七大(big)煉化工藝,搞定從原油到(arrive)成品油! | 國(country)際實業
發布時(hour)間:2024-10-23
國(country)際實業INTERNATIONAL INDUSTRY
從原油到(arrive)石油的(of)基本途徑一(one)般爲(for):
① 将原油先按不(No)同産品的(of)沸點要(want)求,分割成不(No)同的(of)直餾餾分油,然後按照産品的(of)質量标準要(want)求,除去這(this)些餾分油中的(of)非理想組分;
② 通過化學反應轉化,生(born)成所需要(want)的(of)組分,進而得到(arrive)一(one)系列合格的(of)石油産品。
石油煉化常用(use)的(of)工藝流程爲(for)常減壓蒸餾、催化裂化、延遲焦化、加氫裂化、溶劑脫瀝青、加氫精制、催化重整。
- 常減壓蒸餾 -
1.原料:原油等
2.産品:石腦油、粗柴油(瓦斯油)、渣油、瀝青、減一(one)線。
3.基本概念
常減壓蒸餾是(yes)常壓蒸餾和(and)減壓蒸餾的(of)合稱,基本屬物理過程:原料油在(exist)蒸餾塔裏按蒸發能力分成沸點範圍不(No)同的(of)油品(稱爲(for)餾分),這(this)些油有的(of)經調合、加添加劑後以(by)産品形式出(out)廠,相當大(big)的(of)部分是(yes)後續加工裝置的(of)原料。
常減壓蒸餾是(yes)煉油廠石油加工的(of)第一(one)道工序,稱爲(for)原油的(of)一(one)次加工,包括三個(indivual)工序:a.原油的(of)脫鹽、脫水;b.常壓蒸餾;c.減壓蒸餾。
4.生(born)産工藝
原油一(one)般是(yes)帶有鹽份和(and)水,能導緻設備的(of)腐蝕,因此原油在(exist)進入常減壓之前首先進行脫鹽脫水預處理,通常是(yes)加入破乳劑和(and)水。
原油經過流量計、換熱部分、沏餾塔形成兩部分,一(one)部分形成塔頂油,經過冷卻器、流量計,最後進入罐區,這(this)一(one)部分是(yes)化工輕油(即所謂的(of)石腦油);一(one)部分形成塔底油,再經過換熱部分,進入常壓爐、常壓塔,形成三部分,一(one)部分柴油,一(one)部分蠟油,一(one)部分塔底油;剩餘的(of)塔底油在(exist)經過減壓爐,減壓塔,進一(one)步加工,生(born)成減一(one)線、蠟油、渣油和(and)瀝青。
各自的(of)收率:石腦油(輕汽油或化工輕油)占1%左右,柴油占20%左右,蠟油占30%左右,渣油和(and)瀝青約占42%左右,減一(one)線約占5%左右。
常減壓工序是(yes)不(No)生(born)産汽油産品的(of),其中蠟油和(and)渣油進入催化裂化環節,生(born)産汽油、柴油、煤油等成品油;石腦油直接出(out)售由其他(he)小企業生(born)産溶劑油或者進入下一(one)步的(of)深加工,一(one)般是(yes)催化重整生(born)産溶劑油或提取萃類化合物;減一(one)線可以(by)直接進行調劑潤滑油。
- 催化裂化 -
一(one)般原油經過常減壓蒸餾後可得到(arrive)的(of)汽油,煤油及柴油等輕質油品僅有10~40% ,其餘的(of)是(yes)重質餾分油和(and)殘渣油。如果想得到(arrive)更多輕質油品,就必須對重質餾分和(and)殘渣油進行二次加工。催化裂化是(yes)最常用(use)的(of)生(born)産汽油、柴油生(born)産工序,汽油柴油主要(want)是(yes)通過該工藝生(born)産出(out)來(Come)。這(this)也是(yes)一(one)般石油煉化企業最重要(want)的(of)生(born)産的(of)環節。
1.原料
渣油和(and)蠟油70%左右,催化裂化一(one)般是(yes)以(by)減壓餾分油和(and)焦化蠟油爲(for)原料,但是(yes)随着原油日益加重以(by)及對輕質油越來(Come)越高的(of)需求,大(big)部分石煉化企業開始在(exist)原料中攙加減壓渣油,甚至直接以(by)常壓渣油作(do)爲(for)原料進行煉制。
2.産品
汽油、柴油、油漿(重質餾分油)、液體丙烯、液化氣;各自占比汽油占42%,柴油占21.5%,丙烯占5.8%,液化氣占8%,油漿占12%。
3.基本概念
催化裂化是(yes)在(exist)有催化劑存在(exist)的(of)條件下,将重質油(例如渣油)加工成輕質油(汽油、煤油、柴油)的(of)主要(want)工藝,是(yes)煉油過程主要(want)的(of)二次加工手段。屬于(At)化學加工過程。
4.生(born)産工藝
常渣和(and)臘油經過原料油緩沖罐進入提升管、沉降器、再生(born)器形成油氣,進入分餾塔。
一(one)部分油氣進入粗汽油塔、吸收塔、空壓機進入凝縮油罐,經過再吸收塔、穩定塔、最後進行汽油精制,生(born)産出(out)汽油。
一(one)部分油氣經過分餾塔進入柴油汽提塔,然後進行柴油精制,生(born)産出(out)柴油。一(one)部分油氣經過分餾塔進入油漿循環,最後生(born)産出(out)油漿。
一(one)部分油氣經分餾塔進入液态烴緩沖罐,經過脫硫吸附罐、砂濾塔、水洗罐、脫硫醇抽提塔、預堿洗罐、胺液回收器、脫硫抽提塔、緩沖塔,最後進入液态烴罐,形成液化氣。
一(one)部分油氣經過液态烴緩沖罐進入脫丙烷塔、回流塔、脫乙烷塔、精丙稀塔、回流罐,最後進入丙稀區球罐,形成液體丙稀。液體丙稀再經過聚丙稀車間的(of)進一(one)步加工生(born)産出(out)聚丙稀。
- 延遲焦化 -
焦炭化(簡稱焦化)是(yes)深度熱裂化過程,也是(yes)處理渣油的(of)手段之一(one)。它又是(yes)唯一(one)能生(born)産石油焦的(of)工藝過程,是(yes)任何其他(he)過程所無法代替的(of)。尤其是(yes)某些行業對優質石油焦的(of)特殊需求,緻使焦化過程在(exist)煉油工業中一(one)直占據着重要(want)地(land)位。
1.原料
延遲焦化與催化裂化類似的(of)脫碳工藝以(by)改變石油的(of)碳氫比,延遲焦化的(of)原料可以(by)是(yes)重油、渣油甚至是(yes)瀝青,對原料的(of)品質要(want)求比較低。渣油主要(want)的(of)轉化工藝是(yes)延遲焦化和(and)加氫裂化。
2.産品
主要(want)産品是(yes)蠟油、柴油、焦碳、粗汽油和(and)部分氣體,各自比重分别是(yes):蠟油占23-33%,柴油22-29%,焦碳15-25%,粗汽油8-16%,氣體7-10%,外甩油1-3%。
3.基本概念
焦化是(yes)以(by)貧氫重質殘油(如減壓渣油、裂化渣油以(by)及瀝青等)爲(for)原料,在(exist)高溫(400~500℃)下進行深度熱裂化反應。通過裂解反應,使渣油的(of)一(one)部分轉化爲(for)氣體烴和(and)輕質油品;由于(At)縮合反應,使渣油的(of)另一(one)部分轉化爲(for)焦炭。一(one)方面由于(At)原料重,含相當數量的(of)芳烴,另一(one)方面焦化的(of)反應條件更加苛刻,因此縮合反應占很大(big)比重,生(born)成焦炭多。
4.生(born)産工藝
延遲焦化裝置的(of)生(born)産工藝分爲(for)焦化和(and)除焦兩部分,焦化爲(for)連續操作(do),除焦爲(for)間隙操作(do)。由于(At)工業裝置一(one)般設有兩個(indivual)或四個(indivual)焦炭塔,所以(by)整個(indivual)生(born)産過程仍爲(for)連續操作(do)。
🔹 原油預熱,焦化原料(減壓渣油)先進入原料緩沖罐,再用(use)泵送入加熱爐對流段升溫至340~350 ℃ 左右。
🔹 經預熱後的(of)原油進入分餾塔底,與焦炭塔産出(out)的(of)油氣在(exist)分餾塔内(塔底溫度不(No)超過400℃)換熱。
🔹 原料油和(and)循環油一(one)起從分餾塔底抽出(out),用(use)熱油泵打進加熱爐輻射段,加熱到(arrive)焦化反應所需的(of)溫度(500 ℃ 左右),再通過四通閥由下部進入焦炭塔,進行焦化反應。
原料在(exist)焦炭塔内反應生(born)成焦炭聚積在(exist)焦炭塔内,油氣從焦炭塔頂出(out)來(Come)進入分餾塔,與原料油換熱後,經過分餾得到(arrive)氣體、汽油、柴油和(and)蠟油。塔底循環油和(and)原料一(one)起再進行焦化反應。
- 加氫裂化 -
重油輕質化基本原理是(yes)改變油品的(of)相對分子質量和(and)氫碳比,而改變相對分子質量和(and)氫碳比往往是(yes)同時(hour)進行的(of)。改變油品的(of)氫碳比有兩條途徑,一(one)是(yes)脫碳,二是(yes)加氫。
1.原料:重質油等
2.産品:輕質油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烴的(of)原料)
3.基本概念
加氫裂化屬于(At)石油加工過程的(of)加氫路線,是(yes)在(exist)催化劑存在(exist)下從外界補入氫氣以(by)提高油品的(of)氫碳比。加氫裂化實質上(superior)是(yes)加氫和(and)催化裂化過程的(of)有機結合,一(one)方面能使重質油品通過裂化反應轉化爲(for)汽油、煤油和(and)柴油等輕質油品,另一(one)方面又可防止像催化裂化那樣生(born)成大(big)量焦炭,而且還可将原料中的(of)硫、氯、氧化合物雜質通過加氫除去,使烯烴飽和(and)。
4.生(born)産流程
按反應器中催化劑所處的(of)狀态不(No)同,可分爲(for)固定床、沸騰床和(and)懸浮床等幾種型式。
(1)固定床加氫裂化
固定床是(yes)指将顆粒狀的(of)催化劑放置在(exist)反應器内,形成靜态催化劑床層。原料油和(and)氫氣經升溫、升壓達到(arrive)反應條件後進入反應系統,先進行加氫精制以(by)除去硫、氮、氧雜質和(and)二烯烴,再進行加氫裂化反應。反應産物經降溫、分離、降壓和(and)分餾後,目的(of)産品送出(out)裝置,分離出(out)含氫較高 (80%,90%)的(of)氣體,作(do)爲(for)循環氫使用(use)。
未轉化油(稱尾油)可以(by)部分循環、全部循環或不(No)循環一(one)次通過。
(2)沸騰床加氫裂化
沸騰床(又稱膨脹床)工藝是(yes)借助于(At)流體流速帶動具有一(one)定顆粒度的(of)催化劑運動,形成氣、液、固三相床層,從而使氫氣、原料油和(and)催化劑充分接觸而完成加氫反應過程。
沸騰床工藝可以(by)處理金屬含量和(and)殘炭值較高的(of)原料(如減壓渣油).并可使重油深度轉化;但反應溫度較高,一(one)般在(exist)400~450℃範圍内。此種工藝比較複雜,國(country)内尚未工業化。
(3)懸浮床(漿液床)加氫工藝
懸浮床工藝是(yes)爲(for)了(Got it)适應非常劣質的(of)原料而重新得到(arrive)重視的(of)一(one)種加氫工藝。其原理與沸騰床相類似,其基本流程是(yes)以(by)細粉狀催化劑與原料預先混合,再與氫氣一(one)向進入反應器自下而上(superior)流動,催化劑懸浮于(At)液相中,進行加氫裂化反應,催化劑随着反應産物一(one)起從反應器頂部流出(out)。該裝置能加工各種重質原油和(and)普通原油渣油,但裝置投資大(big)。該工藝目前在(exist)國(country)内尚屬研究開發階段。
- 溶劑脫瀝青 -
溶劑脫瀝青是(yes)一(one)個(indivual)劣質渣油的(of)預處理過程。用(use)萃取的(of)方法,從原油蒸餾所得的(of)減壓渣油(有時(hour)也從常壓渣油)中,除去膠質和(and)瀝青,以(by)制取脫瀝青油同時(hour)生(born)産石油瀝青的(of)一(one)種石油産品精制過程。
1.原料:減壓渣油或者常壓渣油等重質油
2.産品:脫瀝青油等
3.基本概念
溶劑脫瀝青是(yes)加工重質油的(of)一(one)種石油煉制工藝,其過程是(yes)以(by)減壓渣油等重質油爲(for)原料,利用(use)丙烷、丁烷等烴類作(do)爲(for)溶劑進行萃取,萃取物即脫瀝青油可做重質潤滑油原料或裂化原料,萃餘物脫油瀝青可做道路瀝青或其他(he)用(use)途。
4.生(born)産流程
包括萃取和(and)溶劑回收。萃取部分一(one)般采取一(one)段萃取流程,也可采取二段萃取流程。
瀝青與重脫瀝青油溶液中含丙烷少,采用(use)一(one)次蒸發及汽提回收丙烷,輕脫瀝青油溶液中含丙烷較多,采用(use)多效蒸發及汽提或臨界回收及汽提回收丙烷,以(by)減少能耗。
臨界回收過程,是(yes)利用(use)丙烷在(exist)接近臨界溫度和(and)稍高于(At)臨界壓力(丙烷的(of)臨界溫度96.8℃、臨界壓力4.2MPa)的(of)條件下,對油的(of)溶解度接近于(At)最小以(by)及其密度也接近于(At)最小的(of)性質,使輕脫瀝青油與大(big)部分丙烷在(exist)臨界塔内沉降、分離,從而避免了(Got it)丙烷的(of)蒸發冷凝過程,因而可較多地(land)減少能耗。
國(country)内的(of)溶劑脫瀝青工藝流程主要(want)有沉降法二段脫瀝青工藝、臨界回收脫瀝青工藝、超臨界抽提溶劑脫瀝青工藝。
(1)沉降法二段脫瀝青工藝
沉降法兩段脫瀝青是(yes)在(exist)常規一(one)段脫瀝青基礎上(superior)發展起來(Come)的(of)。在(exist)研究大(big)慶減壓渣油的(of)特有性質的(of)基礎上(superior),注意到(arrive)常規的(of)丙烷脫瀝青不(No)能充分利用(use)好該資源,而開發出(out)的(of)一(one)種新脫瀝青工藝。
(2)臨界回收脫瀝青工藝
溶劑對油的(of)溶解能力随溫度的(of)升高而降低,當溫度和(and)壓力接近到(arrive)臨界條件時(hour),溶劑對油的(of)溶解能力已降到(arrive)很低,這(this)時(hour),該丙烷溶劑經冷卻後可直接循環使用(use),不(No)必經過蒸發回收。
(3)超臨界抽提溶劑脫瀝青工藝
超臨界流體抽提是(yes)利用(use)抽提體系在(exist)臨界區附近具有反常的(of)相平衡特性及異常的(of)熱力學性質,通過改變溫度、壓力等參數,使體系内組分間的(of)相互溶解度發生(born)劇烈變化,從而實現組分分離的(of)技術。
- 加氫精制 -
加氫精制一(one)般是(yes)指對某些不(No)能滿足使用(use)要(want)求的(of)石油産品通過加氫工藝進行再加工,使之達到(arrive)規定的(of)性能指标。
1.精制原料:含硫、氧、氮等有害雜質較多的(of)汽油、柴油、煤油、潤滑油、石油蠟等。
2.精制産品:精制改質後的(of)汽油、柴油、煤油、潤滑油、石油蠟等産品。
3.基本概念
加氫精制工藝是(yes)各種油品在(exist)氫壓力下進行催化改質的(of)一(one)個(indivual)統稱。它是(yes)指在(exist)一(one)定的(of)溫度和(and)壓力、有催化劑和(and)氫氣存在(exist)的(of)條件下,使油品中的(of)各類非烴化合物發生(born)氫解反應,進而從油品中脫除,以(by)達到(arrive)精制油品的(of)目的(of)。
加氫精制主要(want)用(use)于(At)油品的(of)精制,其主要(want)目的(of)是(yes)通過精制來(Come)改善油品的(of)使用(use)性能。
4.生(born)産流程
加氫精制的(of)工藝流程一(one)般包括反應系統、生(born)成油換熱、冷卻、分離系統和(and)循環氫系統三部分。
▶ 反應系統
原料油與新氫、循環氫混合,并與反應産物換熱後,以(by)氣液混相狀态進入加熱爐(這(this)種方式稱爐前混氫),加熱至反應溫度進入反應器。
反應器進料可以(by)是(yes)氣相(精制汽油時(hour)),也可以(by)是(yes)氣液混相(精制柴油或比柴油更重的(of)油品時(hour))。反應器内的(of)催化劑一(one)般是(yes)分層填裝,以(by)利于(At)注冷氫來(Come)控制反應溫度。循環氫與油料混合物通過每段催化劑床層進行加氫反應。
▶ 生(born)成油換熱、冷卻、分離系統
反應産物從反應器的(of)底部出(out)來(Come),經過換熱、冷卻後,進入高壓分離器。
在(exist)冷卻器前要(want)向産物中注入高壓洗滌水,以(by)溶解反應生(born)成的(of)氨和(and)部分硫化氫。
反應産物在(exist)高壓分離器中進行油氣分離,分出(out)的(of)氣體是(yes)循環氫,其中除了(Got it)主要(want)成分氫外,還有少量的(of)氣态烴(不(No)凝氣)和(and)未溶于(At)水的(of)硫化氫;分出(out)的(of)液體産物是(yes)加氫生(born)成油,其中也溶解有少量的(of)氣态烴和(and)硫化氫;
生(born)成油經過減壓再進入低壓分離器進一(one)步分離出(out)氣态烴等組分,産品去分餾系統分離成合格産品。
▶ 循環氫系統
從高壓分離器分出(out)的(of)循環氫經儲罐及循環氫壓縮機後,小部分(約30%)直接進入反應器作(do)冷氫,其餘大(big)部分送去與原料油混合,在(exist)裝置中循環使用(use)。爲(for)了(Got it)保證循環氫的(of)純度,避免硫化氫在(exist)系統中積累,常用(use)硫化氫回收系統。一(one)般用(use)乙醇胺吸收除去硫化氫,富液(吸收液)再生(born)循環使用(use),解吸出(out)來(Come)的(of)硫化氫送到(arrive)制硫裝置回收硫磺,淨化後的(of)氫氣循環使用(use)。
- 催化重整 -
1.主要(want)原料
石腦油(輕汽油、化工輕油、穩定輕油),其一(one)般在(exist)煉油廠進行生(born)産,有時(hour)在(exist)采油廠的(of)穩定站也能産出(out)該項産品。質量好的(of)石腦油含硫低,顔色接近于(At)無色。
2.主要(want)産品
高辛烷值的(of)汽油、苯、甲苯、二甲苯等産品(這(this)些産品是(yes)生(born)産合成塑料、合成橡膠、合成纖維等的(of)主要(want)原料)、還有大(big)量副産品氫氣。
3.基本概念
重整:烴類分子重新排列成新的(of)分子結構。
催化重整裝置:用(use)直餾汽油(即石腦油)或二次加工汽油的(of)混合油作(do)原料,在(exist)催化劑(鉑或多金屬)的(of)作(do)用(use)下,經過脫氫環化、加氫裂化和(and)異構化等反應,使烴類分子重新排列成新的(of)分子結構,以(by)生(born)産C6~C9芳烴産品或高辛烷值汽油爲(for)主要(want)目的(of),并利用(use)重整副産氫氣供二次加工的(of)熱裂化、延遲焦化的(of)汽油或柴油加氫精制。
4.生(born)産流程
根據催化重整的(of)基本原理,一(one)套完整的(of)重整工業裝置大(big)都包括原料預處理和(and)催化重整兩部分。以(by)生(born)産芳烴爲(for)目的(of)的(of)重整裝置還包括芳烴抽提和(and)芳烴精餾兩部分。
🔹 原料預處理
将原料切割成适合重整要(want)求的(of)餾程範圍和(and)脫去對催化劑有害的(of)雜質。
預處理包括:預脫砷、預分餾、預加氫三部分。
🔹 催化重整
催化重整是(yes)将預處理後的(of)精制油采用(use)多金屬(鉑铼、鉑銥、鉑錫)催化劑在(exist)一(one)定的(of)溫度、壓力條件下,将原料油分子進行重新排列,産生(born)環烷脫氫、芳構化、異構化等主要(want)反應,以(by)增産芳烴或提高汽油辛烷值爲(for)目的(of)。
工業重整裝置廣泛采用(use)的(of)反應系統流程可分爲(for)兩大(big)類:固定床反應器半再生(born)式工藝流程和(and)移動床反應器連續再生(born)式工藝流程。
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