DCC厂职工培训教案.doc

DCC厂职工培训教案 2006年3月4日 第一章 石油炼制的发展过程1、石油的一般性质石油（或称原油）通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体，相对密度一般介于0.800.98g/cm2之间。世界各地所产的石油在性质上都不同程度的差异。大庆原油是一种低硫、低胶、高含蜡，凝固点高的石蜡基原油在其各个馏份中烷烃的相对含量高，环烷烃、芳烷烃少，一般不含有烯烃，只有在原由的二次加工产品中含有烯烃，这些烃类组成是以气态、液态、固态的化合物形式存在。2、石油的物理性质石油的物理性质是评价其质量的主要指标：如当加工一种原油前，先要测定它的各种性质，象沸点范围（馏分），比重、黏度、凝点、闪点、残碳、含硫量等，这叫做原油评价试验。3、石油的化学组成世界上各种原油的性质虽然差别甚远，但基本上由五种元素即碳、氢、硫、氮、氧所组成，原油中碳的质量分数一般为83.087.0，氢的质量分数为11.014.0，硫的质量分数为0.058.00，氮的质量分数为0.022.00，氧的质量分数为0.052.00；此外，石油中还有微量的重金属。石油中所含的有机物十分复杂，但基本上是由碳、氢组成的一类化合物，通常把碳氢化合物简称为烃。石油中究竟有多少个烃，至今尚无法说明，石油产品基本上由四类烃组成，即烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃，这四类又因分子中原子数目的不同，包括许多性质相近的所谓同系物。4、石油产品类别石油产品按其用途系统或特性系统划分为溶剂油、燃料油、润滑油、电器用油、液压油、真空油脂、防锈油脂，工艺用油、润滑脂、蜡及其制品、沥青、油焦、石油添加剂和石油化学品等十四类。现将几类主要石油产品说明如下：1） 、溶剂油是石油中低沸点馏分，按用途分为：石油醚、橡胶溶剂油、香花溶剂油等。2） 、燃料油 按馏分组成分为液化石油气、航空汽油、汽油、喷气燃料、煤油、柴油、重油、渣油和特种燃料九种。柴油以前的各种油品通称轻质燃料油。重油和渣油叫做重质燃料油。上述各组石油燃料根据使用对象或使用条件又分成不同的级。例如：煤油组分灯用，信号灯用和拖拉机用三个级。柴油组分轻级、重级，船用级和直馏级。重油分陆用级（主要用于锅炉）与船用级等等。3）、润滑油是石油中高沸点馏分并经加工的产物。按所润滑的机器种类和结构部件的特点分为：喷气机润滑油、航空润滑油、汽油机润滑油、柴油机润滑油、压缩机油、冷冻机油、气缸油、机械油、仪表油、车轴油、齿轮油、特种润滑油、精密机床用油和其它用途润滑油等十四组。4）、润滑脂是在润滑油中加入稠化剂的产物。按其所含稠化剂的组成分为皂基脂、烃基脂、无机脂和有机脂四大组。5）、石蜡和地蜡从石油中分出的固体烃。6）、沥青石油经过蒸馏后的残渣加工而成。7）、石油焦石油中重质组分经过高温加工后的产物，类似焦碳。由于各种产品用的场合和条件不同，对其性能要求也有差异。产品的主要质量指标有比重、馏程、黏度、闪点、凝点、残炭、腐蚀性、杂质含量等。根据不同油品的使用条件，还有一些特殊的指标，如辛烷值、十六烷值、黏度指数等等。5、炼油工艺通常把原油加工成各种石油产品的方法叫炼油工艺。炼油工艺所使用的装置，叫做炼油工艺装置（或炼油装置）。可将炼油过程分为两步：（1）首先把原油蒸馏分为几个不同的沸点范围（即馏分），叫一次加工：（2）将一次加工得到的馏分再加工变成商品，叫二次加工或深度加工。按加工深度和加工性质可将炼油工艺装置分为一次加工装置，深度加工装置和辅助炼油生产装置。1）、一次加工装置，有常压蒸馏或常减压蒸馏。原油通过蒸馏装置被分为几个馏分。这些馏分分别作为汽油、煤油、柴油、润滑油的成品或半成品（做深度加工装置的原料），叫直馏产品。从原油中可获得2540的直馏产品（个别原油可达80以上）。2）、二次加工装置有催化裂化、催化裂解、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烷基化、加氢精制、电化学精制及润滑油加工装置等。这类装置的加工目的在于提高轻质油收率，提高油品质量，增加油品品种以及提高炼油厂的经济效益。3）、辅助炼油生产装置 为满足生产需要，炼油厂还设置有生产各种催化剂，添加剂，分子筛等的辅助炼油生产装置。此外，还需要配有动力（电力，蒸汽）系统。炼油工艺使用的催化剂与添加剂催化剂是一种能促进化学反应而本身在反应前后不发生变化的物质。在炼油工艺中采用催化剂可以促进油品在加工过程中的变化，从而提高生产效率和改善产品质量，如催化裂化、催化重整等。炼油工艺所用的催化剂绝大多数是某金属或金属氧化物、金属盐类，如铂、镍、硅酸铝等。每一催化工艺都有各自的催化剂。所谓添加剂就是在成品油中加入极少量物质，借以提高油品某些性能，此类添加物就叫添加剂。通常把催化剂和添加剂叫两剂，从一些注意发展炼油技术的国家来看，都重视研制新型高效催化剂与添加剂，以推动炼油工艺的发展。6、炼油设备：炼油装置是由一定的设备，按工艺需要组合成的。各种工艺装置的任务不同，所采用的设备也有区别。但按作用可将炼油设备大致分为六种类型，即：流体输送设备、加热设备、换热设备、传质设备、反应设备、容器等。流体输送设备以输送各种液体（如原油、汽油、水等）和气体（石油气、空气等），使这些物料从一个设备到另一个设备，或者为了使其压力升高和降低，以满足炼油工艺的要求。在炼油厂里输送液体的机械主要是泵，输送气体的机械主要有压缩机，鼓风机等：其次，流体输送设备还包括管线，阀门等。催化裂化装置“三机”（增压鼓风机、气体压缩机、主风机）的投资约占总投资的78：加氢裂化装置压缩机的动力消耗相当于整个装置的60。一个工艺装置所需的阀门数以千计，管线总长可达万米以上。所以常把流体输送设备喻做炼厂的“动脉”。加热设备目的在于把油品加热到一定的温度，使油品汽化或为油品进行反应提供足够的热量和反应空间，通常采用的设备是管式加热炉。1）换热设备把热量从高温流体传给低温流体的设备，称为热交换器或换热器。在炼厂里使用换热器的目的是加热，冷凝，冷却油品，并从中间回收热量、节约燃料。这些设备也叫冷换设备。换热器的种类较多，按照使用目的可分为：加热器、换热器、冷凝器、冷却器、重沸器等。用于回收热量的叫换热器：用水或空气作冷却介质的叫冷却器：将介质从蒸汽状态冷凝为液体状态的叫冷凝器：重沸器是一种特殊型式的换热器，安装在精馏塔底部，用以加热5底液体使之部分汽化。2）传质设备用以进行精馏、吸收、解吸、抽提等过程，因为这些过程中，物料发生的交换，所以叫传质设备：常用的传质设备是各种塔器，如精馏塔，吸收、解吸塔，抽提塔等。3）反应设备供某些炼油工艺进行化学反应，例如，催化裂化、催化重整、加氢裂化、加氢精制等装置，都采用不同类型的反应器。4）容器用以储存各种油品，石油气或其他物料。其中储油罐的用量最大。随着炼油厂炼量的加大，储罐容量也相应扩大，储存原油用的罐容量可达815万米3。上述各种设备中的主要用于炼油装置，如加热炉、塔、换热器等叫工艺设备：有的则不限于炼油装置，如：泵、压缩机等叫通用设备。7、炼油厂的类型：如果根据各炼油厂的主要产品，可将炼油厂分为三种类型，即燃料油型、燃料-润滑油型、燃料-化工型。1）燃料型炼油厂主要生产汽油、喷气燃料、灯油、轻、重柴油和锅炉燃料。还可以生产燃料气，芳烃和石油焦。这类炼油厂的特点是通过一次加工尽可能将石油中轻质的油品，如汽油、煤油和柴油分出：同时，还利用有关的二次加工工艺以原油的重质和石油气为原料，使其转化为轻质燃料油。2）燃料-润滑油型炼油厂生产各种燃料油外还要生产各种润滑油。这类炼油厂的特点是通过一次加工将原油中轻质油品分出，将下余的重质油品经过各种润滑油生产工艺，如：溶剂精制、溶剂脱蜡、丙烷脱沥青、白土精制或加氢精制等，生产各种润滑油基础油。3）燃料-化工型炼油厂以生产燃料和化工产品为主，具有燃料型炼厂的各种工艺。原油首先经过一次加工分出其中轻质组分，下余的重质组分进一步通过二次加工转化为轻质组分。这些轻质组分一部分用作燃料油，一部分通过催化重整工艺、裂解工艺以制取芳烃和乙烯等化工原料。某些二次加工工艺，如催化裂化的副产气体烯烃含量高，也可以作化工原料。第二章 原油的蒸馏原油进入炼油厂后，首先需要通过蒸馏工艺分为汽油、煤油、柴油、裂化原料和润滑油原料等，其中有的可直接做成品，有的是二次加工装置的原料。由于蒸馏工艺是加工石油的头一个工序，所以又叫原油的初馏。一、原油蒸馏的基本概念蒸馏是通过加热、汽化、分馏、冷凝和冷却等过程使液体混合物分离为一定纯度组分的重要方法。液体混合物中各组分沸点差别大，加热时，其中低沸点组分优先于高沸点组分而大量汽化，因此通过蒸馏方法易于进行分离。精馏是包括多次汽化与多次冷凝的一种复杂的蒸馏过程。目前广泛采用蒸馏塔（又叫精馏塔）来分离原油。按照塔内各部分作用的不同，全塔分为精馏段、提馏段与汽化段。原油经加热炉加热到360左右时，其中低沸点馏分（如汽、煤、柴油等）就汽化了，其余的高沸点馏分（如裂化原料、润滑油原料等）不能汽化，仍为液态。为了达到精确的分离，通常是将塔顶分离得到的油品经冷却后返回一部分，叫冷回流。冷回流沿各层塔盘下流，与从汽化段上升的油蒸汽相遇，即发生了热量交换和质的交换。塔板的作用在于为上升的高温蒸汽与下降的低温回流液体提供接触的场所。除了采用塔顶冷回流外，还采用“中段回流”也叫循环回流或侧回流，就是从塔侧开12个馏出口引出一部分热油（或利用侧线馏分），经冷却后再返回塔内。采用中段回流的好处是：在相同的处理量下可缩小塔径，或者在同样的塔径下，提高塔的处理量，因此已被广泛使用。二、常压蒸馏通常原油蒸馏是在常压下进行，蒸馏塔的压力和大气压相同（1大气压），在这个条件下只能分出沸点教低的馏分，如汽油、煤油和柴油等。常压蒸馏 从初馏塔底得到的油叫拔顶油，用泵送入常压炉加热到360370入常压塔，自塔顶分出汽油，经换热，冷凝和冷却至3040，一部分作塔顶回流，一部分作汽油组分。常压塔一般有34个侧线，分别馏出煤油，轻柴油和重柴油。常压塔一般设有12个中段回流。常压塔底馏出渣油，这就是DCC的原料 三、常减压蒸馏装置主要由管式加热炉、换热器、蒸馏塔和泵管线等几类设备组成。（一） 蒸馏塔（精馏塔） 塔板是塔的主要构件，对蒸馏效果影响很大。目前在石油蒸馏中应用较广的有：泡帽、S型、舌型、浮阀、浮动喷射、浮阀加筛孔等几种塔板。 （1）泡帽塔板 在塔板上开有许多圆孔，每孔焊接一个圆短管，称为升气管，管上得罩一个帽子，叫做泡帽。泡帽下沿有一圈矩形或齿形开口，称为气缝。 进行蒸馏是，液体从降液管流下，流经出塔板上面，再从另一降液管流到下层去。为使塔板上能保持一定厚度的液层，在液体出口处装有出口塔板。 气体从升气管上升，拐弯通过管与帽的环形空间，从气缝喷散而出，成为很多小气泡，通过液层，形成激烈的搅拌，进行传质、传热。 （2）S型塔板 由钢板加工成的S形长条所组成，气体从气缝单向喷出，与液流方向相同。 （3）舌型塔板 在塔板上冲出许多半开的舌孔，翘起的舌片与塔板成20角。气体通过舌孔斜向射出，其方向与液流方向相同：由于气体呈喷射状态：气液之间处于激烈搅拌状态。 （4）浮阀塔板 特点是：气体通过阀孔将阀片向上顶起，沿水平方向喷出，阀片开度可随气量的变化而变化。当气量少的时候。阀片依靠重力下降或关闭，可适应处理量的变化。1， 塔板的作用与塔的工艺指标 从上可知，各种塔板的结构大体包括以下几个部分：（1）蒸汽上升的通道：（2）液体下降的溢流管：（3）供汽液充分接触的构件。 无论何种塔板，其作用基本相似，即液体从上层塔板向下流：气体穿国塔板上密切接触。 一个性能良好的精馏塔，除了要求造价低，易于安装和维修外，还可以下工艺指标加以分析： （1）分馏精确度 通常用相邻两个馏分的“重叠”和“间隙”来表示。如果两馏分中，轻馏分的终馏点低于重馏分的初馏点时。此二温度的间隔叫做间隙（或脱空）。有间隙表明分馏效果好，分馏精确度高。反之，如果轻馏分的终馏点高于重馏分的初馏点时，叫重叠。有重叠表明分馏效果差，分馏精确度不高。 （2）汽液负荷 汽液负荷说明塔的处理能力。汽液负荷越高说明塔的处理能力越大。 （3）操作弹性 塔板在高精馏效率下能适应处理量变化的范围叫该塔板的操作弹性。操作弹性大，在生产中会有更大的灵活性。 影响塔板分离效果，处理能力和操作弹性的因素较多，以下仅就塔板的结构影响加以分析。 在蒸馏过程中，当从上层塔板降液管流下来的液体，经塔板下流时，必须会在塔板上形成一个坡度，叫做液面落差，即液层在入口处厚，在出口处薄。由于液体薄的地方阻力小，从那里通过的气体就比液层厚的地方多。特别是直径大的塔，液面落差大，使气体分布很不均匀，因而大大降低了分馏效率。 为了减少液面落差，在直径较大的塔上，采取把液体分成两路或若干路往下流的方式，借以缩短液体流过塔板的距离，叫做双溢流或多溢流：液体按一路流动的方式叫单溢流。一般直径在2.22.4米以下的塔，可采用单溢流，直径在2.4米以上的塔多采用双溢流或多溢流。 在一定直径的塔里，随着处理量的增大，塔内油汽流速也提高。当油汽速度增大到一定程度后，气体会把较重的液体颗粒带到上层塔板去。这种现象叫做雾沫夹带。为了防止雾沫夹带，塔板之间要保持一定的距离，成为板间距。石油蒸馏塔板间距一般为450900毫米左右。 对于没有升气管的塔板，如舌型塔，浮阀塔等，当油汽流量很低时，液体会从气体上升的通道漏到下层塔板去，叫做泄露现象。可见对一定的蒸馏塔而言，每种塔板只是在一定处理量的条件下具有高的精馏效果。因为处理量过大，塔内汽速大，会出现雾沫夹带现象：处理量过小，塔内汽速低，又会出现泄露。这两种现象对精馏都是不利的。（二） 管式加热炉 蒸馏过程中，管式加热炉担负着加热原油使之汽化的任务，它的投资和燃料费用较高。1， 管式炉的结构和作用管式炉主要由辐射室，对流室以及炉管，火嘴（或乘燃烧器），烟道等组成。 2、管式炉的主要工艺指标管式炉除了保证将原料油加热到要求的温度外，还应具有节省燃料，低金属耗量，长周期运转，结构简单紧凑，便于安装检修，噪音小等特点。这些特点是互相联系和制约的，可以通过以下主要工艺指标说明。（1）热负荷 燃料在管式炉内燃烧所产生的热量并非会为原料油所吸收。原料油在炉内吸收的热量叫做管式炉的热负荷。单位以千卡/小时表示。（2）热效率 热负荷与燃料发生的总热量之比叫做炉子热效率，以百分数表示。管式炉热效率一般为6080。过剩空气系数通常为1.21.3左右。（3）炉管表面热强度 当热负荷一定时，每平方米的炉管表面积，每小时通过的热量，叫炉管表面热程度，单位为千卡/米2时。（三） 换热器 在原油蒸馏装置中主要采用管壳换热器和空气冷却器。1， 几种换热器的结构和作用（1） 管壳换热器 这种换热器外形是卧式筒体，里面排列着很多小管。冷热两种流体分别在管内外流动，在管内流动的叫管程，在管外流动的叫壳程。热流通过管壁把热量传给冷流。它的主要组成部分有管束，管箱，壳体，折流板等。管束由多根管子组成，以一定方式固定在管板（花板）上，管子一般采用10号或20号无缝钢管，胀接或焊接在管板上。管子排列方式有正方形，正方形斜转45度和正三角形三种。管箱置于管束之前，管程流体先进入管箱，再到管束中去。管箱的作用是分配流体及配置管程数。管程数是指管程流体从管束一端流至另一端，往返的流动次数，流动次数是1的叫蛋管程，两次的饿叫双管程，依次类推，有四管程，六管程等。2， 换热器的主要工艺指标衡量换热器性能的主要工艺指标是热负荷，传热系数，平均温差等。（1） 热负荷 换热器每小时传送的热量叫换热器的热负荷。对一定尺寸的换热器，提高热负荷则可减少换热器的合数。（2） 传热系数 衡量两种流体在换热器速度快慢的指标，叫传热系数，单位是千卡/米2时。在相同的温差条件下，传热系数越大，完成相同的换热任务，所需传热面积越小。对一定结构的任何换热器，提高传热系数的途径不外乎是提高流速和减少结垢。通过换热器的液体流速一般为1.52.0米/秒，气体流速为2030米/秒。为了减少结垢，一方面要加强油品的脱盐，改善水质，同时，还可以加入抗结垢剂。 （3）平均温度差 两种流体之所以能换热是因为存在着温度差，温差越大，传热越快，传送相同热量所需换热面积就小，反之，温差小，所需换热面积就大。由于冷热流体的温度在换热器内不断变化，其温差是指平均值。第三章 石油产品的质量要求第一节 汽 油一， 汽油机（点燃式发动机）的工作过程及其对燃料的使用要求 在汽油机中，燃料是由电火花点燃的，故又称点燃式发动机。汽油机主要用于轻型汽车，也可用于活塞式发动机飞机及快艇等。1， 汽油机的构造及工作原理汽油机一般是以四冲程循环工作，依次完成进气，压缩，燃烧膨胀作功，排气这四个过程。经历上述四个过程后，汽油机就完成一个工作循环，紧接着又进入下一个工作循环如此周而复始，循环进行。2， 汽油机对燃料的使用要求汽油是可用作点燃式发动机燃料的石油轻质馏分。对汽油的使用要求主要有：（1） 在所有的工况下，具有足够的挥发性以形成可燃混合气。（2） 燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象。（3） 储存安定性好，生成胶质的倾向小。（4） 对发动机没有腐蚀作用。（5） 排出的污染减小。二， 汽油的蒸发性 汽油在发动机气缸内，必须要迅速汽化并与空气形成均匀的可燃混合气，这主要是由汽油的本身蒸发性所决定。当汽油具有良好的蒸发性时，它就较容易与空气形成均匀的可燃混合气，进入气缸后燃烧也较安全，使发动机能正常运转。如果汽油的蒸发性太差，它就不能在气缸中完全气化，使汽油机功率降低，还会造成起动和加速（尤其是冬季）的困难。反映汽油蒸发性能的指标是其馏程和饱和蒸气压。1，馏程按照规格标准规定的设备和方法将期于试样进行蒸馏，可得到试样的馏出温度和馏出体积分数之间的关系，也就是馏程。馏程能大体表示该汽油的沸点范围和蒸发性能。其10，50，90各馏出温度和干点的意义如下： （1）10馏出温度它表示汽油中所含低沸点馏分的多少，对汽油机起动的难易有决定影响，也与产生气阻的倾向有密切关系。10馏出温度越低，表明汽油中所含低沸点馏分越多，蒸发性越强，能使汽油机在低温度下易于起动，但是，该馏出温度若低，则易于产生气阻。我国车用汽油质量标准中要求10馏出温度不高于70。 （2）50馏出温度它表示汽油的平均蒸发性能，与汽油机起动后升温时间的长短以及加速是否及时有密切关系。我国车用汽油质量标准中要求50馏出温度不高于120。（3） 90馏出温度和终馏点（或干点）这两个温度是表示汽油中重馏分含量的多少，如该温度过高，说明汽油中含有重质馏分过多，不易保证汽油在使用条件下完全蒸发而后完全燃烧。我国车用汽油质量标准中要求90馏出温度不高于190，终馏点不高于205。3， 饱和蒸汽压汽油的饱和蒸汽压是用规定的饿仪器，在燃料蒸汽与液体的体积比为4：1以及在38的条件下测定的。国外将此指标称为雷德蒸汽压（RVP），它是衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻的指标，同时还可相对衡量汽油在储存运输中的损耗倾向。汽油的饱和蒸汽压越大，蒸发性也就越强，我国车用无铅汽油质量指标中规定从9月1日至2月29日使用的汽油饱和蒸汽压不高于88kPa；从3月1日至8月30日使用的汽油，饱和蒸汽压不高于74kPa.。三， 汽油的安定性汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力称为汽油的氧化安定性，简称安定性。安定性不好的汽油，在储存和输送过程中容易发生氧化反应，生成胶质，使汽油的颜色变深，甚至会产生沉淀。例如：在油箱，滤网，汽化器中形成粘稠的胶状物，严重时会影响供油，沉积在火花塞上的胶质在高温下会形成积炭而引起短路：沉积在进，排气阀门上会结焦，导致阀门关闭严重：沉积在气缸盖和活塞上将形成积炭，造成气缸散热不良，温度升高，以致增大爆震燃烧的倾向。由此可见，汽油的安定性不好会严重影响发动机的正常工作。1， 汽油的化学组成与其安定性的关系影响期于安定性的最根本原因是其化学组成，汽油中的烷烃，环烷烃和芳烃在常温下均不易发生氧化反应，而其中的各种不饱和烃则容易发生氧化和叠合等反应，从而生成胶质。所以，汽油中所含有的不饱和烃是导致其性质不安定的主要原因。汽油中的含硫化合物，特别是硫酚和硫醇，也能促进胶质的生成，含氮化合物的存在也会导致胶质的生成，使汽油在与空气接触中颜色变红变深，甚至产生胶状沉淀物。直馏汽油馏分不含不饱和烃，所以它的安定性很好，而二次加工生成的汽油馏分（如裂化汽油等）由于含有大量不饱和烃以及其他非烃化合物，其安定性就较差。2， 外界条件对汽油安定性的影响汽油的变质除与其本身的饿化学组成密切相关外，还和许多外界条件有关例如温度、金属表面的作用，与空气接触面积的大小等。（1） 温度 温度对汽油的氧化变质有显著的影响，在较高的温度下，汽油的氧化速度加热，诱导期缩短，生成胶质的倾向增大，许多实验表明，当储存温度增高10，汽油中胶质生成的速度加快2.42.6倍。（2） 金属表面的作用 汽油在储存，运输，和使用过程中不可避免地要和不同金属表面接触。实验证明，汽油在金属表面的作用下，不仅颜色易变深，而且胶质的增长也加快。在各种金属中，铜的影响最大，它可使该汽油试样的诱导期降低75，其他的金属如铁、锌、铝和锡等也都能使汽油的安定性降低。3， 评定汽油安定性的指标（1） 碘值（按照SY 2114测定）碘值越大说明其中不饱和烃含量越多，汽油的安定性也就越差。我国的航空汽油要求碘值不大于12g(1)/100g。（2） 实际胶质（按照GB/ T 8019测定）这是指在150温度下，用热空气吹过汽油表面使它蒸发至干，所留下的棕色或黄色的残余物。我国车用汽油的实际胶质要求不大于5mg/100mL。（3） 诱导期（按照GB/T8018测定）从油样放入100的水中开始到氧压明显下降所经历的时间称为诱导期，以分钟表示。我国车用汽油的诱导期期要求不小于480min。诱导期较长的汽油在储存中胶质增长速度胶慢，比较适宜于长期储存。4， 改善汽油安定性的方法要提高汽油的安定性，方面可以采取适当的方法加以精制，以除去其中某些不饱和烃（主要是二烯烃）和非烃化合物等不安定组合：另一方面可以加入适量的抗氧剂和金属钝化剂。抗氧籍的作用是抑制燃料氧化变质进而生成胶质，金属钝化是用来抑制金属对氧化反应的催化作用，通常两者复合使用。抗氧剂又称防胶剂。四， 汽油的抗爆性衡量燃料是否易于发生爆震的性质称为抗爆性。1） 汽油抗爆性的表示方法辛烷值汽油的抗爆性是用辛烷值（简称ON）来表示的，所用的标准燃料是异辛烷（2，2，4三甲基戊烷）、正庚烷及其混合物。人为地规定抗爆性极好的异辛烷的辛烷值为100，抗爆性极差的正庚烷的辛烷值为0。两者的混合物则以其中异辛烷的体积分数值为其辛烷值。在测定汽油辛烷值时，是将待测汽油试样与一系列辛烷值不同的标准燃料在标准的实验用单缸汽油发动机上进行比较，与所测汽油爆震强度相等的标准燃料的辛烷值也就是所测汽油的辛烷值。 车用汽油辛烷值的测定方法主要有两种，即马达法与研究法，所测得辛烷值的英文略语相应为MON及RON.道路辛烷值也可用马达法和研究法辛烷值按经验公更换式计算求得，它的数值介于RON及MON之间。MON和RON的平均值（ MONRON ）/2称为抗爆指数（ONI），它可以近似地表示汽油的道路辛烷值，现也列为衡量车用汽油抗爆性的指标之一。2） 汽油的抗爆性与化学组成的关系汽油的抗爆性取决于其化学组成。对于同族烃类，其辛烷值随相对分子质量的增大而降低。当相对分子质量相近时，各族烃类抗爆性优劣的大致顺序如下：芳香烃异构烷烃和异构烯烃正构烯烃及环烷烃正构烷烃石蜡基的大庆石油的饿直馏汽油馏分由于其中正构烷烃的含量较高，其辛烷值很低MON只有37，而环烷基的欢喜岭原油的直馏汽油馏分由于含异构烷烃和环烷烃较多，其辛烷烃就较高，MON为60。我国的原油大多为石蜡基的和中间基的，其直馏汽油抗爆性一般都达不到车用汽油抗爆性的要求，必须与辛烷值较高的催化裂化和催化重整汽油以及高辛烷值的组分（烷基化油和甲基叔丁基醚等）进行调合后才能作为商品出厂，目前我国车用汽油的主要组分是催化裂化汽油，它因含有较多的芳香烃、异构烷烃和烯烃，所以抗爆性较好，其RON接近90。五， 汽油的腐蚀性汽油中会引起腐蚀的物质主要有硫及含硫化合物、有机酸和水溶性酸或碱等1， 硫及含硫化合物硫及各类含硫化合物在燃烧后均生成SO2及SO3，他们对金属有腐蚀作用，特别是当温度较低遇冷凝水形成亚硫酸及硫酸后，更具有强烈腐蚀性。国内在车用汽油质量标准中规定其硫含量不大于0.15，从保护环境考虑，有的国家对硫含量规定不大于0.05。 元素硫在常温下即对铜等有色金属有强烈的腐蚀作用，当温度较高时它对铁也能腐蚀。汽油中所含的硫化合物中相当一部分是硫醇，硫醇不仅具有恶臭还有较强的腐蚀性。当汽油中不含硫醇时，元素硫的含量达到0.005。会引起铜片的腐蚀：而当汽油中含有0.001的硫醇时，只要有0.001的严肃硫就会在铜片上出现腐蚀。为此，在汽油的质量标准中不仅规定了硫含量指标，同时还规定硫醇含量不大于0.001，以及铜片腐蚀实验（503h）符合要求。2， 有机酸汽油中的有机酸一般情况下主要是原油中原来就含有的环烷酸，在储存过程中也可能由于氧化而生成少量的有机酸。这些有机酸对金属有腐蚀作用，其中相对分子质量较小的有机酸腐蚀性更强。汽油中有机酸的含量用酸度来表示，在汽油质量指标中规定其酸度不大于3mg(KOH)/100ml。3， 水溶性酸或碱正常生产出的汽油本不应该含有水溶性酸或碱，如果生产控制不严，或在储存运输过程中容器不清洁，均有可能混入少量水溶性酸或碱。水溶性酸对铜铁有强烈腐蚀作用，水溶性碱则对铝及铝合金能强烈的腐蚀。汽油的质量指标中规定不可以含有水溶性酸或碱。六， 汽油产品的品种和牌号我国车用汽油分为喊铅汽油及无铅汽油两大类。按其研究法辛烷值（RON）含铅车用汽油分为90号，93号及97号三个牌号，无铅车用汽油分为90号，93号及95号三个牌号，他们分别适用于压缩比不同的各型汽油机。为了解决随着汽车拥有量不断扩大而引起的日益严重的环境污染问题，近年来，世界各国相继提出降低汽油的含铅直至完全禁止加铅的要求，并正在逐步实施。此外，美国还于19990年提出空气净化法修正案，从保护环境的角度，对汽车的排放的SOx,NOx,CO、挥发性有机化合物（简称VOC）及微粒等污染提出了更为严格的限制。这样对汽油的要求就更为苛刻，要求显著降低其中芳烃、硫等的含量及汽油的蒸汽压，要求限制汽油中的烯烃含量而其抗爆指数仍需保持在87以上。甲基叔丁基醚（简称MTBE）和叔戊基甲基醚（简称TAME）这两种醚类的辛烷值都很高，其调和锌烷值更高，其中目前最常用的是MTBE。这些醚类化合物都能与烃类完全互溶，只有良好的化学稳定性，蒸气压也不高，加入汽油中还有助于降低汽油机排放废气中的污染物的含量。这样，醚类便成为新配方汽油的关键组分，美国的新配方汽油规格要求汽油的含氧量不小于2或2.7。最近，有些研究结果表明MTBE也可能危害人体健康。因此，是否可以在汽油中加入MTBE又成为一个有争议的问题，已有人建议应限制MTBE的用量甚至是建议禁止在汽油中加入MTBE。 第二节 柴 油柴油是压燃式发动机的燃料。根据柴油机转速不同，应使用不同类型的柴油，转速为1000r/min以上的高速柴油机以轻柴油为燃料，转速5001000r/min的中速柴油机及转速低于500r/min的低速柴油机则使用重柴油。1， 柴油机燃料的使用要求 柴油是可用作压燃式发动机的石油轻质馏分，其使用要求要有：1） 具有良好的雾化性能、蒸发性能和燃烧性能。2） 具有良好的燃料供给性能。3） 对机件没有腐蚀和磨损作用。4） 良好的储存安定性和热安定性。2， 评定柴油发火性能的指标十六烷值十六烷值是衡量燃料在压燃式发动机中发火性能的指标。十六烷值高、表明该燃料在柴油机中发火性能好，滞燃期短，燃烧均匀且完全，发动机工作平稳。十六烷值低则表明燃料发火困难、滞燃期长，发动机工作状态粗暴。十六烷值过高，也将会由于局部不完全燃烧，而产生少量黑色排烟。不同转速的柴油机对柴油的十六烷值有不同的要求。高速柴油机的燃料其十六烷值应在4060，一般使用4045的燃料，其燃烧也不会发生特殊的困难。 和汽油的辛烷值相似，柴油十六烷值也是在标准的实验用单缸柴油机中测定的。所用的标准燃料是正十六烷和a-甲基荼。正十六具有很短的发火延迟期，自燃性能很好，因而规定其十六烷值为100。而a-甲基荼的发火延迟期长，自燃性能很差，规定其十六烷值为0。 我国石油产品标准中规定轻柴油的十六烷值一般不低于45，对于由中间基原油生产或混有催化裂化组分的轻柴油则其十六烷值可以不低于40。3， 柴油的十六烷值与化学组成的关系（1） 烷烃正构烷烃的十六烷值最高，并且，相对分子质量越大。十六烷值越高。（2） 烯烃正构烯烃有相当高的十六烷值，但稍低于相应的正构烷烃。（3） 环烷烃环烷烃的十六值低于碳数相同的正构烷烃和正构烯烃。有侧链的环烷烃的十六烷值比无侧链的环烷烃的更低。（4） 芳香烃无侧链或短侧链的芳香烃懂的十六值最低，且环数越多；十六烷值越低。各种烃类十六值的不同，主要是反映其自燃性质的差别。正构烷烃的十六烷值高是由于其自燃点低，而芳烃的十六烷值低则是由于其自燃点高。一，柴油的蒸发性 1柴油的蒸发性对柴油机工作的影响柴油机内可燃混合气形成的速度主要由柴油的蒸发速度决定，而柴油蒸发的速度快慢又由燃烧室内空气温度的高低和柴油馏分的轻重所决定。温度越高，轻馏分越多，则蒸发速度越快。柴油机的转速越快，它的每一工作循环的时间越短，要求柴油的蒸发速度越快，所用的馏分也就应该越轻。 2评定柴油蒸发性的指标（1） 馏程柴油的馏程是按GB/T6536规定的方法测定的，主要的饿项目是50和90馏出温度。 1）50馏出温度：50馏出温度越低，说明柴油中的轻馏分越多，使柴油机易于起动。我国国家标准规定轻柴油的50馏出温度不高于300。2）90馏出温度及95馏出温度：90馏出温度及95馏出温度越低，说明柴油中的重馏分越少。我国国家标准规定轻柴油的90馏出温度不高于355，95馏出温度不高于365.(2)闪点闪点是指石油产品在规定的条件下,加热到其蒸汽和空气的混合物于火焰接触时会发生闪火现象的最低温度.闪点的测定方法有闭口杯法和开口杯法两种.为了控制柴油的蒸发性不致过强,国家标准中规定了各号柴油的闭口杯闪点,要求-35号及-50号轻柴油的闪点不低于45,-20号轻柴油的饿闪点不低于60.其余各牌号的饿柴油的闪点均要求不低于65.从储存和运输来看,馏分过轻的柴油不仅蒸发损失大,而且也不安全.所以柴油的闪点也是保证安全性的指标.二,柴油的流动性 1,粘度 柴油的粘度对在柴油机中供油量的大小以及雾化的好坏有密切的关系. 柴油的粘度过小时,就容易从高压油泵的柱塞和泵筒之间的间隙中漏出,因而会使喷入气缸的燃料减少,造成发动机功率下降.同时,柴油的粘度越小,雾化后液滴直径就越小,喷出的油流射程也越短,因而不能与气缸中全部空气均匀混合,会造成燃烧不完全.一般含烷烃较多的石蜡基原油的柴油粘度较小,而环烷基原油的柴油粘度较大. 2,低温流动性 柴油的低温流动性与其化学组成有关,其中正构烷烃的含量越高,则低温流动性越差.我国评定柴油低温流动性能的指标为凝点(或倾点)和冷滤点. (1) 凝点 我国的轻柴油质量标准中规定了按GB/T510测定的凝点.凝点是在规定的实验条件下,试样开始失去流动性的温度. (2) 冷滤点 冷滤点是指按照SH/T0248规定的测定条件,当试油通过过渡器的流量每分钟不足20mL时的最高温度。冷滤点高低与柴油的低温粘度和含蜡量有关。低温下的粘度大或出现的蜡结晶多,都会使柴油的冷滤点升高.三,柴油的安定性,腐蚀性和洁净度 1,柴油的安定性 柴油的安定性一般是用总不溶物和10蒸余物残炭来评定的,安定性差的柴油在储存中颜色容易变深,甚至产生沉淀.严重时会造成喷油嘴和滤清器堵塞等,并导致气缸中沉积物增加，磨损加剧。10蒸余物残炭可在一定程度上大致反映柴油在喷油嘴和气缸零件上形成积炭的倾向.我国轻柴油一等品的质量标准中规定总不溶物不能大于2 .0mg/100ml,10蒸余物残炭不大于0.3.对于轻柴油优等品还规定碘值不大于6g(I)/100g. 柴油的安定性取决于其化学组成,二烯烃,多环芳烃和含硫,含氮化合物都是不安定组分,它们能使发动机中沉积物的数量显著增加.必须通过各种精制方法减少这些化合物的含量. 2,柴油的腐蚀性 柴油中含硫化合物对发动机的工作寿命影响很大,其中活性含硫化合物(如硫醇等)对金属有直接的腐蚀作用.为了保护环境及避免发动机腐蚀,轻柴油的质量标准中规定了优等品的含硫量不大于0.2,一等品的含硫量不大于0.5.此外,对优等品和一等品还规定了硫醇硫的含量不大于0.01.在质量标准中还要求柴油中不含有水溶性酸或碱,并对其酸度限定不大于5mg(KOH)/100ml,(优等品),7mg(KOH)/100ml,(一等品).四,柴油产品的品种和牌号 我国的柴油产品分为轻柴油和重柴油.轻柴油适用于高速柴油机,重柴油适用于中,低速柴油机.轻柴油按凝点划分为10号,0号,-10号,-20号,-35号和-50号六个牌号:重柴油则按其50运动粘度(mm2/s)划分为10号,20号,30号三个牌号.第三节 裂解气体裂解气体包括：富气，贫气，干气等，它们组成为：氢.硫化氢.甲烷.乙烷.乙烯.丙烷.丙烯.异丁烷.正丁烷.1-丁烯.异丁烯等。其中干气：C3 .C4以上的重质组分，含量在50g/m3以下的油气；贫气：C3 . C4以上的重质组分，含量在50-150g/m3以下的油气；富气：C3 . C4以上的重质组分，含量在150g/m3以上的油气。催化裂解装置干气和液化气的产率分别为39%和3846%。因此催化裂解装置不仅是生产汽、柴油的重要二次加工装置，而且也生产大量可供石油化工综合利用的气休产物。 干气中除富含乙烷、乙烯、甲烷及氢气外，还含有在生产过程中带人的氮气和二氧化碳等。干气中还有一定量的丙烷、丙烯和少量较重的烃类。 馏分油催化裂解装置.干气中含氢量一般小于0.1%(对原料质量);以渣油作原料时，含氢量成倍增长，但一般也不超过0.5%(对原料质量)。 渣油的重金属含量在催化裂解时会污染催化剂表面，导致氢气产率升高和H2/CH4摩尔比增加。以大庆馏分油为原料时，该比值为0.3;若以大庆常压渣油为原料时，该比值超过2。使用金属钝化剂可以降低Ni、V等金属的脱氢活性，相对提高催化剂平衡活性，从而降低干气中的H2含量和H2/CH4，液化气产率有所提高。 液化气的主要组分是C3和C4，还含有少量的C2以下组分和C5以上组分，其中C3约占3040%，C4约占55%一65%。在C3中，丙烯约占6080%。在C4中，总丁烯约占5065%，异丁烷约占3040%。 第四节 油浆分馏塔底抽出物称油浆。在装置操作中，一部分油浆可以打回提升管反应器回炼.另一部分作为外甩油浆经换热冷却后送出装置。油浆也可以全外甩不回炼.因油浆中含有催化剂细粉.需在油浆沉降器中进行沉降分离，从沉降器上部分离出的清净油品称为澄清油，可以作为重质嫩料油的调合组分，或者作为生产重质芳烃的原料。生产中密切注意油浆中固体含量6g/L，密度，馏程，粘度等第四章 催化剂与助剂本装置采用的MMC-2催化剂采用了复合型分子筛，使用含磷和过渡金属的ZSP沸石为主的多元活性组分，以提高ZSP沸石的水热活性稳定性和增加催化剂对小分子烃脱氢功能，可以使烷烃进一步转化成烯烃，提高低碳烯烃产率，特别是丙烯产率。在MMC-2催化剂配方设计上增加了氧化铝的含量，增强了催化剂大分子裂化能力，提高催化剂抗重金属污染的能力。并对催化剂中的分子筛进行金属改性，以期增加选择性裂解制取丙烯的能力。装置的操作条件较为苛刻，反应温度高、注汽量大，再生温度高，烧焦强度大，这一切都对催化剂的物理性质、化学性质提出了更高的要求。要求催化裂解的催化剂应当有比催化裂化更高的水热稳定性及晶体的热稳定性，以尽可能减少剂耗，提高效益。MMC-2平衡催化剂的分析数据项目单 位数值比表面积 m2/g120 孔体积 mL/g0.22 表观堆密度 g/cm30.98 活性指数 Wt%62 碳含量 Wt%0.1 筛分组成020 2040 4080 80110 110 V%umumumumum21655189催化裂解技术的发展和催化剂的开发密不可分。两者相辅相成、互相促进。催化剂不仅为催化反应提供了活性中心，使催化剂反应得以实现、而且作为载体将热量从再生器输送到反应器，为原料油的裂解提供必要的热能。催化裂解催化剂在发展中形成了无定形硅酸铝微球催化剂和泡沸石分子筛（以下简称沸石）微球催化剂两大类。一、催化剂的组成催化裂解催化剂主要由基质和活性组分组成。（一）基质基质主要提供合理的孔分布、适宜的表面积和在水热条件下的结构稳定性，并要求由良好的汽提性能、再生烧焦性能、足够的机械强度和流化性能：同时基质给予催化剂一定的物理形态和机械性能。（二）活性组分活性组分一般由各种形态和类型的沸石（分子筛）担任，可以是单一沸石，也可以是复合沸石。活性组分的主要作用是：提供催化剂的裂化活性、选择性、水热稳定性和抗中毒能力。（四） 粘结剂在催化剂中，粘结剂不仅起粘结成型的作用，而且被视为基质的一部分。提供一定的活性、孔结构、并对催化剂中形成孔分布梯度起重要的作用。粘结剂通常分为硅铝溶胶、硅溶胶和铝基溶胶三大类。二、催化剂的主要理化性质（一）化学组成催化剂的化学组成表示催化剂的主要成分及杂质的含量，通常包括：A12O3、SiO2、H2O、Na2O、Fe2O3、SO2-4等。、A12O3 A12O3是催化剂的主要化学成分，是活性的来源，通常A12O3含量高的催化剂稳定性较好。（二）物理性质物理性质表示催化剂的外形、宏观结构、密度、粒度等性能。通常包括：比表面积、孔体积、密度、磨损指数、筛分组成个主要项目。、比表面积催化剂的比表面积是内外表面积的总和。内表面积是指催化剂微孔内部的表面积；外表面积是指催化剂微孔外部的表面积（颗粒的外表面积），通常内表面积远远大于外表面积。单位质量的催化剂具有的表面积叫比表面积。比表面积也是衡量催化剂性能的一个重要指标。、孔体积和孔径孔体积是多孔性催化剂颗粒内微孔体积的总和。孔的大小主要与催化剂中的基质密切相关。孔径是微孔的平均直径，孔径对气体的扩散有影响。孔径大，分子容易进出孔内，再生性能好：孔径太小，则反应产物分子不易扩散出来，留在孔内直到缩合成焦碳并生成气体，而且细孔比粗孔容易受热而崩坏。为适宜大分子烃类的裂化，催化剂正在向大孔，小表面积的方向发展。、磨损指数催化裂化催化剂除了要具有活性高，选择性好等特点以外，还有具有一定的耐磨损机械强度。机械强度不好的催化剂，不但操作过程中跑损多，会增大催化剂用量，污染环境，严重时会破坏催化剂在再生器稀，密相中的合理分布，甚至使产生装置无法运转。，筛分组成催化剂是由大小不同的颗粒所构成。不同粒径范围所占的百分数，称为粒度组成或粒度分布。催化剂的粒度组成满足三个条件，即容易流化，气流夹带损失小和反应与传热表面积大。催化裂解催化剂应具有良好的颗粒分布。以保证良好的流化状态，一般要求催化剂颗粒um 的不大于，um的不小于，um不大于。在流化状态下，催化剂磨损、冲击所产生的um的细粉很容易从旋风分离器中跑掉。催化剂的耐磨性越差，跑损越严重。在催化裂化操作中，为了平稳生产就需要不断地补充这部分跑损的催化剂。如果催化剂细粉多，强度差、跑损多、所需补充的新鲜催化剂的量也大，生产成本就会增加。越细的催化剂颗粒，在装置中的停留时间越短，而较粗的催化剂颗粒在装置中的停留时间长，活性衰减大，为了维持装置的平衡活性水平，除了补充正常跑损的催化剂以外，适当卸剂也是必要的。平衡催化剂的粒度组成决定三个因素：（）补充的新鲜催化剂的粒度组成。（）催化剂在设备中的操作状况（如流化）和它的耐磨性。（）催化剂回收系统的工作效率。一般工业装置中平衡催化剂所含细粉不多（约为），原因是床层流速较高，旋风分离器回收率差等。，密度催化剂密度的大小，对流化性能，流化床的测量，设备的大小和催化剂的计量都有影响。（三）催化剂的使用性能催化剂的活性、选择性、稳定性、抗金属