化工工艺学石油炼制课件1.pptx

1、化工工艺学石油炼制化工工艺学石油炼制12.原油的组成与一般性质原油的组成与一般性质3.燃料油的生产燃料油的生产1.11/18/2022炼油工业又称石油炼制工业或石油加工工业。炼油工业又称石油炼制工业或石油加工工业。原料：原油（包括天然原油、人造石油、合成原原料：原油（包括天然原油、人造石油、合成原油）。油）。加工方法：加工方法：u 一次加工工艺：原油常减压蒸馏一次加工工艺：原油常减压蒸馏.u 二次加工工艺：催化裂化、催化重整、延迟焦化、二次加工工艺：催化裂化、催化重整、延迟焦化、减粘裂化、加氢裂化、高温裂解、产品精制等。减粘裂化、加氢裂化、高温裂解、产品精制等。u 三次加工工艺：炼厂气加工三次

2、加工工艺：炼厂气加工.11/18/2022一次加工一次加工工艺工艺-原油蒸馏原油蒸馏常常减减压压蒸蒸馏馏原原油油预预处处理理汽油汽油轻柴油轻柴油重柴油重柴油润滑油馏分润滑油馏分渣油渣油11/18/2022二次加工二次加工工艺工艺：重油轻质化过程重油轻质化过程三次加工三次加工工艺工艺：炼厂气加工炼厂气加工内容：烃烷基化、烯烃叠合、烃异构化等。内容：烃烷基化、烯烃叠合、烃异构化等。将二次加工产生的各种气体进一步加工将二次加工产生的各种气体进一步加工(即即)以生产高辛烷值汽油组分和各种化学品以生产高辛烷值汽油组分和各种化学品催化裂化催化裂化热裂化热裂化加氢裂化加氢裂化催化重整催化重整产品精制产品精制

3、燃料燃料(汽油、柴油、煤油汽油、柴油、煤油)化工原料化工原料润滑油馏分润滑油馏分提高石油资源的利提高石油资源的利用效率；改善产品用效率；改善产品质量质量11/18/20221 1）世界炼油工业发展历史与现状）世界炼油工业发展历史与现状 18231823年，俄国建成了世界上第一个釜式蒸馏炼油年，俄国建成了世界上第一个釜式蒸馏炼油厂。厂。18601860年，美国建立了最早的原油分馏装置。年，美国建立了最早的原油分馏装置。石油的二次加工产生的原因：石油的二次加工产生的原因：u 2020世纪初期，内燃机问世，汽车工业迅速发展；世纪初期，内燃机问世，汽车工业迅速发展；u 第一次世界大战的刺激，汽油的需求

4、量剧增。第一次世界大战的刺激，汽油的需求量剧增。11/18/202219131913年：石油热裂解生产汽油的工艺实现工业化。年：石油热裂解生产汽油的工艺实现工业化。19361936年：固定床催化裂化工艺实现工业化，这是炼年：固定床催化裂化工艺实现工业化，这是炼油工业发展史上的一项重大突破。油工业发展史上的一项重大突破。40 40年代：炼油工业由热加工为主转向以催化加工年代：炼油工业由热加工为主转向以催化加工为主。为主。5050年代：是催化加工全面发展的时期。年代：是催化加工全面发展的时期。11/18/2022u流流化床催化裂化工艺的迅速发展；化床催化裂化工艺的迅速发展；u以生产高辛烷值汽油为目

5、的的催化重整以生产高辛烷值汽油为目的的催化重整工艺的开发和利用；工艺的开发和利用；u催化重整的副产氢气促进了加氢精制技催化重整的副产氢气促进了加氢精制技术的发展；术的发展；u催化加氢裂化工艺的出现。催化加氢裂化工艺的出现。11/18/2022 自上世纪自上世纪9090年代以来，由于重质原油越来年代以来，由于重质原油越来越多，重质油的轻质化已成为炼油工业的一个热点，越多，重质油的轻质化已成为炼油工业的一个热点，同时也是一个难点。这主要是由其化学组成极其复同时也是一个难点。这主要是由其化学组成极其复杂所决定的。杂所决定的。目前，重油的催化裂化、重油加氢裂目前，重油的催化裂化、重油加氢裂化工艺受到广

6、泛关注。化工艺受到广泛关注。11/18/2022表2 2004年世界各地区原油加工能力地区地区原油加工能力原油加工能力,亿吨亿吨占世界总量，占世界总量，%北美北美10.238124.80中南美洲中南美洲3.28628.00欧洲欧洲8.340420.20前苏联前苏联4.141310.10中东中东3.23587.90非洲非洲1.61523.90亚太地区亚太地区10.347525.10全世界全世界41.2045100.0011/18/20222 2）我国炼油工业的历史与现状）我国炼油工业的历史与现状 19071907年：陕北延长兴办了石油官矿局炼油房，年：陕北延长兴办了石油官矿局炼油房，在我国首次使

7、用单独釜生产灯用煤油。在我国首次使用单独釜生产灯用煤油。19091909年：新疆独山子开始炼油。年：新疆独山子开始炼油。19401940年：玉门建起了日炼年：玉门建起了日炼200200吨原油的蒸馏装吨原油的蒸馏装置，并开始利用热裂化装置生产汽油。置，并开始利用热裂化装置生产汽油。11/18/2022 19491949年：全国只有玉门、独山子等小规模的年：全国只有玉门、独山子等小规模的炼油厂和抚顺、锦州、锦西等人造石油加工厂。炼油厂和抚顺、锦州、锦西等人造石油加工厂。5050年代：对在战争中被破坏的小炼油厂及人年代：对在战争中被破坏的小炼油厂及人造石油厂开始进行恢复和扩建。造石油厂开始进行恢复和

8、扩建。19581958年：利用引进前苏联的技术和设备，兴年：利用引进前苏联的技术和设备，兴建了年处理能力为建了年处理能力为100100万吨的兰州炼油厂，它的万吨的兰州炼油厂，它的建成标志着我国现代化炼油工业的开始。建成标志着我国现代化炼油工业的开始。11/18/2022 6060年代：随着大庆和胜利等油田开发，依靠我国自年代：随着大庆和胜利等油田开发，依靠我国自身的力量，先后建成了大庆炼油厂、胜利炼油厂和东方身的力量，先后建成了大庆炼油厂、胜利炼油厂和东方红炼油厂，规模在红炼油厂，规模在150150250250万吨。万吨。实现了石油产品的实现了石油产品的基本自给，结束了我国石油产品依赖进口的历

9、史。基本自给，结束了我国石油产品依赖进口的历史。上世纪上世纪6060年代开始，我国通过引进与吸收，掌握了年代开始，我国通过引进与吸收，掌握了流化催化裂化、催化重整、延迟焦化、硫酸烷基化、加流化催化裂化、催化重整、延迟焦化、硫酸烷基化、加氢精制、加氢裂化等工艺技术，大大缩短了与世界氢精制、加氢裂化等工艺技术，大大缩短了与世界 炼油先进水平之间的差距。炼油先进水平之间的差距。11/18/2022 19781978年：我国的原油产量达到一亿吨，自此以后，我国炼油工业也进入年：我国的原油产量达到一亿吨，自此以后，我国炼油工业也进入了一个新的发展时期。开发了一批新的炼油技术及催化剂，如重油催化裂化、渣了

10、一个新的发展时期。开发了一批新的炼油技术及催化剂，如重油催化裂化、渣油加氢裂化、中、高压加氢裂化、连续催化重整等炼油新技术，使我国的炼油工油加氢裂化、中、高压加氢裂化、连续催化重整等炼油新技术，使我国的炼油工艺技术达到或接近了当代世界先进水平。艺技术达到或接近了当代世界先进水平。截止到目前：我国的炼油能力已经超过截止到目前：我国的炼油能力已经超过3 3亿吨，预计在今后几年内炼亿吨，预计在今后几年内炼油能力还将增加一亿吨左右。油能力还将增加一亿吨左右。2005 2005年：我国原油的实际加工量为年：我国原油的实际加工量为2.872.87亿吨，其中汽油产量为亿吨，其中汽油产量为0.54050.54

11、05亿吨、柴油亿吨、柴油1.10621.1062亿吨，煤油亿吨，煤油0.09890.0989亿吨，轻质油品的收率占原油加工量亿吨，轻质油品的收率占原油加工量的的60.7%60.7%。我国已成为世界第二大石油消费国。我国已成为世界第二大石油消费国。11/18/2022 总之，我国的炼油工业经过总之，我国的炼油工业经过5050多年的发展，取得多年的发展，取得了巨大的成就，从一个完全依赖进口石油产品的国家了巨大的成就，从一个完全依赖进口石油产品的国家发展成为世界第二炼油大国，同时也掌握了世界主要发展成为世界第二炼油大国，同时也掌握了世界主要的先进炼油技术，并根据我国的国情有所创造和发展。的先进炼油技

12、术，并根据我国的国情有所创造和发展。但是也面临着许多新的问题，如高含硫原油的加工、但是也面临着许多新的问题，如高含硫原油的加工、产品的进一步升级换代等。产品的进一步升级换代等。11/18/202211/18/2022(1)主要动力资源主要动力资源自出现内燃机后，就成为各种交通工具主要燃料。自出现内燃机后，就成为各种交通工具主要燃料。国防装置如坦克、飞机、装甲车、舰艇等现代化武器多以石油产品为燃国防装置如坦克、飞机、装甲车、舰艇等现代化武器多以石油产品为燃料，近代火箭燃料也有从石油中获得的。料，近代火箭燃料也有从石油中获得的。为什么选择石油作主要动力资源？为什么选择石油作主要动力资源？作为燃料，

13、石油较煤炭的发热值高，燃烧完全，使用方便，易于输送。作为燃料，石油较煤炭的发热值高，燃烧完全，使用方便，易于输送。(2)优质的润滑材料优质的润滑材料石油是提取润滑油的主要原料。石油是提取润滑油的主要原料。目前全世界每年生产的石油约有目前全世界每年生产的石油约有2%作润滑油。作润滑油。11/18/2022(3)石油是重要的化工原料石油是重要的化工原料现代化工产品的现代化工产品的80%有机化工产品，有机化工产品，95%三烯、三苯、一炔三烯、三苯、一炔合成材料、合成材料、肥料、炸药等肥料、炸药等11/18/2022 造气造气原油原油天然气天然气轻烃和馏分油轻烃和馏分油石油产品石油产品液态燃料液态燃料

14、润滑油润滑油工业用油等工业用油等石油烃裂解石油烃裂解中间产品中间产品醇、醛、酮、酸、酐、醚、腈、卤代烃醇、醛、酮、酸、酐、醚、腈、卤代烃、酚及各种单体、酚及各种单体三大合成材料三大合成材料(合成橡胶、合成纤维、合成树脂合成橡胶、合成纤维、合成树脂)医药、农药、炸药医药、农药、炸药涂料、香料、染料涂料、香料、染料溶剂、助剂、表面活性剂溶剂、助剂、表面活性剂净化分离净化分离油田气油田气合合成成氨氨石油化工基础原料石油化工基础原料如：三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）如：三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）三苯（苯、甲苯、二甲苯）三苯（苯、甲苯、二甲苯）有机合成有机合成合成气合成气制氢制氢石油炼制石油炼制11/18/

15、20224)4)石油工业面临的形势石油工业面临的形势(1)(1)重质油轻质化技术受到重视。重质油轻质化技术受到重视。(2)(2)增加炼油厂的灵活性增加炼油厂的灵活性(能加工不同类型的原油，能加工不同类型的原油，生产多种产品生产多种产品)，提高原油加工深度，提高轻油收率。，提高原油加工深度，提高轻油收率。例如，各种重油例如，各种重油(或渣油或渣油)的高效转化技术。的高效转化技术。(3)(3)提高产品的环境性能或生产环境友好的产品；提高产品的环境性能或生产环境友好的产品；11/18/2022(4)(4)减少污染物排放，消除炼油厂残渣。减少污染物排放，消除炼油厂残渣。(5)(5)促进炼油厂向石化延伸

16、，增加炼油企业效益。促进炼油厂向石化延伸，增加炼油企业效益。我国共有各类炼油厂我国共有各类炼油厂220220个，个，100100万吨万吨/年以下年以下的小炼油厂的小炼油厂166166个，千万吨级炼油企业有个，千万吨级炼油企业有7 7个。个。世界炼油厂平均加工能力世界炼油厂平均加工能力633 633 万吨万吨/年，韩国年，韩国最高，达最高，达2120 2120 万吨万吨/年。年。11/18/2022国家炼油工业国家炼油工业“十一五十一五”规划重点项目、广西北部湾规划重点项目、广西北部湾经济区标志性工程经济区标志性工程总投资总投资151151亿元的中国石油广西亿元的中国石油广西石化石化100010

17、00万吨万吨/年炼油工程年炼油工程20102010年年9 9月在广西钦州市竣月在广西钦州市竣工投产。工投产。随着国民经济的快速发展，西南地区对能源需求持续增加。该随着国民经济的快速发展，西南地区对能源需求持续增加。该项目投产后，每年可向西南地区供应项目投产后，每年可向西南地区供应830万吨汽油、柴油、航空万吨汽油、柴油、航空煤油、液化石油气等燃料，以及煤油、液化石油气等燃料，以及90万吨聚丙烯、芳烃、苯、甲万吨聚丙烯、芳烃、苯、甲苯、混合二甲苯等石化产品，将进一步优化我国的能源配置，苯、混合二甲苯等石化产品，将进一步优化我国的能源配置，大大缓解西南地区成品油短缺的局面。大大缓解西南地区成品油短

18、缺的局面。广西的炼油工业广西的炼油工业11/18/2022从地下开采出来的未经加工处理的石油称为原油从地下开采出来的未经加工处理的石油称为原油.1 原油的元素组成原油的元素组成表表7.1原油的元素组成原油的元素组成11/18/2022主要元素：主要元素：C、H、S、O、N微量金属元素：钒、镍、铁、钙、钛、镁、钠、微量金属元素：钒、镍、铁、钙、钛、镁、钠、钴、铜、锌、铝、铬、铅、钼等钴、铜、锌、铝、铬、铅、钼等微量非金属元素：氯、硅、磷、砷、碘等。微量非金属元素：氯、硅、磷、砷、碘等。注意：微量元素对原油加工过程和产品的性质有重要的注意：微量元素对原油加工过程和产品的性质有重要的 影响。影响。1

19、 原油的元素组成原油的元素组成11/18/20222 原油的馏分组成原油的馏分组成1）几个概念）几个概念初馏点：蒸馏出第一滴油品时的气相温度，叫初馏点。初馏点：蒸馏出第一滴油品时的气相温度，叫初馏点。终馏点或干点：蒸馏最后达到的气相温度，叫终馏点终馏点或干点：蒸馏最后达到的气相温度，叫终馏点 或干点。或干点。馏分：在一定温度范围蒸馏出来的油品，叫馏分。馏分：在一定温度范围蒸馏出来的油品，叫馏分。2）原油的馏分）原油的馏分每一种馏分仍然是多种烃的每一种馏分仍然是多种烃的混合物混合物。11/18/2022蒸馏：蒸馏：根据物质的根据物质的沸点的不同进行分沸点的不同进行分离的一种方法。离的一种方法。2

20、5%75%11/18/2022将重油进行减压蒸馏将重油进行减压蒸馏2 2）由于同一种物质，在不同的压强下，沸点不同。）由于同一种物质，在不同的压强下，沸点不同。因为外界因为外界压强越大压强越大物质物质沸点就越高沸点就越高；外界压强越；外界压强越小，物质沸点就越低。小，物质沸点就越低。若要将重油进一步分离，则要在更高的温度，而若要将重油进一步分离，则要在更高的温度，而在在高温下高温下，高沸点的，高沸点的烃会分解烃会分解，更严重的是还会，更严重的是还会炭化炭化结焦结焦，损坏设备，影响正常生产。，损坏设备，影响正常生产。11/18/2022重重油油重柴油重柴油润滑油润滑油凡士林凡士林石石 蜡蜡沥沥

21、青青11/18/2022 表表7.2原油馏分的沸点与碳原子数和分子量的关系原油馏分的沸点与碳原子数和分子量的关系11/18/2022常压加热炉常压加热炉减压加热炉减压加热炉常压分馏塔常压分馏塔减压分馏塔减压分馏塔原油原油重油重油轻柴油轻柴油重柴油重柴油煤油煤油汽油汽油石油气石油气轻润滑油轻润滑油中润滑油中润滑油重润滑油重润滑油渣油渣油11/18/202211/18/20223 原油的化合物组成原油的化合物组成1）烃类组成）烃类组成原油中的烃类原油中的烃类烷烃烷烃正构烷烃正构烷烃异构烷烃异构烷烃环烷烃环烷烃单环环烷烃单环环烷烃双环环烷烃双环环烷烃芳香烃芳香烃单环芳香烃单环芳香烃双环芳香烃双环芳香

22、烃多环芳香烃多环芳香烃11/18/2022n单体烃组成：石油及其馏分中每一单体化合单体烃组成：石油及其馏分中每一单体化合物的含量。物的含量。n特点：细、繁，随着石油馏分沸程的增高其特点：细、繁，随着石油馏分沸程的增高其单体化合物数目急剧增加。一般还只限于阐述石单体化合物数目急剧增加。一般还只限于阐述石油气及石油低沸点馏分时采用。仅用于窄馏分。油气及石油低沸点馏分时采用。仅用于窄馏分。原油组成分析方法：原油组成分析方法：（1）单体烃分析）单体烃分析主要分析手段：气相色谱法等。主要分析手段：气相色谱法等。11/18/2022n族组成：化学结构相似的一类化合物。以石油馏分中族组成：化学结构相似的一类

23、化合物。以石油馏分中各族烃类相对含量的组成数据表示。各族烃类相对含量的组成数据表示。n特点：简单实用，至于分析哪些族取决于分析方法以特点：简单实用，至于分析哪些族取决于分析方法以及实际应用的需要。如：汽油馏分的分析以烷烃、环烷烃、及实际应用的需要。如：汽油馏分的分析以烷烃、环烷烃、芳香烃的含量；分析裂化汽油增加不饱和烃，分析更细致芳香烃的含量；分析裂化汽油增加不饱和烃，分析更细致些，则可将烷烃再分为正构烷烃和异构烷烃，将环烷烃分些，则可将烷烃再分为正构烷烃和异构烷烃，将环烷烃分为环己烷系和环戊烷系。为环己烷系和环戊烷系。（2）烃类族分析）烃类族分析11/18/20223 原油的化合物组成原油的

24、化合物组成（3）结构族分析）结构族分析 基本原理：基本原理：把原油各馏分数（含千百计的各种复杂分子）看成是把原油各馏分数（含千百计的各种复杂分子）看成是一种一种“平均分子平均分子”，由烷基侧链、环烷环、芳香环，由烷基侧链、环烷环、芳香环3个个“结构单位结构单位”组成。组成。馏分结构族组成，用馏分结构族组成，用“平均分子平均分子”上上结构单元在分子中所占的分量表示。结构单元在分子中所占的分量表示。11/18/2022n结构单元在分子中所占的分量可以用芳香环上的碳结构单元在分子中所占的分量可以用芳香环上的碳原子占分子总碳原子的百分数（原子占分子总碳原子的百分数（%C%CA A）、环烷环上的碳）、环

25、烷环上的碳原子占分子总碳原子的百分数（原子占分子总碳原子的百分数（%C%C）和烷基侧链上的）和烷基侧链上的碳原子占分子总碳原子的百分数（碳原子占分子总碳原子的百分数（%C%CP P）来表示。）来表示。11/18/2022表表7.3大庆及中原重整原料的烃族组成大庆及中原重整原料的烃族组成11/18/202211/18/202211/18/2022C CA A、C CN N、C CP P分别分别表示芳香环、环表示芳香环、环烷环和烷基侧链烷环和烷基侧链上碳原子占分子上碳原子占分子占分子中数总碳占分子中数总碳分子的百分数；分子的百分数；R RA A、R RN N分别表示分别表示芳香环、环烷环芳香环、环

26、烷环的环数。的环数。11/18/20222）非烃类化合物的组成）非烃类化合物的组成(1)(1)原油中的含硫化合物原油中的含硫化合物11/18/20223 原油的化合物组成原油的化合物组成A A 分类与组成分类与组成原油中的含硫量原油中的含硫量,是评价原油质量的重要指标是评价原油质量的重要指标.原油原油高硫原油高硫原油(2%)2%)含硫原油含硫原油(0.5%0.5%2%)2%)低硫原油低硫原油(0.5%)0.5%)11/18/20223 原油的化合物组成原油的化合物组成原油中含硫组成原油中含硫组成活性硫活性硫S、H2S、RSH等；等；特点：腐蚀设备。特点：腐蚀设备。非活性硫非活性硫R-S-RR-

27、S-R、R-S-S-RR-S-S-R、噻吩、噻吩等；等；特点：对设备没有直接特点：对设备没有直接腐蚀。腐蚀。B B 原油中硫的危害原油中硫的危害I 是催化剂的毒物是催化剂的毒物11/18/20223 原油的化合物组成原油的化合物组成II II 加速发动机、机械零件的损耗加速发动机、机械零件的损耗含硫化合物含硫化合物燃烧燃烧SO2、SO3水水H H2 2SOSO4 4、H H2 2SOSO3 3对金属有强烈腐对金属有强烈腐蚀作用蚀作用III III 使润滑油、汽油、柴油变质使润滑油、汽油、柴油变质H H2 2SOSO4 4、H H2 2SOSO3 3+润滑油润滑油磺酸、硫酸酯、胶质等磺酸、硫酸酯

28、、胶质等11/18/20223 原油的化合物组成原油的化合物组成硫化合物使汽油的辛烷值降低。硫化合物使汽油的辛烷值降低。噻吩噻吩+O O2 2磺酸磺酸使柴油变色、使柴油变色、产生沉淀产生沉淀（2）原油中的含氧化合物）原油中的含氧化合物11/18/20223 原油的化合物组成原油的化合物组成原油中含氧组成原油中含氧组成氧在原油中存在胶状沥青状物质中。氧在原油中存在胶状沥青状物质中。酸性含氧化合物（或石油酸）：环烷酸性含氧化合物（或石油酸）：环烷酸、脂肪酸、酚类等。酸、脂肪酸、酚类等。中性含氧化合物：醛、酮等中性含氧化合物：醛、酮等（3）原油中的含氮化合物）原油中的含氮化合物能腐蚀设备能腐蚀设备1

29、1/18/20223 原油的化合物组成原油的化合物组成原油中含氮组成原油中含氮组成碱性氮化合物：吡啶、喹啉、异碱性氮化合物：吡啶、喹啉、异喹啉及吖啶的同系物；喹啉及吖啶的同系物；非碱性氮化合物：吡咯、吲哚、非碱性氮化合物：吡咯、吲哚、咔唑的同系物。咔唑的同系物。氮在原油中主要以胶状沥青状物质形式存在。氮在原油中主要以胶状沥青状物质形式存在。催化剂的毒催化剂的毒物，并可使物，并可使油品变色油品变色11/18/20223 原油的化合物组成原油的化合物组成3）原油中的胶状沥青状物质）原油中的胶状沥青状物质胶状沥青状物质：是一类分子量很高，组成复杂胶状沥青状物质：是一类分子量很高，组成复杂的化合物。主

30、要存在原油蒸馏后的渣油中。的化合物。主要存在原油蒸馏后的渣油中。油品中含有胶质，使用时就会生成炭渣，使机械部油品中含有胶质，使用时就会生成炭渣，使机械部件磨损、油路堵塞。件磨损、油路堵塞。胶质受热或氧化、缩合成沥青质，沥青质受热或氧化胶质受热或氧化、缩合成沥青质，沥青质受热或氧化还可进一步缩合成半油焦质和油焦质。后者不溶于油。还可进一步缩合成半油焦质和油焦质。后者不溶于油。11/18/20223 原油的化合物组成原油的化合物组成4 4）原油中的固体烃）原油中的固体烃 固体烃通常以溶解状态存在于原油中，当温度降低时，固体烃通常以溶解状态存在于原油中，当温度降低时，会有一部分固体烃析出。固体烃在工

31、业上称为蜡。会有一部分固体烃析出。固体烃在工业上称为蜡。蜡蜡石蜡（来源于柴油、润滑油馏份）石蜡（来源于柴油、润滑油馏份）地蜡（来源于减压渣油）地蜡（来源于减压渣油）11/18/20223 原油的化合物组成原油的化合物组成蜡的特性：蜡的特性：（1）原油中存在蜡，会严重影响油品低温流动性，对）原油中存在蜡，会严重影响油品低温流动性，对原油的输送、加工和产品质量有不良影响。原油的输送、加工和产品质量有不良影响。（2 2）石蜡是蜡纸、蜡烛、肥皂、洗涤剂、润滑脂的重）石蜡是蜡纸、蜡烛、肥皂、洗涤剂、润滑脂的重要原料。要原料。（3）地蜡可作不绝缘材料与密封材料使用。）地蜡可作不绝缘材料与密封材料使用。11

32、/18/2022三三 燃料油的生产燃料油的生产1 原料油的预处理原料油的预处理2）危害）危害1）盐、水的来源）盐、水的来源 原油在开采过程中，除夹带少量的泥沙、铁屑等固体原油在开采过程中，除夹带少量的泥沙、铁屑等固体杂质外，一般都含有水分，且水中都溶有一定量的钠、杂质外，一般都含有水分，且水中都溶有一定量的钠、镁、钙等盐类。镁、钙等盐类。A 原油含水含盐会给运输储存增加负担，也给加工原油含水含盐会给运输储存增加负担，也给加工过程带来不利的影响。过程带来不利的影响。11/18/2022 B 原油含水会增加蒸馏过程热能消耗，也会导致动力原油含水会增加蒸馏过程热能消耗，也会导致动力消耗增加。消耗增加

33、。C C 原油含盐会沉积在器壁和管壁上影响传热原油含盐会沉积在器壁和管壁上影响传热,增加热增加热能消耗能消耗,严重时使流动压力降增大严重时使流动压力降增大,甚至堵塞炉管和换甚至堵塞炉管和换热器管道热器管道,造成装置停工事故造成装置停工事故.D 氯化镁、氯化钙等能水解生成氯化氢，氯化氢溶于氯化镁、氯化钙等能水解生成氯化氢，氯化氢溶于水中形成盐酸严重腐蚀设备。水中形成盐酸严重腐蚀设备。11/18/20223）脱盐脱水的基本原理）脱盐脱水的基本原理盐水在原油中的存在形式：形成稳定的油包水型盐水在原油中的存在形式：形成稳定的油包水型乳状液。乳状液。措施：采用电措施：采用电-化学脱盐脱水法。其原理是借助

34、乳化学脱盐脱水法。其原理是借助乳化剂和高压电场的共同作用进行乳化，使微小液滴聚集化剂和高压电场的共同作用进行乳化，使微小液滴聚集成大水滴并沉降分离。成大水滴并沉降分离。11/18/2022常常减压减压装置是装置是对对原油原油进进行一次加工的蒸行一次加工的蒸馏馏装置，即装置，即将将原油分原油分馏馏成汽油、煤油、柴油、蜡成汽油、煤油、柴油、蜡油、渣油等油、渣油等组组分的加工装置。分的加工装置。常减压蒸馏装置一般分为三段，即初馏、常压蒸馏、常减压蒸馏装置一般分为三段，即初馏、常压蒸馏、减压蒸馏，可生产各种燃料油和润滑油馏分。减压蒸馏，可生产各种燃料油和润滑油馏分。1 1）常减压蒸馏装置及流程）常减压

35、蒸馏装置及流程11/18/202211/18/2022进料进料汽提汽提塔塔冷凝冷凝器器图图7.3原油精馏塔示意图原油精馏塔示意图11/18/2022A常压塔的原料和产品都是组成复杂的混合物常压塔的原料和产品都是组成复杂的混合物B B常压塔常压塔是一个复合塔结构（侧线产品）是一个复合塔结构（侧线产品）C C常压塔常压塔下部设置汽提段，侧线产品设汽提塔下部设置汽提段，侧线产品设汽提塔 为了促使原油中的重质油在较低的温度下沸为了促使原油中的重质油在较低的温度下沸腾、汽化，除采用减压蒸馏外，还可在蒸馏过程中，腾、汽化，除采用减压蒸馏外，还可在蒸馏过程中，向待蒸馏原油通入高温水蒸汽，这叫做汽提。向待蒸馏

36、原油通入高温水蒸汽，这叫做汽提。11/18/2022n在复合塔内，汽油、煤油、柴油等产在复合塔内，汽油、煤油、柴油等产品之间只有精馏段而没有提馏段，这样侧品之间只有精馏段而没有提馏段，这样侧线产品中会含有相当数量的线产品中会含有相当数量的 轻馏分，这轻馏分，这样不仅影响本侧线产品的质量，而且降低样不仅影响本侧线产品的质量，而且降低了较轻馏分的收率。了较轻馏分的收率。n所以通常在常压塔的旁边设置若干个所以通常在常压塔的旁边设置若干个 侧线汽提塔，这些汽提塔重叠起来，但相侧线汽提塔，这些汽提塔重叠起来，但相互之间是隔开的，侧线产品从常压塔中部互之间是隔开的，侧线产品从常压塔中部抽出，送入汽提塔上部

37、，从抽出，送入汽提塔上部，从 该塔下注入该塔下注入水蒸汽进行汽提，汽提出的低沸点组分同水蒸汽进行汽提，汽提出的低沸点组分同水蒸汽一道从汽提塔顶部引出返回主塔，水蒸汽一道从汽提塔顶部引出返回主塔，侧线产品由汽提侧线产品由汽提 塔底部抽出送出装置。塔底部抽出送出装置。11/18/202211/18/2022（2）减压蒸馏及其特点）减压蒸馏及其特点 常压蒸馏剩下的重油组分分子量大、沸点高，常压蒸馏剩下的重油组分分子量大、沸点高，且在高温下易分解，使馏出的产品变质并生产焦炭，且在高温下易分解，使馏出的产品变质并生产焦炭，破坏正常生产。因此，为了提取更多的轻质组分，往破坏正常生产。因此，为了提取更多的轻

38、质组分，往往通过降低蒸馏压力，使被蒸馏的原料油沸点范围降往通过降低蒸馏压力，使被蒸馏的原料油沸点范围降低。这一在减压下进行的蒸馏过程叫做减压蒸馏。低。这一在减压下进行的蒸馏过程叫做减压蒸馏。11/18/2022减压蒸馏的核心设备减压蒸馏的核心设备 是减压塔和它的抽真空系统是减压塔和它的抽真空系统 减压塔的基本要求：减压塔的基本要求：尽量提高拔出率，对馏分组成要求不是很严格提高拔出率的关键：提高减压塔的真空度提高拔出率的关键：提高减压塔的真空度11/18/2022n减压蒸馏的原理与常压蒸馏相同，关键是减压塔顶采用了减压蒸馏的原理与常压蒸馏相同，关键是减压塔顶采用了抽真空设备，使塔顶的压力降到几千

39、帕。抽真空设备，使塔顶的压力降到几千帕。n抽真空设备的作用是将塔内产生的不凝气抽真空设备的作用是将塔内产生的不凝气(主要是裂解气和主要是裂解气和漏入的空气漏入的空气)和吹入的水蒸气连续地抽走以保证减压塔的真空度和吹入的水蒸气连续地抽走以保证减压塔的真空度要求。要求。n 减压塔的抽真空设备常用的是减压塔的抽真空设备常用的是蒸汽喷射器蒸汽喷射器，也称蒸汽吸射，也称蒸汽吸射泵泵)或或机械真空泵，机械真空泵，其中机械真空泵只在一些干式减压蒸馏塔和其中机械真空泵只在一些干式减压蒸馏塔和小炼油厂的减压塔中采用，而广泛应用的是蒸汽喷射器。小炼油厂的减压塔中采用，而广泛应用的是蒸汽喷射器。11/18/2022

40、 图图7.4燃料型原油蒸馏典型工艺流程图燃料型原油蒸馏典型工艺流程图常一线油常一线油11/18/2022原油加工方案中设初馏塔的作用原油加工方案中设初馏塔的作用q及时蒸出原油在换热升温过程中已经汽化的及时蒸出原油在换热升温过程中已经汽化的汽油，使其不进入常压加热炉，以降低炉的热汽油，使其不进入常压加热炉，以降低炉的热负荷和原油换热系统的操作压力，从而降低装负荷和原油换热系统的操作压力，从而降低装置能耗和操作费用。置能耗和操作费用。11/18/2022常常-减压蒸馏原料及产品特点减压蒸馏原料及产品特点原油在进入常减压蒸馏装置前，首先进行脱盐脱水。原油在进入常减压蒸馏装置前，首先进行脱盐脱水。在常

41、压塔得到：在常压塔得到：常压塔顶：石脑油（汽油馏分）：常压塔顶：石脑油（汽油馏分）：因为辛烷值低可以作为溶剂油；催化重整原料；因为辛烷值低可以作为溶剂油；催化重整原料；常一线：航空煤油（煤油）：常一线：航空煤油（煤油）：根据原油性质不同，生产不同的煤油。根据原油性质不同，生产不同的煤油。常二线：柴油常二线：柴油 一般生产一般生产0#0#柴油柴油常三线：重柴油：常三线：重柴油：20#20#重柴油重柴油11/18/2022在减压塔得到：在减压塔得到：馏分范围为（馏分范围为（350350500500）的蜡油。）的蜡油。在不同的侧线得到各个馏分，作为生产润滑油原在不同的侧线得到各个馏分，作为生产润滑油

42、原料。特点：凝固点高，分子量大，还可作为催化裂化原料。特点：凝固点高，分子量大，还可作为催化裂化原料，加氢裂化原料。料，加氢裂化原料。在减压塔底得到渣油，根据原油的性质可以作为：在减压塔底得到渣油，根据原油的性质可以作为：燃料油，延迟焦化原料，生产沥青的原料。燃料油，延迟焦化原料，生产沥青的原料。11/18/2022温度：原油经换热后达到温度：原油经换热后达到300300左右，进入常压加左右，进入常压加热炉热炉 ，原油被加热到，原油被加热到360360380380进入常压塔进行蒸馏。进入常压塔进行蒸馏。塔顶塔顶100100130130，常一线（煤油），常一线（煤油）200200左右，常二线左右

43、，常二线（柴油）（柴油）280280左右，常三线（重柴油）左右，常三线（重柴油）340340左右。左右。压力：塔顶在压力：塔顶在0.10.10.16MPa0.16MPa下操作。下操作。2 原油的精馏原油的精馏2）常）常-减压蒸馏操作影响因素及调节减压蒸馏操作影响因素及调节11/18/20222 原油的精馏原油的精馏（1）常压系统操作影响因素）常压系统操作影响因素常压系统的生产目标：生产燃料油。常压系统的生产目标：生产燃料油。常压系统操作好坏的评价指标：分馏精确度。分馏常压系统操作好坏的评价指标：分馏精确度。分馏精确度常用相邻两个馏分的精确度常用相邻两个馏分的“重叠重叠”和和“间隙间隙”来表示。

44、来表示。A 温度的影响温度的影响-蒸馏过程中温度保持平稳蒸馏过程中温度保持平稳炉出口温度、塔顶及侧线温度都要严格控制平稳。炉出口温度、塔顶及侧线温度都要严格控制平稳。11/18/20222 原油的精馏原油的精馏B 压力的影响压力的影响-控制适当的压力控制适当的压力 操作压力降低，有利于各组分在较低的温度下沸腾，操作压力降低，有利于各组分在较低的温度下沸腾，但会增大油气体积，降低处理量。但会增大油气体积，降低处理量。C 回流比的影响回流比的影响-控制适当的回流比控制适当的回流比 增大回流比，可改善分馏效果。但回流比过大，会增大回流比，可改善分馏效果。但回流比过大，会造成雾沫夹带严重，操作费用上升

45、。造成雾沫夹带严重，操作费用上升。D 汽流速度汽流速度-常压塔允许气速一般为常压塔允许气速一般为0.61.1m/s汽流速度过大，雾沫夹带严重，汽流速度过低，处理汽流速度过大，雾沫夹带严重，汽流速度过低，处理量下降。量下降。11/18/20222 原油的精馏原油的精馏E 水蒸气量的影响水蒸气量的影响-水蒸气总量是原油处理量的水蒸气总量是原油处理量的2%5%水蒸气的作用：向系统补充热源；降低油气分压的作用水蒸气的作用：向系统补充热源；降低油气分压的作用。注意：蒸气量不能过大，否则会造成气速过高，消耗过注意：蒸气量不能过大，否则会造成气速过高，消耗过多的冷却水来冷凝。多的冷却水来冷凝。11/18/2

46、022减压塔减压塔温度：常压塔底油温度：常压塔底油350350左右进入减压加热炉，左右进入减压加热炉，被加热到被加热到380380400400进入减压塔进行蒸馏。进入减压塔进行蒸馏。压力：减压塔顶残压一般在压力：减压塔顶残压一般在202060mmHg60mmHg。（2）减压系统操作影响因素）减压系统操作影响因素11/18/20222 原油的精馏原油的精馏减压系统的生产目标：生产润滑油、裂化原料。减压系统的生产目标：生产润滑油、裂化原料。减压系统操作好坏的评价指标：在馏出液残炭合格减压系统操作好坏的评价指标：在馏出液残炭合格的前提下，提高拨出率、减少渣油量。的前提下，提高拨出率、减少渣油量。采取

47、的措施：在减压蒸馏过程中，保证真空度变化采取的措施：在减压蒸馏过程中，保证真空度变化不大，即保证蒸汽压力变化不大。不大，即保证蒸汽压力变化不大。11/18/20223 延迟焦化延迟焦化1)化学加工方法提高油品质量的必要性化学加工方法提高油品质量的必要性 国民经济和国防上大量需要的是汽油、煤油、柴油等国民经济和国防上大量需要的是汽油、煤油、柴油等轻质油品。而绝大多数原油经常减压蒸馏后，只能提供轻质油品。而绝大多数原油经常减压蒸馏后，只能提供30%左右的轻质油品，其余是重质馏分和残渣油。而且左右的轻质油品，其余是重质馏分和残渣油。而且直馏汽油的辛烷值较低。因此，需要利用化学加工的方直馏汽油的辛烷值

48、较低。因此，需要利用化学加工的方法提高油品质量。法提高油品质量。化学加工过程化学加工过程（二次加工）（二次加工）热加工过程热加工过程催化加工过程催化加工过程热裂化加工热裂化加工减粘裂化加工减粘裂化加工延迟焦化加工延迟焦化加工11/18/2022石石油油蒸馏蒸馏裂化裂化（二次加（二次加工）工）裂化汽油裂化汽油 直馏汽油直馏汽油烷烃烷烃 环烷烃环烷烃烷烃烷烃 烯烃烯烃裂化目的裂化目的:提高汽油的质量和产量。提高汽油的质量和产量。3 延迟焦化延迟焦化l从原油直接蒸馏得到的馏分称为直馏馏分，它们基本从原油直接蒸馏得到的馏分称为直馏馏分，它们基本上保留着原油原来的性质，石油直馏馏分经过二次加工上保留着原

49、油原来的性质，石油直馏馏分经过二次加工后，所得的馏分与相应直馏馏分的化学组成不同。后，所得的馏分与相应直馏馏分的化学组成不同。11/18/20223 延迟焦化延迟焦化2 2）基本原理）基本原理渣油渣油 加热炉加热炉（500 505 0C）焦炭塔焦炭塔（发生裂化、缩合反应）（发生裂化、缩合反应）延迟焦化延迟焦化 注意：裂化反应产生较小分子，是使渣油转化为气体注意：裂化反应产生较小分子，是使渣油转化为气体（焦化气）、汽油、柴油、蜡油和焦炭等产品直接原因。（焦化气）、汽油、柴油、蜡油和焦炭等产品直接原因。焦化气的主要成份：焦化气的主要成份：H H2 2:50:50 60 60；O O2 2:0.4:

50、0.4 0.6 0.6 CHCH4 4:22:22 2626；C Cm mH Hn n:2.2:2.2 2.6 2.6 CO:2CO:2 3 3；COCO2 2:2.2:2.2 N N2 2:2.24:2.24 11/18/2022延迟焦化原则流程物料在加热炉管中是连续的，加热炉出口物料在两个焦化塔之间切换，一个塔物料在加热炉管中是连续的，加热炉出口物料在两个焦化塔之间切换，一个塔在线生焦，另一个塔冷却、除焦和暖塔。从焦化塔顶出来的油气进入分馏塔在线生焦，另一个塔冷却、除焦和暖塔。从焦化塔顶出来的油气进入分馏塔（又被称为联合塔）。分馏塔底是辐射进料泵的缓冲罐，焦化原料和冷却的油（又被称为联合塔