燃料油＋润滑油
第九章 油气加工工艺
第一节 石油炼制工艺 第二节 石油化工工艺 第三节 天然气化工工艺 第四节 油气加工技术难点及发展趋势
§9-1 石油炼制工艺
从石油中提炼出各种燃料、润滑油和其 它产品的基本途径：将原油按沸点分割成不 同馏分，然后根据油品使用要求，除去馏分 中的非理想组分，或经化学反应转化成所需 要的组分，从而获得合格石油产品。
减压蒸馏
也称真空蒸馏，是在接近真空（残压l~8kPa）状态下进行 蒸馏的过程。
原理：物质的沸点随外界压力的减小而降低。在抽真空的
条件下对常压重油进行蒸馏，可以把沸点高达500℃以上 的馏分深拔出来。 流程：将常压塔底重油用泵送入减压加热炉，加热到 410℃左右进入减压塔。
图9-3 原油常减压蒸馏装置流程图
常压塔底渣油，再经减压蒸馏，分馏出轻、中、重质馏分润 滑油料，减压塔底渣油再经丙烷脱沥青后，制得残渣润滑油 料，制备好的馏分及残渣润滑油料，分别再经过精制、脱蜡 及补充精制，得到润滑油基础油，最后进入成品油调合工序， 与添加剂优化配伍，即得成品润滑油。
现代矿物润滑油生产的基本过程
四、润滑油的生产
1、常减压蒸馏：“高真空、低炉温、窄馏分，浅颜色” 2、丙烷脱沥青 3、溶剂精制：除去润滑油原料中大部分多环短侧链芳
烃和胶质
4、溶剂脱蜡：除去其中的高凝固点组分（即石蜡和地
（三）防止设备腐蚀
“一脱四注”措施
电脱盐脱水 注碱：把残留的氯化镁变成不易水解的氯化钠，并将水
解生成的氯化氢加以中和，也能中和原油中的环烷酸和一 些硫化物
塔顶馏出线注氨:中和硫化氢和氯化氢，减轻塔顶及管
线腐蚀
塔顶馏出线注缓蚀剂：缓蚀剂吸附在金属表面，保护
设备和管线不被腐蚀
塔顶馏出线注碱性水：主要保护塔顶冷凝器减轻腐蚀
与结垢等
减少能量消耗
换热
石油炼制消耗能量很大，形象地说，石油加工过程就是冷 变热、热变冷、再变热、变冷反复多次的过程。
装置规模大型化与开工长周期
国外炼厂常减压开工周期可长达5年，在此期间不停工大 修，我国可达到2~3年。
以大庆原油为例，常减压装置的产品收率：
直馏汽油（或石脑油）组分6.3％ 航煤6.4％ 轻柴油13.6％ 催化裂化原料油34.3％ 减压渣油38.3％
5-四通阀
图18-8 延迟焦化工艺流程示意图 l-加热炉；2-焦炭塔；3-分馏塔；4-汽提塔； 5-四通阀
（五）减粘裂化
减粘裂化是一种浅度热裂化过程，其主要目的在于减小原料 油的粘度，生产合格的重质燃料油和少量轻质油品，也可为 其它工艺过程（如催化裂化等）提供原料。 减粘裂化的原料可用减压渣油、常压重油、全馏分重质原油 或拔头重质原油。 减粘裂化反应在450~490℃，4 ~5M Pa的条件下进行。 在减粘反应条件下，原料油中的沥青质基本上没有变化，非 沥青质类首先裂化，转变成低沸点的轻质烃。轻质烃能部分 地溶解或稀释沥青质，从而达到降低原料粘度的作用。
（四）延迟焦化
原料油在管式加热炉中被急速加热，达到约500℃高温后迅速 进入焦炭塔内，停留足够的时间进行深度裂化反应，使得原料 的生焦过程不在炉管内而延迟到塔内进行，这样可避免炉管内 结焦，延长运转周期，这种焦化方式就叫延迟焦化。 工艺流程示意图 l-加热炉； 2-焦炭塔； 3-分馏塔；
4-汽提塔；
二、原油的深加工 （二次加工）
加 氢 裂 化
催 化 裂 化
延 迟 焦 化
催 化 重 整
减 粘 裂 化
氧 化 沥 青
（一）催化裂化
定义：有催化剂作用和500℃左右温度下，使重质油进行裂化 反应，转化成气体、汽油、柴油等轻质油品的过程。
全国的催化裂化装置总能力达7000万吨，占原油加工总能力的1／3。
•基本有机化工生产过程：以石油和天然气为起始
原料，经过炼制加工制得三烯（乙烯、丙烯、丁烯）、 三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔和萘等基本有机原 料。
•有机化工生产过程：在“三烯、三苯、乙炔、萘”
的基础上，通过各种合成步骤制得醇、醛、酮、酸、 醚、腈类等有机原料。
•高分子化工生产过程：在有机原料的基础上，经过
各种聚合、缩合步骤制得合成纤维、合成塑料、合成 橡胶等最终产品。
补充：原油加工流程方案
原油加工方案根据目的的产物不同，可分为燃料
型、燃料－润滑油型、燃料－化工型三类。
确定原油的加工流程方案是炼厂设计和生产的首
要任务。
原油加工方案的确定是以原油评价数据为依据， 综合考虑对产品的需求、技术的先进性、生产的 灵活性和经济的合理性等因素的结果。
（三）加氢裂化
定义：重质原料在催化剂和氢气存在下进行催化加
工，生产各种轻质燃料油的工艺过程。主要反应有 裂化、加氢、异构化、环化以及脱硫、脱氮、脱重 金属等。
与催化裂化不同之处在于裂化过程加入氢气，而 催化裂化则是在裂化过程减少碳（游离出来生成 焦炭和油浆）。
（三）加氢裂化
工艺流程：裂化原料油经高压油泵升压并与氢气混合后
两段气化
常 压 蒸 馏
+
减 压 蒸 馏
三段气化
原 油 初 馏
+
常 压 蒸 馏
+
减 压 蒸 馏
原油含轻组分多时采用
常 压 蒸 馏
工艺流程：P239
主要产品：
轻馏分一般只占原油 总量的25%~40%； 常压渣油占原油的 60%以上。
塔底温度365℃（350℃） 塔顶压力约0.13-0.16MPa 塔式连续蒸馏示意图
第九章 油气加工工艺
石油炼制工业体系：常压蒸馏、减压蒸馏、催
化裂化、催化重整、加氢裂化、延迟焦化、炼厂 气加工、石油产品精制等。
石油化工体系：基本有机化工生产过程；有机
化工生产过程；高分子化工生产过程。
石油炼制工业体系
•常压蒸馏、减压蒸 馏、催化裂化、催 化重整、加氢裂化、 延迟焦化、炼厂气 加工、石油产品精 制等。
一、原油的初加工 （一次加工）
原 油 的 预 处 理
常 压 蒸 馏
减 压 蒸 馏
（一）原油的预处理
脱盐脱水
二级电脱盐 脱水工艺
原油含水在加工过程中必然增加燃料动力消耗，严重时会引 起蒸馏塔超压或出现冲塔现象； 原油含盐大部分是氯化钠，其余是氯化钙、氯化镁，受热后 易水解成盐酸，腐蚀设备，并容易结成盐垢堵塞管路，而且 原油中的盐在蒸馏时大都残留在重馏分油或渣油中，影响二 次加工过程及其产品质量。 预处理前：一般含盐量约50mg／L，含水量0.5％－1.0％ 预处理后：含盐小于3mg／L，含水小于0.2％
进入加热炉加热至400℃左右，进入第一加氢反应器进行加 氢精制反应，原料油通过催化剂床层进行脱硫、脱氮、脱重 金属等反应，然后进入第二加氢反应器进行加氢裂化反应， 所得生成油进入低压分离器分离出燃料气后，进入稳定塔和 蒸馏塔，生产出各种轻质油产品含硫含氮等劣质原料油； 产品质量好，基本不含氧、氮、硫，不需再进行精制。 加氢裂化工艺的缺点：投资大；耗氢量大。
加氢精制
石 油 产 品 精 制
制氢
脱硫醇
以轻烃为原料的蒸汽转化制氢 工艺 硫醇不仅有极难闻的臭味，而且 易生成胶质，对铜铅有腐蚀
将炼制含硫原油过程中产生的含硫气 体和含硫污水汽提得到的酸性气中的 硫，利用克劳斯（Claus）反应机理 转化成硫磺的工艺
硫回收
四、润滑油的生产
• 润滑油是指成品润滑油，由润滑油基础油加入 适当的添加剂调配而成。润滑油基础油是从原 油中提炼出来的。 • 要得到品质好的润滑油基础油，必须除去润滑 油中的非理想组分（如胶质、沥青质、硫、氮、 氯化合物），保留润滑油中的理想组分（如少 环长侧链的烃类），此外，还要进行脱蜡以改 善润滑油的凝固点。
三、油品的精制与调和
一次加工 二次加工 对油品中含有影响使用的杂质必 须加以处理，使油品完全符合质 量标准，这就是油品的精制。 发挥每种油品在某种性能上的优势，相互调和匹配， 使之既达到了质量标准，又能取得最大的经济效益， 叫做油品调和。 油品
三、油品的精制与调和
在氢气存在和一定温度压力下， 脱除油品中硫、氮、氧和金属 杂质，并使烯烃饱和。
主要产品：以汽油、柴油为主，轻质油收率可达70％以上，所 产汽油辛烷值高。并产10％~20％气体，大部分是C3、C4（即 液化石油气），其中含有大量烯烃，主要为丙烯，是重要化工 原料。 工艺流程：流化床催化裂化工艺（P240-241)
催化裂化工艺由三部分组成： 原料油催化裂化 催化剂再生 产物分离
补充：原油加工流程方案
1、燃料型加工方案：
汽油＋煤油＋柴油＋燃料油
① 简易流程：常压蒸馏－铂重整型（生产芳香烃）； 常压蒸馏型；常减压蒸馏型。
② 常减压蒸馏－催化裂化－焦化型
• 将减压渣油进行延迟焦化，蒸馏和焦化所得重质馏分作 为催化裂化原料，以增加轻质油品收率（70％）。
③ 常减压蒸馏-铂重整-催化裂化-加氢裂化-焦化型
§9-1 石油炼制工艺
通常原油先经过蒸馏过程，根据已制定 的加工方案，将其按沸程分割成汽油、煤油、 轻柴油、重柴油、各种润滑油馏分和渣油， 此即所谓的原油一次加工。 蒸馏所得到的各种馏分油称为直馏油， 基本不含沥青质和胶质。
§9-1 石油炼制工艺
一、原油的初加工 二、原油的深加工 三、油品的精制与调和 四、润滑油的生产
常 用 的 油 品 分 类
燃 汽 煤 柴 料 油 油 油 重 油
沥青 石油焦 液化石油气
燃料油品
润滑油
润滑油品
润滑脂 石蜡
石蜡主要做包装材料、化妆品原 料及蜡制品，也可做为化工原料 产脂肪酸（肥皂原料）。
俗称黄油，是润 滑剂加稠化剂制 成的固体或半流 体，用于不宜使 用润滑油的轴承、 齿轮部位。
石油化工体系：三个基本过程
补充：原油加工流程方案