原油性質(zhì)及常減壓工藝流程

原油性質(zhì)及常減壓工藝流程第一章原油的組成及性質(zhì)一、原油的一般性狀原油（或稱石油）通常是黑色、褐色或黃色的流動(dòng)或半流動(dòng)的粘稠液體，相對(duì)密度一般介于0.80?0.98之間。二、原油的元素組成基本由五種元素組成，即碳、氫、硫、氮、氧其中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為：碳83.0?87.0%，氫11.0?14.0%,硫0.05?8.00%，氮0.02?2.00%,氧0.05?2.00%另外還有含量非常少的微量金屬，含量處在百萬(wàn)分級(jí)至十億分級(jí)范圍，主要有：帆（V）、鎳（Ni）、鐵（Fe）、銅（Cu）、鈣（Ca）、鈉（Na）、鉀（K）、砷（As）等59種微量元素其中有些元素對(duì)石油的加工過程，特別是對(duì)催化加工中的催化劑有很大影響，會(huì)使催化劑失活或減活三、原油的餾分組成原油是一個(gè)多組分的復(fù)雜混合物，其沸點(diǎn)范圍很寬，從常溫一直到500°C以上。所以，在原油加工利用時(shí)，必須先對(duì)原油進(jìn)行分餡。分餾就是按照組分沸點(diǎn)的差別將原油“切割”成若干“餾分”，每個(gè)沸點(diǎn)范圍簡(jiǎn)稱為餾程或沸程。一般的餾分劃分：常壓蒸餾的初餾點(diǎn)到200（或180）C之間的輕餾分稱為汽油餾分（也稱輕油或石腦油餾分）常壓蒸餾200（或180）?350C之間的中間餾分稱為煤柴油餡分或稱常壓瓦斯油（簡(jiǎn)稱AGO）相當(dāng)于常壓下350?500C的高沸點(diǎn)餾分稱為減壓餾分或稱潤(rùn)滑油餡分或稱減壓瓦斯油（簡(jiǎn)稱VGO）減壓蒸餾后殘留的＞500C的油稱為減壓渣油（簡(jiǎn)稱VR）同時(shí)，我們也將常壓蒸餾后＞350C的油稱為常壓渣油或常壓重油（簡(jiǎn)稱AR）注意：餾分并不是石油產(chǎn)品，石油產(chǎn)品要滿足油品規(guī)格的要求，還需要將餾分進(jìn)行進(jìn)一步加工才能成為石油產(chǎn)品。四、原油餾分的烴類和非烴類組成從化學(xué)組成來(lái)看，石油中主要含有炷類和非烴類這兩大類。烴類和非烴類存在于石油的各個(gè)餾分中，但因石油的產(chǎn)地及種類不同，烴類和非烴類的相對(duì)含量差別很大。同時(shí)在同一原油中，隨著餾分沸程增高，烴類含量降低而非烴類含量逐漸增加。石油中的烴類主要是由烷炷、環(huán)烷炷和芳香炷以及在分子中兼有這三類烴結(jié)構(gòu)的混合炷構(gòu)成，一般石油中不含有烯烴。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；介于二者之間的稱中間基石油。石油中的非烴類化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物以及膠狀瀝青狀物質(zhì)石油中含硫化合物主要有硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、二硫化物（RSSR）和唾吩等。在石油的某些加工產(chǎn)物中還含有硫化氫（H2S）。含氮化合物主要有毗啶、毗咯、喹琳和胺類（RNH2）等。含氧化合物主要有環(huán)烷酸和酚類（以苯酚為主），此外還含有少量脂肪酸。在煉油生產(chǎn)中常把環(huán)烷酸和酚叫做石油酸。五、原油的分類按組成分：石蠟基原油、環(huán)烷基原油和中間基原油三類；按硫含量分：超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四類；按比重分：輕質(zhì)原油、中質(zhì)原油、重質(zhì)原油三類。六、我國(guó)原油的一般性質(zhì)與國(guó)外原油相比，我國(guó)主要油區(qū)原油的性質(zhì)特點(diǎn)是：⑴凝點(diǎn)及蠟含量較高、庚烷瀝青質(zhì)含量較低、相對(duì)密度大多在0.85?0.95之間，屬偏重的常規(guī)原油。⑵含硫低，多為低硫和含硫原油；含氮量偏高。⑶含鎳高，含釩低。第二章常減壓裝置概述一、裝置簡(jiǎn)述本裝置是我廠石油加工的龍頭部分，年設(shè)計(jì)加工原油30萬(wàn)噸。（操作彈性：25?35萬(wàn)噸/年），依據(jù)勝利油田101庫(kù)原油性質(zhì)，由華東勘探設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，裝置為燃料型，主要加工勝利混合原油和部分散油。裝置分兩種生產(chǎn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)：方案I：溶劑油一柴油方案方案II：汽油一煤油一柴油方案可以生產(chǎn)常頂直餾汽油，190#溶劑油，200#溶劑油，煤油（260#溶劑油），0#（或-10#）柴油，常壓蠟油，減壓蠟油和減壓渣油。設(shè)計(jì)以方案II為主，兩種生產(chǎn)方案可以任意選擇常壓塔設(shè)有四個(gè)側(cè)線，常一線為煤油，常二線為柴油，常三線為潤(rùn)滑油原料，常四線為催化原料減壓塔設(shè)三個(gè)側(cè)線，所出蠟油供催化用，減壓渣油作為丙烷脫瀝青原料、生產(chǎn)甲醇基礎(chǔ)原料及催化摻煉和鍋爐房燃料裝置壓縮風(fēng)（非凈化風(fēng)和凈化風(fēng)）由催化空壓站供給，鍋爐供給0.7?0.8MPa的飽和蒸汽及0.4?0.5MPa的軟化水，新鮮用水取自我廠自備水井，裝置北側(cè)設(shè)有循環(huán)水裝置，供30萬(wàn)常減壓裝置使用循環(huán)水。二、裝置特點(diǎn)1、為降低裝置能耗，常壓塔前設(shè)有閃蒸塔；減壓塔為燃料型，不設(shè)汽提塔2、該裝置由一脫四注，常減壓蒸餾及產(chǎn)品電化學(xué)精制三部分組成3、減壓塔采用新型高效板波紋填料新技術(shù)及，干式”減壓蒸餾新工藝4、為提高減壓塔內(nèi)的噴淋效果，采用新型組合式液體分布器5、考慮到將來(lái)處理能力有擴(kuò)大的可能性，工藝流程和重要設(shè)備（如常減壓塔、常減壓爐、電精制設(shè)備）及管橋，冷換框架等設(shè)備都留有一定的富裕量三、裝置節(jié)能工藝1、換熱流程采用了優(yōu)化換熱網(wǎng)路方案2、常壓爐和減壓爐采用集合煙道，并設(shè)置回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器3、采用大直徑低速減壓轉(zhuǎn)油線及全填料“干式”減壓工藝，降低了減壓爐出口溫度，從而降低了原油加工單位能耗4、調(diào)整操作條件，合理分配分餾塔的回流取熱比例5、常壓、減壓塔頂瓦斯引入常壓爐燒掉，以減少環(huán)境污染并節(jié)約能量常壓塔體結(jié)構(gòu)圖10圖9-1T3D1正虛加脂設(shè)備圖〔210圖9-1T3D1正虛加脂設(shè)備圖〔2第三章常減壓工藝簡(jiǎn)介、常壓精餾塔工藝原理精餡操作是根據(jù)不同組分具有不同的揮發(fā)度（蒸氣壓），通過能量分離劑（熱量）的引入使汽、液或汽液混合物多次部分汽化和部分冷凝，從而達(dá)到分離目的的一種分離方法。連續(xù)精餡以進(jìn)料口為界分精餾段和提餾段。塔內(nèi)裝有提供汽液兩相接觸的塔板或填料。塔頂餾出物冷凝后，部分作為塔頂產(chǎn)品，其余作為塔頂回流（輕組分濃度很高）送回塔頂，塔底再沸器加熱塔底液體以產(chǎn)生一定量的氣相回流（輕組分含量很低，溫度較高）。

由于塔頂回流和塔底氣相回流作用，沿著精餾塔高度建立了兩個(gè)梯度：①溫度梯度，即自塔底至塔頂溫度逐漸降低；②濃度梯度：即氣液相物流的輕組分自塔底至塔頂逐漸升高。由于這兩個(gè)梯度，氣液相互相接觸，傳質(zhì)傳熱，達(dá)到平衡而產(chǎn)生新的平衡的氣液兩相，使氣相中的輕組分和液相中的重組分分別得到提濃。常壓蒸餾工藝流程簡(jiǎn)圖E2Q1E2O21301E2Q1E2O21301精餾塔的基本控制方案有兩種：（1）按精餾段指標(biāo)控制（2）按提餾段指標(biāo)控制以按精餾段指標(biāo)控制為例講述，其控制方案見下圖■取精餾段某點(diǎn)成分或溫度為被調(diào)參數(shù)，而以回流量LR、餾出液量D或塔內(nèi)蒸汽量VS作為調(diào)節(jié)參數(shù)?！鲇镁s段塔板溫度控制回流量LR，并保持塔內(nèi)蒸汽流量VS恒定，這是精餾段控制中最常用的方案二、減壓精餾塔工藝原理原油中的350r以上的高沸點(diǎn)餾分是餾分潤(rùn)滑油和催化裂化、加氫裂化的原料，但是由于在高溫下會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，所以在常壓塔的操作條件下不能獲得這部分餾分，只能在減壓和較低的溫度下通過減壓蒸餾取得。減壓蒸餾的核心設(shè)備是減壓精餾塔和它的抽真空系統(tǒng)。三、常減壓裝置工藝簡(jiǎn)介（一）、常減壓部分45r左右的原油自罐區(qū)由泵壓送到裝置，經(jīng)計(jì)量后進(jìn)入原油換熱系統(tǒng)，換熱至113r后，順序經(jīng)混合閥進(jìn)入一級(jí)電脫鹽脫水罐（容-101）、二級(jí)電脫鹽脫水罐（容-102A）、三級(jí)電脫鹽脫水罐（容-102B），在電場(chǎng)作用下進(jìn)行脫鹽脫水后，將原油中含鹽量脫到3mg/L以下，含水量脫到0.2%以下，為提高原油的脫鹽率，在一、二、三級(jí)混合閥前注水、破乳劑，對(duì)減壓塔的基本要求是在盡量避免油料發(fā)生分解反應(yīng)的條件下盡可能多的拔出減壓餾分油。脫后的原油經(jīng)換熱系統(tǒng)升溫至230r后進(jìn)入閃蒸塔（塔-101）進(jìn)行閃蒸分離，從閃蒸塔頂出來(lái)的油氣直接進(jìn)入常壓塔（塔-102）第27層塔盤上，閃底油經(jīng)泵抽出增壓后繼續(xù)換熱至288r，進(jìn)入常壓爐（爐-101），加熱至363r后，進(jìn)常壓塔進(jìn)行分離。從常壓塔頂出來(lái)的油氣，經(jīng)空冷器冷卻到70r后進(jìn)入常頂回流罐（容103）進(jìn)行油水分離。常壓塔所需熱回流油由泵從容-103中抽出打回常壓塔頂，容-103中未凝油氣經(jīng)冷凝器冷凝到40r后進(jìn)入常頂產(chǎn)品罐（容-104）進(jìn)行油水分離。常頂油自容-104由泵抽出打入汽油堿洗水洗電離器（容-109）進(jìn)行電化學(xué)精制。常一線油自常壓塔第30或32層塔盤自流入常壓汽提塔（塔103）上段，經(jīng)汽提后由泵抽出換熱至45r后，與常二線合并進(jìn)入柴油堿洗水洗電離器（容-111）進(jìn)行電化學(xué)精制，汽提油氣返回常壓塔第33層塔盤上。常二線油自常壓塔第18或20層塔盤自留入汽提塔中段，經(jīng)汽提后，由泵抽出經(jīng)換熱器、冷凝器冷卻至60?70r后，與常一線合并進(jìn)入容-111柴油堿洗水洗電離器進(jìn)行電化學(xué)精制。汽提油氣返回常壓塔第21層塔盤上。常三線油自常壓塔第8或10層塔盤自留入汽提塔下段，經(jīng)汽提后，由泵抽出經(jīng)換熱器、冷凝器冷卻至70r后，進(jìn)入混合重油線出裝置，汽提油氣返回常壓塔第12層塔盤。常四線自常壓塔第5層塔盤抽出后直接與常三線合并進(jìn)入汽提塔。常壓塔設(shè)有一個(gè)頂循環(huán)回流和兩個(gè)中段回流，以便調(diào)整塔內(nèi)氣液相負(fù)荷分布，回收熱量。常頂循環(huán)回流油自常壓塔第38層塔盤由泵抽出后換熱溫度降至70°C后返常壓塔第40塔盤。常一中回流油自常壓塔第26層塔盤由泵抽出后換熱溫度降至146C后返常壓塔第28層塔盤。常二中回流油自常壓塔第14層塔盤由泵抽出后換熱溫度降至219C后返常壓塔第16層塔盤。常底油經(jīng)泵抽出增壓進(jìn)入減壓爐（爐-102），加熱至380C經(jīng)低速轉(zhuǎn)油線進(jìn)入減壓塔（塔-104）進(jìn)行分離，減頂油氣自減頂揮發(fā)線引出，經(jīng)過減頂一、二、三級(jí)抽空器和減頂一、二、三級(jí)抽空水冷器，冷卻至50C，冷凝出的油和水經(jīng)大氣腿自流入減頂分水罐（容-105），減頂油在此分出后由泵抽送出裝置，減頂真空度維持在99.32KPa（745mmHg）左右。減壓塔內(nèi)設(shè)三段填料，三層集油箱及三個(gè)組合式液體分布器，上二層填料為金屬板波紋填料，下層為金屬環(huán)矩鞍填料。減一線油由泵從減壓塔的第一層集油箱抽出，經(jīng)換熱后溫度降至80C，一部分作為產(chǎn)品出裝置，一部分經(jīng)冷凝器冷卻到40C返回減壓塔第一段填料的上部作為減頂回流油。減二線油由泵從減壓塔的第二層集油箱抽出，一路經(jīng)換熱溫度降至80C出裝置，一路經(jīng)換熱冷卻到185C作為第二段填料的回流油返回該填料的上部，一路無(wú)需冷卻作為輕洗油返回第三段填料的上部。減壓過汽化油（減三線油）由泵從減壓塔的第三層集油箱抽出，一部分無(wú)需冷卻作為重洗油返回第三段填料上部，一部分與減二線合并經(jīng)換熱冷卻到80C進(jìn)入混合重油線出裝置，在未換熱前，引一支路至常底油泵入口，當(dāng)降量生產(chǎn)或常底油流量波動(dòng)時(shí)，可投用該設(shè)備線以防減壓爐爐管結(jié)焦。減壓渣油由泵從減壓塔底抽出，換熱冷卻至120C后，一路出裝置，一路與減二線減三線合并入混合重油線出裝置。（二）、一脫四注部分新鮮水與電脫鹽罐切出的含鹽污水換熱后分為五路，分別注入電脫鹽一級(jí)，二級(jí)，三級(jí)混合閥前，常壓塔頂餾出線上，以及減頂一二三級(jí)抽空器之后。破乳劑在在容器中配制成濃度為1%的溶液，由泵抽出分三路，分別注入一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)電脫鹽注水之前。緩蝕劑在容器中配制成濃度為0.2%的溶液，由泵一路注入常壓塔頂餾出線上，一路注入減頂一二三級(jí)抽空器之后。氨氣從液氨罐中壓出，經(jīng)緩沖罐后分兩路，一路注入常壓塔頂餾出線上，一路注入減頂一二三級(jí)抽空器之后。（三）、產(chǎn)品電化學(xué)精制部分堿液配制：用非凈化風(fēng)將濃度為30%的濃堿液壓入堿液配制貯槽，注入新鮮水配制成濃度為4%的溶液，作為堿洗用。常頂油及常一、二線油自常減壓部分來(lái)，首先新堿液在相應(yīng)的靜態(tài)混合器中混合，進(jìn)行反應(yīng)，混合物分別進(jìn)入容-109汽油堿洗水洗電離器和容-111柴油堿洗水洗電離器的下罐，罐內(nèi)分別通入15KV的