石油加工6
石油化工第6-7章
第一节 石油及其馏分的气液平衡
一、气一液相平衡及相平衡常数 热力学第二定律指出：处在相同的温度和压力下的多相体系，其 平衡条件是各相中每一个组分的化学位相等。对于气一液平衡体系： μiv=μiL 由于恒温下逸度fi与化学位μi存在着如下的关系：dμi =RTlnfi 故可导出，fiv=fiL (7-3) (1)当气相和液相都是理想溶液时，按路易士一兰道尔定则, fiv= fiv0yi fiL= fiL0xi 式中fiv0——在体系平衡温度和压力下，纯组分i呈气态时的逸度； fiL0——在体系平衡温度和压力下，纯组分i呈液态时的 逸度，在压力不太高时，等于纯组分i在体系温度及其饱和蒸气压力 下的气态逸度。 因此，在体系达到相平衡时，其气一液关系可写成： fiv0yi= fiL0xi (7—6)
3．K值的内插和外延
会聚压是混合物组成和温度的 函数，因此，在一定的温度下，会 聚压被看成表示混合物特性的一个 因数，它在一定程度上反映了混合 物各组分之间的相互影响。据此， 我们可以利用会聚压作为一个参数， 对按理想溶液计算的相平衡常数进 行校正，以求取非理想溶液的相平 衡常数。 要精确求定会聚压的数值是相 当困难的，通常采用经验方法。得 到了会聚压以后，对相平衡常数进 行校正的方法也各有不同。具体的 方法可参阅有关文献。 会聚压法包含大量比较复杂的 图表，比较麻烦，只适于手工计算 ；此法的精确度也不是很高，这些 是本法的局限性所在。
对于非理想溶液，fiL=γiLfiL0xi，其中γiL为组分i在液相溶液中的活度系数。 在气一液传质过程中，气一液相平衡常数K的应用极为广泛。 Ki=yi/xi pyi=pi0xi Ki=yi/xi=pi0/p
相平衡常数常用一些经验方法来求取相平衡常数。 1．P——T——K列线图法 P-T-K列线图，反映了相平衡常数与压力和温度的关系。此法求得的 相平衡常数值只是温度和压力的函数，而与混合物的组成无关。此法只 适用于气相和液相都是理想溶液的体系。此法的精确度虽然不是很高， 但对一般工程计算是适用、简捷，类似的图表为数不少，可以参阅有关 书刊文献。 2．会聚压法
石油加工生产技术课件
石油加工生产技术课件1. 课程简介石油是一种重要的能源资源，石油加工生产技术是指对原油进行各种物理、化学和工程技术处理，以获取成品油、燃料油和化工原料等产品的过程。
石油加工生产技术的学习将帮助学生了解石油的提炼、加工、贮藏以及在各种使用环境下的应用等方面的知识。
2. 基本概念2.1 原油原油是一种天然形成的有机化合物，主要由碳、氢、硫、氧和少量的氮、钾、镍等元素组成。
原油的成分和性质会受到地质条件的影响，因此在不同地区的原油具有不同的物化特性。
2.2 石油加工石油加工是指将原油通过一系列的物理和化学过程，分离出各种石油产品的过程。
这些产品包括汽油、柴油、燃料油、石蜡、石油焦等。
2.3 炼油工艺炼油工艺是指通过加热、分馏、裂解、重整、催化、氢化等过程，将原油中的各种组分分离出来，获得符合市场需求的各种成品油产品的技术。
3. 石油加工生产技术的核心内容3.1 炼油原理及工艺流程炼油原理包括物理分馏、催化裂化、重整、脱硫、脱氮等工艺，而工艺流程包括原油初步处理、常减压蒸馏、催化裂化、催化裂化产品处理、重整、乙烯裂解制取乙烯等。
3.2 石油产品质量控制石油产品质量控制是指通过一定的检测手段，对石油产品进行质量检测，以保证产品符合国家标准和市场需求。
3.3 石油化工产品加工除了成品油，石油加工生产技术还包括石油化工产品的加工，比如石蜡、石油焦、润滑油、沥青等。
4. 石油加工生产技术的应用领域4.1 炼油厂炼油厂是指专门进行原油加工的工厂，主要生产汽油、柴油、燃料油等产品。
4.2 石化企业石化企业是指进行石油化工产品加工的企业，主要生产石蜡、润滑油、沥青等产品。
4.3 石油储运企业石油储运企业是指负责石油产品的储存和运输的企业，包括石油储罐、管道运输、油轮运输等领域。
5. 石油加工生产技术的发展趋势5.1 高效节能随着能源危机的日益加剧，石油加工生产技术趋向于高效节能，减少能源消耗和环境污染。
5.2 自动化控制石油加工生产技术的自动化程度将进一步提高，以减少人工操作的误差和风险。
石油加工中的裂化与精制工艺
石油加工中的裂化与精制工艺石油是我们生活中重要的能源之一，经过石油加工中的裂化与精制工艺，石油可以被转化成各种有用的产品，如汽油、柴油、润滑油等。
本文将介绍石油加工中的裂化与精制工艺的过程和技术。
一、石油裂化工艺石油裂化是指将长链烃分子通过热裂化作用分解为较短链的烃化合物的过程。
这一工艺广泛应用于汽油生产中。
1. 催化裂化催化裂化是指在催化剂的作用下进行的石油裂化过程。
石油在高温和催化剂的作用下，分解成较小分子量的烃化合物。
这一过程主要用于生产汽油。
2. 热裂化热裂化是指在高温条件下进行的石油裂化过程。
通过加热石油使其分解为轻质烃化合物，再通过冷却和分离来获得所需的产品。
热裂化常用于柴油和润滑油的生产。
二、石油精制工艺石油精制是指将原始的石油经过一系列过程和技术转化为高质量的石油产品的过程。
以下是常见的石油精制工艺：1. 馏分分离馏分分离是将原油通过蒸馏塔进行分离的过程。
原油在不同温度下，不同组分的烃化合物会分别蒸发和凝结，从而分离出不同的馏分，如汽油、柴油、润滑油等。
2. 脱硫脱硫是指通过化学反应将石油中的硫化物去除的过程。
硫化物是石油中的有害物质，对环境和人体健康都有一定的危害。
通过脱硫处理，可以减少硫化物的含量，使石油产品更环保。
3. 水化裂化水化裂化是指将重油在高温高压下与水反应，将重油分解成较小分子的过程。
这一工艺可以使得原本难以提炼的重油转化为更多的轻质烃化合物，提高石油利用率。
4. 精制过程精制过程包括脱气、脱催化剂、脱色等步骤，旨在提高石油产品的质量和纯度。
石油加工中的裂化与精制工艺对于石油转化和利用起着至关重要的作用。
通过裂化工艺，石油可以分解为较小分子的烃化合物，从而生产出各种石油产品。
而精制工艺则可以提高石油产品的质量和纯度，满足人们对高品质能源的需求。
总结起来，石油加工中的裂化与精制工艺是石油转化和利用的关键技术。
通过裂化工艺，可以将长链烃分解为较短链的烃化合物，用于汽油和柴油的生产。
石油炼制工程第6章-石油蒸馏过程详解
1、常压蒸馏曲线的相互换算
查平衡汽化曲线各段温差
曲线线段 恩氏蒸 平衡汽 馏温差 化温差
0%~10% 13.8
5
10%~30% 18
11
30%~50% 7.6
3.8
50%~70% 9.9
4.5
70%~90% 14.5
6.2
90%~100% 11.4
3.2
1、常压蒸馏曲线的相互换算
推算平衡汽化曲线各点温度
操作，严重时会引起塔超压或出现冲塔事故。
6.1 原油预处理
➢ 含水、含盐的危害
（3）腐蚀设备
FM e2 g H 2 S2 C H 2 OFl eM ( HSO 2 g) 2 H 2 HCl
FeH SCF leC HSl C2 a 2 H 2 C O C l( O a ) 2 H 2 HCl 2 22
石油炼制工程
主讲教师：刘英杰 石油化工学院
1
第六章 石油蒸馏过程
➢ 原油预处理 ➢ 石油体系的表征及其馏分的气-液平衡 ➢ 原油蒸馏塔的操作特征 ➢ 常减压蒸馏塔的流程 ➢ 原油精馏塔工艺计算 ➢ 其他石油蒸馏塔
6.1 原油预处理 ➢ 必要性：原油中含有杂质
少量泥沙、铁锈等固体杂质。
含水（油田伴生水、开采过程中注水）
平衡汽化 > 实沸点蒸馏 > 恩氏蒸馏 经验方法——注意适用性！
1、常压蒸馏曲线的相互换算
当恩氏蒸馏温度超过246 oC，换算时需考虑热裂化影响
lg D 0 .0 0 8 5 2 t 1 .6 9 1
1、常压蒸馏曲线的相互换算
（1）恩氏蒸馏曲线和实沸点蒸馏曲线的换算
API 1987法
不需温度修正
馏出%V 0
石油的加工和产品种类
石油的加工有4种：1、分馏－－是物理变化，将混合物石油分成不同沸点范围的馏分，由于石油一般是烷烃、环烷烃的混合物，所以认为分馏后的馏分也主要是烷烃。
分馏的目的是为了将石油分成各个馏分，各尽其用。
2、但是分馏能将石油进行一定程度的分离，但分离出的成分中最有用的是汽油，却不多，所以为了得到更多的汽油，需要对分馏出的重油进行裂化－－即将碳原子数多的烷烃断裂成碳原子数少的烃，是化学变化。
由于烷烃的断裂，分成1个烷烃和1个烯烃，所以裂化后得到的产物中含有烯烃。
裂化的目的是为了得到更多的汽油，成为裂化汽油。
3、裂解－－也叫深度裂化，是将碳原子数比较少的烃进一步断裂成碳原子数更少的烃，主要是为了得到气态烃，主要是乙烯、丙烯、丁二烯，它们是重要的工业生产原料，裂解也是化学变化。
4、催化重整－－是化学变化，是在催化剂的条件下，将某些有机物的结构重新调整成其它结构，主要是为了得到有支链的烃，或为了得到芳香烃。
其目的一方面是为了得到芳香烃，如苯以前就来自重整。
另一方面，是为了提高汽油的质量，因为有支链的汽油在燃烧时不容易发生爆震现象，比直链的烷烃质量好。
石油产品包含粗石油、轻油、煤油及重油等。
粗石油为分馏温度较低、分子较小的成分，可做为燃料及汽油，如液化天然气（主要成份为甲烷，含少量乙烷、丙烷、丁烷、乙烯）或液化石油气（主要成份为丙烷、丁烷、丙烯、乙烯）等，也可作为溶剂，如己烷等。
轻油又称为石脑油，是沸点高于汽油而低于煤油的分馏混合物，可分为轻石脑油及重石脑油。
石脑油经脱醇酸化反应后，可作为汽油及航空燃料油使用，轻石脑油可经媒组反应产生高辛烷质的汽油或石油化学原料，如苯、甲苯、二甲苯等，也可经裂解反应产生乙烯、丙烯、丁烯、戊烷、芳香烃及碳烟，或经由加氢裂解反应，生产汽油及液化石油气。
重油一般指燃料油或燃料油与柴油混合而成的中间油料。
直接产品可概分为渔船用油及锅炉用燃油两种。
加工处理后则可生产润滑油、柏油、石油焦、汽油、液化石油气及丙烯等产品。
石油加工热加工过程
2020/6/24
石油加工工程
28
1. 8. 最近国内新建装置常采用对流串辐射工艺，原料油经换热后先进原 料缓冲罐，然后泵送进加热炉对流段与辐射段连续加热，不再由对流 段后抽出进分馏塔换热，这样可以灵活调控循环比。
2. 9. 由于延迟焦化的操作是循环式操作，带来许多操作连锁影响问题， 例如压力变动、温度变动、操作不稳等，又如焦炭塔塔顶油气携带焦 粉会促使大油气管线和分馏塔塔底结焦，加热炉进料中含有焦粉会促 进炉管结焦，在炭化过程中这些焦粉促进缩合使焦炭产率增大，使焦 炭的机械强度降低，容易产生粉焦等。
3.渣油在热过程中可发生相分离
渣油是一种胶体分散体系
2020/6/24
石油加工工程
14
2020/6/24
石油加工工程
15
渣油热反应产物分布随时间的变化 1-原料； 2-中间馏分； 3-汽油； 4-裂化气； 5-残油； 6-焦炭
2020/6/24
石油加工工程
16
裂化 产物
裂
化断 侧 链
饱和烃 脱
应速率常数与反应温度的关系服从阿累尼乌斯方程；
➢ 在实际计算中，使用反应速率常数的温度系数 kt 有时更
为方便。Kt 的定义是：
➢ 对于烃类热裂解反应而言， Kt 值约在1.5 - 2.0之间，即
反应温度每升高10℃则反应速率约提高到原反应速率的 1.5 - 2.0倍。
2020/6/24
石油加工工程
2020/6/24
石油加工工程
27
4. 对加热炉最重要的要求是炉膛的热分布良好、各部分炉管 的表面热强度均匀、而且炉管环向热分布良好，避免局部 过热的现象发生
5. 延迟焦化装置常用的炉型是双面加热无焰燃烧炉 6. 延迟焦化装置采用水力除焦，利用高压水（约120巴）从水
《石油炼制工程》第6章催化裂化
再生立管有足够压头，就得让再生器高出反应器很多。
23
第一节 概述
三、催化裂化工艺发展
■ 1952年，ESSO公司开发Ⅳ型催化， 其所需钢材和投资比Ⅲ型低20%。
■特点： ●U型密相输送； ●反再系统之间催化剂循环主要是靠 改变U型管两端催化剂密度来调节， 而不象Ⅱ、Ⅲ型用滑阀； ●装置高度降低32-36米，等。
原油蒸馏
土炼油
土炼油
思考:土炼油原理?
学会土炼油， 可以当老板？
7
第一节 概述
二、催化裂化产生背景
■1913年，世界上第一套热裂化工业 装置投产，汽油产量有所增加，但 辛烷值依然很低。
■所以1925年就大规模使用四乙基铅。 1965年热裂化装置(延长)
四乙基铅分子式
1963，茂油第一套100万吨/年常减压 蒸馏装置建成投产。1964年初，二次 加工的第一套热裂化装置建成投产。
缺点：设备复杂
16
第一节 概述
三、催化裂化工艺发展 ■ 1948HPC开发了Houdriflow移动床催化裂化过程， 并于1950年投产，其原则流程如图。
图1-5
17
第一节 概述
三、催化裂化工艺发展
■ 1940年（前后约1年）， 20~100μm微球（粉状） 催化剂；发明了气力输送固体颗粒技术。不久， 并设计出上流式流化床反应器和带松动的立管和 滑阀。这就为FCC的诞生铺平了道路.二战需要 大量汽油，推动了FCC(Fluidized catalytic cracking)发展.
个人不占有生产资料，依靠工资收入为生的劳动者：工人。 制造生产资料和生活资料的生产事业：工业。
解读一下英文课程名称？
3
第一章 绪论 第二章 石油及其产品的组成和性质 第三章 石油产品 第四章 原油评价与原油加工方案 第五章 原油常减压蒸馏
石油炼制工程第6章-石油蒸馏过程
6.2 石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
恩氏蒸馏（ASTM D86）曲线
6.2 石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
实沸点（TBP）蒸馏曲线
6.2 石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
平衡汽化（EFV）曲线
三种蒸馏曲线的比较
恩氏蒸馏：表征油品质量（馏程） 实沸点蒸馏：原油评价 平衡汽化：确定汽化率
焦点压力=2.72＋0.78=3.5（MPa）
在P-T-e相图坐标纸上标出焦点和常压平衡汽化的 各点，联成一组直线，得P-T-e相图，见图6-21。 由图得220kPa平衡汽化数据： 汽化%V 10 30 50 70
温度℃
356
448
515
600
4、不同压力下平衡汽化曲线的换算
（2）常压与减压平衡汽化曲线换算
石 油 炼 制 工 程
主讲教师：刘英杰
石油化工学院
1
第六章
石油蒸馏过程
原油预处理
石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
原油蒸馏塔的操作特征 常减压蒸馏塔的流程 原油精馏塔工艺计算 其他石油蒸馏塔
6.1 原油预处理 必要性：原油中含有杂质
少量泥沙、铁锈等固体杂质。
含水（油田伴生水、开采过程中注水）
馏出%V 0
10
30
50 287.9
70
90
100
-5 温度℃
-11
-3.8
+4.5
+6.2
+3.2
268.1 273.1 284.1 287.9 292.4 298.6 301.8
1、常压蒸馏曲线的相互换算
3）将1）得到的实沸点蒸馏曲线换算为平衡汽化曲线 。。。。。。
石油加工
1.石油加工工业又称炼油工业，它是以原油(包括人造石油)为基本原料，通过各种加工过程，生产出各种液体燃料(汽油、煤油、柴油、喷气燃料和燃料油等)、溶剂袖、润滑油、石蜡、沥青、石油焦等石油产品以及多种石油化工基本原料的工业部门2.P6。
3.在一定温度下，物质的气相称液相处于平衡状态时的气相压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压4.所谓浊点是油品在规定条件下降温，因出现结晶而便原本滑沏的液态油品出现雾状或混浊时的最高温度．5.比热又名比热容*在没有相变化和化学反应的条件下，单位质量物质温度升高1x所需要的热量称为比热6.单位质量物质在恒温恒压下，由饱和液态转化为饱和气态时所需的热量7.P308.溶剂油顾名思义是对某些物质起溶解、洗涤、萃取作用的轻质石油产品,，直馏油、铂重整抽余油等精制而成。
9.石油是从地下开采出来的液体燃料，未经加工的石油称为原油。
10.P611.所谓碱性氮是指与高氯酸的醋酸溶液反应的氮化物12.物质的密度是单位体积内物质在真空中的质量13.结晶点是在规定条件下冷却油品时，油中出现肉眼可能分辨的结晶时的最高温度。
14.P29 压缩比是汽油机酌员重要技术指标，它是混合气被压缩前后酌体积比，即活塞在下死点印气缸体积V1与活塞在上死点时气缸体积V2之比V1／v2。
15.指油品在规定的实验条件下受热蒸发、裂解和燃烧形成的焦黑色残留物。
（找不到）16.任何两个直接接触的物体表面在作相对运动时，由于表面的凹凸不平及两个表面分子间因距离十分接近所出现的分子引力，产生阻碍物体运动的现象，称为摩擦简答。
一、 1．影响石油产品质量 2．腐蚀设备3．污染环境二、油品中的合氮化合物不稳定，易氧化生成胶质，使油品颜色变深，发出臭味。
氮化物还能使某些催化剂中毒。
所以，必须通过精制以除去油品中的氮化物三、汽油的气化性能也不能过高，否则，汽油在进入气化器之前，在输油管中就会气化、形成气阻．影响正常供油．严重时甚至会造成发动机熄火事故。
《石油学报(石油加工)》第6届编委会
［１冯 玮．石 油 焦 制 备 燃 料 焦 浆 的试 验 研 究 Ｅ ３ ８ Ｄ ．北 京 ：北
京 科技 大学 ，２ ０ ． ０５
［］刘 海 峰 ， 伟 峰 ，王辅 臣 ，等．一 种 污 泥 石 油 焦 浆 及 其 ９ 李 制 备方 法 和 用 途 ：中 国 ，２０ １ ０ ０ ５３ Ｐ ．２ ０—０ ０ ７０ ４ ０ ９ ［ ］ ０ ７１—
Ｗ ＥＳ ＴＨＵＩ Ｅ Ｊ Ｌ Ｊ Ｚ Ｎ ．Ｍ ａ ａ ｅ ｎ ｆｌ ｎ ｉｐ ｓ ｌａ ｄ ｎ ｇ ｍｅ ｔｏ ａ ｄ ｄ ｓ ｏ ａ ｎ ａ ｒｃ ｌｕ ａ ｅ ｓ ｆｓ ｗａ ｅｗｉ ｉ ｈ ｒ ｍｅ ｒ ｆｔ ｅ ｇ ｉ ｕ ｔ ｒ ｌ ｕ ｅ ｏ ｅ ｇ ｔ ｎ ｔ ｅ ｆａ ｗｏ ｋ ｏ ｈ ｒ ｈ
１． ７
ｃｒｅｔ ｏ ｔ ｒ ａ ｕｄｌ ｅ［］ ｕ ｒｎ ｕｈＡｆｉ ｎｇ ｉｅｎ ｓＪ ．Ｗ ａｅ ｃ ｎ ｅａｄ Ｓ ｃ ｉ ｔｒＳｉ ｃ ｎ ｅ
Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ，２ ０ ｃ ｎ ｌｇ ０ ０，４ （ ）：１ — ２ ． ２９ ３ ０
［Ｏ １］张 荣 曾 ．水 煤 浆 制 浆 技 术 ［ ．北 京 ：科 学 出 版 社 ， Ｍ］
李 伟 东 ９ ２ ） ８ 一 ，男 ， 博 士研 究 生 从 事 污 泥 与 煤 的 共气 化 方 面 的研 究 ； 李伟 锋 ９ ６ ） ７ 一 ，男 ， 讲 师 ，博 士 从 事 以 水煤 浆 、煤 粉 、油 及 天 然 气 等 为 原料 的 气 流床 气化 技 术
刘 海 峰 ９ １ ） ７ 一 ，男 ， 教授 ，博 士 从 事 煤 、 天 然气 、石 油 焦 气 化 技 术 研 究 ；
●
●
●
● ● ●
《 石油 学 报 （ 油加 工 ） 第 ６届 顾 问委 员 会 石 》
石油加工概论(第二部分第6章 加氢精制,加氢处理)
◆1977年出现了固定床渣油加氢脱硫装置，1984年
出现了沸腾床渣油高转化率加氢裂化装置。
◆近几年加氢技术的发展很快，无论是加氢催化
剂，还是加氢工艺流程及专用设备都有了长足的
进步。对环保要求越来越高的今天，加氢技术已
成为21世纪炼油厂的核心技术。
●加氢技术国内外发展现状
◆全世界加氢能力（加氢精制、加氢裂化、重油加
●催化裂化汽油加氢脱硫技术 ◆加氢脱硫和辛烷值恢复组合技术 FCC汽油经加氢脱硫后，烯烃饱和，辛烷值降低。 将加氢脱硫后的产物再通过一种含酸性分子筛的催化 剂进行选择性异构化和裂化，将低辛烷值的直链烷烃
和重烷烃转化为高辛烷值的烃类，使在加氢脱硫过程
中因烯烃饱和而造成的辛烷值损失得到补偿。 美国EXXON Mobil开发OCTGAIN、美国UOP公司开发
加氢过程中的氢油比是指进到反应器中的标准状态
下的氢气与冷态(20℃)进料的体积比(m3/m3)。
◆较高的氢油比使原料的气化率提高，同时也增大氢
分压，有利于提高加氢反应速率的。
◆氢油比增大，即意味着反应物分压降低和反应物与
催化剂实际接触时间的缩短，这些又是对加氢反应
不利的。
氢油比要选择适当
第四节 馏分油加氢精制(处理)工艺技术
0.845 1.2 0.03
0.942 2.76 0.063
0.820 0.002 0.0005
0.860 2.7 0.06
0.857 0.45 0.04
0.936 3.8 0.1
十六烷值
溴价/g/100g 烷烃/v% 环烷烃/v% 芳烃/v%
55
0.5 34 41 25
21
15 14 9 77
60
石油加工概论课件6钻井方法及工艺
特点
牙齿与井底接触面积小、比压高、工作扭矩小等
分类 牙轮数目
单牙轮钻头
双牙轮钻头
三牙轮钻头 多牙轮钻头
最常用
(3)金刚石钻头 磨铣型钻头
金刚石作切削刃的钻头
组成： 钻头体、切削齿、水眼、水槽等。 破岩形式：破磨和铣削。 适用地层：坚硬地层。 分类：
金刚石的来源 天然金刚石钻头 人造金刚石钻头
图6－9 金刚石钻头
十大件
钻 井 现 场
井架
天车
游动滑车
大钩
水龙头
转盘
绞车
泥浆泵
柴油机
传பைடு நூலகம்装臵
第四节 钻井工具
井下钻具 井口工具
一、井下工具
水龙头以下至钻头的管柱和工具的总称。 主要包括钻头和钻柱。
1、钻头
直接破碎岩石形成井眼的工具。
影响钻井速度最直接的因素之一
衡量钻头破岩效率高低的主要指标有钻头进尺和机械钻速。 钻头寿命： 在整个使用过程中，钻头在井下的纯钻进时间 (包括划眼——在已钻出的井眼内旋转送钻、修 整井壁的过程)，单位为h； 钻头进尺： 在钻头寿命内，其钻进的井段长度，单位为m；
2.开发井
以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通道， 或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻的井 油气井 为开发油气田，用大中型钻机所钻的采 油、采气井，也叫生产井。 注入井 为合理开发油气田，提高采收率及开发 速度，用以对油气田进行注气、注水以 补充和合理利用地层能量所钻的井。 检查井 在已开发的油气田内，为了研究开发过 程中地下情况的变化所钻的井。
超重型钻机 H>5000m，W>2500kN 重型钻机 1.钻井深度 中型钻机
H＝3000～5000m
石油炼制概论6-蒸馏过程
原油常减压蒸馏原理流程
常压塔顶生产：重整原料，汽油组分，石脑油。
减二，三线生产 ：生产催化原料----蜡油。 减压塔底生产：渣油。
2、三段汽化 在此流程中，在常压塔前再设置一个初馏塔（也叫 预汽化塔）。 （1）流程
（2）采用初馏塔的依据－主要与原油性质有关 a. 原油的含砷量 b. 轻馏分含量 c. 脱水脱盐效果 d. 原油硫含量 e. 增加蒸馏操作的灵活性 （3）问题 流程复杂，投资增加，常压炉的温度要提高。
原油脱水脱盐的要求： 含盐量<5毫克/升 含水量0.1～0.2％
I、原油脱水脱盐的原理
原油中的盐大多溶于水中，所以脱水脱盐同时进行。 1、油水两相的自由沉降分离 符合斯托克定律：
d (ρ1 − ρ 2 ) u = g 18νρ2
2
提高温度，促进水滴的凝结。
2、原油的乳状液性质 原油一般是油包水型的乳状液，即水相以微滴形式分 散于连续的油相中，并为原油中所含的天然乳化剂（环烷 酸、胶质和沥青质）所稳定。 影响原油乳状液稳定性的因素： （1）乳化剂的性质和数量； （2）原油的粘度；
第六章 石油蒸馏过程
三、 精馏塔的工艺特征
精馏的基本原理不仅适用于二元或多元系精馏过程， 而且也同样适用于石油精馏过程，但石油精馏有其明显的 特点，即： （1）石油是烃类和非烃类的复杂混合物，石油精馏是 典型的复杂系精馏，石油精馏对分馏精确度的要求一般不 如化工产品的精馏要求高。
（2）炼油工业是大规模生产的工业，其大的处理量会 反映到石油精馏在工艺、设备、成本、安全等方面的要求。
原油 电脱盐 闪蒸塔 常压炉
重整原料 常 压 塔 轻柴油 减 压 炉 减 压 塔
催化料
焦化料
一、原油的预处理
石油加工中的重整工艺技术
石油加工中的重整工艺技术石油是现代工业发展中的重要能源之一，而石油加工则是将原始石油经过一系列的处理工艺，转化为各种石化产品的过程。
其中，重整工艺技术在石油加工中起到了至关重要的作用。
本文将介绍石油加工中的重整工艺技术及其应用。
一、重整工艺技术的概念与原理重整工艺技术是指将原油馏分经过脱硫、脱氮等后，利用催化剂在高温高压条件下引发的化学反应，将碳数较低的烃类通过重排作用转化为较高碳数的芳烃和环烷烃的过程。
其基本原理是通过破裂和重组分子结构，提高原油馏分的辛烷值、抗爆性能，提高汽油的辛烷值、抗爆性能，提高柴油和煤油的抗燃爆性能，同时还可以提高催化裂化汽油和煤油的抗结炭能力。
二、重整工艺技术的分类和应用重整工艺技术按照反应条件和催化剂种类的不同，可以分为常压重整和高压重整两种。
常压重整利用催化剂在常压下进行反应，适用于重整汽油的生产。
高压重整则是在高压条件下进行的工艺，适用于重整柴油和煤油的生产。
重整工艺技术在石油加工中应用广泛。
首先，重整工艺技术可以提高汽油的辛烷值和抗爆性能，使汽车发动机更加高效稳定。
其次，重整工艺技术可以提高柴油和煤油的抗燃爆性能，提高燃料的安全性能。
此外，重整工艺技术还可以提高催化裂化汽油和煤油的抗结炭能力，延长催化剂寿命，减少催化剂的更换和维护成本。
三、石油加工中的重整工艺技术的优势和挑战在石油加工中，重整工艺技术具有一系列的优势。
首先，重整工艺技术可以提高产品的质量和性能，满足市场的需求。
其次，重整工艺技术可以提高石油加工厂的生产效率，降低生产成本。
此外，重整工艺技术还可以减少环境污染和废弃物的产生，符合可持续发展的要求。
然而，石油加工中的重整工艺技术也面临着一些挑战。
首先，重整工艺技术需要大量的能源和催化剂的投入，对资源的消耗较大。
其次，重整工艺技术的操作条件较为严苛，对设备的要求高，需要保持高温高压条件的稳定性和安全性。
此外，重整工艺技术还需要处理各种原油的品种和质量差异，对操作人员的技术要求较高。
石油讲稿石油加工过程
• 在商品汽油中，催化裂化汽油占70%以 上，催化裂化柴油占商品柴油的1/3以上。
非环状类杂原子比环状类杂原子容易加氢脱氮比脱硫更困难7金属也収生氢解反应沉积在催化剂床层中四减粘裂化?是一种以减压渣油为原料的轻度热转化工艺?主要进行油品分子的裂解反应它将减压渣油在420左右的高温下保持一定的时间让油品収生裂解?其目的是为了降低渣油的粘度?间接地提高炼厂的轻质油收率?减粘裂化的主要产品为减粘汽油燃料油五延迟焦化?是减压渣油在高温下収生深度热反应转化成气体汽油柴油蜡油和焦碳的过秳可将渣油中氢碳比低的胶质沥青质和部分稠环芳烃以焦碳形式脱出提高了油品氢比而实现了轻质化
最多的是钠盐,其次是钙盐,镁盐和钾盐的量很少
在油田原油含水量不大于0.5%、含盐量小 于50mg/L的标准之后再向外输送
石油讲稿石油加工过程
原油含水、含盐的危害性 增加能量 干扰蒸馏塔的平稳操作 腐蚀设备 影响二次加工原料的质量 脱水、脱盐的要求，脱后原油含盐量要小
于3mg/L,含水量小于0.2%
石油讲稿石油加工过程
B. 常压炉的人口温度：一般在250℃~300℃或 更高些
C .常压炉出口温度：365℃~370℃ D.减压炉出口温度：燃料型在400℃,润滑油型
在385℃
E .塔顶温度由塔顶产品质量决定
F .侧线温度由侧线产品质量决定
石油讲稿石油加工过程
石油讲稿石油加工过程
蒸馏产品的质量控制
如图3-11所示,间隙为正值时,表示馏分之间有 “脱空”间隙为负值时,表示馏分之间有重叠
石油化工技术《6C石油中的非烃类化合物》
6石油中的非烃类化合物石油中的非烃类化合物主要包括含硫、含氧、含氮化合物和胶状沥青状物质。
尽管硫、氮、氧在天然石油中只占1%，但是含硫、含氮、含氧化合物含量却高达10~2021尤其在石油重质馏分和减压渣油中的含量更高。
这些非烃化合物对于石油加工工艺和石油产品的使用性能有很大影响，所以在炼制过程中必须尽可能去除。
一、含硫化合物S<%低硫原油：S>%高硫原油介于两者之间的称之为含硫原油。
1．硫的存在形态活性硫化物：以单质S、H2S、低分子硫醇RSH等，性质相对较活泼，能与金属作用而腐蚀设备；非活性硫化物：主要是硫醚RSR’，环硫醚，二硫化物RSSR’，噻吩及其同系物；原油中的含硫化合物一般以硫醚类和噻吩类为主。
2．硫的分布➢硫的分布的总趋势是，随沸点升高，硫含量增加，大局部集中在重馏分及渣油中。
3．含硫化合物对石油加工及产品应用的影响：①腐蚀设备因为➢含硫化物受热分解产生H2S➢含硫化物燃烧产生SO2、SO3，遇水生成酸；②催化剂中毒，因为这些物质可与催化剂的活性中心发生反响，是催化剂丧失催化活性；③影响产品质量，比方油品稳定性、影响发动机稳定性；④污染环境H2S、SO2、SO3恶臭、造成污染，危害健康。
二、含氧化合物➢石油中的含氧量比硫、氮少，约为千分之几；个别的可高达2～3%➢随沸点升高，含氧化合物增加➢石油中的氧80%左右存在于胶状沥青状物质中。
石油中的含氧化合物大局部集中在高沸点馏分中，含量最多的是环烷酸及少量的酚、脂肪酸等酸性物质，通常总称为石油酸。
含氧化合物的危害：➢原油含环烷酸多，容易乳化，对加工不理，且腐蚀设备➢产品中含环烷酸，对铅、锌等有色金属有腐蚀性，对铁、铝几乎无腐蚀；➢灯用煤油含环烷酸，可使灯芯堵赛，结花。
三、含氮化合物➢石油中的氮含量一般比硫含量低，质量分数通常集中在～%范围内➢随沸点的升高，含量增加，大局部在胶质沥青质中。
➢含氮化合物有两类，一种碱性氮化物，一种非碱性氮化物；氮的存在对整个石油加工过程也有很大的危害➢影响产品的安定性：如柴油含氮量高，时间久了会变成胶质，是柴油安定性差的主要原因；➢氮与微量金属作用，形成卟啉化合物。
石油加工原理
石油加工原理石油加工是将原油转化为各种石油产品的过程，主要包括炼油、裂化和重整等工艺。
本文将介绍石油加工的基本原理，包括原油的成分及性质、炼油工艺、裂化工艺和重整工艺等。
一、原油的成分及性质原油是一种混合物，由不同碳氢化合物（烃类化合物）组成，主要成分为烷烃、环烷烃和芳香烃。
此外，原油还含有少量的硫、氮、氧和金属杂质。
石油中不同组分的沸点不同，这为炼油提供了基础。
通过对原油进行加热，不同沸点范围内的烃类化合物可以分离出来，从而得到不同的石油产品。
二、炼油工艺炼油是将原油分离成不同沸点范围内的石油产品的过程。
炼油主要分为物理方法和化学方法两种。
1. 物理方法物理方法主要包括蒸馏和吸附。
（1）蒸馏：原油在蒸馏塔中加热，不同沸点范围内的烃类化合物逐渐汽化，然后在不同层次上冷凝为液体。
（2）吸附：利用一些特殊的吸附剂，将有毒有害物质与原油进行吸附分离，净化石油产品。
2. 化学方法化学方法主要包括催化裂化和加氢。
这些方法能够改变原油中烃类化合物的结构和性质。
（1）催化裂化：将重质原油在催化剂的作用下进行裂化，得到较轻质的石油产品。
（2）加氢：在高温高压下，利用催化剂将原油中的硫、氮等杂质与氢气反应，使得石油产品的质量提高。
三、裂化工艺裂化是一种通过热力作用将石脑油等重质石油产品分解成轻质石油产品的过程。
裂化过程中，重质原料在裂化催化剂的作用下，经过热解、裂解、重排等反应，生成轻质石油产品和副产物。
裂化工艺有催化裂化和热裂化两种。
催化裂化需要使用催化剂，反应温度较低；而热裂化是在高温高压下进行的，不需要催化剂。
四、重整工艺重整是一种改变石油产品分子结构的工艺，可以提高石油产品的辛烷值。
重整采用芳构互变反应，将含有碳数较少的烃类，如丁烷、丁烯等，通过催化剂的作用，转化为含有碳数较多的芳香烃。
重整工艺对于生产高辛烷值汽油具有重要意义。
总结石油加工原理涉及到原油的成分及性质、炼油工艺、裂化工艺和重整工艺等方面。
石油加工是一个复杂的过程，需要通过不同工艺对原油进行分离、转化和改造，最终得到各种符合市场需求的石油产品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
空气
原料油
待生催化剂
再生催化剂
流化床
50——60年代初 高低并列式和同轴式
反应产物
60年代： 提升管反应器
烟气 沉 降 器
特点：
活塞反应器 分子筛催化剂 接触时间短 克服返混现象 生产能力提高 产品质量收率稳
提 升 管 反 应 器 原料油
再 生 器
空气
定、提高。
水蒸汽
提升管
70年代到现在
分子量越长越易断裂 （正十六烷是正十二烷 的2.5倍）
异构比正构易断裂（2，7 – 二甲基辛烷是正 十二烷的3倍）
异构烷分解多在β键位。
β C—C—C—C—C—C—C C—C—C—C + C = C— C
C
环烷烃分解反应成烯烃 C—C—C—C—C C C —C—C—C—C—C
C
C—C—C—C = C—C—C—C C —C + C = C—C—C
先进性方面： a.发展分子筛提升管催化裂化 b.开发了高效再生技术 c.1983年实现了全炼常压渣油工业化生产 d.开发了弹射式快速分离器，高效喉管式
雾化喷嘴以及内外取热器等技术。
4、从近十几年的发展情况来看，催化裂化技术将会围绕以下 几个主要方面继续发展:
a. 加工重质原料（难点 ①焦碳产率、②重金属污染cat）
进一步发展的提升管反应器
近些年来，催化裂化技术（含催化剂） 呈快速多态发 展趋势，一些针对性很强的催化裂化新技术竞相出现 两段提升管催化裂化技术 多产异构烷烃催化裂化技术 生产清洁汽油和增产丙烯的MIP催化裂化技术 催化裂化汽油辅助反应器改质技术、灵活多效催化裂化 技术
以多产低碳烯烃为目标的催化裂解工艺，又名深度催化裂
23上升30
22上升29
38上升41
20上升34
39下降29
57下降37
直馏汽油
(辛烷值 40 ~ 60 （MON）)
内燃机发展要求辛烷值
各国：
普通汽油：91 ~ 92（RON）
优质汽油：96 ~ 98（RON） 普通汽油：70 ~ 90（RON） 优质汽油：90 ~ 97（RON）
我国：
催化的烯烃可采用叠合法生产高辛烷值 汽油 100 RON 车用汽油：我国80%来自催化裂化
芳香烃侧键分解
2、异构化反应
骨架异构化反应 直链 支链 C—C—C = C —C —C C C—C = C
—C —C
支链位置发生变化 五元环 六元环
双链移位异构
C—C—C—C—C = C 几何异构化 C C C H—C = C—H C—C—C = C—C—C
H —C = C — H
顺— 烯
C
反— 烯
40年代： 人工合成硅酸铝
60年代： 分子筛 分子筛催化剂特点：
a. 小、易于流动，阻力小
b. 活性高，选择性好
b. 对积碳非常敏感要求很低的含碳量
（采用CO助燃剂，使cat积碳完全燃烧为 CO2）
分子筛cat的作用：
促进了催化再生技术的改革
促进了提升管反应技术发展
促进了再生技术迅速发展： 两段再生 高效再生 完全再生
馏份油 ≯ 常压渣油 > 0.4%（W） 4.0%（ W）
含氮含硫化合物
碱性氮化物 催化剂中毒、活性下降、汽油碘值上升、NOX污染大气 硫化物 设备腐蚀加重、产品含硫高、SOX污染大气
重金属：密度在5以上的 Fe、Ni、V、Cu 等
有机金属化合物 可挥发性， 不可挥发性， 胶体悬浮物。渣油中含量比馏分油高几十到几百倍。 平均沸点620℃ （减压馏分中）
原料是重质馏分
石油及石油产品的 H/C比
油品
普通原 重质原 天然气 油 油
轻质油
减压渣 油
戊烷脱 除沥青
石油焦
H/C
1.8
1.5
3.9
1.8~2.0
1.4~1.7
1.1~1.2 0.3~0.4
重质油转化为轻质油过程及问题：
a. 从大分子分解为小分子 (热反应、催化反应)
b. 低H/C 转化为 高H/C 的组成 （脱碳、加氢、化学转化） c. 金属含量高，污染和毒害催化剂 d. S、N 及化合物含量高，影响产品质量，也使催化 剂中毒
H/C较高的重油
减压渣油
重质油加工的两个方案
馏出油
焦化
加氢处理
催化裂化
轻质油
焦碳
加氢裂化
轻质油
质量较差的重残油
减压渣油 溶剂脱沥青 加氢处理
催化裂化
轻质油
沥青质
胶质
加氢裂化
轻质油
二、催化裂化： 一个重要二次加工过程。
原料是重质馏分 450—530℃， 1 一般工业条件下： 气体产率 10
f.计算机应用于生产控制
必须针对重要科学问题和关键技术问题，对催化
裂化过程进行系统集成优化，开发新型工艺技术及配 套专用装备，从根本上优化工业催化裂化装置的操作
四、原料和产品特点
1、原料 原料来源 ： 直馏份油 减压350
~
550℃馏分
低熔点蜡和蜡下油 沥青基原油馏份油
馏份油 热加工产品 焦化蜡油 减粘裂化馏份油
C4 中 烯烃 约为 55%；
C4 含量为 C3 的 1.5 ~ 2.5倍
作用：
有机溶剂、合成橡胶、合成纤维、合成树脂
高辛烷值汽油组分
（叠合油、烷基化油和甲基叔丁基醚）
液体产品： 汽油产率 40 ~ 60%（MON.80左右）含α稀烃少。 柴油产率 20 ~ 40% 渣油 回炼油 十六烷值35左右（芳烃含量高）
再生器内设有取热盘管 b. RCC（常压重油转化Reduced Crude Conversion） 采用抗金属污染催化剂和金属钝化剂 进料中注水强化雾化。 高温下气提再生催化剂使金属钝化。
雾化好的原料油与很高温度的再生剂短时 间接触。 TOTAL过程 强化反应器进行雾化，雾滴直径60u （接 近Cat平均粒径） 高温再生，800℃以上
第二节
石油烃类的催化反应
一、单体烃催化裂化 1、分解反应（主要反应） 2、异构化反应 3、氢转移反应 4、芳构化反应
5、叠合反应
6、烷基化反应
1、分解反应（主要反应）
几乎所有烃类都能进行，烷烃 > 烯烃
Ｃ — Ｃ键能随分子从两端向中间移动而减弱， 并先断裂。 分子越大越易断裂 相同碳 异构比正构易断裂
化工艺 以最大限度生产高辛烷值汽油和气体烯烃为目标的MGG 工艺 以多产气体异构烯烃为目标的MIO工艺
以常压重油为原料的多产气体和汽油为目标的ARGG工艺
……
这些新技术的出现为我国炼油工业提高轻质油收 率、清洁燃料生产、调整炼油产品结构多产低碳烯 烃做出了重要贡献
2、催化剂发展
初期： 天然活性白土
三、发展简介
特点： 反应 → 气体、汽油等小分子产物（是吸热反应） 再生 → 烧去缩合反应的焦碳（是放热反应）。 使cat恢复活性。 1、装备 1936年出现催化裂化装置
30年代：固定床。间歇式操作
反应与再生在同一设备中 cat：小球or片状 再生：蒸汽吹扫，空气再生。 反应器内有热交换设施（小管子）
3、氢转移反应 环烷烃 烷 已烯 注： 环烯 烯 芳香烃 二烯 已烷 + 已二烯 高分子 烯烃 缩合至碳
含1~ 2%TiO2
硫转移作用催化剂
2、 金属钝化剂 —— 降低金属活性 含锑化合物 （三、二丙基二硫代磷酸锑，二丙基 二硫代氨基甲酸锑） 含硼、锡、铋、铟等元素化合物 3、工艺技术 改进催化剂，工艺条件改进
a. HOC
（重油裂化Heavy Oil Cracking）
采用抗金属污染催化剂和金属钝化剂 原料油 残碳值≯10% 金属含量≯30ppm
润滑油溶剂精制的抽出油
渣油
常压渣油
衡量原料性质的指标
馏分组成 化学组成： 环烷烃： 易裂化；液化气、汽油产率高；幸烷值高。 烷烃： 易裂化；气体产率高，汽油产率低。 窄馏分易于选择适宜的操作条件
芳香烃： 难裂化；汽油与液化气产量低；生焦高。 烯烃： 易裂化；易生焦；产品安全性差。
残碳：
烟气
原料油
再 生 器
空气
反 应 器
反应产物
再生催化剂 cat：φ 3
~
待生催化剂 空气
6 mm
空气小球催化剂来自移动床b. 硫化床
烟气
采用先进硫化技术 cat：20 ~ 100um 的微球 反应器、再生器 温度分布均匀， 操作灵活， 处理量大 再 生 器
反 应 产 物
反 应 器
不足：
存在床层返混现象。
V 与 AL2O3 形成低熔点的共熔物，再生会溶化催 化剂失活
V% < 0.5%
2、产品 气体产品（产率10 ~ 20%）：
H2 ：
决定C被污染的程度
H2S ： 决定原料硫含量
干气： C1、 C2 （乙烷、乙烯） 10%
C1 —— 合成氨原料
C2 ——
乙烯、环乙烷、乙二醇、乙二胺
液化气： C3、C4 其中： C3 中 烯烃 约为 70%；
裂化原油重金属性质
大庆原油 项 目
减压二 、三线 常压 渣油 减压 二、 三线
胜利原油
焦化 >400 蜡油 ℃渣油
大港原油
减压 二线
任丘油
蜡油：常压 渣油 20%：80% （重） 2.22
14.48 0.37
350~ 脱沥 500℃ 青油 馏分 油 24.5
0.57 0.23
Fe
Ni V
0.703
3、我国情况
装备： 1958年移动床催化裂化装置（兰州）
1965年Ⅳ型催化裂化装置（山东等地） 1974年分子筛催化剂提升管催化裂化装置 目前：炼厂几乎都有催化裂化装置