第5章 石油炼制

第5章石油炼制5.1原油加工方法及炼油厂类型5.1.1原油的组成与一般性质原油是成份极其复杂的有机矿物质。5.1.1.1元素组成主要元素：C、H、S、O、N、其它金属及非金属元素，因产地不一，各元素的比例也不同。具体情况见表表5.1原油的元素组成产地比重元素组成％

d420CＨＳＮＯ大庆0.861585.7413.310.110.15胜利86.8811.110.900.32孤岛0.964084.2411.742.200.47大港0.889685.8212.700.140.09新疆86.1313.300.120.28美国0.874084.9013.700.50-0.90俄国83.9012.302.670.330.74

5.1.1.2原油的馏分和馏分组成石油蒸馏时，低沸点成分先被蒸发出来。蒸馏出第一滴油时的气相温度称初馏点。蒸馏出10%,20%…油时的气相温度分别称为石油的10%,20%…馏点。蒸馏到最后的气相最高温度叫终馏点或干点。蒸馏出来的成分称为馏分。初馏点干点42C馏程500C如航空汽油的馏程约为40180C车用汽油的馏程约为35200C

馏分的温度范围石油馏分一般必须再加工后才能真正成为汽油、煤油等产品。＜200C汽油馏分或低沸馏分200250C煤油、柴油馏分或中沸馏分350500C润滑油馏分或高沸馏分馏分沸点升高，C原子数和平均分子量均增加。较详细的馏分及沸点与C原子数关系如表5.2.表5.2原油馏分的沸点与C原子数关系馏分沸点C数分子量航空汽油40180CC5C10100120车用汽油80205CC5C11100120溶剂油160200CC8C11100120灯用煤油200300CC11C17180200轻柴油200350CC15C20210240低粘度润滑油

＞C20300360高粘度润滑油

3704705.1.1.3原油的烃类组成原油中烃类包括分子量为16的甲烷到分子量为2000左右的大分子化合物，甚至还有C125H234烃类。原油中烷烃含量多。常温下C1C4为气体，C5C15为液体，C16以上为固体。环烷烃中主要有五元环和六元环的环烷烃。芳香烃有单环、双环和多环芳香烃。天然石油中一般不含不饱和烃，二次加工产品中才含有不饱和烃。非烃类：含S、O、N的化合物，沥青质。元素量不多，但组成的化合物量多。特性因数:沸点高比重大，但化学组成不同时，同沸点范围的馏分其比重也不同。由实验总结出下列经验关系来表示组成与比重的关系。烃类族组成指各族烃类的含量多少结构族组成石油组成复杂，有些分子中既有芳香环又有环烷环还有烷基侧链。如-C10H21表5.3大庆及中原重整原料的烃族组成碳数烷烃环烷烃芳香烃总计大庆油田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总计64.3634.131.51100碳数烷烃环烷烃芳香烃总计中原油田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总计49.1628.6222.22100用CA、CN、CP分别表示芳香、环烷和烷基侧链C原子数占总C数的百分比。前例有

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

CP=10/20=50%再用RT表示总环数，RA、RN分别表示芳香环和环烷环的环数。RT=2,RA=1,

RN=1。由实验测出平均分子量和元素组成后，就可以写出这些馏分的平均分子式。如大庆原油376400C窄馏分饱和烃的分子式为C22.8H44.1,CnH2n-1.5.表5.4是我国主要原油润滑油馏分的结构族组成。结构族组成表5.45.1.1.4原油中的非烃化合物1.含硫化合物：元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚等形式存在2.含氧化合物：酸性的有环烷酸、脂肪酸及酚类，总称为石油酸。中性的有醛、酮等，含量极微3.含氮化合物：碱性含氮化合物：吡啶、喹啉、异喹啉及吖啶同系物，非碱性含氮化合物：吡咯、吲哚、咔唑及金属卟啉化合物。5.1.2原油加工方法破乳剂高压场原油电脱盐常减压蒸馏二次加工原料进料泵预热系统H2O破乳剂一级二级二级电脱盐流程盐＜3㎎/L水<0.2%原油的常减压精馏及流程水蒸汽水蒸汽减压馏分油轻汽油煤油轻柴油重柴油减压柴油减压渣油常压渣油原油轻汽油拔顶气真空系统初馏塔常压加热炉常压塔减压加热炉减压塔石油开采原油常压蒸馏减压蒸馏油田气凝析油生产乙烯裂解原料拔顶气炼厂气重柴油轻柴油煤油轻汽油催化裂化甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷催化转化合成气生产乙烯裂解原料干气液化石油气催化重整常压渣油加氢裂化丙烯、正丁烯、异丁烷馏分油正丁烷、异丁烷炼厂气苯、甲苯、二甲苯加氢减压油减压渣油原油的二次加工重质馏分、渣油汽油、煤油、柴油、气体等热裂化、催化裂化、加氢裂化、催化重整1.热裂化：高压热裂化、低压热裂化，已经淘汰2.催化裂化（增加汽油产量70%）催化剂无定形硅酸铝Y型分子筛稀土改性Y(X)型分子筛ZSM-5型沸石流化床反应器固定床移动床环烷烃异构化脱氢：CH3—4.催化重整（铂重整）+3H2环烷烃脱氢芳构化：悬浮床（研发中）3.加氢裂化：（加氢下的催化裂化）抑制催化时脱氢缩合、避免焦炭的生成催化剂：加氢活性、裂化活性的双功能催化剂串联加氢裂化固定床一段加氢裂化二段加氢裂化反应器固定床沸腾床（国外）烷烃脱氢环化、芳构化：CH3—CH3—正构烷烃异构化：CHCH3CH3CH3CH3—CH加氢裂化：催化重整工艺及流程：1.预脱砷、预分馏：原料含砷量＜0.1ppm、除去C5以下馏分2.预加氢：除去原料中能使催化剂中毒的砷、铅、铜、S、N、O以及饱和烯烃3.催化重整：主要是芳构化反应4.后加氢：饱和重整油中不饱和烃5.稳定系统：脱去气态烃及戊烷6.芳烃抽提：抽提出芳烃7.芳烃分离：精馏分离得到苯、甲苯、二甲苯、乙苯焦化减压渣油热裂化渣油重残油焦化焦化气体焦碳乙烯、丙烯、丁烯等焙烧电极焦焦化油汽油、柴油、蜡油焦化方式釜式焦化延迟焦化流化焦化已淘汰逐渐为延迟焦化所取代一炉两塔两炉四塔原料油大庆减压渣油胜利减压渣油鲁宁管输减压渣油辽河减压渣油主要工艺条件

炉出口温度/℃联合循环比产品分布/%气体石脑油柴油馏出