第5章 石油煉制

第5章石油煉制5.1原油加工方法及煉油廠類型5.1.1原油的組成與一般性質(zhì)原油是成份極其復(fù)雜的有機(jī)礦物質(zhì)。5.1.1.1元素組成主要元素：C、H、S、O、N、其它金屬及非金屬元素，因產(chǎn)地不一，各元素的比例也不同。具體情況見表表5.1原油的元素組成產(chǎn)地比重元素組成％

d420CＨＳＮＯ大慶0.861585.7413.310.110.15勝利86.8811.110.900.32孤島0.964084.2411.742.200.47大港0.889685.8212.700.140.09新疆86.1313.300.120.28美國(guó)0.874084.9013.700.50-0.90俄國(guó)83.9012.302.670.330.74

5.1.1.2原油的餾分和餾分組成石油蒸餾時(shí)，低沸點(diǎn)成分先被蒸發(fā)出來(lái)。蒸餾出第一滴油時(shí)的氣相溫度稱初餾點(diǎn)。蒸餾出10%,20%…油時(shí)的氣相溫度分別稱為石油的10%,20%…餾點(diǎn)。蒸餾到最后的氣相最高溫度叫終餾點(diǎn)或干點(diǎn)。蒸餾出來(lái)的成分稱為餾分。初餾點(diǎn)干點(diǎn)42C餾程500C如航空汽油的餾程約為40180C車用汽油的餾程約為35200C

餾分的溫度范圍石油餾分一般必須再加工后才能真正成為汽油、煤油等產(chǎn)品。＜200C汽油餾分或低沸餾分200250C煤油、柴油餾分或中沸餾分350500C潤(rùn)滑油餾分或高沸餾分餾分沸點(diǎn)升高，C原子數(shù)和平均分子量均增加。較詳細(xì)的餾分及沸點(diǎn)與C原子數(shù)關(guān)系如表5.2.表5.2原油餾分的沸點(diǎn)與C原子數(shù)關(guān)系餾分沸點(diǎn)C數(shù)分子量航空汽油40180CC5C10100120車用汽油80205CC5C11100120溶劑油160200CC8C11100120燈用煤油200300CC11C17180200輕柴油200350CC15C20210240低粘度潤(rùn)滑油

＞C20300360高粘度潤(rùn)滑油

3704705.1.1.3原油的烴類組成原油中烴類包括分子量為16的甲烷到分子量為2000左右的大分子化合物，甚至還有C125H234烴類。原油中烷烴含量多。常溫下C1C4為氣體，C5C15為液體，C16以上為固體。環(huán)烷烴中主要有五元環(huán)和六元環(huán)的環(huán)烷烴。芳香烴有單環(huán)、雙環(huán)和多環(huán)芳香烴。天然石油中一般不含不飽和烴，二次加工產(chǎn)品中才含有不飽和烴。非烴類：含S、O、N的化合物，瀝青質(zhì)。元素量不多，但組成的化合物量多。特性因數(shù):沸點(diǎn)高比重大，但化學(xué)組成不同時(shí)，同沸點(diǎn)范圍的餾分其比重也不同。由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出下列經(jīng)驗(yàn)關(guān)系來(lái)表示組成與比重的關(guān)系。烴類族組成指各族烴類的含量多少結(jié)構(gòu)族組成石油組成復(fù)雜，有些分子中既有芳香環(huán)又有環(huán)烷環(huán)還有烷基側(cè)鏈。如-C10H21表5.3大慶及中原重整原料的烴族組成碳數(shù)烷烴環(huán)烷烴芳香烴總計(jì)大慶油田C30.05－－0.05C41.43－－1.43C56.331.24－7.57C610.987.890.2619.13C714.6012.48－27.08C816.276.310.9223.50C913.195.960.3219.47C101.510.25－1.76總計(jì)64.3634.131.51100碳數(shù)烷烴環(huán)烷烴芳香烴總計(jì)中原油田C40.10－－0.10C51.210.21－1.42C65.915.395.8717.17C713.979.508.8732.34C817.358.316.9332.59C99.874.990.5515.41C100.750.22－0.97總計(jì)49.1628.6222.22100用CA、CN、CP分別表示芳香、環(huán)烷和烷基側(cè)鏈C原子數(shù)占總C數(shù)的百分比。前例有

CA=6/20=30%CN=4/20=20%

CP=10/20=50%再用RT表示總環(huán)數(shù)，RA、RN分別表示芳香環(huán)和環(huán)烷環(huán)的環(huán)數(shù)。RT=2,RA=1,

RN=1。由實(shí)驗(yàn)測(cè)出平均分子量和元素組成后，就可以寫出這些餾分的平均分子式。如大慶原油376400C窄餾分飽和烴的分子式為C22.8H44.1,CnH2n-1.5.表5.4是我國(guó)主要原油潤(rùn)滑油餾分的結(jié)構(gòu)族組成。結(jié)構(gòu)族組成表5.45.1.1.4原油中的非烴化合物1.含硫化合物：元素硫、硫化氫、硫醇、硫醚等形式存在2.含氧化合物：酸性的有環(huán)烷酸、脂肪酸及酚類，總稱為石油酸。中性的有醛、酮等，含量極微3.含氮化合物：堿性含氮化合物：吡啶、喹啉、異喹啉及吖啶同系物，非堿性含氮化合物：吡咯、吲哚、咔唑及金屬卟啉化合物。5.1.2原油加工方法破乳劑高壓場(chǎng)原油電脫鹽常減壓蒸餾二次加工原料進(jìn)料泵預(yù)熱系統(tǒng)H2O破乳劑一級(jí)二級(jí)二級(jí)電脫鹽流程鹽＜3㎎/L水<0.2%原油的常減壓精餾及流程水蒸汽水蒸汽減壓餾分油輕汽油煤油輕柴油重柴油減壓柴油減壓渣油常壓渣油原油輕汽油拔頂氣真空系統(tǒng)初餾塔常壓加熱爐常壓塔減壓加熱爐減壓塔石油開采原油常壓蒸餾減壓蒸餾油田氣凝析油生產(chǎn)乙烯裂解原料拔頂氣煉廠氣重柴油輕柴油煤油輕汽油催化裂化甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷催化轉(zhuǎn)化合成氣生產(chǎn)乙烯裂解原料干氣液化石油氣催化重整常壓渣油加氫裂化丙烯、正丁烯、異丁烷餾分油正丁烷、異丁烷煉廠氣苯、甲苯、二甲苯加氫減壓油減壓渣油原油的二次加工重質(zhì)餾分、渣油汽油、煤油、柴油、氣體等熱裂化、催化裂化、加氫裂化、催化重整1.熱裂化：高壓熱裂化、低壓熱裂化，已經(jīng)淘汰2.催化裂化（增加汽油產(chǎn)量70%）催化劑無(wú)定形硅酸鋁Y型分子篩稀土改性Y(X)型分子篩ZSM-5型沸石流化床反應(yīng)器固定床移動(dòng)床環(huán)烷烴異構(gòu)化脫氫：CH3—4.催化重整（鉑重整）+3H2環(huán)烷烴脫氫芳構(gòu)化：懸浮床（研發(fā)中）3.加氫裂化：（加氫下的催化裂化）抑制催化時(shí)脫氫縮合、避免焦炭的生成催化劑：加氫活性、裂化活性的雙功能催化劑串聯(lián)加氫裂化固定床一段加氫裂化二段加氫裂化反應(yīng)器固定床沸騰床（國(guó)外）烷烴脫氫環(huán)化、芳構(gòu)化：CH3—CH3—正構(gòu)烷烴異構(gòu)化：CHCH3CH3CH3CH3—CH加氫裂化：催化重整工藝及流程：1.預(yù)脫砷、預(yù)分餾：原料含砷量＜0.1ppm、除去C5以下餾分2.預(yù)加氫：除去原料中能使催化劑中毒的砷、鉛、銅、S、N、O以及飽和烯烴3.催化重整：主要是芳構(gòu)化反應(yīng)4.后加氫：飽和重整油中不飽和烴5.穩(wěn)定系統(tǒng)：脫去氣態(tài)烴及戊烷6.芳烴抽提：抽提出芳烴7.芳烴分離：精餾分離得到苯、甲苯、二甲苯、乙苯焦化減壓渣油熱裂化渣油重殘油焦化焦化氣體焦碳乙烯、丙烯、丁烯等焙燒電極焦焦化油汽油、柴油、蠟油焦化方式釜式焦化延遲焦化流化焦化已淘汰逐漸為延遲焦化所取代一爐兩塔兩爐四塔原料油大慶減壓渣油勝利減壓渣油魯寧管輸減壓渣油遼河減壓渣油主要工藝條件

爐出口溫度/℃聯(lián)合循環(huán)比產(chǎn)品分布/%氣體石腦油柴油餾出