石油炼化常用的七种工艺流程

石油炼化7种工艺经过从原油到石油的各种工序，不同的工序用不同的产品生产相同的原料。从原油到石油的基本途径通常是：原油先根据其他产品的沸点要求分成不同的直线型馏分油，然后根据产品的质量标准要求去除这种馏分油的非理想成分。通过化学反应制造必要的成分，获得一系列合格的石油产品。石油炼制及化学中常用的工艺包括常减压蒸馏、FCC、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱沥青、加氢处理、催化重整等。(a)大气和真空蒸馏1.原料：原油等。2.产品：2.石脑油、原油柴油(天然气油)、残渣、沥青、一线减少。3.基本概念：大气和真空蒸馏是大气压力蒸馏和真空蒸馏的合订本，基本上是物理工艺。原料油在精馏塔中根据蒸发能力分为沸点范围不同的油(称为分类)，其中一些油在添加配方、添加剂后以产品形式发运，很大一部分是后续加工装置的原料。大气和真空蒸馏是炼油厂石油加工的第一个工序，被称为原油初级加工，三个工序a .原油的脱盐、脱水、b .常压蒸馏；c .真空蒸馏。4.生产流程：原油一般含有盐分和水，会引起设备腐蚀，因此原油在进入大气减压前先进行脱盐脱水预处理，通常加入乳化剂和水。原油通过流量计、传热部分、烹饪塔形成两部分，一部分形成塔顶油，经过冷却器、流量计最终进入罐区，这部分是化学柴油(即石脑油)。部分形成顶油，部分形成顶油，部分形成顶油，部分大气压塔，部分柴油，部分通过热传递部分；其余塔油经过减压、减压塔、进一步加工，产生一线、蜡油、残留物、沥青。每种产量占石脑油(经由柴油或化工)的1%左右，柴油占20%左右，蜡油占30%左右，残留物和沥青占42%左右，减少线占5%左右。大气和真空过程不生产蜡油和渣油进入催化裂化环生产汽油、柴油、煤油等精炼油的汽油产品。石脑油直销所由其他小企业生产溶剂油或进入下一阶段的深加工。一般来说，溶剂油的催化重整或萃取；减少一线，就可以调整润滑油。5.生产设备：大气和真空装置是原油初级加工的蒸馏装置，即以原油分馏为汽油、煤油、柴油、蜡油、残渣等成分的加工装置。原油蒸馏一般包括常压蒸馏和真空蒸馏两部分。A.常压蒸馏塔原油的常压蒸馏是指在常压(或比常压稍高)下蒸馏原油，称为原油常压蒸馏塔(或常压塔)。常压蒸馏中剩下的重流星分分子量大，沸点高，在高温下容易分解，使粉碎的产品产生劣化和焦炭，破坏正常生产。因此，为了提取更多的柴油成分，经常降低蒸馏压力，减少蒸馏原料油的沸点范围。在减压下进行的这种蒸馏过程称为减压蒸馏。B.减压蒸馏塔真空蒸馏是在压力低于100KPa的负压状态下进行的蒸馏过程。真空蒸馏的核心设备是减压塔和真空系统。减压塔的真空设备通常用作蒸汽喷射器(也称为蒸汽吸入泵)或机械真空泵。其中机械真空泵仅用于部分干式减压蒸馏塔和小型炼油厂的减压塔，蒸汽喷射器被广泛使用。(b)催化裂化一般原油在大气及真空蒸馏后可以得到的汽油、煤油及柴油等柴油只有10%到40%，剩下的是重质馏分油和剩余油。如果想得到更多的柴油，就要二次加工重质馏分和剩余油。Fcc主要是通过该工艺生产的最常见的生产汽油、柴油生产工艺。也是普通石油炼制企业最重要的生产环节。1.原料：约70%的渣油和蜡油一般使用真空馏分油和焦化蜡油作为原料，但随着原油的增加和对柴油的需求的增加，大部分石化企业开始向原材料添加减压渣油，甚至直接以大气残渣为原料精制。2.产品：汽油、柴油、浆料(重质馏分油)、液体丙烯、液化气；分别占汽油42%、柴油21.5%、丙烯5.8%、液化气8%、浆料12%。3.基本概念：Fcc是在催化剂存在的情况下，将重油(如渣油)加工为轻油(汽油、煤油、柴油)的主要工艺，是炼油工艺的主要二次加工手段。属于化学加工过程。4.生产流程：上渣和蜡通过原料油缓冲罐，通过立管、沉淀装置、再生器形成石油和天然气，进入分馏精馏塔。一些石油和天然气进入粗糙的汽油塔，进入吸收塔，空气压缩机进入冷凝液罐，再经过吸收塔和稳定塔，最终经过汽油精制生产汽油。一些石油和天然气经过分馏塔进入柴油汽提塔，然后提炼柴油生产柴油。一些石油和天然气经过分馏精馏塔进入浆液循环，最后生产出排出口。一些石油和天然气通过分馏塔进入液态烃缓冲罐，进入脱硫吸附罐、砂滤塔、洗涤罐、脱硫醇萃取塔、预碱洗罐、胺液回收装置、脱硫萃取塔、缓冲塔和液态烃罐，制造液化气体。部分石油和天然气经过液化烃缓冲罐，进入脱丙烷塔、回流塔、脱乙烷塔、微丙烷稀塔、回流罐，最后进入稀区域球形罐，形成液体病菌。液体再次经过聚丙烯车间的进一步加工，生产聚合物。5.生产设备：A.播放器再生器的主要作用是燃烧除焦催化剂的焦炭，还原催化剂的活性，同时提供裂解所需的热量。蓄热器由外壳、旋流器、空气分配器、辅助组燃烧室和热萃取器组成B.riser反应器直管：主要用于高、低并行逆再生系统，特点是直接插入沉降器底部，结构简单，压降小。折叠式：主要用于同轴反向系统。C.沉降器沉淀池的作用是从立管中分离反应油和催化剂，油和气体在旋流器中通过带式催化剂粉碎，通过气体室去除馏分系统。来自快速分离器的催化剂被重力从沉淀池中往下沉，落在气体段上。D.第三纪主风扇：再生器黑色供应空气。气压计：加速馏分系统中使用的丰富气体，将其输送到吸收稳定系统。助推器：供应型反应再生装置。E.3阀单操作滑阀：型催化裂化装置正常运行时完全打开，紧急关闭，切断两个连接，防止催化回流；控制riser催化裂化装置中两个催化循环的量。双工作滑阀：安装在蓄热室出口和空烟囱之间，调节蓄热室的压力，保持两个装置的压力平衡。塞阀：调节同轴催化裂化装置中催化剂的循环量。(c)延迟焦化焦炭化(称为焦化)是深度热解过程，也是处理残留物的手段之一。这是生产石油焦的唯一工序，不能用其他任何工序代替。特别是一些行业对优质石油焦的特殊需求，在炼油行业焦化过程一直占据着重要的地位。1.原料：延迟焦化是类似催化裂化的脱碳工艺，改变了石油的烃比，延迟焦化的原料可能是重油、渣油，甚至是沥青，原料的质量要求比较低。渣油的主要转化过程是延迟焦化和加氢裂化。2.产品：主要产品包括蜡油、柴油、焦炭、原油、天然气的一部分，分别为23-33%、柴油22-29%、焦炭15-25%、原油8-16%、天然气7-10%、外部油1-10%3.基本概念焦化以减压渣油、裂解渣油和沥青等稀氢重质渣油为原料，在高温(400 500)下产生深热解反应。通过热分解反应将残留的一部分转化为气体碳氢化合物和柴油；通过缩合反应，将渣油的其他部分转化为焦炭。一方面原材料重，含有相当多的芳烃，另一方面焦化的反应条件更为苛刻，缩合反应占很大比重，焦炭产生了很多。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。焦化是连续运行，除焦是间隙运行。一般来说，工业设备中安装了两个或四个焦炭塔，因此整个生产过程继续运行。A.原油预热后，焦化原料(减压渣油)首先进入原料缓冲罐，流入泵，将加热炉的对流段加热到340 350 左右。B.预热后的原油进入分馏塔底，与焦炭塔生产的石油在分馏塔内(塔底温度不超过400 )热交换。C.原料油和循环油一起从分馏塔底部提取，用热泵放入加热炉辐射部分，加热到焦化反应所需的温度(500)，然后通过4向阀门从底部进入焦炭塔进行焦化反应。D.原材料在焦炭塔中反应，堆积在焦炭塔中，石油和天然气从焦炭塔中逸出到分馏塔，与原材料进行热交换，然后分辨气体、汽油、柴油和蜡油。塔底循环油与原料一起产生焦化反应。5.生产设备A.焦炭塔焦炭塔是用厚锅炉钢制成的空管执行焦化反应的地方。B.液压离焦设备焦炭塔交替使用。也就是说，当焦炭在一个塔中凝聚到一定高度时，通过四向阀将原料转换到另一个焦炭塔。收集焦炭的焦炭塔首先用蒸汽冷却，然后水力去除焦炭。C.火焰燃烧器炼焦炉是本装置的核心设备，其作用是将高炉中快速流动的残留物加热到约500 的高温。因此，高炉需要高传热速度，以便在短时间内为油提供足够的热量，同时需要均匀的热场，以防止局部过热引起的管结焦。为此，延迟焦化通常使用无焰高炉。(d)加氢裂化重油轻质化的基本原理是改变石油的相对分子质量和氢碳比，而相对分子质量和氢碳比的变化往往是同时发生的。有两种方法改变石油的氢碳比。一种是脱碳，另一种是加氢。1.原料：1.重油等2.产品：2.柴油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、烯烃分解的原料)3.基本概念加氢裂化是石油加工过程的氢化线，在催化剂存在的情况下，从外部补充氢气，提高石油的氢碳比。加氢裂化本质上是加氢和催化裂化过程的有机结合，重油通过分解反应转化为汽油、煤油、柴油等轻油，避免产生像催化裂化这样的大量焦炭，并通过加氢原料中的硫、氯、氧化合物杂质，使烯烃饱和。4.生产流程根据反应器中催化剂的放置状态，分为固定层、沸腾床、悬浮液等多种类型。(1)固定床加氢裂化固定床是将粒状催化剂放置在反应器内，形成静态催化床层。原油和氢气通过加热、增压达到反应条件后，除去硫、氮、氧杂质、二烯烃后，进行加氢精制。冷却、分离、降压及馏分反应产物后，目的产品分离氢气较高的(80%，90%)气体，用作循环氢气。未转换油(尾油)可以部分循环、完全循环或不循环一次就通过。(2)沸腾床加氢裂化沸腾床(也称为膨胀床)过程是通过流体流速诱导具有一定颗粒性的催化运动，形成气体、液体、固体三相床，使氢、原料油、催化剂充分接触，完成加氢反应过程。沸腾床工艺可以处理金属含量和剩余碳值高的原料(如减压渣油)，并可以改变重油的深度。但是反应温度一般在400450范围内很高。这种工程比较复杂，国内还没有产业化。(3)悬浮床(浆床)加氢工艺伤床工艺是为了适应非常不良的原料而再次受到关注的一种加氢工艺。与沸腾床相似的原理是，预先混合微细的粉末催化剂和原料，流入氢和自上而下的反应堆，使液体中漂浮的催化剂发生加氢裂化反应，与反应产物一起从反应堆顶部排出催化剂。该装置可以加工各种重油和普通原油残留，但设备投资很大。这项工程目前在国内还处于研发阶段。5.生产设备加氢工艺生产设备的主要设备在高温、高压以及氢和硫化氢存在的条件下工作，因此设计、制造和材料选择等要求很高，对生产运行的控制也很严格。高压加氢反应器是装置的核心设备，操作条件苛刻，制造困难，成本高。根据介质是否直接接触金属墙，分为冷壁反应器和热壁反应器两种结构。反应器由气缸和内部结构两部分组成。A.加氢反应器筒体反应器气缸分为冷却壁缸和热壁缸两种。B.加氢反应器内部零件加氢反应在高温高压和腐蚀性介质(H2，H2S)条件下工作，为了防止氢腐蚀和其他介质腐蚀，不仅要注意材料上，而且要确保反应物(碳氢化合物和氢)均匀分布在反应器中，反应物和催化剂接触良好。及时排除反应热，防止过度的反应温度和催化过热。保证最佳反应条件，延长催化剂寿命。以反应物均匀分布为前提，反应器内部的压降不太大，可以减轻循环压缩机的负荷，节约能源。为此，反应器内部必须设置实现气液均匀分布所需的内部组件作为主要目标。典型的反应堆内部组件包括入口扩散器、气液分配盘、除鳞篮、催化支持盘、急冷氢箱和再分配板、出口集电极等。(e)溶剂脱沥青溶剂脱沥青是劣质残留物的预处理过程。通过蒸馏原油获得的减压渣油(有时是大气压力残渣)中去除胶和沥青，去除沥青油，同时生产石油沥青的石油产品精制工艺。1.原料：1.减压渣油或大气残渣和其他重质油2.产品：2.脱沥青油等3.基本概念溶剂脱沥青是加工重质油等的一种石油精制工艺，以减压渣油等重质油为原料，以丙烷、丁烷等碳氢化合物为溶剂萃取，萃取材料反清油为重质润滑剂原料或分解原料，萃取材料脱亚斯拔可用于道路沥青或其他用途。4.生产流程包括萃取和溶剂回收。提取部分通常采取一步提取过程，或经过两步提取过程。沥青和重质沥青油溶液中含有较少的丙烷，通过一次蒸发和汽提回收，轻的沥青油溶液中含有较多的丙烷，通过多效蒸发和汽提或临界回收和汽提回收丙烷，可以降低能耗。接近临界温度，在比临界压力(丙烷的临界温度为96.8，临界压力为4.2MPa)略高的条件下，使丙烷的油溶解度接近最小性质和最小性质的浓度，使轻质脱沥青油和大部分丙烷在临界塔内沉淀，分离，防止丙烷蒸发冷凝过程，从而进一步减少能源消耗。国内溶剂脱沥青工艺主要有沉淀法二期脱沥青工艺、临界回收脱沥青工艺、超临界萃取溶剂脱沥青工艺。(1)沉淀法的第二阶段脱沥青工艺沉淀法第二阶段脱沥青是在现有第一阶段脱沥青的基础上开发的。研究大庆减压渣油的独特性质，开发了现有丙烷脱沥青未充分利用其资源的新脱沥青工艺(2)脱沥青工艺的临界回收溶剂对油的溶解能力随着温度的升高而降低，当温度和压力达到临界条件时，无需经过蒸发回收冷却后直接循环的溶剂对油的溶解能力会大大降低。(3)超临界萃取溶剂脱沥青工艺超临界流体