七大炼油工艺,从原油到成品油

七⼤炼油⼯艺,从原油到成品油
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: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。
⼆、催化裂化
⼀般原油经过常减压蒸馏后可得到的汽油,煤油及柴油等轻质油品仅有10~40%,其余的是重质馏分油和残渣油。如果想得到更多轻质油品,就必须对重质馏分和残渣油进⾏⼆次加⼯。催化裂化是最常
⽤的⽣产汽油、柴油⽣产⼯序,汽油柴油主要是通过该⼯艺⽣产出来。这也是⼀般⽯油炼化企业最重要的⽣产的环节。
流量生成1. 原料
渣油和蜡油70%左右,催化裂化⼀般是以减压馏分油和焦化蜡油为原料,但是随着原油⽇益加重以及对轻质油越来越⾼的需求,⼤部分⽯炼化企业开始在原料中搀加减压渣油,甚⾄直接以常压渣油作为原料进⾏炼制。
2. 产品
汽油、柴油、油浆(重质馏分油)、液体丙烯、液化⽓;各⾃占⽐汽油占42%,柴油占21.5%,丙烯占5.8%,液化⽓占8%,油浆占12%。
3. 基本概念
催化裂化是在有催化剂存在的条件下,将重质油(例如渣油)加⼯成轻质油(汽油、煤油、柴油)的主要⼯艺,是炼油过程主要的⼆次加⼯⼿段。属于化学加⼯过程。
4. ⽣产⼯艺
常渣和腊油经过原料油缓冲罐进⼊提升管、沉降器、再⽣器形成油⽓,进⼊分馏塔。
⼀部分油⽓进⼊粗汽油塔、吸收塔、空压机进⼊凝缩油罐,经过再吸收塔、稳定塔、最后进⾏汽油精制,⽣产出汽油。
⼀部分油⽓经过分馏塔进⼊柴油汽提塔,然后进⾏柴油精制,⽣产出柴油。⼀部分油⽓经过分馏塔进⼊油浆循环,最后⽣产出油浆。
⼀部分油⽓经分馏塔进⼊液态烃缓冲罐,经过脱硫吸附罐、砂滤塔、⽔洗罐、脱硫醇抽提塔、预碱洗罐、胺液回收器、脱硫抽提塔、缓冲塔,最后进⼊液态烃罐,形成液化⽓。
⼀部分油⽓经过液态烃缓冲罐进⼊脱丙烷塔、回流塔、脱⼄烷塔、精丙稀塔、回流罐,最后进⼊丙稀区球罐,形成液体丙稀。液体丙稀再经过聚丙稀车间的进⼀步加⼯⽣产出聚丙稀。
三、延迟焦化
焦炭化(简称焦化)是深度热裂化过程,也是处理渣油的⼿段之⼀。它⼜是唯⼀能⽣产⽯油焦的⼯艺过程,是任何其他过程所⽆法代替的。尤其是某些⾏业对优质⽯油焦的特殊需求,致使焦化过程在炼油⼯业中⼀直占据着重要地位。
1. 原料
延迟焦化与催化裂化类似的脱碳⼯艺以改变⽯油的碳氢⽐,延迟焦化的原料可以是重油、渣油甚⾄是沥青,对原料的品质要求⽐较低。渣油主要的转化⼯艺是延迟焦化和加氢裂化。
2. 产品
主要产品是蜡油、柴油、焦碳、粗汽油和部分⽓体,各⾃⽐重分别是:蜡油占23-33%,柴油22-29%,焦碳15-25%,粗汽油8-16%,⽓体7-10%,外甩油1-3%。
3. 基本概念
焦化是以贫氢重质残油(如减压渣油、裂化渣油以及沥青等)为原料,在⾼温(400~500℃)下进⾏深度热裂化反应。通过裂解反应,使渣油的⼀部分转化为⽓体烃和轻质油品;由于缩合反应,使渣油的另⼀部分转化为焦炭。⼀⽅⾯由于原料重,含相当数量的芳烃,另⼀⽅⾯焦化的反应条件更加苛刻,因此缩合反应占很⼤⽐重,⽣成焦炭多。
4. ⽣产⼯艺
延迟焦化装置的⽣产⼯艺分为焦化和除焦两部分,焦化为连续操作,除焦为间隙操作。由于⼯业装置⼀般设有两个或四个焦炭塔,所以整个⽣产过程仍为连续操作。
原油预热,焦化原料(减压渣油)先进⼊原料缓冲罐,再⽤泵送⼊加热炉对流段升温⾄340~350 ℃左右。
经预热后的原油进⼊分馏塔底,与焦炭塔产出的油⽓在分馏塔内(塔底温度不超过400℃)换热。
原料油和循环油⼀起从分馏塔底抽出,⽤热油泵打进加热炉辐射段,加热到焦化反应所需的温度(500 ℃左右),再通过四通阀由下部进⼊焦炭塔,进⾏焦化反应。
原料在焦炭塔内反应⽣成焦炭聚积在焦炭塔内,油⽓从焦炭塔顶出来进⼊分馏塔,与原料油换热后,经过分馏得到⽓体、汽油、柴油和蜡油。塔底循环油和原料⼀起再进⾏焦化反应。
体、汽油、柴油和蜡油。塔底循环油和原料⼀起再进⾏焦化反应。
四、加氢裂化
重油轻质化基本原理是改变油品的相对分⼦质量和氢碳⽐,⽽改变相对分⼦质量和氢碳⽐往往是同时进⾏的。改变油品的氢碳⽐有两条途径,⼀是脱碳,⼆是加氢。
1. 原料:重质油等
2. 产品:轻质油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料)
3. 基本概念
加氢裂化属于⽯油加⼯过程的加氢路线,是在催化剂存在下从外界补⼊氢⽓以提⾼油品的氢碳⽐。
加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合,⼀⽅⾯能使重质油品通过裂化反应转化为汽油、煤油和柴油等轻质油品,另⼀⽅⾯⼜可防⽌像催化裂化那样⽣成⼤量焦炭,⽽且还可将原料中的硫、氯、氧化合物杂质通过加氢除去,使烯烃饱和。
4. ⽣产流程
按反应器中催化剂所处的状态不同,可分为固定床、沸腾床和悬浮床等⼏种型式。
(1)固定床加氢裂化
固定床是指将颗粒状的催化剂放置在反应器内,形成静态催化剂床层。原料油和氢⽓经升温、升压达到反应条件后进⼊反应系统,先进⾏加氢精制以除去硫、氮、氧杂质和⼆烯烃,再进⾏加氢裂化反应。反应产物经降温、分离、降压和分馏后,⽬的产品送出装置,分离出含氢较⾼(80%,90%)的⽓体,作为循环氢使⽤。
未转化油(称尾油)可以部分循环、全部循环或不循环⼀次通过。
(2)沸腾床加氢裂化
沸腾床(⼜称膨胀床)⼯艺是借助于流体流速带动具有⼀定颗粒度的催化剂运动,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反应过程。
沸腾床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;但反应温度较⾼,⼀般在400~450℃范围内。
此种⼯艺⽐较复杂,国内尚未⼯业化。
(3)悬浮床(浆液床)加氢⼯艺
悬浮床⼯艺是为了适应⾮常劣质的原料⽽重新得到重视的⼀种加氢⼯艺。其原理与沸腾床相类似,其基本流程是以细粉状催化剂与原料预先混合,再与氢⽓⼀向进⼊反应器⾃下⽽上流动,催化剂悬浮于液相中,进⾏加氢裂化反应,催化剂随着反应产物⼀起从反应器顶部流出。
该装置能加⼯各种重质原油和普通原油渣油,但装置投资⼤。该⼯艺⽬前在国内尚属研究开发阶段。
五、溶剂脱沥青
溶剂脱沥青是⼀个劣质渣油的预处理过程。⽤萃取的⽅法,从原油蒸馏所得的减压渣油(有时也从常压渣油)中,除去胶质和沥青,以制取脱沥青油同时⽣产⽯油沥青的⼀种⽯油产品精制过程。
胶质和沥青,以制取脱沥青油同时⽣产⽯油沥青的⼀种⽯油产品精制过程。
1. 原料:减压渣油或者常压渣油等重质油
2. 产品:脱沥青油等
3. 基本概念
溶剂脱沥青是加⼯重质油的⼀种⽯油炼制⼯艺,其过程是以减压渣油等重质油为原料,利⽤丙烷、丁烷等烃类作为溶剂进⾏萃取,萃取物即脱沥青油可做重质润滑油原料或裂化原料,萃余物脱油沥青可做道路沥青或其他⽤途。
4. ⽣产流程
包括萃取和溶剂回收。萃取部分⼀般采取⼀段萃取流程,也可采取⼆段萃取流程。
沥青与重脱沥青油溶液中含丙烷少,采⽤⼀次蒸发及汽提回收丙烷,轻脱沥青油溶液中含丙烷较多,采⽤多效蒸发及汽提或临界回收及汽提回收丙烷,以减少能耗。
临界回收过程,是利⽤丙烷在接近临界温度和稍⾼于临界压⼒(丙烷的临界温度96.8℃、临界压⼒4.2MPa)的条件下,对油的溶解度接近于最⼩以及其密度也接近于最⼩的性质,使轻脱沥青油与⼤部分丙烷在临界塔内沉降、分离,从⽽避免了丙烷的蒸发冷凝过程,因⽽可较多地减少能耗。
国内的溶剂脱沥青⼯艺流程主要有沉降法⼆段脱沥青⼯艺、临界回收脱沥青⼯艺、超临界抽提溶剂脱沥青⼯艺。
(1)沉降法⼆段脱沥青⼯艺
沉降法两段脱沥青是在常规⼀段脱沥青基础上发展起来的。在研究⼤庆减压渣油的特有性质的基础上,注意到常规的丙烷脱沥青不能充分利⽤好该资源,⽽开发出的⼀种新脱沥青⼯艺
(2)临界回收脱沥青⼯艺
溶剂对油的溶解能⼒随温度的升⾼⽽降低,当温度和压⼒接近到临界条件时,溶剂对油的溶解能⼒已降到很低,这时,该丙烷溶剂经冷却后可直接循环使⽤,不必经过蒸发回收。
(3)超临界抽提溶剂脱沥青⼯艺
超临界流体抽提是利⽤抽提体系在临界区附近具有反常的相平衡特性及异常的热⼒学性质,通过改变温度、压⼒等参数,使体系内组分间的相互溶解度发⽣剧烈变化,从⽽实现组分分离的技术。
型采六、加氢精制
加氢精制⼀般是指对某些不能满⾜使⽤要求的⽯油产品通过加氢⼯艺进⾏再加⼯,使之达到规定的性能指标。
1. 精制原料:含硫、氧、氮等有害杂质较多的汽油、柴油、煤油、润滑油、⽯油蜡等。
2. 精制产品:精制改质后的汽油、柴油、煤油、润滑油、⽯油蜡等产品。
3. 基本概念
加氢精制⼯艺是各种油品在氢压⼒下进⾏催化改质的⼀个统称。它是指在⼀定的温度和压⼒、有催化剂和氢⽓存在的条件下,使油品中的各类⾮烃化合物发⽣氢解反应,进⽽从油品中脱除,以达到精制油品的⽬的。
加氢精制主要⽤于油品的精制,其主要⽬的是通过精制来改善油品的使⽤性能。
4. ⽣产流程
加氢精制的⼯艺流程⼀般包括反应系统、⽣成油换热、冷却、分离系统和循环氢系统三部分。
反应系统:
塔底油
原料油油与新氢、循环氢混合,并与反应产物换热后,以⽓液混相状态进⼊加热炉(这种⽅式称炉前混氢),加热⾄反应温度进⼊反应器。
圆极化天线反应器进料可以是⽓相(精制汽油时),也可以是⽓液混相(精制柴油或⽐柴油更重的油品时)。反应器内的催化剂⼀般是分层填装,以利于注冷氢来控制反应温度。循环氢与油料混合物通过每段催化剂床层进⾏加氢反应。
⽣成油换热、冷却、分离系统:
反应产物从反应器的底部出来,经过换热、冷却后,进⼊⾼压分离器。
在冷却器前要向产物中注⼊⾼压洗涤⽔,以溶解反应⽣成的氨和部分硫化氢。
反应产物在⾼压分离器中进⾏油⽓分离,分出的⽓体是循环氢,其中除了主要成分氢外,还有少量的⽓态烃(不凝⽓)和未溶于⽔的硫化氢;分出的液体产物是加氢⽣成油,其中也溶解有少量的⽓态烃和硫化氢;
冷却塔布水器⽣成油经过减压再进⼊低压分离器进⼀步分离出⽓态烃等组分,产品去分馏系统分离成合格产品。
循环氢系统:
从⾼压分离器分出的循环氢经储罐及循环氢压缩机后,⼩部分(约30%)直接进⼊反应器作冷氢,其余⼤部分送去与原料油混合,在装置中循环使⽤。为了保证循环氢的纯度,避免硫化氢在系统中积累,常⽤硫化氢回收系统。⼀般⽤⼄醇胺吸收除去硫化氢,富液(吸收液)再⽣循环使⽤,解吸出来的硫化氢送到制硫装置回收硫磺,净化后的氢⽓循环使⽤。
七、催化重整
1. 主要原料
⽯脑油(轻汽油、化⼯轻油、稳定轻油),其⼀般在炼油⼚进⾏⽣产,有时在采油⼚的稳定站也能产出该项产品。质量好的⽯脑油含硫低,颜⾊接近于⽆⾊。
2. 主要产品
⾼⾟烷值的汽油、苯、甲苯、⼆甲苯等产品(这些产品是⽣产合成塑料、合成橡胶、合成纤维等的主要原料)、还有⼤量副产品氢⽓。
3. 基本概念
重整:烃类分⼦重新排列成新的分⼦结构。
催化重整装置:⽤直馏汽油(即⽯脑油)或⼆次加⼯汽油的混合油作原料,在催化剂(铂或多⾦属)的作⽤下,经过脱氢环化、加氢裂化和异构化等反应,使烃类分⼦重新排列成新的分⼦结构,以⽣产C6~C9芳烃产品或⾼⾟烷值汽油为主要⽬的,并利⽤重整副产氢⽓供⼆次加⼯的热裂化、延迟焦化的汽油或柴油加氢精制。
扣住腰往下压
4. ⽣产流程
根据催化重整的基本原理,⼀套完整的重整⼯业装置⼤都包括原料预处理和催化重整两部分。以⽣产芳烃为⽬的的重整装置还包括芳烃抽提和芳烃精馏两部分。

本文发布于:2024-09-23 23:24:53,感谢您对本站的认可!

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