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1、第四章 石油的炼制方法n n第一节第一节 液体燃料的生产液体燃料的生产n n第二节第二节 润滑油的生产润滑油的生产n n一、核心知识点一、核心知识点n n液体燃料的生产过程；润滑油的生产过程；不同液体燃料的生产过程；润滑油的生产过程；不同生产过程对产品性质的影响。生产过程对产品性质的影响。n n二、教学基本要求二、教学基本要求n n【了解】了解液体燃料的生产；润滑油的生产过【了解】了解液体燃料的生产；润滑油的生产过程。程。n n【重点掌握】重点掌握不同生产过程对产品性质【重点掌握】重点掌握不同生产过程对产品性质的影响。的影响。 1 1第一节 液体燃料的生产n n常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称为常
2、减压蒸馏，被称为炼油工艺常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称为常减压蒸馏，被称为炼油工艺的的“ “龙头龙头” ”。常减压蒸馏直接加工原油它的加工能力被称为原油。常减压蒸馏直接加工原油它的加工能力被称为原油加工能力或炼油厂生产规模。大型炼油厂的常减压能力巳超过每加工能力或炼油厂生产规模。大型炼油厂的常减压能力巳超过每年年 10 107 7吨，主要设备直径吨，主要设备直径 10m 10m以上。以上。n n常减压蒸馏通常包括常减压蒸馏通常包括3 3个工序：原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；个工序：原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏。减压蒸馏。一、原油的常减压蒸馏2 23 3 通通通通常常常常原原原原油油油油先先
3、先先经经经经过过过过蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏过过过过程程程程，根根根根据据据据已已已已制制制制定定定定的的的的加加加加工工工工方方方方案案案案，将将将将其其其其按按按按沸沸沸沸程程程程分分分分割割割割成成成成汽汽汽汽油油油油、煤煤煤煤油油油油、轻轻轻轻柴柴柴柴油油油油、重重重重柴柴柴柴油油油油、各各各各种种种种润润润润滑滑滑滑油油油油馏馏馏馏分分分分和和和和渣渣渣渣油油油油，此此此此即即即即所所所所谓谓谓谓的的的的原原原原油油油油一一一一次次次次加加加加工工工工。蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏所所所所得得得得到到到到的的的的各各各各种种种种馏馏馏馏分分分分油油油油称称称称为为为为直直直直馏馏馏馏油油油油，基基基基本
4、本本本不不不不含含含含沥沥沥沥青青青青质质质质和和和和胶胶胶胶质质质质。为为为为提提提提高高高高产产产产品品品品质质质质量量量量和和和和轻轻轻轻油油油油收收收收率率率率，相相相相当当当当多多多多的的的的直直直直馏馏馏馏馏馏馏馏分分分分油油油油作作作作为为为为二二二二次次次次加加加加工工工工过过过过程程程程的的的的原原原原料料料料，如如如如催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化原原原原料料料料、催催催催化化化化重重重重整整整整原原原原料料料料和和和和加加加加氢氢氢氢裂裂裂裂化化化化原原原原料料料料等等等等。润润润润滑滑滑滑油油油油馏馏馏馏分分分分可可可可通通通通过过过过溶溶溶溶剂剂剂剂精精精精制制制制
5、、溶溶溶溶剂剂剂剂脱脱脱脱蜡蜡蜡蜡、溶溶溶溶剂剂剂剂脱脱脱脱沥沥沥沥青青青青及及及及补补补补充充充充精精精精制制制制等等等等加加加加工工工工过过过过程程程程得得得得到到到到各各各各种种种种润润润润滑滑滑滑油油油油基基基基础础础础油油油油。各各各各种种种种加加加加工工工工过过过过程程程程得得得得到到到到的的的的不不不不同同同同产产产产物物物物，最最最最后后后后大大大大都都都都需需需需要要要要通通通通过过过过精精精精制制制制和和和和调调调调合合合合，加加加加入入入入必必必必要要要要的的的的添添添添加加加加剂剂剂剂，才才才才能能能能成成成成为为为为合合合合乎乎乎乎各各各各种质量标准的石油产品。种质量
6、标准的石油产品。种质量标准的石油产品。种质量标准的石油产品。 4 4 从从从从原原原原油油油油蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏得得得得到到到到的的的的直直直直馏馏馏馏轻轻轻轻馏馏馏馏分分分分（汽汽汽汽油油油油、煤煤煤煤油油油油和和和和轻轻轻轻柴柴柴柴油油油油等等等等）数数数数量量量量有有有有限限限限，即即即即使使使使产产产产量量量量不不不不多多多多的的的的轻轻轻轻质质质质原原原原油油油油，其其其其含含含含300300300300馏馏馏馏分分分分也也也也只只只只有有有有50%50%50%50%60%60%60%60%，其其其其它它它它原原原原油油油油含含含含300300300300馏馏馏馏分分分分仅仅仅仅20%
7、20%20%20%30%30%30%30%或或或或更更更更少少少少。我我我我国国国国主主主主要要要要原原原原油油油油大大大大都都都都含含含含轻轻轻轻馏馏馏馏分分分分较较较较少少少少，含含含含300300300300馏馏馏馏分分分分约约约约27%27%27%27%。因因因因此此此此必必必必须须须须将将将将原原原原油油油油中中中中重重重重质质质质馏馏馏馏分分分分油油油油甚甚甚甚至至至至渣渣渣渣油油油油转转转转化化化化成成成成轻轻轻轻质质质质燃燃燃燃料料料料，这这这这就就就就需需需需要要要要进进进进行行行行二二二二次次次次加加加加工工工工；同同同同时时时时还还还还需需需需将将将将所所所所得得得得到到
8、到到的的的的轻轻轻轻质质质质油油油油品品品品进进进进行行行行精精精精制制制制和和和和用用用用气气气气体体体体烃烃烃烃合合合合成成成成高高高高辛辛辛辛烷烷烷烷值值值值汽汽汽汽油油油油组组组组分分分分，这这这这些些些些过过过过程程程程绝绝绝绝大大大大部部部部分分分分为为为为化化化化学学学学反反反反应应应应过过过过程程程程，主主主主要要要要过过过过程程程程有有有有催催催催化化化化裂裂裂裂化化化化、催催催催化化化化重重重重整整整整、催催催催化化化化加加加加氢氢氢氢、热热热热裂裂裂裂化化化化、减减减减粘粘粘粘裂裂裂裂化化化化、焦炭化、叠合、烷基化、异构化等过程。焦炭化、叠合、烷基化、异构化等过程。焦炭化
9、、叠合、烷基化、异构化等过程。焦炭化、叠合、烷基化、异构化等过程。 5 5 润润润润滑滑滑滑油油油油生生生生产产产产过过过过程程程程主主主主要要要要是是是是脱脱脱脱除除除除润润润润滑滑滑滑油油油油馏馏馏馏分分分分和和和和渣渣渣渣油油油油中中中中的的的的胶胶胶胶质质质质、沥沥沥沥青青青青质质质质、多多多多环环环环短短短短侧侧侧侧链链链链芳芳芳芳烃烃烃烃、非非非非烃烃烃烃化化化化合合合合物物物物及及及及石石石石蜡蜡蜡蜡等等等等，以以以以改改改改善善善善润润润润滑滑滑滑油油油油的的的的粘粘粘粘温温温温性性性性质质质质、氧氧氧氧化化化化安安安安定定定定性性性性和和和和低低低低温温温温性性性性能能能能等
10、等等等。加加加加工工工工过过过过程程程程以以以以物物物物理理理理过过过过程程程程为为为为主主主主，如如如如渣渣渣渣油油油油溶溶溶溶剂剂剂剂脱脱脱脱沥青，溶剂精制、溶剂脱蜡等。沥青，溶剂精制、溶剂脱蜡等。沥青，溶剂精制、溶剂脱蜡等。沥青，溶剂精制、溶剂脱蜡等。 原原油油在在蒸蒸馏馏前前，必必须须先先进进行行脱脱盐盐脱脱水水预预处处理理，以以满足蒸馏装置对原油含盐含水量的要求。满足蒸馏装置对原油含盐含水量的要求。 6 6一、原油脱盐脱水的目的一、原油脱盐脱水的目的 从从地地层层中中开开采采出出来来的的原原油油中中均均含含有有数数量量不不一一的的机机械械杂杂质质、C C1 1C C2 2轻轻烃烃气气
11、体体、水水以以及及NaClNaCl、MgClMgCl2 2、CaClCaCl2 2等等无无机机盐盐类类。原原油油先先经经过过油油田田的的脱脱水水装装置置处处理理，要要求求将将含含水水量量降降到到0.5%0.5%，含含盐盐量量降降至至50mg/l50mg/l。但但由由于于油油田田脱脱盐盐脱脱水水设设施施不不完完善善或或原原油油输输送送中中混混入入水水分分，进进入入炼炼油油厂厂的的原原油油仍仍含含有有不不等等量量的的盐盐和和水水分分，盐盐类类除除小小部部分分呈呈结结晶晶状状悬悬浮浮在在原原油油中中外外，大大部部分分溶溶于于水水中中。水水分分大大都都以以微微粒粒状状分分散散在在油油中中，形形成成较较
12、稳稳定定的的油油包包水水型型乳乳状状液。液。 原原油油含含盐盐含含水水对对原原油油储储运运、加加工工、产产品品质质量量及及设设备备等等均均造成很大危害，主要为：造成很大危害，主要为： 7 7（1 1 1 1）增增增增加加加加储储储储运运运运、加加加加工工工工设设设设备备备备（如如如如油油油油罐罐罐罐、油油油油罐罐罐罐车车车车或或或或输输输输油油油油管管管管线线线线、机机机机 泵泵泵泵、蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏塔塔塔塔、加加加加热热热热炉炉炉炉、冷冷冷冷换换换换设设设设备备备备等等等等）的的的的负负负负荷荷荷荷，增增增增加加加加动动动动力力力力、热热热热能能能能和和和和冷冷冷冷却却却却水水水水等等等等的
13、的的的消消消消耗耗耗耗。例例例例如如如如一一一一座座座座年年年年处处处处理理理理量量量量为为为为250250250250万万万万吨吨吨吨的的的的常常常常减减减减压压压压蒸蒸蒸蒸馏馏馏馏装装装装置置置置，如如如如果果果果原原原原油油油油含含含含水水水水量量量量增增增增加加加加1%1%1%1%，热热热热能能能能耗耗耗耗将将将将增增增增加加加加约约约约7000MJ/h7000MJ/h7000MJ/h7000MJ/h。 （2 2）影影响响常常减减压压蒸蒸馏馏的的正正常常操操作作。含含水水过过多多的的原原油油，水水分分气气化化，气气相相体体积积大大增增，造造成成蒸蒸馏馏塔塔内内压压降降增增加加，气气速速
14、过过大大，易引起冲塔等操作事故。易引起冲塔等操作事故。 （3 3）原原油油中中的的盐盐类类，随随着着水水分分蒸蒸发发，盐盐分分在在换换热热器器和和加加热热炉炉管管壁壁上上形形成成盐盐垢垢，降降低低传传热热效效率率，增增大大流流动动阻阻力力，严严重重时时导导至堵塞管路，烧穿客壁、造成事故。至堵塞管路，烧穿客壁、造成事故。 8 8（4 4 4 4）腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀设设设设备备备备，缩缩缩缩短短短短开开开开工工工工周周周周期期期期。CaClCaClCaClCaCl2 2 2 2和和和和MgClMgClMgClMgCl2 2 2 2能能能能水水水水解解解解生生生生成成成成具具具具有有有有强强强强腐腐腐
15、腐蚀蚀蚀蚀性性性性的的的的HClHClHClHCl，特特特特别别别别是是是是在在在在低低低低温温温温设设设设备备备备部部部部分分分分存存存存在在在在水水水水分分分分时时时时，形形形形成成成成盐盐盐盐酸酸酸酸，腐蚀更为严重。腐蚀更为严重。腐蚀更为严重。腐蚀更为严重。 CaCl CaCl CaCl CaCl2 2 2 2+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O Ca(OH)O Ca(OH)O Ca(OH)O Ca(OH)2 2 2 2+2HCl+2HCl+2HCl+2HCl MgCl MgCl MgCl MgCl2 2 2 2+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O Mg(OH)O Mg(OH)O
16、 Mg(OH)O Mg(OH)2 2 2 2+2HCl+2HCl+2HCl+2HCl 加加加加工工工工含含含含硫硫硫硫原原原原油油油油时时时时，会会会会产产产产生生生生H H H H2 2 2 2S S S S腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀设设设设备备备备，其其其其生生生生成成成成的的的的FeSFeSFeSFeS附附附附于于于于金金金金属属属属表表表表面面面面，形形形形成成成成一一一一层层层层保保保保护护护护膜膜膜膜，保保保保护护护护下下下下部部部部金金金金属属属属不不不不再再再再被被被被腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀。但但但但如如如如同同同同时时时时存存存存在在在在HClHClHClHCl，HClHClHClHCl能能
17、能能与与与与FeSFeSFeSFeS反反反反应应应应，破破破破坏坏坏坏保保保保护护护护膜膜膜膜，反反反反应应应应生生生生成成成成物物物物为为为为H H H H2 2 2 2S S S S，会会会会进进进进一一一一步步步步腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀金金金金属属属属，从从从从而而而而极极极极大大大大地地地地加加加加剧剧剧剧了了了了设设设设备备备备腐腐腐腐蚀。其反应为：蚀。其反应为：蚀。其反应为：蚀。其反应为： Fe+ H Fe+ H Fe+ H Fe+ H2 2 2 2S FeS+HS FeS+HS FeS+HS FeS+H2 2 2 2 FeS+2HCl FeCl FeS+2HCl FeCl FeS+2H
18、Cl FeCl FeS+2HCl FeCl2 2 2 2+H+H+H+H2 2 2 2S S S S 9 9（5 5 5 5）盐盐盐盐类类类类中中中中的的的的金金金金属属属属进进进进入入入入重重重重馏馏馏馏分分分分油油油油或或或或渣渣渣渣油油油油中中中中，毒毒毒毒害害害害催催催催化剂、影响二次加工原料质量及产品质量。化剂、影响二次加工原料质量及产品质量。化剂、影响二次加工原料质量及产品质量。化剂、影响二次加工原料质量及产品质量。 因因此此原原油油进进入入炼炼油油厂厂后后，必必须须先先进进行行脱脱盐盐脱脱水水，使使含含水水量量达达到到0.1%0.2%。含含盐盐量量5mg/l，对对于于有有渣渣油油
19、加加氢氢或或重重油油催催化化裂裂化化过过程程的的炼炼油油厂厂，要要求求原原油含盐量油含盐量3mg/l。 1010二、典型的三段原油常减压蒸馏工艺流程二、典型的三段原油常减压蒸馏工艺流程qq汽化段数汽化段数汽化段数汽化段数： 在原油蒸馏流程中，原油经历的加热汽化蒸馏的次数在原油蒸馏流程中，原油经历的加热汽化蒸馏的次数汽化段数的确定汽化段数的确定q 一段蒸馏： 原油蒸馏流程是拔头蒸馏，只有一个精馏塔，仅经过一次汽化，则就是一段蒸馏；q 二段蒸馏： 原油的蒸馏流程是常减压蒸馏，有两个精馏塔，经过了两次汽化，就称为二段精馏；q 三段蒸馏： 在常减压蒸馏塔的最前面再设一个初馏塔，原油加工流程方案中就有了
20、三个精馏塔，则称为三段蒸馏 1111qq 原油的脱盐脱水系统原油的脱盐脱水系统qq 原油的精馏系统，如初馏塔、常压塔、汽提塔等原油的精馏系统，如初馏塔、常压塔、汽提塔等qq 加热、换热系统，如换热器、加热炉等加热、换热系统，如换热器、加热炉等qq 产品的冷凝冷却系统产品的冷凝冷却系统qq 自动检测和控制系统自动检测和控制系统1212拔头原油拔头原油220220370常压渣油，常压渣油，ARAR400减压渣油，减压渣油，VRVR1313大港300万吨年常减压蒸馏装置 1414初馏塔初馏塔初馏塔初馏塔初初馏馏塔塔进料吹汽初底油冷回流初顶油原油经换热至220-240左右,进入初馏塔或闪蒸塔,流入塔底
21、的液相部分送至常压炉,气相上升至塔顶,在初馏塔顶分馏出重整原料或轻汽油(也称作石脑油)1515常压塔常压塔 常常压压塔塔蜡油蜡油(常三线常三线)煤油煤油(常一线常一线)柴油柴油(常二线常二线)常压塔的作用是在接近常压状态下分离出原油中的部分组分,获得汽油煤油柴油,为了使产品初馏点和闪点合格,在常压塔侧还设有一汽提塔,采用水蒸汽蒸馏的方式分离出常压侧线产品中的部分组分,一般常一线常结线需设汽提塔,常压汽提塔是各侧线汽提塔连接起来的组合塔.冷回流初顶油常底油进料常二中线常一中线顶循1616n n汽提蒸汽的作用 n n 由塔底通入少量的过热水蒸气，以降低油气分压，有利于轻组分的汽化；侧线汽提的目的是
22、使混入产品中的较轻组分汽化再返回常压塔，即保证了轻质产品的收率，又保证了本产品的质量1717减压塔减压塔 减减压压塔塔减压渣油减压渣油减二线减二线进料去抽真空减一线减三线减四线减压塔的作用是在减压状态下,对经常压塔分馏后的常底油继续进行分馏获得重柴蜡油润滑油基础油等产品1818常减塔实图-天津天津100100万吨乙烯和千万吨炼油工程万吨乙烯和千万吨炼油工程1919常减塔实图-天津天津100100万吨乙烯和千万吨炼油工程万吨乙烯和千万吨炼油工程2020乙炔转化器乙炔转化器-天津天津100100万吨乙烯和千万吨炼油工程万吨乙烯和千万吨炼油工程2121( (二二二二) )加热炉加热炉加热炉加热炉烟烟
23、囱囱烟道挡板烟道挡板对流管对流管辐射管辐射管炉膛炉膛炉墙炉墙回弯头回弯头壳体壳体烟囱为碳钢对流室内炉管为20优质碳钢管加热炉幅射室为Cr5Mo合金钢管2222n n原油经常减压蒸馏的产率主要取决于原油的性质。如大庆原油属原油经常减压蒸馏的产率主要取决于原油的性质。如大庆原油属于石蜡基石油，于石蜡基石油，130130以前汽油馏分的收率为以前汽油馏分的收率为4.24.2。130130240 240 的喷气燃料馏分为的喷气燃料馏分为9 99 9，240240350350的轻柴油的馏分约的轻柴油的馏分约14145 5，三者合计只有，三者合计只有28286 6。350350500500的馏分约的馏分约2
24、9.729.7，减压渣油为减压渣油为41.741.7。胜利油田原油属干中间基石油，。胜利油田原油属干中间基石油，200 200 以以前馏分为前馏分为7 7， 200 200350350馏分约馏分约1818350350525525馏分约馏分约3030，减压渣油约，减压渣油约4545。n n这表明单靠常减压蒸馏无法满足对汽油、柴油的需求，需对这表明单靠常减压蒸馏无法满足对汽油、柴油的需求，需对 350350以上的馏分继续加工，来增加汽油、柴油的供应，同时合以上的馏分继续加工，来增加汽油、柴油的供应，同时合理利用该馏分生产润滑油、石蜡、石油焦。这些加工称为原油的理利用该馏分生产润滑油、石蜡、石油焦。
25、这些加工称为原油的二次加工。二次加工。2323二、二次加工方法n n一、热裂化（一、热裂化（一、热裂化（一、热裂化（Thermal Cracking)Thermal Cracking)n n以常压重油、减压馏分油、焦化蜡油等为原料，在高温以常压重油、减压馏分油、焦化蜡油等为原料，在高温以常压重油、减压馏分油、焦化蜡油等为原料，在高温以常压重油、减压馏分油、焦化蜡油等为原料，在高温(450(450550550) )和高压和高压和高压和高压(20(2050atm)50atm)下裂化成裂化汽下裂化成裂化汽下裂化成裂化汽下裂化成裂化汽油、裂化气、裂化柴油和燃料油油、裂化气、裂化柴油和燃料油油、裂化气、
26、裂化柴油和燃料油油、裂化气、裂化柴油和燃料油 n n主要目的产物是裂化汽油，但质量差（安定性、抗爆性等）主要目的产物是裂化汽油，但质量差（安定性、抗爆性等）主要目的产物是裂化汽油，但质量差（安定性、抗爆性等）主要目的产物是裂化汽油，但质量差（安定性、抗爆性等） n n热裂化过程目前已经被催化裂化过程所取代热裂化过程目前已经被催化裂化过程所取代热裂化过程目前已经被催化裂化过程所取代热裂化过程目前已经被催化裂化过程所取代2424催催化化裂裂化化是是目目前前石石油油炼炼制制工工业业中中最最重重要要的的二二次次加加工工过过程程，也是也是重油轻质化重油轻质化的核心工艺的核心工艺 催催化化裂裂化化是是提提
27、高高原原油油加加工工深深度度、增增加加轻轻质质油油收收率率的的重重要要手段手段 催化裂化于催化裂化于19361936年实现工业化年实现工业化 催催化化裂裂化化原原料料：重重质质馏馏分分油油( (减减压压馏馏分分油油、焦焦化化馏馏分分油油) )、常压重油、减渣常压重油、减渣( (掺一部分馏分油掺一部分馏分油) )、脱沥青油、脱沥青油 二、催化裂化二、催化裂化2525反反应应条条件件：温温度度为为460460530530，压压力力2 24atm4atm，有有催催化化剂剂存在存在产品产品分布及特点分布及特点： 气体气体:10:1020%20%，气体中主要是，气体中主要是C C3 3、C C4 4，烯
28、烃含量很高烯烃含量很高 汽油汽油: :产率在产率在303060%60%之间，之间，ONON高，可达高，可达8080左右左右 柴油柴油: :产率在产率在0 040%40%， CNCN较低，需调和或精制较低，需调和或精制 油浆油浆：产率在产率在0 010% 10% 油浆是通过裂化装置分馏出来的重油油浆是通过裂化装置分馏出来的重油 焦炭焦炭: :产率在产率在5%5%10%10%，原子比大约是原子比大约是C:H=1:0.3C:H=1:0.31 1 2626n n。2727三、催化重整三、催化重整“重整重整”是指烃类分子重新排列成新的分子结构是指烃类分子重新排列成新的分子结构 目目的的：催催化化重重整整
29、是是生生产产高高辛辛烷烷值值汽汽油油及及轻轻芳芳烃烃( (苯苯、甲甲苯苯、二二甲甲苯苯，简简称称BTX)BTX)的的重重要要石石油油加加工工过过程程，同同时时也也生生产产相相当当数量的副产氢气数量的副产氢气催催化化重重整整原原料料：直直直直馏馏馏馏汽汽汽汽油油油油馏馏馏馏分分分分（石石石石脑脑脑脑油油油油）、目目目目前前前前为为为为了了了了扩扩扩扩大大大大原料来源，也有用焦化汽油、加氢汽油原料来源，也有用焦化汽油、加氢汽油原料来源，也有用焦化汽油、加氢汽油原料来源，也有用焦化汽油、加氢汽油产品：产品：产品：产品：高辛烷值汽油、轻芳烃高辛烷值汽油、轻芳烃(BTX)(BTX)、副产氢气和液化气副产
30、氢气和液化气2828催催化化重重整整的的原原料料主主要要是是直直馏馏汽汽油油馏馏分分，即即石石脑脑油油(Naphtha)(Naphtha)。根根据据生生产产任任务务的的不不同同，所所用用原原料料的的馏馏程程也也不同：不同： 在在生生产产高高辛辛烷烷值值汽汽油油时时，一一般般用用8080180180的的馏馏分分( (宽宽馏分）；馏分）； 当当以以生生产产BTXBTX为为主主时时，则则宜宜用用6060145145的的馏馏分分作作原原料料( (窄馏分）。生产实际中常用窄馏分）。生产实际中常用6060130130馏分作原料馏分作原料重重整整的的反反应应条条件件：反反应应温温度度为为480520，反反应
31、应压压力为力为1.52MPa，以铂或铂铼为催化剂。，以铂或铂铼为催化剂。2929n n4、加氢裂化、加氢裂化n n指在氢气和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂指在氢气和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂指在氢气和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂指在氢气和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。加氢饱和、芳烃部分加氢饱
32、和，以改善油品的质量。加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。n n加氢精制指轻质油品的精制改质，而加氢处理指重质油品的加氢精制指轻质油品的精制改质，而加氢处理指重质油品的加氢精制指轻质油品的精制改质，而加氢处理指重质油品的加氢精制指轻质油品的精制改质，而加氢处理指重质油品的精制脱硫。精制脱硫。精制脱硫。精制脱硫。n n加氢裂化和催化裂化不同之处在于过程是在高压、氢气存在加氢裂化和催化裂化不同之处在于过程是在高压、氢气存在加氢裂化和催化裂化不同之处在于过程是在高压、氢气存在加氢裂化和催化裂化不同之处在于过程是在高压、氢气存在下进行相同之处是都
33、需要催化剂，把重质原料转化成汽油、下进行相同之处是都需要催化剂，把重质原料转化成汽油、下进行相同之处是都需要催化剂，把重质原料转化成汽油、下进行相同之处是都需要催化剂，把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和润滑油。煤油、柴油和润滑油。煤油、柴油和润滑油。煤油、柴油和润滑油。n n加氢裂化的催化剂主要成分为钨、铂、钻、镍的硫化物，反加氢裂化的催化剂主要成分为钨、铂、钻、镍的硫化物，反加氢裂化的催化剂主要成分为钨、铂、钻、镍的硫化物，反加氢裂化的催化剂主要成分为钨、铂、钻、镍的硫化物，反应压强力应压强力应压强力应压强力101020MPa20MPa，温度为，温度为，温度为，温度为370370450450
34、。3030n n加氢裂化由于有氢存在原料转化的焦炭少，可除去有害的加氢裂化由于有氢存在原料转化的焦炭少，可除去有害的加氢裂化由于有氢存在原料转化的焦炭少，可除去有害的加氢裂化由于有氢存在原料转化的焦炭少，可除去有害的含硫、氮、氧的化合物，操作灵活可按产品需求调整，产含硫、氮、氧的化合物，操作灵活可按产品需求调整，产含硫、氮、氧的化合物，操作灵活可按产品需求调整，产含硫、氮、氧的化合物，操作灵活可按产品需求调整，产品收率较高，而且质量好。但是由于操作压强高（品收率较高，而且质量好。但是由于操作压强高（品收率较高，而且质量好。但是由于操作压强高（品收率较高，而且质量好。但是由于操作压强高（l0l0
35、一一一一20MPa20MPa）。设备要求高。还需配置氢装置，应用不如催）。设备要求高。还需配置氢装置，应用不如催）。设备要求高。还需配置氢装置，应用不如催）。设备要求高。还需配置氢装置，应用不如催化裂化广泛。但从提高油品质量考虑应当加以发展。化裂化广泛。但从提高油品质量考虑应当加以发展。化裂化广泛。但从提高油品质量考虑应当加以发展。化裂化广泛。但从提高油品质量考虑应当加以发展。313132325、焦炭化、焦炭化q焦焦炭炭化化过过程程( (简简称称焦焦化化) )是是以以贫贫氢氢的的重重油油，如如减减渣渣、裂裂化化渣渣油油等等为为原原料料，在在高高温温(500(500550)550)下下进进行行深
36、深度度的的热热裂裂化化和和缩合反应的热加工过程缩合反应的热加工过程q焦焦化化过过程程的的产产物物有有气气体体、汽汽油油、柴柴油油、蜡蜡油油和和焦焦炭炭( (现现主主要要用用于于生生产产优优质质石石油油焦焦) )，减减减减渣渣渣渣经经经经焦焦焦焦化化化化过过过过程程程程可可可可得得得得到到到到70%70%70%70%80%80%80%80%的馏分油的馏分油的馏分油的馏分油q焦焦化化汽汽油油和和焦焦化化柴柴油油中中不不饱饱和和烃烃的的含含量量高高，而而且且含含硫硫、氮氮等非烃类化合物也高，因此，它们的安定性很差等非烃类化合物也高，因此，它们的安定性很差 3333q目前世界上焦化的主要形式是延迟焦化
37、和流化焦化目前世界上焦化的主要形式是延迟焦化和流化焦化 q延迟焦化，是指控制原料油在焦化加热炉管内的反应深度、延迟焦化，是指控制原料油在焦化加热炉管内的反应深度、尽量减少炉管内的结焦，使反应主要在焦炭塔内进行尽量减少炉管内的结焦，使反应主要在焦炭塔内进行 q焦化过程是一种渣油轻质化过程，它的优点是可以加工残焦化过程是一种渣油轻质化过程，它的优点是可以加工残炭值及金属含量很高的劣质渣油，主要缺点是焦炭产率高炭值及金属含量很高的劣质渣油，主要缺点是焦炭产率高及液体产物的质量差及液体产物的质量差34343535q影响焦化的主要因素有：原料性质、加热炉出口温度、影响焦化的主要因素有：原料性质、加热炉出
38、口温度、反应压力反应压力q加热炉出口温度的变化直接影响到炉管内和焦炭塔内的加热炉出口温度的变化直接影响到炉管内和焦炭塔内的反应深度，加热炉出口温度升高，反应速度和反应深度反应深度，加热炉出口温度升高，反应速度和反应深度增大，气体、汽油和柴油的产率增大，蜡油的产率减小，增大，气体、汽油和柴油的产率增大，蜡油的产率减小，焦炭产率也会由于所含挥发性组分的减小而降低焦炭产率也会由于所含挥发性组分的减小而降低 q系统压力直接影响到焦炭塔的操作压力，一般来说，压系统压力直接影响到焦炭塔的操作压力，一般来说，压力降低会使蜡油产率增大而使柴油产率降低力降低会使蜡油产率增大而使柴油产率降低 3636延迟焦化产品
39、的特点延迟焦化产品的特点qq焦焦焦焦化化化化气气气气体体体体含含含含有有有有较较较较多多多多的的的的甲甲甲甲烷烷烷烷、乙乙乙乙烷烷烷烷以以以以及及及及少少少少量量量量的的的的丙丙丙丙烯烯烯烯、丁丁丁丁烯烯烯烯，可用作燃料或制氢原料；可用作燃料或制氢原料；可用作燃料或制氢原料；可用作燃料或制氢原料；qq焦焦焦焦化化化化汽汽汽汽油油油油和和和和柴柴柴柴油油油油中中中中不不不不饱饱饱饱和和和和烃烃烃烃含含含含量量量量高高高高，且且且且硫硫硫硫、氮氮氮氮等等等等非非非非烃烃烃烃化化化化合合合合物物物物的的的的含含含含量量量量也也也也高高高高，所所所所以以以以安安安安定定定定性性性性很很很很差差差差，必
40、必必必须须须须经经经经过过过过加加加加氢氢氢氢精精精精制制制制后后后后才才才才能得到合格产品。能得到合格产品。能得到合格产品。能得到合格产品。qq焦化蜡油主要是作为催化裂化或加氢裂化装置的原料。焦化蜡油主要是作为催化裂化或加氢裂化装置的原料。焦化蜡油主要是作为催化裂化或加氢裂化装置的原料。焦化蜡油主要是作为催化裂化或加氢裂化装置的原料。qq焦焦焦焦炭炭炭炭（石石石石油油油油焦焦焦焦）是是是是焦焦焦焦化化化化装装装装置置置置的的的的独独独独有有有有产产产产品品品品。除除除除可可可可用用用用作作作作燃燃燃燃料料料料外外外外，还还还还可可可可用用用用于于于于制制制制造造造造炼炼炼炼铝铝铝铝、炼炼炼炼
41、钢钢钢钢的的的的电电电电极极极极等等等等。冶冶冶冶金金金金工工工工业业业业需需需需要要要要大大大大量量量量的的的的优质石油焦（针状焦）。优质石油焦（针状焦）。优质石油焦（针状焦）。优质石油焦（针状焦）。3737n n6 6、炼厂气加工、炼厂气加工、炼厂气加工、炼厂气加工n n原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出、总原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出、总原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出、总原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出、总称为炼厂气，各装置的产气量和组成并不相同。就组成而称为炼厂气，各装置的产气量和组成并不相同。就组成而称为炼厂气，各装置的产气
42、量和组成并不相同。就组成而称为炼厂气，各装置的产气量和组成并不相同。就组成而言，主要有氢、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷和言，主要有氢、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷和言，主要有氢、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷和言，主要有氢、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷和丁烯等。如不加以分离仅作为优质气体燃料用十分可惜。丁烯等。如不加以分离仅作为优质气体燃料用十分可惜。丁烯等。如不加以分离仅作为优质气体燃料用十分可惜。丁烯等。如不加以分离仅作为优质气体燃料用十分可惜。它们的主要用途是作为生产汽油的原料和石油化工原料以它们的主要用途是作为生产汽油的原料和石油化工原料以它们的主要用途是作为生产
43、汽油的原料和石油化工原料以它们的主要用途是作为生产汽油的原料和石油化工原料以及用于生产氢气和氨。及用于生产氢气和氨。及用于生产氢气和氨。及用于生产氢气和氨。3838n n1.1.烯烃叠合烯烃叠合烯烃叠合烯烃叠合n n烯烃叠合又称齐聚，是用两个或两个以上的较小分子的烯烃集聚成一个较大烯烃叠合又称齐聚，是用两个或两个以上的较小分子的烯烃集聚成一个较大烯烃叠合又称齐聚，是用两个或两个以上的较小分子的烯烃集聚成一个较大烯烃叠合又称齐聚，是用两个或两个以上的较小分子的烯烃集聚成一个较大分子的烯烃、反应产物是高辛烷值汽油组分或洗涤剂原料。在炼油厂以炼厂分子的烯烃、反应产物是高辛烷值汽油组分或洗涤剂原料。在
44、炼油厂以炼厂分子的烯烃、反应产物是高辛烷值汽油组分或洗涤剂原料。在炼油厂以炼厂分子的烯烃、反应产物是高辛烷值汽油组分或洗涤剂原料。在炼油厂以炼厂气中的丙烯和丁烯混合物作原主产汽油组分。气中的丙烯和丁烯混合物作原主产汽油组分。气中的丙烯和丁烯混合物作原主产汽油组分。气中的丙烯和丁烯混合物作原主产汽油组分。n n叠合工艺是在叠合工艺是在叠合工艺是在叠合工艺是在3030年代随着热裂化工艺的工业化而发展起来的，第一套工业装年代随着热裂化工艺的工业化而发展起来的，第一套工业装年代随着热裂化工艺的工业化而发展起来的，第一套工业装年代随着热裂化工艺的工业化而发展起来的，第一套工业装置建于置建于置建于置建于1
45、9351935年。其后，随着石油烃烷基化和其他烯烃利用新工艺的出现，已年。其后，随着石油烃烷基化和其他烯烃利用新工艺的出现，已年。其后，随着石油烃烷基化和其他烯烃利用新工艺的出现，已年。其后，随着石油烃烷基化和其他烯烃利用新工艺的出现，已逐渐失去竞争力。但近年来发展了利用镍铬催化剂（见金属催化剂）将丙烯逐渐失去竞争力。但近年来发展了利用镍铬催化剂（见金属催化剂）将丙烯逐渐失去竞争力。但近年来发展了利用镍铬催化剂（见金属催化剂）将丙烯逐渐失去竞争力。但近年来发展了利用镍铬催化剂（见金属催化剂）将丙烯转化成以异己烯为主的二聚工艺，选择性达转化成以异己烯为主的二聚工艺，选择性达转化成以异己烯为主的二
46、聚工艺，选择性达转化成以异己烯为主的二聚工艺，选择性达8585以上；二聚汽油的研究法辛以上；二聚汽油的研究法辛以上；二聚汽油的研究法辛以上；二聚汽油的研究法辛烷值为烷值为烷值为烷值为96.596.5，为这一工艺开辟了新的领域。，为这一工艺开辟了新的领域。，为这一工艺开辟了新的领域。，为这一工艺开辟了新的领域。3939n n2.2.烷基化烷基化n n烷基化过程是在催化剂氢氟酸的存在下，使异丁烷和丁烯或烷基化过程是在催化剂氢氟酸的存在下，使异丁烷和丁烯或混合烯烃（丙烯、丁烯等）反应，生成高辛烷值汽袖组分，混合烯烃（丙烯、丁烯等）反应，生成高辛烷值汽袖组分，用于调制航空汽油和高标号车用汽袖。从化学反
47、应看，烷基用于调制航空汽油和高标号车用汽袖。从化学反应看，烷基化仅是由两个不同的分子加合成一个分子，分子含碳原子数化仅是由两个不同的分子加合成一个分子，分子含碳原子数增多，分子量增加，沸点也提高，由常温下呈气态的原料转增多，分子量增加，沸点也提高，由常温下呈气态的原料转化成呈液体的产物，对综合利用炼厂气生产汽油有重要意义。化成呈液体的产物，对综合利用炼厂气生产汽油有重要意义。根据环保要求，今后车用汽油要限制芳烃含量烷基化汽油根据环保要求，今后车用汽油要限制芳烃含量烷基化汽油不含芳烃使用性能好，会有较大的发展。不含芳烃使用性能好，会有较大的发展。n n 烷基化使用氢氟酸时，反应温度为烷基化使用氢
48、氟酸时，反应温度为20204040，压力为，压力为0.70.71.2MPa1.2MPa。硫酸法与此法相似，但耗酸量大，副产大量稀。硫酸法与此法相似，但耗酸量大，副产大量稀酸，要求回收。酸，要求回收。4040n n3.3.异构化异构化n n炼油和化工装置采用异构化反应的目的是调整产品结构炼油和化工装置采用异构化反应的目的是调整产品结构把资源多、需求少的物质转化成资源少、需求量大的物质，把资源多、需求少的物质转化成资源少、需求量大的物质，如把间二甲苯转化成对二甲苯，满足制取涤纶的需求；另如把间二甲苯转化成对二甲苯，满足制取涤纶的需求；另一个目的是充分利用现有资源多生产优质产品、炼油厂一个目的是充分
49、利用现有资源多生产优质产品、炼油厂的烷基化就是很好的说明，如把丁烷转化成异丁烷，可作的烷基化就是很好的说明，如把丁烷转化成异丁烷，可作烷基化原料生产优质汽油：再如正戊烷异构化，可使产品烷基化原料生产优质汽油：再如正戊烷异构化，可使产品辛烷值大幅度提高。辛烷值大幅度提高。4141n n 异构化反应是原料分子内部结构发生变异由一种结构异构化反应是原料分子内部结构发生变异由一种结构型式转变成另一种结构型式，除产物外，反应过程中没有型式转变成另一种结构型式，除产物外，反应过程中没有新物种生成。受化学反应规律限制，原料不能完全转化成新物种生成。受化学反应规律限制，原料不能完全转化成产品。产品。n n异构
50、化采用铂或钯分子筛催化剂，如丁烷异构化的反应异构化采用铂或钯分子筛催化剂，如丁烷异构化的反应压力力压力力 2.1 2.12.8MPa2.8MPa，反应温度为，反应温度为145145205205，反应，反应物料中加有氢气，以保护催化剂，防止结焦。物料中加有氢气，以保护催化剂，防止结焦。4242三、轻质油品的精制n n常见的杂质是含硫、氮、氧的化合物，以及混在油中的蜡、常见的杂质是含硫、氮、氧的化合物，以及混在油中的蜡、焦和胶质等不理想成分。它们可使油品有臭味，色泽深，焦和胶质等不理想成分。它们可使油品有臭味，色泽深，腐蚀机械设备不易保存。除去杂质常用的方法有酸碱精腐蚀机械设备不易保存。除去杂质常
51、用的方法有酸碱精制、脱臭、加氢、溶剂精制、白土精制、脱蜡等。制、脱臭、加氢、溶剂精制、白土精制、脱蜡等。n n1 1、酸碱精制、酸碱精制n n酸精制是用硫酸处理油品，可除去某些含硫化合物、含氮酸精制是用硫酸处理油品，可除去某些含硫化合物、含氮混合物和胶质。混合物和胶质。n n碱精制是用烧碱水溶液处理油品如汽油、柴油、润滑油，碱精制是用烧碱水溶液处理油品如汽油、柴油、润滑油，可除去含氧化合物和硫化物，并可除去酸精制时残留的硫可除去含氧化合物和硫化物，并可除去酸精制时残留的硫酸。酸。n n酸精制与碱精制常联合应用，故称酸碱精制。酸精制与碱精制常联合应用，故称酸碱精制。4343n n2 2、加氢精制
52、、加氢精制n n加氢是在催化剂存在下，于加氢是在催化剂存在下，于300300425425、1.5MPa1.5MPa压力下加压力下加氢，可除去含硫、氮、氧的化合物和金属杂质，改进油品的氢，可除去含硫、氮、氧的化合物和金属杂质，改进油品的储存性能和腐蚀性、燃烧性，可用于各种油品。储存性能和腐蚀性、燃烧性，可用于各种油品。n n脱臭脱臭是针对含硫高的原油制成的汽油、煤油、柴油，因含硫是针对含硫高的原油制成的汽油、煤油、柴油，因含硫醇而产生恶臭。硫醇含量高时会引起油品产生胶质不易保醇而产生恶臭。硫醇含量高时会引起油品产生胶质不易保存。可采取催化剂存在下，先用碱液处理再用空气氧化。存。可采取催化剂存在下
53、，先用碱液处理再用空气氧化。n n脱蜡脱蜡主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蜡，在低温下主要用于精制航空煤油、柴油等。油中含蜡，在低温下形成蜡的结晶，影响流动性能，并易干堵塞管道。脱蜡对航形成蜡的结晶，影响流动性能，并易干堵塞管道。脱蜡对航空用油十分重要。脱蜡可用分子筛吸附。空用油十分重要。脱蜡可用分子筛吸附。44444545第二节 润滑油的生产n n生产润滑油的原料生要来自原油的蒸馏，由于组成复杂，生产润滑油的原料生要来自原油的蒸馏，由于组成复杂，产品性能要求不一需经过多步分离精制工序才能得到产品性能要求不一需经过多步分离精制工序才能得到具有不同性质的润滑油基础油，再经添加各种添加剂才具有
54、不同性质的润滑油基础油，再经添加各种添加剂才能得到商品润滑油。能得到商品润滑油。n n生产润滑油的基本过程实质上是除去原料油中的有害组生产润滑油的基本过程实质上是除去原料油中的有害组分，主要是胶质、沥青质和含硫、氧、氮化合物以及蜡、分，主要是胶质、沥青质和含硫、氧、氮化合物以及蜡、多环芳香烃，这些组分主要影响粘度、安定性和色泽。多环芳香烃，这些组分主要影响粘度、安定性和色泽。脱除不理想成分的方法有溶剂精制、脱蜡和脱沥青、加脱除不理想成分的方法有溶剂精制、脱蜡和脱沥青、加氢和白土精制。氢和白土精制。4646n n一、丙烷脱沥青n n利用丙烷在一定温度条件下对于减压渣油中的润利用丙烷在一定温度条件
55、下对于减压渣油中的润滑油组分和蜡有相当大的溶解能力滑油组分和蜡有相当大的溶解能力, ,而对于胶质和而对于胶质和沥青质几乎不溶解的特性沥青质几乎不溶解的特性, ,将减压渣油中的胶质、将减压渣油中的胶质、沥青质除去沥青质除去, ,以生产高精度的润滑油以生产高精度的润滑油, ,同时还得到同时还得到沥青。这是精制渣油型润滑油前的一道准备工序。沥青。这是精制渣油型润滑油前的一道准备工序。 4747n n二、脱蜡n n1、溶剂脱蜡是除去润滑油原料中易在低温下产生结晶的组分，主要指石蜡，加工后的石蜡可作为商品出售。脱蜡普通采用冷冻结晶法，对生成的蜡结晶采取过滤法除去。为克服低温下粘度过大、石蜡结晶太小不便过
56、滤，常加入对蜡无溶解作用的混合溶剂，如甲苯甲基乙基酮。故脱蜡常称为酮苯脱蜡。4848n n2、尿素脱蜡（urea dewaxing）n n尿素脱蜡是轻质油脱蜡方法之一。主要是利用油中正构尿素脱蜡是轻质油脱蜡方法之一。主要是利用油中正构烷烃与尿素生成固体络合物，然后加热络合物又分解为烷烃与尿素生成固体络合物，然后加热络合物又分解为正构烷烃与尿素，从而脱除油中的正构烷烃，得到凝点正构烷烃与尿素，从而脱除油中的正构烷烃，得到凝点低的油品。低的油品。n n分干法和湿法。干法是在加有活化剂情况下直接使用固分干法和湿法。干法是在加有活化剂情况下直接使用固体尿素。湿法是使用尿素溶液。体尿素。湿法是使用尿素溶
57、液。n n通过尿素脱蜡可生产凝固点低于通过尿素脱蜡可生产凝固点低于-45-45的航空煤油、坦的航空煤油、坦克用柴油、喷气润滑油、液压油、冷冻机油及变压器油克用柴油、喷气润滑油、液压油、冷冻机油及变压器油等等。 4949n n三、润滑油的精制n n1 1、溶剂精制、溶剂精制 是利用溶剂对不同组分的溶解度不同达是利用溶剂对不同组分的溶解度不同达到精制的目的，为绝大多数的润滑油生产过程所采用。到精制的目的，为绝大多数的润滑油生产过程所采用。常用溶剂有糖醛和苯酚。用糠醛时，操作温度为常用溶剂有糖醛和苯酚。用糠醛时，操作温度为6060130130，不理想组分溶于糠醛中。生产过程与重整装置，不理想组分溶于糠醛中。生产过程与重整装置的芳烃抽提相似。的芳烃抽提相似。n n2 2、酸、酸白士精制白士精制 浓硫酸能溶解非理想组分或与其反浓硫酸能溶解非理想组分或与其反应，生成酸渣而被除去。润滑油中残留的酸性物质，利应，生成酸渣而被除去。润滑油中残留的酸性物质，利用白土的吸附性过滤出去，改进油品的安定性与色泽。用白土的吸附性过滤出去，改进油品的安定性与色泽。5050谢谢观赏！谢谢观赏！
