炼油工艺技术总结

炼油工艺技术总结

中华二建集团有限公司王贵良

一、中国炼油工业技术的新发展

据美国《油气杂志》世界炼油特别报告统计，2005年我国原油加工能力达3.1亿吨，超过俄罗斯和日本，成为仅次于美国的世界炼油大国，位于世界第二。但是，中国石油产品质量还相对较低，技术相对落后。因此，汽车排气污染较重。中国预测到2010年自产原油达到和超过2.8亿吨，但远不能满足国内的需求，现在每年需要大量进口原油（从战略角度考虑），进口原油80%来自沙特、伊朗、伊拉克、阿联酋和科威科等国家，这些中东国家原油大多含硫比较高（约95%以上，含硫原油来自上述国家），加工成本相对较高。

以2004年为例，可以进行比较看出：

中石化全年加工原油13295万吨，其中汽油2358万吨，柴油5089万吨，煤油636万吨。

中石油全年加工原油11077.5万吨，其中汽油2386.6万吨，柴油4363.4万吨，煤油306万吨。

中石化每吨原油提炼汽油0.177吨，柴油0.383吨，成品油率60.8%。

中石油每吨原油提炼汽油0.215吨，柴油0.394吨，成品油率63.7%。

国际水平，每吨原油提炼汽油0.29吨，柴油0.49吨，成品油率80%以上。

上述数据不难看出，在炼油工艺存在巨大差距，仅从收率上看20%以上的巨大差距。

从质量上看，我国汽柴油质量正面临着世界清洁燃料标准的严峻挑战。目前，国家规划实施严格燃料规范，欧Ⅱ标准已在2005年7月1日执行。2010年在全国施行欧Ⅱ标准，奥运北京率先施行欧Ⅳ标准，环境大为改观。要解决上述两个问题，就必须走炼油高新技术之路。

（一）走深加工（渣油催化技术）技术

渣油催化裂化中国目前加工能力约9300万吨，其中包括1800万吨常压渣油（AR），1300万吨减压渣油，渣油的催化裂化（RFCC）已成为重油转化的重要装置，但产品质量和技术受到环境保护的严重挑战，必须开发FCC——即将重油转化轻馏分油的核心技术。

（二）加氢技术发展方向

加氢裂化装置是改变产品结构（除馏分中的硫氮氧的化合物）生产中间馏分油的重要方法，它可使炼油与石油化工更好地结合为芳烃生产和蒸汽裂解，提供原料，它可直接加工含硫减压瓦斯油（VGO）俗称蜡油加氢，可将润滑油基础油改质为APⅡ和Ⅲ类润滑油，有利于提高产品和副产品的质量。

二、炼油厂的分类

可分为四类：

（一）燃料油型：生产汽油、煤油、轻重柴油和锅炉燃料。

（二）燃料润滑油型：除生产燃料油外，还生产各种润滑油。

（三）燃料化工型：以生产燃料油化工产品（合成塑料、合成纤维、合成橡胶基本原料等化工原料）。

（四）燃料油润滑油化工产品型综合型炼油厂，既生产各种燃料化工原料或产品，同时又生产润滑油。

三、炼油工艺简介

（一）常压蒸馏和减压蒸馏工艺

常压蒸馏和减压蒸馏通常称为常减压，常减压蒸馏基本属物理过程，原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围，不同的油品（称为馏分），这些油有的经调合，加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料，因此，常减压蒸馏又被称为原油的一次加工（包括三个工序：脱盐、脱水；常压蒸馏、减压蒸馏）。

原油的脱盐、脱水简称预处理。从油田送往炼油厂的原油往往含盐（主要是氯化物）带水（溶于油或呈乳化状态），可导致设备腐蚀，在设备内壁结垢和影响成品油的组成需在加工中脱除。常用的办法是加破乳剂和水，使油中水集聚，并从油中分出，而盐份溶于水中加以高压电场配合，使形成较大水滴顺利除去。（二）催化裂化工艺（炼油厂核心工艺）

催化裂化是在热裂化工艺发展起来的，是提高原油加工深度，生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作，原料范围主要是原油蒸馏或其它炼油装置的350℃—540℃馏分的重质油。催化裂化工艺有三部分组成，即：

A：原料油催化裂化

B: 催化剂再生

C: 产物分离

催化裂化所得产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油，有部分油反回反应器，继续加工称为回炼油，催化裂化的操作条件改变或原料波动（主要是指压力温度）可使产品组成发生变化。

催化裂化的反应为:

裂化反应

原料油→干气+LPG+汽油+LCO+油浆+焦炭

再裂化反应

干气+LPG+汽油+焦炭

要多产LPG，除尽量提高重油裂化(一次反应)的LPG产率外，需再把其所产汽油和部分LCO再裂化(二次裂化)。汽油再裂化主要是汽油中的烯烃裂化；LCO 裂化主要是增加生焦量，以供反应所需热量。因此重油裂化反应需要有较高的汽油产率,汽油中又须富含烯烃，以便提供二次裂化作原料。这样一次反应所得LPG 加上二次裂化所得的LPG总和将比一般的工艺多。

要达到一次反应多产LPG又多产富含烯烃的汽油，工艺和催化剂都须同时改进。工艺方面需采用有利于减少氢转移反应，降低焦炭和干气产率的技术；催化剂方面主要是要有好的重油裂化能力、氢转移活性低、焦炭和干气产率低。（三）催化重整工艺

催化重整（简称重整）是在催化剂和氢气的存在下将常压蒸馏所得轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油过程。

A：如果以80℃—180℃馏分为原料产品为高辛烷值汽油。

B：如果以60℃—165℃馏分为原料，产品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烃。这些都是生产合成塑料、合成纤维和合成橡胶的基本原料。

重整过程副产氢气可做为炼油厂加氢操作的氢源，重整的反应条件是反应温度为490℃—525℃，反应压力为10-20公斤。重整可分为原料预处理和重整两部分。工艺流程见附图：

催化重整装置流程图

（四）加氢裂化工艺

在高压氢气存在下进行，需要催化剂，把重质原料转化成汽油、柴油和润滑油，加氢裂化由于有氢气存在原料转化的焦碳少，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，产品收率高而且质量好。工艺流程见上煤油（柴油）加氢装置流程图。

（五）延迟焦化工艺

延迟焦化是在较长反应时间下，使原料深度裂化，以生产固体石油焦碳为主要目的，同时获得气体和液体产物。延迟焦化用的原料主要是高沸点的渣油。延迟焦化主要操作条件是原料中热约500℃，焦碳塔在稍许正压操作下，改变原料和操作条件可以调整汽油柴油裂化原料油，焦碳的比例。现今较为先进的工艺是采用催化裂化-延迟焦化组合工艺,将油浆部分或全部甩出,焦化装置掺炼油浆,焦化蜡油送催化装置回炼。采用此组合工艺,催化装置可提高处理量,并能适应更差的原料或掺炼更多的渣油,提高总体轻油收率,焦化装置又能生产针状焦。具体工艺流程图如下：