《石油化工基础》教学课件-3.6热加工过程

热加工过程Thermalprocessing

石油化工基础热加工的基本原理1.2.3.目录Content热裂化过程减粘裂化过程4.焦炭化过程5.延迟焦化技术的发展方向前言

将原油重质组分转化为轻质燃料，只有通过化学反应将碳和氢重新分配，其本质是：M1.脱碳（分母减小）

催化裂化、热转化、溶剂脱沥青2.加氢（分子增加）加氢裂化前言

热加工重质原料油靠热的作用气体轻质燃料油焦炭前言炼油工艺中，主要有三种热加工方法：热裂化（thermalcracking）以减压馏分油为原料，生产汽油、柴油和燃料油；减粘裂（visbreaking）以常压重油或减压渣油为原料，生产以燃料油为主；焦炭化（coking）以减压渣油为原料，生产汽油、柴油、馏分油和焦炭。

渣油热加工过程的反应温度一般在400～550℃。前言热加工过程的意义原料适应性大不用催化剂或溶剂投资少设备简单操作费用低产品性质不好要精制热加工的基本原理BasicprincipleofThermalprocessingPart1热加工的基本原理Part

1热加工：指利用热的作用，使油料起化学反应达到加工目的的工艺方法。石油馏分及重、残油在高温下主要发生两类反应：裂解反应（吸热）大分子烃类裂解成较小分子的烃类，因此从较重的原料油可以得到汽油馏分，中间馏分，以至小分子的烃类气体。缩合反应（放热）原料和中间产物中的芳烃、烯烃等缩合成大分子量的产物，从而可以得到比原料油沸程高的残油甚至焦炭。烃类的异构化反应和烯烃的聚合反应，在没有催化剂的条件下一般是很少发生的。热加工的基本原理Part

11.烷烃烷烃的热反应主要有两类：C-C键断裂生成较小的烷烃和烯烃；C-H键断裂生成碳原子数不变的烯烃及氢。上述两类反应都是强吸热反应，其反应行为与分子中各键能的大小有密切的关系。烃分子C-C链断裂，属自由基反应，生成的气体烃中，容易生成甲烷、乙烷、乙烯、丙烯等低分子烃。各种烃类的热反应热加工的基本原理Part

12.环烷烃单环环烷在高温下（500~600℃），裂解为两个烯烃分子；单环环烷在700~800℃下，分解生成烯烃和二烯烃；环烷烃在较高温度下（600℃以上）发生脱氢反应生成芳烃；带长链的环烷烃在裂化条件下，先断侧链，再开环。3.芳香烃低分子芳烃，温度超过550℃时，缩合反应，生成联苯、气体和焦炭；温度达到800℃以上时，主要缩合成焦炭；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；多环芳烃，对热稳定，主要发生缩合反应。热加工的基本原理Part

14.烯烃烯烃在低温、高压下，主要的反应是聚合反应；当温度升高到400℃以上时，裂解反应开始变得重要，碳链断裂的位置一般在烯烃双键的β位置；当温度超过600℃时，烯烃缩合成芳香烃、环烷烃和环烯烃的反应变得重要起来。5.胶质和沥青质除了经缩合反应生成焦炭外，还会发生断侧链、断链桥等反应，生成较小的分子。多环芳烃，对热稳定，主要发生缩合反应。热裂化过程ThermalcrackingprocessPart2以常压重油、减压馏分油、焦化蜡油等为原料，在高温(450～550℃)和高压(20～50atm)下裂化成裂化汽油、裂化气、裂化柴油和燃料油；主要目的产物是裂化汽油，但质量差（安定性、抗爆性等）；热裂化过程目前已经被催化裂化过程所取代。热裂化过程Part

2热裂化（ThermalCracking)

减粘裂化过程VisbreakingprocessPart3减粘裂化(简称减粘)实质上是一种以重质高粘度石油（或石油馏分）为原料的浅度热裂化（转化率小于10%）；减粘的目的是将重质高粘度石油原料通过浅度热裂化转化为较低粘度和较低倾点的燃料油；减粘主要是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：减渣、常压重油、全馏分重质原油或拔头重质原油等：反应温度：400～450℃反应压力：4～5atm减粘裂化过程Part

3减粘裂化过程(Visbreakingprocess)减粘裂化过程Part

3焦炭化过程CokingprocessPart4焦炭化过程Part

4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(500～550℃)下进行深度的热裂化和缩合反应的热加工过程；焦化过程的产物有气体、汽油、柴油、蜡油和焦炭(现主要用于生产优质石油焦)，减渣经焦化过程可得到70%～80%的馏分油；焦化汽油和焦化柴油中不饱和烃的含量高，而且含硫、氮等非烃类化合物也高，因此，产品的安定性很差。焦炭化过程Part

4目前世界上焦化的主要形式是延迟焦化；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；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。焦炭化过程Part

4延迟焦化约生产70%的液体产品，其中：石油气：6%-8%；汽油：10%-20%；柴油：25%-35%；裂化原料（蜡油）：25%-35%；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。焦炭化过程Part

4大分子（烷烃、环烷烃、芳烃的烷基侧链）小分子（芳烃、烷基芳烃、环烷芳烃、烯烃）大分子小分子裂解吸热缩合放热焦化反应的化学原理焦炭化过程Part

4延迟焦化工艺原理流程焦炭化过程Part

4一炉两塔延迟焦化-分馏工艺流程延迟焦化技术的发展方向DevelopmentdirectionofdelayedcokingtechnologyPart5延迟焦化技术的发展方向Part

51.进一步降低焦炭产率降低焦炭产率可明显提高焦化装置的经济效益;提高蜡油收率，蜡油经加氢处理后去催化可以增产汽油。2.开发针状焦生产技术针状焦具有结晶度好、石墨化性能好、机械轻度高、热膨胀系数低等特点。开发针状焦生产技术，不但满足国内对优质针状焦的需求，而且可以解决部分油浆的出路问题。

焦化装置已成为当今炼油厂渣油特别是劣质渣油加工的主要手段之一。随着国民经济结构的调整、市场需求的变化和对环境保护的重视，延迟焦化技术目前面临严峻的挑战延迟焦化技术的发展方向Part

53.加工更加劣质的渣油延迟焦化就应该加工其不能加工的更加劣质的原料，如减压深拔渣油、沥青、油浆和移动床加氢的未转化油等;通过技术改进使之适应加工更劣质的原料。4.发展组合工艺研发催化裂化与延迟焦化、溶剂脱沥青等技术工艺相结合。更好地发挥重质原油催化裂化的技术，还能够提高轻质油的收油率，使催化裂化装置能够更深入的进行渣油加工。5.进一步提高装置环保水平延迟焦