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第2章原油加工方案及流程第2章原油加工方案及流程2本章主要内容第一节石油的化学组成及石油产品的质量要求第二节原油评价第三节原油分类第四节炼油工艺过程简介第五节原油的加工方案第六节世界炼油技术发展趋势第七节炼油厂的主要构成2本章主要内容第一节石油的化学组成及石油产品的质量要求3第一节石油的化学组成及石油产品的质量要求

元素组成C、H、O、S、N、微量元素石油的化学组成

烃类组成烷烃、环烷烃、芳香烃

非烃类组成含S、N、O化合物

单体烃烃类组成表示方法族组成结构族组成3第一节石油的化学组成及石油产品的质量要求4一、石油中的非烃化合物1、含硫化合物硫在石油中的存在形态元素硫--极少酸性硫:H2S、硫醇(RSH)中性硫:硫醚(RSR’)、二硫化物(RSSR’)热稳定性硫:噻吩、苯硫酚4一、石油中的非烃化合物1、含硫化合物51、含硫化合物分布规律硫在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分沸程的升高而增加,大部分硫均集中在重馏分和渣油中直馏汽油中,以硫醇和硫醚为主,少量二硫化物和噻吩中间馏分中,主要是硫醚和噻吩类高沸点馏分中,主要是硫醚、噻吩及其同系物除上述含硫化合物外,原油中还有相当大一部分硫存在于胶质、沥青质中;这部分含硫化合物的分子量更大、结构也复杂得多51、含硫化合物分布规律61、含硫化合物含硫化合物对加工过程及产品的危害对石油产品质量影响--催化裂化、焦化产品,催化剂污染设备腐蚀--硫化氢腐蚀、硫醇腐蚀、元素硫腐蚀对环境污染--硫氧化物对策:产品精制、气体脱硫、废水处理61、含硫化合物含硫化合物对加工过程及产品的危害对策:产品精72、含氮化合物氮在石油中的存在形态含氮化合物非碱性氮:吡咯、吲哚咔唑、卟啉类化合物碱性氮:吡啶、喹啉、氮杂蒽、氮杂菲72、含氮化合物氮在石油中的存在形态含氮非碱性氮:吡咯82、含氮化合物分布规律与硫在原油中的分布一样,石油中的氮含量也是随馏分沸程的升高而增加的,但其分布比硫更不均匀石油中的硫约有70%是集中在其减压渣油中,而石油中的氮则更集中,约有90%集中于其减压渣油中对多数原油而言,其碱性氮含量约占总氮含量的1/4~1/3一般来说,在较轻馏分中的氮主要是碱性氮;而在较重的馏分及渣油中的氮则主要是非碱性氮82、含氮化合物分布规律9二、石油产品基本性质要求汽油:低硫、低烯烃、低芳烃、高辛烷值柴油:低硫、低芳烃、低凝点、高十六烷值润滑油:粘温性能好、低温流动性能好、抗氧化性能好沥青:延伸度好、软化点与针入度适宜固体蜡:滴点高、含油量低石油焦9二、石油产品基本性质要求汽油:低硫、低烯烃、低芳烃、高辛烷10炼油生产装置化工产品生产装置气体加工装置油品调合装置油品改质及精制装置重质油轻质化装置原油分离装置制氢装置产品分析中心10炼油生产装置化工产品生产装置气体加工装置油品调合装置油品11原油的常见加工方案1原油

常减压蒸馏催化重整汽油液化气精制航煤柴油加氢裂化催化裂化VGO延迟焦化VR加氢精制加氢精制汽油柴油蜡油石油焦加氢处理沥青氧化石油沥青燃料油23%42%15%11原油的常见加工方案1原油常减压蒸馏催化重整汽油12原油的常见加工方案2原油

常减压蒸馏催化重整汽油液化气裂解原料催化裂化VGO延迟焦化VR加氢精制加氢精制汽油柴油蜡油石油焦燃料油芳烃分离苯甲苯二甲苯AGO乙苯合成气体分离干气乙苯丙烯丁烯LPG加氢精制裂解原料12原油的常见加工方案2原油常减压蒸馏催化重整汽油液13炼油装置1、原油分离装置原油加工的第一步是把原油分离为多个馏分油和渣油,因此,每个正规的炼厂都应有原油常压蒸馏装置或原油常减压蒸馏装置。在此装置中,还应设有原油脱盐脱水设施2、重质油轻质化装置为了提高轻质油品的收率,须将部分或全部减压馏分油及渣油转化为轻质油,此任务由裂化反应过程来完成,如催化裂化、加氢裂化、焦化等13炼油装置1、原油分离装置14炼油装置3、油品改质及油品精制装置此类装置的作用是提高油品的质量以达到产品质量指标的要求,如催化重整、加氢精制、电化学精制、溶剂精制、氧化沥青等;加氢处理、减粘裂化也可归入此类4、油品调合装置为了达到产品质量要求,通常需要进行馏分油之间的调合(有时也包括渣油),并且加入各种提高油品性能的添加剂油品调合方案的优化对提高现代炼厂的效益也起到重要作用14炼油装置3、油品改质及油品精制装置15SSS15SSS16常减压装置介绍根据原油中各组分沸点的不同,利用蒸馏的方法将原油切割成石脑油(汽油)、航煤、柴油、蜡油及减压渣油馏分。其产品如下①初、常、减塔顶酸性干气

②初、常、减塔顶液化气③汽煤柴

④蜡油⑤减压渣油含硫污水

湿法脱硫加热炉燃料气磺化钛菁钴碱液脱硫总S控制10ppm以内加氢脱硫非加氢脱硫(针对汽油)16常减压装置介绍湿法脱硫加热炉燃料气磺化钛菁钴碱液脱硫总S17催化重整装置介绍在催化剂作用下,对汽油组分中烃类分子进行重排成新分子结构叫催化重整就是将辛烷值相对较低的烃类变成辛烷值高的烃类

直链烷烃芳烃

直链烯烃异构烯烃

环烷烃芳烃产品:高辛烷值汽油(大于100)或BTX与氢气脱氢+异构+环化异构脱氢低辛烷值高辛烷值17催化重整装置介绍脱氢+异构+环化异构脱氢低辛烷值高辛烷值18催化重整原则流程SSS18催化重整原则流程SSS19催化重整装置介绍在催化剂作用下,对汽油组分中烃类分子进行重排成新分子结构叫催化重整就是将辛烷值相对较低的烃类变成辛烷值高的烃类

直链烷烃芳烃

直链烯烃异构烯烃

环烷烃芳烃脱氢+异构+环化异构脱氢低辛烷值高辛烷值19催化重整装置介绍脱氢+异构+环化异构脱氢低辛烷值高辛烷值20催化重整原则流程SSS20催化重整原则流程SSS21加氢裂化装置介绍加氢裂化,指在较高的压力和温度下,氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应,转化为轻质油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料)的加工过程。重质油清洁的轻质油其产物:①汽煤柴产品油;

②低分气氢气回收装置

③加裂重油(尾油)重整装置

④含硫污水湿法脱硫21加氢裂化装置介绍湿法脱硫22加氢裂化原则流程SSSS22加氢裂化原则流程SSSS23延迟焦化装置介绍延迟焦化是一种石油二次加工技术,是指以贫氢的重质油为原料,在高温(500℃)进行深度的热裂化和缩合反应,生产富气、粗汽油、柴油、蜡油和焦炭的技术。所谓延迟是指将原料油经过加热炉加热迅速升温至焦化反应温度,在反应炉管内不生焦,而进入焦炭塔再进行焦化反应,故有延迟作用,称为延迟焦化技术。延迟焦化原理是通过加热炉炉管高线速(可注汽驱动到50m/s),进入焦化塔后低线速,来实现延迟焦化的23延迟焦化装置介绍延迟焦化原料:减压渣油、沥青、催化油浆、焦油等极重的原料,被称炼厂“垃圾桶”。延迟焦化产品:汽油(10%-20%)、柴油(25%-35%)、蜡油(裂化原料)(25%-35%)、

干气及液化气(6%-8%)、焦炭(石油焦)(15%-20%)

延迟焦化的原料和产品延迟焦化原料:减压渣油、沥青、催化油浆、焦油等极重的原料,被裂解反应:高温下,大分子裂解为小分子得到产品。缩合反应:渣油缩合成焦炭。

延迟焦化的反应类型石油焦:含80w%的碳,其余为氢、氧、氮、硫和金属。

裂解反应:高温下,大分子裂解为小分子得到产品。延迟焦化的反应26延迟焦化原则流程SSSSSSS26延迟焦化原则流程SSSSSSS27催化裂化装置介绍催化裂化,在高温和催化剂的作用下使重质油或渣油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。主要反应有分解、异构化、氢转移、芳构化、缩合、生焦等从大分子分解为较小的分子

主要依靠分解反应(热反应和催化反应)从低H/C的组成转化成较高H/C的组成

脱碳(催化裂化、焦化等)加氢(加氢裂化)27催化裂化装置介绍催化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程,也是重油轻质化的核心工艺,是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要手段。催化裂化原料:重质馏分油(减压馏分油、焦化馏分油)、常压重油、减渣(掺一部分馏分油)、脱沥青油。

催化裂化的原料和产品反应条件:

460~530℃,2~4atm,催化剂。

催化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程,也是重油轻产品分布及特点:气体:10~20%,气体中主要是C3、C4,烯烃含量很高汽油:

产率在30~60%之间,ON高,RON可达90左右柴油:

产率在0~40%,CN较低,需调和或精制油浆:产率在0~10%焦炭:

产率在5%~10%,C:H=1:0.3~1

涉及到催化汽柴油脱硫,干气与液化气脱硫,有酸性水

催化油浆中含硫转化到加热炉燃烧后的烟气产品分布及特点:原料

中间物

产物烷烃&异构烷烃

烷烃裂化环烷烃

烯烃芳香烃烯烃异构烯烃芳香烃焦炭裂化缩合聚合芳构化异构化裂化各种烃类催化裂化反应网络示意图H-转移裂化原料SSSSSSSSSS原油加工方案及流程详解课件33中国石油大学的两段提升管催化裂化技术该技术将传统的一段提升管改为两段,总长度与原来相比大大缩短:①反应时间大大降低,很好的将柴油馏分保留下来,提高了柴油品质;②不同馏分的油品在不同的反应段反应,可以减少竞争反应,大大降低干气收率,提高目的产物的选择性,如果配以多产丙烯催化剂的话,还能显著提高液化气中丙烯的含量,同时降低汽油馏分中的烯烃含量。33中国石油大学的两段提升管催化裂化技术该技术将传统的一段提34原油评价原油评价按其目的不同,大体可分为三个层次:原油的一般性质分析原油的常规评价原油的综合评价通常,在取得详细的原油性质数据的基础上,还需对该原油的加工方案提出建议常减压装置34原油评价原油评价按其目的不同,大体可分为三个层次:常35二、原油的常规评价包括原油一般性质测定和实沸点蒸馏数据及窄馏分性质1、实沸点蒸馏装置间歇釜式精馏设备,理论板数15~17,回流比5:1,馏出物的最终沸点为500~520℃为避免原油的裂解,釜底温度不超过350℃,重馏分采用减压蒸馏整个蒸馏过程分为三段进行:常压蒸馏,减压蒸馏(10mmHg),二段减压蒸馏(1~2mmHg,不带精馏柱)35二、原油的常规评价包括原油一般性质测定和实沸点蒸馏数据及361、实沸点蒸馏装置原油在实沸点蒸馏装置中按沸点高低被切割成多个窄馏分和渣油一般按每3%~5%取作一个窄馏分将窄馏分按馏出顺序编号,称重并测量体积,然后测定各窄馏分和渣油的性质361、实沸点蒸馏装置原油在实沸点蒸馏装置中按沸点高低被切割372、实沸点蒸馏曲线实沸点蒸馏曲线:以馏出温度为纵坐标,累计馏出质量分数(欧美多用体积分数)为横坐标作图该曲线上的某一点表示原油馏出某累计收率时的实沸点实沸点蒸馏曲线372、实沸点蒸馏曲线实沸点蒸馏曲线:以馏出温度为纵坐标,累383、中比性质曲线中比性质曲线:以测得的窄馏分性质为纵坐标,以窄馏分馏出一半时的累计馏出质量分数为横坐标中比密度曲线某个窄馏分是从累计收率为16.00%开始到19.46%结束,密度为0.8161g/cm3在标绘时,以0.8161为纵坐标、(16.00%+19.46%)/2=17.73%为横坐标,就得到中比密度曲线上的一个点连接各点即得原油的中比密度曲线383、中比性质曲线中比性质曲线:以测得的窄馏分性质为纵坐标393、中比性质曲线中比性质曲线表示窄馏分性质随沸点和累计馏出百分数的变化趋势,可以预测窄馏分的性质大多数原油的物理性质没有加成性(密度除外),因此,这种预测方法只适用于窄馏分,对宽馏分是不适用的馏分越宽,预测结果的误差越大393、中比性质曲线中比性质曲线表示窄馏分性质随沸点和累计馏40三、原油的综合评价包括原油一般性质测定、实沸点蒸馏数据及窄馏分性质,还包括直馏产品的产率和性质根据需要,可增加某些馏分的化学组成、二次加工性能的评价等40三、原油的综合评价包括原油一般性质测定、实沸点蒸馏数据及41原油脱水脱水原油一般性质分析实沸点蒸馏平衡蒸发三、原油的综合评价1、窄馏分性质测定2、不同深度的重油、渣油性质测定1、直馏产品的性质分析2、二次加工原料的性质分析3、沥青性质分析汽油、柴油和减压馏分的烃族组成分析润滑油、石蜡和地蜡的潜含量测定41原油脱水脱水原油一般性质分析实沸点蒸馏平衡蒸发三、原油的42第三节原油分类一、特性因数分类法特性因数K >12.1 石蜡基原油特性因数K 11.5~12.1 中间基原油特性因数K 10.5~11.5 环烷基原油K可以通过下式求得,也可根据运动粘度和比重指数等查图求定42第三节原油分类一、特性因数分类法43一、特性因数分类法特性因数分类法的缺陷:不能分别表明原油低沸点馏分和高沸点馏分中烃类的分布规律由于原油组成复杂,粘度测定不够准确,求定的特性因数K不能完全符合原油的实际情况43一、特性因数分类法特性因数分类法的缺陷:44二、关键馏分特性分类法第一关键馏分:常压蒸馏250~275℃的馏分;第二关键馏分:常压渣油在40mmHg下减压蒸馏,切取275~300℃馏分(常压下395~425℃)测定关键馏分的密度,对照分类表,确定关键馏分的属性和原油类型44二、关键馏分特性分类法第一关键馏分:常压蒸馏250~2745二、关键馏分特性分类法关键馏分石蜡基中间基环烷基第一关键馏分d420<0.8210APIº>40D420=0.8210-0.8562APIº=33-40D420>0.8562APIº<33第二关键馏分d420<0.8726APIº>30d420<0.8723-0.9305APIº=20-30D420>0.9305APIº<20关键馏分的分类指标45二、关键馏分特性分类法关键馏分石蜡基中间基环烷基第一关键46二、关键馏分特性分类法石蜡基原油的共性烷烃含量>50%,密度较小,含蜡量高,含硫和胶质少直馏汽油的辛烷值低,直馏柴油的十六烷值高保证航空煤油的密度和结晶点之间存在矛盾可以生产粘温性质良好的润滑油馏分,但脱蜡负荷大重馏分和渣油中重金属含量少,是良好的裂化原料渣油难以生产质量好的沥青产品46二、关键馏分特性分类法石蜡基原油的共性47二、关键馏分特性分类法环烷基原油的共性含环烷烃、芳烃较多,凝点低,含硫、胶质、沥青质较多汽油中环烷烃多,辛烷值高航空煤油的密度大,热值高柴油的十六烷值较低润滑油馏分的粘温性质较差渣油中含较多的胶质和沥青质,可生产高质量的沥青47二、关键馏分特性分类法环烷基原油的共性48三、商品分类法原油密度,g/cm3APIO轻质原油<0.852>34常规原油0.852~0.93120~34重质原油0.931~0.99810~20特稠原油>0.998<101、按密度分类48三、商品分类法原油密度,g/cm3APIO轻质原油<049三、商品分类法2、按硫含量分类原油类型硫含量,wt%低硫原油<0.5含硫原油0.5~2.0高硫原油>2.049三、商品分类法2、按硫含量分类原油类型硫含量,wt%低硫50我国主要原油的基属原油大庆胜利孤岛辽河华北中原新疆鲁宁管输大港属性

低硫、石蜡基含硫、中间基含硫、中间-环烷基低硫、中间基低硫、石蜡基含硫、石蜡基低硫、石蜡-中间基含硫、中间基低硫、中间基原油吉林南阳长庆江汉江苏青海玉门延长四川属性低硫、石蜡基低硫、石蜡基低硫、中间-石蜡基含硫、石蜡基低硫、石蜡基低硫、石蜡基低硫、石蜡-中间基低硫、石蜡基低硫、石蜡基50我国主要原油的基属原油大庆胜利孤岛辽河华北中原新疆鲁宁管51原油电脱盐脱水常压蒸馏常压馏分:汽油(石脑油)、煤油、柴油石脑油作为催化重整、蒸汽裂解原料AR减压蒸馏减压馏分:VGO润滑油基础油、催化裂化、加氢裂化的原料溶剂脱沥青、焦化、催化裂化、减粘裂化、加氢转化的原料VR第四节炼油工艺过程简介51原油电脱盐脱水常压蒸馏常压馏分:汽油(石脑油)、煤油、柴52原油润滑油溶剂脱沥青溶剂精制溶剂脱蜡补充精制重油轻质化工艺高辛烷值汽油生产工艺润滑油老三套工艺油品精制工艺延迟焦化催化裂化加氢裂化加氢精制溶剂精制

燃料异构化烷基化醚化齐聚化工原料催化重整催化裂解蒸汽裂解化工原料生产工艺常减压蒸馏52原润滑油溶剂脱沥青重油轻质化工艺高辛烷值汽油生产工艺润滑53炼油工艺过程原油分离-常减压蒸馏一次加工,炼厂的龙头脱盐、脱水、脱机械杂质获得直馏产品、二次加工的原料重油轻质化二次加工、化学加工催化裂化、加氢裂化、焦化提高轻质油收率53炼油工艺过程原油分离-常减压蒸馏54炼油工艺过程油品精制二次加工、化学-物理加工脱硫氮、提高辛烷值和十六烷值生产清洁油品调和组分高辛烷值汽油组分的生产二次加工、化学加工轻烃异构化,提高汽油前端组分的辛烷值C4烷基化,生产高辛烷值的汽油调和组分-理想组分醚化-是否造成环境污染?美国加州烯烃叠合-烯烃,但是汽油标准对烯烃含量有限制54炼油工艺过程油品精制55炼油工艺过程化工原料生产二次加工、化学加工催化重整-苯、甲苯、二甲苯催化裂解、蒸汽裂解-乙烯、丙烯、丁烯润滑油生产二次加工、物理加工、化学加工55炼油工艺过程化工原料生产56炼油工艺过程常减压蒸馏:炼油厂的龙头催化裂化:中国炼油界的立足之本加氢精制:中国炼油界的未来加氢裂化:中国炼油界的未来催化裂解:炼油与化工的桥梁延迟焦化:劣质原料加工的有效途径溶剂脱沥青:劣质原料预处理和沥青产品56炼油工艺过程常减压蒸馏:炼油厂的龙头57第五节原油加工方案加工方案生产哪些产品采用何种加工过程基本类型市场需求经济效益投资力度原油特性原油综合评价

燃料型燃料-润滑油型燃料-化工型内容因素确定依据57第五节原油加工方案加工方案生产哪些产品基本类型市场58一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案1、原油特点低硫石蜡基原油含蜡量高、凝点高沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低2、直馏产品的性质特点直馏汽油馏分的辛烷值低,仅有37,需通过催化重整来提高辛烷值直馏航煤馏分的密度较小,结晶点高,只能符合2号航煤的规格指标58一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案1、原油特点59一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案直馏柴油的十六烷值高,但收率受凝点的限制减压馏分的润滑油潜含量约占原油的15%,而且粘度指数达90~120,是生产润滑油的良好原料渣油硫含量低、沥青质和重金属含量低,饱和分含量高,可以掺入减压馏分油作催化裂化原料,也可经丙烷脱沥青生产残渣润滑油原料渣油含胶质和沥青质少、蜡含量高,难以生产高质量的沥青产品59一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案直馏柴油的十六烷值高,60一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案原油

常减压蒸馏催化重整芳烃(BTX)液化气

精制航煤催化裂化VGOVR汽油柴油溶剂脱沥青石油沥青燃料油芳烃分离脱蜡、精制馏分润滑油精制精制脱蜡、精制残渣润滑油沥青氧化60一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案原油常61二、胜利原油的燃料加工方案1、原油特点含硫中间基原油硫含量1%2、直馏产品的性质特点直馏汽油辛烷值47,芳烃潜含量高,是良好的重整原料直馏航煤的密度大,结晶点低,符合1号航煤的规格指标,但必须脱硫醇直馏柴油的柴油指数高,凝点不高,可以生产-20、-10、0号柴油,但产品需精制61二、胜利原油的燃料加工方案1、原油特点62二、胜利原油的燃料加工方案减压馏分的粘温性能不好,不宜生产润滑油,可作为催化裂化或加氢裂化的原料渣油的胶质、沥青质含量高,可以生产沥青产品渣油的残炭和金属含量高,只能部分掺入减压馏分油作催化裂化原料,最好先经加氢处理渣油多用作延迟焦化的原料,由于含硫高,石油焦品级不高62二、胜利原油的燃料加工方案减压馏分的粘温性能不好,不宜生63二、胜利原油的燃料加工方案原油

常减压蒸馏催化重整汽油液化气精制航煤柴油加氢裂化催化裂化VGO延迟焦化VR加氢精制加氢精制汽油柴油蜡油石油焦加氢处理沥青氧化石油沥青燃料油63二、胜利原油的燃料加工方案原油常减压蒸馏催化重64三、原油的燃料-化工加工方案为了合理利用石油资源和提高经济效益,许多炼油厂的加工方案都考虑同时生产化工产品,只是其程度因原油性质和其他具体条件不同而异有的是最大量地生产化工产品,有的则只是予以兼顾关于化工产品的种类,多数炼油厂主要是生产化工原料和聚合物的单体,有的也生产少量的化工产品64三、原油的燃料-化工加工方案为了合理利用石油资源和提高经65三、原油的燃料-化工加工方案原油

常减压蒸馏催化重整汽油液化气裂解原料催化裂化VGO延迟焦化VR加氢精制加氢精制汽油柴油蜡油石油焦燃料油芳烃分离苯甲苯二甲苯AGO乙苯合成气体分离干气乙苯丙烯丁烯LPG加氢精制裂解原料65三、原油的燃料-化工加工方案原油常减压蒸馏催化重66四、稠油的加工方案如何合理加工稠油是炼油技术发展中的一个难题稠油的特点是密度和粘度大、胶质及沥青质含量高、凝点低,多数稠油的硫含量较高,其渣油的残炭值高、重金属含量高稠油的轻质油含量很低,减压渣油一般占原油的60%以上稠油的加工方案问题主要是如何合理加工其渣油的问题66四、稠油的加工方案如何合理加工稠油是炼油技术发展中的一个67四、稠油的加工方案稠油的渣油中蜡含量低、胶质及沥青质含量高,是生产优质沥青的原料例如单家寺稠油的减压渣油不需复杂的加工就可以生产出高等级道路沥青因此,对稠油的加工应优先考虑生产优质沥青由于受沥青市场的限制,除了生产沥青外,还须考虑渣油的轻质化问题67四、稠油的加工方案稠油的渣油中蜡含量低、胶质及沥青质含量68四、稠油的加工方案稠油渣油的残炭值高、重金属含量高,不宜直接用作催化裂化的原料较好的办法是先经加氢处理后再送去催化裂化,但是渣油加氢处理的投资和操作费用高采用溶剂脱沥青过程可以抽出渣油中的较轻部分作为催化裂化的原料,但须解决抽提残渣的加工利用问题68四、稠油的加工方案稠油渣油的残炭值高、重金属含量高,不宜69四、稠油的加工方案采用延迟焦化过程可以得到部分馏分油,经加氢和催化裂化可得到轻质油品,但同时得到相当多的含硫石油焦稠油的凝点低,在制定加工方案时应考虑如何利用这个特点。例如,考虑生产低凝点柴油、对粘温性质要求不高的较低凝点润滑油产品等69四、稠油的加工方案采用延迟焦化过程可以得到部分馏分油,经70四、稠油的加工方案原油

常减压蒸馏催化重整汽油液化气精制航煤柴油加氢裂化催化裂化VGO延迟焦化VR加氢精制加氢精制汽油柴油蜡油石油焦加氢处理沥青氧化石油沥青燃料油溶剂脱沥青70四、稠油的加工方案原油常减压蒸馏催化重整汽油液71第六节世界炼油技术发展趋势一、世界炼厂装置构成趋向加工重质、含硫原油深度加工,提高轻质油收率采用清洁生产工艺,生产清洁燃料实现炼油化工一体化71第六节世界炼油技术发展趋势一、世界炼厂装置构成趋向72一、世界炼厂装置构成趋向21世纪的炼油厂将由生产常规石油产品的传统炼油厂转变为生产超低排放/超清洁燃料的智能化无渣油炼油厂这样的炼油厂能够加工高硫、高金属含量的重质原油,生产符合更加清洁的车用汽油和车用柴油规格要求的油品,不再生产重燃料油品这要求未来炼厂的炼油技术需要有更大的灵活性72一、世界炼厂装置构成趋向21世纪的炼油厂将由生产常规石油73二、新世纪炼油厂的特点采用生物技术降低原油的硫、氮、重金属含量,为下游加工装置提供质量较好的原料采用升级换代的传统炼油技术,提高目的产品的质量和收率采用绿色技术,改善生产环境,生产绿色的油品组分采用加氢裂化-异构脱蜡/加氢处理技术,生产新一代润滑油基础油73二、新世纪炼油厂的特点采用生物技术降低原油的硫、氮、重金74二、新世纪炼油厂的特点采用纳米催化剂和纳米添加剂技术,提高催化剂的活性、选择性、稳定性和油品的使用性能采用反应蒸馏和膜分离/反应技术,降低装置的投资和消耗采用气化联合一体化技术,把渣油、沥青和石油焦全部转化为氢气、蒸汽、电力、甲醇或羰基合成醇采用电子/信息技术对各装置和全厂进行优化控制和管理,实现效益最大化74二、新世纪炼油厂的特点采用纳米催化剂和纳米添加剂技术,提75二、新世纪炼油厂的特点采用天然气合成液体烃技术,以天然气为原料,生产清洁燃料、III类高档润滑油基础油和专用石化原料,为炼油工业的发展提供后劲75二、新世纪炼油厂的特点采用天然气合成液体烃技术,以天然气76三、新世纪炼油厂的生产模式1、清洁燃料型燃料的清洁化低硫氮、符合未来的标准低烯烃、低芳香烃催化裂化汽油降烯烃生产过程的清洁化催化剂的毒性、腐蚀性-烷基化污染物的排放-催化裂化SOx转移剂、降低再生烟气NOx助剂76三、新世纪炼油厂的生产模式1、清洁燃料型77商品汽油的调和组分商品汽油直馏汽油催化裂化汽油催化重整汽油加氢裂化汽油焦化汽油裂解汽油异构化汽油烷基化汽油醚化汽油齐聚汽油辛烷值低,硫含量偏高烯烃、硫氮含量高,辛烷值高芳烃含量高,辛烷值高辛烷值不高,硫氮含量很低烯烃、硫氮含量高,辛烷值低辛烷值较高,烯烃、硫氮含量很低辛烷值高,烯烃、硫氮含量很低辛烷值高,氧含量高辛烷值高,烯烃含量高,需加氢烯烃、芳烃含量高,辛烷值高77商品汽油的调和组分商品汽油直馏汽油辛烷值低,硫含量偏高烯78生产低硫清洁汽油的方案78生产低硫清洁汽油的方案79商品柴油的调和组分商品柴油直馏柴油催化裂化柴油加氢裂化柴油焦化柴油裂解柴油十六烷值高芳烃、硫氮含量高,十六烷值低十六烷值高十六烷值中等,硫氮含量高芳烃含量高,十六烷值低79商品柴油的调和组分商品柴油直馏柴油十六烷值高芳烃、硫氮含80生产低硫清洁柴油的方案80生产低硫清洁柴油的方案81清洁燃料型炼厂加工流程模式81清洁燃料型炼厂加工流程模式82三、新世纪炼油厂的生产模式2、油化结合型(燃料-化工型)重油转化为清洁燃料多产化工原料,与现有乙烯厂和芳烃厂结合82三、新世纪炼油厂的生产模式2、油化结合型(燃料-化工型)83常规独立的炼厂与裂解装置的示意流程83常规独立的炼厂与裂解装置的示意流程84炼油-化工一体化模式Atofina-BASF公司的PortArthur炼厂84炼油-化工一体化模式Atofina-BASF公司的Por85石油化工联合装置的示意流程85石油化工联合装置的示意流程86三、新世纪炼油厂的生产模式3、化工型重质原料转化为化工原料生产乙丙烯,联产芳烃轻烃、石脑油-蒸汽裂解VGO-催化裂解VR-加氢裂化VR-加氢处理-催化裂解VR-焦化-加氢-蒸汽/催化裂解86三、新世纪炼油厂的生产模式3、化工型87原油

常减压蒸馏催化裂解VGO加氢处理VR加氢精制BTX柴油燃料油AGO气体分离丙烯丁烯加氢裂化

蒸汽裂解乙烯芳烃抽提石脑油柴油石脑油+尾油+LPG气体轻烃裂解汽油汽油汽油燃料气化工型炼厂的生产模式87原油常减压蒸馏催化裂解VGO加氢处理V88三、新世纪炼油厂的生产模式4、气电一体化模式88三、新世纪炼油厂的生产模式4、气电一体化模式89理想的气电一体化模式减压蒸馏溶剂脱沥青延迟焦化部分氧化制氢气电联产催化裂化中压加氢裂化VGODAO加氢汽、煤、柴油焦化汽柴油催化汽柴油VR炼厂气裂解尾气脱油沥青焦炭电氢气高压蒸汽中压蒸汽氧气氮气硫磺焦化蜡油尾油AR89理想的气电一体化模式减压蒸馏溶剂脱沥青延迟焦化部分催化裂90燃料-化工与气电一体化炼厂模式热、蒸汽常压蒸馏溶剂脱沥青减压蒸馏加氢精制催化重整加氢处理气化发电合成气加工DCCCPP气体加工加氢裂化AGO石脑油VGODAODOA柴油尾油氢气汽油柴油乙烯丙烯BTX氢气电化工产品ARVR原油90燃料-化工与气电一体化炼厂模式热、蒸汽常压蒸馏溶剂脱沥青91化工与气电一体化炼厂模式常压蒸馏减压蒸馏芳烃抽提蒸汽裂解DCCCPP中压加氢裂化AGO石脑油VGO尾油裂解汽油乙烯丙烯BTX溶剂脱沥青加氢处理气化发电合成气加工DAODOA热、蒸汽氢气电化工产品气体回收燃料气轻烃柴油石脑油汽油气体ARVR原油91化工与气电一体化炼厂模式常压蒸馏减压蒸馏芳蒸汽DCC中压92第七节炼油厂的构成炼油厂主要由两大部分组成炼油过程--炼油生产装置通常,每个炼油过程相对独立地自成为一个炼油生产装置在某些炼油厂,从有利于减少用地、余热的利用、中间产品的输送、集中控制等考虑,把几个炼油装置组合成一个联合装置辅助设施92第七节炼油厂的构成炼油厂主要由两大部分组成93炼油生产装置化工产品生产装置气体加工装置油品调合装置油品改质及精制装置重质油轻质化装置原油分离装置制氢装置产品分析中心93炼油生产装置化工产品生产装置气体加工装置油品调合装置油品94一、炼油生产装置1、原油分离装置原油加工的第一步是把原油分离为多个馏分油和渣油,因此,每个正规的炼厂都应有原油常压蒸馏装置或原油常减压蒸馏装置。在此装置中,还应设有原油脱盐脱水设施2、重质油轻质化装置为了提高轻质油品的收率,须将部分或全部减压馏分油及渣油转化为轻质油,此任务由裂化反应过程来完成,如催化裂化、加氢裂化、焦化等94一、炼油生产装置1、原油分离装置95一、炼油生产装置3、油品改质及油品精制装置此类装置的作用是提高油品的质量以达到产品质量指标的要求,如催化重整、加氢精制、电化学精制、溶剂精制、氧化沥青等;加氢处理、减粘裂化也可归入此类4、油品调合装置为了达到产品质量要求,通常需要进行馏分油之间的调合(有时也包括渣油),并且加入各种提高油品性能的添加剂油品调合方案的优化对提高现代炼厂的效益也起到重要作用95一、炼油生产装置3、油品改质及油品精制装置96一、炼油生产装置5、气体加工装置如气体分离、气体脱硫、烷基化、叠合、C5/C6异构化、合成甲基叔丁基醚(MTBE)等6、制氢装置由于清洁油品的质量标准越来越严格,在现代炼油厂,加氢过程的比例越来越大,该过程的耗氢量大,而催化重整装置的副产氢气不敷使用,有必要建立专门的制氢装置96一、炼油生产装置5、气体加工装置97一、炼油生产装置7、化工产品生产装置如芳烃分离、乙丙烯的分离、含硫化氢气体制硫、某些聚合物单体的合成等8、产品分析中心为了保证出厂产品的质量,炼厂中都设有产品分析中心97一、炼油生产装置7、化工产品生产装置98一、炼油生产装置由于生产方案不同,各炼油厂的复杂程度(包含的炼油过程的种类和多少)会有很大的不同一般来说,规模大的炼油厂其复杂程度会高些,但也有一些大规模炼厂的复杂程度并不高98一、炼油生产装置由于生产方案不同,各炼油厂的复杂程度(包99辅助设施三废处理系统原油和产品储运系统供水蒸汽系统供水系统供电系统供气系统机械加工维修仪表维护研究机构消防队99辅助设施三废处理系统原油和产品储运系统供水蒸汽系统供水系100二、辅助设施1、供电系统多数炼厂使用外来高压电源,炼厂应有降低电压的变电站及分配用电的配电站为了保证电源不间断,多数炼厂备有两个电源为了保证在断电时不发生安全事故,炼厂还自备小型的发电机组2、供水系统新鲜水的供应系统主要由水源、泵站和管网组成,有的还需水的净化设施大量的冷却用水需循环使用,故应设有循环水系统100二、辅助设施1、供电系统101二、辅助设施3、供水蒸汽系统主要由蒸汽锅炉和蒸汽管网组成,供应全厂的工艺用蒸汽、吹扫用蒸汽、动力用蒸汽等一般都备有1MPa和4MPa两种压力等级的蒸汽锅炉4、供气系统如压缩空气站、氧气站(同时供应氮气)等5、原油和产品储运系统如原油及产品的输油管线、码头或铁路装卸站、原油储罐区、产品储罐区等101二、辅助设施3、供水蒸汽系统102二、辅助设施6、三废处理系统如污水处理系统、有害气体处理(如含H2S、SO2、SO3及NOX气体)、废渣处理(如废碱渣、酸渣)等三废的排放应符合环境保护的要求此外,多数炼厂还设有机械加工维修、仪表维护、研究机构、消防队等设施102二、辅助设施6、三废处理系统103问题与思考石油中包含哪些非烃化合物,各包括哪些化合物类型?在石油中的分布情况如何?什么是原油评价?它包括哪些内容?原油是如何进行分类的?分类的标准如何?如何进行渣油的评价?如何确定原油的加工方案?103问题与思考石油中包含哪些非烃化合物,各包括哪些化合物类104问题与思考原油加工方案的基本类型有哪些?它们之间有什么区别?新世纪炼油厂的生产模式有哪些?各有什么特点?炼油厂由哪几部分构成?104问题与思考原油加工方案的基本类型有哪些?它们之间有什么第2章原油加工方案及流程第2章原油加工方案及流程106本章主要内容第一节石油的化学组成及石油产品的质量要求第二节原油评价第三节原油分类第四节炼油工艺过程简介第五节原油的加工方案第六节世界炼油技术发展趋势第七节炼油厂的主要构成2本章主要内容第一节石油的化学组成及石油产品的质量要求107第一节石油的化学组成及石油产品的质量要求

元素组成C、H、O、S、N、微量元素石油的化学组成

烃类组成烷烃、环烷烃、芳香烃

非烃类组成含S、N、O化合物

单体烃烃类组成表示方法族组成结构族组成3第一节石油的化学组成及石油产品的质量要求108一、石油中的非烃化合物1、含硫化合物硫在石油中的存在形态元素硫--极少酸性硫:H2S、硫醇(RSH)中性硫:硫醚(RSR’)、二硫化物(RSSR’)热稳定性硫:噻吩、苯硫酚4一、石油中的非烃化合物1、含硫化合物1091、含硫化合物分布规律硫在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分沸程的升高而增加,大部分硫均集中在重馏分和渣油中直馏汽油中,以硫醇和硫醚为主,少量二硫化物和噻吩中间馏分中,主要是硫醚和噻吩类高沸点馏分中,主要是硫醚、噻吩及其同系物除上述含硫化合物外,原油中还有相当大一部分硫存在于胶质、沥青质中;这部分含硫化合物的分子量更大、结构也复杂得多51、含硫化合物分布规律1101、含硫化合物含硫化合物对加工过程及产品的危害对石油产品质量影响--催化裂化、焦化产品,催化剂污染设备腐蚀--硫化氢腐蚀、硫醇腐蚀、元素硫腐蚀对环境污染--硫氧化物对策:产品精制、气体脱硫、废水处理61、含硫化合物含硫化合物对加工过程及产品的危害对策:产品精1112、含氮化合物氮在石油中的存在形态含氮化合物非碱性氮:吡咯、吲哚咔唑、卟啉类化合物碱性氮:吡啶、喹啉、氮杂蒽、氮杂菲72、含氮化合物氮在石油中的存在形态含氮非碱性氮:吡咯1122、含氮化合物分布规律与硫在原油中的分布一样,石油中的氮含量也是随馏分沸程的升高而增加的,但其分布比硫更不均匀石油中的硫约有70%是集中在其减压渣油中,而石油中的氮则更集中,约有90%集中于其减压渣油中对多数原油而言,其碱性氮含量约占总氮含量的1/4~1/3一般来说,在较轻馏分中的氮主要是碱性氮;而在较重的馏分及渣油中的氮则主要是非碱性氮82、含氮化合物分布规律113二、石油产品基本性质要求汽油:低硫、低烯烃、低芳烃、高辛烷值柴油:低硫、低芳烃、低凝点、高十六烷值润滑油:粘温性能好、低温流动性能好、抗氧化性能好沥青:延伸度好、软化点与针入度适宜固体蜡:滴点高、含油量低石油焦9二、石油产品基本性质要求汽油:低硫、低烯烃、低芳烃、高辛烷114炼油生产装置化工产品生产装置气体加工装置油品调合装置油品改质及精制装置重质油轻质化装置原油分离装置制氢装置产品分析中心10炼油生产装置化工产品生产装置气体加工装置油品调合装置油品115原油的常见加工方案1原油

常减压蒸馏催化重整汽油液化气精制航煤柴油加氢裂化催化裂化VGO延迟焦化VR加氢精制加氢精制汽油柴油蜡油石油焦加氢处理沥青氧化石油沥青燃料油23%42%15%11原油的常见加工方案1原油常减压蒸馏催化重整汽油116原油的常见加工方案2原油

常减压蒸馏催化重整汽油液化气裂解原料催化裂化VGO延迟焦化VR加氢精制加氢精制汽油柴油蜡油石油焦燃料油芳烃分离苯甲苯二甲苯AGO乙苯合成气体分离干气乙苯丙烯丁烯LPG加氢精制裂解原料12原油的常见加工方案2原油常减压蒸馏催化重整汽油液117炼油装置1、原油分离装置原油加工的第一步是把原油分离为多个馏分油和渣油,因此,每个正规的炼厂都应有原油常压蒸馏装置或原油常减压蒸馏装置。在此装置中,还应设有原油脱盐脱水设施2、重质油轻质化装置为了提高轻质油品的收率,须将部分或全部减压馏分油及渣油转化为轻质油,此任务由裂化反应过程来完成,如催化裂化、加氢裂化、焦化等13炼油装置1、原油分离装置118炼油装置3、油品改质及油品精制装置此类装置的作用是提高油品的质量以达到产品质量指标的要求,如催化重整、加氢精制、电化学精制、溶剂精制、氧化沥青等;加氢处理、减粘裂化也可归入此类4、油品调合装置为了达到产品质量要求,通常需要进行馏分油之间的调合(有时也包括渣油),并且加入各种提高油品性能的添加剂油品调合方案的优化对提高现代炼厂的效益也起到重要作用14炼油装置3、油品改质及油品精制装置119SSS15SSS120常减压装置介绍根据原油中各组分沸点的不同,利用蒸馏的方法将原油切割成石脑油(汽油)、航煤、柴油、蜡油及减压渣油馏分。其产品如下①初、常、减塔顶酸性干气

②初、常、减塔顶液化气③汽煤柴

④蜡油⑤减压渣油含硫污水

湿法脱硫加热炉燃料气磺化钛菁钴碱液脱硫总S控制10ppm以内加氢脱硫非加氢脱硫(针对汽油)16常减压装置介绍湿法脱硫加热炉燃料气磺化钛菁钴碱液脱硫总S121催化重整装置介绍在催化剂作用下,对汽油组分中烃类分子进行重排成新分子结构叫催化重整就是将辛烷值相对较低的烃类变成辛烷值高的烃类

直链烷烃芳烃

直链烯烃异构烯烃

环烷烃芳烃产品:高辛烷值汽油(大于100)或BTX与氢气脱氢+异构+环化异构脱氢低辛烷值高辛烷值17催化重整装置介绍脱氢+异构+环化异构脱氢低辛烷值高辛烷值122催化重整原则流程SSS18催化重整原则流程SSS123催化重整装置介绍在催化剂作用下,对汽油组分中烃类分子进行重排成新分子结构叫催化重整就是将辛烷值相对较低的烃类变成辛烷值高的烃类

直链烷烃芳烃

直链烯烃异构烯烃

环烷烃芳烃脱氢+异构+环化异构脱氢低辛烷值高辛烷值19催化重整装置介绍脱氢+异构+环化异构脱氢低辛烷值高辛烷值124催化重整原则流程SSS20催化重整原则流程SSS125加氢裂化装置介绍加氢裂化,指在较高的压力和温度下,氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应,转化为轻质油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料)的加工过程。重质油清洁的轻质油其产物:①汽煤柴产品油;

②低分气氢气回收装置

③加裂重油(尾油)重整装置

④含硫污水湿法脱硫21加氢裂化装置介绍湿法脱硫126加氢裂化原则流程SSSS22加氢裂化原则流程SSSS127延迟焦化装置介绍延迟焦化是一种石油二次加工技术,是指以贫氢的重质油为原料,在高温(500℃)进行深度的热裂化和缩合反应,生产富气、粗汽油、柴油、蜡油和焦炭的技术。所谓延迟是指将原料油经过加热炉加热迅速升温至焦化反应温度,在反应炉管内不生焦,而进入焦炭塔再进行焦化反应,故有延迟作用,称为延迟焦化技术。延迟焦化原理是通过加热炉炉管高线速(可注汽驱动到50m/s),进入焦化塔后低线速,来实现延迟焦化的23延迟焦化装置介绍延迟焦化原料:减压渣油、沥青、催化油浆、焦油等极重的原料,被称炼厂“垃圾桶”。延迟焦化产品:汽油(10%-20%)、柴油(25%-35%)、蜡油(裂化原料)(25%-35%)、

干气及液化气(6%-8%)、焦炭(石油焦)(15%-20%)

延迟焦化的原料和产品延迟焦化原料:减压渣油、沥青、催化油浆、焦油等极重的原料,被裂解反应:高温下,大分子裂解为小分子得到产品。缩合反应:渣油缩合成焦炭。

延迟焦化的反应类型石油焦:含80w%的碳,其余为氢、氧、氮、硫和金属。

裂解反应:高温下,大分子裂解为小分子得到产品。延迟焦化的反应130延迟焦化原则流程SSSSSSS26延迟焦化原则流程SSSSSSS131催化裂化装置介绍催化裂化,在高温和催化剂的作用下使重质油或渣油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。主要反应有分解、异构化、氢转移、芳构化、缩合、生焦等从大分子分解为较小的分子

主要依靠分解反应(热反应和催化反应)从低H/C的组成转化成较高H/C的组成

脱碳(催化裂化、焦化等)加氢(加氢裂化)27催化裂化装置介绍催化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程,也是重油轻质化的核心工艺,是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要手段。催化裂化原料:重质馏分油(减压馏分油、焦化馏分油)、常压重油、减渣(掺一部分馏分油)、脱沥青油。

催化裂化的原料和产品反应条件:

460~530℃,2~4atm,催化剂。

催化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程,也是重油轻产品分布及特点:气体:10~20%,气体中主要是C3、C4,烯烃含量很高汽油:

产率在30~60%之间,ON高,RON可达90左右柴油:

产率在0~40%,CN较低,需调和或精制油浆:产率在0~10%焦炭:

产率在5%~10%,C:H=1:0.3~1

涉及到催化汽柴油脱硫,干气与液化气脱硫,有酸性水

催化油浆中含硫转化到加热炉燃烧后的烟气产品分布及特点:原料

中间物

产物烷烃&异构烷烃

烷烃裂化环烷烃

烯烃芳香烃烯烃异构烯烃芳香烃焦炭裂化缩合聚合芳构化异构化裂化各种烃类催化裂化反应网络示意图H-转移裂化原料SSSSSSSSSS原油加工方案及流程详解课件137中国石油大学的两段提升管催化裂化技术该技术将传统的一段提升管改为两段,总长度与原来相比大大缩短:①反应时间大大降低,很好的将柴油馏分保留下来,提高了柴油品质;②不同馏分的油品在不同的反应段反应,可以减少竞争反应,大大降低干气收率,提高目的产物的选择性,如果配以多产丙烯催化剂的话,还能显著提高液化气中丙烯的含量,同时降低汽油馏分中的烯烃含量。33中国石油大学的两段提升管催化裂化技术该技术将传统的一段提138原油评价原油评价按其目的不同,大体可分为三个层次:原油的一般性质分析原油的常规评价原油的综合评价通常,在取得详细的原油性质数据的基础上,还需对该原油的加工方案提出建议常减压装置34原油评价原油评价按其目的不同,大体可分为三个层次:常139二、原油的常规评价包括原油一般性质测定和实沸点蒸馏数据及窄馏分性质1、实沸点蒸馏装置间歇釜式精馏设备,理论板数15~17,回流比5:1,馏出物的最终沸点为500~520℃为避免原油的裂解,釜底温度不超过350℃,重馏分采用减压蒸馏整个蒸馏过程分为三段进行:常压蒸馏,减压蒸馏(10mmHg),二段减压蒸馏(1~2mmHg,不带精馏柱)35二、原油的常规评价包括原油一般性质测定和实沸点蒸馏数据及1401、实沸点蒸馏装置原油在实沸点蒸馏装置中按沸点高低被切割成多个窄馏分和渣油一般按每3%~5%取作一个窄馏分将窄馏分按馏出顺序编号,称重并测量体积,然后测定各窄馏分和渣油的性质361、实沸点蒸馏装置原油在实沸点蒸馏装置中按沸点高低被切割1412、实沸点蒸馏曲线实沸点蒸馏曲线:以馏出温度为纵坐标,累计馏出质量分数(欧美多用体积分数)为横坐标作图该曲线上的某一点表示原油馏出某累计收率时的实沸点实沸点蒸馏曲线372、实沸点蒸馏曲线实沸点蒸馏曲线:以馏出温度为纵坐标,累1423、中比性质曲线中比性质曲线:以测得的窄馏分性质为纵坐标,以窄馏分馏出一半时的累计馏出质量分数为横坐标中比密度曲线某个窄馏分是从累计收率为16.00%开始到19.46%结束,密度为0.8161g/cm3在标绘时,以0.8161为纵坐标、(16.00%+19.46%)/2=17.73%为横坐标,就得到中比密度曲线上的一个点连接各点即得原油的中比密度曲线383、中比性质曲线中比性质曲线:以测得的窄馏分性质为纵坐标1433、中比性质曲线中比性质曲线表示窄馏分性质随沸点和累计馏出百分数的变化趋势,可以预测窄馏分的性质大多数原油的物理性质没有加成性(密度除外),因此,这种预测方法只适用于窄馏分,对宽馏分是不适用的馏分越宽,预测结果的误差越大393、中比性质曲线中比性质曲线表示窄馏分性质随沸点和累计馏144三、原油的综合评价包括原油一般性质测定、实沸点蒸馏数据及窄馏分性质,还包括直馏产品的产率和性质根据需要,可增加某些馏分的化学组成、二次加工性能的评价等40三、原油的综合评价包括原油一般性质测定、实沸点蒸馏数据及145原油脱水脱水原油一般性质分析实沸点蒸馏平衡蒸发三、原油的综合评价1、窄馏分性质测定2、不同深度的重油、渣油性质测定1、直馏产品的性质分析2、二次加工原料的性质分析3、沥青性质分析汽油、柴油和减压馏分的烃族组成分析润滑油、石蜡和地蜡的潜含量测定41原油脱水脱水原油一般性质分析实沸点蒸馏平衡蒸发三、原油的146第三节原油分类一、特性因数分类法特性因数K >12.1 石蜡基原油特性因数K 11.5~12.1 中间基原油特性因数K 10.5~11.5 环烷基原油K可以通过下式求得,也可根据运动粘度和比重指数等查图求定42第三节原油分类一、特性因数分类法147一、特性因数分类法特性因数分类法的缺陷:不能分别表明原油低沸点馏分和高沸点馏分中烃类的分布规律由于原油组成复杂,粘度测定不够准确,求定的特性因数K不能完全符合原油的实际情况43一、特性因数分类法特性因数分类法的缺陷:148二、关键馏分特性分类法第一关键馏分:常压蒸馏250~275℃的馏分;第二关键馏分:常压渣油在40mmHg下减压蒸馏,切取275~300℃馏分(常压下395~425℃)测定关键馏分的密度,对照分类表,确定关键馏分的属性和原油类型44二、关键馏分特性分类法第一关键馏分:常压蒸馏250~27149二、关键馏分特性分类法关键馏分石蜡基中间基环烷基第一关键馏分d420<0.8210APIº>40D420=0.8210-0.8562APIº=33-40D420>0.8562APIº<33第二关键馏分d420<0.8726APIº>30d420<0.8723-0.9305APIº=20-30D420>0.9305APIº<20关键馏分的分类指标45二、关键馏分特性分类法关键馏分石蜡基中间基环烷基第一关键150二、关键馏分特性分类法石蜡基原油的共性烷烃含量>50%,密度较小,含蜡量高,含硫和胶质少直馏汽油的辛烷值低,直馏柴油的十六烷值高保证航空煤油的密度和结晶点之间存在矛盾可以生产粘温性质良好的润滑油馏分,但脱蜡负荷大重馏分和渣油中重金属含量少,是良好的裂化原料渣油难以生产质量好的沥青产品46二、关键馏分特性分类法石蜡基原油的共性151二、关键馏分特性分类法环烷基原油的共性含环烷烃、芳烃较多,凝点低,含硫、胶质、沥青质较多汽油中环烷烃多,辛烷值高航空煤油的密度大,热值高柴油的十六烷值较低润滑油馏分的粘温性质较差渣油中含较多的胶质和沥青质,可生产高质量的沥青47二、关键馏分特性分类法环烷基原油的共性152三、商品分类法原油密度,g/cm3APIO轻质原油<0.852>34常规原油0.852~0.93120~34重质原油0.931~0.99810~20特稠原油>0.998<101、按密度分类48三、商品分类法原油密度,g/cm3APIO轻质原油<0153三、商品分类法2、按硫含量分类原油类型硫含量,wt%低硫原油<0.5含硫原油0.5~2.0高硫原油>2.049三、商品分类法2、按硫含量分类原油类型硫含量,wt%低硫154我国主要原油的基属原油大庆胜利孤岛辽河华北中原新疆鲁宁管输大港属性

低硫、石蜡基含硫、中间基含硫、中间-环烷基低硫、中间基低硫、石蜡基含硫、石蜡基低硫、石蜡-中间基含硫、中间基低硫、中间基原油吉林南阳长庆江汉江苏青海玉门延长四川属性低硫、石蜡基低硫、石蜡基低硫、中间-石蜡基含硫、石蜡基低硫、石蜡基低硫、石蜡基低硫、石蜡-中间基低硫、石蜡基低硫、石蜡基50我国主要原油的基属原油大庆胜利孤岛辽河华北中原新疆鲁宁管155原油电脱盐脱水常压蒸馏常压馏分:汽油(石脑油)、煤油、柴油石脑油作为催化重整、蒸汽裂解原料AR减压蒸馏减压馏分:VGO润滑油基础油、催化裂化、加氢裂化的原料溶剂脱沥青、焦化、催化裂化、减粘裂化、加氢转化的原料VR第四节炼油工艺过程简介51原油电脱盐脱水常压蒸馏常压馏分:汽油(石脑油)、煤油、柴156原油润滑油溶剂脱沥青溶剂精制溶剂脱蜡补充精制重油轻质化工艺高辛烷值汽油生产工艺润滑油老三套工艺油品精制工艺延迟焦化催化裂化加氢裂化加氢精制溶剂精制

燃料异构化烷基化醚化齐聚化工原料催化重整催化裂解蒸汽裂解化工原料生产工艺常减压蒸馏52原润滑油溶剂脱沥青重油轻质化工艺高辛烷值汽油生产工艺润滑157炼油工艺过程原油分离-常减压蒸馏一次加工,炼厂的龙头脱盐、脱水、脱机械杂质获得直馏产品、二次加工的原料重油轻质化二次加工、化学加工催化裂化、加氢裂化、焦化提高轻质油收率53炼油工艺过程原油分离-常减压蒸馏158炼油工艺过程油品精制二次加工、化学-物理加工脱硫氮、提高辛烷值和十六烷值生产清洁油品调和组分高辛烷值汽油组分的生产二次加工、化学加工轻烃异构化,提高汽油前端组分的辛烷值C4烷基化,生产高辛烷值的汽油调和组分-理想组分醚化-是否造成环境污染?美国加州烯烃叠合-烯烃,但是汽油标准对烯烃含量有限制54炼油工艺过程油品精制159炼油工艺过程化工原料生产二次加工、化学加工催化重整-苯、甲苯、二甲苯催化裂解、蒸汽裂解-乙烯、丙烯、丁烯润滑油生产二次加工、物理加工、化学加工55炼油工艺过程化工原料生产160炼油工艺过程常减压蒸馏:炼油厂的龙头催化裂化:中国炼油界的立足之本加氢精制:中国炼油界的未来加氢裂化:中国炼油界的未来催化裂解:炼油与化工的桥梁延迟焦化:劣质原料加工的有效途径溶剂脱沥青:劣质原料预处理和沥青产品56炼油工艺过程常减压蒸馏:炼油厂的龙头161第五节原油加工方案加工方案生产哪些产品采用何种加工过程基本类型市场需求经济效益投资力度原油特性原油综合评价

燃料型燃料-润滑油型燃料-化工型内容因素确定依据57第五节原油加工方案加工方案生产哪些产品基本类型市场162一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案1、原油特点低硫石蜡基原油含蜡量高、凝点高沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低2、直馏产品的性质特点直馏汽油馏分的辛烷值低,仅有37,需通过催化重整来提高辛烷值直馏航煤馏分的密度较小,结晶点高,只能符合2号航煤的规格指标58一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案1、原油特点163一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案直馏柴油的十六烷值高,但收率受凝点的限制减压馏分的润滑油潜含量约占原油的15%,而且粘度指数达90~120,是生产润滑油的良好原料渣油硫含量低、沥青质和重金属含量低,饱和分含量高,可以掺入减压馏分油作催化裂化原料,也可经丙烷脱沥青生产残渣润滑油原料渣油含胶质和沥青质少、蜡含量高,难以生产高质量的沥青产品59一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案直馏柴油的十六烷值高,164一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案原油

常减压蒸馏催化重整芳烃(BTX)液化气

精制航煤催化裂化VGOVR汽油柴油溶剂脱沥青石油沥青燃料油芳烃分离脱蜡、精制馏分润滑油精制精制脱蜡、精制残渣润滑油沥青氧化60一、大庆原油的燃料-润滑油加工方案原油常165二、胜利原油的燃料加工方案1、原油特点含硫中间基原油硫含量1%2、直馏产品的性质特点直馏汽油辛烷值47,芳烃潜含量高,是良好的重整原料直馏航煤的密度大,结晶点低,符合1号航煤的规格指标,但必须脱硫醇直馏柴油的柴油指数高,凝点不高,可以生产-20、-10、0号柴油,但产品需精制61二、胜利原油的燃料加工方案1、原油特点166二、胜利原油的燃料加工方案减压馏分的粘温性能不好,不宜生产润滑油,可作为催化裂化或加氢裂化的原料渣油的胶质、沥青质含量高,可以生产沥青产品渣油的残炭和金属含量高,只能部分掺入减压馏分油作催化裂化原料,最好先经加氢处理渣油多用作延迟焦化的原料,由于含硫高,石油焦品级不高62二、胜利原油的燃料加工方案减压馏分的粘温性能不好,不宜生167二、胜利原油的燃料加工方案原油

常减压蒸馏催化重整汽油液化气精制航煤柴油加氢裂化催化裂化VGO延迟焦化VR加氢精制加氢精制汽油柴油蜡油石油焦加氢处理沥青氧化石油沥青燃料油63二、胜利原油的燃料加工方案原油常减压蒸馏催化重168三、原油的燃料-化工加工方案为了合理利用石油资源和提高经济效益,许多炼油厂的加工方案都考虑同时生产化工产品,只是其程度因原油性质和其他具体条件不同而异有的是最大量地生产化工产品,有的则只是予以兼顾关于化工产品的种类,多数炼油厂主要是生产化工原料和聚合物的单体,有的也生产少量的化工产品64三、原油的燃料-化工加工方案为了合理利用石油资源和提高经169三、原油的燃料-化工加工方案原油

常减压蒸馏催化重整汽油液化气裂解原料催化裂化VGO延迟焦化VR加氢精制加氢精制汽油柴油蜡油石油焦燃料油芳烃分离苯甲苯二甲苯AGO乙苯合成气体分离干气乙苯丙烯丁烯LPG加氢精制裂解原料65三、原油的燃料-化工加工方案原油常减压蒸馏催化重170四、稠油的加工方案如何合理加工稠油是炼油技术发展中的一个难题稠油的特点是密度和粘度大、胶质及沥青质含量高、凝点低,多数稠油的硫含量较高,其渣油的残炭值高、重金属含量高稠油的轻质油含量很低,减压渣油一般占原油的60%以上稠油的加工方案问题主要是如何合理加工其渣油的问题66四、稠油的加工方案如何合理加工稠油是炼油技术发展中的一个171四、稠油的加工方案稠油的渣油中蜡含量低、胶质及沥青质含量高,是生产优质沥青的原料例如单家寺稠油的减压渣油不需复杂的加工就可以生产出高等级道路沥青因此,对稠油的加工应优先考虑生产优质沥青由于受沥青市场的限制,除了生产沥青外,还须考虑渣油的轻质化问题67四、稠油的加工方案稠油的渣油中蜡含量低、胶质及沥青质含量172四、稠油的加工方案稠油渣油的残炭值高、重金属含量高,不宜直接用作催化裂化的原料较好的办法是先经加氢处理后再送去催化裂化,但是渣油加氢处理的投资和操作费用高采用

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