重质油化学与加工
石油加工
芳烃精馏
目的：获得苯，甲苯和二甲苯单体。 特点：多段精馏；要求单体纯度高，所需塔板数 多。 芳烃 沸点 ℃ 熔点 ℃
苯 甲苯 乙苯 对二甲苯 间二甲苯 邻二甲苯 81.1 110.6 136.2 138.35 139.1 144.4 5.5 -96 -94.6 13.3 -47.9 -25.2
芳烃精制工艺流程
减压塔工艺特征
1.高真空、低压降、塔径大、塔板少。 2.塔顶不出产品，塔顶循环回流代替冷回流。 3.塔底缩径 润滑油型：要求分馏精度高，与常压塔设计类似。 燃料型：精度要求不高，低压降塔板，多个循环 回流，侧线不设汽提塔。 干式减压蒸馏：塔底不注入水蒸气，汽化段更高 真空度和较低温度，金属填料替代塔板。
•
在生产高辛烷值汽油时，一般用80～180℃馏分。当 以生产芳烃为主时，则宜用60-145℃馏分作原料。
重整原料的预处理
（2）预加氢 作用：脱除原料油中对催化剂有害的杂质，同时也使 烯烃饱和以减少催化剂的积碳。 催化剂：钼酸钴、钼酸镍、复合的W-Ni-CO催化剂。 反应条件：压力2.0～2.5MPa;氢油体积比（标准状态） 100 ～ 200；空速4～10h-1;氢分压1.6MPa （3）预脱砷 当原料油的含砷量较高时，则须按催化剂的容砷 能力（一般为3～4%）和要求使用的时间来计算催化 剂的装入量，并适当降低空速。也可以采用在预分馏 之前预先进行吸附法或化学氧化法脱砷。
间、对二甲苯的吸附分离
原理：利用对二甲苯在分子筛上具有特殊 的选择性将其与间二甲苯分离。
吸附冲洗色谱法：采用脱附剂（甲苯）冲 洗吸附了对二甲苯的分子筛，然后将脱附 剂与对二甲苯通过精馏分离。
固定床间歇操作——模拟移动床
催化裂化
催化裂化的作用及地位
石油加工(课程)
（1） 增加储运、加工设备的负荷，增加动力消耗。 （2） 影响常减压蒸馏的正常操作。 （3） 结垢堵塞管道，降低传热速率。 （4） 腐蚀设备，缩短开工周期。
原油中氯化物（氯化镁、氯化钙）：
MgCl2+2H2O=Mg(OH)2+2HCl
（1）油水两相的自油沉降
重力沉降是分离油、水的基本方法。原油中的水滴(或含盐水滴) 与油的密度不同,可以通过加热、静置使之沉降分离。
（2）原油乳状液的破乳化
① 化学破乳
②电场对原油破乳的作用
对于含盐较多的原油,或原油中有固体结晶盐存在,在实行脱水 时要在原油中加入清水把结晶盐冲洗掉,同时加入破乳剂以提高脱 水效果。
CaCl2+2H2O=Ca(OH)2+2HCl
2021/2/F22e+2HCl=FeCl2+H2
4
原油中存在含硫化合物也会分解出硫化氢对设备腐蚀,但生成 的硫化亚铁附着金属表面起部分保护作用。可是当同时有HCl存 在时即能与FeS起反应而破坏保护层并放出H2S。
Fe+H2S=FeS+H2 FeS+HCl=FeCl2+H2S FeCl2+H2O=FeCl2+H2S
2021/2/22
6
8.1.3 原油电脱盐脱水工艺流程
原油脱盐脱水工艺目前常采用二级电脱盐工艺流程。
脱盐脱水原油
一级电脱盐罐
二级电脱盐罐
破乳剂
原油
注水
2021/2/22
含盐污水
混合阀
注水
原油电脱盐（二级）原理流程
石油化学：从裂化到炼化
石油化学是一门研究石油及其衍生产品的科学，通过对石油的裂化和炼化等过程的研究，可以获得大量的石油化学产品，包括石油化学原料、石油化学中间体和石油化学最终产品。
石油化学的发展对人类社会的经济和生活产生了巨大的影响。
石油的裂化是指通过加热和催化等方法将较重质的石油馏分分解为较轻质的馏分的过程。
在石油的裂化过程中，最常见的方法是热裂化和催化裂化。
热裂化是通过加热石油馏分将其分解成较轻质的馏分，常见的热裂化产品包括汽油、柴油和燃料油等。
催化裂化是在催化剂的作用下，使石油馏分得以分解，并通过催化剂的选择和改性，可以生产出更多种类的馏分，例如乙烯、丙烯和苯等。
石油的炼化是指将石油及其裂化产品进行加工、分离和纯化等一系列化学工艺的过程。
石油的炼化包括酸碱处理、脱硫、脱氮、脱水和脱色等步骤，以提高石油产品的质量和纯度。
通过炼化可以获得各种类型的石油产品，包括燃料油、石油润滑油、石脑油、沥青和润滑脂等。
这些产品广泛用于交通运输、工业生产和日常生活中，对人类社会的发展起到了重要作用。
石油化学产品具有广泛的应用领域。
其中，塑料是石油化学的重要产品之一。
塑料在现代社会中被广泛应用于各个领域，如包装、建筑、医疗、电子和汽车等行业。
此外，石油化学产品还被用于制造化肥、橡胶、合成纤维和颜料等。
它们在农业、制造业和化妆品等领域起着重要的作用。
然而，石油化学的发展也带来了一些环境和健康问题。
石油及其衍生产品的生产和使用过程中会产生大量的废气、废水和固体废物等，这些废料对环境和人类健康都造成了一定的影响。
因此，石油化学企业必须采取相应的环保措施，减少和控制废料的排放和处理，以保护环境和人类的健康。
综上所述，石油化学是一门重要的科学，通过裂化和炼化等过程，可以获得各种石油化学产品。
这些产品对现代社会的经济和生活产生了巨大的影响，但同时也带来一些环境和健康问题。
因此，我们应该在促进石油化学发展的同时，注重环境保护和健康安全，推动石油化学的可持续发展。
炼油渣的方法
炼油渣的方法炼油渣，是指在炼制石油时产生的一种混合物，其中含有大量的沥青类物质，通常具有高黏度、高密度和高残渣等特点。
这些油渣在加工工业中具有重要的用途，可以被用于生产燃料油、润滑剂、沥青等产品。
本文将介绍两种主要的炼油渣方法。
一、沉淀法沉淀法，是指将石油原油中的沥青、蜡和重质油剂通过添加化学试剂或改变原油温度、压力等条件，使其析出并沉淀下来的方法。
其主要原理是运用化学反应，将其中易溶于原油中的沥青等物质与添加的试剂发生反应，使其形成一个不溶于原油的物质，以此来降低原油的黏度和密度。
具体步骤如下：1.预处理：将石油原油加热至一定温度，去除其中的杂质和水分等，主要是为了防止加工过程中发生异常反应。
2.添加试剂：将化学试剂以一定比例添加到石油原油中，常见的有酸类、碱类、表面活性剂、复合助剂等。
这些试剂能够与石油中的沥青等杂质发生反应，形成大分子聚合体，并使沥青溶解度降低，从而使其析出。
3.沉淀：将反应后的溶液放置过一段时间（一般为数小时到一天），待其中的沥青、蜡和油剂沉积下来，此时上层的清液可以被分离并回收利用。
注：在具体的加工过程中还需要注意试剂的添加量、温度、时间等条件，并需要添加防沉剂、稳定剂等辅助剂，以使加工过程更加顺利。
二、蒸馏法蒸馏法是将原油中不同沸点范围的油份分离出来，使得残留在馏分塔底部的原油中富含沥青和重质油剂。
具体步骤如下：1.预处理：与沉淀法相同，将原油进行预处理，去除其中的杂物和水分。
2.加热：将预处理好的原油加热至高温，然后将其送入蒸馏塔，将油份分解出不同的馏分。
3.分馏：在蒸馏塔中，通过不断调整蒸馏温度和压力的方式，将原油分解出不同的馏分，其中包括轻油、中油、重油，以及残留油渣等。
这些不同的馏分可以通过不同的管道进行收集和储存。
注：在具体的加工过程中还需要注意蒸馏温度和压力的调节、馏分的分辨化和回流率的控制等条件，以保证炼油过程的稳定性和安全性。
总之，不同的加工企业可以根据自身的生产要求和工艺特点，选择合适的炼油渣方法。
石油炼制
第六章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)烃类的高温裂解：为石油化工提供富含烯烃的原料。
3)减粘裂化：主要产物为汽柴油（收率为5～20％）和残渣燃料油（收率达80％以上）。
4)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。
5)裂解反应，烃分子的链断裂生成小分子烃，是吸热反应；6)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7)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8)烃类的热反应主要是自由基的链反应9)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。
10)原料：减压渣油，也可用常压渣油11)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。
12)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13)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。
14)不同工艺形式：✓延迟焦化✓流化焦化✓灵活焦化15)焦炭化与减粘裂化比较16)相同点：都是液相热反应，原料液均为减压渣油。
17)不同点：延迟焦化转化深度很深，原料几乎全部转化，且生成大量的焦炭；而减粘裂化转化深度较浅，采用较低的温度和较短的时间，以反应体系不生焦为限。
18)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19)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)：✓焦化产品特点20)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。
石油的加工方法和产品介绍
石油的加工方法和产品介绍原油一般不能直接使用，加工后可以提高其利用率。
原油的加工分为一次加工和二次加工。
一次加工主要是原油的脱盐、脱水等预处理和常、减压蒸馏等物理过程；二次加工主要为化学及物理过程，如催化裂化、催化重整、加氢裂化等。
石油加工的各共产品及其沸点范围和主要用途见下图。
石油加工方法：1.常、减压蒸馏蒸馏是利用原油中各组分的沸点不同，按沸点范围（沸程）将其分割成不同的馏分（油品）的操作。
常、减压蒸馏是先在常压下进行蒸馏操作，而后根据物质的沸点随外界压力降低而下降的规律，再在减压条件下进行蒸馏操作。
原油蒸馏前要经过脱盐、脱水处理，以减少设备腐蚀、降低能量消耗，要求原油含盐量不大于。
．05kg/m3、含水量不超过0.2%。
常压蒸馏在常压和300～400℃条件下进行。
在常压塔的不同高度分别采出汽油、煤油、柴油等，塔底采出的是常压重油，沸点高于350℃的是常压渣油，其中含有重柴油、润滑油、沥青等。
将常压渣油加热至380～400℃，送至减压蒸馏塔进行减压蒸馏，从而获得减压柴油、减压馏分油、减压渣油等。
2.催化裂化催化裂化是石油二次加工的重要方法之一，其目的是提高汽油的质量和产量。
催化裂化以常、减压蒸馏的重质油（如直馏柴油、重柴油、减压柴油或润滑油，甚至渣油）为原料，在催化剂作用下使碳原子数在18个以上的大分子烃类裂化生成较小的烃分子。
裂化反应很复杂，如直链烷烃碳链的断裂、脱氢、异构化、环烷化、芳构化等，反应生成分子量较小的烷烃、烯烃、环烷烃、芳烃、氢气以及较大分子量的缩合物和焦炭。
裂化反应的催化剂多为X型或Y型结晶硅酸铝盐，裂化反应设备为流化床反应器，催化裂化的条件一般为450～530℃、。
．1-。
．3MPa。
催化裂化除获得高质量的汽油外，还可获得柴油、锅炉燃油、液化气等。
3.催化重整催化重整是以低辛烷值的石脑油为原料，在铂、铂铼、铂铱等催化剂作用及氢气的存在下，转化为高辛烷值、较高芳烃含量的汽油或生产芳香烃的加工过程。
(从原油到成品油、化工原料)石油炼化七大工艺流程图文并茂解析
（从原油到成品油、化工原料）石油炼化七大工艺流程图文并茂解析总则 (3)一.常减压蒸馏 (3)二.催化裂化 (5)三. 延迟焦化 (7)四.加氢裂化 (9)五.溶剂脱沥青 (11)六.加氢精制 (14)七.催化重整 (16)石油炼化常用的工艺流程为常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱沥青、加氢精制、催化重整。
从原油到石油的基本途径一般为：①、将原油先按不同产品的沸点要求，分割成不同的直馏馏分油，然后按照产品的质量标准要求，除去这些馏分油中的非理想组分；②、通过化学反应转化，生成所需要的组分，进而得到一系列合格的石油产品。
一.常减压蒸馏1.原料：原油等。
2.产品：石脑油、粗柴油（瓦斯油）、渣油、沥青、减一线。
3.基本概念：常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏的合称，基本属物理过程：原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品（称为馏分），这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料。
常减压蒸馏是炼油厂石油加工的第一道工序，称为原油的一次加工，包括三个工序：a.原油的脱盐、脱水；b.常压蒸馏；c.减压蒸馏。
4.生产工艺：原油一般是带有盐份和水，能导致设备的腐蚀，因此原油在进入常减压之前首先进行脱盐脱水预处理，通常是加入破乳剂和水。
原油经过流量计、换热部分、沏馏塔形成两部分，一部分形成塔顶油，经过冷却器、流量计，最后进入罐区，这一部分是化工轻油（即所谓的石脑油）；一部分形成塔底油，再经过换热部分，进入常压炉、常压塔，形成三部分，一部分柴油，一部分蜡油，一部分塔底油；剩余的塔底油在经过减压炉，减压塔，进一步加工，生成减一线、蜡油、渣油和沥青。
各自的收率：石脑油（轻汽油或化工轻油）占1%左右，柴油占20%左右，蜡油占30%左右，渣油和沥青约占42%左右，减一线约占5%左右。
常减压工序是不生产汽油产品的，其中蜡油和渣油进入催化裂化环节，生产汽油、柴油、煤油等成品油；石脑油直接出售由其他小企业生产溶剂油或者进入下一步的深加工，一般是催化重整生产溶剂油或提取萃类化合物；减一线可以直接进行调剂润滑油。
石油炼制简答
三、名词解释1.重整转化率：重整生成油中的实际芳烃含量与原料的芳烃潜含量之比。
2.芳烃潜含量：原料中C6~C8环烷烃全部转化为芳烃再加上原料中的芳烃含量。
3.水-氯平衡：由生产过程中，催化剂上氯含量会发生变化，为了保持重整催化剂的脱氢功能和酸性功能应有良好的配合，而采取注氯注水等方法来保证最适宜的催化剂含氯量。
2.加氢精制：指在氢压和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。
3.氢油比：单位时间里进入反应器的气体流量与原料油量的比值。
4.化学耗氢:消耗在脱除油品中的硫、氮、氧以及烯烃和芳烃饱和反应及加氢裂化和开环等反应上的耗氢量。
5.氢腐蚀：氢腐蚀分为氢鼓包、氢脆、氢蚀。
氢鼓包是指氢原子扩散到金属内部（大部分通过器壁），在另一侧结合为氢分子逸出。
在高强钢中金属晶格高度变形，氢原子进入金属后使晶格应变增大，因而降低韧性及延性，引起脆化，这种现象为氢脆。
在高温高压环境下，氢进入金属内与一种组分或元素产生化学反应使金属破坏，称为氢蚀。
1.二次燃烧：CO在稀相段、旋风分离器、集气室等处燃烧, 温度升高至750~900℃(烧坏设备)；再生温度高, 过剩O2太高时易发生二次燃烧；使用CO2助燃剂, 可彻底消除二次燃烧。
1.催化裂化：催化裂化是在0.1～0.3MPa、500℃左右的温度及催化剂作用下，重质原料油发生以裂解为主的一系列化学反应，转化为气体、汽油、柴油、油浆及焦炭的工艺过程。
2.催化剂选择性：催化剂增加目的产物或改善产品质量的性能称为催化剂的选择性。
3.减粘裂化：减粘裂化是以降低重质原料油粘度及凝点为主的热破坏加工过程。
4.碳堆积：再生器烧焦能力低或供氧不足，反应生成的焦炭烧为完全，使催化剂活性及选择性下降，又至使反应时生焦量增大，再生器烧焦更不完全，这样造成恶性循环，使催化剂上焦炭迅速增大，这就是碳堆积。
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再生器
上段稀相段，下部为密相段 密相段的有效藏量：由烧碳负荷及烧碳强度决定。
– 有效藏量——是指处于烧碳环境中的藏量。 密相区的直径：由空塔气速决定：
塔103 第二再生器
塔104 脱气罐
一、催化裂化的工艺流程
4．分馏系统
将反应油气分离成裂化气（富气）、粗汽油（初馏 点～200℃）、轻柴油（200～350℃）、回炼油（350～500℃）及油 浆（>500℃）。
5．吸收－稳定系统
将裂化气（富气）和粗汽油（初馏点～200℃）进一步 分离成干气（H2、H2S、C1～C2）、液化气（C3～C4）及稳定汽 油（初馏点～200℃） 。
二、催化裂化的原料和产物
1、原 料
类别
原料来源
特点
馏分油催化裂化 1. 减压馏分油（减 1. 含芳烃不多，易裂
二、三线、常四
化，轻油收率高，
30～60年代
线）
优质催化料
（原料350～500℃，
C20~C36）
2. 焦化馏分油（焦 2. 含芳烃较多，较难
化汽、柴油）
裂化，不单独使用
3. 溶剂精制抽出油 3. 含芳烃更多，更难 裂化，只能掺对用
2、产物分布
40
35
30
25
20
16
15
10 4
5
0 干气 液化气
40 30
10 汽油 柴油 焦炭
干气 液化气 汽油 柴油 焦炭
二、催化裂化的原料和产物
3、产物特性
1) 气体的组成以C3、C4为主，两者合计占气体的80%，其中 烯烃占2/3，C4中相当部分是异构的。
2) 汽油因含异构烷烃和芳烃较多而辛烷值较高；基本不含二烯 烃，稳定性较好。
1．反应－再生系统
一、催化裂化的工艺流程
1．反应－再生系统
反应油气
沉降器
烟气
再
生
汽
器
提
段
待 生 斜 管
提 升 管 反 应 器
再 生斜管
原料油 主风
水蒸气
（d）提升管型
一、催化裂化的工艺流程
2．提升管反应器
出 口 快 分 提 升 管 反 应 器
进料 喷嘴
提升管反应系统
提升管反应器
直径：由进料量决定。 线速度：入口处4~7m/s；出口处12~18m/s。
再 生：用空气烧去催化剂表面积炭的过程。
一、催化裂化的工艺流程
1．反应－再生系统
固定床
移动床
流化床
提升管
原料： VGO 催化剂： 活性天 然白土
特点（30年代末） 1、设备复杂 2、操作繁琐 3、质量不稳
原料： VGO 催化剂： 合成SiAl小球
特点（40年代初） 1、反再连续 2、补剂方便 3、质量稳定
原料：
VGO 催化剂： 合成Si-
Al微球
原料：
VGO+VR 催化剂： 分子筛剂
特点（40年代初） 1、操作方便 2、用热充分 3、结构简化
特点（60年代初） 1、控制灵活 2、辛烷值高 3、选择性好
一、催化裂化的工艺流程
1．反应－再生系统
一、催化裂化的工艺流程
1．反应－再生系统
一、催化裂化的工艺流程
重质油化学与加工
Heavy Oil Chemistry and Processing
1、重质油化学 2、重质油加工
重质油热转化 重质油催化裂化 重质油催化加氢 重质油溶剂萃取脱沥青
第五章 重油催化裂化
§5.1 催化裂化的基本情况
§5.1 催化裂化的基本情况
催化裂化是最重要的重质油轻质化过程之一！
3) 柴油因含芳烃较多而十六烷值较低，需与直馏柴油调合使用。 4) 由于烯烃和稠环芳烃不断脱氢缩合，必然形成高度缩合的产
一、催化裂化的工艺流程
一、催化裂化的工艺流程
催化裂化装置一般由三个部分组成： 1、反应－再生系统 2、分馏系统 3、吸收－稳定系统
一、催化裂化的工艺流程
1．反应－再生系统
反 应：催化裂化反应，一方面发生分解反应生成 气体、汽油等小分子产物；另一方面同 时发生缩合反应生成焦炭，沉积在催化剂 表面，使催化剂活性下降。
高度：由反应时间确定：2.5~3.5s； 提升管上端出口设有气－固快速分离设备。 下部对进料的雾化有较高的要求，尤其是重油FCC。
要迅速汽化、较高汽化率与催化剂均匀接触。 沉降器下段的汽提作用：减少油气损失，减小再生的
烧焦负荷。
一、催化裂化的工艺流程
3．再生器
再生器
主要技术要求： – 再生剂含碳低（一般要求低于0.2%，甚至要求达到
按再生器的型式分类 床层再生 烧焦罐再生 烧焦罐+床层再生 烧焦管+床层再生 床层+床层再生 …
一、催化裂化的工艺流程
3．反应－再生系统结构形式
按提升管的型式分类 内提升管 外提升管
一、催化裂化的工艺流程
3．反应－再生系统结构形式
按提升管的结构分类 单提升管反应器 双提升管反应器 提升管＋床层反应器 两段提升管反应器
一、催化裂化的工艺流程
3．反应－再生系统结构形式
按再生温度分类 低温再生， ＜650℃ 中温再生， 650～690℃ 高温再生， 690～750℃
外取热器 烟气
第一再生器
油气 提升管
沉降器 汽提段
第二再生器
主风
图16 两器两段逆流再生
原料油 提升介质
塔101 反应沉降器
塔102 第一再生器
二、催化裂化的原料和产物
1、原 料
类别 重油催化裂化
原500℃， 1. C20~C36或更重的部分） 2.
常压重油 减压渣油
特点
1. 最重的部分，除了 多环、稠环芳烃外， 含有胶质与沥青质
2. 必须使用专门的催 化剂与相应的工艺 设备与条件。
二、催化裂化的原料和产物
– 采用较低气速时为：0.8 ~1.0m/s – 采用较高气速时为： 1.0~1.5m/s 密相区的床层高度一般为：5~7米。
一、催化裂化的工艺流程
3．反应－再生系统结构形式
按两器关系分类： 两器并列 两器同轴
按再生器的个数分类 单段再生 两段再生
一、催化裂化的工艺流程
3．反应－再生系统结构形式
热裂化 —— 技术落后，被淘汰； 焦 化 —— 适合加工减压渣油； 加氢裂化 —— 技术先进，产品收率高，质量好，
但设备投资大，操作费用高，氢气 来源有困难； 催化裂化 —— 主要手段
（流化催化裂化，Fluid Catalytic Cracking, 简称FCC）
我国商品汽油有80%、柴油有33%来自催化裂化 我国原油加工能力2.7 亿吨/年，其中催化裂化超过 1亿吨/年，占36％。