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管段式 原油在线含水分析仪
管段式 原油在线含水分析仪
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加工定制是品牌飞科电气型号FKC02类型电子式水分计测量范围0~100%准确度&0.1%~&1.5%环境温度-40~70（℃） ℃电源电压16~32（V） V外形尺寸法兰(管径,压力)定制,高度300（mm） mm
管段式 原油在线含水分析仪
FKC02型管段式原油在线含水分析仪&&适合以下需要测量含水率/水分的场合：l&原油含水率的在线测量，包括高含水、低含水原油和外输原油；l&机油、润滑油、变压器油及化工产品的微量水分在线测量；l&其它腐蚀性极强的含水液体介质。&产品特点：l&采用高频吸收和双频电容式原理，既保证了很高的分辨率，又具有很强的油品适应性；l&一次仪表为截断法兰式结构，可直接替换油田早期安装的放射性含水率仪表；l&探头采用316不锈钢加F4的组合，可适应酸/碱性液体和包括甲苯等有机溶剂在内的绝大多数被测介质；l&内置温度传感器，仪器无需外接温度变送器便可进行温度测量显示和对含水率测量结果进行温度补偿；l&RS485智能通信总线接口，支持标准MODBUS ASCII通信协议。&性能指标:l&工作电源：DC16~32Vl&信号输出接口：4~20mA电流或RS485/MODBUS通信l&仪器分辨率达0.01%，测量精度如下：&&量程0~3%：&& 精度&0.1%&&量程3~10%： &精度&0.5%& 量程10~100%：精度&1.5%l&介质温度：（普通型）0~160℃；介质压力 & 6.4MPa& & & & & & & （高温型）0~200℃；介质压力 & 4MPal&防爆等级:& ExdⅡBT4l&防护等级： IP68l&安装方式:& 垂直安装，DN50~DN350标准法兰 或 定制：
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杭州飞科电气有限公司位于杭州国家高新技术开发区，是一家民营高科技企业。主要从事智能仪表、计算机软硬件（嵌入式软硬件）、数控机电一体化产品的研发、生产、销售和技术服务。公司注重研发投入，专注于用技术含量的提升和生产工艺的改进来降低产品的硬性成本，从而降低客户的采购成本。
&&公司于2009年由杭州高新开发区和杭州市科技局认定为杭州市高新技术企业，并于2010年被浙江省科技厅认定为浙江省科技型企业。
&&公司主营自动化仪表、多功能通用密度测量仪、原油含水快速分析仪、在线含水仪、多功能蒸汽发生器、多点数字温度仪及其它工业在线测量仪表。公司对上述产品拥有全部的知识产权，确保我们可为客户提供全面的技术和服务支持。
&&杭州飞科电气有限公司拥有完整、科学的研发和质量管理体系，公司的诚信、实力和产品质量获得业界的广泛认可。公司主要客户包括石油化工、环保、粉末冶金、稀土材料、建筑材料、橡塑工厂、纺织机械、院校及企业实验室等行业和部门。
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石油炼化知识
石油炼化知识张国相 日内 容 提 要一、国内外炼油工业发展简介二、原油评价与炼油厂加工方案三、炼油主要加工装置介绍四、炼油产品质量介绍五、炼油设备、仪表自动化、电气知识介绍 六、惠州炼油项目特点中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司2一、国内外炼油工业发展简介 1、世界炼油技术的发展过程? ? ?1823年:俄国的杜比宁三兄弟建立了世界上第一套釜式蒸馏装置。 1860年:美国的B.Siliman建成了世界上最早的原油分馏装置。 1913年:W. M. Burton 首先在美国使石油热裂化生产汽油的工艺 付诸工业化。? ?1930年:炼油工业的主要进展是润滑油生产技术的发展和改善。 1940年:炼油工业由热加工转向催化加工。固定床催化裂化工艺在 1936年的工业化是炼油工业发展过程中的一项重大突破。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司3一、国内外炼油工业发展简介?1950年:催化加工全面发展期，除FCC得到迅速发展外，又开发了 以生产高辛烷值汽油为主要目的的催化重整工艺。?1960年 :分子筛催化剂的出现并首先在FCC过程中大规模地使用 ，使FCC技术发生了革命性的变革。1970年:中东石油危机促进了节能技术的发展和重质油轻质化技术 的发展。在此期间，计算机技术、过程系统优化技术等在炼油工 业中得到了广泛的应用。 1980年：以来，从世界范围来看，炼油工业的规模和基本技术构 成相对 比较稳定，但是对具体的各项技术，如工艺设备、催化剂 、系统优化、过程模拟和先进控制、环境保护等方面，都有了重 要的进步和发展。??中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司4一、国内外炼油工业发展简介 2、世界炼油工业的发展趋势? ?逐步形成了美、亚、欧三足鼎立的格局。亚太地区在三足中的 地位得到进一步提升，已拥有全球２４％的炼油能力。以中国为代表的发展中国家的炼油工业正在崛起。在世界十大 炼油国中，发展中国家有３个，中国列第二位。发展中国家的 炼油能力约占世界总能力的４２％，目前中国炼油能力已占亚 洲总能力的２２.4％，占全球的５.5％。 产业规模和集中度不断提高，呈现出大型化、专业化、基地化 、炼化一体化的趋势。世界最大25家大公司占世界总能力55％ ，世界炼平均规模已从1995年的524万吨／年提升至2002年的 567万吨／年。 新一轮兼并联合改变了全球石油石化业界的竞争格局。埃克森 和英荷壳牌集团遥遥领先，ＢＰ、美孚、雪佛龙、德士古等公 司跟随其后的格局已经改变，形成了埃克森美孚、壳牌和ＢＰ 三个超大规模的一体化石油公司以及道达尔菲纳埃尔夫、雪佛 龙和大陆菲利普斯三个大型一体化石油公司引领世界石化业界 的新格局。??中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司5一、国内外炼油工业发展简介 3、中国炼油工业的发展简介（1）年恢复和初步发展的时期发展重点：西北和东北老厂的恢复与扩建 。在上海、克拉玛 依、兰州新建了炼油厂，并在茂名建设人造石油基地。（2）年全面大发展时期?第一阶段：年。建设了大庆、南京等大型炼油厂；改扩建了上海炼油厂、大连石化七厂；将过去主要生产加工人造石油的抚顺石油一厂、二厂、五厂、茂名石油公司改为加工天然石油的炼油厂。?第二阶段：年中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司6一、国内外炼油工业发展简介? ?我国新建的几条长距离输油管线投入使用；在技术方面，炼油工业的“五朵金花”－即流化催化裂化、催化 重整、延迟焦化、尿素脱蜡以及催化剂、添加剂五方面工艺技术 开发成功；国内各个老厂都进行了技术改造扩建，并且发挥中央和地方两个 积极性，在全国建设了一批大中型炼油厂和地方、油田小炼油厂 。 （3）1978年以后改革开放中全面发展的新时期 ? 企业认真进行了结构调整和改革，改善了企业的人员素质、管理 素质、技术素质和生产经营机制，较好的适应了现代化建设的新 形势。 ? 结合1979年以后我国原油产量增长放慢、加工能力增长较快的 形势，坚持开展了以节能降耗、提高产品质量、环境保护为重点 的工艺革新和技术改造。 ? 提高原油加工深度，发展石油化工的综合利用。?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司7一、国内外炼油工业发展简介?为适应改革开放的新形势进行了几次大的企业重组。到2010年底，我国原油一次加工能力达到5.04亿吨/年，居世界 第二位,占世界产能的11.5.4、中国炼油工业的发展趋势? ?合理利用国内外原油资源，实现资源多元化，确保资源供应。加入WTO后，成品油市场多元化主体竞争格局正在逐步形成， 竞争日趋激烈，以市场为导向规划、建设和改造炼油项目已十分 明显。合理调整炼油产业布局，建设一批具有国际竞争力的大型世界级 炼油厂。 实现生产过程清洁化和生产清洁产品。? ?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司8一、国内外炼油工业发展简介?产品质量不断升级、以满足环保要求，正在向欧Ⅱ、欧Ⅲ标准 靠拢。 应用信息技术，提升传统炼油产业。?5、中国炼油工业与国际炼油工业水平的差距? ? ? ?炼油企业布局分散，集中度低，装置规模偏小。 总体技术水平和国际水平相比还有一定的差距 。 炼油厂原油供应对进口依赖程度高，并呈上升趋势 。 油品质量需要进一步提高以满足环保和节能的要求 。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司9二、原油评价与炼油厂加工方案 1、石油的性状与组成：?一般性状：? ? ?颜色：黑色、褐色或黄色 常温状态：流动或半流动的粘稠液体 相对密度：0.80～0.98?元素组成：? ? ? ? ?碳：83.0～87.0％(质量分数) 氢：11.0～14.0％硫：0.05～8.0％氧：0.05～2.0％ 氮：0.05～2.0％?石油的性状与组成简要概括:中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司10二、原油评价与炼油厂加工方案? ?非碳氢元素含量虽少，但以碳氢化合物的衍生物形式存在的 比例较大，对油品性质和加工过程影响也很大； 微量的金属和非金属元素(ppm和ppb级)对加工过程所用催 化剂影响很大。 石油主要由烃类和非烃类组成，烃类包括：烷烃、环烷烃、 芳香烃和分子中兼有这三类烃结构的混合烃组成。 中国原油的特点：凝点高、蜡含量高、庚烷沥青质含量低； 相对密度在0.85～0.95之间， S&1％，N&0.3％，属偏重的 常规原油??2、石油的馏分组成：分馏：按照组分沸点的差别将原油“切割”成若干“馏分”，每 个馏分的沸点范围简称为馏程或沸程。（1）馏分的划分:馏程(℃)馏分名称中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司11二、原油评价与炼油厂加工方案初馏点～180（200） 180（200）～350 汽油馏分（轻油、石脑油馏分） 煤柴油馏分（常压瓦斯油，AGO）350～500&500 （&350） （2） 氢碳原子比减压馏分（润滑油馏分，VGO）减压渣油（VR） 常压渣油或常压重油（AR）氢碳比（H/C）表征馏分的裂化性能。馏分越重，H/C越小，裂 化性能越差。氢碳原子比是一个与化学结构相关的参数:? ? ?同系物中，分子量越大，H/C比越小； 不同系列中，分子量相近，H/C次序为： 烷烃 &环烷烃 &芳香烃中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司12二、原油评价与炼油厂加工方案 3、原油评价、分类及内容：?原油评价就是通过各种实验、分析，取得对原油性质的全面认识， 原油评价是制定原油加工方案的依据。?原油评价按其目的的不同，大体可分为三个层次：?原油的一般性质分析；?原油的常规评价；原油的综合评价。??原油评价内容（1）分析之前?先测定含水量、含盐量和机械杂质 若原油含水量大于0.5％应先脱水?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司13二、原油评价与炼油厂加工方案（2）一般性质分析?密度、运动粘度、凝点、含蜡量、族组成、酸值、残炭、元素 分析（CHNS)、金属分析等。（3）常规评价?包括原油一般性质测定和实沸点蒸馏数据及窄馏分性质。（4）综合评价?包括原油一般性质测定、实沸点蒸馏数据及窄馏分性质和直馏 产品的产率和性质；?根据需要，可增加某些馏分的化学组成、二次加工性能等。4、原油的综合评价流程中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司14二、原油评价与炼油厂加工方案原 油 脱 水 脱水原油一般性质分析实沸点蒸馏平衡蒸发1.窄馏分性质 测定 2.不同深度的 重油、渣油 性质测定1.直馏产品的 性质分析 2.二次加工原 料的性质分析 3.沥青性质分 析汽油、柴油 和重馏分油 的烃组成分 析润滑油、石 蜡和地蜡的 潜含量测定中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司15二、原油评价与炼油厂加工方案 5、原油的分类方法：（1）特性因数分类法? ? ? ? ??特性因数K为&12.1石蜡基原油 中间基原油 环烷基原油特性因数K为 11.5～12.1 特性因数K为 10.5～11.5惠炼蓬莱原油特性因数K=11.6，属中间基原油 K通常由运动粘度和API查图求定特性因数分类法的缺陷：? ?不能分别表明原油低沸点馏分和高沸点馏分中烃类的分布规 律;由于原油组成复杂，粘度测定不够准确，求定的特性因数K 不能完全符合原油的实际情况。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司16二、原油评价与炼油厂加工方案（2）关键馏分特性分类法?第一关键馏分：常压蒸馏250～275 ℃的馏分；?? ?第二关键馏分：残油在40mmHg下减压蒸馏，切取275～300 ℃ 馏分（常压下395～425 ℃）惠炼蓬莱原油K1=11.2，K2=11.6，故属于环烷中间基原油。测定关键馏分的密度，对照分类表确定关键馏分的属性和原油类 型石蜡基&0.8210 比重指数&40 (K&11.9) &0.8723关键 馏分第一关 键馏分 第二关 键馏分中间基=0.2 比重指数=33~40 (K=11.5~11.9) =0.5环烷基&0.8562 比重指数&33 (K&11.5) &0.9305比重指数&30(K&12.2)比重指数=20~30(K=11.5~12.2)比重指数&20(K&11.5)17中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司二、原油评价与炼油厂加工方案?关键馏分特性分类表：轻油部分类别 重油部分类别 原油类别编号（250～275℃馏分） （395～425℃馏分） 1 2 3 4 5 6 7 石蜡 石蜡 中间 中间 中间 环烷 环烷 石蜡 中间 石蜡 中间 环烷 中间 环烷 石蜡（P） 石蜡中间（P－I） 中间石蜡（I－P） 中间（I） 中间环烷（I－N） 环烷中间（N－I） 环烷（N）中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司18二、原油评价与炼油厂加工方案（3）商品分类法?按密度分类惠炼蓬莱原油密度＝0.9190，属于重质原油。?按硫含量分类惠炼蓬莱原油硫含量＝0.28％，属于低硫原油。原油类型 轻质原油 中质原油 重质原油API &39 39~25 25~1520 ℃密度 &0.830 0.830~0.904 0.904~0.966原油类型硫含量（m％）低硫原油含硫原油 高硫原油&0.50.5～2.0 &2.0特稠原油&15&0.966中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司19二、原油评价与炼油厂加工方案 6、原油加工方案的确定与分类：?基本内容是生产什么产品及采用何种加工过程来生产这些产 品 确定方案考虑：市场需要、经济效益、投资力度和原油特性 等??原油的综合评价结果是选择加工方案的基本依据。（1）按照目的产品的不同而划分的原油加工方案?燃料型；?? ?燃料－润滑油型；燃料－化工型； 燃料－润滑油－化工型中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司20二、原油评价与炼油厂加工方案（2）原油加工方案各类型的特点：?燃料型炼厂：?以汽油、喷气燃料、柴油、燃料油等石油燃料为主要产品， 还可生产燃料气、芳烃和石油焦等?燃料－润滑油型炼厂：?产品除燃料油品外，还生产各种润滑油及石蜡、沥青等。?燃料－化工型炼厂（惠炼）：?主要为石油化工装置提供原料，同时生产汽油、柴油、燃料 油等?燃料－润滑油－化工型炼厂：?既生产燃料、润滑油等石油产品，也生产石油化工原料或 产品中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司21二、原油评价与炼油厂加工方案 7、石油炼制的主要过程及炼油工艺?习惯上将石油炼制过程分为一次加工和二次加工 。一次加工主要指常减压蒸馏，属物理变化过程。 二次加工是 将一次加工产物进行再加工，除热裂化、催化裂化、催化重整外 ，还有加氢裂化（重质油在高氢压条件下，通过加热和加催化剂 ，发生裂化反应，生成汽油、喷气燃料、柴油等的过程）、石油 焦化（将渣油全部转化为气体、轻质油、重质油和石油焦）等。 二次加工属化学变化过程。?石油炼制工艺过程因原油种类不同和生产油品的品种不同而有不 同的选择。就生产燃料油品而言，大体可以分为三部分：原油蒸 馏、二次加工、油品精制和提高质量的有关工艺。8、炼油厂的构成主要由炼油生产装置和辅助设施构成。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司22二、原油评价与炼油厂加工方案?炼油生产装置:? ? ? ? ? ?原油分离装置； 重质油轻质化装置（催化裂化、加氢裂化、焦化）；油品改质及精制装置；油品调和装置； 气体加工装置； 化工产品生产装置等。?辅助设施系统:? ? ? ? ?供电系统； 供水系统； 供水蒸汽系统； 原油和产品储运系统； 三废处理系统等。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司23二、原油评价与炼油厂加工方案 9、炼油过程的结构分析:?主要是通过对一个炼厂或一个国家的炼油过程的结构构成， 进一步分析某个国家或炼厂对原油的加工能力及特点。?加工能力除了指原油的年加工量外，更主要是指从不同原油 生产市场所需各种产品的适应能力。?重质油轻质化的能力：指将减压馏分油和渣油转化为轻质油的能力?FCC、HC和DC三种过程的处理能力之和与原油加工能力之 比美国称为转化指数CI（Conversion Index）。全世界平均 26%?西欧美国30%55% 中国 韩国 46.3% （深度加工型） 8.1% （浅度加工型）中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司24日本 19.4%二、原油评价与炼油厂加工方案?生产汽油的能力 ? 此能力包括生产汽油的数量和质量水平?? ?催化裂化是除了直馏汽油生产外最主要的生产汽油的过程，其 处理能 力反映了在数量上生产汽油的能力 美国、中国 都达 30%催化重整、烷基化、异构化、醚类化合物的合成可以提高汽油 的辛烷 值，反映了在质量上生产汽油的能力?加工含硫原油的能力 ? 指加氢过程处理能力与原油加工处理能力的比值 ? 主要手段:加氢过程，包括加氢裂化、加氢精制、加氢处理等 过程 ? 日本、德国、美国 都达75～85%； ? 西欧诸国 50～60％； ? 中国 11.6%中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司25二、原油评价与炼油厂加工方案?润滑油生产能力?润滑油产量对原油处理量的比例不大，世界平均1.2％。?惠州炼油项目的炼油结构分析:?CI=78.3%惠炼原油加工能力，Mt/a 炼油过程能力/ 原油加工能力 ％ 延迟焦化12 35.0催化裂化加氢裂化 加氢精制 催化重整 烷基化10.033.3 16.7 16.7 1.3中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司26示例1: 胜利(含硫中间基)原油的燃料加工方案 1、原油特点：? ?含硫中间基原油硫含量1％2、直馏产品的性质特点：?? ? ? ? ? ?直馏汽油辛烷值47，芳烃潜含量高，是重整的良好原料；直馏航煤密度大，结晶点低，符合RP-1指标，但必须脱硫醇 直馏柴油的柴油指数高，凝点不高，可以生产－20、－10、0 号柴油，但产品需精制； 减压馏分粘温性质不好，不宜生产润滑油，可作为催化裂化或 加氢裂化的原料； 渣油的胶质、沥青质含量高，可以生产沥青产品；渣油的残炭和金属含量高，只能部分掺入减压馏分油作催化裂 化原料，最好先经加氢处理；渣油多用作延迟焦化的原料，由于含硫高，石油焦品级不高。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司27示例1: 胜利(含硫中间基)原油的燃料加工方案中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司28示例2: 大庆(石蜡基)原油燃料－润滑油加工方案 1、原油特点：? ? ?低硫石蜡基原油 含蜡量高、凝点高 沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低2、直馏产品的性质特点：? ? ????直馏汽油辛烷值低，仅37，需通过催化重整来提高辛烷值 直馏航煤的密度较小，结晶点高，只能符合RP-2规格指标 直馏柴油的十六烷值高，但收率受凝点的限制； 减压馏分的润滑油潜含量约占原油的15％，而且粘度指数 达99～120，是生产润滑油的良好原料； 渣油硫含量低、沥青质和重金属含量低，饱和分含量高， 可以掺入减压馏分油作催化裂化原料，也可经丙烷脱沥青生 产残渣润滑油原料； 渣油含胶质和沥青质少、蜡含量高，难以生产高质量的沥 青产品。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司29示例2：大庆(石蜡基)原油的燃料－润滑油加工方案中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司30示例3: 惠炼蓬莱原油的燃料－化工加工方案1、原油特点： ? 低硫环烷中间基原油； ? 酸值大，密度大。 2、直馏产品的性质特点： ? 石脑油馏份中的环烷烃含量较高，是生产芳烃产品很好的原 料； ? 直馏航煤的密度较大，结晶点高，经加氢后符合RP-3规格 指标； ? 直馏柴油的柴油指数低，凝点不高，须经加氢后产品质量才 能合格； ? 减压馏分粘温性质不好，不宜生产润滑油，可作为FCC或 HC的原料； ? 减压渣油的残炭值偏高，胶质含量较高，不适合直接作FCC 的原料，进焦化生产轻质油品和石油焦； ? 减压渣油性质较软，同时沥青质含量较低，不适宜用作生产 优质道路沥青的原料。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司31惠炼蓬莱原油的燃料－化工加工方案燃料气CCR（200）65165℃(53.52) 148.51H2 LPG 乙烯料 重整生成油LNG 苯 PX OX 汽油 重芳烃 干气制 氢15H2PX（80）常 MHC(360) 减PL19-3
165360℃(307.68) H2H2干气燃料气LPG 轻石脑油重石脑油压 装 置 (1200)各装置 酸性水航煤 柴油燃料气酸 水 汽 提NH3烷 基 化16烷基化油 LPG硫磺回收（6）H2S硫磺71.78LPG 燃料气 催化汽油H2SLPG轻石脑油 重石脑油HC(400)FCC(120)DC(420)360-520℃ (328.22) H2脱 硫干气 汽油 干气航煤柴油 尾油LPG丙烯 丙烷 C4甲醇M T B E 6气分（30）混合C422.10 450-545℃ （97.08）燃料气 LPG 汽油 柴油 油浆 石脑油 柴油 蜡油 石油焦MTBEC5汽柴油加氢（200）H2酸性水 燃料气轻石脑油重石脑油＞545℃（410.9）柴油中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司32三、炼油主要加工装置介绍?惠炼生产装置及技术特色：规模， 万吨/年
6 16 400 360 200 工艺技术路线 闪蒸＋常压＋减压 MIP 三塔流程 混相反应+催化蒸馏 硫酸法 一次通过 两剂串联流程 技术来源 SEI RIPP/SEI SEI SEI DUPONT SHELL RIPP SEI中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司序号 装置名称 1 2 3 4 5 6 7 8 CDU FCC GFU MTBE ALKY HC MHC HT备注美国 荷兰33三、炼油主要加工装置介绍序 号 9 装置名称 H2 规模万吨/年 工艺技术路线 15 水蒸汽转化 技术来源 UHDE 备注 德国1011 12 13 14 15 16CCRPX DC 脱硫联合 装置 酸性水汽 提装置 硫磺回收 废酸装置20080 420超低压连续重 整UOPAXENS美国法国／中国 美国 中国／美国两炉四塔 胺吸收／纤维 膜／无碱脱臭FW SEI／ Merichem SEI NIGIMONSANTO150/150 t/h 61双塔加压汽提 Claus+HCR干法意大利美国中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司34三、炼油主要加工装置介绍 1、常减压装置介绍?规模为1200万吨/年为国内单套最大，且能耗较低（能耗为364.6MJ/t原 油）。产品为石脑油、柴油、HC原料、FCC原料、焦化原料等 ; 采用电脱盐→闪蒸塔→常压塔→减压塔的工艺路线。装置主要由电脱盐 系统、换热网络系统、常压系统、减压系统等部分组成。 电脱盐系统为三级电脱盐，第一级为高速电脱盐，第二、三级为交直流 电脱盐 常压塔及常压汽提塔内件选用板式塔，塔内件采用高性能塔板。??? ?通过采用先进的一整套减压蒸馏技术(干式减压塔、减压炉、低压降减 压转油线和高效抽真空系统)，使装置在生产高质量馏分油的同时，达 到节能的目的。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司35三、炼油主要加工装置介绍 常减压蒸馏装置典型流程图：中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司36三、炼油主要加工装置介绍 （1）原油的预处理? ?目的：脱水脱盐 脱水脱盐的要求：含盐量&3毫克/升； 含水量&0.5％① 原油含水的危害：? ?增加热能消耗和冷却水用量； 造成蒸馏塔操作不稳定，严重时造成冲塔事故。② 原油含盐的危害：?造成换热器和加热炉管壁结垢，降低传热系数，增大流动压 降，严重时堵塞管路造成停工；??造成设备腐蚀；原油中的盐类大多残留在重馏分和渣油中，直接影响某些产 品的质量。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司37三、炼油主要加工装置介绍原油电脱盐原理示意图：电场对乳状液的作用－偶极聚结中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司38三、炼油主要加工装置介绍 （2）精馏原理与精馏塔：?由于塔顶回流和塔底再沸器的作用，沿精馏 塔高度建立了两个梯度： ? 温度梯度，自上而下逐渐升高； ? 浓度梯度，汽液两相中轻组分浓度自塔 底至塔顶逐级增大 由于两个梯度,通过汽液相的接触，进行传 热、传质，经过多次的汽液相逆流接触: ? 塔顶得到较纯的轻组分 ? 塔底得到较纯的重组分 ? 能保证较高的收率 分离效果远优于平衡汽化和简单蒸馏。 图示是一连续的精馏塔，它有两段：进料段 以上是精馏段，以下是提馏段。塔内有供汽 液两相接触的塔板或填料。?? ?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司39三、炼油主要加工装置介绍 （3）初馏塔的设置采用初馏塔的依据主要与原油性质有关：? ? ? ? ??原油的含砷量轻馏分含量 脱水脱盐效果 原油硫含量 增加蒸馏操作的灵活性问题：流程复杂，投资增加，常压炉的温度要提高。? 惠炼:闪蒸塔流程:流程简单、节能、操作灵活稳定中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司40三、炼油主要加工装置介绍 （4）减压塔的工艺特征：?原油中350℃以上的高沸点馏分在高温下会发生分解反应，在常压塔的 操作条 件下不能获得,只能在减压和较低的温度下通过减压蒸馏取得。?减压蒸馏的核心设备是减压精馏塔和抽真空系统。减压深拔的关键在于 提高汽化段的真空度。根据生产任务的不同，减压塔分为润滑油型和燃料型两种:??润滑油型:主要要求是粘度合适、残炭值低、色度好;也要求馏程要 窄。 燃料型:为FCC和HC提供原料。主要要求是残炭值尽可能低，亦即 胶质、沥青质的含量要少，以免催化剂上结焦过多；同时还要求控 制重金属含量以减少对催化剂的污染。对馏分组成的要求不严格。 燃料型减压塔的汽液相负荷分布与常压塔或润滑油型减压塔有很大 的不同，其内回流少。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司41??三、炼油主要加工装置介绍燃料型减压塔示意图中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司42三、炼油主要加工装置介绍 2、催化裂化装置介绍?规模为120万吨/年 ,原料主要为常减压装置的直馏重蜡油和部分高压加 氢裂化尾油，主要产品为汽油、轻柴油、液化气等。?采用石科院开发的MIP―CGP工艺。特点是降低汽油烯烃和硫含量，满 足欧Ⅲ排放标准汽油组分的需要；同时多产丙烯。装置主要由反应－再生部分、产品分馏及原料预热部分、吸收稳定部分 、能量回收部分组成。 采用一系列新技术降低生焦，如新型旋流式高效雾化喷嘴（BWJ-Ⅱ） 、提升管出口设置的带预汽提的密闭式旋流式快速分离系统（VQS） 、多段高效汽提挡板等。 再生部分采用烧焦罐＋床层的完全再生技术。 采用DCS控制，工艺联锁由安全联锁与仪表系统(SIS) 实现。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司43??? ?三、炼油主要加工装置介绍：MIP-CGP的工艺特点?多产丙烯：?增加液化气产率；?提高液化气中的丙烯含量。?降低汽油烯烃和硫含量?串联提升管反应器，优化一次反应和二次反应，减少干气和焦 炭产率； 两个反应区，第一反应区以裂化反应为主；第二反应区以氢转 移和异构化反应为主，适度二次裂化反应；??相对于MIP工艺，MIP―CGP的第一反应区温度更高，反应时间 更长;第二反应区反应温度略高，主要以增加反应时间来促进二 次反应。在二次裂化和氢转移反应双重作用下，汽油中烯烃转 化为丙烯和异构烷烃，汽油中烯烃大幅度下降，同时汽油辛烷 值保持基本不变或略有增加。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司44三、炼油主要加工装置介绍：MIP-CGP工艺特点?催化剂具有强化不同反应区的功能，调变催化剂的裂化和氢 转移活性，以增加液化气的产率和液化气中丙烯产率。总之:?第一反应区内一次裂化反应深度增加，生成更多的富含烯烃 汽油和富含丙烯液化气；第二反应区汽油烯烃发生氢转移、异构化和适度的二次裂化 反应，从而降低汽油烯烃和增加液化气产率及丙烯产率。?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司45三、炼油主要加工装置介绍催化裂化反应－再生系统流程中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司46三、炼油主要加工装置介绍 （1） 催化裂化概述我国原油普遍偏重，直馏轻质油收率较低（10-40%），为满足 市场需求，催化裂化工艺发挥重要作用。?催化裂化是最重要的重质油轻质化过程之一：中国汽油近80％来自 催化裂化，商品柴油的三分之一来自催化裂化；? ? ?热裂化 ―― 技术落后，被淘汰； 焦化 ―― 只适合加工减压渣油； 加氢裂化 ―― 技术先进，产品收率高，质量好，但设备投资大 ，操作费用高，氢气来源有困难。（2）催化裂化技术的发展概况中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司47三、炼油主要加工装置介绍最早的工业装置出现在1936年，技术发展集中在反应－再生形式 和催化剂两个方面。催化裂化催化剂的发展经历了天然的活性白土（ 硅酸铝）→人工合成的硅酸铝→分子筛几个大的发展阶段。催化剂技术发展示意图辛烷值助剂 V 钝化剂 技 术 进 展 第一套移动床 FCC 第一套流化床 FCC 1930 第一套固定应 FCC 2000中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司48工业助剂 铂基助剂，超稳分子筛 提升管 FCC，Y 型分子筛三、炼油主要加工装置介绍 （3）催化裂化的化学反应?催化裂化的化学反应包括催化反应（如裂化、异构化、烷基转移、歧 化、氢转移、环化、缩合、叠合烷基化等）和非催化反应（如热裂解 反应等）。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司49三、炼油主要加工装置介绍 （4）催化裂化工艺与产品?催化裂化工艺主要分为馏分油催化裂化（原料为减压馏分油、焦化馏 分油等）和重质油催化裂化（原料为常压重油、减压渣油等）。?催化反应的主要影响因素有：催化剂活性及类型；反应温度；原料性 质；反应压力。催化裂化的产品主要有液化气、汽油、柴油、油浆、干气等。产品名称干气 液化汽 汽油 柴油?主要成分C1～C2 C3～C4 C6～C12 C10～C20主要加工利用合成氨原料，燃料 产品，叠合，烷基化 生产汽油组分 高辛烷值汽油组分， MON=84-89 柴油组分， 十六烷值 较低；裂解原料，中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司50三、炼油主要加工装置介绍 3、催化加氢装置介绍（一）惠炼高压加氢裂化装置?规模为400万吨/年，为国内最大。原料为直馏蜡油和焦化蜡油，反应温度为 400～430℃，反应压力为153～157kg/cm3，生产石脑油、航煤、柴油和加氢 裂化尾油。 采用Shell Global Solution的HC专利技术。主要由反应部分、分馏部分、吸 收稳定部分、PSA部分和公用工程以及辅助系统等部分组成 一次通过流程，单程转化率88%。? ? ???反应部分:两个反应器系列并联、炉后混油、热高分流程 分馏部分：双塔汽提流程，设置分馏进料加热炉 吸收稳定部分：吸收脱吸采用单塔流程，以混合石脑油作为吸收剂?采用DCS控制，工艺联锁由安全联锁与仪表系统(SIS) 实现。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司51三、炼油主要加工装置介绍加氢裂化装置工艺流程示意图中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司52二、炼油主要加工装置介绍 （二）惠炼中压加氢裂化装置?规模为360万吨/年，世界最大。原料为直馏煤、柴油和催化柴油， 生产液化气、石脑油、航煤、柴油等产品。 MHC既可改善航煤、柴油性质，还可为最大限度生产芳烃提供原料? ?采用两剂串联一次通过的加氢裂化工艺。本装置由反应、分馏和吸 收稳定两部分组成。? ? ?反应部分：炉前混氢流程；热高分流程分馏部分：脱硫化氢塔＋常压塔出航煤、柴油方案，设脱硫 化氢塔重沸炉和分馏塔重沸炉；吸收稳定部分：重石脑油作吸收剂的方案。?采用DCS控制，工艺联锁由安全联锁与仪表系统(SIS) 实现。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司53三、炼油主要加工装置介绍 （三）惠炼汽柴油加氢精制装置?规模为200万吨/年，原料为焦化汽、柴油，主要生产石脑油和满足 欧Ⅳ标准质量标准（硫含量≯50μg/g，十六烷值≮51）的精制柴油 采用SEI的汽柴油加氢精制工艺技术。本装置由反应、分馏和公用工 程等部分组成。? ??反应部分：炉前混氢流程； 产品分馏：采用重沸炉汽提方案。?由于本装置原料硅含量较高，为防止硅影响加氢精制催化剂活性， 单独设置了一台加氢保护反应器，内装填保护剂和捕硅剂，设计两 年换剂一次。 采用DCS控制，工艺联锁由安全联锁与仪表系统(SIS) 实现。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司?54三、炼油主要加工装置介绍 （四）催化加氢工艺介绍：? ?催化加氢:石油馏分在氢气存在下催化加工过程的统称 意义：?提高原油加工深度，合理利用石油资源；??改善产品质量，提高轻质油收率，减少大气污染；分类：?三类:加氢精制和加氢裂化和专门用于某种生产目的的加氢 处理 示例:轻质油品加氢精制、蜡油加氢裂化或渣油加氢处理、 临氢降凝、润滑油加氢等。?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司55三、炼油主要加工装置介绍?加氢裂化：?在高温、高氢压和催化剂存在的条件下，使重质油发生裂 化反应，转化为气体、汽油、喷气燃料、柴油等的过程。 可分为馏分油加氢裂化（如惠炼高压加氢裂化装置和中压 加氢裂化装置）和渣油加氢裂化。??加氢精制：?在催化剂和氢气存在下，脱除石油馏分中的硫、氮、氧杂 原子及金属杂质，有时还对部分芳烃加氢，改善油品的使 用性能。（1）加氢裂化技术的发展历程20世纪初，德国人开发了煤转化生产液体燃料的加氢裂化技 术。 1925年建成了第一套褐煤焦油加氢裂化装置， 1943年已有中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司56三、炼油主要加工装置介绍12套装置投入生产。?煤转化成液体燃料产品，须经2?3个催化加氢步骤才能完成，其典型 的工艺条是：压力20 ? 70MPa，温度375 ? 525℃ ；重石油馏分加 氢裂化的设计 压力20 ? 30MPa，温度375 ℃在以上；尽管早期加氢 裂化的操作条件十分 苛刻，其基本原理和工艺流程，为现代渣油悬 浮床加氢及馏分油固定加氢的基本模式奠定了基础。 1959年Chvron研究公司宣布“加氢异构裂化工艺”在里奇蒙炼厂投 入工业运转，证实该发明的催化剂可允许在200?400 ℃ 、3.5 ? 14 MPa的条件下操作后，加氢裂化从此开始走出低谷。 1960年UOP公司开发了“ Lomax ”加氢裂化工艺；Union oil公司 开发了“Unicacking”工艺；60年代加氢裂化作为炼油技术很快为人 们所接受。 1966年有7种不同加氢裂化技术获得了销售许可证；60年代末???中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司57三、炼油主要加工装置介绍?已投产和在建的有9种不同的工艺；其催化剂的活性、稳定性都好于 早期催化剂，特别是分子筛催化剂得到工业应用。 在60年代，加氢裂化能满足石脑油、喷气燃料、柴油、润滑油、和 低硫燃料油、液化石油气及石油化工原料等多种产品和原料生产的 要求，充分证明加氢裂化技术具有极重要的作用和广泛的应用前景??60年代和70年代初，是美国加氢裂化迅速增长的时期。70年代中期 由于FCC广泛使用了分子筛催化剂，氢气费用高，对于生产汽油， FCC比加氢裂化要经济，加氢裂化的发展再度受到冲击而有所减缓 70年代的加氢裂化毕竟已成为一项成熟的工艺技术，催化剂的发展 ，允许现有装置的设备转向重质原料的加工，其柴油的收率可高达 95v%（对原料油），加氢裂化是增产喷气燃料最有效的途径，这是 其它炼油技术所无法替代的。 今后在清洁燃料生产中，加氢裂化必将扮演更重要的角色。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司58??三、炼油主要加工装置介绍 （2）加氢裂化的基本原理?VGO是加氢裂化的典型进料，它是大分子链烷烃、单、双、多环环 烷烃， 烷基单、双、多环芳烃及环烷-芳烃组成的复杂混合物；硫、 氮、氧和少量的重金属原子也混杂在这些分子的结构中。 加氢裂化过程中的HDS、HDN 、 HDO等反应与加氢精制过程相同. 原料油中类烃分子的加氢裂化反应，与FCC过程类同，其反应历程 都遵循羰离子（正碳离子）反应机理和正碳离子β位处断链的原则。 所不同的是，加氢裂化过程自始至终伴有加氢反应。? ?（3）加氢裂化原料油及产品?原料油的分子结构，对其工艺过程及产品的分子组成有很大的影响 ；HVGO中较大分子的缩合反应，会使原料油在催化剂上的生焦倾向 增加。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司59三、炼油主要加工装置介绍?通常VGO 的干点可高达530?550℃，CGO 和 FCC 的循环油作为加 氢裂化进料组分，其干点一般应比 VGO 的干点低50?80℃，以避开 其高沸程中难转化含杂原子的多环芳烃，减少生焦倾向、循环油中 稠环芳烃的富积。?CGO因其氮含量高，或多或少会含有焦炭粉，直接混兑应严格控制 （一般为10m%），欲大量混兑，须进行预处理。加氢裂化进料已延伸到脱沥青油（DAO），其未转化油可用来生成 重质 润滑油基础油。 加氢裂化通过对原料油的合理配置、催化剂的选择及工艺条件的优 化，可被广泛用来生产从液化石油气、石脑油、喷气燃料、柴油到 蒸汽裂解原料和润滑油基础油等多种优质石油产品及下游装置的进 料。??中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司60三、炼油主要加工装置介绍 （4）影响石油馏分加氢过程的主要因素? ? ? ? ? ? ?反应压力 反应温度 空速 氢油比 原料的性质和催化剂 操作压力：10.5~19.5MPa 反应温度：260 ～425℃（5）催化加氢催化剂① 加氢裂化催化剂介绍：中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司61三、炼油主要加工装置介绍组成：由金属加氢组分和酸性担体组成的双功能催化剂。?加氢活性组分?与加氢精制催化剂相同，由ⅥB族和Ⅷ族如Fe、Cr、W、 Mo、Co、Ni的金属氧化物和硫化物； 贵金属Pt和Pd等。??担体? ?酸性担体：硅酸铝、硅酸镁、分子筛等。 弱酸性担体：氧化铝、活性炭等。② 加氢精制催化剂介绍： 组成：活性组分、助催化剂和担体中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司62三、炼油主要加工装置介绍?活性组分? ? ?非贵金属：ⅥB族和Ⅷ族的金属氧化物和硫化物，如W、MO 和CO、Ni； 贵金属Pt和Pd等。 活性组分含量一般在15～35％之间。?助剂? ?改善加氢精制催化剂某方面的性能，如活性、选择性、稳定 性等 大多数是金属化合物，也有非金属元素。如K2O、BaO等。?担体??中性担体：活性氧化铝、活性炭、硅藻土酸性担体：如硅酸铝、硅酸镁、活性白土、分子筛等中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司63三、炼油主要加工装置介绍③ 加氢催化剂的预硫化：?加氢催化剂的活性组分只有呈硫化物状态，才有较高活性。预硫化就是使氧化物活性组分在一定温度下与H2S作用，转化为硫化物。3NiO + H2 + 2H2S MOO8 + H2 + 2H2S COO + H2SNi 8S2 + 3H2O MOS2 + 3H2O COS + H2O?硫化条件： 温度、时间、H2S分压、硫化剂的浓度与种类其中温度对硫化过程影响较大，最佳的温度范围是280℃～300℃中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司64三、炼油主要加工装置介绍④ 加氢催化剂的再生?催化剂失活：?由于原料发生裂解和缩合反应，催化剂表面逐渐被积炭覆盖，催 化剂活性降低。?催化剂中毒：?金属沉积会使催化剂活性减弱或者使其孔隙被堵塞，铅、砷、硅 属前者，镍、钒属后者。?由于结焦而失活的催化剂可以用烧焦的办法再生，中毒的催化剂不 能再生。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司65三、炼油主要加工装置介绍 （6）加氢裂化工艺流程及特点介绍?加氢裂化工艺流程及其特点： 加氢裂化工艺主要采用以下三种工艺流程：? ? ?一段串联工艺流程（惠炼中压加氢裂化） 单段工艺流程（惠炼高压加氢裂化） 两段工艺流程 特点比较：从原料适应性、操作运转周期和投资及能耗来说，单段&一段串联&两段。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司66三、炼油主要加工装置介绍 4、催化重整装置介绍： （1）惠炼重整装置的特点?规模:200万吨/年，原料:直馏石脑油（须预加氢）和加氢裂化重石脑油;产品 :富含芳烃的脱戊烷油、液化气、氢气等。?装置特点：? ?采用第三代UOP超低压连续重整工艺技术； 允许重整在苛刻度比较高的反应条件下操作，压力比较低，产品 收率比较高而且周期长，操作比较稳定； 石脑油加氢部分采用先加氢后分馏且预分馏塔与蒸发塔“合二为 一”的方案； 催化再生部分采用美国环球油品公司（UOP）的Cyclemax工艺 技术，并选用UOP公司的Chlosorb工艺技术回收再生空气中的 氯。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司67??三、炼油主要加工装置介绍UOP CycleMax再生流程中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司68三、炼油主要加工装置介绍 （2） 催化重整技术发展历程催化重整工艺技术的发展与催化剂发展紧密相连，经历了以下 几个阶段： ①
临氢重整： 催化剂：氧化钼/氧化铝、氧化铬/氧化铝反应器：固定床、移动床、流化床特点：催化剂活性不高，汽油的辛烷值不太高，催化剂失活快 ，反应周期短、处理能力小、操作费用大。② 1949 铂重整：催化剂：铂/氧化铝中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司69三、炼油主要加工装置介绍反应器：固定床，半再生式流程 特点：活性高、稳定性好、选择性好、液体产物收率高、运转周 期长。 ③ 1967年铂铼重整： 催化剂：铂-铼/氧化铝 反应器：固定床 特点：容炭能力强，稳定性高，在较高的温度和较低的氢分压 下活性良好，提高了汽油的辛烷值，汽油、芳烃和氢气的产率高。 ④ 近年来发展连续重整： 催化剂：铂－锡催化剂中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司70三、炼油主要加工装置介绍反应器：移动床连续再生式 技术特点：催化剂连续再生；反应条件苛刻：低反应压力、低 氢油比和高反应温度；重整生成油的辛烷值高（RON=100），液体 和氢气产率高；投资也高30％ 。（3）催化重整的原料和产品① 原料 主要是直馏汽油馏分，也称石脑油（Naphtha）。二次加工汽 油如焦化汽油，需经加氢精制除去烯烃、硫、氮等非烃组分后掺入 直馏汽油作为重整原料。 生产高辛烷值汽油为目的：80～180℃馏分；生产BTX为目的：60～130℃馏分。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司71三、炼油主要加工装置介绍原料选择：根据目的产品的需要，选择不同的馏分。目的产品 苯 甲苯 二甲苯 苯―甲苯―二甲苯 高辛烷值汽油 轻芳烃―汽油 沸点范围 60～85℃ 85～110 ℃ 110～145 ℃ 60～145 ℃ 90～180 ℃ 60～180 ℃中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司72三、炼油主要加工装置介绍重整原料中杂质含量的限制要求（?g/g）：杂质 硫 氯化物 水含量 0.15~0.5 ≤0.5 ≤2杂质 氮 砷 氟化物含量 ≤0.5 ≤1 ?g/kg ≤0.5铅铜≤10≤10磷化物溶解氧≤0.5≤1.0中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司73三、炼油主要加工装置介绍② 产品 催化重整汽油是无铅高辛烷值汽油的重要组分，发达国家占车 用汽油的25～30%。BTX是基本化工原料，全世界有一半以上的BTX来自催化重整氢气是炼厂加氢过程的重要原料，重整副产氢气是比较廉价的氢 气来源。（4）影响重整反应的重要操作因素催化剂性能、反应温度、反应压力、氢油比、空速等。① 反应温度催化重整的主要反应如环烷烃脱氢、烷烃环化脱氢是吸热反应， 因此采用较高的反应温度有利。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司74三、炼油主要加工装置介绍?限制因素：?高反应温度使加氢裂化反应加剧、液体产物收率下降、催化剂 积炭加快； 催化剂稳定性影响； 设备材质和性能。? ?反应器入口温度：480～530℃。?采用多个串连反应器，倾向于前面反应器的温度较低，后面温度较 高；反应温度随催化剂活性降低而逐步提高。 单铂催化剂反应温度较低；铂－铼、铂－锡双金属催化剂反应温度 较高。?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司75三、炼油主要加工装置介绍② 反应压力? ?提高反应压力对脱氢反应不利，对加氢裂化反应有利。 低压下，可得到较高的汽油产率和芳烃产率，氢气的产率 和纯度也比较高；但低压下催化剂积炭较快，缩短操作周 期。? ? ? ?选择合适的反应压力，要考虑原料的性质和催化剂性能。铂重整：2~3MPa 铂铼重整：1.8MPa 连续再生式重整：0.35~0.8MPa③ 空速中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司76三、炼油主要加工装置介绍?空速越大，处理能力越大。采用空速大小主要取决于催化剂 的活性水平和原料性质。 环烷基原料，采用较高的空速；烷基原料，采用较低的空速 。 铂重整：3h-1 铂－铼重整：1.5~2h-1? ? ?④ 氢油比 使用循环氢的目的：?抑制生焦反应、保护催化剂；??热载体作用，减少反应床层的温降，提高反应器内的平均温 度；稀释和分布原料。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司77三、炼油主要加工装置介绍?提高氢油比，有利于抑制催化剂积炭，但压缩机功率消耗增 加，降低了转化率。（5）催化重整催化剂介绍：① 重整催化剂发展经历了以下阶段：钼、铬催化剂 贵金属铂催化剂 铂－铼双金属和多金属催化剂中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司78三、炼油主要加工装置介绍② 重整催化剂的组成和功能重整反应中包括两类反应：脱氢反应和裂化、异构化反应， 要求重整催化剂具有双功能。催化剂的组分含量包括：?金属组分?? ?铂催化剂铂铼催化剂含铂量：0.2~0.3%铼：铂＝1～2作用： 脱氢活性中心?卤素? ?氟氯型催化剂含氟、氯约1%； 全氯型催化剂含氯0.6~1.5%。?作用 ： 裂化、异构化中心，卤素调节酸性强弱中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司79三、炼油主要加工装置介绍?氧化铝载体 ③ 重整催化剂失活与中毒?积炭失活? ? ?Pt催化剂：当积炭增至3～10%，活性大半丧失。 Pt-Rh催化剂：当积炭增加至20%，活性大半丧失。 反应活性降低可以用提高反应温度来补偿，但温度升高有 一定限度（520～540℃），否则需再生。 原料终馏点高、不饱和烃含量高及反应条件苛刻，均能导 致积炭速度加快。??水－氯平衡中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司80三、炼油主要加工装置介绍?氯或氟是催化剂酸性功能的主要来源，其含量应在适宜的范 围内。 氯含量过低，催化剂活性下降；氯含量过高，加氢裂化反应 加剧，液体产物收率下降。 原料中水分或反应生成水分会冲洗氯使催化剂含氯量减少； 水氯反应生成氯化氢而腐蚀设备。 国内重整装置限制原料的氯含量和水含量不大于5 ?g/g ； UOP公司规定不大于0.5和2.0 ?g/g 。?? ??中毒 分永久性中毒和非永久性中毒。前者其催化剂活性不能恢复， 后者在更换无毒原料后，活性可以逐渐恢复。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司81三、炼油主要加工装置介绍④ 重整催化剂的再生 催化剂的再生包括：烧焦、氯化更新和干燥三个程序。?烧焦――用含氧气体（N2）烧去催化剂上的积炭。? ?固定床反应器：反应停止进料－降温－氮气赶掉氢气－再生， 再生逐步升温，分段进行，控制氧量和温度。 移动床―连续再生：类似于催化裂化的反应和再生过程。?氯化更新??烧焦时，铂晶粒聚结长大，分散度降低；烧焦会导致氯的大量 流失。氯化：在空气流中进行，1～2%的氯（二氯乙烷）中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司82三、炼油主要加工装置介绍?更新：在540℃、空气流中氧化更新，使铂表面氧化，晶粒再分 散。?干燥?在540℃，空气作为循环气体。5、焦化装置介绍（1）惠炼延迟焦化装置?规模:420万吨/年，为国内最大,单系列世界最大。原料为常减压蒸馏 装置的减压渣油，产品为液化气、汽油、柴油、蜡油、焦炭等。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司83三、炼油主要加工装置介绍?引进美国FOSTER WHEELER工程公司工艺包。焦化部分采用两炉四 塔工艺路线。装置包括焦化、吸收稳定和公用工程三部分。?加热炉采用FW公司的专有设备双面辐射阶梯炉，采用多点注水和 在线清焦技术，加热炉的连续运行周期不少于660天，热效率不 小于90％； 生焦时间按18小时考虑，循环比按0.3设计，并适应在0.2～0.4之 间操作；焦炭塔使用放射性料位计和测壁温的方法来判别焦炭塔内料位， 采用往塔内注消泡剂来提高焦炭塔容积利用率； 焦炭塔给水、吹汽采用自动控制。????采用DCS控制，工艺联锁由安全联锁与仪表系统(SIS) 实现。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司84三、炼油主要加工装置介绍延迟焦化装置工艺原理流程图中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司85三、炼油主要加工装置介绍 （2）焦化发展史?焦化是一种热加工工艺，热加工主要靠热的作用，将重质原料油转 化为气体、轻质油、燃料油和焦炭的工艺过程。热加工过程主要包 括热裂化、减粘裂化和焦化。 热裂化在石油炼制的发展过程中，曾起过重要作用。但由于其产品 质量欠佳，开工周期较短，因此，60年代后期以来，热裂化已逐渐 被催化裂化所取代。 减粘裂化是一种降低渣油粘度的轻度热裂化加工方法，其主要目的 是使重质燃料达到使用要求。以减粘渣油作为焦化原料可以降低加 热炉辐射段炉管的压力，减缓炉管结焦 焦化工艺是一种成熟的重油深度加工方法，其主要目的是使渣油进 行深度热裂化，生产焦化汽油、柴油、蜡油和石油焦。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司???86三、炼油主要加工装置介绍?炼油工业中曾经用过的焦化方法主要是斧式焦化、平炉焦化、接触 焦化、延迟焦化、流化焦化等。 斧式焦化和平炉焦化均为间歇式操作，由于技术落后，劳动强度大 ，早已被淘汰。 接触焦化也叫移动床焦化，以颗粒状焦炭为载体，使原料油在灼热 的焦炭表面结焦。接触焦化设备复杂，维修费用高，工业上没得到 发展。 流化焦化的特点是采用流化床进行反应，生产连续性强，效率高。 但所得重馏分油质量较差，生成的焦炭也没有合适的用途。同时其 投资和加工费用都比较大，所以未得到普遍应用。 延迟焦化由于具有技术成熟、建设投资适中，加工费用较低、产品 质量好，易于进一步加工改质等特点，成为目前应用最广泛的一种 重油轻质化工艺过程。世界上第一套延迟焦化是于1930年投产的， 而我国也于1958年自主试验成功了延迟焦化。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司87????三、炼油主要加工装置介绍 （3） 焦化技术介绍：① 焦炭化过程（简称焦化）是以渣油为原料，在高温（500－ 550℃）下进行深度热裂化反应的一种热加工过程。?提高原油加工深度，促进重质油轻质化② 反应产物?气体、汽油、柴油、蜡油（重馏分油）和焦炭③ 主要优点??可以加工残碳值及重金属含量很高的劣质渣油过程简单、投资和操作费用低。④ 主要缺点?焦炭产率高，液体产物质量差中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司88三、炼油主要加工装置介绍⑤ 主要工艺类型：? ? ? ? ? ? ?延迟焦化 流化焦化 接触焦化 灵活焦化 釜式焦化 平炉焦化 只有延迟焦化和流化焦化在炼油工业得到广泛的应用⑥ 反应类型：? ?裂解反应 缩合反应中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司89三、炼油主要加工装置介绍 （4） 延迟焦化介绍：延迟焦化的特点：将重质渣油以很高的流速，在高热强度下通 过加热炉管，在短时间达到反应温度后，迅速离开加热炉，进入焦 炭塔的空间，使裂化缩合反应延迟到焦炭塔内进行，因而称为“延 迟焦化”。 ① 原料?减压渣油（生产普通焦）② 产品?焦化气体、汽油、柴油、蜡油和石油焦。③ 影响焦化过程的主要因素：? ?原料性质 系统压力中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司90三、炼油主要加工装置介绍? ?反应温度 循环比④ 延迟焦化产品特点?焦化气体?甲烷含量高，在30％以上，是制氢的原料?焦化汽油和柴油?为热分解的产物，含烯烃较多，安定性差，不能作为直接 产品，必须经过精制?焦化蜡油?主要作为催化裂化或加氢裂化原料，也可以和其它渣油调 和作燃料油中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司91三、炼油主要加工装置介绍? ? ?硫含量一般都低于2％，属于低硫的普通焦 外观为灰褐色的多孔固体 从焦炭塔除出的焦炭都含有8～12％的挥发分，经1300℃ 煅烧后的熟焦，挥发分可降至0.5%以下，适于作冶炼工业 和化学工业的原材料⑤ 影响焦化过程的主要因素?原料性质? 残碳值、密度、馏程、杂质含量等。 ? 原料油的残炭值是反映原料油生焦倾向的指标，一般情况下焦炭产率约为残碳值的1.5-2倍。? 随原料密度的增大，焦炭产率增大。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司92三、炼油主要加工装置介绍??原料油的盐类易于沉积在炉管而影响开工周期。系统压力?反应压力对焦化的产品分布有一定的影响，压力高，反应 深度加大，气体和焦炭收率增加，液体收率下降，焦炭的 挥发分也会有所增加；压力太低，不能克服分馏塔及后路 系统的阻力。 原则上是在克服系统阻力的条件下，尽可能采用低的反应 压力，通常为0.15～0.17MPa（表）。??反应温度? ?一般指加热炉出口温度。 温度太低，焦化反应不足，焦炭成熟不够，其挥发分太高 ，除焦困难中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司93三、炼油主要加工装置介绍?温度太高，焦化反应过深，使焦化汽、柴油馏分继续裂化而 降低收率，同时增加气体的收率和使焦炭变硬，也会造成除 焦困难。另外，温度过高，炉管容易结焦，还会缩短开工周 期。加热炉出口温度通常为495～505℃。?循环比? ?分馏塔底循环油与新鲜原料油的流量之比。循环比增加，焦化汽、柴油的收率随之增加，而焦化蜡油的 收率随之减少，焦炭和气体收率增加。提高循环比，装置加工能力会下降。 采用小的循环比操作，减少汽、柴油馏分的收率，提高焦化 蜡油的产量以增加催化裂化或加氢裂化原料，已成为我国近 年来焦化工艺的发展方向。? ?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司94三、炼油主要加工装置介绍 （5） 流化焦化介绍：?流化焦化是一种连续过程的焦 化方法。 技术特点：??过程连续化，解决了出焦 问题；产品分布和产品质量与延 迟焦化有很大差别；???原料选择的灵活性更大；所产焦炭为粉末状，质量 较差，只能作为一般燃料 ； 技术比延迟焦化复杂。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司95?三、炼油主要加工装置介绍 （6）我国热加工过程特点?原料特点：我国多数原油中的重质油料具有氢含量高，残炭值、硫 、重金属含量低的特点，采用热加工工艺轻油收率高，可生产轻质 燃料油及石油焦，并可为催化裂化、加氢裂化等过程提供原料。 工艺特点：随着催化裂化的发展，热加工的增长速度有所减缓。但 由于我国市场对轻质油品和优质燃料油需求量的不断增长，使得延 迟焦化、减粘裂化又有了新发展。 优点：工艺简单、操作方便、装置灵活性大和建设费用低，今后在 原油变重、稠油产量增加的趋势下，仍将发挥其作用。 缺点：液体产品含不饱和烃多、安定性差、胶质含量高；汽油辛烷 值虽高于直馏汽油，但远低于催化裂化汽油，需经过加氢等精制过 程才符合出厂质量规格要求。???中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司96三、炼油主要加工装置介绍 6、芳烃联合装置介绍： （1）惠炼芳烃联合装置基本情况?规模为84万吨/年（PX产品），为国内最大。原料为重整脱戊烷油 ，产品为对二甲苯、苯、邻二甲苯、混合二甲苯、非芳烃等。单元:芳烃抽提、吸附分离、苯甲苯分离及歧化、二甲苯异构化、二 甲苯分离共五个单元。? ? ? ? ??400单元：二甲苯分馏部分511.4万吨/年500单元：苯、甲苯分离及歧化部分 197.9万吨/年600单元：吸附分离部分700单元：二甲苯异构化部分 800单元:芳烃抽提部分381.40万吨/年296.5万吨/年 78.2 万吨/年中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司97三、炼油主要加工装置介绍 （2）装置技术特点：?二甲苯分馏部分中的两个二甲苯塔采用加压操作方案，便于回收二 甲苯塔顶冷凝热量，分别用作重整油分离塔、抽余液塔和抽出液塔 及邻二甲苯塔塔底重沸器的加热热源。 歧化部分采用Exxon Mobil的Tranplus 技术及其催化剂。其催化剂 及工艺具有转化率高、稳定性好、氢油比低、空速高和进料中允许 C10芳烃含量高的优点。因此，操作周期长，操作费用低。 吸附分离部分采用Axens的Eluxyl技术，由两台吸附塔、144台电磁 阀和一套顺序控制系统（SCS）组成。模拟逆流移动床，每一个吸附 塔分成12个吸附床层，每个吸附床层都有独立的液相收集和分配系 统，各床层之间可以隔离。操作弹性较大，单系列操作，控制简单 。??中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司98三、炼油主要加工装置介绍?二甲苯异构化部分采用Exxon Mobil的XyMax工艺，采用轴向反应器 。催化剂上层酸性比较强，用于使乙苯转化，下层酸性比较低，用 于二甲苯异构，乙苯转化率比较高，二甲苯损失率比较小。由于该 技术的氢烃比小，因此与其它工艺技术相比反应器、压缩机、换热 器规格小，减少了设备大型化的难度并节约投资。 歧化、二甲苯异构化两台进料换热器均采用纯逆流板式换热器,以提 高传热效率，减小冷热端温差和进料加热炉的热负荷；且降低临氢 系统压降，降低能耗。??芳烃抽提部分采用石油化工科学研究院开发研究的环丁砜抽提蒸馏 工艺（SED），该技术是中国石油化工集团公司目前最先进的芳烃抽 提技术，具有投资低，操作费用低，芳烃收率高的优点。吸附分离部分的抽余液塔底、抽出液塔底和成品塔底重沸器，热负 荷大，采用高通量管换热器，减少换热器面积，节约占地。?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司99三、炼油主要加工装置介绍?二甲苯再蒸馏塔、二甲苯塔和吸附分离部分的抽余液塔采用国内、 外的高效塔盘。 歧化循环氢压缩机、异构化压缩机采用离心式压缩机；根据全厂蒸 汽平衡情况，两台压缩机均采用3.5MPa蒸汽背压至1.0Pa蒸汽的背 压透平驱动。 用于温度控制的塔顶空冷器电机一半采用变频调速电机。二甲苯再 蒸馏塔、二甲苯塔塔底炉的风机采用变频调速电机。??（3）工艺技术原理① 分离工艺原理 二甲苯分馏、BT精馏、吸附分离单元的抽出液/抽余液塔和成 品塔、重芳烃塔、歧化的稳定塔、异构化的脱庚烷塔和汽提塔等，中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司100三、炼油主要加工装置介绍这些塔都是采用蒸馏和汽提原理进行传质传热，依据各自不同的原 料组成和需分离出的馏分要求不同，而确定其不同的精馏段和气体 段，从而达到各自的分离的目的。 ② 歧化反应原理 歧化是采用Exxon Mobil的Transplus技术将甲苯、C9和部分 C10芳烃转化为二甲苯和苯的平衡混合物。并经稳定塔稳定后去二 甲苯分馏部分。③ 吸附分离工作原理吸附分离采用AXENS公司的Eluxyl专利技术，特点是模拟逆流 移动床以选择性吸附剂和解吸剂载体为基础从混合二甲苯中分离对 二甲苯，进料或解吸剂和抽出液或抽余液根据浓度分布曲线进入或 抽出，从而达到对二甲苯从其它异构体中分离出来的目的。抽余液 （贫对二甲苯混合二甲苯异）被送至二甲苯异构化进行异构化反应 。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司101三、炼油主要加工装置介绍④ 异构化反应原理 二甲苯异构化单元使用Exxon Mobil的催化剂（EM-4500）和技 术（Xymax），通过异构化反应，将贫对二甲苯转化为平衡相混合物 ，进料中的乙基苯脱烷基化转化为苯。 芳烃联合装置的工艺流程图见下表：中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司102三、炼油主要加工装置介绍中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司103三、炼油主要加工装置介绍 （4）产品应用由于科学技术的飞速发展以及人们对生活和文化的需求日益 提高，促进了以芳烃为基础原料的化学纤维、塑料、橡胶等合成 材料以及品种繁多的有机溶剂、农药、医药、染料、香料、涂料 、化妆品、添加剂、有机合成中间体等生产的迅猛发展。尤其是 化学纤维业的发展，使芳烃联合装置的作用发生了较大的变化。 其地位已越加突出。?PX氧化制成对精对苯二甲酸中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司104三、炼油主要加工装置介绍?苯的最大用途是生产苯乙烯、环己烷、和苯酚，三者苯消费约占总 量的80%~90%，其次是硝基苯、顺酐、氯苯、直链的烷基苯等。是 最基本的有机化工原料。 甲苯大部分用作汽油组分，其次用作脱烷基制苯和歧化制苯和二甲 苯的原料，同时也是优良的溶剂，化工利用主要是生产硝基甲苯、 苯甲酸、异氰酸酯等。 邻二甲苯主要用途是制邻苯二甲酸酐（苯酐），苯酐是重要的有机 化工原料，有60%以上用于制造聚氯乙烯增塑剂，30%用于聚酯树脂 和醇酸树脂，其余10%则用于油漆、染料、医药和农药。 间二甲苯主要用途是制件苯二甲酸（IPA），目前生产间二甲苯最 大装置是11.8万吨/年。IPA主要用作制不饱聚酯树脂、表面涂料、 共聚多酯树脂等。目前其消费领域受PTA的影响比较大。???中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司105三、炼油主要加工装置介绍 （5）我国芳烃技术的现状及发展全球掌握芳烃成套生产技术的专利商主要是UOP和IFP两家公 司。经过引进技术的消化吸收,我国已形成了多项具有自主知识产 权的技术。如将国内从事芳烃生产技术研究开发的研究院所、设 计院和生产厂集合在一起,不久将可形成具创新性的成套芳烃生产 技术,参与国际技术市场的竞争。 我国目前还没有吸附分离方面的工艺技术，其他各单元均有 了自己的专利技术，只不过是在规模和经济技术性能方面有些欠 缺。需要进一步的开发和改进 ① 在芳烃抽提方面,石油化工科学研究院开发成功以甘醇为溶 剂的芳烃抽提蒸馏苯( SED)新工艺也已在工业装置上应用获得成 功。SED 工艺采用环丁砜和性能良好的助溶剂(COS) ,显著增强芳 烃的溶解能力,提高苯的收率。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司106三、炼油主要加工装置介绍② 在二甲苯临氢异构化方面,石油化工科学研究院开发的SKI 100催化剂在C8芳烃异构化装置上替代了进口催化剂,其乙苯转化率 达60. 24%,乙苯转化为苯的选择性达到93. 58% ,二甲苯单程损失仅 2.06%。使用SKI - 100催化剂,邻二甲苯和苯的生产能力分别提高 12. 03%和17. 49%。 ③ 在对二甲苯分离用吸附剂开发方面,石油化工科学研究院与中 石化燕山石化分公司研究院共同开发了RAX - 2000A型吸附剂,其分 离性能及各种物化指标均达到国际先进水平,并在中国石化齐鲁石化 分公司的工业生产装置上应用获得成功,这将打破少数跨国公司在该 领域的垄断局面。 ④ 在甲苯歧化与烷基转移工艺方面,上海石油化工研究院先后开 发成功ZA 型及HAT型两种催化剂。ZA型催化剂达到当时国外同类 催化剂水平,HAT型催化剂属目前国际先进水平。但其性能还有所欠 缺，且其配套的反应器设计规模偏小。 由于甲苯选择性歧化存在着 无法加工利用C+9芳烃资源的问题 ，为此上海石油化工研究院正在 开发将甲苯选择性歧化工艺与传统歧化结合在一起的组合工艺。即中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司107三、炼油主要加工装置介绍将甲苯分成两个部分,一部分作为选择性歧化单元原料,另一部分和 C9 芳烃一起作为传统歧化单元原料。 ⑤ 解吸剂、白土已完全可以国产。⑥ 设备制造业还需进一步发展，一些设备仍需进口。如：吸附 塔内件、大排量的机泵、板式换热器、144个的程控球阀、仪表、 加热炉管件等设备。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司108三、炼油主要加工装置介绍 7、制氢装置介绍 （1）惠炼制氢装置介绍?制氢装置以天然气和饱和炼厂干气为原料，采用德国Uhde公司的 工艺技术，烃类蒸汽转化法造气、PSA法提纯氢气。生产纯度 99.99％的氢气，并副产540℃、9.8MPa超高压过热蒸汽外输至全 厂高压过热蒸汽管网。生产规模：装置公称规模为2?/h工业氢（按年开工 8400小时计算，相当于年产纯氢15.1万吨 ）。操作弹性为60％～ 110％ ％（其中PSA单元的操作弹性为30～110% ） 。??主要有以下部份组成?炼厂气压缩部分；中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司109三、炼油主要加工装置介绍? ? ? ? ? ? ?原料气精制部分； 预转化部分； 转化及余热回收部分； 变换及变换气换热冷却部分； 变压吸附氢提纯部分(由PSA供货商成套供应)； 锅炉给水及蒸汽发生部分； 公用工程部分。?原料适应性强?装置设计原料为天然气和饱和炼厂气，可适应从全部天然气 原料到最大量使用饱和炼厂气之间的任何操作工况，并可随 饱和炼厂气量的变化自动调整操作参数。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司110三、炼油主要加工装置介绍?综合能耗低（装置设计考虑了诸多措施以尽可能的降低能耗）? ?采用预转化工艺。 充分利用装置中的热源。利用装置余热发生蒸汽、预热进料 、预热锅炉给水，预热除盐水等，转化炉排烟温度降到 ~150℃。 工艺冷凝液有效回用。工艺冷凝液在转化炉对流段及高变气 蒸汽发生器中汽化，所产蒸汽全部用作本装置内的工艺蒸汽 ，真正实现了工艺冷凝液的充分回用。 产高能位的9.8MPa高压过热蒸汽，能量利用更合理。 通过以上措施，装置的综合能耗降到13.66GJ/1000标立方米 纯氢，大大低于国内同类装置的能耗水平（综合能耗：15.5 GJ/1000标立方米纯氢）。?? ??其他技术特点中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司111三、炼油主要加工装置介绍?采用顶烧式转化炉，全冷壁转化炉出口系统，技术先进、可 靠。 采用卧式布置模块式转化炉对流段，质量可靠施工简单维修 方便。 增加深度脱硫剂，更好保护预转化转化催化剂，延长催化剂 使用寿命。 工艺气冷却器出口温度由通有冷却蒸汽的挡板调节，延长设 备的使用寿命；转化气采用两段串联换热降温，降低工艺气 冷却器设计制造难度。 采用除盐水高压除氧（压力0.3MPag），确保锅炉给水的质 量。?????配置先进的自动控制系统和完备的联锁保护系统，实现装置 高度自动化的操作，确保装置的安全可靠。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司112三、炼油主要加工装置介绍 （2）制氢技术的现状及发展?目前，炼油厂制氢装置主要采用轻烃水蒸汽转化和部分氧化制氢 技术。据粗略统计，全球炼油厂通过部分氧化法制取的氢也仅占 氢气来源的4%，限制其发展和工业应用的主要原因不是技术本身 问题，而是工程投资太大，氢气成本高。同样规模部分氧化法制 氢装置投资是轻烃水蒸汽转化的2.5～3.5倍。轻烃水蒸汽转化制 氢由于投资省，工艺成熟可靠，操作灵活方便，氢气成本低在现 代炼油企业中仍然占据主导的地位。 烃类蒸汽转化制氢工艺是随着合成氨、甲醇等合成气工业的 飞速发展而发展起来的。经过半个多世纪的工业实践，ICI、凯洛 格、赫尔蒂、KTI、托普索等公司在制氢装置的转化炉型、催化剂 性能、能量回收、净化方法等方面均有重大改进，使烃类蒸汽转 化技术日臻成熟，可靠性、灵活性有了很大提高。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司113三、炼油主要加工装置介绍?从世界范围看，制氢装置的发展有以下六大特点：? ? ? ? ? ?公用工程化 大型及超大型化 地域化 多功能化 高度可靠性和操作灵活性要求 原料劣质化。?制氢装置技术发展特点?制氢工艺的进展：预转化、二段转化、自热式转化、热 回收式转化反应器； 变换工艺的多样化；?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司114三、炼油主要加工装置介绍?制氢与蒸汽平衡：最少产汽流程、最大产汽流程； 不断改进的转化炉：大型化制氢转化炉炉型、新型转化 炉管、先进可靠的设计手段、转化参数的优化 “三高一 低” ； 不断完善的先进控制：原料的自动切换、负荷自动调整 、优化控制；???更加重视环境保护：酸性水回用、低NOx排放技术。（3）各种制氢方法? ?电解水制氢 矿物燃料制氢?以煤为原料制取氢气??以天然气或轻质油为原料制取氢气以重油为原料部份氧化法制取氢气中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司115三、炼油主要加工装置介绍?生物质制氢? ?生物质气化制氢 微生物制氢??其它含氢物质制氢各种化工过程副产氢气的回收（4） CSR工艺原理?原料净化 进入转化工段时，原料中的毒物脱除指标达到： 硫：&0.2ppm，短期允许到0.5ppm； 氯：&0.2ppm，短期允许到 0.5ppm； 砷：&5ppb；铅：&5ppb。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司116三、炼油主要加工装置介绍? ?预转化（可选） 转化 烃类的蒸汽转化是以烃类为原料，在催化剂作用下使组成为 CnHm的烃类和水蒸汽反应，转化为气体H2和CO，同时伴生 CO2和少量残余的CH4，其中H2是我们装置的目的产物，而CO 再通过后面的变换反应继续与H2O生成H2。装置转化炉出口的转 化气中H2浓度约为69%，甲烷含量≯6.0%(干基)。?变换原料烃经水蒸气转化得到的转化气中的CO含量约为11%，变换工序的任务是使CO在催化剂存在的条件下，与水蒸气反应生成 CO2和氢气，一方面增加了氢气，提高了原料的利用率，同时又中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司117三、炼油主要加工装置介绍除去了下游加氢装置的毒物CO。中变反应器出口CO浓度小于3% （干、体）。CO转化率在80%左右。?产品提纯?常规法变换气脱碳、甲烷 化单元产品氢（去全厂 氢气管网）CO2中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司118三、炼油主要加工装置介绍?PSA法 PSA装置 产品氢（去全厂 氢气管网） 解吸气（去转化 炉作燃料）变换气?PSA工艺原理：来自造气单元的变换气压力2．4MPa（g）、温度40℃，进入界区后，自塔底进入吸附塔中正处于吸附工况的塔 ，在其中吸附剂的选择吸附下，一次性除去氢以外的几乎所有杂 质，获得纯度大于99.9％的产品氢气，经压力调节系统稳压后送 出界区。当吸附剂吸附饱和后，通过程控阀门切换至其它塔吸附中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司119三、炼油主要加工装置介绍吸附饱和的塔则转入再生过程。再生过程产生的解吸气经调节阀 调节混合后稳定地送往转化炉区，用作燃气。（5）烃类制氢原料选择原则? ?择H/C高的轻质烃可以降低氢成本，提高产氢量。 使用石脑油时，优先选用以直链烷烃为主，环烷烃，芳烃较少的 原料。 炼厂气在炼油厂具有广泛的来源，是廉价的制氢原料。不同装置 产生的炼厂气组成、性能、毒物含量相差较大，需选择有效的净 化技术和合理的优化配置，优先选用炼厂饱和干气。 天然气和油田气是最理想的制氢原料。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司120??三、炼油主要加工装置介绍?制氢装置主要原料? ?气态烃（天然气、焦化富气、催化干气等） 液态烃（直馏石脑油、加氢石脑油等）?固态原料（主要用于部分氧化法）（6）制氢装置典型工艺流程图中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司121三、炼油主要加工装置介绍中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司122三、炼油主要加工装置介绍 8、其它装置技术特点介绍其他装置分为气体加工装置、润滑油装置和环保装置，现分 别进行简单介绍。（1）气体加工装置气体加工装置分为气体分馏装置、MTBE装置和烷基化装置。 ① 气体分馏装置?气体分馏是液化气深加工的前提，采用常规精馏的方法将液化气 切割成合乎要求的单个产品，分出较纯的丙烯可作聚丙烯，混合 碳四作为MTBE、烷基化等装置的原料，丙烷作为产品出装置等 ，能够极大提高液化气的附加值，提高炼厂的经济效益。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司123三、炼油主要加工装置介绍?气体分馏的主要目的：提取重要的基本有机化工原料一一高纯度丙烯。?惠炼气体分馏装置概况原料为上游催化裂化装置所产液化气经脱硫、脱硫醇后的精制液化气。建设规模为30万吨/年。本装置将液化气中高附加值的 丙烯生产出来，做为化工装置的原料，所生产的丙烯纯度为99.6% (mol)的精丙烯，混合碳四馏分做为MTBE及烷基化装置的原料。?因惠炼的气分装置的进料中碳五含量极低，且分离的混合碳四先 后经过MTBE、烷基化反应，在此不必先行分离，经过工艺优化 ，惠炼的气分装置采用三塔工艺。?产品质量：丙烯含量设计为99.62％。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司124三、炼油主要加工装置介绍三塔流程的气体分馏工艺流程图中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司125三、炼油主要加工装置介绍② MTBE装置?甲基叔丁基醚，英文缩写为MTBE（methyl tert-butyl ether）， 是一种无色透明、粘度低的可挥发性液体，具有特殊气味，含氧 量为18.2%的有机醚类。MTBE与汽油可以任意比例互溶而不发生 分层现象，与汽油组分调和时，有良好的调和效应，调和辛烷值 高于其净辛烷值。MTBE一般是以甲醇和异丁烯为原料，借助酸性催化剂合成， MTBE的反应是一个选择性加成反应，烯烃中的叔碳原子在酸性 催化剂的存在下形成正碳离子，再与醇结合形成醚。其反应是一 个可逆放热反应。 惠炼装置的公称设计规模为6万吨/年，以催化碳四为原料，将催 化碳四中的异丁烯与甲醇进行反应，转化为高辛烷值的MTBE??中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司126三、炼油主要加工装置介绍产品。装置工艺技术路线采用混相反应+催化蒸馏合成MTBE工艺 专利技术。所有设备和工程设计全部立足国内。?催化蒸馏技术：美国CDTECH公司开发了催化蒸馏技术。该技术 的特点是将反应和产品分离结合在一台设备中进行，由于反应与 分离同时进行，破坏反应平衡，提高转化率，缩短工艺流程，减 少设备投资，利用反应热，降低能耗。催化蒸馏塔分为三段：上 部为精馏段，中部为反应段，下部为汽提段。由于合成MTBE用 的催化剂粒径很小，直接装填到催化蒸馏塔的反应段，阻力很大 ，塔内向上流动的汽相物料与向下流动的液相物料不能对流穿过 反应段。为了解决这个问题，CDTECH公司开发了捆包式催化剂 装填结构，催化剂包装在玻璃丝布特制的袋子中，卷成捆后装填 在催化蒸馏塔中。 催化蒸馏技术工艺流程图?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司127三、炼油主要加工装置介绍甲醇循环 反应后碳四 甲醇 碳四 水 1 2 3 4MTBE中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司128三、炼油主要加工装置介绍?二十多年来，我国已开发了具有自己特色的合成MTBE技术，包括树脂催化剂研制、成套技术开发及工程放大，并成功地用于工业生产，使我国的MTBE生产达到了世界先进水平。为了适应汽 油无铅化的需求，应扩大MTBE生产装置的规模，并进一步增加 异丁烯原料资源。?尽管我国MTBE在近十年还会有大的增长，但与车用汽油的增量相比是微不足道的。即使 MTBE发展到200万吨的产量，也只占汽油的6％，只能起到补助作用。关键是要进行油品结构调整，从 而满足车用汽油品质不断升级的要求。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司129三、炼油主要加工装置介绍③ 烷基化装置（惠炼烷基化装置能力16万吨／年）?烷基化汽油特性：?辛烷值高： RON 96.3 、MON 93.3 加氢轻石脑油RON79、 MON 77 催化裂化汽油RON93、 MON 82?? ? ?蒸汽压低： RVP 30 kpa／催化裂化汽油RVP 60~70 kpa不含烯烃： 催化裂化汽油烯烃含量40％ 不含芳烃： 催化裂化汽油芳烃含量28％／裂解汽油芳烃含量 95％ 不 含 硫： 催化裂化汽油硫含量0.028％中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司130三、炼油主要加工装置介绍?截止到2002年底我国共有烷基化装置22套，生产能力125.5?104 t/a，年末实际产量仅为8.5?104 t，还不到我国汽油生产总量的1 ％，而同期美国烷基化汽油产量达到 t/a，占汽油生产 总量的11～13％，这预示着我国烷基化汽油发展的巨大潜力。随 着环境保护对汽油质量要求的不断提高，烷基化汽油已成为炼油 厂产品组成中的重要调和组分，烷基化汽油的产量将会不断增加 ，烷基化工艺在我国炼油企业中的重要性将会不断提高。鉴于液体酸催化剂的强腐蚀性和毒性，生产过程对环境造成 的严重危害，固体酸催化剂和新型环保型的离子液催化剂必将是 烷基化工艺的最终发展方向。?烷基化工艺技术种类?热烷基化中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司131三、炼油主要加工装置介绍? ? ?液体酸烷基化 氢氟酸法烷基化 硫酸法烷基化（惠炼工艺技术）??固体酸烷基化烷基化装置工艺组成：?? ? ? ? ?原料加氢精制部分烷基化反应部分 致冷压缩部分 流出物精制部分 产品分馏部分 化学处理部分中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司132三、炼油主要加工装置介绍 （2）润滑油生产装置润滑油生产流程如下：中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司133三、炼油主要加工装置介绍?制造高粘度指数润滑油：?尽可能除去胶质、沥青质等非烃化合物；??尽可能除去多环短侧链的化合物；尽可能保留少环长侧链的化合物。① 溶剂脱沥青装置?基本原理：利用小分子烃类对烷烃、环烷烃及低分子芳烃有相当 大的溶解度，而对胶质、沥青质则难溶或几乎不溶的特点脱除非 理想组分。?渣油中含有一部分高粘度的高分子烃类，是调制高粘度润滑油的 组分；但渣油中富集了原油中大部分的胶质、沥青质、金属等非 理想组分，而这些非理想组分在后续的溶剂精制过程中难以除去 ，因此需要溶剂脱沥青过程除去。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司134三、炼油主要加工装置介绍?脱沥青工艺流程主要分为抽提部分、溶剂回收部分。抽提塔的效 率决定装置的产品收率和质量；溶剂回收系统决定装置的投资及 消耗指标。 影响溶剂脱沥青的因素? ? ??温度 溶剂组成溶剂比溶剂脱沥青工艺流程见下图：中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司135三、炼油主要加工装置介绍中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司136三、炼油主要加工装置介绍② 润滑油溶剂精制?目的：脱除大部分的多环短侧链芳烃和胶质，以提高润滑油的质 量，使其抗氧化安定性、粘温特性、残炭和颜色符合标准。精制方法：酸碱、溶剂、吸附、加氢，我国广泛应用溶剂精制方 法。??溶剂精制的影响因素?溶剂性质：理想溶剂应具有下列性质：? ?较强的选择性，对非理想组分溶，对理想组分不溶或少溶。 有一定的溶解能力，溶解能力大，溶剂用量小，回收溶剂中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司137三、炼油主要加工装置介绍负荷小。? ?稳定性好，不易分解、氧化或缩合。 与原料沸点、密度差别大，便于溶剂回收，传质和分离。??毒性小、腐蚀性小、来源容易、价廉。温度? ? ?溶剂精制的前提是将理想组分和非理想组分分成两相，低于 临界溶解温度20～30℃。 临界溶解温度取决于原料组成、溶剂种类及溶剂比。 馏分沸点越高，临界溶解温度也越高。极性组分越多，临界 溶解温度越低。?溶剂比（溶剂量/油量）：选取原则：根据溶剂和原料油的性质、 产品要求、抽提方法。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司138三、炼油主要加工装置介绍③ 溶剂脱蜡?目的：蜡的存在，影响油品的低温流动性，脱蜡改善低温流动性?方法：冷榨脱蜡、分子筛脱蜡、尿素脱蜡、细菌脱蜡、加氢脱蜡 、溶剂脱蜡。④ 白土补充精制?目的：用活性白土吸附脱除上述过程精制后残余的有害物物质， 如胶质、环烷酸、酸渣和微量溶剂等。白土是一种结晶或无定形物质，具有许多微孔，有很大的比表面 积。 与加氢补充精制相比，白土精制的优缺点：中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司139??三、炼油主要加工装置介绍? ?脱氮能力强，凝点回升较小，粘度下降少，光安定性好； 脱硫能力较差，劳动条件差，生产率低，存在固体废弃物的 环境污染问题。（3）环保装置环保装置主要包括：硫磺回收装置、酸性水汽提装置、气体 脱硫装置、汽油脱硫醇和废酸再生装置等。① 硫磺回收装置?惠州炼油硫磺装置组成：本装置由制硫、尾气处理及液硫成型三 部分组成。装置规模：制硫部分的规模为2?3 万吨/年硫磺产品； 尾气处理及液硫成型为6 万吨/年。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司140三、炼油主要加工装置介绍?装置技术特点：?采用两头一尾（即两套制硫配一套尾气处理）方案。可以灵活 应对上游装置操作的变化；?制硫部分采用常规Claus 工艺，技术成熟，流程简单，设备效 率高，操作故障率低；尾气处理部分采用SINI 公司的HCR(高 H2S/SO2 比例)加氢还原溶剂吸收工艺,正常生产中,制硫尾气加 氢不需外来氢气。采用加氢还原溶剂吸收处理制硫尾气，工艺 成熟，硫回收率高，装置SO2 排放浓度满足环保要求。制硫燃烧炉余热锅炉及尾气焚烧炉余热锅炉发生次高压蒸汽（ 4.6Mpa）,直接用于制硫部分转化器入口过程气的加热，次高压 蒸汽过热后（415℃）用于尾气进加氢反应器前的升温。三冷与 高压锅炉给水换热。装置能量利用合理；?中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司141三、炼油主要加工装置介绍?一冷、二冷为组合设备，一转、二转为组合设备，以减少投 资和占地。采用两段急冷塔设计，以避免工艺凝液对胺系统 的污染。急冷水系统采用不锈钢材料，提高了装置使用寿命 ；?液硫脱气采用SINI 公司的专有汽提技术，将液硫中H2S 含量 降至最低，减轻操作环境的污染；对尾气处理部分送出的富胺液，单设胺液再生系统，以提高 硫磺回收单元操作的稳定性。??硫磺的用途：用于制作硫酸、橡胶制品，农药上用以制作杀虫剂 ，医药上用以制作磺胺等产品，食品上用作蔗糖脱色，军工上制 造火药以及半导体工业上使用。?硫磺回收的意义是：消除污染、保护环境、综合利用、回收资源 、化害为利、造福于民。中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司142三、炼油主要加工装置介绍② 酸性水汽提?惠炼酸性水汽提装置公称规模300 吨/时(2?150 吨/时)，实际处 理量257.9 吨/时酸性水。系列一、系列二公称规模均为150 吨/ 时，操作弹性110%-60%；实际处理量分别为137.2 吨/时、120.7 吨/时。 生产方法及工艺特点：两个系列均采用双塔汽提工艺，脱硫化氢 塔顶的富含H2S 的酸性气送至硫磺回收装置，脱氨塔顶的富NH3气 体经两级定压定温冷凝、结晶、脱硫剂精制脱除H2S 后，经压缩 冷凝成液氨送出装置。??污水汽提装置的主要目的：除去原料水中的氨、硫化氢，使之变 为含氨、硫化氢量很低的净化水。③ 脱硫联合装置中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司143三、炼油主要加工装置介绍?惠炼采用的工艺路线：气体、液化气脱硫采用MDEA 胺洗工艺； 液化气脱硫醇部分采用美国Merichem 公司的纤维膜接触脱硫醇 技术，并由专利商Merichem 公司提供基础设计工艺包；溶剂再 生部分采用汽提再生方法；汽油脱硫醇部分采用中国石油大学（ 北京）开发的无碱脱臭（II）工艺。 联合装置技术特点：??在装置中，气体、液化气脱硫采用MDEA 胺洗工艺。醇胺法 用于炼厂气、天然气脱硫国内外已经有几十年的历史，MDEA 溶剂由于具有较高的H2S 选择吸收性、不易降解、酸气负荷 高等优点，该工艺技术成熟可靠。 MDEA 溶剂再生的工艺流程采用常规汽提再生工艺，再生塔 底重沸器热源采用0.35MPa（表）蒸汽。该方案}