《炼油化工基本知识》PPT课件.ppt
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1、管理人管理人员员三年三年轮训课轮训课程程炼炼油化工基本知油化工基本知识识课程内容简介课程内容简介 一、炼油部份:一、炼油部份:(一)炼油概述(一)炼油概述 (二)炼油工艺基本组成单元(二)炼油工艺基本组成单元 (三)典型工艺装置简介(三)典型工艺装置简介 1常减压装置常减压装置 2催化裂化装置催化裂化装置 3加氢裂化装置加氢裂化装置 4加氢精制装置加氢精制装置 5催化重整装置催化重整装置 6延迟焦化装置延迟焦化装置 二、石油化工部分二、石油化工部分 1.乙烯裂解简介乙烯裂解简介 2.乙烯及其后加工应用乙烯及其后加工应用 聚乙烯聚乙烯 乙烯衍生物及其应用乙烯衍生物及其应用 3.丙烯及其后加工应用
2、丙烯及其后加工应用 聚丙烯聚丙烯 丙烯衍生物及应用丙烯衍生物及应用 4.丁烯系列丁烯系列 丁二烯及其应用丁二烯及其应用 异丁烯和正丁烯异丁烯和正丁烯 5.碳碳5系列简介系列简介 三、新时期下对茂名石化的展望三、新时期下对茂名石化的展望课程内容简介课程内容简介炼油部分炼油部分 一、炼油工艺概况一、炼油工艺概况 至至 2008年年 统统 计计 我我 国国 炼炼 油油 能能 力力 已已 达达 亿亿 吨吨/年年,实实 际际 加加 工工 量量 超超 过过 亿亿 吨吨/年年,位位 居居 世世 界界 第第 二二 位位。单单 厂厂 炼炼 量量 超超 过过1000万万 吨吨/年年的的炼炼厂厂已已有有镇镇海海,大
3、大连连西西太太平平洋洋,茂茂名名 等等12座座。预预 计计 2010年年前前还还有有福福建建,天天津津等等 5-6个个 炼炼 厂厂 能能 力力 超超 过过 1000万万吨吨的的投投产产。全全国国炼炼油油能能力力将将超超过过 5亿亿 吨吨/年年。二、基本组成单元二、基本组成单元 1.燃料型炼厂:燃料型炼厂:常减压蒸馏(或仅常压蒸馏)常减压蒸馏(或仅常压蒸馏)-催化重整(可不设芳烃抽提)催化重整(可不设芳烃抽提)-加氢裂化加氢裂化或催化裂化或催化裂化-延迟焦化延迟焦化-加氢精制加氢精制-成品调合等装置组成。(不设芳烃抽提)成品调合等装置组成。(不设芳烃抽提)目的是产汽、煤、柴油等燃料。典型的有镇海
4、、巴陵、湛江、东兴等厂。目的是产汽、煤、柴油等燃料。典型的有镇海、巴陵、湛江、东兴等厂。2.燃料燃料-化工型炼厂化工型炼厂 常减压蒸馏(可不设初馏塔)常减压蒸馏(可不设初馏塔)-催化重整(带芳烃抽提)催化重整(带芳烃抽提)-催化裂化催化裂化(含重油催化)(含重油催化)-加氢裂化(或重油加氢裂化)加氢裂化(或重油加氢裂化)-延迟焦化延迟焦化-汽柴油加氢精制汽柴油加氢精制-成品调合。成品调合。目的是多产燃料油外,还着重生产化工用轻油及芳烃、典型的有上海目的是多产燃料油外,还着重生产化工用轻油及芳烃、典型的有上海石化、扬子、金陵、齐鲁等厂。石化、扬子、金陵、齐鲁等厂。3.燃料燃料-化工化工-润滑油型
5、润滑油型 常减压蒸馏常减压蒸馏-催化重整(含芳烃提抽)催化重整(含芳烃提抽)-加氢裂化加氢裂化-渣油加氢精制渣油加氢精制-催化裂催化裂化化-重油催化重油催化-延迟焦化一汽、柴油加氢精制延迟焦化一汽、柴油加氢精制-成品调合成品调合 糠醛精制糠醛精制-酮苯脱蜡酮苯脱蜡-加氢精制。加氢精制。炼油部分炼油部分炼油部分:常减压蒸馏炼油部分:常减压蒸馏图一:常减压原理流程图图一:常减压原理流程图催化裂化装置(含重油催化裂化)催化裂化装置(含重油催化裂化)催化裂化是炼油厂中提高原油加工深度,生产较高辛烷值汽油、催化裂化是炼油厂中提高原油加工深度,生产较高辛烷值汽油、柴油和液化气的最重要的一种将重质油转化成轻
6、质油的工艺过程。柴油和液化气的最重要的一种将重质油转化成轻质油的工艺过程。催化裂化反应机理相当复杂,在催化剂的作用下,它包含了裂化催化裂化反应机理相当复杂,在催化剂的作用下,它包含了裂化断链,异构化,环化,氢转移,缩合等众多副反应。断链,异构化,环化,氢转移,缩合等众多副反应。催化裂化所用催化裂化所用催化剂主要为:小球硅酸铝。催化剂主要为:小球硅酸铝。在控制催化反应时,我们必须注意原料的构成,作好原料的选择,在控制催化反应时,我们必须注意原料的构成,作好原料的选择,控制好反应温度,压力和反应时间。控制好反应温度,压力和反应时间。炼油部分:催化裂化炼油部分:催化裂化炼油部分:催化裂化炼油部分:催
7、化裂化图二:催化反应再生原理流程图图二:催化反应再生原理流程图炼油部分:加氢裂化炼油部分:加氢裂化加氢裂化装置加氢裂化装置 加加氢氢裂化裂化优优点是工点是工艺艺比比较较灵活,灵活,产产品安定性好,在采用不同原料品安定性好,在采用不同原料不同催化不同催化剂时剂时,可生,可生产产不同方案的不同方案的产产品,如液化气、石品,如液化气、石脑脑油,油,喷喷气燃气燃料料轻轻柴油等,其裂化尾油又是柴油等,其裂化尾油又是优质润优质润滑油料或乙滑油料或乙烯烯裂解裂解进进料。料。加加氢氢裂化催化裂化催化剂剂采用无定型硅酸采用无定型硅酸铝铝或沸石作或沸石作载载体,加上体,加上钨钨、钼钼、镍镍等金属等金属组组成,是一
8、种具有双功能的催化成,是一种具有双功能的催化剂剂。加加氢氢裂化反裂化反应过应过程中程中烷烃烷烃主要主要发发生断生断链链和异构化同和异构化同时时在反在反应应中生成中生成的的烯烃烯烃会被加会被加氢氢成成饱饱和和烃烃,而,而进进料中的料中的环烷烃环烷烃和芳和芳烃烃主要是主要是侧链侧链断裂、断裂、异构化和加异构化和加氢氢反反应应等。在整个反等。在整个反应过应过程中,最重要的反程中,最重要的反应应就是就是烷烃烷烃的的断断链链和异构化反和异构化反应应。因此在。因此在选择选择原料原料时时,应应尽量尽量选选用以用以烷烃为烷烃为主的原主的原料,并注意料,并注意严严格控制重金属的含量。格控制重金属的含量。炼油部分
9、:加氢裂化炼油部分:加氢裂化加氢裂化反应特点加氢裂化反应特点 加加氢氢裂化裂化产产品非品非烃组烃组分基本上完全分基本上完全转转化,化,烯烃烯烃也基本全部也基本全部饱饱和,使和,使产产品有更好的安定性。品有更好的安定性。加氢裂化操作影响因素加氢裂化操作影响因素 主要有加主要有加氢压氢压力、温度、空速、力、温度、空速、氢氢油比以及原料的特性等几油比以及原料的特性等几项项。炼油部分:加氢裂化炼油部分:加氢裂化图三:加氢裂化流程图图三:加氢裂化流程图炼油部分:加氢精制炼油部分:加氢精制加氢精制装置加氢精制装置加加氢氢精制主要是改善汽、柴油、精制主要是改善汽、柴油、润润滑油、重油品滑油、重油品质质的手段
10、之一,加的手段之一,加氢氢精制能有效地脱除原料油中的硫、氮、氧等非精制能有效地脱除原料油中的硫、氮、氧等非烃烃化物,也能使化物,也能使烯烃烯烃、芳芳烃选择烃选择加加氢饱氢饱和,并能脱除金属和和,并能脱除金属和沥沥青青质质等等杂质杂质。具有。具有处处理范理范围围广,广,液体收率高,液体收率高,产产品品质质量好等量好等优优点。在精制点。在精制过过程中,除了程中,除了烯烃烯烃、芳、芳烃烃加加氢饱氢饱和外,其余的少量硫、氧、氮化合物和外,其余的少量硫、氧、氮化合物经过经过加加氢氢脱硫,可将硫醇脱硫,可将硫醇(RSH)、硫)、硫醚醚(R-S-R)、硫化物)、硫化物(RS)2、噻噻吩等,吩等,经过经过反反
11、应应使硫使硫变变成气成气态态硫化硫化氢氢除去。除去。对对氮化物如氮化物如烷烷基胺、基胺、吲哚吲哚、吡、吡啶啶等等转转化成氨逸化成氨逸出。出。对对那些酚那些酚类类、酸、酸类类等含氧化合物,等含氧化合物,经过经过加加氢氢成水份去掉。成水份去掉。炼油部分:加氢精制炼油部分:加氢精制图四:柴油加氢流程图图四:柴油加氢流程图炼油部分:催化重整炼油部分:催化重整催化重整装置催化重整装置 催化重整工催化重整工艺艺是是炼炼油厂生油厂生产产高辛高辛烷值烷值汽油和芳汽油和芳烃烃的主要工的主要工艺艺,也,也是副是副产氢产氢气的主要来源。催化重整是以气的主要来源。催化重整是以C6-C11石石脑脑油油组组分分为为原料,
12、原料,在一定的操作条件和催化在一定的操作条件和催化剂剂的作用下,的作用下,烃烃分子分子发发生重新排列,使生重新排列,使环烷环烷烃烃和和烷烃转烷烃转化成芳化成芳烃烃或异构或异构烷烃烷烃,同,同时产时产生生氢氢气的气的过过程。重整反程。重整反应应深深度决定于原料油的性度决定于原料油的性质质,催化,催化剂剂的性能和操作的苛刻度。重整催化的性能和操作的苛刻度。重整催化剂剂是一种双金属催化是一种双金属催化剂剂主要成份主要成份为铂为铂、铼铼等等贵贵金属金属组组成。成。1、原料、原料质质量。常用原料中芳量。常用原料中芳烃烃潜含量的多少来衡量原料的潜含量的多少来衡量原料的优优劣,劣,所所谓谓的芳的芳烃烃潜含量
13、潜含量实际实际系指原料中系指原料中环烷烃环烷烃加芳加芳烃烃在原料中的百分比,芳在原料中的百分比,芳烃烃潜含量越高,芳潜含量越高,芳烃烃收率、汽油的辛收率、汽油的辛烷值烷值越高。越高。2、反、反应应温度。重整温度。重整总总的反的反应热应热效效应应是吸是吸热热反反应应,进进料温度在料温度在500左右。左右。3、反、反应压应压力。一般不高于力。一般不高于2Mpa。4、氢氢油比。油比。影响重整的主要因素影响重整的主要因素炼油部分:催化重整炼油部分:催化重整图五:典型的半再生重整流程图图五:典型的半再生重整流程图炼油部分:延迟焦化炼油部分:延迟焦化延迟焦化装置延迟焦化装置 延延迟迟焦化是将渣油焦化是将渣
14、油经经深度深度热热裂化裂化转转化化为为气体,气体,轻轻、中、中质馏质馏分油分油及焦炭的加工及焦炭的加工过过程。是程。是炼炼油厂提高油厂提高轻质轻质油收率和生油收率和生产产石油焦的主要石油焦的主要手段。和前述的催化裂化,加手段。和前述的催化裂化,加氢氢裂化相比裂化相比较较,延,延迟迟焦化投焦化投资较资较低,低,且可生且可生产较产较多的中多的中间馏间馏分油(可高达分油(可高达78%以上),其中以柴油以上),其中以柴油组组分分居多,柴汽比可达左右。居多,柴汽比可达左右。产产出的出的馏馏分油可作分油可作为为催化或加催化或加氢氢裂化原料裂化原料进进一步生一步生产产。轻质轻质油,但油,但该该工工艺艺所得液
15、体所得液体产产品含不品含不饱饱和和烃烃多,胶多,胶质质多,安定性差。所得汽油辛多,安定性差。所得汽油辛烷值烷值也也较较低。必低。必须须通通过过加加氢氢精制才能作精制才能作为为合格合格产产品品调调合出厂。合出厂。在焦化反在焦化反应应中必中必须严须严格控制温度,温度太低,焦化反格控制温度,温度太低,焦化反应应不足,不足,焦炭成熟不焦炭成熟不够够。挥发挥发分高,除焦困分高,除焦困难难。温度太高,反。温度太高,反应应深度深度过过高,高,使所生成汽、柴油使所生成汽、柴油继续继续裂化而降低收率。焦化操作中主要控制好加裂化而降低收率。焦化操作中主要控制好加热热炉出口温度和炉出口温度和线线速。必速。必须须做到
16、高温(做到高温(500左右),高左右),高线线速,短停速,短停留留时间时间避免油品在炉管内避免油品在炉管内结结焦,确保主要的焦化反焦,确保主要的焦化反应应在焦炭塔内完在焦炭塔内完成。成。延迟焦化反应控制要点延迟焦化反应控制要点炼油部分:延迟焦化炼油部分:延迟焦化炼油部分:延迟焦化炼油部分:延迟焦化图六:延迟焦化反应流程图图六:延迟焦化反应流程图石油化工工艺部分石油化工工艺部分 石油化工工石油化工工艺艺是指以石油和其是指以石油和其产产品品为为原料生原料生产产的各的各类产类产品的工品的工艺艺。最。最典型的是以石典型的是以石脑脑油或油或轻烃经过轻烃经过裂解裂解产产出乙出乙烯烯、丙、丙烯烯、丁、丁烯烯
17、、芳、芳烃烃等基本等基本产产物,物,进进而生而生产产出我出我们们通常所指的塑料、橡胶、化通常所指的塑料、橡胶、化纤纤、化肥、医、化肥、医药药、农药农药及及各各类类化学品等。化学品等。1、截止至、截止至2007年底我国乙年底我国乙烯烯生生产产能力已达万吨能力已达万吨/年年实际产实际产量量1028万吨列万吨列世界第二位。世界第二位。2、中石化以、中石化以550万吨万吨/年能力列世界十大公司的第年能力列世界十大公司的第5位位。3、合成、合成树树脂能力,合成橡胶能力均居世界第二位,分脂能力,合成橡胶能力均居世界第二位,分别为别为3300万吨万吨/年年和万吨和万吨/年。年。4、合成、合成纤维纤维能力能力
18、2674万吨万吨/年更高居世界第一位。年更高居世界第一位。5、2010年前后我国尚有福建,年前后我国尚有福建,镇镇海、独山子、天津、武海、独山子、天津、武汉汉等多套等多套80-100万吨万吨/年的乙年的乙烯烯投入生投入生产产,总总能力将超能力将超过过1600万吨。万吨。现况现况石油化工工艺部分:乙烯裂解石油化工工艺部分:乙烯裂解乙烯裂解装置乙烯裂解装置 乙乙烯烯裂解裂解实际实际上是上是烃类烃类在水蒸汽稀在水蒸汽稀释释情况下的一种高温情况下的一种高温热热裂解,它主裂解,它主要的反要的反应还应还是是C-C、C-H键键的断裂,生成低分子量的断裂,生成低分子量烯烃烯烃,同,同时还时还伴生脱伴生脱氢氢、
19、异构化、异构化、环环化、叠合、化、叠合、缩缩合等二次反合等二次反应应。裂解最。裂解最终产终产物是物是组组分众多,复分众多,复杂杂的的烃类烃类混合物。混合物。石油化工工艺部分:乙烯裂解石油化工工艺部分:乙烯裂解影响裂解的主要因素影响裂解的主要因素 1、原料、原料选择选择:原料油中有原料油中有烷烃烷烃、环烷烃环烷烃、芳、芳烃烃。从多。从多产产乙乙烯烯、丙、丙烯烯和不易生焦角度考和不易生焦角度考虑虑,原料,原料优优劣劣顺顺序序为烷烃为烷烃环烷烃环烷烃芳芳烃烃。2、裂解温度控制:当以乙、裂解温度控制:当以乙烯烯收率收率为为主,裂解温度一般控制在主,裂解温度一般控制在820-830;当以丙;当以丙烯烯和
20、芳和芳烃为烃为主,裂解温度一般控制在主,裂解温度一般控制在810-820。3、反、反应应停留停留时间时间:一般的反:一般的反应时间为应时间为秒。秒。总总之,裂解深度控制原之,裂解深度控制原则则依据原料性依据原料性质质、产产品方案不同而有所区品方案不同而有所区别别。但但“高温、低分高温、低分压压、短停留、短停留时间时间”的原的原则则是不是不变变的。的。石油化工工艺部分:乙烯裂解石油化工工艺部分:乙烯裂解100100万吨万吨/年乙烯原料和产品方案年乙烯原料和产品方案(仅供参考,产量未作100%平衡)单位:万吨/年原料/数量产出/数量下游产品/数量石脑油/262加氢尾油/58合计320乙烯/100L
21、DPE/34.5HDPE/35LLDPE/21.5环氧乙烷/2乙二醇/8二三甘醇等/0.75苯乙烯/11(其中商品量约8-9万吨)丙烯/50聚丙烯/47混合碳四/32.5丁二烯/16.5(其中高品约11万吨)丁苯橡胶/3,SBS/4,低顺胶/1抽余C4/9(全部作液化气,丁烯-2/1,MTBE/3.5(全部自用),丁烯-1/0.7(全部自用)裂解汽油/74.5苯/17(其中商品约9万吨甲苯/10混二甲苯/10抽余汽油/12.5(全部自用)重芳烃/9裂解渣油/15酸性气损失/0.5乙乙烯烯裂裂解解产产品品方方案案以茂名100万吨乙烯为例石油化工工艺部分:乙烯及其后加工应用石油化工工艺部分:乙烯及
22、其后加工应用乙乙烯烯是石油化工的主要代表是石油化工的主要代表产产品,乙品,乙烯烯的的结结构式构式为为H2C=CH2,分子,分子中含有不中含有不饱饱和双和双键结键结构,化学性构,化学性质质活活泼泼,乙,乙烯烯不不仅仅仅仅和氮、硫、和氮、硫、铝铝、硼等反硼等反应应,更多的是和,更多的是和烃烃、醇、醇、醛醛、酸等有机物反、酸等有机物反应应,但最重要的,但最重要的是它的聚合,氧化、是它的聚合,氧化、烷烷基化,基化,卤卤化,水合、化,水合、羰羰基化等化学反基化等化学反应应。这这里重点介里重点介绍绍它的主要它的主要产产品聚乙品聚乙烯树烯树脂。脂。石油化工工艺部分:乙烯及其后加工应用石油化工工艺部分:乙烯及
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