化工工艺调研资料汇总剖析

化工工艺汇总石油是什么？定义何谓石油炼制？石油炼制工业1、分离过程——电脱盐、常减压蒸馏2、转化过程——催化裂化、加氢裂化、渣油加氢处理、延迟焦化、减粘裂化等3、精制和改质过程——加氢精制、催化重整等4、炼厂气加工过程——烷基化、醚化等5、润滑油生产过程石油炼制的主要工艺过程一、分离过程工序常减压系统

常减压蒸馏装置的作用：原油加工的第一道工序将原油进行初步的处理、分离，为二次加工装置提供

合格的原料

常减压蒸馏装置的构成：一般包括：电脱盐、常压蒸馏、减压蒸馏三部分有些装置还有：航煤脱硫醇、初馏塔等部分常减压系统

常减压蒸馏主要产品：常压系统：石脑油、重整原料、煤油、柴油等产品减压系统：润滑油馏分、催化裂化原料、加氢裂化原

料、焦化原料、沥青原料、燃料油等

常减压装置的分类：燃料型燃料——润滑油型燃料——化工型常减压装置

初馏塔常压塔减渣(催化、焦化)减压塔煤油柴油加氢裂化催化裂化原油加热炉加热炉根据原油中各组份的沸点不同，将混合物切割成不同沸点的“馏份”。根据压力越低油品沸点就越低的特性，采用抽真空的方法，使加热后的常压重油在负压条件下进行分馏。电脱盐1、电脱盐脱水工序电脱盐罐工艺流程图预热器换热器热污水加热新鲜水加热原油破乳剂：在原油中加入一定量的水和破乳剂并经混合设施充分混合后进入脱盐罐，在高压电场作用下，使小水滴聚合成大水滴，然后借助重力作用沉降分离。原油预热：进入脱盐罐的原油需先加热至90～130℃，以降低原油黏度，脱盐罐要保持一定压力以防止原油汽化。新鲜水加热：由二级脱盐水罐出来的含盐污水加热新鲜水。

原油经过二级电脱盐、脱水，其含盐含水量一般都能达到规定指标，然后送往后面的蒸馏装置。国内几个炼厂的脱盐脱水效果见下表脱盐水工序备注

电脱盐罐是电脱盐的主要设备之一，它有卧式、立式和球形等几种形式，国内外炼油厂一般都采用卧式罐。下图为卧式脱盐罐的示意图电脱盐罐卧式电脱盐罐主要由外壳、电极板、原油分配器、集合管（槽）、排水收集管等组成。1.外壳直径为3～4米左右，长度视处理量而定，有的可长达20～30米。2.电极板电极板可由圆钢(或钢管）和扁钢组合而成。脱盐罐内的电极板一般为两层或三层，电极板层数过多和间距过小，不仅脱盐效果不好，而且容易短路跳闸，电耗率也高。3.原油分配器原油分配器的作用是使原油从罐底进入后能均匀垂直地向上流动，从而提高脱盐脱水效果卧式电脱盐罐有两种型式的分配器：（1）是由带小孔的分配管组成，这种分配器在原油处理量变化较大时，喷出原油不均匀，并有孔小易堵塞的缺点。（2）是低速倒槽型分配器。底部敞开，大滴水和部分杂质可直接下沉，不会堵塞4.集合管或集合槽设在罐的上方，将脱后原油收集送出电脱盐罐。5．排水收集管设在罐底部，将沉积在罐底部的水收集派出罐外。

油、水、破乳剂在进脱盐罐前需借混合设施充分混合，使水和破乳剂在原油中尽量分散。分散得细，脱盐率高。但有一限度，如分散过细，形成稳定乳化液，脱盐率反而下降，故混合强度要适度。常用的混合器有两种：（1）静态混合器(staticmixer)

；（2）混合阀(Mixingvalve).

静态混合器是一种没有运动部件的高效混合设备。通过固定在管内的混合单元内件，使二股或多股流体产生切割、剪切、旋转和重新混合，达到流体之间良好分散和充分混合的目的。静态混合器具有流程简单、能耗小、投资少、操作弹性大、安装维修简便、混合性能好等优点。混合器静态混合器混合阀混合阀可以是普通双座调节阀，套筒阀，低噪音笼型阀，也可采用V型球阀。新建电脱盐设施多采用可调差压的混合阀，利用它可根据脱盐脱水情况来调节混合强度。有的厂混合设施采用静态混合器。静态混合器混合强度虽好，但不能调节。故如用在电脱盐中最好与可调差压混合阀串联使用。混合阀变压器是电脱盐设施中最关键的设备，与电脱盐的正常操作和保证脱盐效果有直接关系。给电脱盐供电的变压器可分为三种：（1）普通电力变压器；（2）可控硅自动调压的变压器；（3）防爆高阻抗变压器。考虑到生产环境的安全生产要求，国内外多采用第三种变压器。变压器油水界面控制仪脱盐罐内保持油水界面的相对稳定是电脱盐操作好坏的关键因素之一。油水界面稳定，能保持电场强度稳定。其次是，界面稳定能保证脱盐水在罐内所需的停留时间，保证排放水含油达到规定要求。油水界面控制仪可分为六种：电阻式界面仪、电容式界面仪、外浮筒式界面仪、内浮筒式界面仪、差压式界面仪和短波吸收法界面仪。电脱盐罐电脱盐罐电脱盐罐2、常减压工序蒸馏塔蒸馏石油石油蒸馏石油动画进料汽提塔冷凝器炼油概述炼油工艺一般是指将原油加工成各种燃料（汽油、煤油、柴油）、润滑油、石蜡、沥青等石油产品或石油化工原料（如正构烷烃、苯、甲苯、二甲苯等）的工艺过程。石油炼制一般的过程是先将原油切割成各种不同沸程的馏分，然后将这些馏分或者按照产品规格要求，除去其中的非理想组分和有害杂质，或者经过化学转化形成所需要的组分，进而加工成产品。炼油厂首先必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工过程中的分离问题。蒸馏正是一种常用的最经济和最容易实现的分离手段。概念解释1.蒸馏：蒸馏是利用原油混合物中各个物质沸点的不同，将其分离的方法。由于原油中物质的种类很多，而且很多物质的沸点相差不大，这样就使得原油中各个组分的完全分离十分困难。然而对原油加工来说，并不需要进行精确的分离，因此可以按一定的沸点范围，把原油分离成不同的馏分，再送往二次加工装置进行加工。

2.馏分：是指用分馏方法把原油分成的不同沸点范围的组分。石油是一个多组分的复杂混合物，每个组分有其各自不同的沸点用分馏的方法，可以把石油馏分分成不同温度段，如＜200℃、200～

350℃等，称为石油的一个馏分，馏分不等同于石油产品，馏分必须经过

进一步加工，达到油品的质量标准，才能称为合格的石油产品。概念解释3.直馏馏分：从原油直接分馏得到的馏分。它基本保留了石油化学组成的本来面目，如：不含不饱和烃，在化学组成中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等。4.石油馏分组成：A、从常压蒸馏开始馏出的温度（初馏点）到小于200℃的馏分为汽油馏分（也称轻油或石脑油馏分）B、常压蒸馏200～350℃的馏分为煤、柴油馏分（也称常压瓦斯油，AGO）由于原油从350℃开始有明显的分解现象，所以对于沸点高于350℃的馏分，需在减压下进行分馏，在减压下蒸出馏分的沸点再换算成常压沸点。C、沸点相当于常压下350～500℃的馏分为减压馏分（也称减压瓦斯油,VGO）D、沸点相当于常压下大于500℃的馏分为减渣馏分(VR)馏分在各温度下的质量比例不同原油的各馏分含量差别很大，与国外原油相比：我国主要油田原油中＞500℃的减压渣油含量都较高，

＜200℃的汽油馏分含量较少（一般低于10%）。原油蒸馏

蒸馏是石油炼制必须的第一道工序。借助于蒸馏过程将原油按炼厂所要求的产品方案切割成各种馏分，然后再去加工成各种石油产品。蒸馏装置设计和操作的好坏，对整个炼厂有着十分重要的影响。

原油蒸馏一般采用三级蒸馏（初馏塔或蒸发塔、常压塔、减压塔），轻馏分少的原油也可只用二级蒸馏（常压塔、减压塔）。三级蒸馏初馏塔一般分出原油的汽油组分，以减少换热系统和加

热炉压降。常压塔一般将原油中沸点＜360℃馏分切割成汽油（或石

脑油）、煤油（喷气燃料或灯用煤油）、柴油馏分。减压塔则将沸点＞360℃的常压重油切割成制取各种润滑油

和石蜡的原料，或作为催化裂化、加氢裂化原料的减

压馏分油和减压渣油。常减压蒸馏主要操作条件

常压塔温度：原油经换热后达到300℃左右，

进入常压加热炉，原油被加热到360～380℃进入常压塔进行蒸馏。塔顶100～130℃，

常一线（煤油）200℃左右，

常二线（柴油）280℃左右，

常三线（重柴油）340℃左右。

压力：塔顶在0.1～0.16MPa下操作。常减压蒸馏主要操作条件减压塔温度：常压塔底油

350℃左右进入减压加热炉，

被加热到380～400℃进入减压塔进行蒸馏。压力：减压塔顶残压一般在20～60mmHg。常减压工艺换热装备从常减压装置出来的产品都具有较高的温度需冷却至安全温度才能出装置，同时从罐区出来的原油需加热才能进入塔和加热炉，这些过程就需要换热装备。常减压蒸馏装置的换热器是炼油厂所有装置上最多的，一般有四五十台，最多的可达七八十台，对于合理的换热流程设计能达到300℃以上的换热终温就是比较好的设计.常减压工艺换热装备该工艺点常见换热设备：1、浮头式换热器2、管式换热器3、其它换热装备，空冷器、冷却水槽、蒸气发生器。为了提高换热效率，我国也开发了多种高效换热器：如螺纹管换热器、内波纹外螺纹换热器、双壳层换热器等。1、按塔的内部构件结构形式，可将塔设备分为两大类：

板式塔和填料塔。2、按化工操作单元的特性（功能），可将塔设备分为：

精馏塔、吸收塔、萃取塔、反应塔、解吸塔、

再生塔、干燥塔等。3、按操作压力可将塔设备分为：

加压塔、常压塔、减压塔。

塔设备的种类填料塔填料塔板式塔泡罩塔二、转化过程工序从原油蒸馏得到的直馏轻馏分，由于数量有限远不能满足对轻质燃料的要求，转化工艺的作用就是将重质馏分或渣油转化成轻质产品。炼厂的转化工艺分热转化和催化转化两类：重质馏分油的催化转化（催化裂化、加氢裂化）渣油的转化则热转化（焦化、减粘裂化）与催化转化（渣油加氢）并存。处理金属含量和残碳高的渣油，目前还是以热转化为主为什么要进行石油馏分的转化？1、催化裂化催化裂化催化裂化是重质油在酸性催化剂存在下，在500℃左右、

1×105～3×105Pa下发生裂解，生成轻质油、气体和焦炭的过程。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催化裂化是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重

要手段催化裂化于1936年实现工业化催化裂化原料：重质馏分油(减压馏分油、焦化馏分油)、常压重油、减渣、脱沥青油

催化裂化催化裂化能力在各个主要二次加工工艺中居于首位。催化裂化的发展过程催化裂化反应分解等反应生成气体、汽油等小分子产物

缩合反应生成焦炭

焦炭沉积在催化剂的表面上，使催化剂的活性下降。因

此，经过一段时间的反应后，必须烧去催化剂上的焦炭

以恢复催化剂的活性。这种用空气烧去积炭的过程称做

“再生”。由此可见，一个工业催化裂化装置必须包括反应和再生

两个部分。（1）反应-再生系统反应器和再生器的布置美孚石油开发公司IV型凯洛格正流F型按照工艺流程，整个装置可以分为四个单元1、反应-再生系统：包括原料油的裂化反应和催化剂的再生

两个工艺过程。2、分馏系统：根据裂化产品的沸程不同，将其分割成气

体、汽油、柴油、回炼油和油浆。3、吸收稳定系统：（用稳定汽油将裂化气体中的C3和C4

组分(液化石油气主要成分)吸收下来，把乙烷及其以下

的轻组分汽提出去。4、能量回收系统：回收催化剂再生时产生的烟气热能。催化裂化装置的组成单元

反应-再生原理重质原油在提升管中与再生后的热催化剂接触反应后进入沉降器，油气与催化剂经旋风分离器与催化剂分离，反应生成的气体、汽油、液化气、柴油等馏分与未反应的组分一起离开沉降器进入分馏单元；反应后的附有焦碳的待生催化剂进入再生器用空气烧焦，催化剂恢复活性后再进入提升管参加反应，形成循环，再生器顶部烟气进入能量回收单元．催化裂化200～300

℃600～750

℃490～510

℃2

～3s反应-再生一、流程回顾二、设备1、三器：提升管反应器、沉降器及再生器。2、三阀

：单动滑阀、双动滑阀、塞阀3、三机：主风机、气压机和增压机。流程回顾

高低并列式同轴式反应-再生设备提升管反应器提升管反应器是一根长30~40m的管道，介质是油气和催化剂提升管下端油气速度一般为6~l0m/s，出口油气速度为16~30m/s,操作温度，500~550℃。油气停留时间2~4S。为避免设备内壁受高流速催化剂冲蚀和减少热量损失，管内设有100~125mm厚的隔热耐磨衬里。伸到汽提段、沉降器内的部分只设耐磨衬里。提升管的上端出口处设有气-固快速分离机构，用于使催化剂与油气快速分离以及抑制反应的继续进行

快速分离机构的形式有多种多样，比较简单的有伞帽形、T字形的构件，现在用得比较多的是初级旋风分离器

反应-再生设备沉降器沉降器的作用是使来自提升管的油气和催化剂分离，油气经旋风分离器分出所夹带的催化剂后经集气室去分馏系统；由提升管快速分离器出来的催化剂靠重力在沉降器中向下沉降落入汽提段。

反应-再生设备再生器主要作用是烧去结焦剂上的焦炭以恢复其活性，同时也提供裂化反应所需的热量。反应-再生设备汽提段的作用是将待生催化剂携带的油气汽提出来，增加产品收率，减小再生器烧焦负荷。催化剂携带的油气分两部分，一部分是催化剂颖粒间的油气，另一部分是催化剂颗粒内孔道中的油气。传统的汽提段是设置环/锥挡板或人字档板。催化剂在挡板间折流运动，通过空间的压缩与扩张，气体接触交换将油气置换出来。汽提段反应-再生设备旋风分离器反应-再生设备三阀单动滑阀用于床层反应器催化裂化和高低并列式提升管催化裂化装置。其作用是：正常操作时用来调节催化剂在两器间的循环量，出现重大事故时用以切断再生器与反应沉降器之间的联系，以防造成更大事故。三阀双动滑阀是一种两块阀板双向动作的超灵敏调节阀，安装在再生器出口管线上（烟囱），其作用是调节再生器的压力，使之与反应沉降器保持一定的压差。三阀塞阀同轴式塞阀用于同轴式催化裂化装置塞阀比滑阀具有以下优点：（1）磨损均匀而且较少；（2）高温下承受强烈磨损的部件少；（3）安装位置较低，操作维修方便。三机主风机承担着向再生器提供烧焦用风的重要任务。气压机的作用是将分馏部分来的富气压力提升到吸

收稳定部分操作所需的压力。增压机为外取热器提供提升风和流化风以及为待生

套筒提供流化风（2）分馏系统分馏系统沉降器来的反应油气，经换热器进入分馏塔，根据物料的沸点差，从上至下分离为富气、粗汽油、柴油、回炼油和油浆。分馏系统

分馏系统流程图图1分馏系统典型流程示意图1、分馏塔底人字形挡板处用油浆洗涤A、防止少量催化剂细粉堵塞塔盘和

影响产品质量；B、由于反应油气温度较高，500℃

左右，油浆洗涤可取走多余的热量。2、油浆：一部分回炼，一部分回分馏塔，一部分送出装置作自用燃料。3、富气经压缩后去吸收稳定系统的凝缩

油罐，粗汽油进吸收塔上部。4、轻柴油气提冷却后送出装置重柴油直

接送出装置。（3）吸收稳定系统吸收—稳定系统

从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油组分，而粗汽油中又溶有C3、C4甚至C2组分，因此吸收稳定系统的作用：利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气（≤C2）、液化气（C3、C4）和蒸汽压合格的稳定汽油。吸收—稳定系统富气经气压机升压、冷却并分出凝缩油后，由底部进入吸收塔；稳定汽油和粗汽油则作为吸收液由塔顶进入，将富气中的C3、C4（含少量C2）等吸收后得到富吸收油。吸收塔顶部出来的贫气中夹带有少量稳定汽油，可经再吸收塔用柴油回收其中的汽油组分后成为干气，送出装置。

富吸收油和凝缩油均进入解吸塔，使其中的气体解吸后，从塔顶返回凝缩油沉降罐，塔底的未稳定汽油送入稳定塔，通过精馏作用将液化气和稳定汽油分开。有时，塔顶要排出部分不凝气（也称气态烃），它主要是C2，并夹带有C3和C4.排出不凝气的目的是为了控制稳定塔的操作压力。吸收—稳定系统主要由吸收塔、解吸塔、再吸收塔及稳定塔组成。吸收塔和解吸塔的操作压力为1.0～2.0MPa。稳定塔实质上是个精馏塔，操作压力为1.0-1.5MPa。（4）能量回收系统能量回收系统

利用再生器出口烟气的热能和压力使余热锅炉产生蒸汽和烟气轮机作功、发电等。图：能量回收系统典型流程示意图能量回收系统的工作原理由再生器来的烟气，含有微量的催化剂粉尘，它将会造成烟气轮机叶片的磨损，所以在烟气进入烟气轮机前，需要经过三级旋风分离器再次净化。净化分离下来的催化剂粉尘，排出装置；输送粉尘的泄料烟气(约占烟气总量的2～3％)，经四级旋风分离器(图中未画出)和临界流量孔板通过烟道进人烟囱放空。净化后的烟气，进入烟气轮机作功，驱动主风机，多余部分功率带动电动／发电机发电。烟气在烟气轮机中作完功，回收了压力能后，温度亦略有降低，然后去余热锅炉(图中未画出)产生蒸汽，烟气降温后去放空烟囱放入大气。催化裂化工艺换热装备催化裂化工艺换热装备

主要工艺设备台数台（套）2991反应器台（套）52塔类个123容器类个254换热类台（套）665空冷类台（套）376机泵类台（套）1447压缩机类台（套）68加热炉类台（套）4催化裂化工艺换热装备设备名称介质名称操

作

条

件温度℃压力MPa(g)原料油－轻循环油换热器轻循环油208-1830.881原料油161-1831.25轻柴油冷却器中压蒸汽104-1546.882轻柴油201-1240.978重循环油蒸汽发生器重循环油304-2740.392脱氧水104-2534.114轻循环油--热水换热器热水75-1101.0轻柴油205-1100.479贫吸收油－富吸收油换热器轻柴油163-930.76富吸收油54-1210.492加氢裂化加氢裂化重油轻质化基本原理是改变油品的相对分子质量和氢碳比，而改变相对分子质量和氢碳比往往是同时进行的。改变油品的氢碳比有两条途径：

一是脱碳二是加氢热加工过程，如焦化、催化裂化都属于脱碳过程，它们的共同特点是要减小一部分油料的氢碳比，因此不可避免地要产生一部分气体烃和氢碳比较小的缩合产物——焦炭和渣油，从而使脱碳过程的轻质油收率不会太高。加氢裂化加氢裂化属于石油加工过程的加氢路线，是在催化剂存在下从外界补入氢气以提高油品的氢碳比。加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合，一方面能使重质油品通过裂化反应转化为汽油、煤油和柴油等轻质油品，另一方面又可防止像催化裂化那样生成大量焦炭，而且还可将原料中的硫、氯、氧化合物杂质通过加氢除去，使烯烃饱和。因此，加氢裂化具有轻质油收率高、产品质量好的突出优点。加氢裂化一、加氢裂化装置的特点加氢裂化装置是将重质油转化为轻质油的一种加工手段，其特点是：1.对原料油的适应性强，可加工直馏重柴油、催化裂化循环油，焦化馏出油，甚至可用脱沥青重残油生产汽油、航空煤油和低凝固点柴油;2.生产方案灵活，可根据不同季节要求来改变生产方案;3.产品质量好，轻质油收率高。加氢裂化二、加氢裂化工艺装置的类别加氢裂化是一个集催化反应技术、炼油技术和高压技术于一体的工艺装置，其工艺流程的选择与催化剂性能、原料油性质、产品品种、产品质量、装置规模、设备供应条件及装置生产灵活性等因素有关。加氢裂化的工业装置按不同分类方法可分为多种类型：按反应器中催化剂所处的状态不同，可分为固定床、沸腾床和悬浮床等几种型式。根据原料和产品目的不同，还可细分出很多种型式，如：馏分油加氢裂化、渣油加氢裂化以及单段流程、一段串联流程和两段流程加氢裂化等等。按尾油循环方式不同可分为一次通过法、部分循环法和全循环法。加氢裂化加氢裂化加氢裂化加氢裂化加氢裂化加氢裂化的主要操作参数有：反应压力——原料越重所需反应压力越高，提高反应压力，有利于转化率的提高，也有利于减缓催化剂表面积炭速度，延长催化剂寿命，但投资增加，常用的反应压力为10～20MPa。反应温度——反应温度是加氢裂化工艺需要严格控制的操作参数。因为加氢裂化过程是强放热反应，反应温度增加，则反应速度加快，放出的热量也相应增加。如不及时从系统是将热量取出，势必引起床层温度骤升，导致催化剂超温升活，因此在各床层间要注入冷氢进行控制，常用的反应温度为370～440℃。高压换热器：加氢装置都设有高压换热器，用于反应器出料与原料油及循环氢换热。现在的高压换热器多为U型管式双壳程换热器，该种换热器可以实现纯逆流换热，提高换热效率，减小高压换热器的面积。管箱多用螺纹锁紧式端盖，其优点是结构紧凑、密封性好、便于拆装。高压换热器的操作条件为高温、高压、临氢，静密封点较多，易出现泄漏，是加氢装置的重要设备。高压空冷：高压空冷的操作条件为高压、临氢，是加氢装置的重要设备，加氢裂化加氢设备加氢工艺生产装置的主要设备是在高温、高压及有氢气和硫化氢存在的条件下运行的，故其设计、制造和材料的选用等要求都很高，对生产操作的控制也极严格。加氢裂化加氢裂化

一、高压加氢反应器高压加氢反应器是装置中的关键设备，

工作条件苛刻，制造困难，价格昂贵。根据介质是否直接接触金属器壁，分为

冷壁反应器和热壁反应器两种结构。反应器由筒体和内部结构两部分组成。加氢裂化(一)反应器筒体反应器筒体分为冷壁筒和热壁筒两种。加氢裂化（二）加氢反应器内件加氢反应是在高温高压及有腐蚀介质（H2、H2S）的条件下操作，除了在材质上要注意防止氢腐蚀及其他介质的腐蚀以外，加氢反应器还应保证：反应物(油气和氢)在反应器中分布均匀，保证反应物与催化剂有良好的接触；及时排除反应热，避免反应温度过高和催化剂过热．以保证最佳反应条件和延长催化剂寿命；在反应物均匀分布的前提下，反应器内部的压力降不致过大，以减少循环压缩机的负荷，节省能源。加氢裂化为此，反应器内部需设置必要的内部构件，以达到气液均匀分布为主要目标。

典型的反应器内构件包括：入口扩散器、气液分配盘、去垢篮筐、催化剂支持盘、急冷氢箱及再分配盘、出口集合器等，如图所示。加氢裂化

1、入口扩散器

入口扩散器是介质进入反应器遇到的第一个部件。作用：（1）起预分配作用，将进来的介质扩散到反应器的整个截面上；（2）消除气、液介质对分配盘的垂直冲击，为分配盘的稳定工作创造条件；加氢裂化

2.分配盘

采用分配盘是为了均布反应介质，改善其流动状况，实现与催化剂的良好接触，进而达到径向和轴向的均匀分布。加氢裂化

3.去垢篮筐在加氢反应器的顶部催化剂床层上有时设有去垢篮筐，与床层上的磁球一起对进入反应器的介质进行过滤。去垢篮一般均匀地布置在床层上表面，篮筐周围充填适量的大颗粒瓷球，以增加透气性。

4.催化剂支撑盘催化剂支撑盘由T形梁、格栅、丝网及磁球组成。

T形梁的两边搭在反应器器壁的凸台上，其顶部逐渐变尖，以减少阻力。格栅则放在T形梁和凸台上。格栅上平铺一层粗不锈钢丝网，和一层细不锈钢丝网，上面就可以装填磁球和催化剂了。加氢裂化加氢裂化

5．冷氢箱与再分配盘

冷氢箱与再分配盘置于两个固定床层之间。在冷氢箱中打入急冷用的冷氢，是为了导走加氢反应所放出的反应热，控制反应物温度不超过规定值。冷氢管喷出的氢气流与上床层来的反应物初步混合后进入冷氢箱，在此进行均匀混合。冷氢箱底部是均布开孔的喷液塔盘，气液两相均匀喷射到下层的再分配盘上，再分配盘与顶分配盘结构一样，起到对下床层截面均匀分配的作用。加氢裂化有些设计自催化剂支持盘到再分配盘之间设置几个连通管，内填充瓷球，卸催化剂只要打开底封头上的卸料口，就可以卸出全部催化剂。裂化反应器延迟焦化延迟焦化概述

焦炭化(简称焦化)是深度热裂化过程，也是处理渣油的手段之一。它又是唯一能生产石油焦的工艺过程，是任何其他过程所无法代替的。尤其是某些行业对优质石油焦的特殊需求，致使焦化过程在炼油工业中一直占据着重要地位。焦化是以贫氢重质残油(如减压渣油、裂化渣油以及沥青等)为原料，在高温(400~500℃)下进行深度热裂化反应。通过裂解反应，使渣油的一部分转化为气体烃和轻质油品；由于缩合反应，使渣油的另一部分转化为焦炭。一方面由于原料重，含相当数量的芳烃，另一方面焦化的反应条件更加苛刻，因此缩合反应占很大比重，生成焦炭多。延迟焦化概述

炼油工业中曾经用过的焦化方法主要是釜式焦化、平炉焦化、接触焦化、延迟焦化、流化焦化和灵活焦化等。延迟焦化应用最广泛，是炼油厂提高轻质油收率和生产石油焦的主要手段，在我国炼油工业中将继续发挥重要作用。延迟焦化是一个成熟的减压渣油加工工艺，多年来一直作为一种重油深加工手段。近年来随着原油性质变差(指含硫量增加)、重质燃料油消费的减少和轻质油品需求的增加，焦化能力增加的趋势很快。

延迟焦化概述

延迟焦化装置目前已能处理包括直馏(减粘、加氢裂化)渣油、裂解焦油和循环油、焦油砂、沥青、脱沥青焦油、澄清油、以及煤的衍生物、催化裂化油浆、炼厂污油(泥)等60余种原料。处理原料油的康氏残炭为3．8％~45％或以上，比重指数为2.20。正由于焦化装置能处理炼厂各种残渣物料被称之为炼厂的“垃圾桶”，同时也是目前炼厂实现渣油零排放的重要装置。延迟焦化概述

延迟焦化装置的作用：将重质油馏分经裂解，聚合，生成油气、轻质油，中间馏分油和焦炭。工作原理：由于重质油在管式炉中加热，采用高的流速(在炉管中注水)及高的热强度(炉出口温度500℃)，使油品在加热炉中短时间内达到焦化反应所需的温度，然后迅速进入焦炭塔，使焦化反应不在加热炉中而延迟到焦炭塔中去进行，因此，称之为延迟焦化。延迟焦化概述

延迟焦化约生产70%的液体产品，其中：汽油10%~20%；柴油25%~35%；裂化原料（蜡油）25%~35%；石油气6%~8%；焦炭（也称石油焦）15%~20%。焦化所得的气体烃和液体油品中含较多的烯烃，安定性较差，故往往作为其他装置的原料或经加氢精制等处理后成为产品。延迟焦化工艺流程

一、焦化反应化学原理焦化原料油所含烃类的分子很大，并有相当数量的芳烃。1.裂解反应：在高温(400~550℃)条件下，大分子烃类裂解生成小分子烃类，使渣油转化为气体烃和轻质油品；2.缩合反应：烃类又发生缩合反应，使渣油转化成焦炭。缩合反应：是指小分子烃类相互作用生成较大分子的化合物，同时还生成其它小分子的化合物。延迟焦化工艺流程

各种烃类在焦化过程中的反应是不相同的。烷烃在400~600℃下易裂解为小分子的烷烃与烯烃。环烷烃可裂解成烯烃或脱氢转化为芳烃。裂解反应示例如下：1、断链2、裂环延迟焦化工艺流程

3.脱氢缩合反应示例如下：芳香烃不易裂解，而易发生缩合反应，成为大分子的多环或稠环烃，并可与烯烃缩合生成石油焦。石油焦的组成和普通焦炭相似，所以也叫焦炭。延迟焦化工艺流程

二、工艺流程延迟焦化装置的生产工艺分为焦化和除焦两部分，焦化为连续操作，除焦为间隙操作。由于工业装置一般设有两个或四个焦炭塔，所以整个生产过程仍为连续操作。延迟焦化装置的工艺流程有不同的类型，就生产规模而言，有一炉两塔（焦炭塔）流程、两炉四塔流程等。延迟焦化工艺流程

340~350℃500℃左右延迟焦化工艺流程

1.原油预热阶段：焦化原料(减压渣油)先进入原料缓冲罐，再用泵送入加热炉对流段升温至340~350℃左右。2.经预热后的原油进入分馏塔底，与焦炭塔产出的油气在分馏塔内（塔底温度不超过400℃）换热。作用：一方面把原料中的轻质油蒸出来，同时又加热了原料（至390~395℃左右）。延迟焦化工艺流程

3.原料油和循环油一起从分馏塔底抽出，用热油泵打进加热炉辐射段，加热到焦化反应所需的温度（500℃左右），再通过四通阀由下部进入焦炭塔，进行焦化反应。为防止油在炉管内反应结焦，需向炉管内注水，以加大管内流速（一般为2m/s以上），缩短油在管内的停留时间，注水量约为原料油的2%左右。进入焦炭塔的高压渣油，需在塔内停留足够时间，以便进行充分反应。延迟焦化工艺流程

4.原料在焦炭塔内反应生成焦炭聚积在焦炭塔内，油气从焦炭塔顶出来进入分馏塔，与原料油换热后，经过分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油。塔底循环油和原料一起再进行焦化反应。焦化生成的焦炭留在焦炭塔内，通过水力除焦从塔内排出。延迟焦化工艺流程

焦炭塔是两台一组。每套延迟焦化装置中有的是一组(两台)，有的是两组(四台)焦炭塔。两组塔既可单独操作，又可并联操作，在每组塔中，一台塔在反应生焦时，另一台则处于除焦阶段。即当一台塔内焦炭积聚到一定高度时（一般为塔高的2/3左右高度时）进行切换，切换后通入蒸气除去轻质烃类并注水冷却，然后除焦。每台塔的切换周期一般为48小时，其中结焦24小时，除焦及其它辅助操作24小时。延迟焦化工艺流程

延迟焦化装置所产气体、汽油，分别用气体压缩机和泵送入吸收稳定部分进行分离得到干气及液化气，并使汽油的蒸汽压合格；柴油需要加氢精制；蜡油可作为催化裂化原料或燃料油。延迟焦化工艺流程

延迟焦化装置的主要矛盾在于：使用的原料为重质油，容易结焦，但希望它在焦炭塔中结焦，而不希望它在加热炉、转油线、焦炭塔馏出线和分馏塔底等处结焦。这个矛盾解决了，就可以操作平稳，延长开工周期。为了解决这个矛盾，在流程设计上就要考虑采取措施。如：在原料油进加热炉辐射管之前，注入蒸汽或软化水，以加大原料油在炉管中的流速；在分馏塔底设循环油泵，并在泵入口加过滤器，滤掉焦炭塔油气带来的粉焦。延迟焦化工艺流程

主分馏塔Main

fractionator进料Fresh

feed粗汽油rawgasoline气体gas柴油dieseloil

蜡油waxoil焦炭塔

coke

tower焦碳coke流程框图延迟焦化过程的主要设备

焦炭塔是用厚锅炉钢板制成的空筒，是进行焦化反应的场所。一般焦炭塔的高度在30米以下为宜。太高则操作时易产生振动或损坏塔壁，又浪费钢材。（一）焦炭塔延迟焦化过程的主要设备

塔的顶部设有除焦口、油气出口；塔侧设有料面指示计口：延迟焦化的化学反应主要是在焦炭塔内进行，生成的焦炭也都积存在此塔内。随着油料的不断引入，焦层逐渐升高；为了防止泡沫层冲出塔顶而引起油气管线及分馏塔的结焦，在焦炭塔的不同高度位置，装有能监测焦炭高度的料位计。塔底部为锥形，锥体底端为排焦口，正常生产时用法兰盖封死，排焦时打开。延迟焦化过程的主要设备

在运转中，分馏塔有时也会出现结焦现象，为此需控制塔底温度不超过400℃，并采用塔底油循环过滤的方法滤去焦粉和加强液体的流动来加以防止。延迟焦化过程的主要设备

（二）水力除焦设备焦炭塔是轮换使用的，即当一个塔内焦炭聚结到一定高度时，通过四通阀将原料切换到另一个焦炭塔．聚结焦炭的焦炭塔先用蒸汽冷却，然后进行水力除焦。目前的除焦设备都已采用高压水力除焦法。除焦用水力除焦法，即采用11．8MPa高压水除焦。余下的焦炭落入焦池，同时用桥式起重抓斗送到别处存放或装车外运。延迟焦化过程的主要设备

除焦原理：由高压水泵输送的高压水，经过水龙带、钻杆到水力切焦器的喷嘴，从水力切焦器喷嘴喷出的高压水形成高压射流，借高压射流的强大冲击力将石油焦切割下来，使之与水一起由塔底流出。钻杆不断地升降和转动，直到把焦炭塔内石油焦全部除净为止。延迟焦化过程的主要设备

水力除焦装置有两种形式：有井架除焦装置和无井架除焦装置。清洁水从进水管进入高位贮水罐，由高压水泵输送的高压水经泵出口管到焦炭塔的顶部，用水龙带送到水龙头，进入空心的钻杆和切焦器。高压水经切焦器上的喷嘴喷到焦炭塔里，约11.8MPa的高压水将塔中焦炭切割破碎，水和切割下来的焦炭一同落到焦炭塔底，经28°溜槽进入贮焦场。焦场的水经过几道栅栏流入吸水井，而落入焦场的石油焦用桥氏吊车抓走分开堆放。延迟焦化过程的主要设备

延迟焦化过程的主要设备

（三）无焰燃烧炉焦化加热炉是本装置的核心设备，其作用是将炉内迅速流动的渣油加热至500℃左右的高温。因此，要求炉内有较高的传热速率以保证在短时间内给油提供足够的热量，同时要求提供均匀的热场，防止局部过热引起炉管结焦。为此，延迟焦化通常采用无焰炉。延迟焦化过程的主要设备

延迟焦化过程的产品包括气体、汽油、柴油、蜡油和石油焦。焦化产品的主要性质如下：气体焦化气体中含有20~35%的不饱和烃和30％左右的甲烷，是化工和制氢的很好原料，也可作为燃料。

汽油焦化汽油含有较多的烯轻组分，性能很不安定，辛烷值也很低，质量较差，不能直接作为商品汽油出厂，必须经酸碱洗涤再蒸馏，或经过加氢精制，才能作为出厂商品汽油的调合组分。

柴油焦化柴油也因其安定性能不好，亦需再次加工才能使用。可和蜡油混炼作为催化裂化原料，也可作催化加氢的原料，进一步生产其它优质燃料油。延迟焦化过程的主要设备

蜡油焦化蜡油可供其它二次加工装置做原料，很少直接出厂。亦可和其它渣油调合作为锅炉燃料。石油焦石油焦是焦化装置的独有产品，其数量和质量是延迟焦化装置的主要控制指标。石油焦的用途不同，对石油焦产品质量的要求也不同。一级焦用做冶炼钢和铝的工业电极焦，它的质量要求最为严格；二级焦用做一般电极和绝缘材料，一些主要指标同于一级焦标准，但是不如一级焦那么严格；三级焦作为冶金工业的燃料，它的质量要求不高，在一般的延迟焦化工艺条件下都能生产；等外焦则多用于煅烧和民用燃料，无过高质量要求，只控制挥发分不大于16％(挥发分与原料的含盐量有关)。延迟焦化过程的主要设备

石油焦的质量标准减粘裂化减粘裂化概述

减粘裂化是一种浅度热裂化过程，其主要目的在于减小原料油的粘度，生产合格的重质燃料油和少量轻质油品，也可为其它工艺过程(如催化裂化等)提供原料。减粘裂化只是处理渣油的一种方法,特别适用于原油浅度加工和大量需要燃料油的情况。减粘的原料可用减压渣油、常压重油、全馏分重质原油或拔头重质原油。减粘裂化反应在430℃~450℃，5MPa~6MPa的条件下进行。反应产物除减粘渣油外，还有中间馏分及少量的汽油馏分和裂化气。减粘裂化概述在减粘反应条件下，原料油中的沥青质基本上没有变化，非沥青质类首先裂化，转变成低沸点的轻质烃。轻质烃能部分地溶解或稀释沥青质，从而达到降低原料粘度的作用。裂化反应后的混合物送入分馏塔。为尽快终止反应，避免结焦，必须在进分馏塔之前的混合物和分馏塔底打进急冷油。从分馏塔分出气体、汽油、柴油、蜡油及减粘渣油。上述流程可按两种减粘类型操作。加热炉后串联反应塔，则为塔式减粘；不串反应塔，则为炉管式减粘。减粘裂化概述根据热加工过程的原理，减粘裂化是将重质原料裂化为轻质产品，从而降低粘度，但同时又发生缩合反应，生成焦炭，焦炭会沉积在炉管上，影响开工周期，且所产燃料油安定性差，因此，必须控制一定的转化率。目前，国内减粘裂化装置的主要任务是降低燃料油粘度，即不是以生产轻质油品为主要目的，所以对反应深度要求不高，适宜采用塔式减粘工艺。

减粘裂化概述减粘裂化装置调查减粘裂化工艺流程示意图加氢精制加氢精制装置概述加氢工艺技术通常涉及加氢精制、加氢处理和加氢裂化三个概念;加氢精制一般是指对某些不能满足使用要求的石油产品通过加氢工艺进行再加工，使之达到规定的性能指标；加氢处理是指对于那些劣质的重油或渣油利用加氢技术进行预处理，主要为了得到易于进行其他二次加工过程的原料，同时获得部分较高质量的轻质油品(这一过程也可叫作加氢精制)；加氢裂化工艺是重要的重油轻质化加工手段，它是以重油或渣油为原料，在一定的温度、压力和有氢气存在的条件下进行加氢裂化反应，获得最大数量(转化率可达90％以上)和较高质量的轻质油品;日常习惯的说法并不很严格，有时将三种工艺过程统称为催化加氢，甚至简称为“加氢”。加氢精制概述加氢精制工艺是各种油品在氢压力下进行催化改质的一个统称。它是指在一定的温度和压力、有催化剂和氢气存在的条件下，使油品中的各类非烃化合物发生氢解反应，进而从油品中脱除，以达到精制油品的目的。加氢精制主要用于油品的精制，其主要目的是通过精制来改善油品的使用性能。加氢精制概述加氢精制的优点是：（1）原料的范围广，产品灵活性大。可处理一次加工或二次加工得到的汽油、喷气燃料、柴油等，也可处理催化裂化原料、重油或渣油等。（2）液体产品收率高，质量好（安定性好、无腐蚀性）。因此，加氢精制已成为炼油厂中广泛采用的加工过程，也正在取代其他类型的油品精制方法。此外，由于催化重整工艺的发展，可提供大量的副产氢气，为发展加氢精制工艺创造了有利条件。加氢精制概述

目前我国加氢精制技术主要用于：二次加工汽油和柴油的精制，例如用于改善焦化柴油的颜色和安定性；提高渣油催化裂化柴油的安定性和十六烷值；从焦化汽油制取乙烯原料或催化重整原料。某些原油直馏产品的改质和劣质渣油的预处理，如直馏喷气燃料通过加氢精制提高烟点；减压渣油经加氢预处理，脱除大部分的沥青质和金属，可直接作为催化裂化原料。加氢精制概述一、加氢精制的主要化学反应通过加氢精制可使原料油品中烯烃饱和，并脱除其中硫、氧、氮及金属杂质等有害组分。其主要反应包括：

1.脱硫生成硫化氢，如：

RSR+2H2—2RH+H2S

2.脱氮，生成氨(NH3)，如：加氢精制概述3.脱氧，生成H2O，如：4.烯烃加氢饱和：在各类烃中，烷烃和环烷烃很少发生反应，而烯烃、二烯烃加氢后生成烷烃。5.加氢脱金属：几乎所有的金属有机化合物在加氢精制条件下都被加氢和分解，生成的金属沉积在催化剂表面上，会造成催化剂的活性下降，并导致床层压降升高。所以加氢精制催化剂要周期性地进行更换。加氢精制概述（一）反应操作温度加氢反应是放热反应，需通过限制最高反应温度以限制催化剂上的结焦量和防止产生裂化反应。在正常情况下为：处理直馏汽油馏分和中间馏分油为340～370℃；处理裂化原料油和重馏油为380～420℃；处理润滑油为300～350℃。加氢精制概述（二）反应操作压力根据原料油性质，催化剂性能和对生成油的要求不同，压力可在很大范围内变动。目前氢分压多数情况约为6．37MPa，折换成装置操作压力(指反应器内)约为7．85MPa。加氢精制概述二、氢气的来源与质量要求加氢精制装置需要供给氢气。氢气来源一般有两种：一是利用催化重整的副产物——氢气，二是采用制氢装置生产的氢气。加氢精制工艺耗氢量要比同样规模的加氢裂化少。在加氢精制装置中有大量的氢气进行循环使用，叫做循环氢。加氢精制概述

氢的纯度越高，对加氢反应越有利；同时可减少催化剂上的积炭，延长催化剂的使用期限。因此，一般要求循环氢的纯度不小于65％(体)，新氢的纯度不小于70％。氢气中常含有少量的杂质气体，如氧、氯、一氧化碳、二氧化碳以及甲烷等，它们对加氢精制反应和催化剂是不利的，必须限制其含量。加氢精制概述第二节加氢精制工艺流程加氢精制的工艺过程多种多样，按加工原料的轻重和目的产品的不同，可分为汽油、煤油、柴油和润滑油等馏分油的加氢精制，其中包括直馏馏分和二次加工产物，此外，还有渣油的加氢脱硫。

加氢精制的工艺流程虽因原料不同和加工目的不同而有所区别，但其化学反应的基本原理是相同的。因此，各种石油馏分加氢精制的原理、工艺流程原则上没有明显的区别。加氢精制概述如图所示，加氢精制的工艺流程一般包括反应系统、生成油换热、冷却、分离系统和循环氢系统三部分。加氢精制概述一、反应系统原料油与新氢、循环氢混合，并与反应产物换热后，以气液混相状态进入加热炉（这种方式称炉前混氢），加热至反应温度进入反应器。加氢精制概述反应器进料可以是气相(精制汽油时)，也可以是气液混相(精制柴油或比柴油更重的油品时)。反应器内的催化剂一般是分层填装，以利于注冷氢来控制反应温度。循环氢与油料混合物通过每段催化剂床层进行加氢反应。加氢精制概述二、生成油换热、冷却、分离系统反应产物从反应器的底部出来，经过换热、冷却后，进入高压分离器。在冷却器前要向产物中注入高压洗涤水，以溶解反应生成的氨和部分硫化氢。加氢精制概述反应产物在高压分离器中进行油气分离，分出的气体是循环氢，其中除了主要成分氢外，还有少量的气态烃(不凝气)和未溶于水的硫化氢；分出的液体产物是加氢生成油，其中也溶解有少量的气态烃和硫化氢；生成油经过减压再进入低压分离器进一步分离出气态烃等组分，产品去分馏系统分离成合格产品。加氢精制概述三、循环氢系统从高压分离器分出的循环氢经储罐及循环氢压缩机后，小部分(约30％)直接进入反应器作冷氢，其余大部分送去与原料油混合，在装置中循环使用。为了保证循环氢的纯度，避免硫化氢在系统中积累，常用硫化氢回收系统。一般用乙醇胺吸收除去硫化氢，富液(吸收液)再生循环使用，解吸出来的硫化氢送到制硫装置回收硫磺，净化后的氢气循环使用。加氢精制概述1.换热、炉后混氢进入反应器。2.在反应器催化剂床层反应，硫、氧、氮和金属化合物等即变为易于除掉的物质(通过加氢变为硫化氢、水及氨等)，烯烃同时被饱和。3.加氢生成油经过换热和水冷后依次进入高压，低压分离器。加氢精制概述从低压分离器来的加氢生成油与汽提过的加氢生成油换热，并进入加热炉加热，然后进入汽提塔，其作用是把残留在油中的气体及轻馏分汽提掉。汽提塔底出来的生成油经过换热和水冷却后，为加氢精制产品。加氢精制概述循环氢脱硫部分原料气自吸收塔底部进入，和来自吸收塔上部下来的贫液溶剂(乙醇胺液)相遇将H2S吸收。吸收塔底部的富液(乙醇氨液)进入溶剂再生塔再生，酸气(H2S)由再生塔顶部出来，经冷却去制硫装置，底部乙醇氨溶液循环使用。加氢反应器加氢反应器催化重整催化重整装置概述一、催化重整装置的作用“重整”是指烃类分子重新排列成新的分子结构。催化重整装置是用直馏汽油(即石脑油)或二次加工汽油的混合油作原料，在催化剂(铂或多金属)的作用下，经过脱氢环化、加氢裂化和异构化等反应，使烃类分子重新排列成新的分子结构，以生产C6～C9芳烃产品或高辛烷值汽油为主要目的,并利用重整副产氢气供二次加工的热裂化、延迟焦化的汽油或柴油加氢精制。催化重整装置概述二、重整原料的要求

对重整原料的选择主要有三个方面的要求：即馏分组成、族组成和很低的毒物及杂质含量。

1.馏分组成对重整原料馏分的组成的要求根据生产目的来确定，其馏分组成一般可分为两个馏程范围。生产高辛烷值汽油时，采用80~180℃的馏分；生产苯、甲苯、二甲苯等芳烃时，采用60~145℃的馏分；而同时生产芳烃和高辛烷值汽油时，可采用60~180℃的宽馏分。催化重整装置概述以生产芳烃为目的时，因为苯、甲苯、二甲苯、三甲苯的碳原子数分别为6、7、8、9，所以要求原料油尽可能是相应碳数的烃类，而C6~C9烃类的沸点范围大致在60~145℃。结论：若以生产芳烃为目的，重整原料一般应切取C6~C9馏分。以生产高辛烷值汽油为目的时，原料油的初馏点不宜过低，因为C≤C6的烷烃本身已有较高的辛烷值，不需要重整。至于原料油的终馏点一般取180℃。终馏点过高时，焦炭、气体产率将上升，而液体收率将下降，且生产周期将缩短。结论：以生产高辛烷值汽油为目的时，重整原料一般应切取大于C6馏分。催化重整装置概述第一节工作原理与流程根据催化重整的基本原理，一套完整的重整工业装置大都包括原料预处理和催化重整两部分。以生产芳烃为目的的重整装置还包括芳烃抽提和芳烃精馏两部分。催化重整装置概述

原料预处理以高辛烷值汽油为主重整反应

原料预处理重整反应系统重整原料拔头油副产氢气燃料气高辛烷值汽油组分重整循环氢拔头油：直馏汽油在蒸馏时所得到的沸点低于60`C的轻质馏分.石油炼厂中为了提高直馏汽油中的辛烷值或将其用于催化重整以生产芳烃,要求除去重整原料中的拔头油。其组成主要是C5烃类,收率约为原油处理量的百分之零点四到零点六，可做为石油化工原料,用于烃类裂解,或直接做为工业溶剂等。催化重整装置概述原料预处理以生产芳烃为主

重整反应

芳烃抽提

芳烃精馏（分离）催化重整装置概述一、工作原理1．原料预处理feedpretreatment

为了满足对重整原料的要求，必须对重整原料油进行预处理。预处理包括：预脱砷、预分馏、预加氢三部分。目的：将原料切割成适合重整要求的馏程范围和脱去对催化剂有害的杂质。催化重整装置概述（1）预脱砷pre-dearsenization砷能使重整催化剂严重中毒失活，因此要求进入重整反应器的原料油中砷含量不得高于1.00ppb。相关数据表明，我国大庆与新疆原油(特别是常压塔顶油)中的坤含量高，仅仅依靠常规的预加氢难于达到脱砷要求，必须经过预脱砷。若从常压塔顶来的原料油含砷量较低，例如<1ppb，则可不经预脱砷，只需经过预加氢便可达到要求。预脱砷通常设在原料油罐区。催化重整装置概述常用的预脱砷方法有：①吸附预脱砷

以硅酸铝小球裂化催化剂作为吸附剂，原料油在常温常压下一次或循环通过吸附剂床层，大部分砷化合物吸附在硅铝小球催化剂上而被脱除，然后再进行预加氢脱砷，使砷含量达到要求的标准。②加氢预脱砷

加氢预脱砷的原理是将含砷化合物加氢分解出金属砷，然后砷吸附在催化剂上被除去。催化重整装置概述预脱砷所用催化剂是钼酸镍加氢催化剂，该催化剂对有机砷具有很强的吸附力，其砷容量可达4.5％。加氢预脱砷是在预加氢反应器之前加一台以脱砷为主要目的的前置加氢反应器，两台反应器串联操作。在一定条件下，可将原料油中的砷由1000ppb脱至小于1ppb。此法具有工艺流程简单、操作方便等优点。③化学氧化脱砷原料油与氧化剂接触，砷化合物被氧化后经分馏或水洗被分离出去。常用的氧化剂有过氧化氢异丙苯和高锰酸钾。催化重整装置概述（2）预分馏prefractionation目的：根据重整装置产品要求，切割成一定馏程的馏分作为原料。一般切除原料中小于C6的轻组分，同时脱除原料油中的部分水分，为重整准备符合馏分要求的原料。例如，生产芳烃时，切除<60℃的馏分；生产高辛烷值汽油时，切除<80℃的馏分。催化重整装置概述（3）预加氢prehydrogenation目的：脱除原料油中的杂质。将预分馏所得的原料，经钼酸镍（或钼酸钴）催化剂，在压力1.5～1.8MPa，温度280～360℃，氢油比70～150nm3／m3，体积空速2～4h-1条件下加氢精制，烯烃被饱和，硫化物、氮化物、氧化物等转变成易于除掉的气体、硫化氢、氨和水；原料中的砷、铅、铜、汞、铁等金属毒物被催化剂吸附除掉，满足重整催化剂对原料油中杂质含量的严格要求。通常原料油含砷量在100~200ppb时，经预加氢后砷含量可降至1~2ppb以下。若含砷量过高，则必须先经过预脱砷。催化重整装置概述（4）重整原料的脱水(dehydration)及脱硫(desulfurization)从预加氢过程得到的生成油中尚溶解有H2S、NH3和H20等，为了保护重整催化剂，必须除去这些杂质。脱除的方法有汽提法和蒸馏脱水法。以蒸馏脱水法较为常用。用泵将原料油抽入装置，先经换热器与预分馏塔底物料换热，随后进入预分馏塔进行预分馏。预分馏塔一般在0.3MPa左右的压力下操作，塔顶温度60~75℃

，塔底温度40~180℃

。催化重整装置概述预分馏塔顶产物经冷凝冷却后进入回流罐。回流罐顶部不凝气体送住燃料气管网；冷凝液体(拔头油)一部分作为塔顶回流，一部分送出装置作为汽油调合组分或化工原料。催化重整装置概述预分馏塔底设有重沸器(或重沸炉)，塔底物料一部分在重沸器内用蒸汽或热载体加热后部分气化，气相返回塔底，为预分馏塔提供热量；一部分用泵从塔底抽出，经与预分馏塔进料换热后，去预加氢部分，与重整反应产生的氢气混合后与预加氢产物换热，再经加热炉加热后进入预加氢反应器(若原料油需预脱砷，则先经脱砷反应器再进预加氢反应器)。有的装置设有循环氢气压缩机，氢气循环使用，大多数装置氢气采取一次通过方式。催化重整装置概述预加氢的反应产物从反应器底部流出与预加氢进料换热，再经冷却后进入油气分离器。从油气分离器分出的含氢气体送出装置供其他加氢装置使用。液体从分离器底部流出经换热器进入汽提塔（脱水塔）。催化重整装置概述汽提塔一般在0.8~0.9MPa压力下操作，塔顶温度85~95℃，塔底温度185~190℃，塔顶物料经冷凝器冷却后进入回流罐，冷凝液体从回流罐抽出打回塔顶作回流，含H2S的气体从回流罐分出送入燃料气管网。水从回流罐底部分水斗排出。汽提塔底设重沸器作为汽提塔的热源。脱除硫化物、氮化物和水分的塔底物料(即精制油)，与该塔进料换热后作为重整反应部分的进料。催化重整装置概述催化重整装置概述

2．催化重整catalyticreforming重整任务：将预处理后的精制油采用多金属(铂铼、铂铱、铂锡)催化剂在一定的温度、压力条件下，将原料油分子进行重新排列，产生环烷脱氢、芳构化、异构化等主要反应，以增产芳烃或提高汽油辛烷值为目的。鉴于在常压下操作，催化剂表面容易结焦，因此，重整过程都是在氢气循环及压力下进行。其操作压力一般在1.4～1.8MPa，温度480～510℃，氢油比：一段400～600Nm3／m3，二段1000～1200Nm3／m3；其生成油作为抽提原料，副产品为氢气。催化重整装置概述工业重整装置广泛采用的反应系统流程可分为两大类：固定床反应器半再生式工艺流程和移动床反应器连续再生式工艺流程。

(1)固定床半再生式重整工艺流程固定床半再生式重整的特点是当催化剂运转一定时期后，活性下降而不能继续使用时，需就地停工再生(或换用异地再生好的或新鲜的催化剂)，再生后更新开工运转，因此称为半再生式重整过程。催化重整装置概述典型的铂铼重整工艺流程以生产芳烃为目的的铂铼双金属半再生式重整工艺原理流程如图所示。经预处理的原料油与循环氢混合，再经换热、加热后进入重整反应器。催化重整装置概述重整反应是强吸热反应，反应时温度下降，因此为得到较高的重整平衡转化率和保持较快的反应速度，就必须维持合适的反应温度，这就需要在反应过程中不断地补充热量。为此，半再生式装置的固定床重整反应器一般由三至四个绝热式反应器串联，反应器之间有加热炉加热到所需的反应温度。每半年至一年停止进油，全部催化剂就地再生一次。催化重整装置概述反应器的入口温度一般为480~520℃，使用新鲜催化剂时，反应器入口温度较低，随着生产周期的延长，催化剂的活性逐渐下降，各反应器入口温度逐渐提高。铂铼重整反应的其它操作条件为：空速1.5~2h-1；氢油比(体)约1200：1；压力1.5~2MPa。催化重整装置概述自最后一个反应器出来的重整产物温度很高(490℃左右)，为了回收热量而进入一大型立式换热器与重整进料换热，再经冷却后进入油气分离器，分出含氢85％~95％的气体(富氢气体)。经循环氢压缩机升压后，大部分送回反应系统作循环氢使用，少部分去预处理部分。

催化重整装置概述以生产高辛烷值汽油为目的时，重整生成油进入稳定塔，塔顶分出裂化气和液态烃，塔底产品为满足蒸气压要求的稳定汽油。以生产芳烃为目的时，重整生成油进入脱戊烷稳定塔，塔顶蒸出≤C5的组分，塔底是含有芳烃的脱戊烷油，作为芳烃抽提部分的进料油。催化重整装置概述(2)连续再生式重整工艺流程半再生式重整会因催化剂的积炭而停工进行再生。为了能使催化剂经常保持高活性，在更低的压力和氢油比条件下操作，从而得到质量好收率高的产品，UOP发展了移动床反应器连续再生式重整(简称连续重整)。主要特征是设有专门的再生器，反应器和再生器都是采用移动床反应器，催化剂在反应器和再生器之间不断地进行循环反应和再生，一般每3~7d全部催化剂再生一遍。催化重整装置概述流程中有4个反应器，第一、二、三反应器叠在一起，催化剂由上而下依次通过，然后提升至再生器再生。第四反应器因积碳很多，单独并列。由第三反应器来的油气经中间加热炉加热后进入第四反应器。为减小床层压降，采用径向反应器。催化重整装置概述3．芳烃抽提aromaticsextraction以生产芳烃产品为目的时，由于重整产物是芳烃和非芳烃的混合物，必须设法将芳烃从混合物中分离出来。但是，混合物中芳烃和其他烃类的沸点很接近，很难用精馏的方法分离。目前仍然采用溶剂抽提法从重整产物中分离芳烃。基本原理：(1)利用芳烃与非芳烃在溶剂中溶解度的差异，将两者分离;(2)然后根据芳烃与溶剂的沸点差，将芳烃从溶剂中分离出来，从而得到纯度为99．8％以上的混合芳烃。催化重整装置概述（1）溶剂溶剂是芳烃抽提的关键因素，一般说来，溶剂应具备以下条件：(1)具有较高的溶解选择性，即对芳烃的溶解能力大，对非芳烃的溶解能力小(2)与原料油的密度差大，便了形成两个液相；(3)与芳烃的沸点差大，使于溶剂与芳烃分离并回收后循环使用；(4)热及化学稳定性好、以防止溶剂变质和过多消耗；(5)蒸发潜热及比热小，以降低过程中的热能消耗；(6)毒性及腐蚀性小，价廉易得等。催化重整装置概述一般炼油厂所用的溶剂多为三乙二醇醚或二乙二醇醚。石化厂的芳烃抽提则用环丁砜、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉等。三乙二醇醚的溶解度、开始分解温度都比二乙二醇醚高，且溶解比小，许多炼油厂均用它替代二乙二醇醚。其操作参数为：温度125～150℃；压力0.8～0.9MPa；溶剂比(对抽提进料)10～13；溶剂含水量(重量)7～9％。催化重整装置概述对于不同碳原子数不同族的烃类，在溶剂中的溶解度顺序为：芳烃>烯烃或环烷烃>烷烃对于不同碳原子数同族烃类，在溶剂中的溶解度顺序为：苯>甲苯>二甲苯>重芳烃>轻质烷烃>重质烷烃催化重整装置概述（2）工艺流程富含芳烃的溶剂沉降在塔下部，称提取物(或富溶剂)，自塔底流出去汽提塔。非芳烃(称提余物)从塔顶排出，去非芳烃水洗塔。①抽提经脱戊烷以后的重整生成油从抽提塔中部进入，与从塔顶喷淋而下的溶剂充分接触，由于二者密度相差较大，在塔内形成逆流抽提。塔下部注入从汽提塔顶抽出的芳烃(纯度70％—80％)作为回流，以提高产品纯度。催化重整装置概述②提取物汽提。来自抽提塔底含有溶剂和芳烃的提取物，经调节阀降压后进人汽提塔顶部。从汽提塔顶蒸出的回流芳烃冷凝后进入回流芳烃罐，在罐内回流芳烃与汽提水分离，回流芳烃用泵抽出经换热后打入抽提塔底作回流，以提高产品纯度。芳烃以蒸气形态从汽提塔中部流出，经冷凝后进入芳烃罐，分出水后用泵送往芳烃精馏部分。

催化重整装置概述从芳烃罐分出的水，一部分打入非芳烃水洗塔顶洗涤非芳烃和作汽提塔中段回流，另一部分则与从回流芳烃罐分出的水一起进入汽提水罐，然后用泵抽出与汽提塔顶回流芳烃换热气化后进入汽提塔底作汽提蒸汽。汽提塔底设有重沸器，塔底出来的溶剂一部分经重沸器后返回汽提塔，一部分用泵抽出打入抽提塔顶。催化重整装置概述③溶剂回收。从抽提塔顶出来的非芳烃(抽余油)，经换热冷却后进入非芳烃水洗塔，用水洗去所含溶剂，非芳烃从塔顶引出装置，水从塔底流出进汽提水罐。

为防止溶剂中老化产物的积累，从循环溶剂中引出一部分送入溶剂再生塔进行减压再生，再生后的溶剂循环使用，间断地从塔底排出一部分重组分。催化重整装置概述4．芳烃精馏aromaticsrectification芳烃精馏是将混合芳烃分离为苯、甲苯、二甲苯等单体芳烃的过程。根据芳烃中各组分的沸点不同，利用汽液两相多次接触，多次汽化、多次冷凝进行传质传热，将各组分加以分离。一般普通的分馏得到的是沸点不同的混合物，而芳烃精馏得到的是单体烃类。催化重整装置概述芳烃精馏工艺流程

催化重整装置概述二、催化重整反应器

重整反应器是催化重整装置的关键设备，按物料在反应器的流向可分为轴向和径向两种结构形式。(一)轴向反应器

反应器为圆筒形，壳体内衬有耐热水泥层，里面另有一层合金钢衬套。两者的作用在于防止高温氢气对碳钢壳体的腐蚀。催化重整装置概述催化剂填满整个反应器，床层上下装有惰性瓷球以防止操作波动时床层催化剂跳动而引起催化剂破碎，同时也有利于气流均匀分布。轴向反应器结构简单，但催化剂床层厚，物料通过时压力降比较大。油气进入反应器时通过一个分配头，使原料气均匀分布于

整个床层截面。油气出口集合管上罩有钢丝网，以防止催化剂粉末被带入

后路设备或管线中。催化重整装置概述

(二)径向反应器径向反应器是一种新型的重整反应器。与轴向反应器比较，突出的特点是床层压降低，这主要是由于气流以较低的流速沿径向通过较薄的催化剂床层。反应原料油气从顶部进入，经分布器后进入沿壳壁布满的扇形筒（分气管）内，从扇形筒的小孔出来沿径向通过催化剂床层，反应产物从中心管的许多小孔进入中心管，然后从中心管下部导出。催化重整装置概述国内外催化重整装置调查烷基化一、烷基化工艺概述烷基化是指烯烃与烷烃的化学加成反应，在反应过程中烷烃的分子的活泼氢原子的位置被烯烃所取代。原料：从液化气分离得到异丁烷和丁烯。主要反应:在无水氯化铝、硫酸、氢氟酸或固体超强酸等酸性催化剂的作用下，异构丁烷与丁烯合成高辛烷值的异构烷烃。一、烷基化工艺概述烷基化工艺异丁烷和烯烃（C3=、C4=

、C5=

）在酸催化剂作用下生成的烷基化油。烷基化工艺采用酸强度高，酸中心多的硫酸或氢氟酸作催化剂。硫酸法烷基化与氢氟酸法烷基化在装置投资，操作费用，产品质量和产品收率等方面都十分接近，因此两种方法能长期共存，都被广泛采用。但这两种方法都有其独特的缺点，硫酸法烷基化存在稀硫酸难以处理，而氢氟酸则有剧毒的危险。酸耗在烷基化的操作成本中占的很大比重。