石油煉制概述課件

1、第三章 石油煉制概述 由于地質(zhì)構(gòu)造、生油條件和年代的不同，世界各地區(qū)所產(chǎn)原油的性質(zhì)和組成，有的差別很大，有的卻十分相似；同一地區(qū)的原油，由于采油層位不同，性質(zhì)都可能出現(xiàn)差別。不同的原油應(yīng)選擇不同的加工方案。因此根據(jù)原油特性進(jìn)行分類，對(duì)制定原油加工方案和儲(chǔ)運(yùn)、銷售都是十分必要的。 石油煉制是以原油為基本原料，通過(guò)一系列煉制工藝（加工過(guò)程），如常減壓蒸餾、催化裂化、催化重整、延遲焦化、產(chǎn)品精制等，把原油加工成各種產(chǎn)品（六大類石油產(chǎn)品）。 根據(jù)加工原料性質(zhì)改變與否，將常減壓蒸餾稱為原油的一次加工過(guò)程（物理加工過(guò)程），而將輕質(zhì)油改性或重餾分油和渣油輕質(zhì)化為主的加工過(guò)程稱為二次加工過(guò)程（化學(xué)加工過(guò)程）。

2、 第一節(jié) 原油的分類方法 原油的組成十分復(fù)雜，對(duì)其確切分類很困難。原油的分類方法有許多種，通常從商品、地質(zhì)、化學(xué)或物理等不同角度進(jìn)行分類。本節(jié)只討論廣為應(yīng)用的原油工業(yè)分類法、化學(xué)分類法和我國(guó)采用的分類方法。 一、化學(xué)分類法 原油的化學(xué)分類以原油的化學(xué)組成為基礎(chǔ)，通常用與原油化學(xué)組成直接有關(guān)的參數(shù)作為分類依據(jù)，如特性因數(shù)分類、美國(guó)礦務(wù)局關(guān)鍵餾分特性分類、相關(guān)指數(shù)分類、石油指數(shù)和結(jié)構(gòu)族組成分類等。其中以前兩種應(yīng)用最廣。通常認(rèn)為，按這兩種方法分類，對(duì)原油特性可得到一個(gè)概括認(rèn)識(shí)，不同原油間可作粗略對(duì)比。我國(guó)則采用關(guān)鍵餾分特性分類和按硫含量分類相結(jié)合的原油分類方法。 現(xiàn)簡(jiǎn)單介紹應(yīng)用最廣泛的特性因數(shù)分類和

3、關(guān)鍵餾分特性分類法。 1特性因數(shù)分類 特性因數(shù)K12.1 石蠟基原油特性因數(shù)K11.512.1 中間基原油特性因數(shù)K10.511.5 環(huán)烷基原油 特性因數(shù)分類法多年來(lái)為歐美各國(guó)普遍采用，它在一定程度上反映了原油的組成特性。例如通過(guò)這一方法分類我們能知道這種原油是含烷烴多還是含環(huán)烷烴多。 特性因數(shù)分類法的缺陷：不能分別表明原油低沸點(diǎn)餾分和高沸點(diǎn)餾分中烴類的分布規(guī)律由于原油組成復(fù)雜，粘度測(cè)定不夠準(zhǔn)確，求定的特性因數(shù)K不能完全符合原油的實(shí)際情況2. 關(guān)鍵餾分特性分類法 關(guān)鍵餾分特性分類法是將原油用簡(jiǎn)易精餾裝置切取250275和395425（即在殘壓40mmHg下取得的275300的餾分）兩個(gè)輕重關(guān)鍵

4、餾分，分別測(cè)定其相對(duì)密度，對(duì)照分類標(biāo)準(zhǔn)表確定兩個(gè)關(guān)鍵餾分的基屬，然后根據(jù)關(guān)鍵餾分特性分類表確定原油的類別。第一關(guān)鍵餾分指原油常壓蒸餾250275的餾分；第二關(guān)鍵餾分相當(dāng)于原油常壓蒸餾395425的餾分，即 在殘壓40mmHg下取得的275300的餾分 基屬關(guān)鍵餾分石蠟基中間基環(huán)烷基第一關(guān)鍵餾分d42040(K11.9)d420=0.82100.8562API=3340(K=11.511.9)d4200.8562API33(K11.5)第二關(guān)鍵餾分d42030(K12.2)d420=0.87230.9035API=2030(K=11.512.2)d4200.9305API20(K31.131.1

5、22.322.310 10 1.0000分類標(biāo)準(zhǔn)，% 0.5 0.52.0 2.0 原油類別 低含硫 含硫 高含硫 分類標(biāo)準(zhǔn)，% 0.52.5 2.510.0 10.0 原油類別 低含蠟 含蠟高含蠟分類標(biāo)準(zhǔn)，% 15 原油類別 低含膠含膠多膠 第二節(jié) 原油加工方案的確定 所謂原油加工方案，其基本內(nèi)容是指原油可以生產(chǎn)什么產(chǎn)品以及使用什么樣的加工手段來(lái)生產(chǎn)這些產(chǎn)品。理論上，可以從任何一種原油生產(chǎn)出各種所需的石油產(chǎn)品，但實(shí)際上，原油加工方案的確定（確定原油加工方案的原則）取決于許多因素：如市場(chǎng)需要、經(jīng)濟(jì)效益、投資力度、加工技術(shù)水平和原油特性等。如果選擇的加工方案適應(yīng)原油的特性，則可以做到用最小的投入

6、獲得最大的產(chǎn)出。 主要從原油特性的角度來(lái)討論如何選擇原油的加工方案。加工方案生產(chǎn)哪些產(chǎn)品采用何種加工過(guò)程基本類型市場(chǎng)需求經(jīng)濟(jì)效益投資力度原油特性原油綜合評(píng)價(jià) 燃料型 燃料-潤(rùn)滑油型 燃料-化工型燃料-潤(rùn)滑油-化工綜合型內(nèi)容因素確定依據(jù)原油加工方案類型燃料型主要產(chǎn)品是用作燃料的石油產(chǎn)品。除了生產(chǎn)部分重油燃料油外，減壓餾分油和減壓渣油通過(guò)各種輕質(zhì)化過(guò)程轉(zhuǎn)化為各種輕質(zhì)燃料。燃料潤(rùn)滑油型除了生產(chǎn)用作燃料的石油產(chǎn)品外，部分或大部分減壓餾分油和減壓渣油還被用于生產(chǎn)各種潤(rùn)滑油產(chǎn)品。燃料化工型除了生產(chǎn)燃料產(chǎn)品外，還生產(chǎn)化工原料及化工產(chǎn)品，例如某些烯烴、芳烴、聚合物的單體等。這種加工方案體現(xiàn)了充分合理利用石油資

7、源的要求，也是提高煉廠經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑，是石油加工的發(fā)展方向。綜合型一、原油加工方案的確定原則 原油加工方案確定的原則：根據(jù)原油特性制定合理的加工方案；根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和市場(chǎng)需求，對(duì)產(chǎn)品品種、質(zhì)量、數(shù)量等提出要求；盡量采用先進(jìn)技術(shù)和加工方法 原油切割方案確定的基本內(nèi)容包括：確定產(chǎn)品品種、產(chǎn)率及質(zhì)量；確定切割溫度 選定切割方案時(shí)應(yīng)注意幾點(diǎn)： 以產(chǎn)品主要規(guī)格作為切割的主要依據(jù) 在考慮產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下，爭(zhēng)取該產(chǎn)品的最大收率 對(duì)某些產(chǎn)品質(zhì)量要求（如柴油）要特殊考慮，不能只顧高產(chǎn)率，致使質(zhì)量不合格，增加后續(xù)再加工的困難 相鄰兩個(gè)產(chǎn)品產(chǎn)率切割有矛盾時(shí)，要優(yōu)先生產(chǎn)市場(chǎng)急需產(chǎn)品 二、幾種主要原油的性質(zhì)特

8、點(diǎn)及加工方案 1. 大慶原油主要特點(diǎn)： 含蠟量高（26%30%），凝點(diǎn)高（約30），硫含量低（0.10%），金屬含量低（Ni:2ppm、V0.1ppm），正庚烷瀝青質(zhì)含量低（接近于0），特性因數(shù)K=12.512.6，屬于典型的低硫石蠟基原油。 直餾汽油的ON低，應(yīng)通過(guò)催化重整提高ON航煤密度較小、結(jié)晶點(diǎn)高,只能符合2號(hào)航煤規(guī)格直餾柴油的CN高，但凝點(diǎn)也高。煤、柴油餾分含烷烴多,是制取乙烯的良好裂解原料潤(rùn)滑油餾分的粘溫性能好，適合生產(chǎn)潤(rùn)滑油減壓渣油可以摻入減壓餾分油作為催化裂化原料，也可以經(jīng)丙烷脫瀝青及精制生產(chǎn)殘?jiān)鼭?rùn)滑油,但難以生產(chǎn)高質(zhì)量的瀝青產(chǎn)品。 根據(jù)上述評(píng)價(jià)結(jié)果，大慶原油的加工方案采用燃料

9、-潤(rùn)滑油加工方案最為理想，或者采用燃料-潤(rùn)滑油-化工型方案。原油評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)表明，大慶原油是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油和各種蠟的良好原料。 大慶原油的燃料潤(rùn)滑油加工方案原油 常減壓蒸餾催化重整芳烴(BTX)液化氣 精制航煤催化裂化VGOVR汽油柴油溶劑脫瀝青石油瀝青燃料油芳烴分離脫蠟、精制餾分潤(rùn)滑油精制精制脫蠟、精制殘?jiān)鼭?rùn)滑油瀝青氧化燃料、滑油型2. 勝利混合原油 勝利油田構(gòu)造復(fù)雜，斷層多，不同的地質(zhì)構(gòu)造和不同層位的原油性質(zhì)差別很大，我們以勝利混合原油為例進(jìn)行分析。 勝利混合原油的評(píng)價(jià)結(jié)果如下： 主要特點(diǎn)：膠質(zhì)含量高(約為23%)，密度較大(大約在0.900g/cm3)，另外，含蠟量較高，含硫（大部分在1%左

10、右）原油，因此是屬于較為典型的含硫中間基原油。勝利原油中的輕餾分含量比大慶原油少。200以前的收率約7%(w)，350前約2425%，500以前的總拔出率約占原油的50%(w)。直餾汽油的ON為47，初餾130餾分是重整的良好原料航煤餾分的密度大、結(jié)晶點(diǎn)低，可以生產(chǎn)1號(hào)航煤直餾柴油的柴油指數(shù)較高、凝點(diǎn)不高，可以生產(chǎn)20號(hào)、10號(hào)、0號(hào)柴油。產(chǎn)品須適當(dāng)精制。減壓餾分油不宜生產(chǎn)潤(rùn)滑油，可用作催化裂化或加氫裂化的原料。減渣不宜用來(lái)生產(chǎn)潤(rùn)滑油，但膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量較高，可用于生產(chǎn)瀝青產(chǎn)品。勝利減渣的殘?zhí)恐岛椭亟饘俸慷驾^高，只能少量摻入減壓餾分油中作催化裂化原料，最好是先經(jīng)加氫處理。一般多用作延遲焦化的

11、原料。根據(jù)上述評(píng)價(jià)結(jié)果，勝利混合原油的加工方案一般采用燃料型加工方案或者燃料-化工型加工方案比較理想。在加工勝利原油時(shí)應(yīng)充分考慮含S的問(wèn)題，如腐蝕、環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量、催化劑中毒等。 勝利原油的燃料加工方案原油 常減壓蒸餾催化重整汽油液化氣精制航煤柴油加氫裂化催化裂化VGO延遲焦化VR加氫精制加氫精制汽油柴油蠟油石油焦加氫處理瀝青氧化石油瀝青燃料油3、原油的燃料化工加工方案為了合理利用石油資源和提高經(jīng)濟(jì)效益，許多煉油廠的加工方案都考慮同時(shí)生產(chǎn)化工產(chǎn)品，只是其程度因原油性質(zhì)和其他具體條件不同而異有的是最大量地生產(chǎn)化工產(chǎn)品，有的則只是予以兼顧關(guān)于化工產(chǎn)品的種類，多數(shù)煉油廠主要是生產(chǎn)化工原料和聚合物的單

12、體，有的也生產(chǎn)少量的化工產(chǎn)品原油的燃料化工加工方案原油 常減壓蒸餾催化重整汽油液化氣裂解原料催化裂化VGO延遲焦化VR加氫精制加氫精制汽油柴油蠟油石油焦燃料油芳烴分離苯甲苯二甲苯AGO乙苯合成氣體分離干氣乙苯丙烯丁烯LPG加氫精制裂解原料4、稠油的加工方案如何合理加工稠油是煉油技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)難題稠油的特點(diǎn)是密度和粘度大、膠質(zhì)及瀝青質(zhì)含量高、凝點(diǎn)低，多數(shù)稠油的硫含量較高，其渣油的殘?zhí)恐蹈?、重金屬含量高稠油的輕質(zhì)油含量很低，減壓渣油一般占原油的60%以上稠油的加工方案問(wèn)題主要是如何合理加工其渣油的問(wèn)題稠油的渣油中蠟含量低、膠質(zhì)及瀝青質(zhì)含量高，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青的原料例如單家寺稠油的減壓渣油不需復(fù)雜的

13、加工就可以生產(chǎn)出高等級(jí)道路瀝青因此，對(duì)稠油的加工應(yīng)優(yōu)先考慮生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青由于受瀝青市場(chǎng)的限制，除了生產(chǎn)瀝青外，還須考慮渣油的輕質(zhì)化問(wèn)題稠油渣油的殘?zhí)恐蹈?、重金屬含量高，不宜直接用作催化裂化的原料較好的辦法是先經(jīng)加氫處理后再送去催化裂化，但是渣油加氫處理的投資和操作費(fèi)用高稠油的主要特點(diǎn)及加工方案采用溶劑脫瀝青過(guò)程可以抽出渣油中的較輕部分作為催化裂化的原料，但須解決抽提殘?jiān)募庸だ脝?wèn)題采用延遲焦化過(guò)程可以得到部分餾分油，經(jīng)加氫和催化裂化可得到輕質(zhì)油品，但同時(shí)得到相當(dāng)多的含硫石油焦稠油的凝點(diǎn)低，在制定加工方案時(shí)應(yīng)考慮如何利用這個(gè)特點(diǎn)。例如，考慮生產(chǎn)低凝點(diǎn)柴油、對(duì)粘溫性質(zhì)要求不高的較低凝點(diǎn)潤(rùn)滑油產(chǎn)品等

14、稠油的加工方案原油 常減壓蒸餾催化重整汽油液化氣精制航煤柴油加氫裂化催化裂化VGO延遲焦化VR加氫精制加氫精制汽油柴油蠟油石油焦加氫處理瀝青氧化石油瀝青燃料油溶劑脫瀝青中石化茂名分公司煉油廠加工流程戊烷油、苯、溶劑油、混合芳烴石腦油、航空煤油、柴油等汽油加氫精制柴油調(diào)合系統(tǒng)70、90瀝青輕脫基礎(chǔ)油常減壓裝置瓦斯氣（加熱爐燃料）石腦油連續(xù)重整乙烯廠輕烴化工產(chǎn)品苯抽提煤油煤油加氫精制煤油調(diào)合系統(tǒng)粗柴油柴油加氫精制柴油調(diào)合系統(tǒng)餾份油潤(rùn)滑油生產(chǎn)系統(tǒng)基礎(chǔ)油、石蠟等蠟油加氫裂化蠟油催化裂化液化氣原料重油催化裂化汽油原油渣油加氫與重油催化裂化組合工藝渣油柴油汽油調(diào)合系統(tǒng)柴油調(diào)合系統(tǒng)油漿延遲焦化瀝青調(diào)合系統(tǒng)丙

15、烷脫瀝青重油調(diào)合系統(tǒng)液化氣（輕烴）粗石腦油粗柴油重油調(diào)合系統(tǒng)石油焦汽油調(diào)合系統(tǒng)第三節(jié) 煉油廠的構(gòu)成煉油廠主要由兩大部分組成煉油過(guò)程煉油生產(chǎn)裝置通常，每個(gè)煉油過(guò)程相對(duì)獨(dú)立地自成為一個(gè)煉油生產(chǎn)裝置在某些煉油廠，從有利于減少用地、余熱的利用、中間產(chǎn)品的輸送、集中控制等考慮，把幾個(gè)煉油裝置組合成一個(gè)聯(lián)合裝置輔助設(shè)施煉油生產(chǎn)裝置化工產(chǎn)品生產(chǎn)裝置氣體加工裝置油品調(diào)合裝置油品改質(zhì)及精制裝置重質(zhì)油輕質(zhì)化裝置原油分離裝置制氫裝置產(chǎn)品分析中心輔助設(shè)施三廢處理系統(tǒng)原油和產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)供水蒸汽系統(tǒng)供水系統(tǒng)供電系統(tǒng)供氣系統(tǒng)機(jī)械加工維修儀表維護(hù)研究機(jī)構(gòu)消防隊(duì)煉油廠茂名石油化工公司煉油分部裝置簡(jiǎn)介規(guī)模：設(shè)計(jì)60萬(wàn)噸/年，1993年90萬(wàn)噸/年投產(chǎn)：1972年6月形式：兩器高低并列原料：減壓餾份油產(chǎn)品：汽油、輕柴油、液化氣汽油：烯烴含量2035%，辛烷值RON 88911號(hào)蠟油催化裂化裝置裝置簡(jiǎn)介規(guī)模：設(shè)計(jì)80萬(wàn)噸/年，2000年100萬(wàn)噸/年投產(chǎn)：1989年12月形式：兩器并列，前置燒焦罐，2000年MGD工藝，2007年7月MIP工藝。原料：餾份油、減壓渣油、加氫渣油，摻煉少量焦化蠟油、蠟下油、丙烷脫瀝青油等產(chǎn)品：汽油、輕柴油、液化氣汽油：烯烴