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1、第四章：原油加工过程,一、原油的预处理和常减压蒸馏二、催化裂化三、加氢裂化四、减粘裂化五、延迟焦化六、渣油溶剂脱沥青,1油的预处理脱水、脱盐原油含水、含盐 含水量可在百分之几、十几甚至高达百分之几十 含盐量可在几十至几千甚至高达几万毫克/升 原油含盐主要是指钠、钙、镁、钾的氯化物含量最多的是钠盐,其次是钙盐,镁盐和钾盐的量很少在油田原油含水量不大于0.5%、含盐量小于50mg/L的标准之后再向外输送,一、原油的预处理和常减压蒸馏,1油的预处理脱水、脱盐原油含水、含盐 含水量可在百分之几、十几甚至高达百分之几十 含盐量可在几十至几千甚至高达几万毫克/升 原油含盐主要是指钠、钙、镁、钾的氯化物含量
2、最多的是钠盐,其次是钙盐,镁盐和钾盐的量很少在油田原油含水量不大于0.5%、含盐量小于50mg/L的标准之后再向外输送,原油含水、含盐的危害性增加能量干扰蒸馏塔的平稳操作腐蚀设备影响二次加工原料的质量脱水、脱盐的要求，脱后原油含盐量要小于3mg/L,含水量小于0.2%,（1）原油脱水、脱盐原理加入不含盐的清水,起溶解和稀释作用。加大水滴的直径D和水油的密度差dw-do使用加热和加破乳剂的方法加上高压电场,电聚结力F,可用数学表达式表示。,脱盐罐,（2）工艺操作条件电源可采用单相或三相交流电,电压在1635kV,极板间距2030cm，原油在电场中的停留时间约为2分钟左右。脱盐温度一般选在1051
3、45脱盐罐压力在0.82MPa注水量5%7%注破乳剂量是1030ug/g。应用脱金属剂,2.原油的常减压蒸馏,是石油加工的第一道工序，依次使用常压蒸馏、减压蒸馏，将原油切割成汽油、煤油、柴油、润滑油原料、裂化原料和渣油一次加工能力已经达到200Mt/a，居世界第四位,（1）原油蒸馏的特点必要将产品塔重叠起来，组成一个高而粗的复合塔，该塔能出4、5个侧线产品。对产品的提馏操作也采用了同样的手段，将塔的提馏段重叠安置在一起,（2）塔内汽、液相负荷分布规律,（3）回流方式原油蒸馏除冷回流之外，还有中段循环回流 如图3-6中虚线所示。,（4）初馏塔的作用(1)将原油在换热过程中已汽化的轻组分及时分离出
4、来(2)脱水(3)生产重整原料油,必须设置初馏塔(4)以闪蒸塔代替初馏塔,（5）工艺操作参数和产品质量控制原油蒸馏装置的主要工艺操作参数有以下六项:A.塔的压力：初馏塔和常压塔的压力在0.1250.145MPa(绝),减压塔顶残压要求在5.332.67kPa以下,润滑油型和干式减压蒸馏塔都要求尽量低的残压B.常压炉的人口温度：一般在250300或更高些C.常压炉出口温度：365370D.减压炉出口温度：燃料型在400,润滑油型在385E.塔顶温度由塔顶产品质量决定F.侧线温度由侧线产品质量决定,蒸馏产品的质量控制 如图3-11所示,间隙为正值时,表示馏分之间有“脱空”间隙为负值时,表示馏分之间
5、有重叠,装置操作现场生产控制指标：汽油：馏程、密度；煤油：馏程、密度、冰点；柴油：馏程、密度、凝固点；润滑油：粘度、残炭、色度、2%97%馏程,（6）装置能耗与节能措施 95年中石化系统平均能耗值为519.58MJ/T。用能包括将一、二次能源转换成工艺过程能直接利用的能量形式的能量转换和传输环节为完成工艺核心过程所需要的能量使用环节从工艺利用之后所排出的能量中回收再利用的能量回收环节节能措施：一是降低工艺过程用能 二是强化能量的转化和回收。减少工艺过程用能，有以下几项措施:初馏塔开侧线 采用预闪蒸流程,（7）设备的腐蚀与防护腐蚀类型：低温部位HC l一H 2S一H2O型腐蚀高温部位硫腐蚀。高温
6、部位环烷酸腐蚀：环烷酸的沸点有两个温度区间即230300及330400,在第一个温度区间内,环烷酸与铁作用,使金属被腐蚀，在第二个温度区间,环烷酸与高温硫腐蚀所形成的FeS作用,使金属进一步遭到腐蚀,防腐蚀措施。对低温部位采用“一脱三注”原油深度电脱盐注中和剂氨注缓蚀剂注水。对大于250的高温部位依靠耐腐蚀钢材,二、催化裂化,催化裂化是使重质油转化为轻质油的核心装置。我国现有大小各种规模催化裂化装置100多套（单套最大处理量为2.0Mt/a），总加工能力在1998年已达66.6Mt/a在商品汽油中，催化裂化汽油占70%以上，催化裂化柴油占商品柴油的1/3以上。,1化学反应催化裂化是重质油在酸性
7、催化剂存在下,于480520和近于常压下发生裂解,生成轻质油、气体和焦炭的过程催化裂化中包含的反应归纳为两类：一类是裂化、脱氢等吸热反应 另一类是缩合、氢转移、异构化、环化等放热反应,具体反应有：烃分子中C-C链的断裂各类烃的裂化速率比较的大小顺序如下：烯烃环烷烃异构烷烃正构烷烃芳香烃异构化、歧化、烷基转移、环化、氢转移、叠合和缩合等不同烃类缩合生焦速度按以下次序递减：多环芳烃双环芳经烯烃环烯烃短烷烃,2原料的性质FCC原料：350500的减压馏分油(VGO)和二次加工重馏分油重催原料：常压渣油、减压渣油、脱沥青油等重质油料+VGO原料特性：(1)原料馏程(2)特性因数K值(3)含氢量(4)含
8、硫量(5)氮化物(6)残炭值(7)重金属,3产物(1)干气：产率占原料油的3%6%(2)液化气：一般在10%15%(3)汽油：一般说产率在45%55%(4)轻柴油：产率在20%30%，凝点都在0以下(5)重柴油（回炼油）：馏程350以上,可作回炼油返回到反应器内,也可作商品燃料油的调合组分(6)油浆：是从催化裂化分馏塔底得到的渣油，因含有一部分催化剂细粉而称油浆，澄清油作商品燃料油的调和组分,4.回炼操作,5.催化剂,6.催化裂化新进展重油催化裂化技术降稀烃技术,三、加氢裂化,加氢裂化是通过高压（180200大气压）高温（380400）加氢的手段提高油料的氢碳比、再行裂化而实现重质油品轻质化的
9、一个工艺工程。主要原料是直馏减压馏分油，也可以参入部分焦化蜡油、催化裂化循环油和溶剂脱沥青油,生产方案（1）在石化联合企业的炼油厂主要为化纤厂提供石脑油作为重整原料（2）在炼油企业主要用于生产喷气燃料和轻柴油（3）油纤结合，在生产重石脑油同时兼产喷气燃料或喷气燃料和轻柴油,各种烃类和非烃类的反应特征为：（1）烷烃和烯烃裂解，烯烃加氢饱和，产物中无烯烃（2）烷烃、裂化产物发生异构化，产物中富于异构烷烃（3）单环环烷烃和芳烃只进行侧链断裂和六元环异构成五元环（4）双环以上环烷烃发生异构化和断环，随裂解深度的增加，最终成为单环环烷烃（5）多环芳烃交替进行加氢和裂化，生成小分子的芳烃或芳烃-环烷烃（6
10、）含硫、氮、氧的非烃化合物发生氢解，硫、氮、氧以气态的硫化氢、氨和水而逸出，剩余烃类再加氢。非环状类杂原子比环状类杂原子容易加氢，脱氮比脱硫更困难（7）金属也发生氢解反应，沉积在催化剂床层中,四、减粘裂化,是一种以减压渣油为原料的轻度热转化工艺主要进行油品分子的裂解反应，它将减压渣油在420左右的高温下保持一定的时间，让油品发生裂解其目的是为了降低渣油的粘度间接地提高炼厂的轻质油收率减粘裂化的主要产品为减粘汽油、燃料油,五、延迟焦化,是减压渣油在高温下发生深度热反应转化成气体、汽油、柴油、蜡油和焦碳的过程，可将渣油中氢碳比低的胶质、沥青质和部分稠环芳烃以焦碳形式脱出，提高了油品氢比而实现了轻质
11、化。产物：焦化气体、焦化汽油、焦化柴油、焦化馏出油和石油焦,焦化的裂解反应,焦化的反应过程机理,六、渣油溶剂脱沥青,是通过溶剂在100、30大气压下进行沉降作用，用物理分离方法将胶质、沥青质、稠环芳烃和重金属除去的过程产品：脱沥青油和沥青 沥青油可以作原料生产轻质油品 沥青可以作为建筑沥青，或调和后作道路沥青，也可作为减粘或焦化的原料溶剂为丙烷或丁烷,第五章：燃料油,一、燃料油的生产工艺来源：常压塔底油（常压渣油）、减压塔底油（减压渣油）、减粘渣油、热裂化渣油、催化裂化油浆、焦化循环油、污油、重柴油等。生产装置：减粘裂化、尤利卡裂化等 重油调和装置,二、燃料油的组成、结构和性质组成：碳、氢化合物，还含有硫、氮，当然，金属的含量要比馏分油中高出许多，杂质元素会影响燃料油的使用需要重视的是重质组分：胶质、沥青质、稠环芳烃重质组分可以通过分析重芳烃、胶质、沥青质含量、组成等方面的数据得到有关信息,性质：粘度、密度、闪点、硫含量、机械杂质、水含量、灰份、倾 点等,
