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渣油加氢处理过程中氢分压对杂质脱除率的影响
郭晓雷刘凯林诚良（中国石油四川石化责任有限公司四川彭州611930）
摘要：氢分压取决于反应系统压力和氢绝度，氢分压提高对催化反应有好处，一方面可抑制结焦反应，降低维化剂失活速率；另一方面可提高硫、氮和金属等杂质的脱除率，同时又促进稠环芳经加氢饱和反应。所以，应当在设备和操作允许的范围内，尽量提高反应系统的氢分压。本文将探讨渣油加氢处理过程中氢分压对杂质既除率的影响。
关键词：渣油加氢；氢分压；脱除率
在加氢精制过程中，维持较高的氢分压，有利于抑制缩合生焦反应。为此，加氢过程中所用的氢油比远远超过化学反应所需的数值。大量的循环氢和冷氢，可以提高反应系统的热容量，从而减少反应温度变化的幅度，以及把大量的反应热带出反应器，缓和反应器催化剂床层的温升，从而增加催化剂使用的温度范围。增大氢油比虽然有多方面的有利条件，但是却增加了动力消耗和操作费用"
一，影响点分压的周素
影响氢分压的因素是多方面的，主要包括：系统总压力，新氢组成、高分气的排放量、高压分离器的操作温度、氢气的消耗、循环氨流量。
1.系统总压力
从氢分压的定义中可知，氢分压与反应器人口压力成正比，为了使氢分压达到最大值，反应器入口压力尽量接近设计值，在装置压力偏低时可通过提高新氢量来增加系统压力，压力编高时则适当降低新氢量或增加排放高分气量。
一般可通过维持设计
的压缩机吸人口压力来保持系统总压不变，
2.高分气的排放
般加氢装置安装了高压放空系统，可用来限制循环气流中
的疏化氢，轻烃气体和情性气体的积累。增加高分气的排放量意味着有更多的高纯度新氢补入高压系统，硫化氢、轻经和情性气体组分的浓度降低，循环气中的氢浓度增加，氢分压增高。相反，减少高分尾气排放量时氢分压降低，在装置设计时，一般对循环氢纯度有一定的限制指标，因此当循环气中的氢气纯度低于设计值时需排放一定量的高分气
3.高分的操作温度
在同一温度下，氢在油中的溶解度随压力增高而直线增大，这符合一般气体在液体中的溶解度和压力的关系规律，但是，当压力恒定时，特别在较高的压力下，氢在油中的溶解度随温度升高也增加，高压高温下氢在油中的溶解度可高达50%（度尔比)，氢的这种溶解度一温度规律反常于一般气体(如甲烷)在油中的溶解度一温度规律。氢气和轻烃的溶解度一温度规律相反，轻经中甲烷的溶解度最低，随分子量增大，溶解度增加。当高分温度上升时，氢气在油中的溶解度增加，而轻烃的溶解度下降，循环氢纯度下降，氢分压下降
4.循环气流量
循环气流量对加氢过程的影响是多方面的，在后面再作详细讨论，此处，叙逐其对氢分压的影响，循环氢流量大小对氢分压的影响体现在反应器内油气分压的变化上。由于反应器内温度高，有部分原料油汽化。固此，反应器的压力可以认为由下列几部分的分压构成：①D氢气，②油气，包括反应器入口气体中所含经
类和原料油汽化出来的气态经类，3疏化氢，④氮，5水分"，二.渣油加氢处理过程中氨分压对杂质脱除率的影响
加氢裂化特别是在压力比较高时，是一种能在重油轻质化的同时，柴油产品质量可直接满足清洁柴油标准的工艺技术。虽然提高氢分压时可显著地促进加氢脱氮、芳烃加氢饱和，加氢裂化等反应的进行，但同时氢耗和反应热明显增加，催化剂床层温升
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化置
2014年10月
增加。在考虑果用较高氢分压时，需要分析新氢量的供给，系统压力的平稳及冷氢量的调节等是否具备，还要考虑到偿化剂的合理使用寿命。综上所述，氢分压对加氢过程的影响可以得出以下几点基本结论
(氢分压与物料组成和性质、反应条件、过程氢耗和总压等因素有关。2随着氢分压的提高，脱疏率、脱氮率、芳经加氢饱和转化率也随之增加。③对于VGO原料而言，在其他参数相对不变的条件下，氢分压对裂化转化深度产生正的影明。(4重质留分油的加氢裂化，当转化率相同时，其产品的分布基本与压力无关。(5反应氨分压是影响产品质量的重要参数，特别是产品中的芳经含量与反应氢分压有很大的关系。6反应氢分压对催化剂失活速度也有很大影响，过低的压力将导致催化剂快速失活而不能长期运转。目前工业上装置的操作压力一般在7.0～20.0MPa 之间
作为溶剂脱沥青装置原料的减压渣油，其浪缩程度对脱沥青油的收率和溶剂比等有直接影响。而渣油的浓缩程度取决于减压蒸馏的拔出程度。减压的拔出率高，则含油少。减压渣油的技出程度可以用减压渣油中500亡以前增分含量，密度、软化点等指标表示，减压渣油中油的含量对分离胶质，沥青质所需要的最低溶剂用量有很大影响。减压渣油中油含量高时，为使胶质，沥青质分离的最低溶剂用量就高，而且溶解了较多油分的溶剂选择性变差，对沉淀胶质、沥青质不利。所以，在实际生产中进料过轻
时，造成抽提塔分相不清，塔底界面不请，操作围难。三.提高渣油加氢处理过程中氢分压的措施
提高反应压力不仅提高了HDN和HDA的反应速度，而且也提高了芳经加氢饱和的平衡转化率，随着反应压力的升高，芳经加氢跑和率增加，达到最大饱和率的最佳反应温度也随之向高温区移动。因此，对于芳经的加氢饱和工艺，提高压力操作不仅可以提高芳烃的脱除率，而且也扩大了为了弥补催化剂失活所需的升温操作范围，延长了催化剂的操作周期。D提高整个系统的压力，②提高补充氢的纯度，3提高环氢的流量，④4提高循环氢的纯度，5提高废氢的排放量，@减少低分气去新氢机人口的量"。结论
综合上述分析，选用加氢裂化装置生产特定的目的产品时，必须保证一定的氢分压。补充氢的纯度对氢分压的影响很大，因此，节省装置投资的关键在于选用高纯度的补充氢。氢油比的增加对氢分压、产品产率及装置的传热都有良性影响。但氢油比增加到一定值时，对改善装置的操作条件影响不大，基至会相反地增加装置的压降及动力消耗，产生负影响。因此，对加氢裂化装置来说，氢油比为该装置的化学氢耗的4~5倍是最为经济合理的。
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