工业化学论文——石油炼化工艺流程及其设备专业:班级：姓名：学号:2014.1.3石油炼化常用工艺流程及其设备一、石油概述常用油品的分类(1)燃料油品:汽油、煤油、柴油、燃料重油、液化石油和化工轻油等（2)润滑油品：润滑油、润滑脂和石蜡等２．石油的基本性质(3)原油的组成：原油是一种混合物质,主要由碳元素和氢元素组成，统称为“烃类”。
其中碳元素占83%-８７%,氢元素占11％-１4％（４）原油的分类:石蜡基原油(直链排列的烷烃含量占50%以上）环烷基原油(环烷烃和芳香烃含量较大) 中间基原油(性质介乎以上二者)(5）原油的预处理：从油田送往炼油厂的原油往往含盐（主要是氯化物）、带水(溶于油或呈乳化状态)，可导致设备的腐蚀，在设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在加工前脱除。
即脱盐脱水。
二.石油炼化常用工艺流程及其设备从原油到石油的基本途径一般为:①将原油先按不同产品的沸点要求,分割成不同的直馏馏分油，然后按照产品的质量标准要求,除去这些馏分油中的非理想组分；②通过化学反应转化,生成所需要的组分,进而得到一系列合格的石油产品。
石油炼化常用的工艺流程为常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱沥青、加氢精制、催化重整。
下面介绍几种主要的工艺流程:(一）常减压蒸馏常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏的合称,基本属物理过程:原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品(称为馏分)，这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料。
常减压蒸馏是炼油厂石油加工的第一道工序，称为原油的一次加工,包括三个工序:ａ.原油的脱盐、脱水；b.常压蒸馏；c.减压蒸馏。
1、生产工艺：原油一般是带有盐份和水,能导致设备的腐蚀,因此原油在进入常减压之前首先进行脱盐脱水预处理，通常是加入破乳剂和水。
原油经过流量计、换热部分、沏馏塔形成两部分，一部分形成塔顶油，经过冷却器、流量计，最后进入罐区，这一部分是化工轻油（即所谓的石脑油）;一部分形成塔底油，再经过换热部分,进入常压炉、常压塔，形成三部分,一部分柴油,一部分蜡油,一部分塔底油；剩余的塔底油在经过减压炉，减压塔,进一步加工,生成减一线、蜡油、渣油和沥青。
各自的收率:石脑油（轻汽油或化工轻油）占１%左右，柴油占20%左右，蜡油占３０%左右，渣油和沥青约占42％左右,减一线约占5%左右。
常减压工序是不生产汽油产品的，其中蜡油和渣油进入催化裂化环节，生产汽油、柴油、煤油等成品油;石脑油直接出售由其他小企业生产溶剂油或者进入下一步的深加工，一般是催化重整生产溶剂油或提取萃类化合物；减一线可以直接进行调剂润滑油;2、生产设备:常减压装置是对原油进行一次加工的蒸馏装置，即将原油分馏成汽油、煤油、柴油、蜡油、渣油等组分的加工装置。
原油蒸馏一般包括常压蒸馏和减压蒸馏两个部分。
(二)催化裂化一般原油经过常减压蒸馏后可得到的汽油,煤油及柴油等轻质油品仅有10～40％ ,其余的是重质馏分油和残渣油。
如果想得到更多轻质油品,就必须对重质馏分和残渣油进行二次加工。
催化裂化是在有催化剂存在的条件下,将重质油(例如渣油）加工成轻质油(汽油、煤油、柴油)的主要工艺,是炼油过程主要的二次加工手段。
属于化学加工过程。
1、生产工艺:常渣和腊油经过原料油缓冲罐进入提升管、沉降器、再生器形成油气，进入分馏塔,一部分油气进入粗汽油塔、吸收塔、空压机进入凝缩油罐,经过再吸收塔、稳定塔、最后进行汽油精制，生产出汽油。
一部分油气经过分馏塔进入柴油汽提塔，然后进行柴油精制，生产出柴油。
一部分油气经过分馏塔进入油浆循环,最后生产出油浆。
一部分油气经分馏塔进入液态烃缓冲罐,经过脱硫吸附罐、砂滤塔、水洗罐、脱硫醇抽提塔、预碱洗罐、胺液回收器、脱硫抽提塔、缓冲塔，最后进入液态烃罐,形成液化气。
一部分油气经过液态烃缓冲罐进入脱丙烷塔、回流塔、脱乙烷塔、精丙稀塔、回流罐，最后进入丙稀区球罐，形成液体丙稀。
液体丙稀再经过聚丙稀车间的进一步加工生产出聚丙稀。
２.生产设备:a.再生器再生器的主要作用是烧去结焦催化剂上的焦炭以恢复催化剂的活性，同时也提供裂化所需的热量。
再生器由壳体、旋风分离器、空气分布器、辅组燃烧室和取热器组成b．提升管反应器直管式：多用于高低并列式反再系统，特点是从沉降器底部直接插入,结构简单,压降小。
折叠式:多用于同轴式式反再系统。
c．沉降器沉降器的作用是使来自提升管的反应油气和催化剂分离,油气经旋风分离器分出夹带催化剂后经集气室去分馏系统;由快速分离器出来的催化剂靠重力在沉降器中向下沉降，落入气体段。
ｄ.三机主风机:供给再生器烧焦用空气。
气压机：用于给分馏系统来的富气升压，然后送往吸收稳定系统。
增压机：供给Ⅳ型反应再生装置密相提升管调节催化剂循环量。
ｅ．三阀单动滑阀: 在Ⅳ型催化裂化装置中，正常操作时全开,紧急情况下关闭,切断两器联系，防止催化剂倒流;在提升管催化裂化装置中调节两器催化剂循环量。
双动滑阀：安装在再生器出口和放空烟囱之间，调节再生器的压力,保持两器压力平衡。
塞阀:在同轴式催化裂化装置中调节催化剂的循环量。
(三）延迟焦化焦炭化(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。
生产工艺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。
a．原油预热,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。
ｂ.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。
ｃ.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。
d.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。
3．生产设备a.焦炭塔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。
b．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。
c. 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。
（四）加氢精制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1.基本概念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。
2.生产流程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。
a.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。
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。
b.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。
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。
c.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。
3.生产设备a．加热炉原料油与新氢、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加热至反应温度进入反应器。
b．反应器换热、炉后混氢进入反应器。
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。
c．高压低压分离器加氢生成油经过换热和水冷后依次进入高压，低压分离器。
ｄ. 汽提塔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。
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。