岩征仪器- 固定床加氢装置技术参数

一、反应系统核心参数

1. 操作压力

• 范围：根据反应类型不同，通常为 0.5~20MPa（甚至更高，如高压加氢裂化可达 15~20MPa，低压加氢精制约 2~5MPa）。

• 影响因素：压力直接影响氢气溶解度和反应速率，高压更有利于深度加氢反应（如芳烃饱和）。

2. 操作温度

• 范围：一般为 200~450℃，具体取决于催化剂活性温度范围（如加氢精制常为 300~400℃，加氢裂化需 350~450℃）。

• 控制方式：通过反应器入口加热炉、床层间冷氢注入（控制床层温升，避免催化剂过热失活）调节。

3. 氢油比（H?/ 油）

• 定义：氢气与原料油的体积比（标准状态下），是关键工艺参数之一。

• 范围：通常为 300~2000 Nm?/m?（如柴油加氢精制约 500~800，汽油加氢约 300~500，加氢裂化需 1000~2000）。

• 作用：提供充足氢气参与反应、带走反应热、抑制催化剂结焦，比值过低易导致催化剂失活。

4. 体积空速（LHSV）

• 定义：单位时间内原料油体积与催化剂体积的比值（h??），反映装置处理能力和反应深度。

• 范围：根据原料性质和反应要求调整，如加氢精制为 1~4 h??，加氢裂化为 0.5~2 h??。

• 关系：空速越小，原料与催化剂接触时间越长，反应越充分，但处理量降低。

二、设备结构参数

1. 反应器规格

• 材质：主体多采用 铬钼钢（如 15CrMoR、2.25Cr1Mo） 或不锈钢（含 H?S 等腐蚀介质时，需衬里或耐蚀合金，如 316L）。

• 尺寸：直径通常为 0.5~5m，高度（长度）根据催化剂装填量和床层设计（单段或多段）确定，一般为 5~20m。

• 床层结构：单段床或多段床（带冷氢箱），床层内可设催化剂支撑格栅、分配盘（均匀分布原料和氢气）、集液盘等。

2. 催化剂参数

• 类型：根据反应需求选择，如加氢脱硫常用 Co-Mo/Al?O? 催化剂，加氢裂化用 Ni-Mo / 分子筛 催化剂。

• 装填量：根据处理量和空速计算，通常为 几立方米至数百立方米（工业装置）。

• 粒度：一般为 Φ2~5mm 的条形或球形，粒度太小易导致床层压降过大，太大会降低反应效率。

三、物料处理参数

1. 原料性质

• 需明确原料油的密度、硫含量、氮含量、芳烃含量、馏程等（如柴油加氢需处理硫含量 0.5%~2% 的原料，目标降至 50ppm 以下）。

• 氢气纯度：一般要求 ≥95%（工业氢中 H?纯度通常为 98%~99.9%），杂质（如 CO、CO?）需控制在 ppm 级，避免催化剂中毒。

2. 产物指标

• 根据工艺目标设定，如加氢后产品的硫含量（≤10ppm）、氮含量（≤5ppm）、溴价（反映不饱和烃含量，如≤0.5gBr/100g）、馏程等。

四、辅助系统参数

1. 氢气循环系统

• 循环氢压缩机：出口压力需匹配反应器操作压力，流量根据氢油比和耗氢量确定，通常为 离心式或往复式压缩机，功率从几十 kW 到数千 kW。

• 循环氢纯度：通过排放少量废氢（弛放气）维持，一般控制在 80%~95%（视工艺而定）。

2. 加热 / 冷却系统

• 入口加热炉：热负荷根据原料预热需求设计，出口温度需满足反应器入口温度要求（如将原料从常温加热至 200~350℃）。

• 冷却系统：反应器出口物料需经冷却器（如换热器、空冷器）冷却至 40~60℃ 后进入分离器。

3. 压降

• 反应器床层压降：正常操作时一般 ≤0.3~0.5MPa，压降过大会增加能耗，需通过催化剂粒度、床层设计控制，长期运行后因催化剂结焦可能升高，需定期再生或更换。

五、安全与控制参数

• 安全联锁：超压（安全阀设定压力为操作压力的 1.05~1.1 倍）、超温（床层温度超限自动切断进料或注入急冷氢）、氢气泄漏检测等。

• 自动化控制：通过 DCS 系统实时监控温度、压力、流量、氢油比等参数，实现闭环调节。

总结