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1、石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心1 1炼油工艺过程简介炼油工艺过程简介炼油工艺过程简介炼油工艺过程简介陈清林陈清林2010.4石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心2 2主要内容主要内容1.石油及石油炼制工业石油及石油炼制工业2.石油蒸馏过程石油蒸馏过程3.石油热加工过程石油热加工过程4.催化裂化工艺催化裂化工艺5.催化重整工艺催化重整工艺6.加氢工艺加氢工艺7.石油三次加工及产品精制石油三次加工及产品精制石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心3 3石油是什么？石油是什么？?石油（石油（Petroleum）是一种从地下深处开采出来的呈黄色、褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体，
2、常与天然气共存）是一种从地下深处开采出来的呈黄色、褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体，常与天然气共存（从石油的外观、来源、最基本特性）（从石油的外观、来源、最基本特性）；?石油是由远古海洋或湖泊中的生物在地下经过漫长的地球化学演化而形成的烃类和非烃类的复杂混合物石油是由远古海洋或湖泊中的生物在地下经过漫长的地球化学演化而形成的烃类和非烃类的复杂混合物（从地球化学角度）（从地球化学角度）。但是石油工业经过100多年发展之后，对。但是石油工业经过100多年发展之后，对“石油石油”才有较科学的命名!才有较科学的命名!石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心4 4?石油石油(Petroleum)：指气态
3、、液态和固态的烃类混合物，具有天然性状；：指气态、液态和固态的烃类混合物，具有天然性状；?原油原油(Crude Oil)：指石油的基本类型，常压下呈液态，其中也包括一些液态非烃类组分（天然液态烃类混合物）；：指石油的基本类型，常压下呈液态，其中也包括一些液态非烃类组分（天然液态烃类混合物）；?天然气天然气(Natural Gas)：指石油的主要类型，常温常压下呈气态，在地层条件下溶解于原油中。：指石油的主要类型，常温常压下呈气态，在地层条件下溶解于原油中。因此，石油这一概念实际上包括了人们习惯上所说的原油、天然气、伴生气、凝析油等！因此，石油这一概念实际上包括了人们习惯上所说的原油、天然气、伴
4、生气、凝析油等！1983年第年第11届世界石油大会正式提出石油、原油、天然气等名词定义：届世界石油大会正式提出石油、原油、天然气等名词定义：定义：定义：石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心5 5原油通常包含成千上万种从C1到C200的烃类混合物.原油通常包含成千上万种从C1到C200的烃类混合物.原油成分：原油成分：环烷烃或芳香烃烷烃或异构烷烃环烷烃或芳香烃烷烃或异构烷烃原油组成原油组成石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心6 6Crude oil molecular types（分子类型）（分子类型）（直链烷烃）（环烷烃）（直链烷烃）（环烷烃）（芳香烃）（烯烃）（芳香烃）（烯烃
5、）石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心7 7Crude oil assay（原油评价）（原油评价）石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心8 8何谓石油炼制？何谓石油炼制？石油炼制是我国石油化学工业的组成之一！石油炼制是我国石油化学工业的组成之一！石油化学工业石油化学工业石油化学工业石油化学工业石油炼制石油炼制石油炼制石油炼制石油化工石油化工石油化工石油化工以石油为原料以石油为原料以石油为原料以石油为原料生生生生产各种石油产品产各种石油产品产各种石油产品产各种石油产品以乙烯、丙烯为原以乙烯、丙烯为原以乙烯、丙烯为原以乙烯、丙烯为原料料料料生产三大合成材生产三大合成材生产三大合成材生
6、产三大合成材料及基本有机原料料及基本有机原料料及基本有机原料料及基本有机原料石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心9 9石油炼制工业石油炼制工业原油原油石油产品石油产品石油产品石油产品一次加工(原油蒸馏)一次加工(原油蒸馏)二次加工(热裂化、催化、加氢、重整等)二次加工(热裂化、催化、加氢、重整等)三次加工(烷基化、异构化、醚化等)三次加工(烷基化、异构化、醚化等)油品调合或精制油品调合或精制产品分类产品分类燃料润滑油及相关产品蜡沥青石油焦溶剂及化工原料燃料润滑油及相关产品蜡沥青石油焦溶剂及化工原料占占占占80%80%80%80%石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心1010当代炼
7、油企业当代炼油企业原油原油原油原油黑色产品：黑色产品：黑色产品：黑色产品：石油焦石油焦石油焦石油焦 船用燃料油船用燃料油船用燃料油船用燃料油润滑油：润滑油：润滑油：润滑油：溶剂精制油溶剂精制油溶剂精制油溶剂精制油 催化精制油催化精制油催化精制油催化精制油 合成油合成油合成油合成油运输燃料：运输燃料：运输燃料：运输燃料：新配方汽油新配方汽油新配方汽油新配方汽油 优质柴油优质柴油优质柴油优质柴油 喷气燃料喷气燃料喷气燃料喷气燃料石油化学品：石油化学品：石油化学品：石油化学品：对二甲苯对二甲苯对二甲苯对二甲苯 轻质烯烃轻质烯烃轻质烯烃轻质烯烃石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心1111石油加
8、工工艺总流程图石油加工工艺总流程图未来炼油企业未来炼油企业大型化、清洁化、智能化和高附加值产品工厂大型化、清洁化、智能化和高附加值产品工厂可回收利用的物质可回收利用的物质可回收利用的物质可回收利用的物质专用产品专用产品专用产品专用产品c c-c c-c c-c c-c c-c=cc=c洗涤剂洗涤剂洗涤剂洗涤剂CnCn 油墨油油墨油油墨油油墨油聚聚聚聚烯烃烯烃烯烃烯烃R R润滑油润滑油润滑油润滑油R RR R电力电力电力电力运输燃料运输燃料运输燃料运输燃料清洁汽油清洁汽油清洁汽油清洁汽油C C C C-O O-C C-C C-C CC C-C C石油化学品石油化学品石油化学品石油化学品C C-C
9、=C C=C C=CC=C原油原油原油原油e.g.单系列单系列2500万万t/a特大型炼油加工流程特大型炼油加工流程汽油精制气体分馏4.95延迟焦化LGOHGOLGO石脑油5.50重石脑油FCC25.0常压蒸馏11.66减压蒸馏原油馏分油HVGOLVGO石脑油馏分重加氢裂化加氢精制4.50加氢裂化7.506.88馏分油加氢精制石脑油225 dam/h1.09LPG处理3.00轻石脑油750 t/a硫回收1焦碳燃料油FCC 汽油馏分油烯烃烷丁异气体分馏1.50烷基化燃料气8.17催化重整燃料气直馏轻石脑油烷基化油煤油柴油轻加氢裂化油丙烷丁烷重整油石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心141
10、4?基本途径基本途径：将原油先按不同产品的沸点要求，分割成不同的直馏馏分油，然后按照产品的质量标准要求，除去这些馏分油中的非理想组分；或者通过化学反应转化，生成所需要的组分，进而得到一系列合格的石油产品。：将原油先按不同产品的沸点要求，分割成不同的直馏馏分油，然后按照产品的质量标准要求，除去这些馏分油中的非理想组分；或者通过化学反应转化，生成所需要的组分，进而得到一系列合格的石油产品。?炼油厂首先必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工过程中的分离问题炼油厂首先必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工过程中的分离问题。蒸馏正是一种常用的最经济和最容易实现的分离手段。蒸馏正是一种常用的最经济和最容易
11、实现的分离手段。?几乎所有炼油厂中原油的第一个加工过程就是原油蒸馏（称为龙头），例如拔顶蒸馏和常减压蒸馏等。所谓原油一次加工，主要指原油蒸馏。几乎所有炼油厂中原油的第一个加工过程就是原油蒸馏（称为龙头），例如拔顶蒸馏和常减压蒸馏等。所谓原油一次加工，主要指原油蒸馏。石油蒸馏过程石油蒸馏过程？加工过程？加工过程原油产品原油产品Crude oil distillation(原油蒸馏原油蒸馏)石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心1616三段汽化的常减压蒸馏工艺流程三段汽化的常减压蒸馏工艺流程石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心1717热加工过程热加工过程?石油馏分及重、残油在高温下主
12、要发生两类反应：石油馏分及重、残油在高温下主要发生两类反应：?裂解反应（吸热）裂解反应（吸热）?缩合反应（放热）缩合反应（放热）?烃类的异构化反应和烯烃的叠合反应，在没有催化剂的条件下一般很少发生。烃类的异构化反应和烯烃的叠合反应，在没有催化剂的条件下一般很少发生。?炼油工业：主要有热裂化、减粘裂化和焦炭化等热加工装置炼油工业：主要有热裂化、减粘裂化和焦炭化等热加工装置，主要限于渣油的加工，目的和反应深度不同。，主要限于渣油的加工，目的和反应深度不同。热加工是指利用热的作用，使油料发生化学变换达到加工目的的工艺方法。热加工是指利用热的作用，使油料发生化学变换达到加工目的的工艺方法。石化产品与技
13、术研究中心石化产品与技术研究中心1818减粘裂化工艺原则流程减粘裂化工艺原则流程石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心1919延迟焦化工艺原则流程延迟焦化工艺原则流程石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心2020催化裂化工艺催化裂化工艺?催化裂化是目前石油炼制工业中催化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程最重要的二次加工过程，也是，也是重油轻质化的核心工艺重油轻质化的核心工艺?催化裂化是催化裂化是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要手段提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要手段?催化裂化原料催化裂化原料：重质馏分油：重质馏分油(减压馏分油、焦化馏分油减压馏分油、焦化馏分油
14、)、常压重油、减渣、常压重油、减渣(掺一部分馏分油掺一部分馏分油)、脱沥青油、脱沥青油?产品分布及特点产品分布及特点：气体 气体:1020%，主要包括，主要包括C3、C4，烯烃含量较高 汽油，烯烃含量较高 汽油:产率在产率在3060%之间，之间，ON高，高，RON可达可达90左右 柴油左右 柴油:产率在产率在040%，CN较低，需调和或精制 油浆：产率在较低，需调和或精制 油浆：产率在010%焦炭 焦炭:产率在产率在5%10%，原子比大约是，原子比大约是C:H=1:0.31 石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心2121催化裂化工艺原则流程催化裂化工艺原则流程石化产品与技术研究中心石化产
15、品与技术研究中心2222石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心2323催化重整工艺催化重整工艺?“重整重整”是指烃类分子重新排列成新的分子结构是指烃类分子重新排列成新的分子结构?目的：目的：生产高辛烷值汽油及轻芳烃生产高辛烷值汽油及轻芳烃(苯、甲苯、二甲苯，简称苯、甲苯、二甲苯，简称BTX)的重要石油加工过程的重要石油加工过程，同时也生产相当数量的副产氢气，同时也生产相当数量的副产氢气?催化重整原料催化重整原料：直馏汽油馏分（石脑油）、目前为了扩大原料来源，也有用焦化汽油、加氢汽油：直馏汽油馏分（石脑油）、目前为了扩大原料来源，也有用焦化汽油、加氢汽油?产品产品：高辛烷值汽油、轻芳烃：高
16、辛烷值汽油、轻芳烃(BTX)、副产氢气和液化气、副产氢气和液化气石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心2424铂铼重整工艺原则流程铂铼重整工艺原则流程石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心2525典型化工过程典型化工过程PTA装置装置p-xylene?PTA（精对苯二甲酸）装置原料来源（对二甲苯（精对苯二甲酸）装置原料来源（对二甲苯,PX）?生产聚酯纤维、树脂、胶片及容器树脂的主要原料生产聚酯纤维、树脂、胶片及容器树脂的主要原料PTA石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心2626?世界对石油产品的需求结构向世界对石油产品的需求结构向轻质化轻质化转变。转变。?炼厂加工的炼厂加工
17、的含硫原油和重质原油的比例逐年增大含硫原油和重质原油的比例逐年增大，不采用加氢技术已难以满足生产需求。，不采用加氢技术已难以满足生产需求。?清洁燃料的推广应用，使加氢技术的发展在炼厂的应用进入一个新阶段。清洁燃料的推广应用，使加氢技术的发展在炼厂的应用进入一个新阶段。加氢工艺加氢工艺?加氢精制加氢精制?加氢裂化加氢裂化主要包括：主要包括：石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心2727 除去油品中的除去油品中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质硫、氮、氧杂原子及金属杂质，改善油品的使用性能。，改善油品的使用性能。主要反应为加氢脱硫、脱氮、脱氧及脱金属，而主要反应为加氢脱硫、脱氮、脱氧及脱金属，而烷
18、烃的加氢裂化反应很少烷烃的加氢裂化反应很少。主要是汽、柴油、航煤加氢精制，以及作为加氢裂化段的准备阶段。主要是汽、柴油、航煤加氢精制，以及作为加氢裂化段的准备阶段。加氢精制加氢精制石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心2828加氢精制加氢精制柴油加氢精制工艺流程图柴油加氢精制工艺流程图石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心2929汽油加氢工艺流程图汽油加氢工艺流程图石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心3030加氢裂化加氢裂化 加氢裂化的原料主要有加氢裂化的原料主要有焦化蜡油、减压蜡油焦化蜡油、减压蜡油等。等。涉及的反应主要是长链的烷烃分子在富氢条件下进行涉及的反应主要是长链
19、的烷烃分子在富氢条件下进行加氢裂化反应加氢裂化反应。设备包括设备包括反应器和分馏塔反应器和分馏塔。反应器通常有两个以上，第一个为加氢精制反应器，除去杂原子，第二个为加氢裂化反应器。反应器通常有两个以上，第一个为加氢精制反应器，除去杂原子，第二个为加氢裂化反应器。石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心3131加氢裂化加氢裂化典型加氢裂化工艺流程图典型加氢裂化工艺流程图石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心3232典型的三次加工装置典型的三次加工装置C5、C6烷烃完全异构化工艺流程烷烃完全异构化工艺流程石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心3333?气体分馏气体分馏?叠合过程叠合过程?MTBE?芳烃抽提芳烃抽提?芳烃分离芳烃分离?丙烷脱沥青丙烷脱沥青?糠醛精制糠醛精制?酮苯脱蜡酮苯脱蜡?溶剂再生溶剂再生?污水汽提，等等污水汽提，等等其它装置：其它装置：石化产品与技术研究中心石化产品与技术研究中心3434THE ENDTHE END