(精品)炼油工艺简介.ppt
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1、炼油工艺流程简介炼油工艺流程简介石化企业核心业务石化企业核心业务23物料逻辑移动模型根据装置投入产出的物料及其来源去向,组成虚拟管道,建立装置投入产出模型;根据罐区内存储的油品建立虚拟逻辑罐;基于装置投入产出模型、虚拟逻辑罐、进出厂点等基本对象,根据实际物流的走向,通过虚拟的逻辑管道组织基本对象之问的互连,形成全厂物料平衡模型。4物料平衡物料平衡p生产装置的物理结构比较复杂,生产装置的物理结构比较复杂,1个装置可能包括个装置可能包括1个或多个物料的进口和多个个或多个物料的进口和多个出口出口(称为称为“侧线侧线”)。在炼油企业,物料主要包括原材料、中间品和产品。工。在炼油企业,物料主要包括原材料
2、、中间品和产品。工厂按照一定工艺流程和加工路线,将原油经过一系列物理化学加工过程,生成厂按照一定工艺流程和加工路线,将原油经过一系列物理化学加工过程,生成目标产品。通过物料平衡,能够清楚地了解全厂物流的走向和产率,有利于及目标产品。通过物料平衡,能够清楚地了解全厂物流的走向和产率,有利于及时地调整生产计划和方案,优化生产。时地调整生产计划和方案,优化生产。p物料平衡层级关系炼油企业的物料平衡一般是分级进行的,包括应用于调度部物料平衡层级关系炼油企业的物料平衡一般是分级进行的,包括应用于调度部门的生产平衡和应用于统计部门的统计平衡。生产平衡为炼化企业的生产运行门的生产平衡和应用于统计部门的统计平
3、衡。生产平衡为炼化企业的生产运行监控和管理业务提供数据支撑,对全厂物料库存及装置生产数据进行校正,实监控和管理业务提供数据支撑,对全厂物料库存及装置生产数据进行校正,实现装置平衡、油品储运平衡和全厂的每日生产平衡,为生产管理提供及时、准现装置平衡、油品储运平衡和全厂的每日生产平衡,为生产管理提供及时、准确、一致的生产数据。确、一致的生产数据。p统计平衡为企业的生产统计及财务核算提供生产数据支撑,从原料投入、综合统计平衡为企业的生产统计及财务核算提供生产数据支撑,从原料投入、综合商品量、企业自用、加工损失、库存增减等方面,分析企业投入产出、进出厂、商品量、企业自用、加工损失、库存增减等方面,分析
4、企业投入产出、进出厂、库存和消耗状况,为企业经营决策提供依据。库存和消耗状况,为企业经营决策提供依据。p炼油企业的物料平衡炼油企业的物料平衡,总体上包括装置、油品和调度平衡。业务数据来源是总体上包括装置、油品和调度平衡。业务数据来源是关键关键节点(装置侧线,罐区,进出厂点等等节点(装置侧线,罐区,进出厂点等等)之间的物料流动关系和节点计量数据,)之间的物料流动关系和节点计量数据,获取物料在各装置的流动信息和灌区库存信息。获取物料在各装置的流动信息和灌区库存信息。56p炼油物料平衡炼油物料平衡 指炼油生产由原料(原料油及外购原料油)投入,各装置指炼油生产由原料(原料油及外购原料油)投入,各装置加
5、工、精制、调合到产品交库的整个过程中,原料投入到产品产出之间的加工、精制、调合到产品交库的整个过程中,原料投入到产品产出之间的平衡关系。平衡关系。分阶段物料平衡:根据炼油产品生产顺序进行的,包括炼油装置物料平衡、分阶段物料平衡:根据炼油产品生产顺序进行的,包括炼油装置物料平衡、炼油产成品、半成品物料平衡炼油产成品、半成品物料平衡。总平衡:炼油企业内部总的物料平衡,即炼油企业物料分析总平衡:炼油企业内部总的物料平衡,即炼油企业物料分析。p物料平衡物料平衡.产品或物料实际产量或实际用量及收集到的损耗之和与理论产产品或物料实际产量或实际用量及收集到的损耗之和与理论产量或理论用量之间的比较,并考虑可允
6、许的偏差范围。量或理论用量之间的比较,并考虑可允许的偏差范围。7p物料衡算是化工计算中最基本、也是最重要的内容之一,它是能量衡算的基础。物料衡算是化工计算中最基本、也是最重要的内容之一,它是能量衡算的基础。理论依据:质量守恒定律理论依据:质量守恒定律 物料衡算式首先确定衡算的体系物料衡算式首先确定衡算的体系.对反应物作衡算时,由反应而消耗的量,应取减号;对生成物作衡算时,由反对反应物作衡算时,由反应而消耗的量,应取减号;对生成物作衡算时,由反应而生成的量,应取加号。应而生成的量,应取加号。.物料平衡指质量平衡,不是体积或物质的量平衡。物料平衡指质量平衡,不是体积或物质的量平衡。物料衡算关系式物
7、料衡算关系式:8u炼油生产装置物料平衡 原料投入=产品产出+加工损失 加工损失包括:加工过程的自然损耗;在精度范围内的计量误差;加工过程的非自然损耗,如跑、冒、滴、漏等无法计量部分。u炼油产成品、半成品物料平衡 全部炼油产成品、在制品、半成品为核算对象,按不同品种分别核算收、支平衡。期初库存+本期收入=本期支出+本期损失+期末库存u 本期收入:指装置生产量和其它产品转入量合计;本期支出:指产品转出量、装置消耗量和成品交库量的合计;本期损失:指半成品 的输转 损失。u炼油企业物料分析 在装置物料平衡与半成品物料平衡基础上对企业有关指标重新进行归类组合,从原料投入、综合商品量、企业自用、加工损失、
8、库存增减等方面,分析企业投入产出比例、物料损失状况。u炼油企业物料分析基本平衡关系式 9u炼油企业物料分析原油加工量-直接进入常减压装置和二次加工装置加工的原油量。外购原料油(气)加工量-除原油外的其他原料投入量;购入的进入常减压装置或深度加工装置加工的原料油。;购入的直接加入半成品中的调合组分,如MTBE、芳烃等。;购入的用于生产氢气、MTBE或其他调合剂原料;从本企业内部化工板块转入炼油板块的原料量。综合商品量-报告期内生产的可供销售的石油制品资源总和;报告期内生产的除燃料油(气)之外的所有石油制品产量;炼油装置产出的化工产品的商品量。如丙烯、硫磺、苯等。石油综合自用量-供所有炼油装置作燃
9、料的燃料油、燃料气和做溶剂用的产品。催化裂化装置的烧焦量。企业自备电站、锅炉用的燃料油、燃料气。原油加工损失 指炼油厂在原油加工过程中的全部损失量。10瓦斯跑损。瓦斯跑损。指气态物质在生产中的排放或跑损数量。主要是火炬排放损失,装置的烃类气体排放到火炬,是由于操作不正常、泄漏、维持装置平稳操作放空引起的。污水含油损失。污水含油损失。指对生产系统排放的污水经隔油、浮选、生化等处理后,达到污水排放环保标准的污水含油数量。生产装置加工损失。生产装置加工损失。指各装置的损失之和。主要包括装置泄漏、脱水损失、设备检修损失和酸性水带油等。半成品输调损失。半成品输调损失。指输转、调合、储存等过程的损失。炼油
10、产品多为挥发性产品,在油品倒罐、调合过程中,由于油品挥发造成油品损失,尤其是轻质油品在储罐储存过程中挥发损失较大。酸碱渣和白土渣带油及其他损失。酸碱渣和白土渣带油及其他损失。指在生产过程中产生的酸渣、碱渣、白土渣带油及其他损失。主要是指在汽油脱硫、润滑油白土精制、石蜡白土精制过程中酸渣、碱渣、废白土中携带一定量的油品,且这部分油品无法回收,造成油品损失。半成品及原料库存增减 指半成品、原料油的期末、期初库存差额。-半成品。指调合成汽、煤、柴、润之前的相应组分油。-原料油。指炼油企业自产的作为进一步加工的原料油,如蜡油、渣油等其他损失 指在原油加工过程中因自然灾害、事故跑冒、清罐等造成的半成品及
11、原料损失。物料衡算有关概念物料衡算有关概念q化学转化率化学转化率X=X=已转化的原料的量已转化的原料的量/原料的总量原料的总量*100%100%q选择率选择率S S的定义:已经转化掉的反应物的物质的量中,转化为目的的的定义:已经转化掉的反应物的物质的量中,转化为目的的产物的摩尔分数。化学反应中,选择率产物的摩尔分数。化学反应中,选择率S=S=生成目的产物所消耗的关生成目的产物所消耗的关键组分量(键组分量(molmol)/已转化的关键组分量(已转化的关键组分量(molmol)其中选择率)其中选择率S S与收率与收率Y Y的关系为的关系为Y=Sx Y=Sx(xx反应的转化率)反应的转化率)q收率收
12、率Y Y,一般用于,一般用于化学化学及及工业工业生产,是指在生产,是指在化学反应化学反应或相关的或相关的化学工化学工业业生产中,投入单位数量生产中,投入单位数量原料原料获得的实际获得的实际生产生产的的产品产品产量与理论计产量与理论计算的产品产量的算的产品产量的比值比值。收率收率Y=Y=转化率转化率X X*选择性选择性S Sq转化率即参加反应的物料量占进入反应体系总原料量的百分数。这转化率即参加反应的物料量占进入反应体系总原料量的百分数。这个概念常指平衡转化率,平衡转化率个概念常指平衡转化率,平衡转化率:某一化学反应达到化学平衡状某一化学反应达到化学平衡状态时态时,转化为目的产物的某种原料量占该
13、种原料起始量的百分数转化为目的产物的某种原料量占该种原料起始量的百分数全程转化率全程转化率(总转化率总转化率):):以包括循环系统在内的反应器、分离设备的以包括循环系统在内的反应器、分离设备的反应体系为研究对象,参加反应的物料量占进入反应体系总原料量反应体系为研究对象,参加反应的物料量占进入反应体系总原料量的百分数。以最后一个单元的出料为准,计算参加反应的物料量占的百分数。以最后一个单元的出料为准,计算参加反应的物料量占进入反应体系总原料量的百分数进入反应体系总原料量的百分数11q一般反应过程的物料衡算一般反应过程的物料衡算q()直接求解法。有些化学反应过程的物料衡算,有时只含一个未()直接求
14、解法。有些化学反应过程的物料衡算,有时只含一个未知量或组成,这类问题比较简单,通常可根据化学反应式直接求解,知量或组成,这类问题比较简单,通常可根据化学反应式直接求解,不必列出衡算式。不必列出衡算式。q()元素衡算法元素衡算是物料衡算的一种重要形式。在作这类衡()元素衡算法元素衡算是物料衡算的一种重要形式。在作这类衡算时,并不需要考虑具体的化学反应,而是按照元素种类被转化及重算时,并不需要考虑具体的化学反应,而是按照元素种类被转化及重新组合的概念表示为新组合的概念表示为“输入输入(某种元素某种元素)输出输出(同种元素同种元素)”。对反应。对反应过程中化学反应很复杂,无法用一、两个反应式表示的物
15、料衡算题,过程中化学反应很复杂,无法用一、两个反应式表示的物料衡算题,可以列出元素衡算式,用代数法求解。可以列出元素衡算式,用代数法求解。q()用联系组分作衡算。()用联系组分作衡算。“联系组分联系组分”是指随物料输入体系,但完是指随物料输入体系,但完全不参加反应,又随物料从体系输出的组分,在整个反应过程中,它全不参加反应,又随物料从体系输出的组分,在整个反应过程中,它的数量不变。如果体系中存在联系组分,那么输入物料和输出物料之的数量不变。如果体系中存在联系组分,那么输入物料和输出物料之间就可以根据联系组分的含量进行关联。间就可以根据联系组分的含量进行关联。用联系组分作衡算,尤其是用联系组分作
16、衡算,尤其是对含未知量较多的物料衡算,可以使计算简化。对含未知量较多的物料衡算,可以使计算简化。12一般反应过程的物料衡算方法一般反应过程的物料衡算方法()具有循环、排放即旁路过程的物料衡算。这类过程的物料衡算与以()具有循环、排放即旁路过程的物料衡算。这类过程的物料衡算与以上介绍的方法相类似,只是需要先根据已知的条件及所求的未知量选上介绍的方法相类似,只是需要先根据已知的条件及所求的未知量选择合适的衡算体系,列出物料衡算式再求解。如果存在联系组分,则择合适的衡算体系,列出物料衡算式再求解。如果存在联系组分,则可以利用联系组分计算。可以利用联系组分计算。(5 5)任何炼油加工装置的产品或多或少
17、都会有损失。液体产品的泄漏、)任何炼油加工装置的产品或多或少都会有损失。液体产品的泄漏、挥发,气体产物的外溢,随着装置排弃物如污水的流失等,都应该计挥发,气体产物的外溢,随着装置排弃物如污水的流失等,都应该计入损失。然而损失无法计量,也无法从计算得出,因此,只能取一个入损失。然而损失无法计量,也无法从计算得出,因此,只能取一个大家都能接受的合理数据,也就是假设。在实际标定过程中,液体油大家都能接受的合理数据,也就是假设。在实际标定过程中,液体油品和液化石油气可以通过油罐检尺计量,干气则只能通过流量计计量,品和液化石油气可以通过油罐检尺计量,干气则只能通过流量计计量,又有装置排不凝气,火炬阀泄漏
18、等干扰。所以,通常是把干气和损失又有装置排不凝气,火炬阀泄漏等干扰。所以,通常是把干气和损失一起估测,然后分别损失水平高低取值在一起估测,然后分别损失水平高低取值在0.2%0.2%1.0%1.0%范围。范围。13一般常用的业务术语一般常用的业务术语q汽油辛烷值汽油辛烷值-汽油在稀混合气情况下抗爆性的表示单位,在数值上等于在规定条件下与汽油在稀混合气情况下抗爆性的表示单位,在数值上等于在规定条件下与试样抗爆性相同时的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数。汽油辛烷值大,抗震性好,试样抗爆性相同时的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数。汽油辛烷值大,抗震性好,质量也好。质量也好。q十六烷值十六烷值-表示柴油
19、在柴油机中燃烧时的自燃性指标。常以纯正十六烷的十六烷值定为表示柴油在柴油机中燃烧时的自燃性指标。常以纯正十六烷的十六烷值定为100100,纯甲基萘的十六烷值定为零,以不同的比例混合起来,可以得到十六烷值,纯甲基萘的十六烷值定为零,以不同的比例混合起来,可以得到十六烷值0 0至至100100的的不同抗爆性等级的标准燃料,并在一定结构的单缸试验机上与待测柴油做对比。不同抗爆性等级的标准燃料,并在一定结构的单缸试验机上与待测柴油做对比。q流体的流量和流速,可分为质量流量、质量流速与体积流量、体积流速两种。质量流量流体的流量和流速,可分为质量流量、质量流速与体积流量、体积流速两种。质量流量是,单位时间
20、内流过管道或设备的任一截面上的流体质量。质量流量通常用符号是,单位时间内流过管道或设备的任一截面上的流体质量。质量流量通常用符号G G表示,表示,单位为单位为kg/skg/s。体积流量是,单位时间内流过管道或设备的任一截面上的流体体积。体积。体积流量是,单位时间内流过管道或设备的任一截面上的流体体积。体积流量通常用符号流量通常用符号V V表示,单位为表示,单位为m3/sm3/s。质量流速是,单位时间内,管道或设备的单位截面。质量流速是,单位时间内,管道或设备的单位截面上流过的流体质量。通常用符号上流过的流体质量。通常用符号WGWG表示,单位为表示,单位为kg/smkg/sm2 2。体积流速是,
21、单位时间内,。体积流速是,单位时间内,管道或设备的单位截面流过的流体体积。体积流速通常用符号管道或设备的单位截面流过的流体体积。体积流速通常用符号WVWV表示,单位为表示,单位为m m3 3/sm/sm2 2或或m/sm/s。q催化剂催化剂-在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率(既能提高也能降低),而本身在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率(既能提高也能降低),而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂(也叫触媒)的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂(也叫触媒)q检尺:对特定时间点罐状态的确认。检尺:对特定时间点罐状态的确认。141516常减
22、压产品:燃料起进瓦斯系统,直馏汽油,直馏柴油,蜡油去蜡催,常减压产品:燃料起进瓦斯系统,直馏汽油,直馏柴油,蜡油去蜡催,重油去重催,减二、三、四线去加氢裂化,渣油去焦化。重油去重催,减二、三、四线去加氢裂化,渣油去焦化。催化裂化原料:常减压重油;产品:干气,催化裂化原料:常减压重油;产品:干气,LPGLPG,催化汽油,催化柴油,催化汽油,催化柴油,渣油渣油重整芳烃原料:直馏石脑油,加氢石脑油;产品:干气,重整芳烃原料:直馏石脑油,加氢石脑油;产品:干气,LPGLPG,重整汽油,重整汽油或三苯(联合装置)或三苯(联合装置)加氢裂化原料:减压重油;产品:加氢汽油(或石脑油去乙烯,重整),加氢裂化原
23、料:减压重油;产品:加氢汽油(或石脑油去乙烯,重整),加氢柴油,加氢尾油(去乙烯)加氢柴油,加氢尾油(去乙烯).加氢精制加氢精制对汽、柴脱硫对汽、柴脱硫焦化原料:减压渣油,催化裂化渣油;产品:干气,焦化原料:减压渣油,催化裂化渣油;产品:干气,LPGLPG,焦化汽油,焦,焦化汽油,焦化柴油,焦化蜡油化柴油,焦化蜡油催化重整装置的原料是直馏汽油(石脑油),加氢过的焦化汽催化重整装置的原料是直馏汽油(石脑油),加氢过的焦化汽油、催化裂化汽油。主要产品:高辛烷值汽油,芳烃(苯、甲油、催化裂化汽油。主要产品:高辛烷值汽油,芳烃(苯、甲苯、二甲苯苯、二甲苯),氢,氢.17加氢分类(按目的分类):加氢分类
24、(按目的分类):加氢精制:产品是汽油、柴油、煤油;加氢精制:产品是汽油、柴油、煤油;加氢裂化:馏分油、渣油裂化;加氢裂化:馏分油、渣油裂化;其它:加氢处理、临氢降凝,润滑油其它:加氢处理、临氢降凝,润滑油加氢、渣油加氢(渣油预处理)悬浮床、煤焦油加氢加氢精制的原料有加氢、渣油加氢(渣油预处理)悬浮床、煤焦油加氢加氢精制的原料有重整原料、汽油、煤油、各种中间馏分油、重油以及渣油。目前我国建重整原料、汽油、煤油、各种中间馏分油、重油以及渣油。目前我国建设的加氢精制装置主要是处理焦化和催化裂化柴油。加氢裂化的原料是设的加氢精制装置主要是处理焦化和催化裂化柴油。加氢裂化的原料是馏分油(减压蜡油、焦化蜡
25、油、裂化循环油、脱沥青油)和渣油。产品馏分油(减压蜡油、焦化蜡油、裂化循环油、脱沥青油)和渣油。产品是高质量的轻质油品,优质低冰点航空煤油以及低凝点柴油。加氢裂化是高质量的轻质油品,优质低冰点航空煤油以及低凝点柴油。加氢裂化原料一般分为轻原料油和重原料油。减压馏分油、蜡油及脱沥青油均属原料一般分为轻原料油和重原料油。减压馏分油、蜡油及脱沥青油均属重质原料油,这种油含硫、含氮较高,加工比较困难,需要采用较苛刻重质原料油,这种油含硫、含氮较高,加工比较困难,需要采用较苛刻的操作条件。轻原料油主要是指汽油和轻柴油。的操作条件。轻原料油主要是指汽油和轻柴油。催化裂化原料的来源很广,包括原油经过蒸馏分离
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