石油炼制在线视频

大家好

今天我们开始进入第三章

石油炼制及储存防火的学习

第一节石油炼制

这节课

我们重点介绍一下石油炼制的基本工艺流程

在介绍工艺之前

首先了解一些有关石油的基本知识

我们知道

原油是从地下开采出来的

未经加工的石油

所以石油也称为原油。

原油通常是一种流动或半流动状的粘稠液体

从颜色看

大部分石油是黑色

也有暗绿或暗褐色

少数也有赤褐色

浅黄色

甚至无色

原油的相对密度比水轻

介于0.80~0.98之间

石油主要由碳和氢两种元素组成

其中碳的含量为83~87%

氢的含量为11~14%

此外还含有少量的硫、氮和氧

原油是一种多组分的复杂混合物

其沸点范围很宽

从常温一直到500℃以上

所以我们对其进行研究或者加工

就要利用这种沸层的不同对原油进行分馏

也就是要按照组分沸点的差别

将原油切割成若干馏分

一般呢

把原油在常压蒸馏时

从开始馏出的温度到200℃之间的轻馏分称为汽油馏分

200~350℃之间的中间馏分称为煤柴油馏分

因为原油从350℃开始即有明显的分解现象

所以对于沸点高于350℃的馏分

需在减压下蒸馏

将相当于常压下350~500℃的高沸点馏分称为减压馏分

减压蒸馏后残留的大于500℃的油

称为减压渣油

将常压蒸馏后大于350℃的油称为常压渣油

值得注意的是

这些馏分并不就是石油产品

还需要将馏分进行进一步加工

使其满足油品规格的要求才能成为石油产品

另外

同一个组分的馏分

也可以因目的不同而加工成不同的产品

一般来说

根据目的产品不同

原油炼厂可以分为三种类型

（1）燃料型主要产品用作燃料；

（2）燃料-化工型

产品除燃料外还有化工原料及化工产品

（3）燃料-润滑油-化工型

产品除燃料和化工原料化工产品外还有润滑油

根据刚刚讲到的基础知识

我们就知道

石油炼制主要以原油为原料

生产各种石油燃料比如汽油、煤油、柴油等

以及润滑油、润滑脂，蜡、沥青和石油焦、溶剂等

石油炼制作为石油化工的重要组成部分

是提供能源

尤其是交通运输燃料

和有机化工原料的最重要的工业

石油炼制按照其工艺流程

分为一次加工过程和二次加工过程

一次加工就是原油经过常减压蒸馏装置蒸馏后

利用沸点不同得到轻组分、重组分油品

汽油、煤油、柴油组分

但是从原油中直接得到的轻馏分是有限的

是满足不了国民经济对轻质油品的需求的

所以

实际加工时需要将重馏分和渣油进行二次加工

也就是将重质油的轻质化

以得到更多的轻质油品

经过常减压蒸馏装置之后

在减压塔底得到的减压渣油重组分经催化裂化装置

延迟焦化等装置通过热裂解得到汽油、煤油、柴油等轻质油品

为进一步提高油品质量或生产芳烃组分

经原油蒸馏、催化裂化、延迟焦化装置得到的轻组分油品

经催化重整、加氢裂化、汽油加氢

煤油加氢、柴油加氢装置

得到高辛烷值的汽煤柴燃料油或芳烃等产品

相应的

原油蒸馏装置叫做一次加工装置

原油蒸馏装置产出的产品作为二次加工装置的原料

二次加工装置一般包括

催化裂化、延迟焦化、催化重整、加氢装置等

接下来我们着重介绍石油炼制的

常减压、催化裂化、延迟焦化、催化重整及加氢五套装置

（一）常减压装置

常减压蒸馏装置是炼油厂加工原油的第一个工序

在炼厂加工总流程中有重要的作用

称为“龙头”装置

常减压装置的原理是在常压和减压的条件下

通过加热、蒸发、冷凝等步骤

将石油分割成沸点范围为35~200℃的汽油馏分

175~300℃的煤油馏分

200~350℃的柴油馏分

350℃以上的润滑油或裂化原料馏分

我们可以看到

1.初馏

脱盐、脱水后的原油换热至215 ~ 230℃进入初馏塔

从塔顶蒸馏出初馏点-130℃的馏分冷凝冷却后

其中一部分作塔顶回流

另一部分引出作为重整原料或较重汽油

又称初顶油

2.常压蒸馏

初馏塔底拔头原油经常压加热炉加热到350 ~ 365℃

进入常压分馏塔

塔顶打入冷回流

使塔顶温度控制在90 ~ 110℃。

由塔顶到进料段温度逐渐上升

利用馏分沸点范围不同

塔顶蒸出汽油

依次从侧一线，侧二线，侧三线

分别蒸出煤油，轻柴油，重柴油

3.减压蒸馏

常压塔底重油用泵送入减压加热炉

加热到390 ~ 400℃之后

进入减压分馏塔

在减压塔的塔顶是不出产品的

塔侧从一二侧线抽出轻重不同的润滑油馏分或裂化原料油

它们分别经气提

换热冷却后

一部分可以返回塔作循环回流

一部分送出装置

进入下一个环节加氢裂化或者催化裂化

减压塔底的减压渣油

作为催化裂化或者延迟焦化的原料

整个常减压装置从外形上看

两塔两炉两框架

分别就是常压炉、常压塔、常压框架

和减压炉、减压塔和减压框架

所以我们看到图片当中

初馏塔是原油来了以后进入的第一个塔

去除初顶油

得到拔头原油

然后依次进入常压塔、常压框架和减压塔、减压框架

这张图看得就更清楚了

电脱盐装置是原油经过的一次预处理

把原油脱水脱盐之后进入初馏塔

接下来就是常压炉、常压塔

常压塔侧线生产出的馏分要经过常压框架

在常压框架当中

分别进入空冷器、换热器、回流器和油泵

不断循环，提高馏分的纯度

那减压框架也是同样的过程

从减压塔底得到的减压渣油就要进入下一个加工环节

催化裂化

催化裂化是炼油工业中最重要的一种二次加工工艺

在炼油工业生产中占有重要的地位

也是重油轻质化的核心工艺。

催化裂化过程是

以减压渣油、常压渣油、焦化蜡油

和蜡油等重质馏分油为原料

在常压和460℃ ~ 530℃

经催化剂作用

发生的一系列化学反应

裂化、缩合反应

转化生成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程

催化裂化装置一般由三部分组成

分别是反应再生系统

分流系统

可吸收稳定系统

催化裂化的核心反应是在反应再生系统当中完成的

原料从提升管底部进入反应器与催化剂混合发生裂化反应

将大分子分成小分子

反应器当中的催化剂由于在反应过程中表面会结焦

所以经过再生器进行烧焦吹扫之后再生

回到反应器中继续使用

反应器中得到的反应油气进入分馏塔

在塔顶析出富气

侧线得到柴油

塔底得到油浆

塔顶的富气进入吸收稳定系统

最终得到干气、液化石油气和稳定汽油

典型的催化裂化装置如图所示

中间就是反应器

右边是催化剂储罐

吸收稳定系统得到干气、液化气和稳定汽油

经过分馏塔塔底得到的催化渣油和减压渣油

将进入下一个环节

延迟焦化

延迟焦化是通过热裂化

将石油渣油转化为液体和气体产品

同时生成石油焦

在该过程中

通常使用水平管式火焰加热炉

加热至485 ~ 505℃的热裂化温度

由于反应物料在加热炉管中停留时间很短

焦化反应被“延迟”到加热炉下游的焦化塔内发生

称为延迟焦化

原料首先经换热后进入加热炉对流段

加热到340℃左右进入焦化分馏塔下部

与来自焦炭塔顶部的高温油气进行换热

原料与循环油从分馏塔底抽出

送至加热炉辐射段加热到500 ℃左右再进入焦炭塔

在焦炭塔内进行深度裂解和缩合

最后生成焦炭和油气

反应油气从焦炭塔顶进入分馏塔

而焦炭则聚结在焦炭塔内

当塔内焦炭达到一定高度后

加热炉出口物料经四通阀切换到另一个焦炭塔

充满焦炭的经过大量吹入蒸汽和水冷后

用高压水进行除焦

分馏塔则分离出气体、汽油、柴油、蜡油

气体经分液后进入燃料气管网

汽油组份经加氢精制作为化工原料

焦化柴油经加氢后生产柴油

焦化蜡油则作为催化原料

典型的延迟焦化装置就是以高高耸立的焦化塔为主要标志

在焦化塔上的铁架是用于除焦的高压水枪

这张图就更清楚了

左侧是初馏塔

渣油经过第一次加热炉加热后首先进入初馏塔

再第二次经过加热炉才进去焦化塔进行焦化反应

接下来我们看的四个装置连续重整装置

连续重整装置是指原料当中的烃分子

在催化剂的作用下

重新排列或转化成新的分子结构的过程

重整一般是以直馏石脑油作为原料

经过预处理、预加氢后进入重整反应器

在催化剂的作用下进行化学反应

使环烷烃、烷烃转化成芳烃或异构烷烃

增加芳烃的含量

提高汽油的辛烷值

由于是脱氢反应

因此

重整同时还产生氢气

一般来讲，重整装置根据产品的不同

可分为生产芳烃的重整芳烃联合装置

和生产高辛烷值汽油的重整装置

以及二者都有的三种类型

芳烃装置的原料是富含芳烃的重整生成油

采用溶剂抽提的物理过程将芳烃从重整生成油中分离出来

那典型的连续重整装置如图所示

接下来我们讲最后一个装置加氢装置

加氢装置的目的

是为了提高汽油、柴油的精度和质量

可分为加氢裂化和加氢精制两种类型

加氢裂化是在高温、高压及加氢裂化催化剂存在下

通过一系列化学反应

使重质油品转化为轻质油品

其主要反应包括

裂化、加氢、异构化、环化及脱硫、脱氮和脱金属等

加氢精制主要用于油品精制

其目的是在高温（250～420℃）

中高压力（2.0～10.0MPa）

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等杂质发生反应

从而将后者除去

那么我们精致的最终目的

是除掉油品中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质

改善油品的使用性能

典型加氢装置如图所示

好

我们有关石油炼制典型生产工艺就介绍到这里

谢谢大家

我们下次再见