06-燃料生产工艺

– 减压渣油。
产品特点
• 随原油性质而定；
– 原油根据关键组分的API分石蜡基、中间基、 环烷基； – 根据硫含量高低，分低硫（<0.5%）、含硫 （0.5～2.0%）、高硫（>2.0%）； – 根据酸值的高低分低酸、含酸和高酸。
• 石脑油馏分辛烷值低、烯烃含量低、安 定性好、硫含量低
产品特点
• 煤油馏分与原油性质较为紧密，主要是烟点、 冰点、硫醇硫含量、芳烃含量和酸值； • 柴油馏分与原油性质紧密，主要是硫含量、十 六烷值和酸值。
五、催化重整
① 催化重整的目的
以生产芳烃为主； 以生产高辛烷值汽油为主。
② 催化重整的主要反应
环烷烃的脱氢反应生成芳烃 烷烃的环化脱氢反应生成芳烃 加氢裂化反应
一些单体烃的辛烷值
单体烃 甲基环戊烷 环己烷 苯 甲基环己烷 甲苯 乙基环己烷 乙苯 沸点 实测辛烷值 调合辛烷值 ℃ RON MON RON MON 71.8 91 80 107 99 91 83 77 110 97 80.8 >100 >100 98 91 100.9 74.8 71.1 104 110.6 >100 >100 124 112 103.0 67 61 75 67 136.5 >100 98 124 107
3. MTBE合成反应－主反应
CH3 CH3OH + CH3 C CH2 CH3 O
CH3 C CH3 CH3 +36.52 kJ/mol(298K)
3. MTBE合成反应－副反应
CH3 2 CH3 C CH2 CH3 CH3 C CH CH CH3 C CH3 +69.34 kJ/mol(298K)
六、烷基化工艺
异丁烷和烯烃在酸催化剂的作用下反应 生成的烷基化油，是异构烷烃的混合物， 其辛烷值高、敏感性小，而且具有理想 的挥发性和清洁的燃烧性，是航空汽油 和车用汽油的理想调合组分。 工业上广泛采用的烷基化催化剂有硫酸 和氢氟酸，与之相应的工艺称为硫酸法 烷基化和氢氟酸烷基化。
烷基化主要反应
– 含硫、高硫原油的柴油馏分硫含量均不合格； – 酸值高的原油的柴油馏分酸度、腐蚀均不合格； – 环烷基原油的柴油馏分的十六烷值较低或不合格。
二、催化裂化
• 催化裂化的地位；
• 催化裂化工艺的发展－－固定床、移动床、流 化床、提升管； • 催化裂化催化剂的发展－－无定形硅酸铝、分 子筛。
催化裂化催化剂
减渣延迟焦化柴油馏分的性质
原料油 密度(20℃)，g/cm3 溴价，gBr/100g 硫，ppm 氮，ppm 凝点，℃ 十六烷值 大庆减渣 胜利减渣 鲁宁减渣 辽河减渣 0.8222 37.8 1500 1100 -12 56 0.8449 39.0 － － -11 48 0.8372 35.0 7400 1600 -9 50 0.8355 35.0 1900 1900 -15 49
UOP第三代连续重整工艺流程
IFP并列式连续重整（第二代）流程示意
反应和再生设备
轴向反应器
径向反应器
再生器
轴向反应器（冷壁）
1-合金钢衬里； 2-耐热材料层； 3-碳钢壳体； 4-测温点； 5-钢丝网； 6-油气出口集合管； 7-分配头； 8-瓷球； 9-催化剂； 10-催化剂卸出口
径向反应器
高 低 并 列 式 前 置 烧 焦 罐
带 预 混 合 提 升 管 的 前 置 烧 焦 罐
高 低 并 列 式 前 置 烧 焦 罐
两 个 再 生 器 的 同 轴 加 并 列 式
第 二 再 生 器 两 段 串 联 烧 焦
再 生 器 结 构 示 意 图
旋 风 分 离 器 示 意 图
燕 山 石 化 炼 油 厂 三 催 化
原料和产品
• 原料：直馏减压蜡油（VGO），焦化蜡 油等。 • 产品：气体、液化气、轻石脑油、重石 脑油、煤油馏分（或喷气燃料）、柴油、 未转化油（尾油）。
一段两个反应器串联加氢裂化工艺流程（反应部分）
产品特点
• 产品饱和性能好，硫、氮含量低，因此 安定性好； • 轻石脑油异构烷烃含量高，RON可达 72～74，可作汽油调合组分； • 重石脑油一般作催化重整原料； • 柴油馏分硫含量低、凝点低、安定性好、 十六烷值高，是优质柴油或柴油调合组 分。
C H3 CH3 C C H2 + H2O
CH3 CH3 C CH3 OH + 35.03 kJ/mol(298K)
2 CH3OH
CH3
O
CH3 + H2O +9.20kJ/mol(298K)
原料净化和反应
产品分离－后水洗
MTBE装置工艺流程图
八、加氢精制
• 加氢精制是加氢过程中的一类，主要进行 的反应是脱硫、脱氧、脱氮、烯烃饱和和 芳烃饱和反应； • 随催化剂、工艺条件和加氢要求不同，各 种反应进行的深度是不同的； • 因此产物的分布和产品性质也有所不同。
1－扇形筒 2－取样口 3－卸催化剂口 4－分配器 5－中心管罩帽 6－瓷球 7－催化剂 8－中心管
连 续 重 整 装 置 的 再 生 器
重整汽油性质特点
• 芳烃含量高：60～70％（固定床工艺） 或70～80％（连续再生工艺）； • 辛烷值高：RON 94～98（固定床工艺） 或98～105 （连续再生工艺）； • 烯烃含量极低，安定性好； • 硫含量无（<1ppm)。
种类：
① 无定形硅酸铝（有低铝、高铝之分） ② 结晶型硅铝酸盐（分子筛）
分子筛： lA型 lX型 lY型（H－Y型、REY型、REHY型） l丝光沸石
催化裂化原料与产品
• 原料：减压蜡油、延迟焦化的焦化蜡油、溶剂脱沥青的 脱沥青油、加氢蜡油、常压渣油、减压渣油等。 • 产品： – 干气（含氢气、甲烷、乙烷、乙烯及少量碳三以上 组分）； – 液化气（丙烯、丙烷、丁烯、丁烷及少量碳二和碳 五以上组分）； – 催化汽油－－辛烷值高、烯烃多、含硫受原料影响 大； – 催化柴油－－十六烷值低、芳烃含量高、安定性差、 硫含量高； – 催化油浆及（烧焦）。
MIP反再系统示意图
安庆MIP的工业应用
催化汽油特点
• 辛烷值高：石蜡基原油的原料，RON 89～90；中间基原油的原料，RON 90～ 92； • 烯烃含量较高； • 安定性较好； • 硫含量受原料硫含量影响。
催化柴油特点
• 十六烷值低：石蜡基原油的原料，CN 35～40；中间基原油的原料，CN 25～35； • 安定性差； • 硫含量受原料硫含量影响极大； • 一般需要再加工。
催化重整原料的选择
1. 馏分范围
l 以 生 产 芳 烃 为 主 ： 60 ～ 145℃ 或 60 ～ 165℃（或170℃）
l 以生产高辛烷值汽油为主：80～180℃
2. 芳烃潜含量；
3. 杂质含量。
催化重整工艺流程
①
② ③ ④
预分馏部分
预加氢部分 反应部分 分馏部分
预分馏和预加氢工艺流程
半再生式固定床重整工艺流程（4个反应器）
CH2＝CH-CH2-CH3 + CH3-CH＝CH-CH3 CH3-C＝CH2 CH3
CH3-CH-CH3 CH3
工业异辛烷
硫酸法烷基化斯特拉科式反应器工艺流程
氢氟酸法烷基化装置（美国菲利浦斯公司技术）工艺流程
氢 氟 酸 烷 基 化 反 应 器
烷基化油主要性质
项目 密度（20℃），g/cm3 初馏点 10％ 馏程，℃ 50％ 90％ 终馏点 蒸气压，kPa RON MON HF酸法 0.6892~0.6945 45~52 82~88 103~107 119~127 190~195 40~41 90.9~94.4 91.5~93 硫酸法 0.6876~0.6950 39~48 76~80 104~108 148~178 190~201 54~61 93.5~95 92~93
减渣延迟焦化蜡油的性质
原料油 大庆减渣 胜利减渣 鲁宁减渣 辽河减渣 密度(20℃)，g/cm3 0.8783 0.9178 0.8878 0.8851 凝点，℃ 35 32 30 27 苯胺点，℃ － 77.5 － 77.3 残炭，m% 0.31 0.74 0.33 0.21 碳，m% 86.77 86.49 86.57 87.29 氢，m% 12.56 11.60 12.37 11.93 硫，m% 0.29 1.21 0.65 0.26 氮，m% 0.38 0.70 0.41 0.52
减渣延迟焦化汽油馏分的性质
原料油 密度(20℃)，g/cm3 溴价，gBr/100g 硫，ppm 氮，ppm 辛烷值(马达法) 大庆减渣 胜利减渣 鲁宁减渣 辽河减渣 0.7414 41.4 100 140 58.5 61.8 0.7329 57.0 0.7413 53.0 4200 200 62.4 0.7401 58.0 1100 330 60.8
催化裂化工艺流程
1.
2.
反应－再生系统
分馏系统
3.
吸收－稳定系统
反 应 － 再 生 系 统
分馏系统
吸收－稳定系统
主要设备
1. 2. 3. 4. 反应器、提升管、沉降器 再生器 旋风分离器 主风机、气压机、增压机、烟机
提 升 管 反 应 器 和 沉 降 器 简 图
提 升 管 预 提 升 段
延迟焦化的产品分布及 性质特点
延迟焦化的产品关系
几种减压渣油延迟焦化 的产品分布
原 料 油 气体 汽油 柴油 蜡油 焦炭 液体收率 大庆减渣 胜利减渣 鲁宁减渣 辽河减渣 8.3 15.7 36.3 25.7 14.0 77.7 6.8 14.7 35.6 19.0 23.9 69.3 8.3 15.9 32.3 20.7 22.8 68.9 9.9 15.0 25.3 25.2 24.6 65.5