱裂化，生成的油氣與焦粒進入高壓分離器，分離出的清潔氣體進入第二套固定床反應(yīng)器，進行進一步的加氫裂化或精制，焦粒制成焦炭或燃煤。也有很多石油公司相繼開發(fā)使用催化劑進行渣油懸浮床裂化，通過實時分離出結(jié)焦的催化劑進行器外再生以改變反應(yīng)類型，增加液體收率，減少焦粒的產(chǎn)生。