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行業新聞  
化工廠常規煉油工藝簡介
發布時間:2021-04-25 13:36:20

 

 

在化工生產中,我們通過煉化石油來得到我們需要的不同產品。從原油到石油要經過多種工藝流程,不同的工藝流程會將同樣的原料生產出不同的產品,可是,你對煉油工藝了解多少呢?這一次,小編給大家整理石油煉油工藝的幾種工藝,趕快來圍觀吧!

 

 

什么是常減壓蒸餾?

催化裂化有什么特點?

什么是延遲焦化?

加氫裂化有哪些類型?

 

 

石油煉化工藝

 

從原油到石油的基本途徑一般為: 

 

將原油先按不同產品的沸點要求,分割成不同的直餾餾分油,然后按照產品的質量標準要求,除去這些餾分油中的非理想組分; 

 

通過化學反應轉化,生成所需要的組分,進而得到一系列合格的石油產品。 

 

 

 

石油煉化常用的工藝流程為常減壓蒸餾、催化裂化、延遲焦化、加氫裂化、溶劑脫瀝青、加氫精制、催化重整。

 

常減壓蒸餾

 

常減壓蒸餾是常壓蒸餾和減壓蒸餾的合稱,基本屬物理過程:原料油在蒸餾塔里按蒸發能力分成沸點范圍不同的油品(稱為餾分),這些油有的經調合、加添加劑后以產品形式出廠,相當大的部分是后續加工裝置的原料。 

 

常減壓蒸餾是煉油廠石油加工的第一道工序,稱為原油的一次加工,包括三個工序:a.原油的脫鹽、脫水;b.常壓蒸餾;c.減壓蒸餾

 

 

 

常減壓裝置是對原油進行一次加工的蒸餾裝置,即將原油分餾成汽油、煤油、柴油、蠟油、渣油等組分的加工裝置。原油蒸餾一般包括常壓蒸餾和減壓蒸餾兩個部分。

 

常壓蒸餾塔

 

所謂原油的常壓蒸餾,即為原油在常壓(或稍高于常壓)下進行的蒸餾,所用的蒸餾設備叫做原油常壓精餾塔(或稱常壓塔)

 

 

 

常壓蒸餾剩下的重油組分分子量大、沸點高,且在高溫下易分解,使餾出的產品變質并生產焦炭,破壞正常生產。因此,為了提取更多的輕質組分,往往通過降低蒸餾壓力,使被蒸餾的原料油沸點范圍降低。這一在減壓下進行的蒸餾過程叫做減壓蒸餾。 

 

減壓蒸餾塔 

 

 減壓蒸餾是在壓力低于100KPa的負壓狀態下進行的蒸餾過程。減壓蒸餾的核心設備是減壓塔和它的抽真空系統。  減壓塔的抽真空設備常用的是蒸汽噴射器(也稱蒸汽吸射泵)或機械真空泵。其中機械真空泵只在一些干式減壓蒸餾塔和小煉油廠的減壓塔中采用,而廣泛應用的是蒸汽噴射器。

 

 

 

催化裂化

 

催化裂化是在有催化劑存在的條件下,將重質油(例如渣油)加工成輕質油(汽油、煤油、柴油)的主要工藝,是煉油過程主要的二次加工手段。屬于化學加工過程。

 

 

 

常渣和臘油經過原料油緩沖罐進入提升管、沉降器、再生器形成油氣,進入分餾塔進行煉制,以得到更多輕質油品。

 

再生器 

再生器的主要作用是燒去結焦催化劑上的焦炭以恢復催化劑的活性,同時也提供裂化所需的熱量。再生器由殼體、旋風分離器、空氣分布器、輔組燃燒室和取熱器組成 

 

 

提升管反應器 

直管式:多用于高低并列式反再系統,特點是從沉降器底部直接插入,結構簡單,壓降小。 

折疊式:多用于同軸式式反再系統。 

 

沉降器 

沉降器的作用是使來自提升管的反應油氣和催化劑分離,油氣經旋風分離器分出夾帶催化劑后經集氣室去分餾系統;由快速分離器出來的催化劑靠重力在沉降器中向下沉降,落入氣體段。 

 

 

 

三機 

主風機:供給再生器燒焦用空氣。

氣壓機:用于給分餾系統來的富氣升壓,然后送往吸收穩定系統。 

增壓機:供給Ⅳ型反應再生裝置密相提升管調節催化劑循環量。

 

三閥 

單動滑閥: Ⅳ型催化裂化裝置中,正常操作時全開,緊急情況下關閉,切斷兩器聯系,防止催化劑倒流;在提升管催化裂化裝置中調節兩器催化劑循環量。 

雙動滑閥:安裝在再生器出口和放空煙囪之間,調節再生器的壓力,保持兩器壓力平衡。 

塞閥:在同軸式催化裂化裝置中調節催化劑的循環量。

 

延遲焦化

 

焦化是以貧氫重質殘油(如減壓渣油、裂化渣油以及瀝青等)為原料,在高溫(400~500℃)下進行深度熱裂化反應。通過裂解反應,使渣油的一部分轉化為氣體烴和輕質油品;由于縮合反應,使渣油的另一部分轉化為焦炭。一方面由于原料重,含相當數量的芳烴,另一方面焦化的反應條件更加苛刻,因此縮合反應占很大比重,生成焦炭多。

 

 

 

延遲焦化裝置的生產工藝分為焦化和除焦兩部分,焦化為連續操作,除焦為間隙操作。由于工業裝置一般設有兩個或四個焦炭塔,所以整個生產過程仍為連續操作。 

 

 

 

焦炭塔 

焦炭塔是用厚鍋爐鋼板制成的空筒,是進行焦化反應的場所。 

 

水力除焦設備

焦炭塔是輪換使用的,即當一個塔內焦炭聚結到一定高度時,通過四通閥將原料切換到另一個焦炭塔.聚結焦炭的焦炭塔先用蒸汽冷卻,然后進行水力除焦。

  

無焰燃燒爐  

焦化加熱爐是本裝置的核心設備,其作用是將爐內迅速流動的渣油加熱至500℃左右的高溫。因此,要求爐內有較高的傳熱速率以保證在短時間內給油提供足夠的熱量,同時要求提供均勻的熱場,防止局部過熱引起爐管結焦。為此,延遲焦化通常采用無焰爐。

 

加氫裂化

 

加氫裂化屬于石油加工過程的加氫路線,是在催化劑存在下從外界補入氫氣以提高油品的氫碳比。 

 

加氫裂化實質上是加氫和催化裂化過程的有機結合,一方面能使重質油品通過裂化反應轉化為汽油、煤油和柴油等輕質油品,另一方面又可防止像催化裂化那樣生成大量焦炭,而且還可將原料中的硫、氯、氧化合物雜質通過加氫除去,使烯烴飽和。

 

 

 

高壓加氫反應器是裝置中的關鍵設備,工作條件苛刻,制造困難,價格昂貴。

根據介質是否直接接觸金屬器壁,分為冷壁反應器和熱壁反應器兩種結構。反應器由筒體和內部結構兩部分組成。

 

 

 

加氫反應器筒體  

反應器筒體分為冷壁筒和熱壁筒兩種。

 

加氫反應器內件 

加氫反應是在高溫高壓及有腐蝕介質(H2、H2S)的條件下操作,除了在材質上要注意防止氫腐蝕及其他介質的腐蝕以外,加氫反應器還應保證:反應物(油氣和氫)在反應器中分布均勻,保證反應物與催化劑有良好的接觸;及時排除反應熱,避免反應溫度過高和催化劑過熱.以保證最佳反應條件和延長催化劑壽命;在反應物均勻分布的前提下,反應器內部的壓力降不致過大,以減少循環壓縮機的負荷,節省能源。 

為此,反應器內部需設置必要的內部構件,以達到氣液均勻分布為主要目標。典型的反應器內構件包括:入口擴散器、氣液分配盤、去垢籃筐、催化劑支持盤、急冷氫箱及再分配盤、出口集合器等。

 

稱溶劑脫瀝青

 

溶劑脫瀝青是加工重質油的一種石油煉制工藝,其過程是以減壓渣油等重質油為原料,利用丙烷、丁烷等烴類作為溶劑進行萃取,萃取物即脫瀝青油可做重質潤滑油原料或裂化原料,萃余物脫油瀝青可做道路瀝青或其他用途。

 

 

 

抽提塔 

抽提塔的作用有:在渣油進口和主溶劑進口之間為抽提區,渣油進口以上部分為分餾區,主溶劑進口以下為瀝青沉降區。 

 

溶劑臨界/超臨界回收塔 

脫瀝青油溶液分離器又稱為超臨界塔或臨界塔,它實際上是一個可在溶劑臨界壓力以上操作的液—液分離器,用以回收脫瀝青油溶液中的溶劑。 

 

增壓泵 

脫瀝青油溶液增壓泵是實現超臨界溶劑回收工藝的關鍵設備,它需要具有1.5Mpa 以上的揚程,入口能承受高的壓力和溫度,泵的作用是能保證實現溶劑在系統內循環。

 

加氫精制

 

加氫精制工藝是各種油品在氫壓力下進行催化改質的一個統稱。它是指在一定的溫度和壓力、有催化劑和氫氣存在的條件下,使油品中的各類非烴化合物發生氫解反應,進而從油品中脫除,以達到精制油品的目的。  

加氫精制主要用于油品的精制,其主要目的是通過精制來改善油品的使用性能。 

  

 

加熱爐 

原料油與新氫、循環氫混合,并與反應產物換熱后,以氣液混相狀態進入加熱爐加熱至反應溫度進入反應器。 

 

反應器 

換熱、爐后混氫進入反應器后,在反應器催化劑床層反應,硫、氧、氮和金屬化合物等即變為易于除掉的物質(通過加氫變為硫化氫、水及氨等),烯烴同時被飽和。 

 

 

 

高壓低壓分離器 

加氫生成油經過換熱和水冷后依次進入高壓,低壓分離器。 

 

 汽提塔 

從低壓分離器來的加氫生成油與汽提過的加氫生成油換熱,并進入加熱爐加熱,然后進入汽提塔,其作用是把殘留在油中的氣體及輕餾分汽提掉。汽提塔底出來的生成油經過換熱和水冷卻后,為加氫精制產品。

 

催化重整

 

重整:烴類分子重新排列成新的分子結構。 

 

催化重整裝置:用直餾汽油(即石腦油)或二次加工汽油的混合油作原料,在催化劑(鉑或多金屬)的作用下,經過脫氫環化、加氫裂化和異構化等反應,使烴類分子重新排列成新的分子結構,以生產C6~C9芳烴產品或高辛烷值汽油為主要目的,并利用重整副產氫氣供二次加工的熱裂化、延遲焦化的汽油或柴油加氫精制。

 

 

 

根據催化重整的基本原理,一套完整的重整工業裝置大都包括原料預處理和催化重整兩部分。以生產芳烴為目的的重整裝置還包括芳烴抽提和芳烴精餾兩部分。 

 

 

 

原料預處理 

將原料切割成適合重整要求的餾程范圍和脫去對催化劑有害的雜質。 預處理包括:預脫砷、預分餾、預加氫三部分。 

 

催化重整 

催化重整是將預處理后的精制油采用多金屬(鉑錸、鉑銥、鉑錫)催化劑在一定的溫度、壓力條件下,將原料油分子進行重新排列,產生環烷脫氫、芳構化、異構化等主要反應,以增產芳烴或提高汽油辛烷值為目的。 

工業重整裝置廣泛采用的反應系統流程可分為兩大類:固定床反應器半再生式工藝流程和移動床反應器連續再生式工藝流程。

 

 

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