《原油加工方案》PPT课件.ppt

第四章第四章 原油加工方案原油加工方案原油加工方案：生产什么产品及采用何种加工过程来生产这些产品加工方案的确定取决于诸多因素：如市场需要、经济效益、投资力度和原油特性等 原油的综合评价结果是选择加工方案的基本依据。第一节第一节 原油评价原油评价原油评价按其目的的不同，大体可分为三个层次：原油评价按其目的的不同，大体可分为三个层次：（1 1）原油的一般性质分析；）原油的一般性质分析；（2 2）原油的常规评价；）原油的常规评价；（3 3）原油的综合评价。）原油的综合评价。一、原油的一般性质分析一、原油的一般性质分析 在测定原油性质之前，先测定在测定原油性质之前，先测定含水量、含盐量和含水量、含盐量和机械杂质机械杂质，若原油含水量大于，若原油含水量大于0.50.5应先脱水。应先脱水。一般性质分析项目包括：一般性质分析项目包括：密度、运动粘度、凝点、含蜡量、族组成、酸值、密度、运动粘度、凝点、含蜡量、族组成、酸值、残炭、元素分析（残炭、元素分析（CHNS)CHNS)、金属分析等。金属分析等。二、原油的常规评价二、原油的常规评价 包括原油一般性质测定和包括原油一般性质测定和实沸点蒸馏数据实沸点蒸馏数据及及窄馏窄馏分性质分性质。1 1、实沸点蒸馏装置、实沸点蒸馏装置 间歇釜式精馏设备，理论板数间歇釜式精馏设备，理论板数15151717，回流比，回流比5 5：1 1，馏出物的最终沸点为，馏出物的最终沸点为500500520520。为避免原油的裂解，釜底温度不超过为避免原油的裂解，釜底温度不超过350350，采，采用减压蒸馏。用减压蒸馏。2 2、实沸点、实沸点蒸馏曲线蒸馏曲线 3 3、性质曲线、性质曲线表示窄馏分性表示窄馏分性质随沸点和累质随沸点和累计馏出百分数计馏出百分数变化的趋势，变化的趋势，可以预测窄馏可以预测窄馏分的性质。分的性质。三、原油的综合评价三、原油的综合评价包括包括原油一般性质测定、实沸点蒸馏数据及窄馏原油一般性质测定、实沸点蒸馏数据及窄馏分性质和直馏产品的产率和性质分性质和直馏产品的产率和性质根据需要，可增加某些馏分的化学组成、二次加根据需要，可增加某些馏分的化学组成、二次加工性能等。工性能等。原 油脱 水脱水原油一 般 性 质 分 析实 沸 点 蒸 馏平 衡 蒸 发1.窄馏分性质测定2.不同深度的重油、渣油性质测定1.直馏产品的性质分析2.二次加工原料的性质分析3.沥青性质分析汽油、柴油和重馏分油的烃组成分析润滑油、石蜡和地蜡的潜含量测定产产率率曲曲线线第二章 原油加工方案 根据目的产品不同，原油加工方案可分为四种基本类型：根据目的产品不同，原油加工方案可分为四种基本类型：（1 1）燃料型）燃料型 （2 2）燃料润滑油型）燃料润滑油型 （3 3）燃料化工型）燃料化工型 （4 4）燃料润滑油化工型燃料润滑油化工型 1 1、大庆原油的燃料润滑油加工方案、大庆原油的燃料润滑油加工方案 1)1)、原油特点原油特点 （1 1）低硫石蜡基原油）低硫石蜡基原油 （2 2）含蜡量高、凝点高含蜡量高、凝点高 （3 3）沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低）沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低 2 2)直馏产品的性质特点直馏产品的性质特点 （1 1）直直馏馏汽汽油油辛辛烷烷值值低低，仅仅有有3737，需需通通过过催催化化重重整整来来提高辛烷值；提高辛烷值；（2 2）直馏航煤的密度较小，结晶点高，只能符合）直馏航煤的密度较小，结晶点高，只能符合RP-2RP-2规格指标；规格指标；（3 3）直馏柴油的十六烷值高，但）直馏柴油的十六烷值高，但收率受凝点的限制收率受凝点的限制；（4 4）减压馏分的润滑油潜含量约占原油的）减压馏分的润滑油潜含量约占原油的1515，而且，而且粘度指数达粘度指数达9090120120，是生产润滑油的良好原料；，是生产润滑油的良好原料；（5）渣油硫含量低、沥青质和重金属含量低，饱和分含量高，可以掺入减压馏分油作催化裂化原料，也可经丙烷脱沥青生产残渣润滑油原料；6）渣油含胶质和沥青质少、蜡含量高，难以生产高质量的沥青产品。3 3)、加工方案、加工方案2 2、胜利原油的燃料加工方案胜利原油的燃料加工方案 1)1)、原油特点原油特点 （1 1）含硫中间基原油）含硫中间基原油 （2 2）硫含量）硫含量1 1 2)、直馏产品的性质特点、直馏产品的性质特点 （1）直馏汽油辛烷值47，芳烃潜含量高，是重整的良好原料；（2）直馏航煤的密度大，结晶点低，符合RP-1规格指标，但必须脱硫醇；（3）直馏柴油的柴油指数高，凝点不高，可以生产20、10、0号柴油，但产品需精制；（4 4）减压馏分粘温性质不好，）减压馏分粘温性质不好，不宜生产润滑油不宜生产润滑油，可作为，可作为催化裂化或加氢裂化的原料；催化裂化或加氢裂化的原料；（5 5）渣油的胶质、沥青质含量高，可以生产沥青产品；）渣油的胶质、沥青质含量高，可以生产沥青产品；（6 6）渣油的残炭和金属含量高，只能部分掺入减压馏分）渣油的残炭和金属含量高，只能部分掺入减压馏分油作催化裂化原料，最好先经加氢处理；油作催化裂化原料，最好先经加氢处理；（7 7）渣油多用作）渣油多用作延迟焦化的原料延迟焦化的原料，由于含硫高，石油焦，由于含硫高，石油焦品级不高。品级不高。3、加工方案、加工方案3 3、燃料化工型加工方案、燃料化工型加工方案化工产品生产装置化工产品生产装置气体加工装置气体加工装置油品调合装置油品调合装置油品改质及精制装置油品改质及精制装置重质油轻质化装置重质油轻质化装置原油分离装置原油分离装置第三节第三节 炼油厂的构成和工艺流程炼油厂的构成和工艺流程 1、炼油厂的构成、炼油厂的构成 主要由两大部分组成：主要由两大部分组成：炼油生产装置和辅助设施炼油生产装置和辅助设施三废处理系统三废处理系统原油和产品储运系统原油和产品储运系统供水蒸气系统供水蒸气系统供水系统供水系统供电系统供电系统2、炼油装置工艺流程、炼油装置工艺流程 一个炼油厂或一套炼油装置的构成和生产程序一个炼油厂或一套炼油装置的构成和生产程序是用工艺流程图来描述的。是用工艺流程图来描述的。根据使用目的和描述范围的不同，炼厂的工艺根据使用目的和描述范围的不同，炼厂的工艺流程可分为：流程可分为：1、全厂生产工艺流程图、全厂生产工艺流程图 它反映炼厂的生产方案、各生产装置之间的关它反映炼厂的生产方案、各生产装置之间的关系。系。原油常减压蒸馏原理流程图原油常减压蒸馏原理流程图 2、生产装置原理流程图：反映一个炼油生产装置采用技术方生产装置原理流程图：反映一个炼油生产装置采用技术方案、各装置之间的关系和物流之间的关系。案、各装置之间的关系和物流之间的关系。催化重整装置工艺流程图催化重整装置工艺流程图催化裂化装置工艺流程图催化裂化装置工艺流程图延迟焦化装置工艺流程图延迟焦化装置工艺流程图加氢裂化装置工艺流程图加氢裂化装置工艺流程图3、炼油过程的结构分析：、炼油过程的结构分析：主要是通过对一个炼厂或一个主要是通过对一个炼厂或一个国家的炼油过程的结构构成，进一步分析某个国家或炼厂对原国家的炼油过程的结构构成，进一步分析某个国家或炼厂对原油的加工能力及特点。加工能力除了指原油的年加工量外，更油的加工能力及特点。加工能力除了指原油的年加工量外，更主要是指从不同原油生产市场所需各种产品的适应能力。主要是指从不同原油生产市场所需各种产品的适应能力。（1）重质油轻质化的能力）重质油轻质化的能力 指将减压馏分油和渣油转化为轻质油的能力。指将减压馏分油和渣油转化为轻质油的能力。以催化裂化、加氢裂化和焦化三种过程的处理能力之以催化裂化、加氢裂化和焦化三种过程的处理能力之和与原油加工能力之比来表示，美国称为转化指数和与原油加工能力之比来表示，美国称为转化指数CI（Conversion Index）。）。全世界平均全世界平均 26%美国美国 55%中国中国 46.3%（深度加工型）（深度加工型）日本日本 19.4%韩国韩国 8.1%（浅度加工型）（浅度加工型）西欧西欧 30%（2）生产汽油的能力）生产汽油的能力 此能力包括生产汽油的数量和质量水平。此能力包括生产汽油的数量和质量水平。催化裂化是除了直馏汽油生产外最主要的生产汽油的催化裂化是除了直馏汽油生产外最主要的生产汽油的过程，其处理能力反映了在数量上生产汽油的能力。过程，其处理能力反映了在数量上生产汽油的能力。美国、中国美国、中国 都达都达 30%催化重整、烷基化、异构化、醚类化合物的合成可以催化重整、烷基化、异构化、醚类化合物的合成可以提高汽油的辛烷值，反映了在质量上生产汽油的能力。提高汽油的辛烷值，反映了在质量上生产汽油的能力。中国中国 4.9%（3）加工含硫原油的能力）加工含硫原油的能力 通过加氢过程处理能力与原油加工处理能力的比值来通过加氢过程处理能力与原油加工处理能力的比值来反映。反映。加工含硫原油主要手段是加氢过程，包括加氢裂化、加工含硫原油主要手段是加氢过程，包括加氢裂化、加氢精制、加氢处理等过程。加氢精制、加氢处理等过程。日本、德国、美国日本、德国、美国 都达都达7585%西欧诸国西欧诸国 5060 中国中国 11.6%（4）润滑油生产能力）润滑油生产能力 润滑油产量对原油处理量的比例不大，世界平均润滑油产量对原油处理量的比例不大，世界平均1.2。以上分析方法也适用于对某个炼厂的分析。以上分析方法也适用于对某个炼厂的分析。原油加工能力，原油加工能力，Mt/a3炼油过程能力炼油过程能力/原原油加工能力油加工能力,延迟焦化延迟焦化13.3催化裂化催化裂化53.3加氢处理加氢处理26.7加氢精制加氢精制13.3催化重整催化重整3.3烷基化烷基化3.321212121世纪炼油业面临的形势世纪炼油业面临的形势世纪炼油业面临的形势世纪炼油业面临的形势油气资源总体供需关系油气资源总体供需关系未来油气资源需求未来油气资源需求未来油气资源供给未来油气资源供给未来市场对炼油业的要求未来市场对炼油业的要求生产清洁燃料及清洁生产生产清洁燃料及清洁生产增产化工原料及产品增产化工原料及产品行业利润率（世行业利润率（世界）界）炼油业炼油业勘探开发勘探开发业业石油化工石油化工业业行业利润率，行业利润率，%2 210-1210-1218-2018-20 97-0297-02年世界年世界 乙烯、丙烯需求增长率乙烯、丙烯需求增长率 石油产品石油产品乙烯乙烯丙烯丙烯需求增长率，需求增长率，%1.93.76.0 国内化工产品需求增长预测国内化工产品需求增长预测%1997-2002（实际）（实际）2002-2005（预测）（预测）2005-2010（预测）（预测）2010-2020（预测）（预测）乙乙 烯烯15.98.56.64.3丙丙 烯烯13.510.27.14.4合成树脂合成树脂14.98.36.53.7合成橡胶合成橡胶14.56.14.62.9合成纤维合成纤维14.86.53.92.7增产化工原料和产品的意义增产化工原料和产品的意义油气资源需求旺盛油气资源需求旺盛 需求主要来自运输燃料生产和化工原料与产品生产的需要需求主要来自运输燃料生产和化工原料与产品生产的需要 50年后石油和天然气在一次能源消费中仍将超过年后石油和天然气在一次能源消费中仍将超过50%油气资源供给充足油气资源供给充足 油气资源未来油气资源未来50年充足，天然气供给潜力超过石油年充足，天然气供给潜力超过石油 原油密度和硫含量将进一步增加原油密度和硫含量将进一步增加 生产清洁燃料及清洁生产将成为炼油业的主题生产清洁燃料及清洁生产将成为炼油业的主题 环保法规日益严格环保法规日益严格 天然气等气体加工提上议事日程天然气等气体加工提上议事日程油化结合及化工型炼厂将成为盈利及满足市场需求的主要手段油化结合及化工型炼厂将成为盈利及满足市场需求的主要手段油化结合型炼厂油化结合型炼厂 重油转化及生产清洁燃料重油转化及生产清洁燃料 多产化工原料，与现有多产化工原料，与现有 乙烯厂和芳烃厂结合乙烯厂和芳烃厂结合化工型炼厂化工型炼厂 重质原料转化重质原料转化 生产丙烯，联产乙烯和芳烃生产丙烯，联产乙烯和芳烃清洁燃料型炼厂清洁燃料型炼厂 重质劣质原油加工重质劣质原油加工 生产符合未来排放法规要求的清洁燃料生产符合未来排放法规要求的清洁燃料 清洁化生产清洁化生产2121世纪炼厂的三种模式世纪炼厂的三种模式清洁燃料型炼厂清洁燃料型炼厂传统技术型（分子由大变小）传统技术型（分子由大变小）合成油技术型（分子由小变大）合成油技术型（分子由小变大）混合型混合型油化结合型炼厂油化结合型炼厂重油转化与清洁燃料生产技术重油转化与清洁燃料生产技术多产化工原料的技术多产化工原料的技术化工型炼厂化工型炼厂重质原料生产丙烯、联产乙烯和芳烃的技术重质原料生产丙烯、联产乙烯和芳烃的技术三种模式炼厂所需要的关键技术三种模式炼厂所需要的关键技术传统技术型炼厂传统技术型炼厂加氢技术加氢技术原料加氢预处理原料加氢预处理 VGO加氢处理加氢处理产品精制产品精制 汽油、柴油加氢精制汽油、柴油加氢精制高辛烷值汽油调和组分生产技术高辛烷值汽油调和组分生产技术重整、重整、C5/C6异构化、固体酸烷基化、烯烃叠合异构化、固体酸烷基化、烯烃叠合重油转化技术重油转化技术重油催化裂化重油催化裂化延迟焦化延迟焦化溶剂脱沥青溶剂脱沥青渣油加氢处理渣油加氢处理汽电一体化（汽电一体化（IGCC）技术）技术清洁燃料型炼厂所需的技术清洁燃料型炼厂所需的技术减压蒸馏减压蒸馏溶剂脱沥青溶剂脱沥青延迟焦化延迟焦化催化催化裂化裂化烯烃叠合烯烃叠合加氢处理加氢处理VGODAO减渣减渣常压常压重油重油焦碳焦碳焦化蜡油焦化蜡油渣油加氢处理渣油加氢处理烷基化烷基化干气干气焦碳焦碳循环油循环油脱油沥青脱油沥青轻烯烃轻烯烃叠合汽柴油叠合汽柴油异丁烷、丁烯异丁烷、丁烯烷基化油烷基化油合成油技术型合成油技术型深度催化裂化深度催化裂化-烯烃叠合或烷基化技术烯烃叠合或烷基化技术GTL技术技术分分 离离部分氧化部分氧化+蒸汽转化蒸汽转化反应条件反应条件190-250C1-4 MPaH2/CO:1.5-3催化剂：催化剂：钴、铁钴、铁分分离离加氢异构化加氢异构化250-350CP 10MPa催化剂：催化剂：铂铂分分离离合成气生产合成气生产F-T F-T 合成合成产品精制产品精制空气空气天然气天然气10 104Nm3/h水水投资比投资比55%55%33%33%石脑油石脑油+馏分油馏分油 42.5 104 t/a15%15%燃料气燃料气石脑油石脑油煤油煤油瓦斯油瓦斯油润滑油润滑油特种产品特种产品GTL技术流程技术流程常压常压重油重油减压蒸馏减压蒸馏催化裂化催化裂化F-T合成合成气气 化化延迟焦化延迟焦化溶剂脱沥青溶剂脱沥青加氢加氢改质改质气体气体透平透平焦碳焦碳脱油沥青脱油沥青VGOCGODAO减渣减渣天然气（选项）天然气（选项）氢气氢气合成气合成气合成气合成气尾气尾气石脑油石脑油及柴油及柴油合成油合成油加氢处理加氢处理 混合型清洁燃料炼厂混合型清洁燃料炼厂催化裂化多产丙烯、乙烯技术催化裂化多产丙烯、乙烯技术催化裂化助剂催化裂化助剂催化裂化工艺催化裂化工艺DCCCPPPetroFCC(UOP)Maxofin(KBR&ExxonMobil)Superflex(KBR)油化结合型炼厂所需的技术油化结合型炼厂所需的技术增产蒸汽裂解原料技术增产蒸汽裂解原料技术化工型中压加氢裂化技术化工型中压加氢裂化技术多产化工原料的焦化技术多产化工原料的焦化技术汽油过剩芳烃加氢做乙烯料技术汽油过剩芳烃加氢做乙烯料技术扩展重整原料的技术扩展重整原料的技术催化裂化汽油加氢做重整料催化裂化汽油加氢做重整料化工型炼厂需要的技术化工型炼厂需要的技术 多产乙烯技术多产乙烯技术 多产丙烯技术多产丙烯技术 芳烃生产技术芳烃生产技术