石油講稿-4-石油加工過程.ppt

第四章：原油加工過程,一、原油的預(yù)處理和常減壓蒸餾 二、催化裂化 三、加氫裂化 四、減粘裂化 五、延遲焦化 六、渣油溶劑脫瀝青,1油的預(yù)處理脫水、脫鹽 原油含水、含鹽 含水量可在百分之幾、十幾甚至高達(dá)百分之幾十 含鹽量可在幾十至幾千甚至高達(dá)幾萬毫克/升 原油含鹽主要是指鈉、鈣、鎂、鉀的氯化物含量最多的是鈉鹽,其次是鈣鹽,鎂鹽和鉀鹽的量很少 在油田原油含水量不大于0.5%、含鹽量小于50mg/L的標(biāo)準(zhǔn)之后再向外輸送,一、原油的預(yù)處理和常減壓蒸餾,1油的預(yù)處理脫水、脫鹽 原油含水、含鹽 含水量可在百分之幾、十幾甚至高達(dá)百分之幾十 含鹽量可在幾十至幾千甚至高達(dá)幾萬毫克/升 原油含鹽主要是指鈉、鈣、鎂、鉀的氯化物含量最多的是鈉鹽,其次是鈣鹽,鎂鹽和鉀鹽的量很少 在油田原油含水量不大于0.5%、含鹽量小于50mg/L的標(biāo)準(zhǔn)之后再向外輸送,原油含水、含鹽的危害性 增加能量 干擾蒸餾塔的平穩(wěn)操作 腐蝕設(shè)備 影響二次加工原料的質(zhì)量 脫水、脫鹽的要求，脫后原油含鹽量要小于3mg/L,含水量小于0.2%,（1）原油脫水、脫鹽原理 加入不含鹽的清水,起溶解和稀釋作用。 加大水滴的直徑D和水油的密度差dw-do 使用加熱和加破乳劑的方法 加上高壓電場,電聚結(jié)力F,可用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示。,脫鹽罐,（2）工藝操作條件 電源可采用單相或三相交流電,電壓在1635kV,極板間距2030cm，原油在電場中的停留時間約為2分鐘左右。 脫鹽溫度一般選在105145 脫鹽罐壓力在0.82MPa 注水量5%7% 注破乳劑量是1030ug/g。 應(yīng)用脫金屬劑,2. 原油的常減壓蒸餾,是石油加工的第一道工序，依次使用常壓蒸餾、減壓蒸餾，將原油切割成汽油、煤油、柴油、潤滑油原料、裂化原料和渣油 一次加工能力已經(jīng)達(dá)到200Mt/a，居世界第四位,（1）原油蒸餾的特點(diǎn) 必要將產(chǎn)品塔重疊起來，組成一個高而粗的復(fù)合塔，該塔能出4、5個側(cè)線產(chǎn)品。 對產(chǎn)品的提餾操作也采用了同樣的手段，將塔的提餾段重疊安置在一起,（2） 塔內(nèi)汽、液相負(fù)荷分布規(guī)律,（3） 回流方式 原油蒸餾除冷回流之外，還有中段循環(huán)回流 如圖3-6中虛線所示。,（4）初餾塔的作用 (1)將原油在換熱過程中已汽化的輕組分及時分離出來 (2)脫水 (3)生產(chǎn)重整原料油,必須設(shè)置初餾塔 (4)以閃蒸塔代替初餾塔,（5）工藝操作參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量控制 原油蒸餾裝置的主要工藝操作參數(shù)有以下六項(xiàng): A.塔的壓力：初餾塔和常壓塔的壓力在0.1250.145MPa(絕),減壓塔頂殘壓要求在5.332.67kPa以下,潤滑油型和干式減壓蒸餾塔都要求盡量低的殘壓 B. 常壓爐的人口溫度：一般在250300或更高些 C .常壓爐出口溫度：365370 D.減壓爐出口溫度：燃料型在400,潤滑油型在385 E .塔頂溫度由塔頂產(chǎn)品質(zhì)量決定 F .側(cè)線溫度由側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量決定,蒸餾產(chǎn)品的質(zhì)量控制 如圖3-11所示,間隙為正值時,表示餾分之間有“脫空”間隙為負(fù)值時,表示餾分之間有重疊,裝置操作現(xiàn)場生產(chǎn)控制指標(biāo)： 汽油：餾程、密度； 煤油：餾程、密度、冰點(diǎn)； 柴油：餾程、密度、凝固點(diǎn)； 潤滑油：粘度、殘?zhí)俊⑸取?%97%餾程,（6）裝置能耗與節(jié)能措施 95年中石化系統(tǒng)平均能耗值為519.58MJ/T。 用能包括 將一、二次能源轉(zhuǎn)換成工藝過程能直接利用的能量形式的能量轉(zhuǎn)換和傳輸環(huán)節(jié) 為完成工藝核心過程所需要的能量使用環(huán)節(jié) 從工藝?yán)弥笏懦龅哪芰恐谢厥赵倮玫哪芰炕厥窄h(huán)節(jié) 節(jié)能措施：一是降低工藝過程用能 二是強(qiáng)化能量的轉(zhuǎn)化和回收。 減少工藝過程用能，有以下幾項(xiàng)措施: 初餾塔開側(cè)線 采用預(yù)閃蒸流程,（7）設(shè)備的腐蝕與防護(hù) 腐蝕類型： 低溫部位HC l一H 2S一H2O型腐蝕 高溫部位硫腐蝕。 高溫部位環(huán)烷酸腐蝕：環(huán)烷酸的沸點(diǎn)有兩個溫度區(qū)間即230300及330400,在第一個溫度區(qū)間內(nèi),環(huán)烷酸與鐵作用,使金屬被腐蝕，在第二個溫度區(qū)間,環(huán)烷酸與高溫硫腐蝕所形成的FeS作用,使金屬進(jìn)一步遭到腐蝕,防腐蝕措施。 對低溫部位采用“一脫三注” 原油深度電脫鹽 注中和劑氨 注緩蝕劑 注水。 對大于250的高溫部位依靠耐腐蝕鋼材,二、催化裂化,催化裂化是使重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油的核心裝置。我國現(xiàn)有大小各種規(guī)模催化裂化裝置100多套（單套最大處理量為2.0Mt/a），總加工能力在1998年已達(dá)66.6Mt/a 在商品汽油中，催化裂化汽油占70%以上，催化裂化柴油占商品柴油的1/3以上。,1化學(xué)反應(yīng) 催化裂化是重質(zhì)油在酸性催化劑存在下,于480520和近于常壓下發(fā)生裂解,生成輕質(zhì)油、氣體和焦炭的過程 催化裂化中包含的反應(yīng)歸納為兩類： 一類是裂化、脫氫等吸熱反應(yīng) 另一類是縮合、氫轉(zhuǎn)移、異構(gòu)化、環(huán)化等放熱反應(yīng),具體反應(yīng)有： 烴分子中C -C鏈的斷裂 各類烴的裂化速率比較的大小順序如下： 烯烴環(huán)烷烴異構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴芳香烴 異構(gòu)化、歧化、烷基轉(zhuǎn)移、環(huán)化、氫轉(zhuǎn)移、疊合和縮合等 不同烴類縮合生焦速度按以下次序遞減： 多環(huán)芳烴雙環(huán)芳經(jīng)烯烴環(huán)烯烴短烷烴,2原料的性質(zhì) FCC原料：350500的減壓餾分油(VGO)和二次加工重餾分油 重催原料：常壓渣油、減壓渣油、脫瀝青油等重質(zhì)油料+ VGO 原料特性： (1)原料餾程 (2)特性因數(shù)K值 (3)含氫量 (4)含硫量 (5)氮化物 (6)殘?zhí)恐?(7 )重金屬,3產(chǎn)物 (1)干氣：產(chǎn)率占原料油的3%6% (2)液化氣：一般在10%15% (3)汽油：一般說產(chǎn)率在45%55% (4)輕柴油：產(chǎn)率在20%30%，凝點(diǎn)都在0以下 (5)重柴油（回?zé)捰停吼s程350以上,可作回?zé)捰头祷氐椒磻?yīng)器內(nèi),也可作商品燃料油的調(diào)合組分 (6)油漿：是從催化裂化分餾塔底得到的渣油，因含有一部分催化劑細(xì)粉而稱油漿，澄清油作商品燃料油的調(diào)和組分,4.回?zé)挷僮?5. 催化劑,6. 催化裂化新進(jìn)展 重油催化裂化技術(shù) 降稀烴技術(shù),三、加氫裂化,加氫裂化是通過高壓（180200大氣壓）高溫（380400）加氫的手段提高油料的氫碳比、再行裂化而實(shí)現(xiàn)重質(zhì)油品輕質(zhì)化的一個工藝工程。 主要原料是直餾減壓餾分油，也可以參入部分焦化蠟油、催化裂化循環(huán)油和溶劑脫瀝青油,生產(chǎn)方案 （1）在石化聯(lián)合企業(yè)的煉油廠主要為化纖廠提供石腦油作為重整原料 （2）在煉油企業(yè)主要用于生產(chǎn)噴氣燃料和輕柴油 （3）油纖結(jié)合，在生產(chǎn)重石腦油同時兼產(chǎn)噴氣燃料或噴氣燃料和輕柴油,各種烴類和非烴類的反應(yīng)特征為： （1）烷烴和烯烴裂解，烯烴加氫飽和，產(chǎn)物中無烯烴 （2）烷烴、裂化產(chǎn)物發(fā)生異構(gòu)化，產(chǎn)物中富于異構(gòu)烷烴 （3）單環(huán)環(huán)烷烴和芳烴只進(jìn)行側(cè)鏈斷裂和六元環(huán)異構(gòu)成五元環(huán) （4）雙環(huán)以上環(huán)烷烴發(fā)生異構(gòu)化和斷環(huán)，隨裂解深度的增加，最終成為單環(huán)環(huán)烷烴 （5）多環(huán)芳烴交替進(jìn)行加氫和裂化，生成小分子的芳烴或芳烴-環(huán)烷烴 （6）含硫、氮、氧的非烴化合物發(fā)生氫解，硫、氮、氧以氣態(tài)的硫化氫、氨和水而逸出，剩余烴類再加氫。非環(huán)狀類雜原子比環(huán)狀類雜原子容易加氫，脫氮比脫硫更困難 （7）金屬也發(fā)生氫解反應(yīng)，沉積在催化劑床層中,四、減粘裂化,是一種以減壓渣油為原料的輕度熱轉(zhuǎn)化工藝 主要進(jìn)行油品分子的裂解反應(yīng)，它將減壓渣油在420左右的高溫下保持一定的時間，讓油品發(fā)生裂解 其目的是為了降低渣油的粘度 間接地提高煉廠的輕質(zhì)油收率 減粘裂化的主要產(chǎn)品為減粘汽油、燃料油,五、延遲焦化,是減壓渣油在高溫下發(fā)生深度熱反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣體、汽油、柴油、蠟油和焦碳的過程，可將渣油中氫碳比低的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和部分稠環(huán)芳烴以焦碳形式脫出，提高了油品氫比而實(shí)現(xiàn)了輕質(zhì)化。 產(chǎn)物：焦化氣體、焦化汽油、焦化柴油、焦化餾出油和石油焦,焦化的裂解反應(yīng),焦化的反應(yīng)過程機(jī)理,六、渣油溶劑脫瀝青,是通過溶劑在100、30大氣壓下進(jìn)行沉降作用，用物理分離方法將膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、稠環(huán)芳烴和重金屬除去的過程 產(chǎn)品：脫瀝青油和瀝青 瀝青油可以作原料生產(chǎn)輕質(zhì)油品 瀝青可以作為建筑瀝青，或調(diào)和后作道路瀝青，也可作為減粘或焦化的原料 溶劑為丙烷或丁烷,第五章：燃料油,一、燃料油的生產(chǎn)工藝 來源：常壓塔底油（常壓渣油）、減壓塔底油（減壓渣油）、減粘渣油、熱裂化渣油、催化裂化油漿、焦化循環(huán)油、污油、重柴油等。 生產(chǎn)裝置：減粘