原油加工方案和流程.ppt

第2章 原油加工方案及流程 本章主要内容 第一节 石油的化学组成及石油产品的质量要求 第二节 炼油工艺过程简介 第三节 原油的加工方案 第四节 世界炼油技术发展趋势 第一节 石油的化学组成及石油产品的质量要求 一、石油中的非烃化合物 1、含硫化合物 硫在石油中的存在形态 元素硫－－极少 酸性硫：H2S、硫醇（RSH） 中性硫：硫醚（RSR’）、二硫化物（RSSR’） 热稳定性硫：噻吩、苯硫酚 1、含硫化合物 分布规律 硫在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分沸程的升高而增加，大部分硫均集中在重馏分和渣油中 直馏汽油中，以硫醇和硫醚为主，少量二硫化物和噻吩 中间馏分中，主要是硫醚和噻吩类 高沸点馏分中，主要是硫醚、噻吩及其同系物 除上述含硫化合物外，原油中还有相当大一部分硫存在于胶质、沥青质中；这部分含硫化合物的分子量更大、结构也复杂得多 1、含硫化合物 含硫化合物对加工过程及产品的危害 对石油产品质量影响——催化裂化、焦化产品 对加工过程的影响——催化剂污染、加快失活 设备腐蚀——硫化氢腐蚀、硫醇腐蚀、元素硫腐蚀 对环境污染——硫氧化物 2、含氮化合物 氮在石油中的存在形态 2、含氮化合物 分布规律 与硫在原油中的分布一样，石油中的氮含量也是随馏分沸程的升高而增加的，但其分布比硫更不均匀 石油中的硫约有70%是集中在其减压渣油中，而石油中的氮则更集中，约有90%集中于其减压渣油中 对多数原油而言，其碱性氮含量约占总氮含量的1/4~1/3 一般来说，在较轻馏分中的氮主要是碱性氮；而在较重的馏分及渣油中的氮则主要是非碱性氮 2、含氮化合物 含氮化合物的危害 导致催化剂中毒 催化裂化催化剂 油品中的氮易生成胶状沉淀，影响油品的安定性 油品燃烧生成NOX，造成环境污染 3、含氧化合物 氧在石油中的存在形态 石油中的氧元素是以有机含氧化合物的形式存在的 3、含氧化合物 分布规律 与硫、氮在原油中的分布不同 特殊：中间馏分分布较多 特点 石油酸中90%为环烷酸 我国只有克拉玛依原油含酸较多（0.48%） 3、含氧化合物 含氧化合物的影响 原油乳化，不利加工 设备腐蚀 环烷酸的利用 是一种高附加值的产品 木材防腐、表面活性剂、燃料和润滑油添加剂 钠盐为植物生长素、钙盐是杀虫剂 4、石油中的微量元素 微量元素的分类 变价金属，如V、Ni、Fe、Mo、Co、W、Cr、Cu、Mn、Pb、Hg等 碱金属和碱土金属：如Na、K、Ba、Ca、Sr、Mg等 卤素和其它元素：如Cl、Br、Si、Al、As等 4、石油中的微量元素 微量元素的存在形态 一是以乳化状态分散于原油的水中所含的盐类，如K、Na、Ca、Mg的氯化物 二是结合于有机化合物或络合物中， 如V、Ni、Fe、Cu等 三是悬浮于原油中的极细的矿物质微粒 4、石油中的微量元素 从世界范围来看，石油中含量最高的微量元素是钒，最高可达1000 ppm以上；其次是镍，最高可达100 ppm以上 微量元素的分布规律与S、N相似，即随沸点升高含量增加，而且主要浓集在渣油中 4、石油中的微量元素 微量元素的危害 从目前来看，对石油加工影响最大的微量元素有钒(v)、镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)，它们是催化裂化催化剂的毒物，而且在重油固定床加氢裂化过程中也能造成催化剂的失活和床层的堵塞 砷(As)是催化重整催化剂的毒物；钠(Na)和钾(K)也会使催化剂减活 5、渣油中的胶质和沥青质 石油中所包含的胶状、沥青状物质，是一大类非烃化合物，它们在组成中除含C、H外，还有S、N、 O及金属元素 5、渣油中的胶质和沥青质 胶质 胶质是深棕色至深褐色的，极为粘稠不易流动的液体或无定形固体 其相对密度略小于1.0 有很强的着色能力 H/C：1.4～1.5 受热时熔化，对热不稳定，能转化成沥青质 5、渣油中的胶质和沥青质 沥青质 黑色至深褐色的无定形固体 其相对密度略大于1.0 全部集中在渣油中，一般不挥发 H/C原子比：1.1～1.3 5、渣油中的胶质和沥青质 胶质和沥青质存在差别，但没有截然的不同，从胶质到沥青质是一个渐变的过程 二、石油产品基本性质要求 汽油：低硫、低烯烃、低芳烃、高辛烷值 柴油：低硫、低芳烃、低凝点、高十六烷值 润滑油：粘温性能好、低温流动性能好、抗氧化性能好 沥青：延伸度好、软化点与针入度适宜 固体蜡：滴点高、含油量低 炼油工艺过程 原油分离－常减压蒸馏 一次加工，炼厂的龙头 脱盐、脱水、脱机械杂质 获得直馏产品、二次加工的原料 重油轻质化 二次加工、化学加工 催化裂化、加氢裂化、焦化 提高轻质油收率 炼油工艺过程 油品精制 二次加工、化学－物理加工 脱硫氮、提高辛烷值和十六烷值 生产清洁油品调和组分 高辛烷值汽油组分的生产 二次加工、化学加工 轻烃异构化，提高汽油前端