暨大化學系工廠實習報告初稿

1、1.實習的目的和意義生產(chǎn)實習是教學計劃的重要部分，它是培養(yǎng)學生的實踐等解決實際問題的第二課堂，也是對工業(yè)生產(chǎn)流水線的直接認知和熟悉。實習中結(jié)合課堂理論，仔細觀察廠區(qū)設施，了解現(xiàn)代石油加工生產(chǎn)工藝流程，安全有效地完成參觀學習的任務。通過與工人師傅和工程技術人員的互動交流，了解生產(chǎn)流程安全操作和指導必要的生產(chǎn)流程路線，為以后的工作學習提供更為清晰的指導。生產(chǎn)實習培養(yǎng)我們的實踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)我們觀察，發(fā)現(xiàn)，分析，研究，解決問題的能力。通過認知實習，建立起對化工生產(chǎn)的感性認識，進一步了解化學專業(yè)的學習實踐環(huán)節(jié)。通過接觸實際生產(chǎn)過程，一方面，達到對專業(yè)的性質(zhì)、內(nèi)容及其在石油加工領域中有一定的認識，為了解

2、和鞏固專業(yè)思想創(chuàng)造條件，在實踐中了解專業(yè)、熟悉專業(yè)、熱愛專業(yè)。另一方面，鞏固和加深理解在課堂所學的理論知識，讓自己的理論知識更加扎實,專業(yè)技能更加過硬,更加善于理論聯(lián)系實際。再有，通過到工廠去參觀各種工藝流程，為進一步學習技術基礎和專業(yè)課程奠定基礎。2. 實習公司概況2.1. 中國石化茂名分公司簡介中國石油化工股份有限公司茂名分公司、中國石化集團資產(chǎn)經(jīng)營管理有限公司茂名石化分公司對外統(tǒng)稱茂名石化，創(chuàng)建于1955年，是國家“一五”期間156項重點項目之一。經(jīng)過60多年的發(fā)展，茂名石化已成為我國生產(chǎn)規(guī)模最大的煉油化工一體化企業(yè)之一。目前煉油一次加工能力達到2500萬噸/年，綜合配套能力達到2000

3、萬噸/年，乙烯生產(chǎn)能力達到110萬噸/年，同時擁有動力、港口、鐵路運輸、原油和成品油輸送管道以及30萬噸級單點系泊海上原油接卸系統(tǒng)等較完善的配套系統(tǒng)。茂名石化現(xiàn)有固定資產(chǎn)原值441.73億元，在冊職工9269人，離退休職工12380人。2015年，茂名石化加工原料油1941.82萬噸，生產(chǎn)乙烯105.39萬噸；交納稅金271.27億元，其中納入廣東省繳稅統(tǒng)計的稅金207.41億元，同比增加49.13億元，首次突破200億元大關；經(jīng)濟效益創(chuàng)歷史最好水平，穩(wěn)居中國石化煉化企業(yè)第二位，噸化工產(chǎn)品利潤位居煉化企業(yè)首位。2.2. 茂名石化煉油分部簡介茂名石化目前分為煉油、化工、熱電、港口、鐵運五大板塊。

4、煉油：1955年5月成立煉油廠，開始以加工頁巖油為主，1963年開始加工天然原油。目前擁有常減壓、催化裂化、渣油加氫等52套煉油主要生產(chǎn)裝置及配套完善的輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，是我國首家煉油加工能力達到千萬噸級的煉油廠，先后加工過51個國家151種國內(nèi)外原油，生產(chǎn)出90多個石油產(chǎn)品，是國內(nèi)最完善的燃料潤滑油化工型煉油廠。2014年初高標準建成投用了國內(nèi)最大的煤制氫裝置，公司實現(xiàn)了由石油化工業(yè)務到石油化工煤化工業(yè)務的重要轉(zhuǎn)變。3. 實習內(nèi)容3.1. 安全教育安全教育培訓-培訓目的提高員工安全意識，提高安全素質(zhì)，在實習過程中保障自己的人身安全和生產(chǎn)的有序進行。造成生產(chǎn)安全事故的原因：人的因素，物的因素，人與

5、物的綜合作用。從業(yè)人員的安全須知1. 虛心學習，掌握技能2. 掌握生產(chǎn)的一般規(guī)則：A.安全三原則：整理整頓工作地點，經(jīng)常維護保養(yǎng)設備，按照標準進行操作。3. 認真接受安全生產(chǎn)教育：三級安全教育：廠級，車間級，班組級4. 嚴格遵守安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作流程：五必須：必須遵守廠紀廠規(guī)，必須經(jīng)安全生產(chǎn)培訓考核合格后持證上崗作業(yè)，必須了解本崗位的危險危害因素，必須正確配戴和使用勞動防護用品，必須嚴格遵守危險性作業(yè)的安全要求。五嚴禁：嚴禁在禁火區(qū)域吸煙，動火；嚴禁在上崗前和工作時間飲酒；嚴禁擅自移動或拆除安全裝置和安全標志；嚴禁擅自觸摸與己無關的設備、設施；嚴禁在工作時間竄崗、離崗、睡崗或嬉戲打鬧。5.

6、 做到“三不傷害”：不傷害自己，不傷害他人，不被他人傷害6. 注意遵守安全警示標志提出的要求：根據(jù)國家規(guī)定，安全色為紅，黃，藍，綠四種顏色。分禁止標志，警告標志，指令標志和提示標志四大類型7. 正確配戴使用勞動防護用品8. 生產(chǎn)區(qū)域行走的安全原則：注意防滑，在列車鐵軌前需要三看，注意每個地方的安全警示標志，不可逾越警戒線封鎖的地方。9. 遇到事故要立即緊急逃生，火警電話為2233119，根據(jù)風向逃生，朝有害物質(zhì)的上風向逃生。對于陷入危險的同伴應立即逃離尋求專業(yè)人員的救援，無擅自救援導致自身安全問題。通過安全教育培訓和考核增強了我們的安全意識和安全素質(zhì)，是我們安全進行參觀實習的保障。3.2. 常

7、減壓蒸餾車間（聯(lián)合一車間）3.2.1. 裝置簡介常減壓蒸餾是石油加工的第一個程序，第一套生產(chǎn)裝置。根據(jù)原油的品質(zhì)情況和生產(chǎn)的目的不同，常減壓蒸餾裝置分兩種類型，一種是燃料型，主要生產(chǎn)：石腦油、煤油、柴油、催化裂化原料或者加氫裂化原料，減粘原料、焦化原料、氧化瀝青原料或者直接生產(chǎn)道路瀝青；另一種是燃料潤滑油型，除生產(chǎn)燃料之外，還在減壓塔生產(chǎn)潤滑油基礎油原料。常減壓蒸餾裝置一般由這樣幾部分組成：常壓蒸餾部分、減壓蒸餾部分、加熱爐部分、換熱網(wǎng)絡及余熱回收部分、輕烴回收部分及電脫鹽部分。3.2.2. 工藝原理及反應機理本裝置工藝部分包括電脫鹽系統(tǒng)、常壓系統(tǒng)、減壓系統(tǒng)等三個部分。原油進入裝置后經(jīng)升壓加熱

8、后進入電脫鹽脫鹽，脫后原油加熱進入閃蒸塔，閃蒸塔氣相直接進入常壓塔，塔底油加熱后進入常壓爐加熱至365左右進入常壓塔分離出瓦斯、石腦油、航煤料、柴油、柴油加氫料，常壓塔底油進入減壓爐加熱至400左右進入減壓塔分離出柴油加氫料、蠟油、渣油。主要工藝原理如下：3.2.2.1 電脫鹽原理 電脫鹽是通過在原油中注水，使原油中的鹽份溶于水中，再通過注破乳劑，破壞油水界面和油中固體鹽顆粒表面的吸附膜，然后借助高壓電場的作用，使水滴感應極化而帶電，通過高變電場的作用，帶不同電荷的水滴互相吸引，融合成較大的水滴，借助油水比重差使油水分層，油中的鹽隨水一起脫去。3.2.2 蒸餾原理 從化學組成來看，原油餾份可分

9、為兩大類，即烴類和非烴類。在同一原油中，隨著餾份干點的增高烴類含量降低，非烴類增加。烴類組成常用族組成表示法，族組成通常是以飽和烴（烷烴環(huán)烷烴）、輕芳香烴（單環(huán)芳烴）、中芳香烴（雙環(huán)芳烴）、重芳香烴（多環(huán)芳烴）等項目來表示結(jié)構族組成。 3.2.2.2.2 常減壓蒸餾原理 原油是極其復雜的混合物，要從原油中提煉出多種燃料和潤滑油產(chǎn)品，基本途徑不外乎是：將原油分割成為不同餾程的餾份，然后按照油品的使用要求除去這些餾份中的非理想組份，或者是由化學轉(zhuǎn)化形成所需要的組成從而獲得一系列產(chǎn)品。 基于此原因，煉油廠必須解決原油的分割和各種石油餾份在加工、精制過程中的分離問題，而蒸餾正是一種合適的手段。它能夠?qū)?/p>

10、液體混合物按組份的沸點或蒸汽壓的不同而分離為輕重不同的餾份，或者是近乎純的產(chǎn)品。 根據(jù)原油中各組份揮發(fā)度不同即它們之間的差異，通過加熱，在塔的進料段處產(chǎn)生一次汽化，上升汽體與塔頂打入的回流液體通過塔盤逆流接觸，以其溫度差和相間濃度差為推動力進行雙向傳熱傳質(zhì)，經(jīng)過汽體的逐次冷凝和液體的漸次汽化，使不平衡的汽液兩相通過密切接觸而趨近平衡，從而使輕重組份得到一定程度的分離。 常減壓蒸餾裝置，是以加熱爐和精餾塔為主體而組成的所謂管式蒸餾裝置。經(jīng)過預處理的原油流經(jīng)一系列換熱器，與溫度較高的蒸餾產(chǎn)品及回流油換熱，進入一個閃蒸塔（或初餾塔），閃蒸出（或餾出）部分輕組份，塔底拔頭原油繼續(xù)換熱后進入加熱爐被加熱

11、至一定溫度，進入一個精餾塔。此塔在接近大氣壓下操作，故稱為常壓塔。在這里原油被分割，從塔頂出石腦油，側(cè)線出煤油、柴油等餾份，塔底產(chǎn)品為常壓重油，沸點一般高于350。為了進一步生產(chǎn)潤滑油原料和催化原料，如果把重油繼續(xù)在常壓下蒸餾，則勢必將溫度提高到400500。此時，重油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和一些對熱不安定組份會發(fā)生裂解、縮合等反應，這樣一則降低了產(chǎn)品質(zhì)量，二則加劇了設備結(jié)焦。因此，必須將常壓重油在減壓（真空）條件下進行蒸餾。降低外壓可使物質(zhì)的沸點下降，故而可以進一步從常壓重油中餾出重質(zhì)油料，此蒸餾設備就叫減壓塔。減壓塔底產(chǎn)物中集中了絕大部分的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和很高沸點（500󰀂以上）的

12、油料，稱為減壓渣油，這部分渣油可以進一步加工制取高粘度潤滑油、瀝青、燃料和焦炭。 這種配有常壓和減壓的精餾裝置稱為常減壓蒸餾裝置。3.2.3. 工藝流程簡述 常壓塔頂： 生產(chǎn)石腦油，作為重整原料、乙烯裂解原料等，通常不作為汽油調(diào)節(jié)組分，主 要是由于它的辛烷值很低，一般也就50左右。 l 常一線： 一般生產(chǎn)航煤或燈媒組分，也有生產(chǎn)溶劑油的，可以生產(chǎn)60#、120#或200#溶劑油組分，不論是生產(chǎn)航煤、燈媒還是生產(chǎn)溶劑油，它的餾分要求都比較嚴格，不但要求比重、閃點、冰點，還有餾程等要求。有的煉廠常一線作為柴油調(diào)和組分，做柴油調(diào)和組分時，對它的質(zhì)量要求就比較低了，一般控制個閃點就可以了。 l 常二線

13、： 通常生產(chǎn)柴油，一般做輕柴油或者和常三線以及其他裝置生產(chǎn)的柴油調(diào)和生產(chǎn)不同牌號的柴油產(chǎn)品。 l 常三線： 常三線也生產(chǎn)柴油或叫做重柴油，可以單獨做柴油產(chǎn)品，也可以和常二線以及其他裝置生產(chǎn)的柴油調(diào)和生產(chǎn)不同牌號的柴油產(chǎn)品。常二線、常三線生產(chǎn)的柴油通常叫直餾柴油，沒有不飽和烴存在，性質(zhì)較穩(wěn)定，如果硫含量及腐蝕等指標合格的話可以直接作為商品。 l 常四線： 很多常壓塔不設常四線，一般設常四線的都作為催化裂化原料，也有在常四線生產(chǎn)光亮油的。 l 常壓塔底油： 有減壓蒸餾部分的就作為減壓的進料，沒有減壓減壓蒸餾部分的一般都作為催化裂化裝置的原料或者作為加氫預處理原料。 對于化工類型的煉油廠也有把常壓塔

14、的產(chǎn)品作為裂解原料的。減壓蒸餾減壓塔加工的是常壓塔底油，由于常壓塔底油餾分比較重，如果還在常壓下分餾，勢必加熱爐的溫度會很高，原油在爐管內(nèi)會產(chǎn)生裂解，根據(jù)生產(chǎn)實踐，一般的原油加熱到超過370就會產(chǎn)生裂解，而影響到產(chǎn)品質(zhì)量，甚至造成在爐管內(nèi)結(jié)焦。因此必須在減壓下進行分餾，這也是利用了石油餾分的沸點是隨著壓力的降低而降低的。減壓蒸餾技術減壓塔追求的是高真空，以盡可能的將原油中的蠟油組分分離出來。因此，要求塔的整體操作壓力降越低越好。近年來多采用填料作為傳熱傳質(zhì)分離元件。減壓塔有兩種類型，一種是燃料型一種是潤滑油型，燃料型主要生產(chǎn)的是裂化原料（催化裂化原料、加氫裂化原料等）潤滑油型主要生產(chǎn)的是潤滑油

15、基礎油原料。對于燃料型減壓塔生產(chǎn)的裂化原料，基本上沒有分離要求，減壓塔的結(jié)構和流程都較為簡單，而潤滑油型減壓塔生產(chǎn)的是潤滑油基礎油原料，有著嚴格的質(zhì)量要求，在滿足粘度要求的同時，餾分要窄，顏色要淺，也就是殘?zhí)?、焦質(zhì)瀝青質(zhì)含量要低。因此潤滑油減壓塔注重的是分離精度，重油組分在高真空下，要達到較好的分離精度，因此，潤滑油性減壓塔不論在設備結(jié)構上還是在流程上都是較為復雜的。 4.6 蒸餾裝置的輕烴回收國內(nèi)原油大多屬于中質(zhì)或重質(zhì)原油，原油中的輕烴含量較低，這部分輕烴大多都送到加熱爐燒掉，近些年來由于煉制國外輕質(zhì)原油逐漸增多，輕質(zhì)原油中的輕烴含量較高，再將這部分輕烴送到加熱爐中燒掉，

16、就造成了很大的浪費，因此，煉制輕質(zhì)原油的常減壓蒸餾裝置大多設有輕烴回收設施。3.2.4. 工藝流程圖 3.3. 重油催化裂化裝置（聯(lián)合一車間）3.3.1. 裝置簡介  催化裂化裝置的核心部分為反應再生單元。反應部分有床層反應和提升管反應兩種，隨著催化劑的發(fā)展，目前提升管反應已取代了床層反應。 再生部分可分為完全再生和不完全再生，一段再生和二段再生(完全再生即指再生煙氣中CO含量為106級)。催化裂化裝置通常由三大部分組成，即反應¾再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。其中反應再生系統(tǒng) 是全裝置的核心 反應再生系統(tǒng) 新鮮原料(減壓餾分油)經(jīng)過一系列換熱后與回煉油混合，進入加熱爐預

17、熱到370左右，由原料油噴嘴以霧 化狀態(tài)噴入提升管反應器下部，油漿不經(jīng)加熱直接進入提升管，與來自再生器的高溫(約650700)催化劑接 觸并立即汽化，油氣與霧化蒸汽及預提升蒸汽一起攜帶著催化劑以7米/秒8米/秒的高線速通過提升管，經(jīng)快速 分離器分離后，大部分催化劑被分出落入沉降器下部，油氣攜帶少量催化劑經(jīng)兩級旋風分離器分出夾帶的催化 劑后進入分餾系統(tǒng)。 積有焦炭的待生催化劑由沉降器進入其下面的汽提段，用過熱蒸氣進行汽提以脫除吸附在催化劑表面上的 少量油氣。待生催化劑經(jīng)待生斜管、待生單動滑閥進入再生器，與來自再生器底部的空氣(由主風機提供)接觸 形成流化床層，進行再生反應，同時放出大量燃燒熱，以

18、維持再生器足夠高的床層溫度(密相段溫度約65068 0)。再生器維持0.15MPa0.25MPa (表)的頂部壓力，床層線速約0.7米/秒1.0米/秒。再生后的催化劑經(jīng)淹流 管，再生斜管及再生單動滑閥返回提升管反應器循環(huán)使用。 燒焦產(chǎn)生的再生煙氣，經(jīng)再生器稀相段進入旋風分離器，經(jīng)兩級旋風分離器分出攜帶的大部分催化劑，煙 氣經(jīng)集氣室和雙動滑閥排入煙囪。再生煙氣溫度很高而且含有約5%10% CO，為了利用其熱量，不少裝置設有CO 鍋爐，利用再生煙氣產(chǎn)生水蒸汽。對于操作壓力較高的裝置，常設有煙氣能量回收系統(tǒng)，利用再生煙氣的熱能 和壓力作功，驅(qū)動主風機以節(jié)約電能。 分餾系統(tǒng) 分餾系統(tǒng)的作用是將反應&#

19、190;再生系統(tǒng)的產(chǎn)物進行分離，得到部分產(chǎn)品和半成品。 由反應¾再生系統(tǒng)來的高溫油氣進入催化分餾塔下部，經(jīng)裝有擋板的脫過熱段脫熱后進入分餾段，經(jīng)分餾后 得到富氣、粗汽油、輕柴油、重柴油、回煉油和油漿。富氣和粗汽油去吸收穩(wěn)定系統(tǒng)；輕、重柴油經(jīng)汽提、換 熱或冷卻后出裝置，回煉油返回反應再生系統(tǒng)進行回煉。油漿的一部分送反應再生系統(tǒng)回煉，另一部分經(jīng) 換熱后循環(huán)回分餾塔。為了取走分餾塔的過剩熱量以使塔內(nèi)氣、液相負荷分布均勻，在塔的不同位置分別設有4 個循環(huán)回流：頂循環(huán)回流，一中段回流、二中段回流和油漿循環(huán)回流。 催化裂化分餾塔底部的脫過熱段裝有約十塊人字形擋板。由于進料是460以上的帶有催化劑

20、粉末的過熱油 氣，因此必須先把油氣冷卻到飽和狀態(tài)并洗下夾帶的粉塵以便進行分餾和避免堵塞塔盤。因此由塔底抽出的油 漿經(jīng)冷卻后返回人字形擋板的上方與由塔底上來的油氣逆流接觸，一方面使油氣冷卻至飽和狀態(tài)，另一方面也 洗下油氣夾帶的粉塵。 吸收穩(wěn)定系統(tǒng)： 從分餾塔頂油氣分離器出來的富氣中帶有汽油組分，而粗汽油中則溶解有C3、C4甚至C2組分。吸收穩(wěn) 定系統(tǒng)的作用就是利用吸收和精餾的方法將富氣和粗汽油分離成干氣(C2)、液化氣(C3、C4)和蒸汽壓合格的 穩(wěn)定汽油。3.3.3. 工藝流程簡述原料油由罐區(qū)或其他裝置(常減壓、潤滑油裝置)送來，進入原料油罐，由原料泵抽出，換熱至200300°C左右

21、，分餾塔來的回煉油和油漿一起進入提升管的下部，與由再生器再生斜管來的650700°C再生催化劑接觸反應，然后經(jīng)提升管上部進入分餾塔(下部)；反應完的待生催化劑進入沉降器下部汽提段。被汽提蒸汽除去油氣的待生劑通過待生斜管進入再生器下部燒焦罐。由主風機來的空氣送人燒焦罐燒焦，并同待生劑一道進入再生器繼續(xù)燒焦，燒焦再生后的再生催化劑由再生斜管進人提升管下部循環(huán)使用。 煙氣經(jīng)一、二、三級旋分器分離出催化劑后，其溫度在650700°C，壓力02-03MPa(表)，進人煙氣輪機作功帶動主風機，其后溫度為500550°C，壓力為001MPa(表)左右，再進入廢熱鍋爐發(fā)生蒸汽，發(fā)

22、汽后的煙氣(溫度大約為200左右)通過煙囪排到大氣。 反應油氣進入分餾塔后，首先脫過熱，塔底油漿(油漿中含有2%左右催化劑)分兩路，一路至反應器提升管，另一路經(jīng)換熱器冷卻后出裝置。脫過熱后油氣上升，在分餾塔內(nèi)自上而下分離出富氣、粗汽油、輕柴油、回煉油?；責捰腿ヌ嵘茉俜磻?，輕柴油經(jīng)換熱器冷卻后出裝置，富氣經(jīng)氣壓機壓縮后與粗汽油共進吸收塔，吸收塔頂?shù)呢殮膺M入再吸收塔由輕柴油吸收其中的C4-C5，再吸收塔頂干氣進入干氣脫硫塔脫硫后作為產(chǎn)品出裝置，吸收塔底富吸收油進入脫吸塔以脫除其中的C2。塔底脫乙烷汽油進入穩(wěn)定塔，穩(wěn)定塔底油經(jīng)堿洗后進入脫硫醇單元脫硫醇后出裝置，穩(wěn)定塔頂液化氣進入脫硫塔脫除H，S，

23、再進入脫硫醇單元脫硫醇后出裝置。3.3.4. 工藝流程圖3.4. 加氫裂化裝置（聯(lián)合六車間）3.4.1. 裝置簡介加氫裂化的工業(yè)裝置有多種類型。按反應器中催化劑的態(tài)不同分為固定床和沸騰床加氫裂化工藝，目前前者是主流。按反應器的作用又分為一段法和兩段法。兩段法包括兩級反應器，第一級作為加氫精制段，除掉原料油中的氮、硫化物。第二級是加氫裂化反應段。一段法的反應器只有一個或數(shù)個并聯(lián)使用。一段法固定床加氫裂化裝置的工藝流程是原料油、循環(huán)油及氫氣混合后經(jīng)加熱導入反應器。反應器內(nèi)裝有粒狀催化劑，在9.8-14.7兆帕（100-150公斤/厘米2）壓力，氫油比約為1500:1，400左右條件下進行反應。反應

24、產(chǎn)物經(jīng)高壓和低壓分離器，把液體產(chǎn)品與氣體分開，然后液體產(chǎn)品在分餾塔蒸餾獲得產(chǎn)品石油餾分。一段法裂化深度較低，一般以減壓蠟油為原料，生產(chǎn)中間餾分油為主。二段法裂化深度較深，一般以生產(chǎn)汽油為主。 加氫是指石油餾分在氫氣及催化劑作用下發(fā)生化學反應的加工過程，加氫過程可分為加氫精制、加氫裂化、臨氫降凝、加氫異構化等， 3.4.2. 工藝原理及反應機理加氫裂化是重質(zhì)原料在催化劑和氫氣存在下進行的催化加工，生產(chǎn)各種輕質(zhì)燃料油的工藝過程。 用重質(zhì)原料油生產(chǎn)輕質(zhì)燃料油最基本的工藝原理就是改變重質(zhì)原料油的分子量和碳氫比，而改變分子和碳 氫比往往是同時進行的。改變碳氫比有兩個途徑；一是脫碳，二是加氫。熱加工過程，

25、如熱裂化、焦化以及催化裂化工藝屬于脫碳，它們的共同特點是要加大一部分油料的碳氫比，因此，不可避免地要產(chǎn)生一部分氣體烴 和碳氫比較高的縮合產(chǎn)物?焦炭和渣油。所以脫碳過程的輕質(zhì)油收率不可能很高。 加氫裂化屬于加氫，在催化劑存在下從外界補入氫氣以降低原料油的碳氫比。 加氫裂化實質(zhì)上是加氫和催化裂化這兩種反應的有機結(jié)合。因此，它不僅可以防止如催化裂化過程中大量 積炭的生成，而且還可以將原油中的氮、氧、硫雜原子有機化合物雜質(zhì)通過加氫從原料中除去，又可以使反應過程中生成的不飽和烴飽和，所以，加氫裂化可以將低質(zhì)量的原料油轉(zhuǎn)化成優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)油。 加氫裂化過程的化學反應 石油烴類在高溫、高壓及加氫裂化催化劑存在下

26、，通過一系列化學反應，使重質(zhì)油品轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品，其 主要反應包括：裂化、加氫、異構化、環(huán)化及脫硫、脫氮和脫金屬等。 1、烷烴 烷烴加氫裂化反應包括兩個步驟，即原料分子在C-C鍵上的斷裂，和生成的不飽和碎片的加氫飽和， 反應中生成的烯烴先進行異構化隨即被加氫成異構烷烴。烷烴加氫反應速度隨著烷烴分子量增大而加快，異構化的速度也隨著分子量增大而加快。 2、烯烴 烷烴分解和帶側(cè)鏈環(huán)狀烴斷鏈都會生成烯烴。在加氫裂化條件下，烯烴加氫變?yōu)轱柡蜔N，反應速度最 快。除此之外，還進行聚合、環(huán)化反應 3、環(huán)烷烴 單環(huán)環(huán)烷烴在過程中發(fā)生異構化，斷環(huán)，脫烷基以及不明顯的脫氫反應：雙環(huán)環(huán)烷烴和多環(huán)環(huán)烷烴首先異構化生成五圓

27、環(huán)的衍生物然后再斷鏈。反應產(chǎn)物主要由環(huán)戊烷、環(huán)己烷和烷烴組成。 4、芳烴 單環(huán)芳烴的加氫裂化不同于單環(huán)環(huán)烷烴，若側(cè)鏈上有三個碳原子以上時，首先不是異構化而是斷側(cè)鏈 ，生成相應的烷烴和芳烴。 除此之外，少部分芳烴還可能進行加氫飽和和生成環(huán)烷烴然后再按環(huán)烷烴的反應規(guī)律繼續(xù)反應。 雙環(huán)、多環(huán)和稠環(huán)芳烴加氫裂化是分步進行的，通常一個芳香環(huán)首先加氫變?yōu)榄h(huán)烷烴，然后環(huán)烷環(huán)斷開變 成單烷基芳烴，再按單環(huán)芳烴規(guī)律進行反應。在氫氣存在下，稠環(huán)芳烴的縮合反應被抑制，因此不易生成焦炭產(chǎn)物。 5、非烴類化合物原料油中的含硫、含氮、含氧化合物，在加氫裂化條件下進行加氫反應，生成硫化氫、氨和 水被除去。因此，加氫產(chǎn)品無需

28、另行精制。 上述加氫裂化反應中，加氫反應是強放熱反應，而裂化反應則是吸熱反應，二者部分抵銷，最終結(jié)果仍為 放熱反應過程3.4.3. 工藝流程簡述 兩段加氫裂化流程 原料油經(jīng)高壓泵升壓并與循環(huán)氫和新氫混合后首先與生成油換熱，再在加熱爐中加熱至反應溫度，進入第一段加氫精制反應器。在加氫活性高的催化劑上進行脫硫，脫氮反應，此時原料油中的重金屬也被脫掉。反應生成物經(jīng)換熱，冷卻后進入高壓分離器，分出循環(huán)氫。生成油進入脫氨(硫)塔，脫去NH3和H2S后，作為第二段 加氫裂化的進料。第二段進料與循環(huán)氫混合后，進入第二加熱爐，加熱至反應溫度，在裝有高酸性催化劑的第 二段加氫裂化反應器內(nèi)進行裂化反應，反應生成物

29、經(jīng)換熱、冷卻、分離，分出溶解氣和循環(huán)氫后送至穩(wěn)定系統(tǒng)。 1.加氫反應器    加氫反應器多為固定床反應器，加氫反應屬于氣液固三相涓流床反應。  加氫反應器的操作條件為高溫、高壓、臨氫，操作條件苛刻，是加氫裝置最重要的設備之一。    2高壓換熱器    反應器出料溫度較高，具有很高熱焓，應盡可能回收這部分熱量，因此加氫裝置都設有高壓換熱器，用于反應器出料與原料油及循環(huán)氫換熱。、  3高壓空冷    

30、;高壓空冷的操作條件為高壓、臨氫，是加氫裝置的重要設備，4高壓分離器    高壓分離器的工藝作用是進行氣油水三相分離，高壓分離器的操作條件為高壓、臨氫，操作溫度不高，在水和硫化氫存在的條件下，物料的腐蝕性增強，在使用時應引起足夠重視。另外，加氫裝置高壓分離器的液位非常重要，如控制不好將產(chǎn)生嚴重后果，液位過高，液體易帶進循環(huán)氫壓縮機，損壞壓縮機，液位過低，易發(fā)生高壓竄低壓事故，大量循環(huán)氫迅速進入低壓分離器，此時，如果低壓分離器的安全閥打不開或泄放量不夠，將發(fā)生嚴重事故。因此，從安全角度講高壓分離器是很重要的設備。   

31、0;5.反應加熱爐    加氫反應加熱爐的操作條件為高溫、高壓、臨氫，而且有明火，操作條件非?？量蹋羌託溲b置的重要設備。加氫反應加熱爐爐管材質(zhì)一般為高Cr、Ni的合金鋼，6 新氫壓縮機 新氫壓縮機的作用就是將原料氫氣增壓送入反應系統(tǒng)，這種壓縮機一般進出口的壓差較大，流量相對較小，多采用往復式壓縮機。 7 循環(huán)氫壓縮機 循環(huán)氫壓縮機的作用是為加氫反應提供循環(huán)氫。循環(huán)氫壓縮機是加氫裝置的“心臟”。如果循環(huán)氫壓縮機停運，加氫裝置只能緊急泄壓停工。循環(huán)氫壓縮機在系統(tǒng)中是循環(huán)作功，其出人口壓差一般不大，流量相對較大，一般使用離心式壓縮機8 自動反沖洗過濾器 加氫

32、原料中含有機械雜質(zhì)，如不除去，就會沉積在反應器頂部，使反應器壓差過大而被迫停工，縮短裝置運行周期。因此，加氫原料需要進行過濾，現(xiàn)在多采用自動反沖洗過濾器。 3.4.4. 工藝流程圖見筆記3.5. 柴油加氫精制裝置（加氫精制車間）3.5.1. 裝置簡介 加氫精制過程是在臨氫及一定的溫度、壓力和催化劑的作用下，脫除原料中的含硫、含氮、含氧化合物中的硫、氮、氧雜原子從而改善油品的質(zhì)量，對于二次加工產(chǎn)品來說，可使油品中的烯烴、二烯烴以及芳烴加氫飽和，與其他油品精制相比較，加氫精制具有產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好的特點。焦化汽、柴油是原油經(jīng)二次加工以后的產(chǎn)品，它含有較多的硫、氮、氧化合物和烯烴，這些雜質(zhì)在油品貯存

33、過程中極不穩(wěn)定，膠質(zhì)很快增加，顏色急劇加深，嚴重影響油品的貯存安全性和燃燒性能。因此，二次加工油品，必須經(jīng)過加氫精制，除去含硫、含氮、含氧化合物和不穩(wěn)定物質(zhì)，獲取安定性好、質(zhì)量高的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。3.5.2. 工藝原理及反應機理加氫反應原理 加氫精制是指在一定的溫度和氫氣分壓下，使油品通過催化劑與油品餾分中的含硫、氮、氧等雜質(zhì)的非烴組分和有機金屬化合物分子發(fā)生脫除硫、氮、氧等雜質(zhì)和脫金屬的氫解反應，烯烴和芳烴分子發(fā)生加氫飽合反應。反應后的原料平均分子量及烴類分子的骨架結(jié)構只發(fā)生較小的變化。就石油餾分加氫精制過程中的化學反應來看，主要反應包括下面幾種： （1）含硫、含氮、含氧化合物等非烴類的加氫分解反

34、應； 硫是在各種石油中普遍存在的一種元素，由于它的存在給油品的加工使用帶來了許多危害：如腐蝕設備、降低油品的質(zhì)量、燃燒造成環(huán)境污染等。 脫硫反應方程式：石油餾分作為燃料時，其中的氮化物燃燒時會排放出氮氧化合物污染環(huán)境；作為其他煉油化工過程(如催化重整、催化裂化、加氫裂化)原料時，含氮化合物易使催化劑中毒而失活。此外，含氮化合物對產(chǎn)品質(zhì)量(安定性)也有一定影響； 脫氮反應反應方程式： 石油餾分中含氧化合物的含量不多，主要是環(huán)烷酸和酚類，這些氧化物加氫時轉(zhuǎn)化為水和烴。在二次加工過程中也會產(chǎn)生酚。 環(huán)烷酸在加氫條件下進行脫羧基或羧基轉(zhuǎn)化為甲基的反應： 苯酚中的CO鍵較穩(wěn)定，要在較苛刻的條件下才能反應

35、： （2）烯烴和芳烴(主要是稠環(huán)芳烴)加氫飽和反應； 在加氫精制條件下，烴類的主要反應是不飽和烴和芳烴的加氫飽和，這些反應對改善油品質(zhì)量和性能具有重要意義。如烯烴，特別是二烯烴的加氫飽和可以提高油品的安定性；芳烴加氫飽和可以改善煤油的無煙火焰高度(即煙點)和柴油的十六烷值等指標。航煤指標中對芳烴的含量也有明確的規(guī)定。 烯烴飽和反應： 芳烴加氫反應方程式3） 少量的開環(huán)、斷鏈和縮合反應； 4） 砷、鉛、銅、汞等有毒有害雜質(zhì)的加氫分解反應。 石油餾分中的微量金屬化合物主要是鉛、銅、汞、鎳和釩等金屬有機化合物。在較輕的油品中，如重整原料、石腦油等，主要是鉛、銅、汞等金屬，而鎳和釩主要存在于較重的餾分

36、中，如渣油，金屬有機物的危害性主要體現(xiàn)在對催化加工過程中的催化劑的毒害性，會使催化重整、加氫脫硫、加氫裂化和催化裂化等催化劑中毒；另一方面，這些金屬有機物在燃燒時生成的氧化物對設備具有一定的腐蝕作用。金屬有機物的加氫過程是一個復雜的反應過程，包括了多鍵加氫活化分子分裂并脫除金屬，最終形成金屬沉積物，留在反應器中的催化劑表面。 3.2.2.2加氫分餾原理 分餾崗位的生產(chǎn)任務是將在加氫反應過程中產(chǎn)生的硫化氫、氨等危害油品質(zhì)量的雜質(zhì)從油品中除去，并根據(jù)餾程將加氫反應生成物分割成符合質(zhì)量要求的汽油、柴油等。分餾過程是根據(jù)油品在一定的壓力下各組分之間的揮發(fā)度不同造成的汽液兩相濃度之差來實現(xiàn)的。當油品被加

37、熱時，由于油品中的輕組分的揮發(fā)度高，首先汽化進入汽相，將汽相分離，就可以得到輕組分濃度較原來大的多的油品。但是油品經(jīng)一次加熱汽化所得的產(chǎn)物純度往往不能達到要求，有一些較重的組分也會進入汽相，需要將分離出的油品多次進行加熱、汽化和分離。以便進一步提高純度。這一過程是在精餾塔中完成的。精餾塔一般由精餾段、提餾段和進料段三部分構成。在精餾塔內(nèi)，根據(jù)不同精餾過程的需要，安裝有許多層不同種類的塔盤和降液管。在精餾過程中，汽相自塔盤上的小孔從下向上通過，液相從上層塔盤的降液管自上而下流到塔盤上方與汽相接觸，由于溫差的原因在接觸過程中，汽相中相對揮發(fā)度低的重組分放出熱量進入液相，而液相中的較輕組分則吸收熱量

38、進入汽相，從而達到精餾的目的。加氫精制分餾的另一種設備是汽提塔。汽提塔中的分餾過程同樣遵循精餾原理，所不同的是在塔底注入了過熱水蒸汽進行汽提，以降低塔底產(chǎn)品(柴油)中輕質(zhì)組分(汽油)的含量。注入過熱蒸汽的目的在于降低油汽分壓，從而幫助塔底油中較輕的組分汽化，同時提高進料在汽化段中的汽化率。這種方法稱之為汽提，因此精餾塔的下半部分稱為汽提段。 3.2.2.3循環(huán)氫脫硫原理 （1）脫硫原理 脫硫過程采用3040的甲基二乙醇胺水溶液脫除循環(huán)氫中的硫化氫和少量二氧化碳MDEACH3N(CH2CH2OH)2是一種弱有機堿，其堿性隨著溫度的升高而減弱。在較低的溫度下能吸收循環(huán)氫中的硫化氫，生成硫化物和酸性

39、硫化物，吸收二氧化碳，生成碳酸鹽和酸式碳酸鹽。吸收塔內(nèi)進行的反應是氣體體積縮小的放熱反應，要求低溫高壓。催化再生塔的反應是氣體體積擴大的反應，要求高溫低壓，當溫度升至105或再高時，乙醇胺失去堿性，生成的鹽類物質(zhì)發(fā)生分解，硫化氫和二氧化碳從“富液”中解析出來，胺液變?yōu)椤柏氁骸苯?jīng)換熱冷卻，再度利用。 MDEA法吸收H2S、CO2，解析H2S、CO2的反應機理： 對于硫化氫：上述反應均為可逆反應，在較低溫度下(2040)都向右進行吸收，在較高溫度(105以上)都向左進行(解吸)，這就是H2S及CO2可以常溫下被胺液吸收，高溫則解吸的原理。 （2）氣體脫硫的方法 氣體脫硫的方法基本分兩類：一類是干法

40、脫硫，將氣體通過固體吸附劑床層來脫硫化氫，另一類是濕法脫硫，用液體吸收劑洗滌氣體，液體洗滌氣體，液體吸收劑主要用乙醇胺，其中乙醇胺具有使用范圍廣、反應能力強、穩(wěn)定性好、容易再生等特點，我裝置循環(huán)氫脫硫采用硫磺車間輸送過來的N-甲基二乙醇胺，采用濕法脫硫，是化學吸收過程。3.5.3. 工藝流程簡述原料油自裝置外來，經(jīng)過濾后進入濾后原料緩沖罐，由反應進料泵抽出升壓后，先與氫氣混合，再與加氫精制反應產(chǎn)物換熱，然后經(jīng)加熱爐加熱至要求溫度，自上而下流經(jīng)加氫精制反應器，在反應器中，原料油和氫氣在催化劑作用下，進行加氫脫硫、脫氮、脫氧、烯烴飽和等精制反應。 從加氫精制反應器中出來的反應產(chǎn)物與混氫原料及低分油

41、換熱后，再進入反應產(chǎn)物空冷器，冷卻至60左右進入反應產(chǎn)物后冷器，冷至45左右進入高壓分離器進行油、水、氣三相分離。為防止加氫反應生成的硫化氫和氨在低溫下生成銨鹽，堵塞空冷器，在空冷前注入除氧水，高壓分離器頂氣體經(jīng)循環(huán)氫分液罐進行氣液分離后，在氣體循環(huán)氫壓縮機升壓后，與經(jīng)壓縮后的新氫混合，返回到反應系統(tǒng)。 從高壓分離器中部出來的液體生成油減壓后進到低壓分離器，繼續(xù)分離出殘余的水，液相去分餾部分。 從高壓分離器底部及低壓分離器底部出來的含硫、氨、H2S污水經(jīng)減壓后送出裝置。2、分餾系統(tǒng) 低分油經(jīng)與反應產(chǎn)物及柴油產(chǎn)品換熱后，從中上部進入生成油脫硫化氫塔。塔頂油氣經(jīng)空冷器、水冷器冷凝冷卻至40，進入塔頂回流罐，液體由脫硫化氫塔頂回流泵抽出送至塔頂，作為塔頂回流，含硫氣體和低分氣一起送到延遲焦化裝置進行脫硫，從塔底出來的脫硫化氫油直接進入分餾塔。 分餾塔頂分離出的油氣經(jīng)分餾塔頂空冷器和分餾塔頂后冷器冷凝冷卻至40，進入塔頂回流罐，罐頂少量油氣至放火炬系統(tǒng)，罐底輕石腦油用塔頂回流泵抽出，一部分作為回流打入分餾塔頂部，另一部分作為產(chǎn)品(石腦油)送出裝置。 一、分餾塔底由分餾塔底重沸爐提供熱量，精制柴油從塔底抽出后，經(jīng)精制柴油泵升壓與低分油換熱后，再經(jīng)精制柴油空冷器，