典型的炼油、化工工艺简介.ppt

1、2007新进员工技术培训资料之二,典型的炼油、化工工艺简介 约翰克兰鼎名密封（天津）有限公司,典型的炼油、化工工艺简介,石油化学工业的发展 石油及石油产品 典型的炼油工艺简介 典型的化肥工艺简介 典型的乙烯工艺简介 典型的煤化工工艺简介,石油化工的含义,石油化工，指以石油、天然气为原料，生产石油产品和 石油化工产品的加工工业。其主要产品包括： 各种燃料油（汽油、柴油、煤油等） 润滑油 液化石油气 石油焦炭 石蜡 沥青,石油化工的发展历程,19世纪20年代 石油炼制开始 1919 美孚以丙烯生产异丙醇第一个石油化工产品 20世纪30年代 高分子合成材料大量问世 1931 氯丁橡胶和聚氯乙烯 19

2、33 高压法制乙烯 1935 丁腈橡胶和聚苯乙烯 1937 丁苯橡胶 1939 尼龙66 20世纪50年代 裂解工艺的发展为石油化工提供大量的燃料 1953 涤纶 1957 聚丙烯 20世纪70年代 新工艺开发缓慢，采用新技术、节能、优化生产操作， 综合利用原料，向下游产品延生发展。,主要的炼油工艺,常减压蒸馏 催化裂化 催化重整 加氢精制 延迟焦化 加氢裂化,石油组成,1. 烃类化合物 烷烃 环烷烃 芳烃（芳香烃） 2. 非烃化合物 含硫化合物 含氧化合物 含氮化合物 焦状物质,石油的物理性质,馏分和馏程 比重和密度 凝点 闪点、燃点、自燃点 含硫量,石油产品,燃料油及溶剂油 润滑油及润滑脂

3、 蜡和焦及沥青 苯及其它化学品,炼油厂类型,1. 燃料型 燃料油，如汽油、航空煤油、灯油、轻柴油、重柴油 燃料气、芳烃和石油焦 2. 燃料-化工型 燃料油，将重油品转化为烯烃、芳烃等化工原料 化工产品，制取醇、酮、酸等有机原料及合成材料等 3. 燃料-润滑型 将原油中的轻质油品分出并加工成燃料 重质油品经过滤加工制成各种润滑油,炼油工艺常减压蒸馏,常减压蒸馏直接加工原油，是原油进入炼油厂必须经过的第一道工序，也称原油的一次加工。 基本属于物理化学变化。 借助蒸馏过程，可以将原油分割成相应的汽油、煤油、柴油等燃料，还可以得到供其它炼油装置加工的原料。,蒸馏原理,通过加热、汽化、分馏、冷凝和冷却等

4、过程将液体混合物分离成一定纯度的组分 按液体混合物中所含组分的沸点或蒸汽压不同而实现分离 常压蒸馏、减压蒸馏、气提,工艺流程,原油脱盐、脱水 初馏 常压蒸馏 减压蒸馏,常减压蒸馏工艺流程,炼油工艺催化裂化,催化裂化：指高分子烃类在高温且采用催化剂的条件下裂解 的化学反应。 主要作用：将重质油品转化成较高质量的汽油 原 料：常压馏分、减压馏分或焦化蜡油等重馏分油 特 点： 汽油产率高（30%-60%），且其辛烷值高（可达80）、安定性好 柴油产率为0-40%，其十六烷值较直馏柴油低 焦炭产率约5%-7%,化学原理,异构化学反应 芳构化学反应 氢转移反应 裂解反应 大分子烃裂解为小分子烃类。,工艺

5、流程,反应-再生系统 分馏系统 吸收-稳定系统,提升管催化裂化工艺流程,吸收-稳定系统工艺流程,炼油工艺催化重整,催化重整：在有催化剂的条件下，对直馏汽油馏分进行重整 广泛采用以铂作为主要活性成分的催化剂，也称铂催化。 催化剂分为铂催化剂和双金属催化剂。,化学原理,脱氢反应 脱氢环化反应 异构化反应 裂化反应,工艺流程,预分馏和预加氢 重整反应 后加氢和稳定处理 催化剂的再生,催化重整工艺流程,炼油工艺加氢精制,加氢精制是催化加氢工艺的一种。 加氢精制工艺是在高温（250-420。C）、中高压力（2.0-10.0MP）和有催化剂的条件下。在油品中加入氢，使氢与油品中的非烃类化合物的部分杂质反应

6、，从而将后者除去，达到精制的目的。 原料范围很广，汽油、柴油、重油，甚至原油也可以作为原料。,化学原理,含硫含氮含氧化合物的加氢反应 烯烃与氧的反应 烯烃产生饱和反应生成烷烃； 一部分芳烃也可以与氢反应生成环烷烃。,工艺流程,原料油的加热反应 生成油的分离 催化剂的再生,柴油加氢精制工艺流程,炼油工艺延迟焦化,延迟焦化是一种热破坏加工方法，主要以贫氢的重质油如减压渣油为原料，在高温下进行深度热裂变和缩合反应，加工生产出轻质燃料油，同时得到大量石油焦供冶金工业作电极或石墨制品。 主要产品成分： 约70%的液体产品，其中汽油10%-20%，柴油25%-35% 裂化原料（含蜡油）25%-35% 石油

7、气6%-8% 焦炭15%-20%,化学原理,断链 裂环 脱氢,延迟焦化工艺流程,化肥工艺合成氨,以天然气为原料（其主要成分是甲烷，此外含有部分烷烃如乙烷、丙烷、丁烷甚至戊烷极少量的氮气、氢气、二氧化碳和硫化氢等），中间经过转化、变换等过程，最终通过在高温、高压下的合成反应制取氨。,化学原理,氨的合成反应及流程：造气、净化、合成 造气系统：氮气和氢气的制备 转化反应： 变换反应： 净化：除去CO2和CO 脱碳： 甲烷化： 氨的分离和冷却系统,大型合成氨原理流程,大型合成氨工艺流程,化肥工艺合成尿素,氨和二氧化碳合成尿素的总反应为： 分步反应为：,合成尿素的原理流程,甲铵水溶液循环法尿素工艺流程,

8、煤化工工艺高温焦炉煤气(COG)的转化,炼焦炉产生的高温COG是一种分子量范围颇大的混合物，产生的COG量、组成、发热量和密度等随干馏时间而变化。 焦炉煤气的组成： CO2 2-5% CnOm 2-4% O2 0.1-0.5% CO 5-8% CH4 25-30% H2 50-60% N2 3-7% 主要用途：发电、用作甲醇等生产的化工原料。,高温COG转化技术,转化技术： 焦油蒸汽非催化热解 催化热解 高温COG转化：催化转化和非催化转化 转化特点：气体中的甲醇等烃类几乎都分解成CO和氢， 炭粒子经冷却和脱硫工序净除。,高温COG非催化转化制取甲醇、DEM流程,高温COG非催化转化制取氢气流

9、程,乙烯工艺裂解与乙烯生产,广义地说，凡是有机化合物在高温下分子发生分解的反应过程都称之为裂解 石油化工中的“裂解”是指石油烃（裂解原料）在隔绝空气或高温条件下分子发生分解反应而生成小分子烯烃或（和）炔烃的过程 石油化学工业中的“裂解”与石油炼制工业中的“裂化” 相同点：广义定义相同 不同点：（1）一般地，在600以上所进行的过程为裂解，在600以下的过程为裂化；（2）裂解的产物为乙烯、丙烯、乙炔、联产丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等化工产品，而裂化的目的产物为汽油等燃料产品,乙烯,乙烯是基本有机化学工业最重要的产品，由乙烯出发可以生产许多重要的有机化学工业产品，例如：,乙烯,聚合,高压聚乙烯,薄膜

10、、成型制品,乙烯,氧化,环氧乙烷,水合,乙二醇,涤纶、抗冻剂、炸药等,乙醇胺,表面活性剂,乙烯,苯烷基化,乙苯,脱氢,苯乙烯,聚苯乙烯塑料、ABS树脂、丁苯橡胶,石油化学工业总是以乙烯生产为中心，乙烯装置在石油化工联合企业中成为关系全局的核心生产装置,烃类裂解的化学反应,各种烃的裂解反应 烷烃的裂解反应 烯烃的裂解反应 环烷烃的裂解反应 芳烃的裂解反应 烃类裂解的反应历程：一次反应、二次反应 裂解反应的选择性及其影响因素,裂解工艺流程,裂解工艺流程包括： 原料供给和预热系统 裂解和高压水蒸气系统 急冷油和燃料油系统 急冷水和稀释水蒸气系统,轻柴油裂解工艺流程图,轻柴油裂解工艺流程图,图释： 1-原料油贮罐；2-原料油泵；3，4-原料油预热器；5-裂解炉;6-急冷换热器；7-汽包；8-急冷器；9-油洗塔；10-急冷油过滤器；11-急冷油循环泵；12-燃料油汽提塔；13-裂解轻柴油汽提塔；14-燃料油输送泵；15-裂解轻柴油输送泵；16-燃料油过滤器；17-水洗塔；18-油水分离器；19-急冷水循环泵；20-汽油回流泵；21-工艺水泵；22-工艺水过滤器；2