石油煉制與環(huán)境保護典型工藝課件

1、石油煉制與環(huán)境保護典型工藝簡介石油煉制與環(huán)境保護典型工藝簡介目錄一、石油煉制工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一二、石油煉制工業(yè)的發(fā)展概況三、石油的化學(xué)組成四、煉油廠的構(gòu)成五、石油煉制或石油加工的典型工藝六、煉油廠的環(huán)保裝置目錄一、石油煉制工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一一、石油煉制工業(yè)是國民 經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一 世界總能源的40依賴于石油產(chǎn)品。 石油是復(fù)雜的烴類及非烴類化合物的混合物。不能直接作為產(chǎn)品使用，必須經(jīng)過加工過程，煉制成符合使用要求的石油產(chǎn)品。 石油化工業(yè)是提供能源，尤其是交通運輸燃料和有機化工原料的工業(yè)。 石油產(chǎn)品眾多：燃料油、潤滑油、有機化工原料、工藝用油、瀝青、蠟、石油焦炭。一、石油煉制

2、工業(yè)是國民 經(jīng)濟的支 二、石油煉制工業(yè)的發(fā)展概況 為獲得數(shù)量更多、質(zhì)量更好的石油產(chǎn)品，需要不斷發(fā)展石油煉制工業(yè)。 石油煉制工業(yè)經(jīng)歷的幾個主要階段：簡單蒸餾、熱烈化、催化裂化，催化重整、加氫技術(shù)，計算機技術(shù)廣泛應(yīng)用。 環(huán)境保護的要求逐漸成為推動煉油技術(shù)發(fā)展的重要動力。 二、石油煉制工業(yè)的發(fā)展概況 為獲得數(shù)量更多、三、石油的化學(xué)組成 石油（原油）通常是黑色、褐色或棕黃色的流動或半流動的黏稠液體。相對密度一般為0.800.98之間。 石油主要由碳、氫二種元素組成，也包括少量或微量硫、氮、氧元素。通常碳為8387，氫為1114。 石油的主要餾分有：汽油餾分、煤油餾分、柴油餾分、蠟油餾分及渣油。三、石油

3、的化學(xué)組成 石油（原油）通常是黑色、褐色或棕黃色四、煉油廠的構(gòu)成 生產(chǎn)裝置：原油分離裝置、重質(zhì)油輕質(zhì)化裝置、油品改質(zhì)及油品精制裝置、油品調(diào)和裝置、氣體加工裝置、制氫裝置、化工產(chǎn)品生產(chǎn)裝置； 輔助設(shè)施：供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供蒸汽系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、原油和產(chǎn)品儲運系統(tǒng)、三廢處理系統(tǒng)。四、煉油廠的構(gòu)成 生產(chǎn)裝置：原油分離裝置、重質(zhì)油輕煉油廠工藝流程舉例燃料型煉油廠工藝流程舉例燃料型 煉油廠工藝流程舉例燃料化工型 煉油廠工藝流程舉例燃料化工型五、石油煉制或石油加工的 典型工藝常減壓蒸餾催化裂化加氫裂化汽油催化重整汽油柴油加氫精制延遲焦化氧化瀝青氣體分離五、石油煉制或石油加工的 （一）常減壓蒸餾工藝簡介 常

4、減壓蒸餾即原油蒸餾，是原油一次加工過程，常減壓蒸餾裝置是煉油廠中第一個加工裝置。其主要作用就是按照石油混合物沸點或蒸氣壓的不同，借助蒸餾過程將石油分離為輕重不同的各種餾分，如直餾石腦油、煤油、輕柴油或重柴油等餾分，這些半成品經(jīng)過適當(dāng)?shù)木?、調(diào)配或再加工過程而成為合格的產(chǎn)品。（一）常減壓蒸餾工藝簡介 常減壓蒸餾即原油蒸餾，是原油常減壓蒸餾工藝流程常減壓蒸餾工藝流程初餾塔系統(tǒng)原則流程初餾塔系統(tǒng)原則流程常壓塔系統(tǒng)原則流程常壓塔系統(tǒng)原則流程減壓塔系統(tǒng)原則流程減壓塔系統(tǒng)原則流程（二）催化裂化工藝簡介催化裂化在石化工業(yè)中的地位隨著社會的發(fā)展，從石油中用簡單的蒸餾方法獲得的汽、煤、柴油輕質(zhì)燃料，在質(zhì)和量方面

5、均不能滿足人們的需要。因此，往往將石油中的重質(zhì)部分通過催化劑的作用，在一定溫度條件下經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)輕質(zhì)油品。催化裂化是重質(zhì)油輕質(zhì)化的一個主要煉油工藝，具有工藝裝置建設(shè)投資相對較低、規(guī)模較大、經(jīng)濟效益好的特點，在煉油工業(yè)中占有極其重要的位置。催化汽油產(chǎn)量占全國汽油總量的近69.6%，催化柴油產(chǎn)量占全國柴油總量的32.1%，液化氣占煉廠總液化氣總量的90%以上。因此說催化裂化裝置已成為我國煉油工業(yè)的支柱。（二）催化裂化工藝簡介催化裂化在石化工業(yè)中的地位高低并列式催化裂化工藝原則流程高低并列式催化裂化工藝原則流程同軸式催化裂化反應(yīng)再生系統(tǒng)工藝流程圖返回機組圖同軸式催化裂化反應(yīng)再生系統(tǒng)工藝流程圖

6、返回機組圖催化裂化裝置組成1、催化裂化裝置包括反應(yīng)-再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)、吸收-穩(wěn)定系統(tǒng)、產(chǎn)品精制系統(tǒng)、煙氣能量回收系統(tǒng)、產(chǎn)汽系統(tǒng)、以及余熱回收系統(tǒng)等部分組成2、產(chǎn)品精制部分包括汽油脫硫醇，干氣及液態(tài)烴脫硫，液態(tài)烴脫硫醇三部分。3、機組部分：主風(fēng)機采用軸流主風(fēng)機+煙氣輪機+電動/發(fā)電機三機組配置；備用主風(fēng)機采用離心式主風(fēng)機+電機二機組配置；氣壓機組采用氣壓機+背壓透平+電機/發(fā)電機三機組配置。催化裂化裝置組成1、催化裂化裝置包括反應(yīng)-再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)1、反應(yīng)-再生系統(tǒng) 主要任務(wù)：a、為原料油和催化劑的充分接觸提供必要的空間，控制一定的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間，使原料油發(fā)生裂化等一系列反應(yīng)，生成目的產(chǎn)

7、物。b、在一定的溫度和氧氣的作用下，使反應(yīng)后催化劑表面覆有的焦碳發(fā)生燃燒，恢復(fù)催化劑的活性，同時為反應(yīng)提供所需的熱量。c、催化裂化的化學(xué)反應(yīng)種類：主要有裂化反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)、芳構(gòu)化反應(yīng)。1、反應(yīng)-再生系統(tǒng) 主要任務(wù)：反再工藝流程說明常壓來的重油和罐區(qū)來的蠟油在裝置內(nèi)經(jīng)原料混合器混合后進入原料油緩沖罐，再由原料泵升壓后經(jīng)換熱器加熱至200左右與回?zé)捰突旌虾?，分四路?jīng)原料油霧化噴嘴進入提升管反應(yīng)器的反應(yīng)段，與700的高溫催化劑接觸完成原料的升溫、汽化和反應(yīng)，在反應(yīng)段完成反應(yīng)后經(jīng)注入的反應(yīng)終止劑在反應(yīng)終止段降低，510 的反應(yīng)油氣與待生催化劑在提升管出口經(jīng)兩組粗旋分迅速分離進入沉降器，經(jīng)

8、四組單級旋分器進一步除去攜帶的催化劑細(xì)粉后離開沉降器，進入分餾塔。經(jīng)粗細(xì)旋分離后的表面覆蓋有焦碳的待生催化劑進入汽提段，與蒸汽逆流接觸汽提出催化劑攜帶的油氣，汽提后的催化劑沿待生立管下流，經(jīng)分配器進入一再，在貧氧CO不完全燃燒的條件下，燒去約80%的焦碳，作為半再生催化劑進入二再。為控制適當(dāng)?shù)脑偕鷾囟龋谝辉僭O(shè)置外取熱器，部分高溫催化劑淹流經(jīng)外取熱器入口管進入取熱器殼程中，在增壓風(fēng)的流化作用下，向下流動與管束中的脫氧水換熱，發(fā)生3.5MPa蒸汽，冷卻后的催化劑返回一再下部。進入二再的半再生催化劑在高溫、高過剩氧的條件下進行完全燒焦，經(jīng)二再再生后的催化劑通過再斜管及滑閥進入提升管底部。在干氣、蒸

9、汽的提升下，完成催化劑加速、分散的過程，然后與霧化原料接觸。反再工藝流程說明常壓來的重油和罐區(qū)來的蠟油在裝置內(nèi)經(jīng)原料混一再燒焦所需的主風(fēng)由主風(fēng)機提供，主風(fēng)機的主風(fēng)除進入一再作燒焦外、還為二再增壓機供風(fēng)。二再增壓機的增壓風(fēng)作為二再燒焦用風(fēng)以及外取熱器的流化風(fēng)、提升風(fēng)及套筒流化風(fēng)。二再產(chǎn)生的煙氣通過煙氣返回管線進入一再床層下部，從而使其中的氧可以參與一再燒焦，一再煙氣經(jīng)六組兩級旋分器分離催化劑后，再經(jīng)三旋進一步分離催化劑后進入煙氣輪機做功。從煙機出來的煙氣進入CO鍋爐回收化學(xué)能和熱能后，最后經(jīng)煙囪排放大氣。煙氣與風(fēng)一再燒焦所需的主風(fēng)由主風(fēng)機提供，主風(fēng)機的主風(fēng)除進入一再作燒焦機組工藝流程圖反再圖機組

10、工藝流程圖反再圖2、分餾系統(tǒng) 主要任務(wù)：1、將反應(yīng)來的高溫油氣分割成：富氣、粗汽油、輕柴油、回?zé)捰?、油漿等產(chǎn)物。2、通過各中段循環(huán)回流及油漿循環(huán)回收高溫過熱油氣帶入分餾塔的大量熱能。3、為氣壓機、吸收-穩(wěn)定系統(tǒng)提供合格進料。2、分餾系統(tǒng) 主要任務(wù)：分餾工藝流程說明由沉降器來的反應(yīng)油氣進入分餾塔底部，通過人字型擋板與循環(huán)油漿逆流接觸，洗滌反應(yīng)油氣中的攜帶的催化劑并脫除過剩熱量，使油氣呈“飽和狀態(tài)”進入分餾塔進行分餾。分餾塔頂油氣經(jīng)塔頂換熱器和干、濕冷卻器冷卻后進入油氣分液罐進行氣、液相分離。分離出的粗汽油作為吸收劑經(jīng)泵打入吸收塔。含硫的酸性水作為富氣洗滌水注入氣壓機出口管線。柴油自分餾塔抽出至柴

11、油汽提塔，通入蒸汽汽提出輕組分，汽提后的柴油經(jīng)冷卻器冷卻后分兩路，一路作為產(chǎn)品出裝置。另一路經(jīng)冷卻器進一步冷卻后送至再吸收塔作再吸收劑?；?zé)捰团c二中段自分餾塔抽出至回?zé)捰凸?，?jīng)泵升壓后一路作為回?zé)捰团c原料混合后進入提升管反應(yīng)器，另一路返回分餾塔30層，第三路作為二中段油。分餾塔多余的熱量分別由頂循環(huán)回流、一中段循環(huán)回流、二中段循環(huán)回流及油漿循環(huán)回流取走。分餾總圖分餾工藝流程說明由沉降器來的反應(yīng)油氣進入分餾塔底部，通過人分餾塔設(shè)備特點油漿自分餾塔底由油漿泵抽出后分為兩路，一路作為回?zé)捰蜐{直接送至提升管反應(yīng)器，另一路經(jīng)各換熱器換熱后，至油漿蒸汽發(fā)生器發(fā)生3.5MPa級飽和蒸汽后溫度降至280后，一

12、路返回分餾塔，另一路經(jīng)外甩油漿冷卻器冷至90，作為產(chǎn)品油漿送出裝置。分餾塔共分兩段，下部為脫過熱段，設(shè)有9層人字擋板，主要任務(wù)是使來自反應(yīng)的過熱油氣迅速降至飽和溫度，以便進行精餾。同時將進料中高沸點油漿和攜帶的催化劑粉末冷凝并洗滌下來，從而建立塔底液面和油漿循環(huán)，也防止催化劑攜帶到上層塔板，造成堵塞和腐蝕設(shè)備。分餾塔上部是精餾段，采用31層雙溢流固舌塔板，主要作用是將上升的油氣混合物按其沸點不同進行分離，自下而上分割 成回?zé)捰?、輕柴油、汽油餾分。分餾總圖分餾塔設(shè)備特點油漿自分餾塔底由油漿泵抽出后分為兩路，一路分餾系統(tǒng)工藝流程圖返回穩(wěn)定圖分餾系統(tǒng)工藝流程圖返回穩(wěn)定圖3、吸收-穩(wěn)定系統(tǒng) 主要任務(wù)：

13、 吸收穩(wěn)定部分的任務(wù)是加工來自分餾塔頂油氣分離器的粗汽油和富氣，分離出干氣，并回收穩(wěn)定汽油和液化氣等合格產(chǎn)品。 基本原理： 吸收是分離氣體混合物的過程，根據(jù)氣體混合物中各組分在溶劑中溶解度的不同來進行分離，在催化裂化裝置中分離富氣所用的溶劑為粗汽油和穩(wěn)定汽油。 穩(wěn)定是個精餾過程，解吸塔底出來的脫乙烷汽油進入穩(wěn)定塔將C3、C4脫除，塔頂?shù)靡夯瘹?，塔底得穩(wěn)定汽油。3、吸收-穩(wěn)定系統(tǒng) 主要任務(wù)：概念說明（1）干氣：C3，C4含量在50克/米3以下的油氣。（2）貧氣：C3，C4含量在50-150克/米3之間的油氣。（3）富氣：C3，C4含量在150克/米3以上的油氣。（4）飽和蒸汽壓：汽油在一定的密閉

14、容器內(nèi)，在一定溫 度下達到汽液平衡時的蒸汽壓力?？刂浦笜?biāo)：干氣中C3含量3%(V)。液化氣中C2含量 2%(V)，C5含量3%(V)。穩(wěn)定汽油飽和蒸汽壓74KPa(夏),88KPa(冬)。 概念說明（1）干氣：C3，C4含量在50克/米3以下的油氣吸收穩(wěn)定工藝流程說明從分餾塔頂油氣分離器出來的富氣進入氣壓機壓縮后與吸收塔底油一起進入空濕冷冷卻，然后進入油氣分離器進行氣液分離，分離后的氣體進入吸收塔用粗汽油和穩(wěn)定汽油作為吸收劑進行吸收，吸收后的貧氣進入再吸收塔用柴油作再吸收劑進一步吸收后，干氣經(jīng)干氣分液罐后分兩路，一路至提升管反應(yīng)器作預(yù)提升干氣，一路至產(chǎn)品精制部分脫硫。凝縮油分兩路進入解吸塔，由

15、塔底重沸器加熱，解吸出C2以下組分，解吸后的脫乙烷汽油分三路進入穩(wěn)定塔進行分餾，經(jīng)塔底重沸器加熱，穩(wěn)定塔頂餾出液化氣，一部分作回流，其余送至產(chǎn)品精制系統(tǒng)進行脫硫、脫硫醇。穩(wěn)定塔底出來的穩(wěn)定汽油經(jīng)換熱后一部分送至吸收塔作補充吸收劑，其余送至產(chǎn)品精制系統(tǒng)脫硫醇。吸收穩(wěn)定工藝流程說明從分餾塔頂油氣分離器出來的富氣進入氣壓吸收穩(wěn)定系統(tǒng)工藝流程圖分餾圖吸收穩(wěn)定系統(tǒng)工藝流程圖分餾圖4、產(chǎn)品精制部分目的說明1、汽油、液化氣脫硫醇汽油、液化氣中含有的硫醇會產(chǎn)生令人惡心的臭味，是一種氧化引發(fā)劑，能加速油品中膠質(zhì)的生成，影響到油品的安定性，硫醇還具有腐蝕性。2、干氣、液化氣脫硫脫硫是脫除干氣、液化氣中的無機硫、H

16、2S和有機硫等，以減少對設(shè)備的腐蝕和滿足下游氣分裝置的需要。4、產(chǎn)品精制部分目的說明汽油脫硫醇工藝流程說明穩(wěn)定汽油先進入汽油-堿液混合器與10%的堿液混合，以脫除其中的硫化氫。汽油和堿液在預(yù)堿洗沉降罐中沉降分離，分離后的堿液循環(huán)使用。脫硫后的汽油經(jīng)汽油-空氣混合器，與非凈化風(fēng)混合并注入活化劑后進入固定床反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)裝有磺化酞箐鈷催化劑堿液浸泡后的活性炭，硫醇被氧化成二硫化物并溶于汽油中。反應(yīng)后的汽油夾帶的尾氣和堿液，在汽油沉降罐中沉降分離，分離出來的尾氣送至硫磺回收裝置焚燒，汽油經(jīng)汽油成品泵進入汽油砂濾塔，進一步分離出堿霧、水分等雜質(zhì)后送出裝置。汽油脫硫醇工藝流程說明穩(wěn)定汽油先進入汽油-堿

17、液混合器與10汽油脫硫醇工藝流程圖汽油脫硫醇工藝流程圖乙醇胺吸收再生系統(tǒng)工藝流程乙醇胺吸收再生系統(tǒng)工藝流程液態(tài)烴脫硫醇工藝流程液態(tài)烴脫硫醇工藝流程（三）焦化裝置簡介1、一般“一爐兩塔”較常見 爐反應(yīng)塔分餾系統(tǒng)后續(xù)與催化類似2、主要污染物含油污水、含硫污水、廢氣、噪聲、焦粉塵等。（三）焦化裝置簡介1、一般“一爐兩塔”較常見（四）加氫裝置圖（四）加氫裝置圖（五）重整裝置圖（五）重整裝置圖六、煉油廠的環(huán)保裝置 按照“廢物”狀態(tài)，一般的石油化工廠有廢水、廢氣、廢渣治理系統(tǒng)。主要污染物治理裝置為：污水處理場；含硫廢水汽提裝置；硫磺回收裝置；廢渣處理裝置六、煉油廠的環(huán)保裝置 按照“廢物”狀態(tài)，一般的石油化

18、工1、污水處理場 通常煉油廠的污水處理場主要作用是處理生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含油廢水，其典型工藝為“老三套”，即隔油、浮選、曝氣。主要流程為： 含油廢水 達標(biāo)排放隔柵隔油池浮選池曝氣池1、污水處理場 通常煉油廠的污水處理場主要作用是處理生污水處理場流程含油污水處理系統(tǒng)： 含油污水管網(wǎng)格柵集水池隔油池調(diào)節(jié)罐一級氣浮池二級氣浮池均質(zhì)罐氧化溝二次沉淀池監(jiān)測池高效過濾器生物碳塔清水池達標(biāo)排放 污水處理場流程含油污水處理系統(tǒng)：2、含硫廢水汽提裝置 含硫污水汽提裝置是用于處理含硫污水的，由于原油加工過程中，產(chǎn)生部分高含硫廢水，為了避免該部分廢水對污水處理場造成沖擊，同時回收水中H2S，采用加熱汽提的方法進行處理。 含硫污水汽提裝置主要有二種流程，即單塔流程和雙塔流程。含硫污水經(jīng)過汽提后，廢水中的H2S 99提濃回收到酸性氣中，輸送到硫磺回收裝置回收硫磺，凈化后的廢水，可以回注到各生產(chǎn)裝置循環(huán)使用，剩余部分凈化水排至污水處理場進行無害化處理。2、含硫廢水汽提裝置 含硫污水汽提裝置是用于處理含硫污水的含硫污