第二章_化工原料及初加工2-原油二次加工
名词解释石油的二次加工

名词解释石油的二次加工石油的二次加工是指对原油进行进一步加工处理的过程。
原油是一种由地球内部产生的有机物质经过数百万年的地质作用形成的混合物,它是一种重要的能源资源,广泛应用于石油化工、能源行业和其他相关领域。
然而,原油本身不够纯净,含有各种杂质和不同种类的碳氢化合物,因此需要进行二次加工,以提炼出更多有价值的产物。
石油的二次加工通常包括炼油、裂化、重整、重油加工等多个环节。
首先是炼油过程,也被称为初级处理。
在这一过程中,原油经过多道的蒸馏、分离、净化和改质等步骤,将原油中的轻质烃类(如汽油、煤油、液化石油气)和重质烃类(如煤油、润滑油和沥青等)分离出来。
这些分离出的产品将被用于燃料、石化产品和其他化学工业原料的生产中。
裂化是石油二次加工的另一个重要环节。
在裂化过程中,较重的烃类分子会被加热和分解成较轻的分子,这样可以生产出更多的汽油、煤油和液化石油气等产品。
裂化过程可以通过热裂化和催化裂化两种方式进行,具体选择哪种方式取决于原油的性质和所需产品的种类。
重整是石油二次加工中另一个重要的环节,这一过程主要用于提高汽油辛烷值。
辛烷值是衡量汽油抗爆震性能的指标,较高的辛烷值可以提高汽油的燃烧效率和动力性能。
重整过程中,较低辛烷值的烃类经过催化剂的处理转化为高辛烷值的芳烃类化合物,以提高汽油的质量。
除了上述几种环节外,石油的二次加工还包括重油加工。
重油是指原油中的高沸点烃类,由于其黏稠度大、密度大,不能直接用于燃料或者其他用途。
因此,在重油加工过程中,通过蒸馏、热裂化、加氢、溶剂萃取等方式将重油分解、降粘、提纯,从而转化为更高附加值的产品,如柴油、润滑油和沥青等。
石油的二次加工是石油产业中不可或缺的环节。
通过对原油的进一步处理,从中提取出更多有价值的产品,可以满足不同领域和行业的需求。
同时,二次加工也能够提高石油产品的质量和性能,减少对环境的污染。
然而,石油行业在进行二次加工的过程中也需要注意环保、安全和能源消耗等方面的问题,以保障可持续发展和资源的合理利用。
完整版原油加工方案和流程图

常
ห้องสมุดไป่ตู้
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
? 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
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4、石油中的微量元素
微量元素的危害
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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
? 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
? 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
化工原料及其初步加工

固定床工艺流程: 一段加氢裂化流程 两段流程由于对原料油要求不高, 两段加氢裂化流程 航空煤油收率高,而且能生产汽 串联加氢裂化流程 油,因此被 认为是最好的工艺。
4、催化重整 重整对象:轻质原料油 重整目的:提高汽油辛烷值、生成芳烃
由于重整油中芳烃的含量达到30-60%,因此已成为生成 芳烃的主要方式。
3、加氢裂化 加氢裂化是催化裂化技术的改进,是在加氢条件下
进行的催化裂化反应,可抑制催化裂化时发生的脱氢缩 合反应,避免焦炭的生成。
催化剂选择:具有双功能的催化剂(加氢活性和裂化活性)
常用催化剂:非贵金属(Ni、Mo和W)和贵金属(Pd、 Pt)氧化物和氧化硅-氧化铝或沸石分子筛组成的双功能 催化剂,金属或金属氧化物提供加氢活性,氧化硅-氧 化铝或沸石分子筛提供裂化活性。
广泛采用加破乳剂和高压电场联合作用的脱盐方 法。即所谓的电脱盐脱水。
预处理目标:盐的含量小于3mg/L,水的含量小于0.2%
二级电脱盐原理流程图
原油自油罐抽出、与破乳剂、洗涤水按比例混合 后经预热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的共同作用下, 乳化液被破坏,小水滴聚结生成大水滴,通过沉降分 离,排出污水。一级电脱盐的脱盐效率为90~95%。经 一级脱盐后的原油再与破乳剂及洗涤水混合后送入二 级电脱盐罐进行第二次脱盐、脱水。二级电脱盐污水 含水量盐量不高,可将它回流到一级混合阀前,这样 既节省用水又减少含盐污水的排出量。
催化剂:钴或铑的羰基络合物如主要采用八羰基二 钴【Co2(CO)8】
§2.3 石油
一、石油的性质、组成和分类 原油是一种有气味的粘稠液体,其色泽一是
黄到黑褐色或青色,相以密度为0.75~1.0,热值 43.5-46MJ/kg,是多种烃类(烷烃、环烷烃和芳烃 等)的复杂混合物,并含有少量的硫、氧和氮的有 机化合物,平均碳含量为85%~87%,平均氢含量 11%~14%,O、S、N含量合计为1%。
经老师讲课后整理的石油炼制复习重点

第六章(本章重点复习有关焦化的知识,加了星号的为老师讲的重点,没加的就是老师没说不要的,并且考试题并非百分百从这里出)1)★原油的二次加工:以轻质馏分改质和重质油、渣油轻质化为主的过程(化学加工)➢其目的一是重油轻质化生产汽油、煤油、柴油等燃料油品,一是改善直馏油品的质量。
➢包括焦化、减粘裂化、催化裂化、加氢裂化、催化重整等过程。
2)★延迟焦化:主要产物为焦化气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和石油焦。
3)裂解反应,烃分子的链断裂生成小分子烃,是吸热反应;4)缩合反应,链断裂生成的活性分子缩合生成更大的分子,是放热反应5)烃类的热反应总是沿着两个方向进行:➢裂解生成分子量较小的分子➢缩合生成分子量更大的分子6)★烃类的热反应主要是自由基的链反应7)减粘裂化(Visbreaking)重油轻度热转化工艺,按其目的可以分为两种类型:➢降低重油的粘度和倾点,生产燃料油。
➢生产中间馏分,为进一步的轻质化过程提供原料。
8)原料:减压渣油,也可用常压渣油9)反应条件:反应温度为380~450℃,压力为0.5~1.0MPa,反应时间为几十分钟至几小时。
10)减粘裂化的产物:➢用作燃料油的减粘残渣油➢中间馏分油➢还有少量的裂化气和裂化汽油11)★焦炭化过程是在较高的反应温度和较长的反应时间下,使渣油发生深度裂化反应,生成焦化气体、汽油、柴油、蜡油和石油焦的过程。
12)★不同工艺形式:延迟焦化,流化焦化,灵活焦化13)★焦化原料1.减压渣油,有时也可使用常压渣油2.减粘裂化渣油3.溶剂脱沥青装置的脱油沥青4.炼厂废渣(例如烷基化的酸溶性油、污水处理的废渣等)5.煤焦油沥青14)★焦化产品➢焦化汽油:➢焦化柴油:➢焦化蜡油:➢焦化气体(含液化石油气和干气):➢焦炭(石油焦):15) ★焦化产品特点➢焦化汽油的辛烷值较低,MON约为60,溴价较高,表明其中含有较多的烯烃,其安定性较差。
➢焦化柴油的十六烷值约为50,但是其溴价也较高,也必须经过加氢精制方可成为合格的产品。
化工工艺学_习题考试复习

化⼯⼯艺学_习题考试复习第⼀章绪论1、化⼯⼯艺学:研究由化⼯原料到化⼯产品的转化⼯艺,系指原料物质经过化学反应转变为产品的⽅法和过程,包括实现这种转化的全部化学和物理的措施。
2、化⼯⼯艺学是研究内容:由化⼯原料加⼯成化⼯产品的⽣产过程的⽣产⽅法、原理、流程和设备。
3、化⼯⼯艺学的研究⽬的:是创⽴技术先进、经济合理、⽣产安全、环境⽆害的⽣产过程。
4、化⼯⽣产过程:原料预处理、化学反应、产品分离及精制和产品包装与储运四⼤步骤6、“三烯三苯⼀炔⼀萘”:⼄烯、丙烯、丁⼆烯、苯、甲苯、⼆甲苯以及⼄炔和萘。
7、绿⾊化学⽬标为任何⼀个化学的活动,包括使⽤的化学原料、化学和化⼯过程、以及最终的产品,对⼈类的健康和环境都应该是友好的。
第⼆章化⼯原料1、化学⼯业的主要原料:包括煤、⽯油、天然⽓和农副产品等。
2、煤的化⼯利⽤途径主要有煤⼲馏、煤⽓化、煤液化、煤制电⽯。
3、煤的⼲馏是煤在隔绝空⽓条件下,加热分解形成⽓态(煤⽓)、液态(焦油)和固态(半焦或焦炭)产物过程(炼焦、焦化)4、煤的⽓化以煤、焦炭(半焦)为原料,以⽔蒸汽、氧⽓或空⽓为⽓化剂,在⾼温(900~1300℃)条件下,转化成主要含有氢⽓和⼀氧化碳的过程。
5、对⽯油进⾏⼀次加⼯和⼆次加⼯。
⼀次加⼯⽅法为常压蒸馏和减压蒸馏;⼆次加⼯主要⽅法有:催化重整、催化裂化、加氢裂化和烃类热裂解等。
6、原油预处理:⽅法:⽤加破乳剂和⾼压电场联合作⽤的脱⽔脱盐——电脱盐脱⽔。
罐注⽔⽬的:溶解原油中结晶盐、减弱乳化剂作⽤、利于⽔滴聚集。
原理:破乳剂和⾼压电场作⽤下破乳化,使⽔凝聚沉降分离。
为什么原油要进⾏预处理:含盐、含⽔来源;含⽔——增加燃料消耗和冷却⽔消耗;含盐、----在炉管、换热器管形成盐垢,堵塞管路;设备腐蚀7、原油常减压蒸馏主要设备:常压塔,蒸馏塔。
原因:其中350℃以上的⾼沸点馏分,在⾼温(>400℃)会发⽣分解和缩合反应,产⽣焦炭,导致管路堵塞. 现代技术通过减压蒸馏可从常压重油中拔出低于550℃的馏分。
2 化工资源及其初

2-4 天然气
一、天然气的分类和组成 从组成来看,可将天然气划分为: (1)干气 主要成分是CH4,其次是C2H6,C3H8和C4H10,并含 有少量的C5以上重组分,CO2、N2、H2S和NH3等。它稍 加压缩不会有液体产生,故被称作干气。属于这一类的有 天然气井和煤田伴生气。 (2)湿气 除CH4和C2H6等低碳烷烃外,还含有少量轻汽油, 对它稍加压缩就有汽油析出来,故称湿气。属于这一类的 天然气有油田伴生气。
二、原油的预处理和常减压蒸馏 1 原油的预处理 在油田脱过水后的原油,仍然含有一定量的盐和 水,所含盐类除有一小部分以结晶状态悬浮于油 中外,绝大部分溶于水中,并以微粒状态分散在 油中,形成较稳定的油包水型乳化液。 原油含盐和水对后续的加工工序带来不利影响。 在进入炼油装置前,要将原油中的盐含量脱除至 小于3 mg/L,水含量小于0.2%。
二、天然气的初步加工 由天然气井、油田、煤层中产生的天然气,不宜直接用作 化工原料,还需脱除有害组分,并将各组分分离,然后才 能将所得各种组分合理利用。
天然气经加工处理后,可得到硫磺、纯天然气和低级烷烃。 硫磺目前主要用来制造硫酸,纯天然气大量用作燃料,少 部分用作化工原料,低级烷烃主要用作化工原料。
由于原油形成的是一种比较稳定的乳化液, 炼油厂广泛采用的是加破乳剂和高压电场联合作 用的方法,即所谓电脱盐脱水。
2 原油的常减压蒸馏 直接从原油中提取石脑油、汽油、煤油、轻柴 油及燃料油。
三、催化裂化和加氢裂化 1 热裂化 在加热和加压下进行。根据所用压力的高低,分高压热 裂化(2.0~7.0MPa,450~550℃)和低压热裂化(0.1~ 0.5MPa,550~770℃)。热裂化反应主要是把含碳原子数 多的高分子量烃类裂化为碳原子数少的低分子量烃类,同时 伴有脱氢、环化、聚合和缩合等反应。产品有热裂化气、裂 化汽油、煤油、残油和石油焦炭。热裂化汽油辛烷值仍较低, 只有50左右,安定性不好,有恶臭,装置开工周期短,在 炼油厂中已被催化裂化所取代。
第二章 化工资源及其初步加工

1.催化重整工艺条件:
• ——采用加热和加压; • ——原料的选择应根据产物的用途来确定;若以 生产高辛烷值汽油为主要目的,由应选用 80~180℃馏程范围的宽馏分油;若以生产芳烃为 主要目的,则应窄馏分油; • ——对原料油中的杂质含量有一定的要求。 • ——催化剂的改进,由单组分改进为双组分,此 外还出现了三组分催化剂和非铂催化剂。
第二章 化工资源及其初步加 工
2-1 化学矿
• 一、化学矿的种类 • 我国共有20多个矿种。硫铁矿、自然硫、硫化氢 气藏、磷矿、钾盐、钾长石、明矾石、蛇纹石、 化工用石灰岩、硼矿、芒硝、天然碱、石膏、钠 硝石、镁盐、沸石盐、重晶石、碘、溴、砷、硅 藻土、天青石等。 • 二、磷矿、硫矿的情况 • 1、资源比较丰富,但分布不均衡 • 2、高品位矿储量比较少 • 3、选矿比较为困难,利用较为复杂
三、洗煤和煤的储存
• • • • • • • • • 1、洗煤 选煤厂常用的加工程序见图2-2-03,各主要工艺环节有: (1)原煤准备作业 (2)选煤和脱水作业 (3)煤泥精选回收和洗水澄清和业 (4)生产技术检查 (5)产品运销作业 2、煤的储存 有两类方法:一类是尽量使煤和空气隔绝。二类是使煤堆 中空气流通以利散热。
2-2 煤炭
• 1990年1月1日,世界能源机构宣布,世界煤炭储量为 1.6×1012t,人均占有量312t。中国煤炭达2700Gt。 • 一、煤的种类和特征 • 煤分为三大类:腐植煤、残植煤、腐泥煤。 • 腐植煤——由高等植物形成的煤。如泥炭、褐煤、烟煤、 无烟煤 • 残植煤——由高等植物中稳定组分富集而形成的煤形成的 煤。 • 腐泥煤——由湖沼、泻湖中的藻类等浮游生物在还原环境 下经过腐败分解形成的煤。 • 腐植煤中的泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤四大类。 • 四种煤的主要特征见表2-2-02
Partchapter

P-体系总压;PS-过热水蒸气分压;PO
0-油的饱和蒸气压
气相O+S
油相O
P一定, PS增加, PO0减小,即,增加水蒸气分压,可使 油在较低温度下气化。
(2) 饱和水蒸气存在下油的汽化 油的气液两相平衡时体系的压力:P=PO0+PS0
PS0-水的饱和蒸气压
1.闪蒸—平衡气化
在闪蒸过程中,气、液两 相有足够的时间密切接触, 达到平衡状态,则称为平 衡汽化。
气相产物中含较多的低沸
点组分,液相产物中含较 多的高沸点组分。但所有 组分都同时存在于气、液 相中。
平衡气化的逆过程称为平衡
冷凝。
平衡气化和平衡冷凝时,气
相产物中含有较多低沸组分, 液相产物中含有较多高沸组 分,因此都能使液体混合物 得到一定程度的分离。
含水原油在换热器中被加热:
T↗→ PS0↗,PO0↗,但 PS0 + PO0 < P → 不汽化
气相O+S
到达某点T0,PS0 + PO0 = P,油水同时汽化 但PO0↙→ PS0 + PO0 < P → T↗→ PS0 + PO0 = P →
进一步汽化 →重复上述过程 →水全部汽化 →过热
第二节 原油脱盐脱水的基本原理
常用的脱盐脱水过程是向原油中注入部分含氯低的 新鲜水,以溶解原油中的结晶盐类,并稀释原有盐 水,形成新的乳状液,然后在一定温度、压力和破 乳剂及高压电场作用下,使微小的水滴,因密度差 别,借助重力水滴从油中沉降、分离,达到脱盐脱 水的目的,称为电化学脱盐脱水。 一、油水两相的自由沉降分离 当水的直径>0.5×10-6m时,水滴沉降速度符合Stokes定 2 律。 d ( )
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2.3.3.2 催化裂化(Catalytic Cracking)
催化裂化:以重质馏分为原料,在催化剂作用下使其加热裂解,生产出 汽油、柴油、液化气和干气。
主要目的:增加汽油产量。
中国的汽油中催化裂化汽油约占70%,美国也占了三分之一。
特点: (1)有催化剂,反应选择性好,轻质油收率高,汽油稳定性 好,辛烷值高。 (2)在催化剂表面仍有结焦,所以催化剂使用一段时间后, 必须再生。 (3)再生反应为放热反应,而裂化反应为吸热反应,反应装 置必须处理好这一矛盾。 催化裂化产品:
一段一次通过加氢裂化流程
一段串联全循环加氢裂化流程图
压一段串联全循环加氢裂化 有两种类型:一种是“中间馏 分油”型加氢裂化;一种是 “石脑油”型加氢裂化。前 者主要产品是喷气燃料、轻 柴油。后者主要产品为重石 脑油。其特点:单程转化率 一般控制在60%左右,裂化尾 油全部返回裂化反应器, “中间馏分油”型的尾油为 >350℃馏分,“石脑油”型 则为>177℃馏分。
①产品方案灵活,仅通过改变操作方式及工艺条件或者更换催化剂,可 以根据市场需求对产品结构在相当大范围内进行调节;
②原料适应性强,可以加工更重的原料,其中包括高干点的பைடு நூலகம்质VGO及 溶剂脱沥青油;
③可在相对较低的温度下操作,因而热裂化被有效抑制,可大降低干气 产率。
一段串联全循环加氢裂化反应系统流程图
2.3.3.1 热裂化(Thermal cracking)
概念:裂化——将重质燃料油(bp350~ 550℃)裂化为C原子数较少的轻质油的过程。
高压热裂化(2-7MPa,450-550℃) 分类: 低压热裂化(0.1-0.5MPa,550-770℃)
缺点:热裂化辛烷值较低(~50),安定性 不好,有恶臭,装置开工周期短。【被催化 裂化取代】
催化裂化装置 以重质馏分为原料,在催化剂的作用下使
其加热裂解,生产出汽油、柴油、液化气和干气。
工艺流程
该流程采用流化床催化裂化
反应器,催化剂平均粒径为 60~80μm。催化剂在反应 器中呈流化状态,油品加热 到反应温度,在催化剂作用 下发生裂解反应。反应中少 量粒径较小的催化剂随裂解 产物一起,在旋风分离器中 分开,气体上升、催化剂下 降至流化层继续参与催化反 应。
并建成了固定床加氢裂化和流化床加氢裂化装置。前者广泛
应用,出现了许多专利技术;后者因设备昂贵,工业装置较少。
加氢裂化是重油轻质化的有效途径,也是生产清洁燃料 的重要手段,已成为现代炼油和石化工业最重要的重油深 度加工工艺之一。优点:原料适应性强、产品方案灵活、 液体产品收率高且质量好;但因为加氢裂化是高压操作, 条件较苛刻,需较多的合金钢材,耗氢较多,投资较高, 而没有催化裂化应用普遍。
裂化气——生产低级烯烃的裂解原料 裂化汽油——车用汽油 裂化柴油(含大量芳烃)——是抽提法回收芳烃的原料,本身柴 油品质得到改善。
固定床 反应器: 移动床 流化床
催化剂:无定形硅酸铝、Y型分 子筛、ZSM-5型沸石、稀土改性 的Y(或X型)型分子筛
移 动 床
工艺流程——流化床催化裂化反应器
催化裂化装置
烷烃在双功能催化剂上的裂解反应历程
影响石油馏分加氢过程的主要因素
反应压力、反应温度、原料性质和催化剂性能等。 ① 反应压力。反应压力的影响是通过氢分压来体现的,而系统中氢分 压决定于操作压力、氢油比、循环氢纯度以及原料的气化率。含硫化合物加 氢脱硫和烯烃加氢饱和的反应速度较快,在压力不高时就有较高的转化率; 而含氮化合物的加氢脱氮反应速度较低,需要提高反应压力(即延长反应时 间)和降低空速来保证一定的脱氮率。对于芳香烃加氢反应,提高反应压力 不仅能够提高转化率,而且能够提高反应速度。 ② 反应温度。↑T,↑V。在通常的反应压力范围内,加氢裂化的反应 温度一般为260~450℃。当然,具体的加氢反应温度需要根据原料性质、产 品要求以及催化剂性能进行合理确定。 ③ 空速。空速反映了装置的处理能力。空速会受到反应温度的制约。 根据催化剂活性、原料油性质和反应深度的不同,空速在较大范围内 (0.5~10h-1)波动。重质油料和二次加工得到的油料一般采用较低的空速。 ④ 氢油比。 ↑氢油比→ ↑氢分压,有利于加氢反应,能抑制生成积 炭的缩合反应,但是却增加了动力消耗和操作费用。此外,加氢过程是放热 反应,大量的循环氢可以提高反应系统的热容量,减小反应温度变化的幅度。
原料预先混合,再与氢气一同进入反应器
自下而上流动,并进行加氢裂化反应,催
化剂悬浮于液相中,且随着反应产物一起
从反应器顶部流出。
回收利用
加氢裂化工艺概述
固定床一段加氢裂化工艺
固定床两段加氢裂化工艺 固定床串联加氢裂化工艺 沸腾床加氢裂化 悬浮床加氢裂化工艺
固定床一段加氢裂化工艺
该流程中只有一个(或一组)反应器,原料油的加氢精制和加氢裂化在 同一个(组)反应器内进行,该工艺最适合最大量生产中间馏分油。 单段加氢裂化工艺具有如下特点: ①流程简单,投资相对较少且操作容易; ②中馏分选择性好,产品分布稳定,初末期变化小; ③床层反应温度偏高,末期气体产率较高; ④原料适应性差,不宜加工干点及氮含量过高的原料; ⑤装置的运转周期相对较短。
加氢活性 功能部分
裂化活性 功能部分
贵金属(Pd、Pt的金属氧化物)
金属氧化物
非贵金属(Ni、Mo、W的金属氧化物)
反应器
固定床(工艺成熟、应用普遍) 沸腾床(工艺复杂,自控要求高) 悬浮床(处于开发研究,未应用)
高压一段一次通过流程的加 氢裂化装置是以直馏减压馏 分油生产喷气燃料、低凝柴 油、裂化尾油作为乙烯裂解 原料或高粘度指数,低凝点 润滑油料。
加氢裂化反应及机理
加氢裂化的化学反应,包括有加氢、裂化、异构化和 氢解等。由于各烃类的断环、脱烷基和加氢饱和等反 应的结果,重质烃转化为轻质烃,同时,含硫、氧、 氮的烃类衍生物也经反应生成硫化氢、水、氨而除去。
烃类在加氢裂化过程中的裂解反应,是在催化剂的酸 性中心上进行的,都遵循正碳离子反应机理。
固定床串联加氢裂化工艺
单段串联工艺流程中设置两个(组)反应器,第一反应器(一反) 装有脱硫脱氮活性好的加氢精制催化剂,以脱除重质馏分油进料的硫、
氮等杂质,同时使部分芳烃被加氢饱和。第二反应器(二反)装有沸石分 子筛的裂化催化剂,两个反应器的反应温度及空速可以不同。由于氨对加 氢裂化催化剂活性的影响是可逆的,而有机氮化合物可使催化剂逐渐丧失 活性(见催化剂中毒),因此,当原料油氮含量低时,只使用加氢裂化催 化剂即可,当原料油氮含量较高时,必须在加氢裂化前先进行加氢精制,将 原料中有机氮转化为氨,避免加氢裂化催化剂中毒。 单段串联工艺具有如下优点:
★原料油:重柴油or减压柴油or减压渣油+氢气。
★按操作压力分类
高压法:P>10 MPa,T 370一450℃ 中压法:P 5~10 MPa,T 370~380℃。
催化加氢裂化特点
加氢裂化是催化裂化技术的改进。特点:
(1)生产灵活性大;
(2)产品收率高,质量好;
(3)没有焦炭沉积,不需要再生催化剂,可采用固 定床反应器;
R101—处理反应器;R102A、B—裂化反应器;F101、F102—循环氢加 热炉;C101—循环氢压缩机;El01、E103—反应物循环氢换热器;El02、 E104—反应物原料油换热器;E105—反应物分馏进料换热器;A101—高压 空冷器;D102—高压分离器;D103-低压分离器
沸腾床加氢裂化工艺
催化裂化气产率为原料总质量的10%~17%, 是一个很有经济价值的化工原料气源。
裂解汽油约占裂解原料总质量的40%~50%; 辛烷值为70~90.
2.3.3.3 催化加氢裂化( Catalytic Hydrocracking )
加氢裂化最早出现在20世纪30年代,德、英国利用二硫化钨-酸性白 土作为催化剂处理煤焦油。50~60年代,美国采用较高活性的催化剂,
2.3.3 原油的二次加工
一、概念
指重质馏分及渣油再进行化学结构上的破 坏加工使之生成汽油、煤油、柴油和气体 等轻质油品的过程。
二、方法
催化重整(Catalytic Reforming) 催化裂化(Catalytic Cracking) 催化加氢裂化( Catalytic Hydrocracking) 热裂化(Thermal cracking)
借助于流体流速带动一定颗粒粒度的催化 剂运动,形成气、液、固三相床层,从而 使氢气、原料油和催化剂充分接触而完成 加氢裂化反应。该工艺可以处理金属含量 和残炭值较高的原料(如减压渣油),并 可使重油深度转化。但是该工艺的操作温 度较高,一般在400~450℃。
悬浮床加氢裂化工艺
可以使用非常劣质的原料,其原理与沸腾 床相似。其基本流程是以细粉状催化剂与
(4)总的过程是放热,反应器中需冷却;
(5)加氢裂化所得的汽油辛烷值低,须经重整将它 的辛烷值提高。因需高压和消耗大量的氢,操作费用比催
化裂化高。工业上,加氢裂化只作为催化裂化的一个补充, 而不能代替催化裂化。
Catalyst:具有加氢活性与裂化活性的双功能。
金属氧化物
Cat
氧化硅-氧化铝 OR 沸石分子筛
固定床两段加氢裂化工艺
工艺流程中设置两个(组)反应器,第一段是加氢精制(饱 和烯烃、脱除非烃杂质和部分裂化);第二段主要是加氢裂 化。适合处理高硫、高氮减压蜡油,催化裂化循环油,焦化 蜡油,或混合油,即适合处理单段加氢裂化难处理或不能处 理的原料。
两段加氢裂化工艺的特点: ①气体产率低,干气少,目的产品收率高,液体 总收率高。 ②产品质量好,特别是产品中芳烃含量非常低。 ③氢耗较低。 ④产品方案灵活大。 ⑤原料适应性强,可加工更重质、更劣质原料。