炼油厂基本知识普及 炼油装置基本介绍 炼油知识讲座.ppt
炼油知识讲座,2012年10月,1,目 录,2,3,石油来源于希腊文Petroleum，岩石中的油。是当时人们对从地下自然涌至地表的黑色液体的称谓。在中国石油一词源于宋代。1983年世界石油大会提出的推荐命名方案：“石油是气态、液态和固态的烃类混合物，具有天然的产状。”,1、“石油”一词的来源,4,人们把从油井中得来的未经加工的石油称为“原油”，但通常“原油”往往与石油混用，并不加以区分。原油与石油的使用往往与场合及习惯有关。原油（Crude Oil)是石油的基本类型，存在于地下储集层内，在常温和常压条件下呈液态，原油中也含有少量非烃组分。天然气（Natural Gas)是石油的主要类型，呈气相，或处在在地层条件下溶解于原油中，或处于岩层中。天然气中含有少量非烃成分。,2、石油与原油,5,3、原油的外观及基本组成,粘稠液体黑色到黄色有气味相对密度一般都1 原油外观性质上的差异是其化学组成不同的一种反映。,6,原油元素组成 C8387H1114%O、S、N一般在1%左右微量元素ppm、ppb级原油化学组成 原油的烃类组成 烷烃 环烷烃 芳香烃 原油中的非烃化合物 以胶质、沥青质形式存在 含硫化合物 含氧化合物 含氮化合物 微量元素,3、原油的外观及基本组成,7,3、原油的外观及基本组成,原油的组成-馏份组成石油馏分石油是一个多组份的复杂混合物，每一个组分都有各自不同的沸点。蒸馏：把液体加热变成蒸汽，再把蒸气凝结成纯净的液体分馏：按照组份沸点的差别，使混合物分离的方法。馏份：馏出的部分。混合物，但馏程比原料变窄了。馏程：指恩氏蒸馏得到的馏分馏出的温度范围，反映馏分的 轻重程度。馏份并不是石油产品 同一沸点范围的馏份，可加工成不同产品,8,3、原油的外观及基本组成,原油的组成-馏分组成 馏分的测定方法,9,4、原油的分类,-按密度分,10,4、原油的分类,-按含硫量分,11,4、原油的分类,-按烃类化学组成分,用于表示组成的两个特征参数：特性因数K：K值高说明烷烃多，反之芳烃多，环烷介于其间 关联指数BMC I（芳烃指数）:BMCI值高，说明芳烃高,12,4、原油的分类,石蜡基石油：12.1K 大庆、吉林、中原、青海中间基石油：11.5K12.1 胜利、辽河、大港环烷基石油：10.5K11.5 孤岛芳香基石油：（少见）,-按烃类化学组成分,13,14,5、原油性质举例-1,南海原油惠州原油性质：,渤海原油锦州25-1原油性质：,5、原油性质举例-2,目 录,17,18,绝大部分石油产品均可用作燃料，但燃料油在不同的地区却有不同的解释。欧洲对燃料油的概念一般是指原油经蒸馏而留下的黑色粘稠残余物，或它与较轻组分的掺合物，主要用作蒸汽炉及各种加热炉的燃料或作为大型慢速柴油燃料及作为各种工业燃料。美国则指任何闪点不低于37.8C的可燃烧的液态或可液化的石油产品，它既可以是残渣燃料油，也可是馏分燃料油。馏分燃料油不仅可直接由蒸馏原油得到（即直馏馏分），也可由其它加工过程如裂化等再经蒸馏得到。在中国，目前海关对进口燃料油的指标要求主要是：闪点（55）、粘度、初馏点等。,1、燃料油的定义,19,按用途：低速船用内燃机（转速小于150转/分）燃料油 炉用燃料油（重油）。按含硫量：分高硫、中硫、低硫燃料油。,2、燃料油的分类,20,3、燃料油的来源,常压重油减压渣油（或经减粘）催化油浆焦化循环油等 与一定比例柴油调合而成,4、燃料油的性能指标,粘度含硫量闪点水分灰分和机械杂质等粘度是燃料油的主要指标，常用50运动粘度（馏分型燃料油）和100运动粘度（残渣型燃料油）表示。闪点是燃料油进关最难以通过的指标。,21,5、燃料油的牌号及表示方式,普氏燃料油标准：粘度，180CST、380CST俄罗斯标准：如：M100美国燃料油标准：ASTM规定，燃料油分为六级 中国国家标准：参考ASTMD396-92燃料油标准 1号、2号、4号轻、4号、5号轻、5号重、6号、7号 国内企业标准：船用燃料油标准：ISO 8217：1996（E）,22,23,24,注：Platts即新加坡普氏定价平台，通常亚洲地区的贸易都以此为结算基准。例如：俄罗斯M100到山东的到岸价公式通常为platts高硫燃料油180CST价格+到山东的贴水。,6、燃料油用途,电力行业：占消费总量的32%；石化业：主要用于化肥原料和石化企业的燃料，占消费总量的25%；交通运输行业：主要是船舶燃料，占消费总量的22%；建材和轻工行业：（包括平板玻璃、玻璃器皿、建筑及生活陶瓷等制造企业），占消费总量的14%。其他部门,25,燃料油180CST指标：,7、燃料油指标举例-1,燃料油280CST指标：,7、燃料油性质举例-2,M100指标：,7、燃料油性质举例-3,29,目 录,30,31,1、常减压蒸馏在炼油工业中的重要地位与作用,常减压蒸馏装置的加工能力代表炼油厂的加工能力。它是原油的第一道加工过程，也叫做一次加工。它是用物理方法蒸馏，将原油按不同的沸点范围分离成不同的馏分。为炼油厂其它装置提供原料。,32,33,34,2、常减压蒸馏工艺流程,3、常减压蒸馏原料及产品特点,原油在进入常减压蒸馏装置前，首先进行脱盐脱水。在常压塔得到：常压塔顶：石脑油（汽油馏分）：辛烷值较低。可以作为溶剂油、催化重整原料；常一线：航空煤油（煤油）：根据原油性质不同，生产不同的煤油。常二线：柴油 一般生产0#柴油 常三线：重柴油 20#重柴油,35,在减压塔得到：馏分范围为（350500）的蜡油1、在不同的侧线得到各个馏分，作为生产润滑油原料。或将各个馏分混合，作为：催化裂化原料，加氢裂化原料。特点：凝固点高，分子量大，。2、在减压塔底得到减压渣油，根据原油的性质可以作为：燃料油，延迟焦化原料，生产沥青的原料。,36,3、常减压蒸馏原料及产品特点,4、常减压蒸馏主要操作条件,常压塔 温度：原油经换热后达到300左右，进入常压加热炉，原油被加热到360左右进入常压塔进行蒸馏。塔顶100130，常一线（煤油）200 左右，常二线（柴油）280 左右，常三线（重柴油）340 左右。压力：塔顶在0.10.16Mpa下操作。,37,减压塔温度：常压塔底油 350左右进入减压加热炉，被加热到380400进入减压塔进行蒸馏。压力：减压塔顶残压一般在2060mmHg。,38,4、常减压蒸馏主要操作条件,39,5、常减压蒸馏装置物料平衡 2011年统计数据,目 录,40,41,1、催化裂化工艺发展、地位与作用,催化裂化技术由法国（E.J.胡德利）研究成功，于1936年由美国索康尼真空油公司和太阳石油公司合作实现工业化，当时采用固定床反应器，60年代，出现分子筛催化剂，裂化反应改在一个管式反应器中进行，称为“提升管催化裂化”。中国于1958年在兰州建成移动床催化裂化装置，1965年在抚顺建成流化床催化裂化装置，1974年在玉门建成提升管催化裂化装置。,42,自1936年催化裂化工艺工业化以来该工艺发展很快。目前，在许多国家催化化裂化已成为最重要的二次加工手段。我国商品汽油中65%来自催化裂化，柴油中30%来自催化裂化。催化裂化（Fluid Catalytic Cracking,FCC)在高温和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应，转变为液化气、汽油和柴油等产品的过程。该工艺是提高原油加工深度，生产优质汽油、柴油最重要的工艺，是炼油厂将重质油转化为轻质油的主要过程之一，也是最盈利的二次加工手段。,43,1、催化裂化工艺发展、地位与作用,44,2、催化裂化的原料和产品特点,催化裂化原料的范围很广泛，大体可分为馏分油和渣油两大类：馏分油（1）直馏重质馏分油（蜡油350500），容易裂化，轻油收率较高；（2）二次加工生产的馏分油：如焦化蜡油、减粘裂化馏出油、润滑油溶剂精制的抽出油等。由于是已经裂化过的油料，其转化率低、生焦率高。渣油：渣油是原油中最重的部分，它含有大量胶质、沥青质和各种稠环烃类，氢碳比小，残炭值高，易于缩合生成焦炭；渣油中重金属、硫、氮等含量高，催化裂化的难度很大。,45,原料裂化所得各种产品产率的总和为100，各产率之间的分配关系即为产品分布。一般来说是希望尽量提高目的产物“汽油和柴油”的产率而限制副产品“气体和焦炭”在一般工业生产条件下：气体产率约1020，其中主要是C3、C4。催化裂化气体含烯烃较多，可作为化工原料。汽油约2060，汽油的辛烷值90左右；柴油约1040，柴油的十六烷值较直馏柴油的低；焦炭约5一10，焦炭是裂化反应的缩合产物。,46,2、催化裂化的原料和产品特点,1气体产品：在一般工业条件下，气体产率约为1020，催化裂化气体中大量的是C3、C4(称为液态烃或液化气)，约占90(重)，其中液态烃中C4含量约为C3含量的1525倍，而且烯烃比烷烃多。C3中烯烃约为70左右C4烯烃约为55左右。由于上述特点至使催化裂化所产气体成为石油化工的宝贵原料。,47,2、催化裂化的原料和产品特点,2液体产品催化裂化汽油产率为40一60(重)。由于其中有较多烯烃(一般50%以上）、异构烷烃和芳烃，所以辛烷值较高，一般为90左右(RON)。柴油产率为20一40(重)，因其中含有较多的芳烃约为40一50，所以十六烷值只有203，比较低，常常需要与直馏柴油等调合后才能作为柴油发动机燃料使用。3焦炭：催化裂化的焦炭沉积在催化剂上，不能作产品。常规催化裂化的焦炭产率约为57，当以渣油为原料时可高达10以上。,48,2、催化裂化的原料和产品特点,49,5、催化裂化装置物料平衡,3、影响催化裂化的主要因素,反应温度反应时间反应压力剂油比,50,催化裂化装置一般由三个部分组成反应再生系统分馏系统吸收稳定系统（再生烟气能量回收系统）,51,4、催化裂化工艺流程,52,反应再生分馏单元,53,反应再生系统,吸收稳定系统,54,55,催化裂解(DCC)是在催化剂存在的条件下，对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，并同时兼产轻质芳烃的过程。由于催化剂的存在，催化裂解可以降低反应温度，增加低碳烯烃产率和轻质芳香烃产率，提高裂解产品分布的灵活性。在一定程度上，催化裂解可以看作是高深度的催化裂化，其气体产率远大于催化裂化，液体产物中芳烃含量很高。,56,6、催化裂解、催化热裂解,催化裂解工艺(DCC)是由石科院开发的，以重质油为原料，在较缓和的反应条件下进行裂解反应，生产低碳烯烃或异构烯烃和高辛烷值汽油的工艺技术。该工艺借鉴流化催化裂化技术，采用催化剂的流化、连续反应和再生技术，已经实现了工业化。DCC工艺具有两种操作方式DCC-和DCC-。DCC-选用较为苛刻的操作条件，在提升管加密相流化床反应器内进行反应，最大量生产以丙烯为主的气体烯烃；DCC-选用较缓和的操作条件，在提升管反应器内进行反应，最大量地生产丙烯、异丁烯和异戊烯等小分子烯烃，并同时兼产高辛烷值优质汽油。液化气产率在40%左右。,57,6、催化裂解、催化热裂解,催化热裂解工艺（CPP）是石科院开发的制取乙烯和丙烯的专利技术。在传统的催化裂化技术的基础上，以蜡油、常压渣油或掺炼渣油等重质油为原料，采用提升管反应器和专用的催化剂，以连续反应再生的操作方式，在比蒸汽裂解缓和的操作条件下生产乙烯和丙烯。CPP工艺是在催化裂解DCC工艺的基础上开发的，其关键技术是通过对工艺和催化剂的进一步改进，使其目的产品由丙烯转变为乙烯和丙烯。,58,6、催化裂解、催化热裂解,催化裂化（Fluid Catalytic Cracking,FCC)：在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的。是提高原油加工深度，生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作。是石油炼厂从重质油生产轻质油的主要过程之一。原料：主要是原油蒸馏或其他炼油装置的350 540馏分的重质油，或重质馏分油中混入少量渣油,经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油；或全部用常压渣油或减压渣油。产品：汽油（辛烷值高，马达法80左右）、裂化气（含丙烯、丁烯、异构烃等）、柴油，副产油浆。,59,6、催化裂解、催化热裂解,
