加氢工艺安全培训.ppt

1、加氢工艺安全,一、加氢概念,氢与其它化合物相互作用的反应过程，通常在催化剂存在下进行。加氢反应属还原的范畴。 二、加氢分类 加氢工艺技术通常涉及加氢裂化、催化加氢和加氢精制,加氢裂化工艺是重要的重油轻质化加工手段，它是以重油或渣油为原料，在一定的温度、压力和有氢气存在的条件下进行加氢裂化反应，获得最大数量(转化率可达90以上)和较高质量的轻质油晶。 催化加氢是在氢气存在下对石油分馏进行催化加工过程的统称。催化加氢技术包括加氢精制和加氢裂化两类。 加氢精制一般是指对某些不能满足使用要求的石油产品通过加氢工艺进行再加工，使之达到规定的性能指标。,加氢工艺危险特点,(1)反应物料具有燃爆危险性，氢气

2、的爆炸极限为475，具有高燃爆危险特性； (2)加氢为强烈的放热反应，氢气在高温高压下与钢材接触，钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物，使钢制设备强度降低，发生氢脆； (3)催化剂再生和活化过程中易引发爆炸； (4)加氢反应尾气中有未完全反应的氢气和其他杂质在排放时易引发着火或爆炸。,加氢工艺主要监控工艺参数,（1）加氢反应釜或催化剂床层温度、压力； （2）加氢反应釜内搅拌速率； （3）氢气流量； （4）反应物质的配料比； （5）系统氧含量； （6）冷却水流量； （7）氢气压缩机运行参数、加氢反应尾气组成等。,加氢工艺安全控制的基本要求,(1)温度和压力的报警和联锁； (2)反应物料的

3、比例控制和联锁系统； (3)紧急冷却系统； (4)搅拌的稳定控制系统； (5)氢气紧急切断系统； (6)加装安全阀、爆破片等安全设施； (7)循环氢压缩机停机报警和联锁；氢气检测报警装置等,加氢工艺控制方式,（1）将加氢反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、氢气流量、加氢反应釜夹套冷却水进 水阀形成联锁关系，设立紧急停车系统。 (2)加入急冷氮气或氢气的系统。当加氢反应釜内温度或压力超标或搅拌系统发生故 障时自动停止加氢，泄压，并进入紧急状态。 (3)安全泄放系统。,加氢设备,一、加氢反应器 加氢反应器一般可分为三种：固定床反应器、滴流床反应器、其他反应器。下面就这三种反应器进行简要的介绍。,(1

4、)固定床反应器,固定床反应器是指在反应过程中，气体和液体反应物流经反应器中的催化剂床层时，催化剂床层保持静止不动的反应器。 固定床反应器按照反应物料流动状态的不同又分为鼓泡式、滴流式和径向式反应，相应地分别称为鼓泡床、滴流床和径向床反应器。,1鼓泡床反应器,在鼓泡床反应器中气体通过气体分布器在液相中鼓泡，产生气、液接触界而和湍动。这类反应器结构简单，造价低，特别适用于少量气体和大量液体(高持液量)的反应。在鼓泡床反应器中流体流向以并流为多。 鼓泡床反应器因有很高的液一气体积比，所以单位反应器体积的气一液接触比其他类型反应器的大。由于气泡运动导致液体充分混合，促使整个反应器内的温度较为均匀，这一

5、点对温度敏感的反应系统控制收率是合适的,2滴流床反应器,在滴流床反应器中，气体和液体反应物通过分配器向处于下部的静止固体催化剂均匀喷洒，并在流经催化剂的过程中发生化学反应，生成所需的目的产品。滴流床反应器结构简单，造价低，在石油加氢装置上大量采用，在滴流床反应器中，流体流向是以气、液两相并流向下运动的。滴流床反应一般被看作为绝热、活塞流反应过程。转化率随床层下移而增加，其温度也逐渐升高(放热反应)或下降(吸热反应)。,3径向反应器,径向反应器是一种新型固定床反应器，其作用是利用扇形筒将反应物流沿催化剂床层轴向均匀地分布，并径向通过催化剂床层。径向反应器的最大优点是能大幅度地降低压降，从而允许采

6、用颗粒小、活性高的催化剂，并能降低能耗。 径向反应器为绝热反应器，其中物料呈活塞流通过催化剂床层，产品转化率随径向历程增加，温度逐渐下降(吸热反应)或增高(放热反应)。,(2)沸腾床反应器,沸腾床反应器是石油加氢工业中除固定床以外应用最多的反应器形式，主要应用于劣质渣油加氢过程。 沸腾床渣油加氢反应器可以处理重金属和残炭值更高的劣质原料，有裂化和精制双重功能，比固定床有更长的运转周期。在沸腾床反应器中，流体(原料和氢气)自下而上的流动，并且需在反应器底部(内部或外部)设有循环泵，使催化剂床层膨胀并维持处于沸腾状态而完成加氢反应过程。此外在反应器上部还需有能将汽、液、同三相进行分离的部件，所以反应器内部结构比较复杂。,2、氢气压缩机,在加氢装置中主要有两种压缩机：一种是将新鲜氢气加压输送到反应器系统中去，用以补充反应所耗之氢气，这种压缩机称之为补充氢压缩机，由于这种压缩机的进出口压差比较大，流量相对较小，一般都使用往复式压缩机。另一种压缩机称之为循环氢压缩机，其作用是将循环气压缩、冷却后，再送回反应器系统中，以维持反应器氢分压。由于这种压缩机在系统中是循环做功，其出入口压差即为系统中的压