重庆科技学院油气加工课件.

1、12本章目录 第一节第一节 概述概述 第二节减粘裂化第二节减粘裂化 第三节焦炭化第三节焦炭化 小结小结 思考题思考题3应知内容应知内容1.渣油的渣油的热反应特性；热反应特性； 4.减粘裂化过程减粘裂化过程及影响因素及影响因素2.反应热反应热和反应速率和反应速率3.焦化过程；焦化过程；4应会内容应会内容2.(延迟延迟)焦化的定焦化的定义、原料、产物义、原料、产物及影响因素；及影响因素；3.延迟焦化工艺流延迟焦化工艺流程，原料的来源及程，原料的来源及特点；特点；1.各种烃类的热各种烃类的热反应及其规律；反应及其规律；4.减粘裂化的定义、减粘裂化的定义、目的、原料及主要目的、原料及主要反映条件。反映

2、条件。5核心知识点 热加工过程是早期发展起来的加工热加工过程是早期发展起来的加工工艺，随着石油工业的发展，重质劣工艺，随着石油工业的发展，重质劣质石油的加工越来越受到重视，促使质石油的加工越来越受到重视，促使热加工过程热加工过程(如焦化如焦化)重新受到了人们的重新受到了人们的青睐。本章重点介绍热加工的机理、青睐。本章重点介绍热加工的机理、反应及焦化过程的工艺流程和特点。反应及焦化过程的工艺流程和特点。6 从石油中提炼出各种燃料从石油中提炼出各种燃料、润滑油和其它产品的基本途、润滑油和其它产品的基本途径是：将原油按沸点分割成不径是：将原油按沸点分割成不同馏分，然后根据油品使用要同馏分，然后根据油

3、品使用要求，除去馏分中的非理想组分求，除去馏分中的非理想组分，或经化学反应转化成所需要，或经化学反应转化成所需要的组分，从而获得合格石油产的组分，从而获得合格石油产品。品。 复习7存在问题直馏轻馏分太少直馏轻馏分太少将原油中重质馏分油甚至将原油中重质馏分油甚至渣油转化成轻质燃料，这渣油转化成轻质燃料，这就需要进行二次加工就需要进行二次加工热加工即是一种二次加工过程，热加工即是一种二次加工过程，是指利用热的作用，使油料起是指利用热的作用，使油料起化学反应达到加工目的的工艺化学反应达到加工目的的工艺方法。方法。8热加工过程热加工过程9第一节 概述石油馏分及重、残油在高温下主要发生两类反应： 缩合反

4、应 （放热）裂解反应 （吸热）三、渣油热反应的特点三、渣油热反应的特点返回本章10 返回本节11CC键断裂 吸热反应 较容易CH键断裂 吸热反应 较困难各种烃裂解反应容易程度排序：芳烃缩合生成大分子芳烃及稠环芳烃芳烃缩合生成大分子芳烃及稠环芳烃烯烃之间缩合生成大分子烷烃或烯烃烯烃之间缩合生成大分子烷烃或烯烃芳烃和烯烃缩合成大分子芳烃芳烃和烯烃缩合成大分子芳烃缩合反应总趋势为：缩合反应总趋势为：芳烃，烯烃（烷烃芳烃，烯烃（烷烃烯烃）烯烃）缩合产物缩合产物胶质、沥青质胶质、沥青质炭青质炭青质（三）渣油的热反应（三）渣油的热反应返回本节12芳香烃的缩合芳香烃的缩合2+H22CH3CH2CH2+H22

5、+2 H2带烷基侧链的芳烃在受热条件下主要是发生断侧链或脱带烷基侧链的芳烃在受热条件下主要是发生断侧链或脱烷基反应烷基反应13三、渣油热反应的特点三、渣油热反应的特点1.1.渣油的热反应比单体烃更明显地表现出平行渣油的热反应比单体烃更明显地表现出平行- -顺序反应顺序反应的特征；的特征；q 汽油和中间馏分油的产率会出现最大值汽油和中间馏分油的产率会出现最大值 q 气体和焦炭随着反应深度的增大而单调的增大气体和焦炭随着反应深度的增大而单调的增大 2.2.渣油热反应时容易生焦；渣油热反应时容易生焦；q 除了由于渣油含有较多的胶质和沥青质外，不同族除了由于渣油含有较多的胶质和沥青质外，不同族的烃类之

6、间的相互作用也促进了生焦反应的烃类之间的相互作用也促进了生焦反应 3.3.渣油在热过程中可发生相分离渣油在热过程中可发生相分离q 渣油是一种胶体分散体系渣油是一种胶体分散体系 返回本节14 三、操作因素分析三、操作因素分析返回本章15返回本节16减粘裂化减粘裂化气体产率较低，约为产率较低，约为2左右，一般不再分出左右，一般不再分出液化气液化气(LPG)，经过脱除，经过脱除H2S后送至燃料气系统。后送至燃料气系统。石脑油重石脑油17柴油重瓦斯油性渣油18反应温度：反应温度：400450 反应压力：反应压力：45atm 炉式减粘裂化工艺原理流程炉式减粘裂化工艺原理流程返回本节1920反应塔式减粘裂

7、化工艺流程图反应塔式减粘裂化工艺流程图21三、操作因素分析返回本节影响因素影响因素2223 24第三节第三节 焦炭化焦炭化q 焦炭化过程(简称焦化)是以贫氢的重油，如减渣、裂化渣油等为原料，在高温(500550)下进行深度的热裂化和缩合反应的热加工过程q 工业化的焦炭化过程主要有延迟焦化、流化焦化和灵活焦化等工艺。q 焦化过程是一种渣油轻质化过程，它的优点是可以加工残炭值及金属含量很高的劣质渣油，主要缺点是焦炭产率高及液体产物的质量差返回本章25延迟焦化延迟焦化延迟焦化，是指控制原料油在焦化加热炉管内的反应深度、尽量减少炉管内的结焦，使反应主要在焦炭塔内进行 。一、原料和产品 二、延迟焦化工艺

8、流程 三、影响延迟焦化的主要因素26 返回本节27请注意请注意28焦化汽油中烯烃、硫、氮和氧含量高，焦化汽油中烯烃、硫、氮和氧含量高，安定性差安定性差，需经脱，需经脱硫化氢、硫醇等硫化氢、硫醇等精制精制过程才能作为调合汽油的组分。过程才能作为调合汽油的组分。焦化柴油的十六烷值高，凝固点低。但烯烃、硫、氮、氧焦化柴油的十六烷值高，凝固点低。但烯烃、硫、氮、氧及金属含量高，及金属含量高，安定性差安定性差，需经脱硫、氮杂质和烯烃饱和的，需经脱硫、氮杂质和烯烃饱和的精制精制过程，才能作为合格的柴油组分。过程，才能作为合格的柴油组分。焦化蜡油是指焦化蜡油是指350500的焦化馏出油，又叫焦化瓦斯的焦化馏

9、出油，又叫焦化瓦斯油（油（CGO），可以作为催化裂化原料油，也可作为调合燃料），可以作为催化裂化原料油，也可作为调合燃料油组分。油组分。焦炭，又叫石油焦，可用作固体燃料，也可经煅烧及石墨焦炭，又叫石油焦，可用作固体燃料，也可经煅烧及石墨化后，制造炼铝和炼钢的电极。化后，制造炼铝和炼钢的电极。29 一炉两塔延迟焦化工艺流程一炉两塔延迟焦化工艺流程返回本节30影响因素影响因素 返回本节3132 3334 35你知道吗？你知道吗？36本章小结：本章小结： 1减粘裂化减粘裂化原料：原料：常压重油、减压渣油和脱沥青油影响因素：影响因素：原料的组成和性质；裂化温度；裂化压力及反应时间等产品：产品：低黏度的

10、燃料油；少量的轻质馏分油和气体产品目的：目的：是为了减小高黏度燃料油的黏度和倾点，改善其输送和燃烧性能工艺流程：工艺流程：主要分无反应塔的减粘工艺和有反应塔的减粘工艺返回本章372焦炭化焦炭化原料：原料：减压渣油、减粘裂化渣油、脱沥青油、催化裂化澄清油、裂解渣油等影响因素：影响因素：原料的组成和性质；循环比；操作温度及压力等产品：产品：焦化气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和固体焦炭目的：目的：是为了生产轻质馏分油和固体焦炭工艺流程：工艺流程：延迟焦化、流化焦化及灵活焦化等工艺38试题一、判断题一、判断题1. 焦炭塔压力升高，焦炭产率上升。（焦炭塔压力升高，焦炭产率上升。（ ）2. 柴油汽提的目

11、的是提高柴油的闪点和增产汽油。（柴油汽提的目的是提高柴油的闪点和增产汽油。（ ）3. 石油焦的质量除受焦化工艺影响外，很大程度取决于原料油的性质。（石油焦的质量除受焦化工艺影响外，很大程度取决于原料油的性质。（ ）4. 我国的大庆原油含蜡高，蜡的质量好，是生产蜡的优良原料。（我国的大庆原油含蜡高，蜡的质量好，是生产蜡的优良原料。（ ）5. 炉子排烟温度越高，热效率越低。（炉子排烟温度越高，热效率越低。（ ）6. 越往塔顶油品组分越轻，汽化每千克分子的油品需要热量越小。（越往塔顶油品组分越轻，汽化每千克分子的油品需要热量越小。（ ）7. 焦化反应的最佳温度是焦化反应的最佳温度是500。 （ ）8

12、. 焦化的反应场所是分馏塔。（焦化的反应场所是分馏塔。（ ）9. 焦化反应的特点是即连续又间歇。（焦化反应的特点是即连续又间歇。（ ）10.焦化汽油、柴油安定性差的主要原因是含有环状烷烃较多。（焦化汽油、柴油安定性差的主要原因是含有环状烷烃较多。（ ）返回本章3911.石油焦的质量除受焦化工艺影响外，很大程度取决于原料油的性质。石油焦的质量除受焦化工艺影响外，很大程度取决于原料油的性质。（ ）12.我国的大庆原油含蜡高，蜡的质量好，是生产蜡的优良原料。（我国的大庆原油含蜡高，蜡的质量好，是生产蜡的优良原料。（ ）13.炉子排烟温度越高，热效率越低。（炉子排烟温度越高，热效率越低。（ ）14.越

13、往塔顶油品组分越轻，汽化每千克分子的油品需要热量越小。（越往塔顶油品组分越轻，汽化每千克分子的油品需要热量越小。（ ）15.焦化反应的最佳温度是焦化反应的最佳温度是500。 （ ）16.焦化的反应场所是分馏塔。（焦化的反应场所是分馏塔。（ ）17.焦化反应的特点是即连续又间歇。（焦化反应的特点是即连续又间歇。（ ）18.焦化汽油、柴油安定性差的主要原因是含有环状烷烃较多。（焦化汽油、柴油安定性差的主要原因是含有环状烷烃较多。（ ）19.焦炭塔内的泡沫层形成的原因是反应的中间产物在高温中起泡造成。（焦炭塔内的泡沫层形成的原因是反应的中间产物在高温中起泡造成。（ ）20.焦化加热炉注水（汽）的目的

14、是降低炉管的热负荷。（焦化加热炉注水（汽）的目的是降低炉管的热负荷。（ ）4021.焦化汽油的主要性质是辛烷值低溴价高安定性好。（焦化汽油的主要性质是辛烷值低溴价高安定性好。（ ）22.原料油生焦倾向的指标是残炭值。（原料油生焦倾向的指标是残炭值。（ ）23.焦化反应中的裂化反应是放热反应。（焦化反应中的裂化反应是放热反应。（ ）24.焦炭塔的塔径是由最大允许空塔线速决定。（焦炭塔的塔径是由最大允许空塔线速决定。（ ）25.焦化加热炉注水（汽）的目的是提高油品的分压。（焦化加热炉注水（汽）的目的是提高油品的分压。（ ）26.焦炭产率与原料残炭值的关系如下图所示：（焦炭产率与原料残炭值的关系如下

15、图所示：（ ）4127.炉辐射出口温度与焦炭挥发份的关系如下图所示：（炉辐射出口温度与焦炭挥发份的关系如下图所示：（ ）28.渣油残炭值与轻油收率的关系如下图所示：（渣油残炭值与轻油收率的关系如下图所示：（ ）29.29.焦化柴油的十六烷值低，但溴价较高。焦化柴油的十六烷值低，但溴价较高。（ ）30.焦炭塔高度由焦炭层高度、泡沫层高度和之和安全高度来决定。（焦炭塔高度由焦炭层高度、泡沫层高度和之和安全高度来决定。（ ）31.汽油的溴价愈高贮存期愈长。（汽油的溴价愈高贮存期愈长。（ ）32.分馏塔底设循环泵，保持油料不断循环，以减少塔底结焦。（分馏塔底设循环泵，保持油料不断循环，以减少塔底结焦。

16、（ ）42二、选择：焦化反应的最佳温度是（焦化反应的最佳温度是（ ）A：490 B：500 C：510 焦化的反应场所是（焦化的反应场所是（ ）A：加热炉：加热炉 B：分馏塔：分馏塔 C：焦炭塔：焦炭塔 属于焦化蜡油的控制指标有属于焦化蜡油的控制指标有 （ ）：残炭值：初馏点：点：残炭值：初馏点：点单位时间内流过导管任一截面的流体的质量称为（）单位时间内流过导管任一截面的流体的质量称为（）：重量流量：摩尔流量：质量流量：重量流量：摩尔流量：质量流量43若每立方米天然气中若每立方米天然气中2以上烃含量超过克以上的天然气称为：以上烃含量超过克以上的天然气称为：（）（）：贫气：富气：干气：贫气：富气

17、：干气属于石油焦的分析项目有（）属于石油焦的分析项目有（）：挥发份：低热值：挥发份：低热值 ：硬度：硬度10.油品加热到某一温度时，引火后所生成的火焰不再熄灭，这时油油品加热到某一温度时，引火后所生成的火焰不再熄灭，这时油品的最低温度称为：（）品的最低温度称为：（）：沸点：泡点：燃点：沸点：泡点：燃点表示柴油抗爆性的指标是（）表示柴油抗爆性的指标是（）：十六烷值：辛烷值：柴油指数：十六烷值：辛烷值：柴油指数油品抗氧化性能好，在储存和输送中生成胶质的倾向：（）油品抗氧化性能好，在储存和输送中生成胶质的倾向：（）：大：不变：小：大：不变：小44加热炉炉管结焦后，由于传热系数的变化，加热炉消耗的瓦斯将（加热炉炉管结焦后，由于传热系数的变化，加热炉消耗的瓦斯将（ ）A、降低、降低 B、上升、上升 C、不变、不变 延迟焦化的延迟焦化的“延迟延迟”是指怎样的含义（是指怎样的含义（ ）A：推迟反应在对流炉管内的进行：推迟反应在对流炉管内的进行 B：推迟反应在辐射炉管内的进行：推迟反应在辐射炉管内的进行 C：推迟反应在：推迟反应在焦炭塔内的进行焦炭塔内的进行焦化原料中的哪种烃类能反应生成焦炭（焦化原料中的哪种烃类能反应生成焦炭（ ）A：不饱和直链烯烃：不饱和直链烯烃 B、短链烷