原油加工方案及流程培训讲义实用PPT(67张)
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原油加工方案和流程图
溶剂脱沥青
脱蜡、精制
沥青氧化 减粘裂化
残渣润滑油
石油沥青 燃料油
31
二、胜利原油的燃料加工方案
1、原油特点
含硫中间基原油 硫含量1%
2、直馏产品的性质特点
直馏汽油辛烷值47，芳烃潜含量高，是良好的重整原料 直馏航煤的密度大，结晶点低，符合1号航煤的规格指标
，但必须脱硫醇 直馏柴油的柴油指数高，凝点不高，可以生产-20、-10
一般来说，在较轻馏分中的氮主要是碱性氮；而在较重 的馏分及渣油中的氮则主要是非碱性氮
8
2、含氮化合物
含氮化合物的危害
导致催化剂中毒
催化裂化催化剂
油品中的氮易生成胶状沉淀，影响油品的安定性 油品燃烧生成NOX，造成环境污染
9
3、含氧化合物
氧在石油中的存在形态
石油中的氧元素是以有机含氧化合物的形式存在的
27
第三节 原油加工方案
原油综 合评价
生产哪些产品 采用何种加工过程
确定依据
内容
加工方案
基本类型
因素
市场需求 经济效益 投资力度 原油特性
• 燃料型 • 燃料-润滑油型 • 燃料-化工型
28
一、大庆原油的燃料－润滑油加工方案
1、原油特点
低硫石蜡基原油 含蜡量高、凝点高 沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低
品级不高
33
二、胜利原油的燃料加工方案
液化气
催化重整
常
原
减
油
压
蒸
馏
VGO
加氢处理
精制
加
催
氢
化
裂
裂
化
化
延
VR
04-原油加工方案
干气 LPG
轻石脑油 重石脑油
H2S 干气 216.20 延 迟 焦 化 LPG 石脑油 柴油 CGO 石油焦 损失 燃料油 9.0 催 126.86 焦 柴 氢耗 加 1.20% 氢 H2S 气体 石脑油 柴油 损失
# # # # # # # #
2.16 8.43 7.35 36.75 69.18 28.54 62.70 1.08
46.80 脱 酸性气 硫 损失
27.41 19.34 0.05
19.34 硫 硫磺 回收 损失
15.67 3.67
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图2
沙特阿拉伯轻质原油减渣加氢加工方案
沙特阿拉伯轻质原油
乙烯料 71.55 H2 S 气体 常 <165 1000.00 压 165~230 蒸 230~350 馏 >350 损失 0.10 9.40 166.70 110.40 211.20 0.00 500.20 2.00 预 H2S 109.95 处 气体 氢耗 理 拔头油 重整料 0.05% 0.02 0.11 20.90 88.97 乙烯料 氢气 重 干气 88.97 整 LPG 重整汽油 损失 2.98 1.45 4.77 79.33 0.44 H2S 气体 石脑油 柴油 >350℃ 损失 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
H2S 制 氢气 氢 蜡 油 催 化 裂 化 干气 LPG 汽油 柴油 澄清油 烧焦
焦 H2S 汽 气体 加 汽油 氢 气 丙烯 体 轻C4馏分 分 重C4馏分 馏 柴 H2S
甲醇
聚 丙 聚丙烯 烯
焦干气等
H2S 干气 延 LPG 迟 汽油 焦 柴油 化 CGO 甩油 石油焦
M T MTBE B E 异丁烷等
原油的分类和加工方案共41页PPT
原油的分类和加工方案
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19பைடு நூலகம்学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19பைடு நூலகம்学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
原油加工方案及流程
18
5、渣油中的胶质和沥青质
沥青质 黑色至深褐色的无定形固体 其相对密度略大于1.0 全部集中在渣油中，一般不挥发 H/C原子比：1.1～1.3
19
5、渣油中的胶质和沥青质
胶质和沥青质存在差别，但没有截然的不同，从胶质到沥青质是一个渐变的 过程
20
二、石油产品基本性质要求
汽油：低硫、低烯烃、低芳烃、高辛烷值 柴油：低硫、低芳烃、低凝点、高十六烷值 润滑油：粘温性能好、低温流动性能好、抗氧化性能好 沥青：延伸度好、软化点与针入度适宜 固体蜡：滴点高、含油量低
24
炼油工艺过程
油品精制 二次加工、化学－物理加工 脱硫氮、提高辛烷值和十六烷值 生产清洁油品调和组分
第2章 原油加工方案 及流程
本章主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节
石油的化学组成及石油产品的质量要求 炼油工艺过程简介 原油的加工方案 世界炼油技术发展趋势
2
第一节 石油的化学组成及石油产品的质量要 求
元素组成 C、H 、S、N 、O、微量元素
石油的化学组成 烃类组成 烷烃、环烷烃、芳香烃
16
5、渣油中的胶质和沥青质
石油中所包含的胶状、沥青状物质，是一大类非烃化合物，它们在组成中除 含C、H外，还有S、N、 O及金属元素
17
5、渣油中的胶质和沥青质
胶质 胶质是深棕色至深褐色的，极为粘稠不易流动的液体或无定形固体 其相对密度略小于1.0 有很强的着色能力 H/C：1.4～1.5 受热时熔化，对热不稳定，能转化成沥青质
微量元素的分布规律与S、N相似，即随沸点升高含量增加，而且主要浓集在 渣油中
பைடு நூலகம்15
4、石油中的微量元素
微量元素的危害 从目前来看，对石油加工影响最大的微量元素有钒(v)、镍(Ni)、铁(Fe)、 铜(Cu)，它们是催化裂化催化剂的毒物，而且在重油固定床加氢裂化过 程中也能造成催化剂的失活和床层的堵塞 砷(As)是催化重整催化剂的毒物；钠(Na)和钾(K)也会使催化剂减活
5、渣油中的胶质和沥青质
沥青质 黑色至深褐色的无定形固体 其相对密度略大于1.0 全部集中在渣油中，一般不挥发 H/C原子比：1.1～1.3
19
5、渣油中的胶质和沥青质
胶质和沥青质存在差别，但没有截然的不同，从胶质到沥青质是一个渐变的 过程
20
二、石油产品基本性质要求
汽油：低硫、低烯烃、低芳烃、高辛烷值 柴油：低硫、低芳烃、低凝点、高十六烷值 润滑油：粘温性能好、低温流动性能好、抗氧化性能好 沥青：延伸度好、软化点与针入度适宜 固体蜡：滴点高、含油量低
24
炼油工艺过程
油品精制 二次加工、化学－物理加工 脱硫氮、提高辛烷值和十六烷值 生产清洁油品调和组分
第2章 原油加工方案 及流程
本章主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节
石油的化学组成及石油产品的质量要求 炼油工艺过程简介 原油的加工方案 世界炼油技术发展趋势
2
第一节 石油的化学组成及石油产品的质量要 求
元素组成 C、H 、S、N 、O、微量元素
石油的化学组成 烃类组成 烷烃、环烷烃、芳香烃
16
5、渣油中的胶质和沥青质
石油中所包含的胶状、沥青状物质，是一大类非烃化合物，它们在组成中除 含C、H外，还有S、N、 O及金属元素
17
5、渣油中的胶质和沥青质
胶质 胶质是深棕色至深褐色的，极为粘稠不易流动的液体或无定形固体 其相对密度略小于1.0 有很强的着色能力 H/C：1.4～1.5 受热时熔化，对热不稳定，能转化成沥青质
微量元素的分布规律与S、N相似，即随沸点升高含量增加，而且主要浓集在 渣油中
பைடு நூலகம்15
4、石油中的微量元素
微量元素的危害 从目前来看，对石油加工影响最大的微量元素有钒(v)、镍(Ni)、铁(Fe)、 铜(Cu)，它们是催化裂化催化剂的毒物，而且在重油固定床加氢裂化过 程中也能造成催化剂的失活和床层的堵塞 砷(As)是催化重整催化剂的毒物；钠(Na)和钾(K)也会使催化剂减活
石油炼制工艺ppt课件
原油的馏分和馏分组成
石油是组成复杂的混合物，没有固定的沸点。 蒸馏时，低沸点成分先被蒸发出来，高沸点成 分则随蒸馏温度升高继续蒸发。
馏分：在一定温度范围内蒸馏出来的油品。 初馏点：蒸馏出第一滴油时的气相温度。 10% , 20%…馏点：蒸馏出10%,20%…油时的
气相温度分别称为石油的10%,20%…馏点。
C Ｈ Ｓ Ｎ Ｏ
大庆 0.8615 85.74 13.31 0.11 0.15
胜利
86.88 11.11 0.90 0.32
孤岛 0.9640 84.24 11.74 2.20 0.47
大港 0.8896 85.82 12.70 0.14 0.09
用特性因素对原油分类举例：
原油特性因数分类表
特性因素K 原油类别
特点
K＞12.1
烷烃含量一般在50%以上，密度较小，含 石蜡基原 蜡量较高，凝点高，含硫、含氮、含胶质
油 量较低。我国大庆原油和南阳原油是典型 的石蜡基原油。
K=11.5～ 中间基原 性质介于石蜡基原油和环烷基原油之间。
12．1
油
K=10．5～ 11.5
烃类族组成
烃类族组成是指各族烃类的含量多少。 汽油馏分中主要有烷烃(P)、环烷烃(N)和芳香烃(A)。 一般规律：环烷烃含量随沸点升高而下降， 芳香烃
含量随沸点升高而增加。
沸点范围/℃ 烷烃/% 环烷烃/% 芳香烃/%
60~95
56.8
41.1
2.1
95~122
56.2
39.0
4.3
122~150
大庆200~500℃馏分的烃族组成
实沸点范围/℃
200~250
250~300
300~350
石油是组成复杂的混合物，没有固定的沸点。 蒸馏时，低沸点成分先被蒸发出来，高沸点成 分则随蒸馏温度升高继续蒸发。
馏分：在一定温度范围内蒸馏出来的油品。 初馏点：蒸馏出第一滴油时的气相温度。 10% , 20%…馏点：蒸馏出10%,20%…油时的
气相温度分别称为石油的10%,20%…馏点。
C Ｈ Ｓ Ｎ Ｏ
大庆 0.8615 85.74 13.31 0.11 0.15
胜利
86.88 11.11 0.90 0.32
孤岛 0.9640 84.24 11.74 2.20 0.47
大港 0.8896 85.82 12.70 0.14 0.09
用特性因素对原油分类举例：
原油特性因数分类表
特性因素K 原油类别
特点
K＞12.1
烷烃含量一般在50%以上，密度较小，含 石蜡基原 蜡量较高，凝点高，含硫、含氮、含胶质
油 量较低。我国大庆原油和南阳原油是典型 的石蜡基原油。
K=11.5～ 中间基原 性质介于石蜡基原油和环烷基原油之间。
12．1
油
K=10．5～ 11.5
烃类族组成
烃类族组成是指各族烃类的含量多少。 汽油馏分中主要有烷烃(P)、环烷烃(N)和芳香烃(A)。 一般规律：环烷烃含量随沸点升高而下降， 芳香烃
含量随沸点升高而增加。
沸点范围/℃ 烷烃/% 环烷烃/% 芳香烃/%
60~95
56.8
41.1
2.1
95~122
56.2
39.0
4.3
122~150
大庆200~500℃馏分的烃族组成
实沸点范围/℃
200~250
250~300
300~350
炼油工艺讲座培训课件
原油的一次加工
原油通过常减压蒸馏可分割成汽油、煤 油、（轻）柴油等轻质馏分油，各种润 滑油馏分、裂化原料（即减压馏分油或 腊油）等重质馏分油及减压渣油。其中 除渣油外其余又叫直馏馏分油。从我国 主要油田的原油中可获得20%-30%的轻 质馏分油，40%-60%的直馏馏分油，个 别原油可达80%-90%。
原油自油罐抽出，与破乳剂、洗涤水按比例混合， 经换热器与装置中某热流换热达到一定的温度， 再经过一个混合阀（或混合器）将原油、破乳剂 和水分充分混合后，送入一级电脱盐罐进行第一 次脱盐脱水。在电脱盐罐内，在破乳剂和高压电 场下（强电场梯度为500~1000伏/厘米。弱电场 梯度为150~300伏厘米）的共同作用下，乳化液 被破坏，小水滴聚结成大水滴，通过沉降分离， 排出污水（主要是水及溶解在其中的盐，还有少 量的油）。
精馏是分离液相混合物的一种很有效的 方法，它是在多次部分气化和多次部分 冷凝过程的基础上发展起来的一种蒸馏 方式，炼油厂中大部分的石油精馏塔， 如原油精馏塔、催化裂化和焦化产品的 分馏塔、催化重整原料的预分馏塔以及 一些工艺过程中的溶剂回收塔等，都是 通过精馏这种蒸馏方式进行操作的。
原油常压蒸馏以及其特点
原油中氯化钠的含量为最多，约占75%左右。这些物 质受热后易水解，生成盐酸，腐蚀设备；其次，在换 热器和加热炉中，随着水分的蒸发，盐类沉积在管壁 上形成盐垢，降低传热效率，增大流动压降，严重时 甚至会烧穿炉管或堵塞管路；再次，由于原油中的盐 类大多残留在重馏分油和渣油中，所以还会影响二次 加工过程及其产品的质量。
润滑油型减压塔以生产润滑油馏分为主，希望得 到颜色浅、残炭值低、馏程较窄、安定性好的减 压馏分油，因此不仅要求拔除率高，而且具有较 高的分离精确度。
原油的加工方案与原油的特性及国民经 济对石油产品的需求密切相关，尤其是 前者对制定合理的原油加工方案起着决 定性的作用。 见例一、例二
原油加工方案及流程
AGO
催 化 裂 化
LPG
分离
加氢精制 加氢精制
丙烯 丁烯 汽油 柴油 石油焦 燃料油
4
VR
延 迟 焦 化
蜡油 减粘裂化
四、稠油的加工方案
液化气 催化重整 汽油 精制 航煤 柴油 VGO 加氢处理
原 油
常 减 压 蒸 馏
加 氢 裂 化
加氢精制 蜡油 溶剂脱沥青 加氢精制
催 化 裂 化
汽油 柴油 石油焦
常
燃料
原 油
减 压 蒸 馏 化工原料
延迟焦化 催化裂化 加氢裂化 加氢精制 溶剂精制 异构化 烷基化 醚化 齐聚 催化重整 催化重整 催化裂解 蒸汽裂解 溶剂脱沥青 溶剂精制 溶剂脱蜡 补充精制
重油轻质化工艺
油品精制工艺
高辛烷值汽 油生产工艺
化工原料生产工艺
润滑油
润滑油老三套工艺
1
一、大庆原油的燃料－润滑油加工方案
VR
延 迟 焦 化
沥青氧化
减粘裂化
石油沥青 燃料油
5
VGO
加 氢 裂 化
催 化 裂 化
加氢处理
VR延 迟 焦 化来自加氢精制 蜡油 加氢精制
汽油 柴油 石油焦 石油沥青 燃料油
3
沥青氧化 减粘裂化
三、原油的燃料－化工加工方案
催化重整 芳 烃 分 离 乙苯合成 VGO 加氢精制 裂解原料 液化气 苯 甲苯 二甲苯 汽油 裂解原料 干气 乙苯 气体
原 油
常 减 压 蒸 馏
液化气 催化重整 芳烃分离 精制 脱蜡、精制 VGO 芳烃(BTX) 航煤 馏分润滑油 汽油 柴油
原 油
常 减 压 蒸 馏
催 化 裂 化
溶剂脱沥青
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《现代石油加工技术》教学课件
第2章 原油加工方案 及流程
孟祥海
本章主要内容
第一节 石油的化学组成及石油产品的质量要求 第二节 炼油工艺过程简介 第三节 原油的加工方案 第四节 世界炼油技术发展趋势
2
第一节 石油的化学组成及石油产品的质量要求
元素组成 C、H 、S、N 、O、微量元素
石油的化学组成 烃类组成 烷烃、环烷烃、芳香烃
➢ 对石油产品质量影响——催化裂化、焦化产品 ➢ 对加工过程的影响——催化剂污染、加快失活 ➢ 设备腐蚀——硫化氢腐蚀、硫醇腐蚀、元素硫腐蚀 ➢ 对环境污染——硫氧化物
对策：产品精制、气体脱硫、废水处理
6
2、含氮化合物
氮在石油中的存在形态
含氮 化合物
碱性氮：吡啶 、喹啉、
N
N
氮杂蒽、氮杂菲
六员环
非碱性氮：吡咯 咔唑
常
燃料
加氢精制 溶剂精制
减
原
压
油
蒸
异构化 烷基化 醚化 齐聚 催化重整
馏 化工原料
催化重整 催化裂解
蒸汽裂解
油品精制工艺 高辛烷值汽 油生产工艺
化工原料生产工艺
润滑油
溶剂脱沥青 溶剂精制
溶剂脱蜡 补充精制
润滑油老三套工艺
23
炼油工艺过程
原油分离－常减压蒸馏
➢ 一次加工，炼厂的龙头 ➢ 脱盐、脱水、脱机械杂质 ➢ 获得直馏产品、二次加工的原料
➢ 钠盐为植物生长素、钙盐是杀虫剂
12
4、石油中的微量元素
微量元素的分类
➢ 变价金属，如V、Ni、Fe、Mo、Co、W、Cr、Cu、Mn 、Pb、Hg等
➢ 碱金属和碱土金属：如Na、K、Ba、Ca、Sr、Mg等 ➢ 卤素和其它元素：如Cl、Br、Si、Al、As等
13
4、石油中的微量元素
微量元素的存在形态
的馏分及渣油中的氮则主要是非碱性氮
8
2、含氮化合物
含氮化合物的危害
➢ 导致催化剂中毒
✓ 催化裂化催化剂
➢ 油品中的氮易生成胶状沉淀，影响油品的安定性 ➢ 油品燃烧生成NOX，造成环境污染
9
3、含氧化合物
氧在石油中的存在形态
➢ 石油中的氧元素是以有机含氧化合物的形式存在的
含氧 化合物
酸性氧化物：环烷酸、芳香酸、脂肪酸 和酚类，总称石油酸
➢ 一是以乳化状态分散于原油的水中所含的盐类，如K、 Na、Ca、Mg的氯化物
➢ 二是结合于有机化合物或络合物中， 如V、Ni、Fe、Cu 等
➢ 三是悬浮于原油中的极细的矿物质微粒
14
4、石油中的微量元素
从世界范围来看，石油中含量最高的微量元素是钒 ，最高可达1000 ppm以上；其次是镍，最高可达 100 ppm以上 微量元素的分布规律与S、N相似，即随沸点升高含 量增加，而且主要浓集在渣油中
➢ 直馏汽油中，以硫醇和硫醚为主，少量二硫化物和噻吩 ➢ 中间馏分中，主要是硫醚和噻吩类 ➢ 高沸点馏分中，主要是硫醚、噻吩及其同系物 ➢ 除上述含硫化合物外，原油中还有相当大一部分硫存在
于胶质、沥青质中；这部分含硫化合物的分子量更大、 结构也复杂得多
5
1、含硫化合物
含硫化合物对加工过程及产品的危害
非烃类组成 含S、N、O化合物
烃类组成表示方法
单体烃 族组成 结构族组成
3
一、石油中的非烃化合物
1、含硫化合物 硫在石油中的存在形态
➢ 元素硫－－极少 ➢ 酸性硫：H2S、硫醇（RSH） ➢ 中性硫：硫醚（RSR’）、二硫化物（RSSR’） ➢ 热稳定性硫：噻吩、苯硫酚
4
1、含硫化合物
分布规律
➢ 硫在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分沸程的升高 而增加，大部分硫均集中在重馏分和渣油中
21
第二节 炼油工艺过程简介
脱
常
常压馏分：汽油（石脑油）、煤油、柴油
原 油
盐 脱
压 蒸
石脑油作为催化重整、蒸汽裂解原料
水
馏
减
AR
压 蒸
馏
减压馏分：VGO
润滑油基础油、催化裂化、加氢裂化 的原料
焦化、减粘裂化、催化裂化、加氢转
VR 化、溶剂脱沥青、气化的原料
22
延迟焦化 催化裂化
加氢裂化
重油轻质化工艺
15
4、石油中的微量元素
微量元素的危害
➢ 从目前来看，对石油加工影响最大的微量元素有钒(v)、 镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)，它们是催化裂化催化剂的毒物 ，而且在重油固定床加氢裂化过程中也能造成催化剂的 失活和床层的堵塞
➢ 砷(As)是催化重整催化剂的毒物；钠(Na)和钾(K)也会使 催化剂减活
中性氧化物：酮、醛、酯，含量极少
10
3、含氧化合物
分布规律
➢ 与硫、氮在原油中的分布不同 ➢ 特殊：中间馏分分布较多
特点
➢ 石油酸中90%为环烷酸 ➢ 我国只有克拉玛依原油含酸较多（0.48%）
11
3、含氧化合物
含氧化合物的影响
➢ 原油乳化，不利加工 ➢ 设备腐蚀
需要脱除
环烷酸的利用
➢ 是一种高附加值的产品 ➢ 木材防腐、表面活性剂、燃料和润滑油添加剂
重油轻质化
➢ 二次加工、化学加工 ➢ 催化裂化、加氢裂化、焦化 ➢ 提高轻质油收率
24
18
5、渣油中的胶质和沥青质
沥青质
➢ 黑色至深褐色的无定形固体 ➢ 其相对密度略大于1.0 ➢ 全部集中在渣油中，一般不挥发 ➢ H/C原子比：1.1～1.3
19
5、渣油中的胶质和沥青质
胶质和沥青质存在差别，但没有截然的不同，从胶 质到沥青质是一个渐变的过程
20
二、石油产品基本性质要求
汽油：低硫、低烯烃、低芳烃、高辛烷值 柴油：低硫、低芳烃、低凝点、高十六烷值 润滑油：粘温性能好、低温流动性能好、抗氧化性 能好 沥青：延伸度好、软化点与针入度适宜 固体蜡：滴点高、含油量低
16
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5、渣油中的胶质和沥青质
石油中所包含的胶状、沥青状物质，是一大类非烃 化合物，它们在组成中除含C、H外，还有S、N、 O及金属元素
17
5、渣油中的胶质和沥青质
胶质
➢ 胶质是深棕色至深褐色的，极为粘稠不易流动的液体或 无定形固体
➢ 其相对密度略小于1.0 ➢ 有很强的着色能力 ➢ H/C：1.4～1.5 ➢ 受热时熔化，对热不稳定，能转化成沥青质
、吲哚
N H
五员环
N H
、卟啉类化合物
N
CH3
7
2、含氮化合物
分布规律
➢ 与硫在原油中的分布一样，石油中的氮含量也是随馏分 沸程的升高而增加的，但其分布比硫更不均匀
➢ 石油中的硫约有70%是集中在其减压渣油中，而石油中 的氮则更集中，约有90%集中于其减压渣油中
➢ 对多数原油而言，其碱性氮含量约占总氮含量的1/4~1/3 ➢ 一般来说，在较轻馏分中的氮主要是碱性氮；而在较重
第2章 原油加工方案 及流程
孟祥海
本章主要内容
第一节 石油的化学组成及石油产品的质量要求 第二节 炼油工艺过程简介 第三节 原油的加工方案 第四节 世界炼油技术发展趋势
2
第一节 石油的化学组成及石油产品的质量要求
元素组成 C、H 、S、N 、O、微量元素
石油的化学组成 烃类组成 烷烃、环烷烃、芳香烃
➢ 对石油产品质量影响——催化裂化、焦化产品 ➢ 对加工过程的影响——催化剂污染、加快失活 ➢ 设备腐蚀——硫化氢腐蚀、硫醇腐蚀、元素硫腐蚀 ➢ 对环境污染——硫氧化物
对策：产品精制、气体脱硫、废水处理
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2、含氮化合物
氮在石油中的存在形态
含氮 化合物
碱性氮：吡啶 、喹啉、
N
N
氮杂蒽、氮杂菲
六员环
非碱性氮：吡咯 咔唑
常
燃料
加氢精制 溶剂精制
减
原
压
油
蒸
异构化 烷基化 醚化 齐聚 催化重整
馏 化工原料
催化重整 催化裂解
蒸汽裂解
油品精制工艺 高辛烷值汽 油生产工艺
化工原料生产工艺
润滑油
溶剂脱沥青 溶剂精制
溶剂脱蜡 补充精制
润滑油老三套工艺
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炼油工艺过程
原油分离－常减压蒸馏
➢ 一次加工，炼厂的龙头 ➢ 脱盐、脱水、脱机械杂质 ➢ 获得直馏产品、二次加工的原料
➢ 钠盐为植物生长素、钙盐是杀虫剂
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4、石油中的微量元素
微量元素的分类
➢ 变价金属，如V、Ni、Fe、Mo、Co、W、Cr、Cu、Mn 、Pb、Hg等
➢ 碱金属和碱土金属：如Na、K、Ba、Ca、Sr、Mg等 ➢ 卤素和其它元素：如Cl、Br、Si、Al、As等
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4、石油中的微量元素
微量元素的存在形态
的馏分及渣油中的氮则主要是非碱性氮
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2、含氮化合物
含氮化合物的危害
➢ 导致催化剂中毒
✓ 催化裂化催化剂
➢ 油品中的氮易生成胶状沉淀，影响油品的安定性 ➢ 油品燃烧生成NOX，造成环境污染
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3、含氧化合物
氧在石油中的存在形态
➢ 石油中的氧元素是以有机含氧化合物的形式存在的
含氧 化合物
酸性氧化物：环烷酸、芳香酸、脂肪酸 和酚类，总称石油酸
➢ 一是以乳化状态分散于原油的水中所含的盐类，如K、 Na、Ca、Mg的氯化物
➢ 二是结合于有机化合物或络合物中， 如V、Ni、Fe、Cu 等
➢ 三是悬浮于原油中的极细的矿物质微粒
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4、石油中的微量元素
从世界范围来看，石油中含量最高的微量元素是钒 ，最高可达1000 ppm以上；其次是镍，最高可达 100 ppm以上 微量元素的分布规律与S、N相似，即随沸点升高含 量增加，而且主要浓集在渣油中
➢ 直馏汽油中，以硫醇和硫醚为主，少量二硫化物和噻吩 ➢ 中间馏分中，主要是硫醚和噻吩类 ➢ 高沸点馏分中，主要是硫醚、噻吩及其同系物 ➢ 除上述含硫化合物外，原油中还有相当大一部分硫存在
于胶质、沥青质中；这部分含硫化合物的分子量更大、 结构也复杂得多
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1、含硫化合物
含硫化合物对加工过程及产品的危害
非烃类组成 含S、N、O化合物
烃类组成表示方法
单体烃 族组成 结构族组成
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一、石油中的非烃化合物
1、含硫化合物 硫在石油中的存在形态
➢ 元素硫－－极少 ➢ 酸性硫：H2S、硫醇（RSH） ➢ 中性硫：硫醚（RSR’）、二硫化物（RSSR’） ➢ 热稳定性硫：噻吩、苯硫酚
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1、含硫化合物
分布规律
➢ 硫在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分沸程的升高 而增加，大部分硫均集中在重馏分和渣油中
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第二节 炼油工艺过程简介
脱
常
常压馏分：汽油（石脑油）、煤油、柴油
原 油
盐 脱
压 蒸
石脑油作为催化重整、蒸汽裂解原料
水
馏
减
AR
压 蒸
馏
减压馏分：VGO
润滑油基础油、催化裂化、加氢裂化 的原料
焦化、减粘裂化、催化裂化、加氢转
VR 化、溶剂脱沥青、气化的原料
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延迟焦化 催化裂化
加氢裂化
重油轻质化工艺
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4、石油中的微量元素
微量元素的危害
➢ 从目前来看，对石油加工影响最大的微量元素有钒(v)、 镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)，它们是催化裂化催化剂的毒物 ，而且在重油固定床加氢裂化过程中也能造成催化剂的 失活和床层的堵塞
➢ 砷(As)是催化重整催化剂的毒物；钠(Na)和钾(K)也会使 催化剂减活
中性氧化物：酮、醛、酯，含量极少
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3、含氧化合物
分布规律
➢ 与硫、氮在原油中的分布不同 ➢ 特殊：中间馏分分布较多
特点
➢ 石油酸中90%为环烷酸 ➢ 我国只有克拉玛依原油含酸较多（0.48%）
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3、含氧化合物
含氧化合物的影响
➢ 原油乳化，不利加工 ➢ 设备腐蚀
需要脱除
环烷酸的利用
➢ 是一种高附加值的产品 ➢ 木材防腐、表面活性剂、燃料和润滑油添加剂
重油轻质化
➢ 二次加工、化学加工 ➢ 催化裂化、加氢裂化、焦化 ➢ 提高轻质油收率
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5、渣油中的胶质和沥青质
沥青质
➢ 黑色至深褐色的无定形固体 ➢ 其相对密度略大于1.0 ➢ 全部集中在渣油中，一般不挥发 ➢ H/C原子比：1.1～1.3
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5、渣油中的胶质和沥青质
胶质和沥青质存在差别，但没有截然的不同，从胶 质到沥青质是一个渐变的过程
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二、石油产品基本性质要求
汽油：低硫、低烯烃、低芳烃、高辛烷值 柴油：低硫、低芳烃、低凝点、高十六烷值 润滑油：粘温性能好、低温流动性能好、抗氧化性 能好 沥青：延伸度好、软化点与针入度适宜 固体蜡：滴点高、含油量低
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5、渣油中的胶质和沥青质
石油中所包含的胶状、沥青状物质，是一大类非烃 化合物，它们在组成中除含C、H外，还有S、N、 O及金属元素
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5、渣油中的胶质和沥青质
胶质
➢ 胶质是深棕色至深褐色的，极为粘稠不易流动的液体或 无定形固体
➢ 其相对密度略小于1.0 ➢ 有很强的着色能力 ➢ H/C：1.4～1.5 ➢ 受热时熔化，对热不稳定，能转化成沥青质
、吲哚
N H
五员环
N H
、卟啉类化合物
N
CH3
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2、含氮化合物
分布规律
➢ 与硫在原油中的分布一样，石油中的氮含量也是随馏分 沸程的升高而增加的，但其分布比硫更不均匀
➢ 石油中的硫约有70%是集中在其减压渣油中，而石油中 的氮则更集中，约有90%集中于其减压渣油中
➢ 对多数原油而言，其碱性氮含量约占总氮含量的1/4~1/3 ➢ 一般来说，在较轻馏分中的氮主要是碱性氮；而在较重