第七讲石油的加工_山红红ppt

1、中国石油大学（华东）中国石油大学（华东） 石油与生活 石油的形成与分布 石油的探测 石油的开采 石油的储运 石油的加工 石油安全及对策 石油炼制工业石油炼制工业石油石化产品石油石化产品 石油炼制工业简介石油炼制工业简介 如何利用如何利用 作为燃料烧掉太可惜，作为燃料烧掉太可惜， 应通过炼制过程把原油应通过炼制过程把原油 加工为各种石油产品。加工为各种石油产品。 原原 油油 石油炼制工业简介石油炼制工业简介 q 蒸馏蒸馏 在在1919世纪中叶曾用来生产煤油世纪中叶曾用来生产煤油 物理加工物理加工 q 溶剂处理溶剂处理 常用于润滑油的生产（溶剂精制、常用于润滑油的生产（溶剂精制、 溶剂脱蜡、溶剂脱

2、沥青等）溶剂脱蜡、溶剂脱沥青等） 最基本的物理加工方法，广泛应用最基本的物理加工方法，广泛应用 按照沸点高低，分离产物按照沸点高低，分离产物 石油炼制工业简介石油炼制工业简介 p 炼油工业与汽车工业紧密相关炼油工业与汽车工业紧密相关 化学加工化学加工 汽车工业的发展对石油产品提出汽车工业的发展对石油产品提出 更高的要求更高的要求 石油的化学加工方法应运而生石油的化学加工方法应运而生 石油炼制工业简介石油炼制工业简介 q 热裂化热裂化 最早的化学加工方法，产生热裂化汽油最早的化学加工方法，产生热裂化汽油 q 催化裂化催化裂化 产品质量高，成为生产轻质油品的主要手段产品质量高，成为生产轻质油品的主

3、要手段 q 加氢裂化、加氢精制加氢裂化、加氢精制 q 催化重整催化重整 q 烷基化烷基化 催化裂化装置催化裂化装置 石油加工新技术的发展离不开催化剂石油加工新技术的发展离不开催化剂 各种催化剂各种催化剂 化学加工化学加工 石油炼制工业简介石油炼制工业简介 炼油工业炼油工业 走在工业现代化的前列走在工业现代化的前列 新型、高效的石油加工设备新型、高效的石油加工设备 现代信息和控制技术的运用现代信息和控制技术的运用 炼化大型设备吊装炼化大型设备吊装 炼厂控制中心炼厂控制中心 炼化用塔器炼化用塔器 炼化用压力容器炼化用压力容器 现代控制技术现代控制技术 石油加工典型流程石油加工典型流程 地下开采地下

4、开采 的原油的原油 加工处理加工处理 物理方法物理方法/ /化学方法化学方法 石油石化产品石油石化产品 u原油特点原油特点 u炼厂规模炼厂规模 u产品方案产品方案 u装置选择装置选择 u生产方案生产方案 石油加工典型流程石油加工典型流程 常压蒸馏常压蒸馏减压蒸馏减压蒸馏 催化重整催化重整加氢精制加氢精制催化裂化催化裂化延迟焦化延迟焦化 喷喷 气气 燃燃 料料 轻轻 柴柴 油油 裂裂 化化 气气 催催 化化 汽汽 油油 催催 化化 柴柴 油油 重重 整整 汽汽 油油 焦焦 化化 气气 焦焦 化化 汽汽 油油 焦焦 化化 柴柴 油油 焦焦 化化 蜡蜡 油油 石石 油油 焦焦 原油原油 原油蒸馏原油

5、蒸馏 p 原油蒸馏是整个石油加工过程的龙头原油蒸馏是整个石油加工过程的龙头 为后续的加工提供原料为后续的加工提供原料 直接获得相应的直馏产品直接获得相应的直馏产品 兰州石化兰州石化 550550万吨原油蒸馏装置万吨原油蒸馏装置 直馏产品直馏产品直馏煤油直馏煤油后续原料后续原料减压渣油减压渣油 原油蒸馏原油蒸馏 如何实现原油到产品的第一步如何实现原油到产品的第一步 成分分子量：几十到几千成分分子量：几十到几千 诸多的轻组分和重组分诸多的轻组分和重组分 沸点：常温到沸点：常温到800以上以上 原油成分原油成分 复杂复杂 = 蒸蒸 馏馏 p按照沸点分类排队按照沸点分类排队 p充分、合理地利用充分、合

6、理地利用 按照沸点的高低把原油分成若干部分，得到一系列具有不按照沸点的高低把原油分成若干部分，得到一系列具有不 同沸点范围的产物，这叫做同沸点范围的产物，这叫做“馏分馏分”。 原油蒸馏原油蒸馏 350200500 沸点沸点 与与 馏分组成馏分组成 原油蒸馏原油蒸馏 v 350常压常压渣油（常压重油）渣油（常压重油） 常压蒸馏利用各组分沸点的高低常压蒸馏利用各组分沸点的高低 q 获得直馏产品，可用于轻质液体燃料获得直馏产品，可用于轻质液体燃料( (汽汽 油、柴油等油、柴油等) )的生产的生产 q 大于大于350350的常压渣油部分，作为减压的常压渣油部分，作为减压 蒸馏的原料蒸馏的原料 v 常压

7、蒸馏常压蒸馏 原油蒸馏原油蒸馏 v 减压蒸馏减压蒸馏 350 少量气体少量气体 黑硬的黑硬的 焦炭焦炭 像锅巴一样附着在设像锅巴一样附着在设 备中，影响正常生产备中，影响正常生产 降低压力（减压蒸馏）降低压力（减压蒸馏） 压力低压力低 压力高压力高 原油蒸馏原油蒸馏 减压蒸馏塔减压蒸馏塔 里的操作压力里的操作压力 往往只有大气压力的几十分之一往往只有大气压力的几十分之一 沸点显著降低沸点显著降低 v 350500减压馏分减压馏分 （减压瓦斯油、减压蜡油）（减压瓦斯油、减压蜡油） v 500减压渣油（残渣）减压渣油（残渣） v 减压蒸馏减压蒸馏 原油蒸馏原油蒸馏 v 减压蒸馏减压蒸馏 润滑润滑

8、油馏油馏 分分 原油性质原油性质 减压馏分 减压渣油 直接作为或者适当处理直接作为或者适当处理沥青沥青 处理和调和处理和调和 原油蒸馏原油蒸馏 常减压蒸馏常减压蒸馏 后续加工手段后续加工手段 轻质燃料需求量大轻质燃料需求量大 重质油重质油 轻质化轻质化 q 热裂化热裂化 催化裂化催化裂化 v 最重要的二次加工过程最重要的二次加工过程 q 催化裂化催化裂化 如何尽可能多地获得如何尽可能多地获得 轻质液体产品轻质液体产品 取代取代 催化裂化催化裂化 神奇的催化剂神奇的催化剂 在催化剂的作用下在催化剂的作用下 完成大分子变成小完成大分子变成小 分子的裂化过程分子的裂化过程 原料原料 较低的温度（较低

9、的温度（ ） ZSM-5Y型分子筛型分子筛 汽油汽油 柴油柴油 较短的时间（较短的时间（S） 催化裂化催化裂化 目前催化裂化大部分采用重质原料目前催化裂化大部分采用重质原料 （全部或部分掺入减压渣油）（全部或部分掺入减压渣油） 以便生产出更多的轻质燃料以便生产出更多的轻质燃料 重油催化裂化重油催化裂化 催化裂化的原料催化裂化的原料 350 500之间的减压馏分之间的减压馏分 重质原料重质原料 催化裂化催化裂化 裂化裂化 -得到轻质油品得到轻质油品 缩合缩合 -生成焦炭生成焦炭 v 催化剂的再生催化剂的再生 焦炭沉积焦炭沉积 催化剂失活催化剂失活 空气烧焦空气烧焦 催化剂再生催化剂再生 新鲜催化

10、剂新鲜催化剂结焦催化剂结焦催化剂平衡催化剂平衡催化剂 Y 型型 分分 子子 筛筛 催化裂化催化裂化 催化催化 裂化裂化 产品产品 特点特点 催化汽油催化汽油 催化柴油催化柴油 裂化气体裂化气体 我国车用汽油多来自催化装置我国车用汽油多来自催化装置 （80%80%），含较多的烯烃和硫），含较多的烯烃和硫 质量较差，需要后续加工质量较差，需要后续加工 C3 C3、C4C4成分较多成分较多 可用作液化气或石油化工原料可用作液化气或石油化工原料 热加工过程热加工过程 u没有催化剂的参与没有催化剂的参与 u仅在热的作用下完成重质油轻仅在热的作用下完成重质油轻 质化过程质化过程 u最多的热加工过程最多的热

11、加工过程焦化焦化 u最典型的是延迟焦化工艺最典型的是延迟焦化工艺 450500 热加工过程热加工过程 延迟焦化的延迟焦化的“延迟延迟”意为高流意为高流 速的重油在炉管受热后迅速进入焦速的重油在炉管受热后迅速进入焦 炭塔进行热反应。炭塔进行热反应。 v 延迟焦化延迟焦化 通过脱炭的方式，实现重油轻通过脱炭的方式，实现重油轻 质化，产品有焦炭、焦化蜡油和焦质化，产品有焦炭、焦化蜡油和焦 化汽柴油。化汽柴油。 唯一生产石油焦的过程。唯一生产石油焦的过程。 油品质量差，但对原料要求低。油品质量差，但对原料要求低。 石油焦石油焦 延迟焦化延迟焦化工艺流程图工艺流程图 轻质燃料油轻质燃料油 加油站在销售加

12、油站在销售 汽油、柴油时各种标号代表什么？汽油、柴油时各种标号代表什么？ 汽汽 油油 90#93#97# 研究法辛烷值研究法辛烷值 代表汽油在燃烧过程中的抗爆性能代表汽油在燃烧过程中的抗爆性能 凝点凝点 代表柴油在低温下的流动性能代表柴油在低温下的流动性能 柴柴 油油 0#-10#-20#10# 清洁能源的生产与我们息息相关清洁能源的生产与我们息息相关清洁能源清洁能源 国国IV标准标准 国国V标准标准 欧欧IV标准标准 欧欧V标准标准 2005 2011 经过前几步的加工后所获得的经过前几步的加工后所获得的 初产品，与石油产品质量标准相比初产品，与石油产品质量标准相比 仍有差距，又或者仍有差距

13、，又或者 与我们所需要的与我们所需要的 产品在组成上有所差别。产品在组成上有所差别。 因此还要进行因此还要进行催化重整、加氢催化重整、加氢 精制精制等后续加工过程。等后续加工过程。 q 催化重整催化重整 q 加氢精制加氢精制 清洁油品生产清洁油品生产 催化重整催化重整 芳香烃芳香烃 烷烃烷烃 环烷烃环烷烃 u芳香烃的燃烧性能较好芳香烃的燃烧性能较好 u芳香烃又是不可或缺的石油化工原料芳香烃又是不可或缺的石油化工原料 重整催化剂重整催化剂 过程在炼油业内称为过程在炼油业内称为“催化重整催化重整” 催化重整催化重整 研究法辛烷值研究法辛烷值 RON 100 ，是优质汽油是优质汽油 的主要成分的主要

14、成分 通过后续的加工，广泛应通过后续的加工，广泛应 用于塑料、橡胶、合成纤用于塑料、橡胶、合成纤 维、油漆、医药、染料维、油漆、医药、染料 综合性炼油厂通常将重整和加综合性炼油厂通常将重整和加 氢装置联合在一起氢装置联合在一起 p 生产高辛烷值汽油生产高辛烷值汽油 p 生产轻芳烃生产轻芳烃BTX（苯、甲苯、二甲苯）（苯、甲苯、二甲苯） p 副产氢气，是炼油厂廉价氢气的重要来源副产氢气，是炼油厂廉价氢气的重要来源 原料是汽油馏分 俗称石脑油 石油里的含硫、氮和氧化合物以及微量的金属多属于有害物质，石油里的含硫、氮和氧化合物以及微量的金属多属于有害物质， 必须从原料或石油产品中除去必须从原料或石油

15、产品中除去。 C S N O H Metal SOSOX X 硫酸硫酸 亚硫酸亚硫酸 催化剂中毒催化剂中毒 多半碱性多半碱性 砷、镍、钒砷、镍、钒 加氢精制加氢精制 头等大敌头等大敌头等大敌头等大敌 加氢精制加氢精制 在较高的压力（氢压）和催化剂的作用下，去除油品中的含硫、含氮、在较高的压力（氢压）和催化剂的作用下，去除油品中的含硫、含氮、 含氧等非烃类化合物，以及微量的金属元素，生成气态的硫化氢、氨和水。含氧等非烃类化合物，以及微量的金属元素，生成气态的硫化氢、氨和水。 催化剂催化剂 Pd Mo Ni W 钯钯 钼钼 镍镍 钨钨 高压高压 设备材质要求高设备材质要求高 油品的调合油品的调合 调合是炼油厂生产石油产品的最后一道工序调合是炼油厂生产石油产品的最后一道工序 几个基础组分（馏分）调合而成几个基础组分（馏分）调合而成 基础油与添加剂调合而成基础油与添加剂调合而成大多数石油产品经过调合而大多数石油产品经过调合而 成成 p 液液- -液体系相互溶