石油煉制工藝流程講解知識點

1、石油煉制工藝流程講解知識點石油天然氣概述煉廠氣汽油煤油潤滑油石油化工過程合成纖維合成橡膠塑料化肥炸藥醫(yī)藥染料油漆合成洗滌劑 石油天然氣概述1. 石油與天然氣的基本概況 石油是有機物質在古地質年代沉積而成的，以碳氫化合物為主要成分，主要由碳、氫、硫、氮、氧等元素組成，常常以液態(tài)、氣態(tài)或液氣混合形態(tài)存在。大多數油藏處于地下1507600米深的天然巖石中，故又稱巖石油。石油的原始形態(tài)稱為原油，或稱天然石油，為復雜的烴類化合物，一般不宜直接使用。人造石油是從煤或油頁巖中提煉出的液態(tài)碳氫化合物。 天然氣是指蘊藏在地層內的可燃性氣體，主要是低分子烷烴的混合物，可分為干氣天然氣和濕天然氣兩種。干氣成分主要是

2、甲烷，濕天然氣除含大量甲烷外，還含有較多的乙烷、丙烷和丁烷等。 石油天然氣概述2. 石油與天然氣的成因 無機成因學說 石油的形成目前有兩種主要理論有機成因學說 生成石油必須具備的地質條件 地層沉積 盆地下沉 缺氧的“還原環(huán)境” 有機質 干酪根 石油石油天然氣概述天然氣和石油雖然在組成上都是以碳氫化合物為主要成分的，但是天然氣的生成條件要比石油更為多樣化。就生成階段來說，石油要達到一定深度才能大量生成，而天然氣則從淺到深都能生成；就物質來源來說，生成石油主要以水中浮游的動、植物或稱腐泥型有機質為主，而生成天然氣，除此以外還可以有高等植物或稱腐植型的有機質；就成因來說，有有機成因的，也有無機成因的

3、。 石油天然氣概述3.石油與天然氣的儲量和分布 石油資源主要集中在北半球，主要的含油帶又集中在北緯2048度之間，中東和前蘇聯是石油資源最集中的地區(qū)和國家。據美國油氣雜志報道，到2003年底，全世界剩余探明石油儲量為1733.99億噸，其中亞太地區(qū)52.41億噸、西歐24.99億噸、東歐和前蘇聯108.69億噸、中東995.67億噸、非洲119.24億噸、美洲433.00億噸，其中歐佩克成員國總共1191.12億噸。 石油天然氣概述中國石油資源分布石油天然氣概述油田和氣田按最終可采儲量值可分成4種： 特大油(氣) 田：石油最終可采儲量大于7億噸（50億桶）的油田； 大型油(氣)田：石油最終可采

4、儲量0.77億噸（550億桶）的油(氣)田； 中型油(氣)田：石油最終可采儲量7107100萬噸(0.55億桶)的油(氣)田; 小型油(氣)田：石油最終可采儲量小于710萬噸（5000萬桶）的油(氣)田。注 天然氣可按1137立方米氣等于1噸原油折算原油的分類1、特性因數分類法 特性因數K值與油品的化學組成有關，是油品的平均沸點和相對密度的函數。當沸點相近時，烷烴的K值最大，環(huán)烷烴的次之，芳香烴的最小 特性因數K為 12.1 石蠟基原油 特性因數K為 11.512.1 中間基原油 特性因數K為 10.511.5 環(huán)烷基原油 K通常由運動粘度和API（比重指數）查圖求定。 特性因數分類法的缺陷：

5、（1）不能分別表明原油低沸點餾分和高沸點餾分中烴類的分布規(guī)律（2）由于原油組成復雜，粘度測定不夠準確，求定的特性因數K不能完全符合原油的實際情況。原油的分類 2、關鍵餾分特性分類法 第一關鍵餾分：常壓蒸餾250275 的餾分； 第二關鍵餾分：殘油在40mmHg下減壓蒸餾，切取275300 餾分（常壓下395425 ） 測定關鍵餾分的密度，對照分類表，確定關鍵餾分的屬性和原油類型。關鍵餾分石蠟基中間基環(huán)烷基第一關鍵餾分40 (K11.9)=0.82100.8562比重指數=3340(K=11.511.9)0.8562比重指數33(K11.5)第二關鍵餾分30(K12.2)=0.87230.930

6、5比重指數=2030(K=11.512.2)0.9305比重指數20(K390.830中質原油39250.8300.904重質原油25150.9040.966特稠原油0.966原油的分類4、 按硫含量的原油分類方法 原油的硫含量 0.5 低硫原油； 0.5 原油的硫含量 2.0 含硫原油；原油的硫含量 2.0 高硫原油；5、 按蠟含量的原油分類方法 原油的蠟含量 2.5 低蠟原油； 2.5 原油的蠟硫含量 10.0 含蠟原油；原油的蠟硫含量 10.0 高蠟原油；原油的組成1、原油的元素組成石油的性質因產地而異，密度為0.8 1.0 克/厘米3，粘度范圍很寬，凝固點差別很大（30 -60C），沸

7、點范圍為常溫到500C以上，可容于多種有機溶劑，不溶于水，但可與水形成乳狀液。 組成石油的化學元素主要是碳 （83% 87%）、氫（11% 14%），其余為硫（0.06% 0.8%）、氮（0.02% 1.7%）、氧（0.08% 1.82%）及微量金屬元素（鎳、釩、鐵等）。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分，約占95% 99%，氫碳原子比為1.651.95。 含硫、 氧、氮的化合物對石油產品有害， 在石油加工中應盡量除去。不同產地的石油中，各種烴類的結構和所占比例相差很大， 但主要屬于烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類。 通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油；以環(huán)烷烴、芳香烴為主的稱環(huán)烴基石油；介

8、于二者之間的稱中間基石油。原油的組成2、原油的烴類組成從化學組成來看，石油中主要含有烴類和非烴類這兩大類，其中烴類主要是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。 烴類和非烴類存在于石油的各個餾分中，但因石油的產地及種類不同，烴類和非烴類的相對含量差別很大。輕質石油的烴類含量高達90%以上，但是重質石油的烴類含量相對較低，有的甚至低于50%。 在同一原油中，隨著餾分沸程的升高，烴類含量在逐漸降低，而非烴類含量在漸漸增加。在輕油餾分中，烴類占絕大部分，非烴類的含量很少；相反，在高沸點的石油餾分中，尤其是在減壓渣油中，非烴類的含量明顯增多。原油的組成2、不同烴類對各種石油產品性質的影響各不相同。l.）烷烴 烷烴的密度

9、最小,粘溫性最好,是燃料與潤滑油的良好組分。異構烷烴較碳原子數相同的正構烷烴沸點要低,且異構化愈甚則沸點降低愈顯著。另外,異構烷烴比正構烷烴粘度大,粘溫性差。正構烷烴因其碳原子呈直鏈排列,易產生氧化反應.,即發(fā)火性能好,它是壓燃式內燃機燃料的良好組分。但正構烷烴的含量也不能過多,否則凝點高,低溫流動性差。異構烷由于結構較緊湊,性質安定,雖然發(fā)火性能差,但燃燒時不易產生過氧化物,即不易引起混合氣爆燃,它是點燃式內燃機的良好組分。 2）環(huán)烷烴環(huán)烷烴具有良好的化學安定性,與烷烴近似但不如芳香烴。其密度較大,自燃點較高,辛烷值居中。它的燃燒性較好、凝點低、潤滑性好,故也是汽油、潤滑油的良好組分。環(huán)烷烴

10、有單環(huán)烷烴與多環(huán)烷烴之分。潤滑油中含單環(huán)烷烴多則粘溫性能好,含多環(huán)烷烴多則粘溫性能差。原油的組成3）芳香烴芳香烴化學安定性良好,與烷烴、環(huán)烷烴相比,其密度最大.自燃點最高,辛烷值也最高,故其為汽油的良好組分。但由于其發(fā)火性差,十六烷值低,故對于柴油而言則是不良組分。潤滑油中若含有多環(huán)芳香烴則會使其粘溫性顯著變壞,故應盡量去除。此外,芳香烴對有機物具有良好的溶解力,故某些溶劑油中需有適當含量但因其毒性較大,含量應予控制。 4）不飽和烴不飽和烴在原油中含量極少,主要是在二次加工過程中產生的。熱裂化產品中含有較多的不飽和烴,主要是烯烴,也有少量二烯烴,但沒有炔烴。烯烴的化學安定性差,易氧化生成膠質,

11、但辛烷值較高，凝點較低。故有時也將熱裂化餾分(含有烯烴、二烯烴)摻入汽油中以提高其辛烷值;摻入柴油中以降低其凝點。但因烯烴安定性差，這類摻合產品均不宜長期儲存,摻有熱裂化餾分的汽油還應加入抗氧防膠劑。原油的組成3、原油中的非烴化合物 石油中的非烴化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物和膠狀瀝青狀物質。(1) 石油中的含硫化合物 活性硫化物：元素硫、硫化氫以及硫醇等，對金屬設備具有較強腐蝕作用； 非活性硫化物：硫醚、二硫化物和噻吩等，對金屬設備無腐蝕作用注一些非活性硫化物受熱分解后會變成活性硫化物 (2) 石油中的含氮化合物 石油中的氮含量一般比硫含量低，通常在0.050.5%之間，僅有少部分原油

12、的氮含量超過0.6%。石油中的氮分布也是隨著餾分沸點的升高，其氮含量迅速增加，約有80%的氮集中在400以上的重油中。我國原油的氮含量偏高，且大多數原油的減壓渣油中濃集了約90%的氮。 原油的組成 (3) 石油中的含氧化合物 石油中的氧含量一般為千分之幾，個別石油可高達23%。在石油中，氧元素都是以有機含氧化合物的形式存在的，主要分為酸性含氧化合物和中性含氧化合物兩大類。 酸性含氧化合物：環(huán)烷酸、芳香酸、脂肪酸和酚類等中性含氧化合物：醇、酯、醛及苯并呋喃等石油中酸性含氧化合物的含量一般用酸值（酸度）來表示，酸性含氧化合物的含量越高，則其酸值就越大。原油的酸值一般不是隨著其沸點的升高而逐漸增大，

13、而是呈現出若干個峰值，原油不同，其峰值也不同，但是大多數原油在300450餾分左右存在一個酸值最高峰。 石油中的含氧化合物主要以酸性含氧化合物為主，其中主要是環(huán)烷酸，占石油酸性含氧化合物的90%左右。 經受環(huán)烷酸腐蝕的一般光滑無垢，低流速部位僅留下尖銳的孔洞，高流速部位則順著流向出現溝槽。處于環(huán)烷酸腐蝕條件下，碳鋼腐蝕率可為79毫米年，高環(huán)烷酸含量及某些特殊部位達到20毫米年。 原油評價原油評價是就是在實驗室條件下，通過各種實驗、分析，對原油進行一系列的分析、蒸餾等試驗，以了解原油的性質、組成及類別，并估計直餾產品的產率及品質，取得對原油性質的全面認識，為選擇合理的石油煉制過程、確定煉油廠的生

14、產方案提供基礎數據。原油評價也是制定原油加工方案的依據。 原油評價原油評價方法 原油一般性質的測定：首先測定水分、含鹽量。如水分大于0.5，需進行脫水。然后再測定密度、粘度、凝點、蠟含量、殘?zhí)?、硫含量、氮含量、膠質含量、微量金屬(鐵、鎳、釩、銅)含量等項目。用未經處理的原油，以氣相色譜法測定C1C8的輕烴含量。實沸點蒸餾：用實沸點精餾裝置(具有15個理論板)蒸餾出400450C前的窄餾分或寬餾分，再用另外的減壓蒸餾裝置蒸出高沸點餾分。測定窄餾分及重質油的性質，繪制實沸點曲線及性質曲線。原油評價由寬餾分配制直餾產品，測定汽油、噴氣燃料、燈用煤油、柴油、裂化原料油的性質。以氣相色譜法或質譜法分析餾

15、分油的單體烴組成或烴族組成，以折射率、密度、分子量計算的方法測定結構族組成（烷烴、環(huán)烷烴、芳烴的碳數百分比和環(huán)烷烴、芳烴的平均環(huán)數）。以溶劑脫蠟，吸附分離方法測定潤滑油的潛含量（最大含量）及性質。測定重質油的飽和烴、芳烴、膠質、瀝青質含量?；葜轃捰晚椖康牟澈?號原油評價原油評價原 油脫 水脫水原油一 般 性 質 分 析實 沸 點 蒸 餾平 衡 蒸 發(fā)1.窄餾分性質測定2.不同深度的重油、渣油性質測定1.直餾產品的性質分析2.二次加工原料的性質分析3.瀝青性質分析汽油、柴油和重餾分油的烴組成分析潤滑油、石蠟和地蠟的潛含量測定石油煉制過程原油通過原油蒸餾得到直餾產品輕質餾分油(沸點370)粗汽油粗

16、煤油粗柴油重質餾分油(沸點：370 540)重柴油潤滑油餾分裂化原料渣油輕質油汽油煤油柴油重整汽油苯、甲苯二甲苯直餾汽油直餾柴油潤滑油乙烯、芳烴等化工原料熱裂化催化裂化加氫裂化催化重整產品精制裂解工藝一次加工過程二次加工過程三次加工過程產量低質量差產量高質量好石油煉制過程 石油煉制工業(yè)中采用的各種加工過程。這些加工過程的各種組合構成不同類型石油煉廠的主體部分。 分類 習慣上將石油煉制過程不很嚴格地分為一次加工、二次加工、三次加工三類過程。（1）一次加工過程：把原油蒸餾分為幾個不同的沸點范圍(即餾分)叫一次加工；一次加工裝置；常壓蒸餾或常減壓蒸餾。是將原油用蒸餾的方法分離成輕重不同餾分的過程，常

17、稱為原油蒸餾，它包括原油預處理、常壓蒸餾和減壓蒸餾。一次加工產品可以粗略地分為：輕質餾分油（見輕質油）,指沸點在約370以下的餾出油,如粗汽油、粗煤油、粗柴油等。重質餾分油(見重質油)，指沸點在370540左右的重質餾出油,如重柴油、各種潤滑油餾分、裂化原料等。渣油（又稱殘油）。習慣上將原油經常壓蒸餾所得的塔底油稱為重油（也稱常壓渣油、半殘油、拔頭油等）。石油煉制過程（2）二次加工過程：將一次加工得到的餾分再加工成商品油叫二次加工；二次加工裝置：催化、加氫裂化、延遲焦化、催化重整、烴基化、加氫精制等。一次加工過程產物的再加工。主要是指將重質餾分油和渣油經過各種裂化生產輕質油的過程，包括催化裂化

18、、熱裂化、石油焦化、加氫裂化等。其中石油焦化本質上也是熱裂化，但它是一種完全轉化的熱裂化，產品除輕質油外還有石油焦。二次加工過程有時還包括催化重整和石油產品精制。前者是使汽油分子結構發(fā)生改變，用于提高汽油辛烷值或制取輕質芳烴（苯、甲苯、二甲苯）；后者是對各種汽油、柴油等輕質油品進行精制，或從重質餾分油制取餾分潤滑油，或從渣油制取殘渣潤滑油等。 （3）三次加工過程：將二次加工得到的商品油制取基本有機化工原料的工藝叫三次加工。三次加工裝置：裂解工藝制取乙烯、芳烴等化工原料。石油煉制過程主要指將二次加工產生的各種氣體進一步加工(即煉廠氣加工)以生產高辛烷值汽油組分和各種化學品的過程，包括石油烴烷基化

19、、烯烴疊合、石油烴異構化等。 原油加工流程 是各種加工過程的組合，也稱為煉油廠總流程，按原油性質和市場需求不同，組成煉油廠的加工過程有不同形式，可以很復雜，也可能很簡單。如西歐各國加工的原油含輕組分多,而煤的資源不多,重質燃料不足，有時只采用原油常壓蒸餾和催化重整兩種過程，得到高辛烷值汽油和重質油（常壓渣油），后者作為燃料油。這種加工流程稱為淺度加工。為了充分利用原油資源和加工重質原油，各國有向深度加工方向發(fā)展的趨勢，即采用催化裂化、加氫裂化、石油焦化等過程，以從原油得到更多的輕質油品。各種不同加工過程在生產上還組成了生產不同類型產品的流程，包括燃料、燃料-潤滑油和燃料-化工等類產品的典型流程

20、。惠州煉油項目的總工藝流程石油煉制過程常減壓蒸餾1.1 常減壓蒸餾原理常減壓蒸餾是根據組成原油的各類烴分子沸點的不同，利用加熱爐、分餾塔等設備將原油進行多次的部分汽化和部分冷凝，使汽液兩相進行充分的熱量交換和質量交換，以達到分離的目的，從而制得汽油、煤油、柴油等餾分。經過脫水、脫鹽的石油主要是烴類的混合物，因此沒有固定的沸點。在烴分子里，一般是含碳原子數越少的，沸點越低；含碳原子數越多的，沸點越高。原油經加熱后，低沸點的烴先氣化，經過冷凝先分離出來。隨著溫度升高，較高沸點的烴再氣化，經過冷凝也分離出來。這樣繼續(xù)加熱和冷凝，就可以把石油分成不同沸點范圍的蒸餾產物。1.2 常減壓蒸餾裝置的組成 對

21、于不同煉廠，常減壓裝置組成也不一樣。一個完整的常減壓裝置一般由以下幾部分組成： 電脫鹽部分-脫鹽脫水 閃蒸罐或初餾塔-拔出輕組分，降低換熱系統(tǒng)阻力 常壓爐-加熱升溫，提供汽化熱量 常壓塔-原料分離 減壓爐-加熱升溫，提供汽化熱量 減壓塔-原料分離 減頂抽真空系統(tǒng)-產生12mmHg的壓力，以利于汽化 換熱網絡及能量利用系統(tǒng)-回收熱量 機泵系統(tǒng)-提供物流動力 輕烴回收系統(tǒng)和產品精制系統(tǒng)-回收汽油組分和保證產品合格 三注系統(tǒng)-降低裝置腐蝕 控制系統(tǒng)-保證工藝設備參數正常石油煉制過程常減壓蒸餾石油煉制過程常減壓蒸餾1.3 常減壓蒸餾工藝 原油經過換熱，溫度達到80120左右進行脫鹽、脫水（一般要求含鹽

22、小于10mg/L，含水小于0.5%），再經過換熱至210250，此時較輕的組分已經氣化，氣液混合物一同進入閃蒸塔，氣相組分從塔頂餾出進入分餾塔，塔底為拔頭原油。拔頭原油經過常壓爐加熱至360370，油氣混合物一同進入常壓塔進行精餾，從塔頂分出汽油餾分或重整餾分，從側線引出煤油、輕柴油和重柴油餾分，塔底是沸點高于350的常壓渣油。常壓蒸餾的主要作用是從原油中分離出沸點小于350的輕質餾分油。石油煉制過程常減壓蒸餾1.3 常減壓蒸餾工藝常壓渣油經過減壓爐加熱至390400后進入減壓塔，塔頂壓力一般為15Kpa。減壓塔頂一般不出產品或者出少量產品（減頂油），各減壓餾分油從側線抽出，塔底是常壓沸點高于

23、500的減壓渣油，集中了原油中絕大部分的膠質和瀝青質。減壓蒸餾的主要作用是從常壓渣油中分理出沸點低于500的重質餾分油和減壓渣油。石油煉制過程常減壓蒸餾石油煉制過程常減壓蒸餾1.4 常減壓裝置工藝技術介紹1.4.1 減壓蒸餾塔的工藝特征 1. 降低從汽化段到塔頂的流動壓降 主要依靠減少塔板數和降低汽相通過每層塔板的壓降。 減壓下操作，各組分之間的相對揮發(fā)度大為提高，比較容易分離；而且減壓餾分之間的分餾精確度要求低，因此有可能采用較少的理論板數而達到分餾要求，如35塊塔板。 為了降低每層塔板的壓降，惠煉減壓塔內采用壓降較小的高效填料。 2. 減壓爐出口采用低速轉油線 以降低轉油線壓降，降低加熱爐

24、出口壓力，保證加熱爐出口的汽化率石油煉制過程常減壓蒸餾 3、縮短渣油在減壓塔底的停留時間 減壓渣油在高溫下停留時間過長，則分解、縮合反應加劇，一方面會生成更多的不凝氣使減壓塔真空度降低，另一方面會造成塔內結焦。 減壓塔底部的直徑常常縮小以縮短渣油在減壓塔底的停留時間。 4、減壓塔直徑大 在減壓下，油氣、水蒸氣和不凝氣的比容大，雖然減壓塔內空塔線速是常壓塔的兩倍，但減壓塔直徑還是很大。石油煉制過程常減壓蒸餾1.4.2 常減壓裝置的節(jié)能 原油蒸餾裝置由于處理量大，加工能耗約占整個煉廠總能耗的1/41/3。 提高裝置的熱回收率是原油蒸餾裝置節(jié)能的關鍵。 1. 分餾塔取熱的合理分配：常壓塔和減壓塔有大

25、量過剩熱量需靠回流帶走，在保證產品收率和質量的前提下，應盡量在高溫部位取走塔內過剩熱量，使其與原油充分換熱來提高原油進爐溫度。 2. 充分利用中、低溫位熱源：各側線物流的熱量除了可與原油換熱之外，中、低溫位熱源還有剩余，可以用于發(fā)生低壓蒸汽，以滿足裝置內汽提蒸汽的需要。裝置規(guī)模較大的還可以發(fā)生中壓蒸汽，以滿足裝置內抽真空用的動力蒸汽和燃燒油霧化用蒸汽的需要。石油煉制過程常減壓蒸餾1.4.2 常減壓裝置的節(jié)能 3. 優(yōu)化換熱流程：使用電算程序優(yōu)化所有與原油換熱的熱流利用，安排換熱順序，使整個換熱系統(tǒng)達到平均溫差合理，優(yōu)選換熱器類型和規(guī)格，提高傳熱系數，并采用合理的壓降。國內原油蒸餾裝置的原油換后

26、溫度可達300310，加工能耗達460MJ502MJ；惠煉原油換后溫度可達311，加工能耗達364.6MJ 4. 提高加熱爐效率：具體措施是盡量降低排煙溫度和控制過?？諝庀禂?，利用空氣預熱器回收煙氣余熱。此外，還可以利用煙氣熱量通過余熱鍋爐發(fā)生低壓或中壓蒸汽。石油煉制過程常減壓蒸餾1.4.3 常減壓蒸餾裝置的主要腐蝕種類 常減壓蒸餾裝置是原油加工的第一道工序，原油中的腐蝕性介質會首次強烈地作用于蒸餾設備和管線，被分餾出的作為二次加工裝置的原料中腐蝕介質濃度會相對減少，腐蝕性能會減弱，因此蒸餾裝置是煉廠防腐工作的重中之重。 常減壓蒸餾設備的腐蝕可分為兩種類型，一種是低溫輕油部位的腐蝕,主要腐蝕介

27、質是有水存在時的氯化氫和硫化氫,簡稱為HCl-H2S-H2O型腐蝕;一種是高溫重油部位的腐蝕,主要腐蝕介質是元素硫、硫化氫和環(huán)烷酸,簡稱為H2S-S-RCOOH型腐蝕。此外還有少許腐蝕介質在低溫及高溫中也發(fā)生作用,如O2、CO2、H2SxO6和硫的氧化物Sox,如煙氣對熱管的露點腐蝕等。從發(fā)生腐蝕作用的溫度分布來看,主要腐蝕介質是120以下的無機氯鹽,230-420的環(huán)烷酸和120-480的含硫化合物。這些腐蝕介質不僅其作用溫度多相交錯,且其腐蝕作用也?；ハ啻龠M。石油煉制過程常減壓蒸餾1.4 .3 惠煉常減壓蒸餾裝置的防腐（1）低溫部位的防腐工作重點放在工藝防腐 確保電脫鹽指標達標，采用中和緩

28、蝕劑，脫金屬劑，三塔頂切水PH值控制在6.0-7.0，鐵離子濃度控制小于1PPm，冷卻器管束做防腐處理，如果資金容許使用雙相鋼或鈦管是最好的選擇。但18-8、316、316L等應盡量避免在低溫下使用。（2）高溫部位的防腐工作重點放在材料選擇 存在高溫環(huán)烷酸腐蝕的部位，加熱爐系統(tǒng)、高溫工藝管線、常壓塔、減壓塔，優(yōu)先選用316、317等鉬含量更高的合金系列鋼材，慎用Cr5Mo 、滲鋁鋼、18-8等材料，工藝防腐采用高溫緩蝕劑、渣油阻垢劑且在開工初期盡早投注，使其在管線、設備表面形成緩蝕阻垢膜，以防止腐蝕、結焦聚集增大的可能。（3）應用最新腐蝕監(jiān)測技術，建立腐蝕監(jiān)測局域網或數據庫。石油煉制過程催化裂

29、化2.1 催化裂化簡介在催化劑存在下進行的石油裂化過程叫催化裂化。催化裂化是在熱裂化工藝上發(fā)展起來的。是提高原油加工深度，生產優(yōu)質汽油、柴油最重要的工藝操作。 原料主要是350 540餾分的重質油，一般以減壓餾分油和焦化蠟油為原料，但是隨著原油的日趨變重的趨勢和市場對輕質油品的大量需求，部分煉廠開始摻煉減壓渣油，甚至直接以常壓渣油為裂化原料。 催化裂化所得的產物經分餾后可得到氣體、汽油、柴油和重質餾分油。 有部分油返回反應器繼續(xù)加工稱為回煉油。催化裂化汽油性質穩(wěn)定、辛烷值高，故用作航空汽油和高辛烷值汽油的基本組分。石油煉制過程催化裂化2.2 國內催化裂化工藝技術序號簡 稱工 藝 特 點專利商1

30、23456789101112MGGARGGDCCMIOMGDMIPCPPDNCCDOCPFDFCCHCCTSRFCC以蠟油或摻煉渣油為原料，最大量生產汽油和液化氣以常壓渣油為原料，最大量生產汽油和液化氣催化裂解，最大量生產輕烯烴最大量生產異構烯烴多產液化石油氣和輕柴油多產異構烷烴/降汽油烯烴熱裂解制乙烯工藝吸附轉化加工焦化蠟油的催化裂化工藝提高石蠟基原料汽油辛烷值的催化裂化工藝多產異構烷烴/降汽油烯烴的催化裂化工藝重油接觸裂解制乙烯工藝兩段提升管催化裂化工藝，提高輕質油收率RIPPRIPPRIPPRIPPRIPPRIPPRIPPRIPPRIPPLEPCLEPC石油大學2.3 催化裂化裝置的組成

31、 一套完整的催化裂化裝置一般由以下幾部分組成： 反再系統(tǒng)-催化劑流化再生、原料反應生成產品 分餾系統(tǒng)-將油氣分割成不同餾分的產品 吸收穩(wěn)定系統(tǒng)-富氣分離，處理粗汽油 產品精制系統(tǒng)-脫硫，保證產品質量 主鳳機與煙氣能量回收系統(tǒng)-提供燒焦用風，利用煙氣能量 富氣壓縮機系統(tǒng)-提升富氣壓力 余熱回收系統(tǒng)-回收煙氣熱量 機泵系統(tǒng)-提供物流動力 控制系統(tǒng)-保證工藝設備參數正常 自保聯鎖系統(tǒng)-事故狀態(tài)保證裝置安全石油煉制過程催化裂化石油煉制過程催化裂化2.4 催化裂化工藝催化裂化工藝由三部分組成：原料油催化裂化、催化劑再生、產物分離新鮮原料油經過換熱后與回煉油混合，進入提升管反應器下部的噴嘴，用蒸汽霧化后噴

32、入提升管，與來自再生器的高溫催化劑接觸，隨即氣化并進行反應。反應后的油氣經過旋分分離器后進入集氣室，通過沉降器頂部出口進入分餾系統(tǒng)。 積有焦炭的再生催化劑（待生催化劑）由沉降器進入下面的汽提段，用過熱水蒸汽進行汽提，脫除吸附在待生催化劑表面的少量油氣，然后經過待生斜管進入再生器，與來自再生器底部的空氣接觸反應，恢復催化劑的活性，同時放出大量的熱量。 反應油氣經分餾系統(tǒng)初步分離后，得到部分產品和半成品。半成品進入吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，在此將富氣中C2以下組分與C3以上組分分離以便分別利用，同時將混入汽油中的少量氣體烴分出，得到合格汽油。 石油煉制過程催化裂化石油煉制過程催化裂化2.5 惠煉催化裂化技術特

33、點：采用串聯提升管反應器，優(yōu)化一次反應和二次反應，減少干氣和焦炭產率； 設計兩個反應區(qū)，第一反應區(qū)以裂化反應為主；第二反應區(qū)以氫轉移和異構化反應為主，適度二次裂化反應； 相對于MIP工藝，MIPCGP的第一反應區(qū)溫度更高，反應時間更長;第二反應區(qū)反應溫度略高，主要以增加反應時間來促進二次反應。在二次裂化和氫轉移反應雙重作用下，汽油中烯烴轉化為丙烯和異構烷烴，汽油中烯烴大幅度下降，同時汽油辛烷值保持基本不變或略有增加。催化劑具有強化不同反應區(qū)的功能，調變催化劑的裂化和氫轉移活性，以增加液化氣的產率和液化氣中丙烯產率。 總之，原料油在第一反應區(qū)內一次裂化反應深度增加，生成更多的富含烯烴汽油和富含丙

34、烯液化氣；在第二反應區(qū)汽油烯烴發(fā)生氫轉移、異構化和適度的二次裂化反應，從而降低汽油烯烴和增加液化氣產率及丙烯產率。 石油產品可分為： 石油燃料、 石油溶劑與化工原料、 潤滑劑、石蠟、石油瀝青、石油焦等6類。 其中， 各種燃料產量最大， 約占總產量的90%； 各種潤滑劑品種最多， 產量約占5%。 各國都制定了產品標準， 以適應生產和使用的需要。 一、汽油 汽油是消耗量最大的品種。 汽油的沸點范圍（又稱餾程）為30 205C， 密度為0.700.78克/厘米3，商品汽油按該油在汽缸中燃燒時抗爆震燃燒性能的優(yōu)劣區(qū)分，標記為辛烷值70、（80、85、）90、93、97、98等。號越大，抗爆性能越好，汽

35、油主要用作汽車、摩托車、快艇、直升飛機、農林用飛機的燃料。過去商品汽油中添加有含鉛添加劑（如抗爆劑四乙基鉛）以改善使用和儲存性能。受環(huán)保要求，今后將限制芳烴和鉛的含量。 石油產品汽油 汽油的辛烷值 “辛烷值”是人們用來衡量汽油質量的一種重要指標,它表示了汽油爆震程度的大小。什么是汽油的爆震呢? 汽油發(fā)動機吸氣時,將汽油和空氣的混合物吸入汽缸中,通過壓縮使氣體混合物溫度升高 ,達到一定程度后經點火便會燃燒。但是一部分汽油不等點火就超前發(fā)生了爆炸式燃燒,這種不能控制的燃燒過程,通過汽油發(fā)動機的響聲或震動表現出來,這種現象叫做爆震。汽油的爆震既損失能量、浪費燃料,又損壞汽缸。爆震現象與汽油的化學組成

36、有關,汽油中直鏈烷烴在燃燒時發(fā)生的爆震程度比較大,芳香烴和帶有支鏈的烷烴則不易發(fā)生爆震。經過比較發(fā)現,汽油中以正庚烷的爆震程度最大,而異辛烷（2，2，4三甲基戊烷）的爆震程度最小。人們把衡量爆震程度大小的標準叫做辛烷值,把正庚烷的辛烷值定為0, 異辛烷的辛烷值定為100，這兩種標準燃料以不同的體積比混合起來，可得到各種不同的抗震性等級的混合液，在發(fā)動機工作相同條件下，與待測燃料進行對比?？拐鹦耘c樣品相等的混合液中所含異辛烷百分數，即為該樣品的辛烷值。辛烷值越高,汽油的抗爆震性能越好。 石油產品汽油 需要注意的是,辛烷值只表示汽油的爆震程度,并不表示汽油中異辛烷的真正含量。我國目前使用的車用汽油

37、的牌號就是按照汽油辛烷值的大小劃分的，牌號有70號、90號、93號、97號、98號等。牌號數值就相應表示這種汽油的辛烷值大小。辛烷值越高，表示汽油的抗爆震性能越好。 直餾汽油的辛烷值只有40到50，為達到國家規(guī)定的要求，還需摻入催化裂化、催化重整的汽油。一般合格的汽油是無色透明的。為了提高汽油的辛烷值,過去廣泛采用的一種方法是在汽油中添加抗爆震劑四乙基鉛。四乙基鉛是一種帶水果味、具有毒性的油狀液體,它可以通過呼吸道、食道或皮膚進入人體,而且很難排泄出去。當人體內的含鉛量積累到一定量時,就會發(fā)生鉛中毒。加入了四乙基鉛，并使汽油帶粉紅色或蘭色是提醒人們使用時要加小心，千萬不要用嘴吸取汽油。 目前世

38、界上許多國家都已限制汽油中鉛的加入量,逐步實行低鉛化和無鉛化。美國早在1988年就實現了車用汽油的無鉛化。2000年1月1日，全國停止生產含鉛汽油，2000年7月1日停止使用含鉛汽油，全國實現了車用汽油的無鉛化。石油產品汽油 實現汽油無鉛化,提高汽油辛烷值,目前主要是通過三種途徑： 一是選擇良好的原料和改進加工工藝，改進煉油技術,發(fā)展能生產高辛烷值汽油組分的煉油新工藝；例如采用催化裂化、重整等二次加工工藝 二是向產品中調入抗爆性優(yōu)良的高辛烷值成分，例如異辛烷、異丙苯、烷基苯等。 三是加入抗爆劑。研究和開發(fā)新的提高汽油辛烷值的調合劑,代替四乙基鉛作為汽油的抗爆劑。 在實際工作中，可根據具體情況采

39、用其中一種或同時采用幾種方法，以獲得高辛烷值的汽油。 人們在實踐中認識到在汽油中加入少量高效率的抗爆劑可以大大提高低辛烷值汽油的抗爆性，也是取得高辛烷汽油的最經濟的方法，尤其是當單純采用加工和調和方法難于取得理想效果時，加抗爆劑也就成為調整汽油辛烷值的有效辦法。石油產品汽油 無鉛汽油中的抗爆劑 多年來，在人們實驗過的許多金屬和非金屬抗爆劑中，錳基有機化合物是品質最好的抗爆劑之一，簡稱MMT。MMT可以在無鉛汽油中有效地提高辛烷值，并且還有減輕發(fā)動機磨損的作用。但其最大的缺點是成本高，大約是鉛抗爆劑的四倍，而且它還有破壞汽車尾氣凈化的作用，使得它在使用中存在爭議。 金屬有機物抗爆劑雖然效果好，但

40、金屬氧化物系固體，不易排出氣缸。即使利用導出劑，長期使用也勢必造成金屬積累引起的火花塞失靈、排氣門壽命縮短和燃燒室積碳增加的問題。所以人們又在研究使用純有機化合物作為抗爆劑。我國使用較多的是一種簡稱MTBE（methyl tert-butyl ether）的有機抗爆劑。這種抗爆劑在世界上應用得比較廣泛。 MTBE加入汽油中對汽油的理化性質及密度都影響不大，而且具有良好的抗爆懷，它的缺點是使汽油比較容易吸收水份，在使用、儲運中應中以控制。MTBE在汽油中的加入量各國規(guī)定不一，美國規(guī)定11%，歐共體允許15%。目前要找到一種完全滿足全部條件和要求的添加劑還是不現實的，這就需要加入類型的添加劑以平衡

41、達到不同的目的。 石油產品汽油 清潔汽油 清潔汽油是一種新配方汽油，清潔車用無鉛汽油新標準，所用辛烷值改進劑主要是MTBE。 清潔汽油的優(yōu)點 使用清潔汽油的好處很多。在車輛方面，對汽油發(fā)動機，尤其是電噴發(fā)動機的汽車具有以下幾點好處。1) 減少污染：使用清潔汽油的汽車，尾氣排放中的碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）將大大減少，對每個人都有好處。2) 清潔汽車部件：使用清潔汽油的汽車能夠保持發(fā)動機燃油系統(tǒng)清潔，如化油器或噴嘴，進排氣閥、火花塞、燃燒室、活塞等，燃油系統(tǒng)不會產生積碳，減少機械磨損，延長汽車使用壽命。3) 省油：燃油系統(tǒng)清潔，油品的霧化程度提高，混合氣完全燃燒，功

42、率達到最大化。4) 改善行駛性能：發(fā)動機容易啟動，轉速平穩(wěn)，加速性能好。5) 乘車感舒適。 石油產品汽油乙醇汽油 目前我國正重點推廣車用乙醇汽油，這將為我國積極、穩(wěn)妥地推廣使用車用汽油，規(guī)范產品混配，起到保證作用。乙醇汽油技術在國外已十分成熟。目前，國外使用車用乙醇汽油的國家主要是美國和巴西，歐盟國家也使用車用乙醇汽油。目前，我國汽油年消耗量約為3600萬噸，即使全部使用乙醇汽油，生產乙醇所需玉米，僅占我國玉米產量的8左右。因此，不會對糧食供應產生沖擊，而且有利于環(huán)境改善。用乙醇替代等量汽油，可降低汽車尾氣有害物質排放，而且使用燃料乙醇汽油對汽車行駛性能也沒有什么影響。據悉，乙醇汽油價格將與目

43、前同等標號的無鉛汽油相同，它基本隨國內汽油價格浮動，因此使用乙醇汽油不會增加消費者負擔。石油產品汽油三、煤油 （kerosene） 沸點范圍為180 310為水白色透明液體，安定性好，質量穩(wěn)定，點燈時亮度足，火焰穩(wěn)定，不冒黑煙，含硫少，無臭味。系天然石油經常減壓蒸餾、常壓切割的直餾餾分，經氣提、電化學精制而制得。主要供照明、生活炊事用。要求火焰平穩(wěn)、光亮而不冒黑煙。煤油除了點燈照明外，還在工業(yè)上被用作航空煤油和洗滌劑，在農業(yè)上用作殺蟲藥的溶劑等。目前產量不大。 石油產品煤油 二、噴氣燃料 噴氣燃料主要供噴氣式飛機使用。沸點范圍為60 280（俗稱航空汽油）或150 315 （俗稱航空煤油）。航

44、空煤油的主要指標是它的發(fā)熱值、密度和低溫性能，此外，還對它的餾程范圍和粘度也有一定的要求。航空煤油主要用于噴氣式戰(zhàn)斗機的燃料。這種飛機要求飛行高度高、續(xù)航里程遠、飛行速度快。這就要求航空煤油有較高的發(fā)熱值和較大的密度。噴氣式飛機的飛行高度在一萬米以上，這時高空氣溫低達-55 -60，這就要求航空煤油在這樣的低溫下不能凝固。具體要求航空煤油的冰點指標不得高于-55 -60，以便確保飛機在高空能正常飛行。航空煤油的餾程范圍會影響發(fā)動機的啟動性能和是否能完全燃燒，同時餾程情況與煤油本身的密度、低溫性能有直接關系。航空煤油的粘度大小會影響發(fā)動機噴油嘴的工作情況和燃燒的質量。粘度太大，噴進發(fā)動機的油滴大

45、，造成燃燒不完全，降低發(fā)動機的出力；粘度過小，使噴出的油霧角度大，射程近，會引起內部過熱。由于對航空煤油要求嚴格，所以在煉油中主要采用加氫裂化的辦法來生產。為適應高空低溫高速飛行需要，這類油要求發(fā)熱量大，在-50 不出現固體結晶。石油產品煤油四、柴油 沸點范圍有180 370和350 410兩類。對石油及其加工產品，習慣上對沸點或沸點范圍低的稱為輕，相反成為重。故上述前者稱為輕柴油，后者稱為重柴油。隨著我國農業(yè)機械化程度的不斷提高，柴油的需要量也越來越大。農村的拖拉機、農用排灌機械、大型載重汽車等壓燃式發(fā)動機都要用柴油做燃料?，F代小汽車發(fā)展也以柴油車為主。柴油分為用在高速柴油機的輕柴油和用在低

46、速度柴油機的重柴油兩種。對重柴油的使用要求不嚴格，對輕柴油有較嚴格的判斷輕柴油的主要指標是:燃燒性能、抗爆性能、凝固點和粘度。輕柴油含有過重的餾份，燃燒性能就不好;若含有過多的輕餾份，從經濟上說就不合算了。所以一般規(guī)定輕柴油恩氏蒸餾的50%點的溫度不高于300,90%點溫度不高于350355。石油產品柴油 輕柴油的抗爆性能用“十六烷值”來衡量。十六烷值越高，抗爆性能越好。 由于不同地區(qū)或季節(jié)的溫度不同，要求使用輕柴油時應該經濟合理的選擇不凝固的輕柴油。所以輕柴油的牌號就以凝固點的高低來規(guī)定，分別有10號、0號、-10號、-20號和-35號五種牌號。柴油牌號的意義，就是表明該種輕柴油的凝固點溫度

47、。選用柴油的依據是使用時的溫度。柴油汽車主要選用后5個牌號的柴油，溫度在4以上時選用0#柴油；溫度在4- 5時選用10#柴油；溫度在5- 14時選用-20#柴油；溫度在14- 29時選用-35#柴油；溫度在29- 44時選用-50#柴油。選用柴油的牌號如果低于上述溫度，發(fā)動機中的燃油系統(tǒng)就可能結蠟，堵塞油路，影響發(fā)動機的正常工作。柴油廣泛用于大型車輛、船艦。由于高速柴油機（汽車用）比汽油機省油，柴油需求量增長速度大于汽油，一些小型汽車也改用柴油。對柴油質量要求是燃燒性能和流動性好。燃燒性能用十六烷值表示愈高愈好，大慶原油制成的柴油十六烷值可達68。高速柴油機用的輕柴油十六烷值為4255，低速的

48、在35以下。石油產品柴油 十六烷值 十六烷值就是表示柴油在柴油機中燃燒時的自燃性指標。常以純正十六烷的十六烷值定為100，純甲基萘的十六烷值定為零，以不同的比例混合起來，可以得到十六烷值0至100的不同抗爆性等級的標準燃料，并在一定結構的單缸試驗機上與待測柴油做對比。 柴油的正確選用柴油的燃燒性能主要是以十六烷值來表示的。十六烷值越高，柴油的燃燒性能越好，但是其凝點也較高。凝點表示柴油的低溫流動性，是指油料遇冷開始凝固而失去流動性的最高溫度，是柴油的重要指標之一。使用柴油發(fā)動機的汽車要注意根據使用地的環(huán)境溫度來選擇適當標號的油品。柴油在使用前應充分沉淀、過濾，以排除雜質，一般不應少于48小時。

49、這是因為高速柴油機的高壓泵和噴油嘴都是十分精密的部件，稍有機械雜質進入，就會遭到嚴重磨損。另外，柴油在低溫條件下使用時，應進行預熱。不同標號的柴油，由于它的質量指標除凝點外基本相同，所以可以適合季節(jié)用油的情況下混用。 石油產品柴油 五、燃料油 我國燃料油消費的主要方式是以燃燒加熱為主，少量用于制氣原料，具有較強的節(jié)約和替代潛力。燃料油主要用作鍋爐、輪船及工業(yè)爐的燃料。商品燃料油用粘度大小區(qū)分不同牌號。燃料油為黑褐色粘稠狀可燃液體。主要由石油的裂化殘渣油和直餾殘渣油制成的，其特點是粘度大，含非烴化合物、膠質、瀝青質較多。是成品油中的一種，煉油工藝過程中最后一種產品。 根據國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，我國燃料

50、油消費主要是用作燒油，主要集中在發(fā)電、交通運輸、冶金、化工、輕工等行業(yè)。其中電力行業(yè)的用量最大，占消費總量的32；其次是石化行業(yè)，主要用于化肥原料和石化企業(yè)的燃料，占消費總量的25；第三是交通運輸行業(yè)，主要是船舶燃料，占消費總量的22；近年來需求增加最多的是建材和輕工行業(yè)(包括平板玻璃、玻璃器皿、建筑及生活陶瓷等制造企業(yè))，占消費總量的14；鋼鐵部門的燃料油消費占全部消費量的比例為7左右。 石油產品燃料油 燃料油按SH/T0356-1996分為1號、2號、3號、4號輕、4號、5號輕、5號重、6號和7號8個牌號。具有不同的質量標準。 根據燃料油運動粘度和含硫量進行分類，主要牌號：180CST高硫

51、燃料油、180CST低硫燃料油、380CST高硫燃料油、380CST低硫燃料油。 石油產品燃料油六、潤滑油 潤滑油從石油制得的。潤滑油約占總潤滑劑產量的95%以上。潤滑油為什么能起潤滑作用呢?人們都會有體會，當行走在一般的路上和冰面上，腳下的感覺就大不一樣。原因是路面和冰面分別對鞋底產生的摩擦力不一樣的結果。若在兩個物體的接觸面之間加上潤滑油，就便它們之間形成了一層油膜，這樣也就改變了接觸表面的摩擦力。這種摩擦，即變成油膜分子間的相互摩擦，摩擦阻力是很小的。所以，潤滑油能使得機器運轉靈活，減輕摩損，而且還節(jié)省了動力能源的消耗。石油產品潤滑油 潤滑油除了起潤滑作用外，還有以下幾個重要作用: )

52、冷卻作用：我們都知道，兩個手掌之間互相摩擦就會產生熱量；兩個機器部件在作相反方向運動的接觸面之間，也同樣會產生熱量。加入潤滑油后，不僅可以降低摩擦阻力而減少了熱量的產生，而且潤滑油還可以帶走熱量，起到冷卻接觸部位的作用。 ) 沖洗作用：潤滑油在二個摩擦面之間滑動，可將金屬碎屑、灰塵、砂粒等雜質從摩擦面間沖洗出來。 ) 密封作用：某些機器在有些地方需要高度的密封，單靠機械加工也難達到精密的要求。如在往復泵的汽缸套和活塞環(huán)之間，只有充填潤滑油，形成油封，才能防止蒸汽漏出。 )保護作用:例如，商店賣的新菜刀或剪刀，表面上就有一層油膜。這層油膜就可以防止空氣和金屬表面接觸，使金屬表面不容易生銹，起到保

53、護作用。 ) 潤滑油還有減振、傳遞力等作用。石油產品潤滑油 由于機械設備種類很多，起的作用也各不相同，所以，要求潤滑油的品種也是很多的。最常用的、有代表性的潤滑油有: 第一類是汽油機油和柴油機油。汽油機油用于各種汽油汽車、汽油發(fā)動機；柴油機油用于柴油汽車、拖拉機、柴油機車等。這類潤滑油的主要作用是潤滑與冷卻。 第二類是機械油（包括高速機械油）。機械油和重型機械用油，主要用于紡織、縫紉機及備種車床等，它的主要功能也是起潤滑作用。 第三類是壓縮機油、汽輪機油、冷凍機油和汽缸油。它們分別用于壓縮機、汽輪機、冷凍機，而汽缸油用于蒸汽機車的和直接與蒸汽接觸的汽缸內。主要起密封作用。 第四類是齒輪油。它又

54、分工業(yè)齒輪油與汽車、拖拉機轉動齒輪油。工業(yè)齒輪油主要用于各類工業(yè)機械，如旋轉爐、軋鋼機等齒輪傳動機構。汽車、拖拉機齒輪油用于它們的變速箱、減速箱等部件和高級轎車、越野汽車的雙曲線齒輪傳動裝置。對這類潤滑油的主要質量要求是潤滑性和抗磨性，同時為了保證汽車、拖拉機在低溫下起動，還應有較低的凝固點。石油產品潤滑油 第五類是液壓油，主要用作各類液壓機械的傳動介質，如汽車的變速機構，礦山機械等都需要用液壓油。 第六類是電器用油，包括變壓器油、電纜油等。主要用于備種電工設備。對這類油并不要求潤滑性能，但要求電氣性能。由于這類油的原料和生產工藝和其它各類潤滑油相似，所以通常把它們包括在潤滑油這個類別中。 由此可以看出，多種不同的潤滑油，每一種都有專門的用途和特殊要求，因此，一般都不能互換使用。 潤滑油產量最大的是內燃機油（占40%），其余為齒輪油、液壓油、汽輪機油、電器絕緣油、壓縮機油，合計占40%。商品潤滑油按粘度分級，負荷大，速度低的機械用高粘度油，否則用低粘度油。煉油裝置生產的是采取各種精制工藝制成的基礎油，再加多種添加劑，因此具有專用功能，附加產值高。 石油產品潤滑油七、潤滑脂 俗稱黃油，是潤滑劑加稠化劑制成的固體或半流體，用于不宜使用潤滑油的軸承、齒輪部位。 潤滑脂為半固體物質，借增稠劑分散于液態(tài)潤滑油（基礎油）配制而成