石油炼制过程和主要工艺简介
石油炼制工艺及相关催化剂简介

石油炼制工艺及相关催化剂简介石油炼制工艺是将原油中的各类有机化合物分离、转化和加工,以生产出石油产品的过程。
在石油炼制工艺中,催化剂起着至关重要的作用,可以加速反应速率、降低反应温度和能量消耗,提高产品质量和产量。
石油炼制工艺主要包括以下几个步骤:1. 原油分离:原油经过蒸馏塔分离成不同沸点范围的馏分,如汽油、柴油、润滑油和残渣等。
2. 加氢:加氢是将重油经过加氢装置,使用氢气作为催化剂,去除硫、氮和重金属等杂质,同时减少饱和烃和芳香烃之间的不饱和度,提高产品质量。
3. 裂化:裂化技术是通过使用裂化催化剂将高碳烷烃分子打断为低碳烷烃分子,以获得更多的汽油和石化产品。
4. 重整:通过重整催化剂将低辛烷值的芳烃转化为高辛烷值的芳烃。
5. 脱蜡:脱蜡是通过脱蜡催化剂将柴油中的蜡质转化为液体烃,提高柴油的流动性。
6. 脱脂:脱脂是使用脱脂剂去除润滑油中的杂质,提高产品质量。
催化剂在石油炼制工艺中起着至关重要的作用。
常见的催化剂包括以下几种:1. 氢化催化剂:常见的氢化催化剂是采用铜、镍、钴等金属为活性组分,将有机硫、氮化合物和多环芳烃加氢,以去除杂质,净化油品。
2. 裂化催化剂:裂化催化剂通常由沸石和金属组成,能够有效打断高分子链,提高汽油产率。
3. 重整催化剂:重整催化剂一般采用铂、铑等贵金属作为活性组分,通过重排和氢化反应提高芳烃的辛烷值。
4. 脱蜡催化剂:脱蜡催化剂通常由沸石和金属组成,能够将柴油中的蜡质转化为液体烃,提高柴油的流动性。
催化剂是石油炼制过程中不可或缺的关键因素,可以提高产量、改善产品质量、节约能源等。
随着石油需求的不断增长和环境要求的提高,对高效、环保的催化剂研发和应用也提出了更高的要求。
石油炼制工艺及相关催化剂的发展石油炼制是现代工业的重要组成部分,随着全球石油需求的不断增长,石油炼制工艺及相关催化剂也在不断发展和创新。
近年来,石油炼制工艺和催化剂的研发重点主要集中在以下几个方面:1. 高效能源利用:随着能源问题的日益突出,石油炼制工艺对能源的高效利用提出了更高要求。
石油炼化常用的七种工艺流程

⽯油炼化常⽤的七种⼯艺流程⽯油炼化七种⼯艺流程从原油到⽯油要经过多种⼯艺流程,不同的⼯艺流程会将同样的原料⽣产岀不同的产品。
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。
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。
(⼀)常减压蒸馏1.原料:原油等。
2.产品:2.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岀⼚,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;⽯脑油直接岀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。
石油炼制工艺原理

石油炼制工艺原理石油是一种重要的能源资源,其加工利用对于社会经济的发展具有不可忽视的作用。
石油炼制是将原油经过一系列工艺处理,分离出不同组分,从而得到具有高附加值的产物和能源产品的过程。
本文将探讨石油炼制工艺的原理和主要流程。
一、石油组分及原油特性石油主要由碳氢化合物组成,其组成与沉积环境、生物来源、成熟程度等因素有关。
石油中的主要组分包括烷烃、烯烃、芳香烃和脂环烃等。
不同组分的物化性质差异较大,这为石油炼制工艺的实施提供了基础。
二、石油炼制工艺概述石油炼制工艺是将原油中的各种组分分离、转化、重组,得到合适产品的过程。
主要分为以下几个步骤:1. 原油储运:原油通过管道或船舶运输至炼油厂,储存在储罐中。
2. 原油预处理:原油经过稳定、脱盐、脱硫等处理,去除杂质和有害成分,提高炼制过程的效果。
3. 分馏:原油在分馏塔中按照沸点高低分为轻质组分和重质组分,通过多级分馏便可得到多种馏分,如汽油、柴油、煤油等。
4. 裂化:将重质石油馏分在加热的催化剂作用下裂解成轻质组分,如汽油、炼油焦等。
5. 加氢:使用氢气将脱硫剂与油品反应,去除硫化物等杂质,得到高质量的产品。
6. 高级转化:通过催化剂及适当操作条件,对重质馏分进行脱氮、脱硫、改质等处理,得到高级转化产物,如石蜡、润滑油等。
7. 尾气处理:在炼油过程中产生的尾气含有大量的环境污染物,如SOx和NOx等,需要经过处理后排放或回收利用。
三、石油炼制工艺的原理1. 分馏的原理:利用不同组分的沸点差异,在分馏塔中通过逐级降温,将原油分为不同馏分。
2. 裂化的原理:在适当的温度和压力条件下,重质油通过催化剂的作用,发生裂解反应,产生轻质油品。
3. 加氢的原理:利用氢气可以与油品中的硫、氮等有害物质反应生成稳定的化合物,减少环境污染。
4. 高级转化的原理:通过控制催化剂的类型和反应条件,对重质馏分进行进一步的脱氮、脱硫、改质等处理,以获得高附加值产品。
5. 尾气处理的原理:采用吸收、洗涤、催化转化等方法,将尾气中的有害物质转化为无害物质或达到排放标准。
《石油炼制工程》课件

探索石油炼制工程的奇妙世界,从原油到精炼产品的全过程,揭开石油炼制 背后的基本原理和主要工艺流程。
石油炼制的基本原理
深入了解石油在加热、分离和转化过程中的化学和物理变化,从而实现石油炼制的目标。
1 热解和解重
通过热解和解重反应将原 油分解成不同沸点的烃类 分馏物。
2 催化裂化
3 重整和芳构
利用催化剂促进分子断裂, 产生高效裂解产物。
通过重整和芳构反应,改 善汽油和润滑油的质量和 性能。
石油炼制的主要工艺流程
蒸馏(分离)
通过将原油加热至不同温度, 根据不同的沸点将原油分离成 馏段。
催化转化
将分离出来的油品通过催化剂 进行裂化、重整、芳构等转化 反应,提高产品质量。
加氢处理
能源供应
提供石化产品,为家庭和工业领域的能源需求 提供保障。
化工品制造
生产润滑油、涂料、塑料和合成纤维等化工原 料。
出口贸易
作为国际贸易的重要组成部分,石油炼制工程 推动了全球出口贸易。
石油炼制工程的发展趋势
1
可持续发展
注重环保技术和能源资源的有效利用,推动低碳炼油技术的发展。
2
高效能源
提高石油炼制工程的能源效率,减少能源浪费和排放。
3
新型燃料
开发和推广替代燃料,如生物燃料和电动汽车技术。
结语和相关资源
石油炼制工程是一个复杂而精密的过程,它发挥着重要的作用力。掌握了石 油炼制工程的基本原理、主要工艺流程和关键设备,你就可以更好地理解石 油产业的运作和发展。
如果你对石油炼制工程感兴趣,可以进一步了解相关的专业课程、研究论文 和行业报告,以深入挖掘这个令人着迷的领域。
利用氢气催化去除不饱和烃, 降低产品中的硫、氮等杂质含 量,提高产品纯度和稳定性。
石油炼制工艺流程

石油炼制工艺流程石油是一种重要的能源资源,其炼制工艺流程是将原油分离和加工成各种石油产品的过程。
下面将介绍一个基本的石油炼制工艺流程,包括原油的分离和加工过程。
石油炼制的第一步是原油的分离。
原油中含有许多不同种类的烃化合物,如石蜡、蜡烃、烃、环烷烃和芳香烃等。
这些烃化合物具有不同的沸点和蒸馏性质,因此可以利用蒸馏将它们分离开来。
在蒸馏塔中,通过加热原油,不同种类的烃化合物可以根据其沸点高低被分离出来。
具体流程是:原油首先经过预热器,使其达到适宜的温度;然后进入蒸馏塔,通过不同温度区域的分馏,使油蒸汽从塔底向上流动,逐渐冷凝成各种油品。
在塔顶,轻质石油产品如天然气、汽油、煤气油和煤油被分离出来;而在塔底,重质石油产品如柴油、煤沥青和石油焦被分离出来。
在原油分离的基础上,下一步是对分离的油品进行加工。
这包括脱盐、脱硫和裂化等过程。
首先是脱盐过程,将原油中的杂质和盐分除去,以保护炼油设备免受腐蚀。
然后是脱硫过程,利用化学反应或催化剂,将原油中的硫化物转化为硫酸盐,以减少空气污染物的排放。
接下来是裂化过程,将重质烃化合物分解成较轻质的石油产品。
这个过程有助于提高汽油产量,并优化产品的质量和性能。
除了上述基本的分离和加工过程,石油炼制中还涉及许多其他的工艺,如催化裂化、烷烃异构化和气化等。
这些工艺的目的是进一步提高产品的质量和满足市场需求。
例如,催化裂化是一种通过加热和催化剂的作用,将重质石油产品转化为轻质产品的过程。
烷烃异构化是将直链烷烃转化为支链烷烃的过程,以提高燃料的辛烷值。
而气化是将重质石油产品转化为合成气的过程,合成气可以用于生产合成石油产品,如合成气油和合成石蜡。
总结起来,石油炼制工艺流程包括原油的分离和加工过程。
通过蒸馏将原油中的不同烃化合物分离出来,然后对分离的油品进行脱盐、脱硫和裂化等处理。
同时,还可以利用催化裂化、烷烃异构化和气化等工艺进一步提高产品质量和性能。
这些工艺的应用将进一步推动石油炼制工业的发展,并满足能源需求的不断增长。
石油炼制工艺流程讲解

石油炼制工艺流程讲解石油是一种非常重要的化石燃料,在现代工业和生活中被广泛使用。
然而,石油地下埋藏的形式非常复杂,其提取和加工过程也非常复杂。
石油炼制是将原油加工为各种产品的过程,其工艺流程非常重要。
本文将深入探讨石油炼制的工艺流程。
石油炼制的基本概念石油炼制是指将原油进行加工,将其分离成各种不同的产品,例如煤气、汽油、润滑油和石蜡等。
这个过程发生在石油加工厂内,使用了一系列的物理和化学过程,将原油转换成不同的需要的产品。
石油炼制的工艺流程石油加工厂用以将原油转变为各种产品的基本生产流程是炼油。
炼油厂通常采用现代化的工艺装备和仪器设备,以使原油在炼油过程中产生更高质量的成品。
石油炼制的工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 接收和储存原油石油在井口开采后会被运到炼油厂,然后通过一个复杂的系统将原油运输到储存罐。
原油接收和储存的过程非常重要,这些储罐通常具有特殊的保暖和防火功能,同时也要有防止泄漏的措施,以保证原油的质量和安全。
2. 原油分离在储存罐中,石油被加热并送到一个蒸馏塔中。
蒸馏塔在塔内形成不同的区域,在不同的区域会发生油品分离,这使得各种重量不同的油品能够被分离出来。
最轻的石油产品油气经过蒸馏塔的顶部,并收集和储存。
3. 提取汽油和柴油石油中最常见的两种产品是汽油和柴油。
这些产品是通过一个复杂的加工过程获得的,包括裂解、重整和芳香化等处理过程。
裂解是将较重的石油产品加热到热解点,然后将分子裂解成较轻的分子,例如汽油、煤气和石蜡等。
重整是一种过程,其中分子重组成较大的分子,以产生高质量的汽油。
芳香化是一种汽油加工过程,其中化合物转换成较高价值的芳香化合物。
4. 生产其他石油产品石油在炼制过程中也会产生其他的产品,例如润滑油和化学品。
润滑油是由碳氢化合物的分子组成,可用来润滑各种机械设备。
炼油厂还可以利用石油来生产各种化学品,例如塑料和橡胶。
石油炼制对于现代工业和生活有着重要的作用,但它的工艺流程非常复杂。
石油炼制工艺及相关催化剂简介

石油炼制工艺及相关催化剂简介石油炼制工艺简介石油炼制是将原油中的各种组分分离、转化、聚合和结构调整,以获得所需产品的一系列工艺过程。
石油炼制工艺的发展使得人类能够从原油中提取出石油产品(如汽油、柴油、航空煤油等)以满足日益增长的能源需求。
石油炼制的主要工艺石油炼制的主要工艺包括原油初步处理、分离、转化和精制。
其中,原油初步处理主要是为了除去原油中的杂质和硫化物,以及调整原油的性质,为后续工艺准备好原料。
分离工艺则是将原油按不同的沸点范围进行分馏,将原油分成不同的馏分油。
转化工艺是将一些油品进行结构调整和重整,以获得更高价值的产品。
而精制工艺则是为了进一步提高产品的纯度。
石油炼制的设备石油炼制工艺需要大量的设备来进行操作和控制。
常见的设备包括蒸馏塔、加热炉、换热器、反应器等。
这些设备的设计和选型对石油炼制工艺的效率和产品品质有着重要的影响。
相关催化剂简介催化剂在石油炼制工艺中起着至关重要的作用。
催化剂可以提高化学反应速率,降低反应温度和压力,减少副产物生成,提高产品纯度,同时还可以延长设备的使用寿命,降低能耗和环境污染。
催化剂的种类在石油炼制工艺中常见的催化剂种类包括酸性催化剂、碱性催化剂和过渡金属催化剂等。
酸性催化剂酸性催化剂在石油炼制工艺中用于催化裂化、异构化、重整等反应。
常见的酸性催化剂有矽铝酸、磷酸和氯化铝等。
这些酸性催化剂能够提供活性酸位,促进分子间的反应。
碱性催化剂碱性催化剂主要用于加氢、脱硫和脱氮等反应。
常见的碱性催化剂有氧化铜、氧化铅和氢氧化钠等。
碱性催化剂能够吸附和中和酸性物质,促进反应的进行。
过渡金属催化剂过渡金属催化剂主要用于氢化、氧化和加氢裂化等反应。
常见的过渡金属催化剂有钯、铂和铑等。
过渡金属催化剂能够提供活性金属位,参与反应的催化过程。
催化剂的应用案例催化剂在石油炼制工艺中有着广泛的应用。
例如,在催化裂化工艺中,酸性催化剂被用于将重质油转化为轻质油。
在脱硫工艺中,碱性催化剂能够去除原油中的硫化物。
石油的炼制原理

石油的炼制原理
石油炼制是指将原油转化为各种有用的石化产品的过程。
石油是一种复杂的混合物,由不同碳数的碳氢化合物组成,如烷烃、烯烃和芳烃。
石油炼制的过程主要包括分离、转化和提纯。
分离是石油炼制的第一步,通过蒸馏将原油分解为不同沸点范围的馏分。
在蒸馏塔内,原油被加热并蒸发,然后升入不同高度的凝华部分。
较轻的烃类上升至塔顶,成为气态馏分,如天然气、液化石油气、汽油和航空煤油。
重的烃类则凝结下来,形成液态馏分,如柴油、重油和渣油。
转化是炼制过程中的第二步,通过将分离获得的馏分进行化学反应,转化为更有价值的产品。
常见的转化过程包括重整、裂化、重整和重整等。
重整过程将低辛烷值的烷烃转化为高辛烷值的芳烃,从而提高汽油质量。
裂化过程将较重的烃类分子打碎成较轻的分子,以产生更多的汽油和石蜡。
提纯是炼制过程中的最后一步,目的是去除馏分中的杂质和不纯物质,以得到高纯度的产品。
提纯过程包括催化加氢、吸附、萃取和弗罗尔克过程等。
催化加氢通过将氢气注入馏分中,将硫、氮和其他杂质转化为无害物质。
吸附过程利用吸附剂去除有机杂质和色素,萃取过程则利用溶剂从馏分中提取目标产品。
弗罗尔克过程将液态馏分通过冷却和结晶,将杂质从中剥离,获得高纯度的产品。
综上所述,石油炼制的原理主要包括分离、转化和提纯。
通过
这些过程,原油可以转化为各种有用的石化产品,为我们的生活和工业提供能源和其他必需品。
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石油炼制的主要过程和工艺简介石油、天然气是不同烃化合物的混合物,简单作为燃料是极大的浪费,只有通过加工处理,炼制出不同的产品,才能充分发挥其巨大的经济价值。
石油经过加工,大体可获得以下几大类的产品:汽油类(航空汽油、军用汽油、溶剂汽油);煤油(灯用煤油、动力煤油、航空煤油);柴油(轻柴油、中柴油、重柴油);燃料油;润滑油;润滑油脂以及其他石油产品(凡士林、石油蜡、沥青、石油焦炭等)。
有的油品经过深加工,又获得质量更高或新的产品。
石油加工,主要是指对原油的加工。
世界各国基本上都是通过一次加工、二次加工以生产燃料油品,三次加工主要生产化工产品。
原油在炼厂加工前,还需经过脱盐、脱水的预处理,使之进入蒸馏装置时,其各种盐类的总含盐量低于5mg/L,主要控制其对加工设备、管线的腐蚀和堵塞。
原油一次加工,主要采用常压、减压蒸馏的简单物理方法将原油切割为沸点范围不同、密度大小不同的多种石油馏分。
各种馏分的分离顺序主要取决于分子大小和沸点高低。
在常压蒸馏过程中,汽油的分子小、沸点低(50~200℃),首先馏出,随之是煤油(60~5℃)、柴油(200~0℃)、残余重油。
重油经减压蒸馏又可获得一定数量的润滑油的基础油或半成品(蜡油),最后剩下渣油(重油)。
一次加工获得的轻质油品(汽油、煤油、柴油)还需进一步精制、调配,才可做为合格油品投入市场。
我国一次加工原油,只获得25%~40%的直馏轻质油品和20%左右的蜡油。
原油二次加工,主要用化学方法或化学-物理方法,将原油馏分进一步加工转化,以提高某种产品收率,增加产品品种,提高产品质量。
进行二次加工的工艺很多,要根据油品性质和设计要求进行选择。
主要有催化裂化、催化重整、焦化、减粘、加氢裂化、溶剂脱沥青等。
如对一次加工获得的重质半成品(蜡油)进行催化裂化,又可将蜡油的40%左右转化为高牌号车用汽油,30%左右转化为柴油,20%左右转化为液化气、气态烃和干气。
如以轻汽油(石脑油)为原料,采用催化重整工艺加工,可生产高辛烷值汽油组分(航空汽油)或化工原料芳烃(苯、二甲苯等),还可获得副产品氢气。
石油三次加工是对石油一次、二次加工的中间产品(包括轻油、重油、各种石油气、石蜡等),通过化学过程生产化工产品。
如用催化裂化工艺所产干气中的丙稀生产丙醇、丁醇、辛醇、丙稀腈、腈纶;用丙稀和苯生产丙苯酚丙酮;用碳四(C4)馏分生产顺酐、顺丁橡胶;用苯、甲苯、二甲苯生产苯酐、聚脂、涤纶等产品。
最重要并且最大量的是用石脑油、柴油生产乙稀。
1.原油的脱盐、脱水又称预处理,从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氯化物)、带水(溶于油或呈乳化状态),可导致设备的腐蚀,在设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在加工前脱除。
常用的办法是加破乳剂和水,使油中的水集聚,并从油中分出,而盐份溶于水中,再加以高压电场配合,使形成的较大水滴顺利除去。
2.常减压蒸馏常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏。
常减压蒸馏基本属物理过程。
脱盐、脱水后的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,因此,常减压蒸馏又被称为原油的一次加工经过常减压蒸馏后,馏分分离如下:石油气(C1~C4)汽油(C5~C12)煤油(C12~C16)重油减压分馏柴油(C15~C18)润滑油(C16~C20)重油(C20以上)常减压蒸馏流程示意图如下:3.热裂化热裂化是在热的作用下(不用催化剂)使重质油发生裂化反应,转变为裂化气(炼厂气的一种)、汽油、柴油的过程。
热裂化原料通常为原油蒸馏过程得到的重质馏分油或渣油,或其他石油炼制过程副产的重质油。
化学反应:热裂化反应很复杂。
每当重质油加热到450℃以上时,其大分子分裂为小分子。
同时,还有少量叠合(见烯烃叠合)、缩合发生,使一部分分子转变为较大的分子,热裂化是按自由基反应机理进行的。
在400~600℃,大分子烷烃分裂为小分子的烷烃和烯烃;环烷烃分裂为小分子或脱氢转化成芳烃,其侧链较易断裂;芳烃的环很难分裂,主要发生侧链断裂。
热裂化气体的特点是甲烷、乙烷-乙烯组分较多;而催化裂化气体中丙烷-丙烯组分、丁烷-丁烯组分较多。
工艺过程:工业装置类型主要有双炉热裂化和减粘热裂化两种。
前者的原料转化率(轻质油收率)较高,大于45%,目的是从各种重质油制取汽油、柴油;后者的转化率较低(20%~25%),目的是降低减压渣油的粘度和凝点,以提高燃料油质量,双炉热裂化汽油的辛烷值和安定性不如催化裂化汽油,目前已不发展;减粘热裂化在石油炼厂中仍有较广泛的应用。
双炉热裂化:所谓双炉,是指在流程中设置两台炉子以分别加热反应塔的轻重进料,操作时原料油直接进入分馏塔下部,与塔进料油气换热蒸出原料中所含少量轻质油和反应产物中的汽油、柴油后,在塔中部抽出轻循环油。
塔底为重循环油。
两者分别送往轻油、重油加热炉(为避免在炉管中结焦,故将轻、重循环油分别在两炉中加热到不同温度),然后进入反应塔进行热裂化反应。
反应温度为485~500℃,压力1.8~2.0MPa;反应产物经闪蒸塔分出裂化渣油后,进入分馏塔分馏。
汽油和柴油总产率约为60%~65%。
所得柴油凝点-20℃以至-30℃、十六烷值(见柴油)约60(比催化裂化柴油高约20个单位);汽油辛烷值较低(马达法辛烷值约55~60)且安定性差,热裂化渣油是生产针状焦(见石油焦)的良好原料。
双炉热裂化的能耗约1900MJ/t原料(为催化裂化的65%~70%)。
减粘热裂化:是一种浅度裂化过程,用以降低渣油的凝点和粘度以生产燃料油,从而可以减少燃料油中掺和轻质油的比例。
同时,还生产裂化汽油和柴油。
减粘热裂化流程有加热炉式和反应塔式两种类型,主要差别是前者不设反应塔,热裂化反应在炉管中进行,加热温度高(约450~510℃)、停留时间短(决定于温度);后者在加热炉后设反应塔,主要热裂化反应在反应塔内进行,加热温度低(约445~455℃)、停留时间长(10~20min)。
两者产品产率基本相同,轻质油产率约为18%~20%。
反应塔式减粘热裂化的操作周期较长、能耗较低,是近年来应用较多的一种工艺。
4.催化裂化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。
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。
催化裂化工艺由三部分组成:原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离。
催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油。
有部分油返回反应器继续加工称为回炼油。
催化裂化操作条件的改变或原料波动,可使产品组成波动。
催化裂化主要化学反应:1.裂化反应:裂化反应是C-C键断裂反应,反应速度较快。
2.异构化反应:它是在分子量大小不变的情况下,烃类分子发生结构和空间位置的变化。
3.氢转移反应:即某一烃分子上的氢脱下来,立即加到另一烯烃分子上,使这一烯烃得到饱和的反应。
4.芳构化反应:芳构化反应是烷烃、烯烃环化后进一步氢转移反应,反应过程不断放出氢原子,最后生成芳烃。
5.催化重整催化重整(简称重整),是在催化剂和氢气存在下,将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的过程。
如果以80~180℃馏分为原料,产品为高辛烷值汽油;如果以60~165℃馏分为原料油,产品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烃,重整过程副产氢气,可作为炼油厂加氢操作的氢源。
重整的反应条件是:反应温度为490~525℃,反应压力为1~2兆帕。
重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部分。
6.芳烃提取这个过程,也称芳烃萃取,用萃取剂从烃类混合物中分离芳烃的液液萃取过程。
主要用于从催化重整和烃类裂解汽油中回收轻质芳烃(苯、甲苯、各种二甲苯),有时也用于从催化裂化柴油回收萘,抽出芳烃以后的非芳烃剩余物称抽余油。
轻质芳烃与相近碳原子数的非芳烃沸点相差很小(如苯80.1℃,环己烷80.74℃,2,2,3-三甲基丁烷80.88℃),有时还形成共沸物,因此实际上不能用精馏方法分离。
利用芳烃在某些溶剂中溶解度比非芳烃大的特点,采用液液萃取方法可以回收纯度很高的芳烃。
常用萃取剂有二乙二醇醚(二甘醇)、三乙二醇醚(三甘醇)、四乙二醇醚(四甘醇)、环丁砜等,也用二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉等。
芳烃在重整汽油中含量高,不含烯烃、硫化物等杂质,处理较易。
裂解汽油中含较多的二烯烃、烯烃、苯乙烯及少量的含硫、氮、氧的有机物,二烯烃很易聚合,硫化物很难从芳烃中除去。
因此,从裂解汽油中抽提芳烃之前,必须进行二段加氢处理,以除去上述杂质。
工艺流程:以二乙二醇醚处理催化重整汽油为例。
原料在抽提塔中与溶剂逆流接触进行萃取,温度125~140℃,溶剂对原料比约15:1。
抽提塔底物含溶解在溶剂中的芳烃,将后者送入汽提塔(见解吸)与溶剂分离,塔底的溶剂循环去抽提塔,塔顶产物送入芳烃水洗塔洗去残余溶剂后即为纯芳烃混合物。
抽提塔顶的非芳烃,送水洗塔洗除残余溶剂。
两个水洗塔底均为水与溶剂,去溶剂回收塔,蒸出水后,塔底溶剂去抽提塔循环使用。
7.焦化焦化是使重质油品加热裂解聚合变成轻质油、中间馏分油和焦炭的加工过程。
产品有:气体、汽油、柴油、蜡油、石油焦。
8.延迟焦化它是在较长反应时间下,使原料深度裂化,以生产固体石油焦炭为主要目的,同时获得气体和液体产物。
延迟焦化用的原料主要是高沸点的渣油。
延迟焦化的主要操作条件是:原料加热后温度约500℃,焦炭塔在稍许正压下操作。
改变原料和操作条件可以调整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。
9.加氢裂化是在高压、氢气存在下进行,加入催化剂,把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和润滑油。
加氢裂化由于有氢存在,原料转化的焦炭少,可除去有害的含硫、氮、氧的化合物,操作灵活,可按产品需求调整。
产品收率较高,而且质量好。
10.炼厂气加工原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出,总称为炼厂气,就组成而言,主要有氢、甲烷、由2个碳原子组成的乙烷和乙烯、由3个碳原子组成的丙烷和丙烯、由4个碳原子组成的丁烷和丁烯等。
它们的主要用途是作为生产汽油的原料和石油化工原料以及生产氢气和氨。
发展炼油厂气加工的前提是要对炼厂气先分离后利用。
炼厂气经分离作化工原料的比重增加,如分出较纯的乙烯可作乙苯;分出较纯的丙烯可作聚丙烯等。
11.石油产品精制前述各装置生产的油品一般还不能直接作为商品,为满足商品要求,除需进行调和、添加添加剂外,往往还需要进一步精制,除去杂质,改善性能以满足实际要求。
常见的杂质有含硫、氮、氧的化合物,以及混在油中的蜡和胶质等不理想成分。
它们可使油品有臭味,色泽深,腐蚀机械设备,不易保存。
除去杂质常用的方法有酸碱精制、脱臭、加氢、溶剂精制、白土精制、脱蜡等。
酸精制是用硫酸处理油品,可除去某些含硫化合物、含氮化合物和胶质。