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1、原油基本知识 第一部分第一部分:原油基本知识原油基本知识2(一)、原油的主要性质(一)、原油的主要性质v 原原油油通通常常是是黑黑色色、褐褐色色或或黄黄色色的的流流动动或或半半流流动动的的粘粘稠稠液液体,密度一般介于体,密度一般介于0.800.800.98g/cm3之间。之间。v 原原油油的的元元素素组组成成:组组成成原原油油的的主主要要元元素素是是碳碳、氢氢、硫硫、氮氮、氧氧,其其中中碳碳的的含含量量占占83.0%87.0%,氢氢含含量量占占11.0%14.0%,两两者者合合计计达达95%以以上上。其其余余为为硫硫0.05%8.0%、氮氮0.02%2.0%、氧氧0.05%2.0%,硫硫、氮氮
2、、氧氧及及微微量量元元素素一一般般总总共共不不超超过过5%。微微量量元元素素包包括括金金属属元元素素(镍镍、钒钒、铁铁、铜铜、铅铅等等)。非非金金属属元元素素(氯氯、硅硅、磷磷、砷砷等等)。这这些些元素虽然含量极微,但对原油的炼制工艺过程影响很大。元素虽然含量极微,但对原油的炼制工艺过程影响很大。3v 这这些些元元素素并并非非以以单单质质出出现现,组组成成原原油油的的化化合合物物主主要要是是碳碳元素和氢元素,是以烃类化合物的形式存在。元素和氢元素,是以烃类化合物的形式存在。v 原原油油的的烃烃类类化化合合物物:主主要要含含有有烷烷烃烃、环环烷烷烃烃、芳芳香香烃烃,一一般般不不含含烯烯烃烃,只只
3、有有在在原原油油的的二二次次加加工工产产品品中中含含烯烯烃烃。这这些些烃类组成是以气态、液态、固态的化合物存在。烃类组成是以气态、液态、固态的化合物存在。v原原油油的的非非烃烃类类化化合合物物:主主要要包包括括含含硫硫、含含氧氧、含含氮氮化化合合物以及胶状、沥青状物质。物以及胶状、沥青状物质。v原原油油中中含含硫硫化化合合物物的的一一般般分分布布规规律律与与存存在在形形式式:随随馏馏分分沸沸程程升升高高,硫硫含含量量增增加加,大大部部分分集集中中在在重重馏馏分分及及渣渣油油中中,如如我国渣油中集中了我国渣油中集中了70%的硫。的硫。4v 硫硫化化物物的的存存在在形形态态为为元元素素硫硫、硫硫化
4、化氢氢,硫硫醇醇、硫硫醚醚、二二硫化物、噻吩等。硫化物、噻吩等。v 原油中含氮化合物的一般原油中含氮化合物的一般规规律与存在形式。(了解)律与存在形式。(了解)v原原油油中中的的氧氧大大部部分分集集中中在在胶胶状状、沥沥青青状状物物质质中中,除除此此之之外外,原原油油中中氧氧均均以以有有机机化化合合物物状状态态存存在在,可可分分为为酸酸性性氧氧化化物物和中性氧化物两类。和中性氧化物两类。v 原油中微量元素含量最高的是钒,其次是镍。原油中微量元素含量最高的是钒,其次是镍。5凝点较低,属于环烷凝点较低,属于环烷-中间基原油。中间基原油。v中原混合原油中原混合原油v辽河曙光首站原油辽河曙光首站原油8
5、(三)、(三)、我国原油的特点我国原油的特点v 特点一:属偏重的常规原油特点一:属偏重的常规原油v 特点二:原油的特点二:原油的H/C比偏低比偏低v 特点三:低硫高氮原油特点三:低硫高氮原油v 特点四:镍多,钒少特点四:镍多,钒少9(五)、(五)、进口原油的特点进口原油的特点v 特特 点点 一一:中中 东东 原原 油油 轻轻 质质 油油 的的 收收 率率 较较 高高,氮氮 含含 量量 较较 低低,但但 硫硫 含量高。含量高。v 特特点点二二:亚亚太太地地区区原原油油轻轻质质油油馏馏分分收收率率较较高高,硫硫含含量量低低,酸值低。酸值低。v 特特点点三三:西西非非原原油油一一般般属属低低硫硫石石
6、蜡蜡基基原原油油,轻轻质质馏馏分分收收率率高,硫含量低,酸值低。高,硫含量低,酸值低。v 特点四:独联体原油轻质油收率高,凝点低。特点四:独联体原油轻质油收率高,凝点低。10(六六)、原油评价、原油评价 v 对对新新采采的的原原油油,先先在在实实验验室室进进行行一一系系列列的的分分析析、试试验验,习习惯惯上上称称为为原原油油评评价价。常常规规的的原原油油评评价价包包括括原原油油的的一一般般性性质质分分析析、原原油油的的实实沸沸点点蒸蒸馏馏数数据据及及窄窄馏馏分分性性质质分分析析、直直馏馏产产品品及及渣渣油油的的产产率率和和性性质质分分析析。根根据据需需要要,也也可可以以增增加加某某些些馏馏分分
7、的的化学组成、某些重馏分或渣油的二次加工性能等。化学组成、某些重馏分或渣油的二次加工性能等。11(七)、原油分类(七)、原油分类 v 原原油油的的组组成成极极为为复复杂杂,对对原原油油的的确确切切分分类类是是很很困困难难的的。原原油油性性质质的的差差异异,主主要要在在于于化化学学组组成成的的不不同同,所所以以一一般般偏偏向向于于化学分类,但有时为了应用方便,也采用工业分类。化学分类,但有时为了应用方便,也采用工业分类。v化化学学分分类类法法:关关键键馏馏分分特特性性分分类类法法、特特性性因因数数分分类类法法、相相关系数分类法、结构组成分类法。关系数分类法、结构组成分类法。v商商品品分分类类法法
8、:密密度度分分类类(轻轻质质、中中质质、重重质质、特特稠稠原原油油)、硫含量分类(低硫、含硫、高硫原油)。硫含量分类(低硫、含硫、高硫原油)。12第二部分第二部分石化生产技术基础知识石化生产技术基础知识石化生产技术基础知识石化生产技术基础知识v炼油生产主要工艺技术及特点炼油生产主要工艺技术及特点(1 1)炼炼油油生生产产是是将将原原油油经经一一系系列列生生产产装装置置加加工工成成发发动动机机燃燃料料、润润滑滑油油、化化工工原原料料以以及及石石油油焦焦、石石蜡蜡、石石油油沥沥青青等等产产品品的的过过程程。炼炼油油生生产产的的主主要要工工艺艺有有燃燃料料油油和和润润滑滑油油的的生生产产、精精制制和
9、和调合等工艺。调合等工艺。燃燃料料油油生生产产工工艺艺过过程程能能最最大大限限度度地地生生产产燃燃料料油油品品及及其其调调合合组组分分如如汽汽油油、煤煤油油、柴柴油油等等,并并经经油油品品精精制制、产产品品调调合合生生产产各各种种规规格格的的燃燃料料油油品品。生生产产燃燃料料油油品品调调合合组组分分的的主主要要工工艺艺有有:常常减减压压蒸蒸馏馏、催催化化裂裂化化、加加氢氢裂裂化化、减减黏黏裂裂化化、延延迟迟焦焦化化、催化重整、烷基化、醚化、催化叠合、溶剂脱沥青等。其中催化重整、烷基化、醚化、催化叠合、溶剂脱沥青等。其中 常常减减压压蒸蒸馏馏将将原原油油分分离离为为从从石石脑脑油油到到减减压压渣
10、渣油油的的各各种种轻轻重重馏馏分分,作作为为后后续续装装置置加加工工或或产产品品精精制制的的原原料料;催催化化裂裂化化、加加氢氢裂裂化化、延延迟迟焦焦化化将将各各种种重重油油组组分分转转化化成成液液态态烃烃、石石脑脑油油、汽汽油油、煤煤油油、柴柴油油、蜡蜡油油或或尾尾油油组组分分,并并副副产产炼炼厂厂瓦瓦斯斯;减减黏黏裂裂化化将将重重油油组组分分粘粘度度降降低低后后,作作为为重重质质燃燃料料油油调调合合组组分分或或便便于于输输送送和和后后续续加加工工;溶溶剂剂脱脱沥沥青青以以渣渣油油组组分分为为原原料料,生生产产催催化化裂裂化化原原料料,脱脱油油沥沥青青可可作作为为道道路路沥沥青青调调合合组组
11、分分;催催化化重重整整将将石石脑脑油油组组分分转转化化为为高高辛辛烷烷值值汽汽油油组组分分、溶溶剂剂油油和和各各种种芳芳烃烃,并并生生产产氢氢气气;烷烷基基化化、醚醚化化、催催化化叠叠合合将将轻轻质质烃烃类类转转化化为为高高辛辛烷烷值值汽汽油油组组分分。各各种种油油品品经经过过加加氢氢精精制制和和其其他他精精制制工工艺艺过过程程,脱脱除除其其中中的的杂杂质质或或非非理理想想组组分分,以以满满足足下下游游加加工工装装置置的的要求或保证燃料油组分满足清洁燃料标准的调合要求。要求或保证燃料油组分满足清洁燃料标准的调合要求。v炼炼油油生生产产主主要要工工艺艺技技术术主主要要有有蒸蒸馏馏及及精精馏馏技技
12、术术、催催化化裂裂化化家家族族技技术术、加加氢氢和和制制氢氢技技术术、热热加加工工(延延迟迟焦焦化化、减减黏黏裂裂化化)技技术术、异异构构化化和和芳芳构构化化技技术术、催催化化叠叠合合技技术术、醚醚化化技技术术、抽抽提提和和萃萃取取技技术术、电电精精制制技技术术、吸吸附附分分离离技技术术、结结晶晶过过滤滤技技术术、油品调合技术等。油品调合技术等。v炼炼油油生生产产的的主主要要特特点点是是工工艺艺流流程程复复杂杂,工工艺艺过过程程相相互互关关联联,要要求求系系统统化化的的管管理理和和控控制制;生生产产过过程程连连续续化化,过过程程控控制制自自动动化化;过过程程油油品品易易燃燃、易易爆爆、易易中中
13、毒毒、易易挥挥发发;炼炼油油过过程程既既有有物理分离及混合过程,也有化学反应过程。物理分离及混合过程,也有化学反应过程。第三部分第三部分常减压蒸馏装置简介常减压蒸馏装置简介17(一)、(一)、常减压蒸馏工艺过程常减压蒸馏工艺过程v 常常减减压压蒸蒸馏馏是是将将原原油油经经过过加加热热、分分馏馏、冷冷却却等等方方法法将将原原油油分分割割成成为为不不同同沸沸点点范范围围的的组组分分,以以适适应应产产品品和和下下游游工工艺艺装装置置对对原原料料的的要要求求。常常减减压压蒸蒸馏馏装装置置是是原原油油加加工工的的第第一一道道工工序序,一一般般包包括括电电脱脱盐盐、常常压压蒸蒸馏馏和和减减压压蒸蒸馏馏三三
14、部部分分。常常减减压压蒸蒸馏馏是是原原油油的的一一次次加加工工,在在炼炼油油厂厂加加工工总总流流程程中中有有重重要要作作用用,长长被被称称为为“龙龙头头”装装置置。一一般般来来说说,原原油油经经常常减减压压蒸蒸馏馏装装置置加加工工后后,可可得得到到直直馏馏汽汽油油、喷喷气气燃燃料料、灯灯用用煤煤油油、轻轻柴柴油油、重重柴柴油油和和燃燃料料油油等等产产品品,某某些些含含胶胶质质和和沥沥青青质质的的原原油油,经经减减压压深深拔拔后后还还直直接接生生产产出出道道路路沥沥青青。在在上上述述产产品品中中,除除汽汽油油由由于于辛辛烷烷值值低低,不不直直接接作作为为产产品品外外,其其余余一一般般均均可可直直
15、接接或或经经过过适适当精制后作为产品出厂。当精制后作为产品出厂。18(一)、(一)、常减压蒸馏工艺过程常减压蒸馏工艺过程v 常常减减压压装装置置的的另另一一个个主主要要作作用用是是为为下下游游二二次次加加工工装装置置提提供供原原料料。例例如如,重重整整原原料料、乙乙烯烯裂裂解解原原料料、催催化化裂裂化化原原料料、加加氢裂化原料、润滑油基础油等。氢裂化原料、润滑油基础油等。v本本公公司司装装置置设设计计规规模模为为100万万吨吨/年年常常减减压压,40万万吨吨/年年减减粘粘,年年开开工工按按8000小小时时计计算算,装装置置由由闪闪蒸蒸常常压压蒸蒸馏馏、减减压压蒸蒸馏馏、渣渣油油减减粘粘、电电脱
16、脱盐盐、电电精精制制三三注注部部分分组组成成,主主要要产产品品为为:汽汽油油 馏馏 分分、柴柴 油油、重重 柴柴 油油、减减 压压 馏馏 分分 油油 和和 燃燃 料料 油油。19(二)、常减压蒸馏基本原理(二)、常减压蒸馏基本原理v 2.1基本原理基本原理原原油油蒸蒸馏馏是是原原油油的的最最初初加加工工,是是将将原原油油通通过过蒸蒸馏馏的的方方法法分分离离成成各各种种石石油油馏馏分分。蒸蒸馏馏是是将将原原油油加加热热,其其中中轻轻组组分分汽汽化化,将将其其导导出出进进行行冷冷凝凝,使使原原油油中中轻轻、重重组组分分得得以以分分离离的的过过程程。原原油油是是由由烃烃类类和和非非烃烃类类组组成成的
17、的混混合合物物,它它们们的的沸沸点点不不同同,分分离离时时,只只能能得得到到沸沸点点范范围围不不同同的的馏馏分分。原原油油加加热热是是在在换换热热器器和和加加热热炉炉管管内内进进行行的的。当当原原油油加加热热到到规规定定温温度度后后,引引入入分分馏馏塔塔进行分离。原油在精馏塔内的分离过程称为精馏。进行分离。原油在精馏塔内的分离过程称为精馏。(二)、常减压蒸馏基本原理(二)、常减压蒸馏基本原理v 2.2相平衡、泡点和露点2.2.1相平衡相平衡任任何何液液体体内内部部的的分分子子是是不不停停地地运运动动的的,其其速速度度受受外外界界条条件件的的影影响响,如如温温度度升升高高,靠靠近近液液面面的的分
18、分子子运运动动速速度度加加快快,可可克克服服临临近近分分子子的的吸吸力力转转移移到到液液面面以以上上,即即是是蒸蒸发发。升升高高温温度度、降低压力以及增大空间都有利于液体蒸发。降低压力以及增大空间都有利于液体蒸发。一一种种液液体体装装在在一一个个密密闭闭的的容容器器中中,蒸蒸发发出出来来的的分分子子聚聚集集于于液液面面上上的的空空间间,形形成成气气相相。气气相相中中的的分分子子也也不不停停地地运运动动,其其中一些分子能返回到液相中,这便是冷凝,是蒸发的反过程。中一些分子能返回到液相中,这便是冷凝,是蒸发的反过程。蒸蒸发发与与冷冷凝凝是是同同时时存存在在的的,只只是是在在初初始始阶阶段段,蒸蒸发
19、发的的速速度度大大于于冷冷凝凝的的速速度度。随随着着蒸蒸发发出出的的分分子子增增多多,冷冷凝凝分分子子也也随随之之增增加加。经经过过一一定定时时间间后后,二二者者速速度度相相等等,此此时时的的液液体体称称为为饱饱和和液液体体。体体系系的的温温度度称称为为饱饱和和温温度度。当当外外部部条条件件改改变变时时,上上述述平衡状态即遭破坏,待体系在新的条件下重新建立平衡为止。平衡状态即遭破坏,待体系在新的条件下重新建立平衡为止。2.2.2泡点与露点泡点与露点泡泡点点温温度度是是在在恒恒压压条条件件下下加加热热液液体体混混合合物物,当当液液体体混混合合物开始汽化出现第一个气泡时的温度。物开始汽化出现第一个
20、气泡时的温度。泡泡点点压压力力是是在在恒恒温温条条件件下下逐逐步步降降低低系系统统压压力力,当当液液体体混混合物开始汽化出现第一个气泡时的压力。合物开始汽化出现第一个气泡时的压力。露露点点温温度度是是在在恒恒压压条条件件下下冷冷却却气气体体混混合合物物,当当气气体体混混合合物开始冷凝出现第一个液滴时的温度。物开始冷凝出现第一个液滴时的温度。露露点点压压力力是是在在恒恒温温条条件件下下压压缩缩气气体体混混合合物物,当当气气体体混混合合物物开开始始冷冷凝凝出出现现第第一一个个液液滴滴时时的的压压力力。一一种种液液体体在在升升温温时时,饱饱和和蒸蒸气气压压也也随随之之升升高高。当当升升高高至至某某一
21、一温温度度时时,其其饱饱和和蒸蒸汽汽压压与与外外界界压压力力相相等等,此此时时蒸蒸发发不不仅仅在在液液面面上上进进行行,液液体体内内部部也也在在汽汽化化,这这种种现现象象叫叫沸沸腾腾。沸沸腾腾时时的的温温度度称称为为沸沸点点。纯纯物物质的沸点在一定压力下是恒定的,直至蒸发完为止。质的沸点在一定压力下是恒定的,直至蒸发完为止。原原油油和和石石油油馏馏分分是是由由各各种种烃烃类类组组成成的的混混合合物物,没没有有固固定定的的沸沸点点,只只有有一一定定的的沸沸点点范范围围(也也叫叫馏馏程程或或沸沸程程)。在在一一定定压压力力下下,将将油油品品加加热热,从从开开始始汽汽化化到到汽汽化化终终止止的的整整
22、个个过过程程,温度都在变化。同样,气相油品的冷凝过程也是如此。温度都在变化。同样,气相油品的冷凝过程也是如此。液液体体油油品品在在一一定定压压力力下下加加热热到到刚刚刚刚出出现现第第一一个个气气泡泡时时的的温度称为泡点。最后一滴液体汽化完时的温度称为露点。温度称为泡点。最后一滴液体汽化完时的温度称为露点。对对于于纯纯物物质质而而言言,在在一一定定压压力力下下,它它的的泡泡点点、露露点点、沸沸点点均均相相等等,整整个个蒸蒸发发与与冷冷凝凝过过程程都都是是在在气气液液相相平平衡衡状状态态下下进进行行。混混合合物物各各组组分分的的蒸蒸发发与与冷冷凝凝过过程程也也是是在在气气液液相相平平衡衡状状态态下
23、下进进行行,不不同同的的是是,混混合合物物各各组组分分都都在在气气液液相相间间建建立立各各自自的的平平衡衡关关系系。同同时时,在在汽汽化化过过程程中中,混混合合物物液液体体组组成成中中重重组组分分浓浓度度不不断断增增加加,汽汽化化温温度度也也就就不不断断升升高高。混混合合物物气气体体冷冷凝凝时时,气气相组成中轻组分浓度不断增加,冷凝温度也就不断下降。相组成中轻组分浓度不断增加,冷凝温度也就不断下降。2.3精馏原理蒸馏过程按照操作方式可分为间歇蒸馏和连续蒸馏。按蒸馏方法可分为平衡蒸馏(闪蒸)、简单蒸馏、精馏或特殊精馏等。(1)闪蒸)闪蒸平衡汽化平衡汽化进进料料以以某某种种方方式式(换换热热、加加
24、热热炉炉)被被加加热热至至部部分分汽汽化化,进进入入容容积积突突然然变变大大的的空空间间内内(如如转转油油线线、闪闪蒸蒸罐罐、蒸蒸馏馏塔塔的的汽汽化化段段),在在一一定定的的温温度度和和压压力力下下,气气液液两两相相迅迅速速分分离离,得得到到相相应的气液两相产物,此即称为闪蒸,又称为平衡蒸馏。应的气液两相产物,此即称为闪蒸,又称为平衡蒸馏。(2)简单蒸馏)简单蒸馏渐次汽化渐次汽化在在一一定定的的压压力力下下,液液体体混混合合物物在在蒸蒸馏馏釜釜中中加加热热,当当被被加加热热到到某某一一温温度度时时,液液体体开开始始汽汽化化,生生成成微微量量蒸蒸气气当当即即被被引引出出,并并继继续续加加热热,蒸
25、蒸气气不不断断形形成成并并不不断断引引出出,将将其其冷冷凝凝冷冷却却成成为为液液体体,将将液液体体收收集集,一一直直蒸蒸到到所所需需要要的的程程度度为为止止,这这种种蒸蒸馏馏方方式称为简单蒸馏。式称为简单蒸馏。(3)精馏)精馏为为了了满满足足生生产产上上对对分分离离产产品品的的质质量量和和数数量量的的要要求求,工工业业上上常常采采用用精精馏馏过过程程来来实实现现。混混合合液液沸沸腾腾所所得得蒸蒸气气凝凝缩缩并并使使一一部部分分凝凝缩缩的的液液体体回回流流,与与上上升升的的蒸蒸汽汽逆逆向向接接触触,称称为为精精馏馏。在在提提供供回回流流的的情情况况下下,气气液液相相多多次次逆逆流流接接触触,进进
26、行行相相间间扩扩散散的的传传质质传传热热,使使气气相相中中轻轻组组分分浓浓度度沿沿塔塔高高向向上上逐逐步步升升高高,液液相相中中重重组组分分浓浓度度沿沿塔塔高高向向下下逐逐步步增增大大,从从而而使使原原始始物物料料中中有有关关组组成成得得到到一一定定程程度度的的分分离离或或提提纯纯,简简单单蒸蒸馏馏与与精精馏馏的的区区别别就就在在于于有有无无回回流流。精精馏馏过过程程是是一一个个传传质质、传传热热、多多次次汽汽化化、多多次次冷凝的过程。冷凝的过程。为了使精馏过程能够进行,必须具备以下两个条件:为了使精馏过程能够进行,必须具备以下两个条件:精精馏馏塔塔内内必必须须要要有有塔塔板板或或填填料料,它
27、它是是提提供供气气液液充充分分接接触触的的场场所所。精精馏馏塔塔内内提提供供气气液液相相回回流流,是是保保证证精精馏馏过过程程传传质质传传热的另一必要条件。热的另一必要条件。(二)、工艺流程(常压部分一)(二)、工艺流程(常压部分一)27(二)、工艺流程(常压部分二)(二)、工艺流程(常压部分二)28(二)、工艺流程(减压部分)(二)、工艺流程(减压部分)29(三)、常减压蒸馏产品(三)、常减压蒸馏产品v当采用初馏塔时,塔顶可分出窄馏分重整原料或汽油馏分v常减压能生产如下产品:v塔顶生产汽油组分、重整原料、石脑油;v常一线生产喷气燃料(航空煤油)、灯用煤油、溶剂油等v常二线生产轻柴油v常三线生
28、产重柴油30(三)、常减压蒸馏产品(三)、常减压蒸馏产品v减压塔能生产如下组分:v减一线出重柴油,减压各侧线油作为催化裂化原料、加氢裂化原料、润滑油基础油原料和石蜡的原料。v减压渣油可作为焦化、溶剂脱沥青、氧化沥青和减黏裂化的原料,以及燃料的调合组分。v常减压蒸馏装置产品的部分质量指标有密度、黏度、凝点、初馏点、干点、馏程、残炭、冰点、结晶点、闪点、水分、微量元素等(轻烃回收装置有C5含量)。31(1)黏度)黏度当当油油品品分分子子作作相相对对运运动动时时,油油品品内内部部呈呈现现出出对对抗抗此此运运动动的的一一种种阻阻力力(或或摩摩擦擦力力)称称为为黏黏度度。黏黏度度是是评评价价油油品品流流
29、动动性性的的指指标标,是是油油品品特特别别是是润润滑滑油油的的重重要要质质量量指指标标,对对油油品品流流动动和和输输送送时时的的流流量量和和压压力力降降有有重重要要影影响响。黏黏度度的的表表示示方方法法有有很很多多,归归纳纳可可分分为为绝绝对对黏黏度度和和条条件件黏黏度度两两类类,绝绝对对黏黏度度又又分分为为动动力力粘粘度度和和运运动动粘度两种,石油产品的规格中,大都采用运动粘度。粘度两种,石油产品的规格中,大都采用运动粘度。(2)残炭)残炭将将油油品品放放入入残残炭炭测测定定器器中中,在在不不通通入入空空气气的的条条件件下下加加热热,油油品品中中的的多多环环芳芳烃烃,胶胶质质和和沥沥青青质质
30、等等受受热热蒸蒸发发,分分解解并并缩缩合合,排排出出燃燃烧烧气气体体后后所所剩剩下下的的鳞鳞片片状状黑黑色色残残余余物物,称称为为残残炭炭,以以质质量量百百分分数数表表示示。残残炭炭的的多多少少主主要要取取决决于于油油品品的的化化学学组组成成,残残炭炭多多说说明油品容易氧化生成胶质或积炭。明油品容易氧化生成胶质或积炭。(3)冰点)冰点燃燃料料中中芳芳烃烃含含量量多多,溶溶解解水水分分增增加加,当当温温度度降降低低时时,水水分分便便析析出出结结晶晶冰冰粒粒,这这个个温温度度叫叫该该燃燃料料的的冰冰点点。它它是是喷喷气气燃燃料料的的低低温温性能控制指标之一。性能控制指标之一。(4)结晶点)结晶点燃
31、燃料料中中含含蜡蜡量量多多,当当温温度度下下降降到到一一定定程程度度时时就就会会析析出出石石蜡蜡晶晶体体,这个温度叫该燃料的结晶点。这个温度叫该燃料的结晶点。(5)闪点)闪点石石油油产产品品在在规规定定条条件件下下加加热热到到它它的的蒸蒸气气与与火火焰焰接接触触会会发发生生闪闪火火时时的的最最低低温温度度称称为为闪闪点点。闪闪点点分分为为开开口口闪闪点点和和闭闭口口闪闪点点两两种种。在在开开口口闪闪点点仪仪中中测测得得的的是是开开口口闪闪点点,开开口口闪闪点点仪仪中中油油品品蒸蒸气气可可以自由扩散到周围空气中。测定石油产品的闪点的作用是从油以自由扩散到周围空气中。测定石油产品的闪点的作用是从油
32、品品闪闪点点可可判判断断其其馏馏分分组组成成的的轻轻重重:一一般般规规律律是是馏馏分分组组成成越越轻轻,油油品品闪闪点点越越低低;从从闪闪点点可可鉴鉴定定油油品品发发生生火火灾灾的的危危险险性性,因因为为闪闪点点是是火火灾灾危危险险出出现现的的最最低低温温度度,闪闪点点越越低低,燃燃料料越越易易燃燃,火火灾灾危险性越大。危险性越大。(6)微量元素)微量元素第四部分第四部分催化裂化装置简介催化裂化装置简介35 (一)、(一)、催化裂化在石油加工过程中的地位和作用催化裂化在石油加工过程中的地位和作用v 流流化化催催化化裂裂化化是是石石油油加加工工中中重重要要的的重重质质油油轻轻质质化化工工艺艺过过
33、程程之之一一,作作为为生生产产交交通通燃燃料料和和提提供供部部分分低低碳碳烯烯烃烃的的主主要要工工艺艺,具具有有突突出出的的优优点点和和不不可可替替代代的的作作用用。流流化化催催化化裂裂化化原原料料适适应应性性强强,轻轻质质油油产产品品收收率率高高,技技术术成成熟熟,是是目目前前炼炼油油企企业业利利润润的主要来源。的主要来源。v从从石石油油化化工工产产业业链链看看,催催化化裂裂化化装装置置作作为为炼炼油油厂厂中中的的核核心心工工艺艺装装置置,是是主主要要的的石石油油二二次次加加工工装装置置,在在生生产产汽汽油油、柴柴油油和和液液化化气气、丙丙烯烯方方面面发发挥挥着着重重要要作作用用。随随着着催
34、催化化裂裂化化技技术术的的不不断断发发展展,可可以以预预见见,在在炼炼油油化化工工一一体体化化过过程程中中催催化化裂裂化化仍仍将起着重要作用。将起着重要作用。36(二)、催化裂化装置的主要(二)、催化裂化装置的主要组组成部分成部分 v 催催化化裂裂化化装装置置主主要要由由反反应应再再生生、分分馏馏、吸吸收收稳稳定定、产产品品精制和能量回收五部分组成,我厂设计规模精制和能量回收五部分组成,我厂设计规模20万吨万吨/年。年。v反反应应再再生生系系统统是是催催化化裂裂化化装装置置的的核核心心,其其任任务务是是使使原原料料通通过过反反应应器器在在一一定定温温度度、压压力力条条件件下下与与催催化化剂剂接
35、接触触反反应应生生成成目目的的产产物物。这这些些复复杂杂的的反反应应产产物物以以高高温温气气体体的的形形式式通通过过高高线线速速的的大大油油气气管管线线送送至至分分馏馏系系统统分分离离处处理理。反反应应过过程程中中生生成成的的焦焦炭炭沉沉积积在在催催化化剂剂上上,这这些些待待生生催催化化剂剂不不断断进进入入再再生生器器,用用空空气气中中的的氧氧烧烧去去焦焦炭炭,使使催催化化剂剂得得到到再再生生。烧烧焦焦放放出出的的热热量量,被被再再生生后后的的催催化化剂剂输输送送至至反反应应器器或或提提升升管管,供供反反应应时时耗耗用用,过剩的热量通过取热设备回收。过剩的热量通过取热设备回收。37(二)、催化
36、裂化装置的主要(二)、催化裂化装置的主要组组成部分成部分 v反反应应再再生生系系统统就就其其布布置置形形式式而而言言,主主要要形形式式有有高高低低并并列列式式、同同轴轴式式等等;按按催催化化剂剂再再生生方方式式而而言言,有有常常规规再再生生、两两段段再生、旋转床再生和快速床烧焦再生等。再生、旋转床再生和快速床烧焦再生等。v分分馏馏系系统统的的主主要要任任务务是是把把反反应应器器(沉沉降降器器)顶顶来来的的反反应应产产物物高高温温油油气气混混合合物物通通过过分分馏馏塔塔,按按照照各各组组分分沸沸点点范范围围的的不不同同将将它它们们分分离离成成富富气气、粗粗汽汽油油、轻轻柴柴油油、回回炼炼油油和和
37、油油浆浆等等馏馏分,有的还有重柴油,并保证侧线产品质量符合控制指标。分,有的还有重柴油,并保证侧线产品质量符合控制指标。38v分分馏馏系系统统主主要要由由分分馏馏塔塔、柴柴油油汽汽提提塔塔、原原料料油油缓缓冲冲罐罐、回回炼油罐以及各循环回流的热回收系统,即换热系统所组成。炼油罐以及各循环回流的热回收系统,即换热系统所组成。(二)、催化裂化装置的主要(二)、催化裂化装置的主要组组成部分成部分 39v 吸吸收收稳稳定定系系统统的的任任务务是是加加工工来来自自分分馏馏塔塔顶顶油油气气分分离离器器的的粗粗汽汽油油和和富富气气,利利用用各各组组分分之之间间在在液液体体中中溶溶解解度度不不同同把把富富气气
38、和和粗粗汽汽油油分分离离成成干干气气(C2及及C2以以下下)、液液化化气气、稳稳定定汽汽油油等等产产品品。控控制制好好干干气气的的C3含含量量、液液化化气气中中的的C2和和C5含含量量、稳稳定定汽汽油的油的10%点和蒸汽压,并使之达到产品出装置控制指标。点和蒸汽压,并使之达到产品出装置控制指标。v吸吸收收稳稳定定系系统统包包括括富富气气压压缩缩机机、吸吸收收解解析析塔塔、再再吸吸收收塔塔、稳定塔和相应的冷换设备。稳定塔和相应的冷换设备。(二)、催化裂化装置的主要(二)、催化裂化装置的主要组组成部分成部分 40(二)、催化裂化装置的主要(二)、催化裂化装置的主要组组成部分成部分 v产产品品脱脱硫
39、硫(醇醇)精精制制部部分分的的主主要要任任务务是是对对催催化化裂裂化化的的干干气气进进行行脱脱硫硫化化氢氢精精制制,液液化化气气进进行行脱脱硫硫化化氢氢和和脱脱硫硫醇醇精精制制,对对汽油进行脱硫醇精制,使之达到产品出装置的质量指标。汽油进行脱硫醇精制,使之达到产品出装置的质量指标。v能能量量回回收收系系统统的的作作用用是是维维持持反反应应再再生生系系统统和和分分馏馏系系统统的的热热平平衡衡,回回收收再再生生器器内内剩剩余余的的热热量量、再再生生烟烟气气的的压压力力能能、热热能能及及分分馏馏系系统统的的过过剩剩热热量量,产产生生中中(低低)压压蒸蒸汽汽,降降低低装装置置的能耗。的能耗。v该该系系
40、统统通通常常由由烟烟气气能能量量回回收收机机组组、余余热热锅锅炉炉、外外取取热热器器、分馏塔底油浆蒸汽发生器和供水系统组成。分馏塔底油浆蒸汽发生器和供水系统组成。41催化裂化工艺流程图催化裂化工艺流程图424344454647(三)、催化裂化装置的产品(三)、催化裂化装置的产品v干气:催化裂化干气主要含有包括从C1C4的10多种烃类,如甲烷、乙烷、乙烯,还含有少量的丙烷和丙烯、正丁烷和异丁烷、正丁烯和异丁烯等,一般要求干气中C3及C3以上的组分3.0%(体积)。v液化气:液态烃中以C3、C4烃类为主,C2及以轻组分不大于2%(体积)。v汽油:催化裂化汽油是车用汽油的主要组分。v轻柴油v油浆48
41、第五部分第五部分气体分馏装置简介气体分馏装置简介49一、气体分馏装置的作用一、气体分馏装置的作用 v气体分馏装置利用精馏原理,依据后续气体加工装置对原料的要求切割各种馏分或按照客户对产品要求分离出合格产品。气体分馏装置的原料是液化气,主要产品有精丙烯(或粗丙烯)、轻碳四、重碳四、丙烷和乙烷气体。v催化裂化等装置所产的液化气和干气,除烷烃、烯烃等主要成分外,还有硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物等硫化物和二氧化碳、氮气、氧等杂质,硫化物对装置设备有腐蚀作用,硫化氢有剧毒危害人身安全,这些介质必须从液化气中去除。因而,液化气在进入气体分馏装置前按顺序经液化气脱硫装置和液化气脱硫醇装置分别脱除硫化氢、二氧
42、化碳和50v硫醇等杂质,干气经干气脱硫装置脱除硫化氢、二氧化碳等杂质。51二、二、气体分馏基本原理气体分馏基本原理 v 气气体体分分馏馏装装置置利利用用精精馏馏方方法法使使炼炼油油厂厂气气体体中中的的烃烃类类混混合合物物得得到到分分离离。在在炼炼油油厂厂中中,最最常常用用的的分分离离方方法法是是分分馏馏,精精确确的的分分馏馏就就称称为为精精馏馏,其其基基本本原原理理是是利利用用被被分分离离的的各各组组分分具具有有不不同同的的挥挥发发度度,即即各各组组分分在在同同一一压压力力下下具具有有不不同同的的沸沸点点将将其其分分离离,其其实实质质是是不不平平衡衡的的气气-液液两两相相在在塔塔盘盘上上多多次
43、次逆逆向向接接触触,多多次次进进行行部部分分汽汽化化和和部部分分冷冷凝凝,传传质质传传热热,使使气气相相中中轻轻组组分分浓浓度度不不断断提提高高,液液相相中中重重组组分分浓浓度度不不断断提提高高,从从而而使使混混合合物物得到分离。得到分离。5253v一一个个典典型型的的精精馏馏系系统统主主要要由由以以下下设设备备组组成成:精精馏馏塔塔、塔塔顶顶流流出出物物冷冷凝凝冷冷却却器器、塔塔底底重重沸沸器器、塔塔底底抽抽出出物物冷冷凝凝冷冷却却器器、进料加热器、回流罐、回流泵、进料泵等。进料加热器、回流罐、回流泵、进料泵等。54v精精馏馏塔塔是是精精馏馏系系统统完完成成精精馏馏任任务务的的关关键键设设备
44、备,一一个个完完整整的的精精馏馏塔塔包包括括三三部部分分:精精馏馏段段、提提馏馏段段和和进进料料段段。精精馏馏塔塔一一般般由中部进料,进料段上部称为精馏段,下部称为提馏段。由中部进料,进料段上部称为精馏段,下部称为提馏段。v本公司气体分馏装置设计规模为:本公司气体分馏装置设计规模为:3.53.5万吨万吨/年。年。55 气体分馏的基本工艺过程示意见下图。气体分馏的基本工艺过程示意见下图。冷却器冷却器精馏塔精馏塔塔顶馏出物塔顶馏出物进料进料 重沸器重沸器塔底物塔底物56三、装置工艺原则流程图三、装置工艺原则流程图 C2.C3.C4.C5C2.C3C2C=3T201T202T203AT203BCO3
45、C4C5C3V201V202V203V20457四、气体分馏装置的产品四、气体分馏装置的产品v干气干气v精丙烯:精丙烯:99.5%58 MTBEMTBE装置简介装置简介59一、装置慨述一、装置慨述v 本装置本装置设计生产规模为年产设计生产规模为年产1 1万吨万吨MTBEMTBE产品产品。v 装装置置的的原原料料为为气气体体分分馏馏装装置置生生产产的的混混合合C4C4组组分分和和外外购购的的甲甲醇醇,在在催催化化剂剂作作用用下下,经经过过反反应应、分分馏馏生生产产出出MTBEMTBE(纯纯度度95%95%)和未反应和未反应C4C4。60二二、装置的基本原理装置的基本原理 v MTBEMTBE(甲
46、甲基基叔叔丁丁基基醚醚)是是用用于于生生产产新新配配方方汽汽油油的的优优良良调调和和组组分分,是是实实施施汽汽油油无无铅铅化化的的重重要要手手段段之之一一。它它可可以以代代替替四四乙乙基基铅铅作作为为高高辛辛烷烷值值汽汽油油的的添添加加剂剂,其其马马达达法法辛辛烷烷值值101101,研究法辛烷值研究法辛烷值118118。vMTBEMTBE的合成是在催化剂的作用下,混合的合成是在催化剂的作用下,混合C4C4中的异丁烯和甲中的异丁烯和甲醇反应制得的。醇反应制得的。v具体反应过程如下,其反应是一个可逆放热反应。具体反应过程如下,其反应是一个可逆放热反应。61三、装置工艺原则流程图三、装置工艺原则流程
47、图 R201R202T201甲醇甲醇混合混合C4MTBE产品产品62第六部分第六部分延迟焦化装置简介延迟焦化装置简介(一)、(一)、延迟焦化在炼油工业中的地位延迟焦化在炼油工业中的地位v 在在炼炼油油厂厂加加工工工工艺艺中中,延延迟迟焦焦化化是是重重油油轻轻质质化化的的主主要要加加工工过过程程,它它可可以以将将重重油油经经热热加加工工转转化化为为气气体体、轻轻质质、中中质质馏馏分油及焦炭。分油及焦炭。v延迟焦化的产品经加氢脱硫后,可成为炼油厂较好的产品延迟焦化的产品经加氢脱硫后,可成为炼油厂较好的产品组分,其中,焦化汽油经过加氢后可以成为较好的乙烯裂解组分,其中,焦化汽油经过加氢后可以成为较好
48、的乙烯裂解原料;焦化柴油经加氢后具有较高的十六烷值,是很好的柴原料;焦化柴油经加氢后具有较高的十六烷值,是很好的柴油资源;焦化蜡油经加氢后是很好的催化裂化原料;焦化干油资源;焦化蜡油经加氢后是很好的催化裂化原料;焦化干气或富气经脱硫后是制氢的好原料;焦化液化气经脱硫后可气或富气经脱硫后是制氢的好原料;焦化液化气经脱硫后可直接出厂;石油焦可与直接出厂;石油焦可与CFBCFB锅炉联动发电,有的还可制成针状锅炉联动发电,有的还可制成针状焦满足其他工业的特殊需要。焦满足其他工业的特殊需要。63v从从工工艺艺特特点点来来看看,延延迟迟焦焦化化是是采采用用深深度度热热裂裂化化工工艺艺使使高高温温渣渣油油转
49、转化化为为气气体体、汽汽油油、柴柴油油、蜡蜡油油和和焦焦炭炭的的过过程程。它它与与其其他他焦焦化化方方法法的的不不同同点点在在于于渣渣油油以以高高的的流流速速快快速速经经过过加加热热炉炉的的炉炉管管,并并使使渣渣油油加加热热到到反反应应所所需需的的温温度度(490490505)进进入入焦焦炭炭塔塔,在在焦焦炭炭塔塔内内渣渣油油靠靠自自身身带带入入的的热热量量进进行行裂裂解解、缩缩合合等等反反应应。渣渣油油虽虽然然在在炉炉管管里里已已经经达达到到反反应应所所需需的的温温度度,但但由由于于在在炉炉管管中中流流速速快快、停停留留时时间间短短,裂裂解解和和缩缩合合反反应应还还来来不不及及发发生生就就离
50、离开开了了加加热热炉炉,从从而而把把反反应应推推迟迟到到焦焦炭炭塔塔中中,所所以以这这种工艺被称为延迟焦化。种工艺被称为延迟焦化。64v目目前前,延延迟迟焦焦化化流流程程上上普普遍遍采采用用的的是是一一台台加加热热炉炉配配两两座座焦焦炭炭塔塔,热热渣渣油油进进入入其其中中一一个个焦焦炭炭塔塔进进行行反反应应、生生焦焦,焦焦炭炭塔塔内内焦焦层层达达到到一一定定高高度度后后,再再将将热热渣渣油油切切换换到到另另一一个个焦焦炭炭塔塔进进行行生生产产,已已完完成成生生焦焦的的焦焦炭炭塔塔经经过过冷冷却却、除除焦焦、预预热热等等过过程程后后,再再次次投投入入运运行行,这这样样双双塔塔交交替替进进料料,保