整合石油化工的工藝流程較為復(fù)雜,一套完整的富含高科技含量的石化裝置可以生產(chǎn)出完整得包括石油燃料、 石油溶劑與化工原料、 潤(rùn)滑劑、石蠟、石油瀝青、石油焦等六個(gè)系列的產(chǎn)品。作為東營(yíng)市的地方石化企業(yè),由于受到規(guī)模、原料、資金等方面的限制,主要形成了以石油燃料的生產(chǎn)為主、其他產(chǎn)品為輔產(chǎn)品分布。以石油燃料生產(chǎn)為主的石化企業(yè)的工藝流程主要包括原油預(yù)處理、常減壓蒸餾、催化裂化、制氫、加氫、延遲焦化、氣體分離等環(huán)節(jié)。結(jié)合石化企業(yè)工藝流程圖,石化企業(yè)的主要生產(chǎn)裝備和主要產(chǎn)品情況介紹如下:
一、煉油廠的分類(lèi)
目前的煉油廠大致可分為4種類(lèi)型。1)燃料油型:生產(chǎn)汽油、煤油、輕重柴油和鍋爐燃料等。2)燃料潤(rùn)滑油型:除生產(chǎn)各種燃料油外,還生產(chǎn)各種潤(rùn)滑油。3)燃料化工型:以生產(chǎn)燃料油和化工產(chǎn)品為主。4)燃料潤(rùn)滑油化工型:它是綜合型煉廠,既生產(chǎn)各種燃料、化工原料或產(chǎn)品同時(shí)又生產(chǎn)潤(rùn)滑油。從目前的情況看,東營(yíng)市的幾家大型的石化企業(yè)主要是燃料油型的石油加工企業(yè),只有華星集團(tuán)具備一定規(guī)模的潤(rùn)滑油生產(chǎn)能力。
二、生產(chǎn)環(huán)節(jié)及其裝備情況
1、 原油評(píng)價(jià)試驗(yàn)
當(dāng)加工一種原油前,先要測(cè)定原油的顏色與氣味、沸點(diǎn)與餾程、密度、粘度、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、殘?zhí)?、含硫量等指?biāo),即是原油評(píng)價(jià)試驗(yàn)。原油的評(píng)價(jià)試驗(yàn)主要是區(qū)分原油中重要的成分含量,評(píng)價(jià)原油的質(zhì)量,預(yù)測(cè)現(xiàn)有原油加工工藝對(duì)該油品的適用性。
2、 原油的預(yù)處理
從油田送往煉油廠的原油往往含鹽(主要是氯化物)、帶水(溶于油或呈乳化狀態(tài)),可導(dǎo)致設(shè)備的腐蝕,在設(shè)備內(nèi)壁結(jié)垢和影響成品油的組成,需在加工前脫除。常用的辦法是加破乳劑和水,使油中的水集聚,并從油中分出,而鹽份溶于水中,再加以高壓電場(chǎng)配合,使形成的較大水滴順利除去。
3、 常減壓蒸餾
常減壓蒸餾是常壓蒸餾和減壓蒸餾在習(xí)慣上的合稱,常減壓蒸餾基本屬物理過(guò)程。原料油在蒸餾塔里按蒸發(fā)能力分成沸點(diǎn)范圍不同的油品(稱為餾分),這些油有的經(jīng)調(diào)合、加添加劑后以產(chǎn)品形式出廠,相當(dāng)大的部分是后續(xù)加工裝置的原料,因此,常減壓蒸餾又被稱為原油的一次加工。包括三個(gè)工序:原油的脫鹽、脫水 ;常壓蒸餾;減壓蒸餾。常減壓裝置產(chǎn)品主要作為下游生產(chǎn)裝置的原料,包括石腦油、煤油、柴油、蠟油、渣油以及輕質(zhì)餾分油等。
石腦油作為催化重整裝置原料,常壓煤油、常壓柴油作為煤柴油加氫精制裝置原料,減壓餾分油作為餾分油加氫精制裝置原料,蠟油作為生產(chǎn)石蠟等潤(rùn)滑油的原料;渣油作為重油加氫裝置原料。主要產(chǎn)品為優(yōu)質(zhì)高辛烷值汽油調(diào)和組分、航空煤油和優(yōu)質(zhì)低硫柴油。
4、 催化裂化
催化裂化是在熱裂化工藝上發(fā)展起來(lái)的。是提高原油加工深度,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)汽油、柴油最重要的工藝操作,主要是將重質(zhì)原料油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)燃料油品。
催化裂化裝置是普通石化企業(yè)的核心裝置,原料范主要是原油蒸餾或其他煉油裝置的350--540℃餾分的重質(zhì)油,包括加氫常壓渣油和加氫蠟油等。催化裂化工藝由三部分組成:原料油催化裂化、催化劑再生、產(chǎn)物分離。催化裂化所得的產(chǎn)物經(jīng)分餾后可得到液化氣、汽油、柴油和重質(zhì)餾分油。
催化汽油經(jīng)吸收穩(wěn)定脫硫之后作為汽油調(diào)和組分 ;催化柴油經(jīng)汽提、換熱后作為柴油加氫原料或柴油調(diào)和組分;重質(zhì)餾分油一部分作為循環(huán)洗滌油,另一部分作為產(chǎn)品燃料油;液化氣經(jīng)脫硫精制后作為氣體分餾裝置原料,也可以直接作為產(chǎn)品銷(xiāo)售。
催化裂化過(guò)程的主要化學(xué)反應(yīng)有:1、裂化反應(yīng)。裂化反應(yīng)是C-C鍵斷裂反應(yīng),反應(yīng)速度較快。2、異構(gòu)化反應(yīng)。它是在分子量大小不變的情況下,烴類(lèi)分子發(fā)生結(jié)構(gòu)和空間位置的變化。3、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。即某一烴分子上的氫脫下來(lái),立即加到另一烯烴分子上,使這一烯烴得到飽和的反應(yīng)。4、芳構(gòu)化反應(yīng)。芳構(gòu)化反應(yīng)是烷烴、烯烴環(huán)化后進(jìn)一步氫轉(zhuǎn)移反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程不斷放出氫原子,最后生成芳烴。
5、 催化重整
催化重整(簡(jiǎn)稱重整)是在催化劑和氫氣存在下,將常壓蒸餾所得的輕汽油轉(zhuǎn)化成含芳烴較高的重整汽油的過(guò)程。如果以80-180℃餾分為原料,產(chǎn)品為高辛烷值汽油;如果以60-165℃餾分為原料油,產(chǎn)品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烴, 重整過(guò)程副產(chǎn)氫氣,可作為煉油廠加氫操作的氫源。重整的反應(yīng)條件是:反應(yīng)溫度為490-525℃,反應(yīng)壓力為1-2兆帕。重整的工藝過(guò)程可分為原料預(yù)處理和重整兩部分。催化重整在煉油中的作用主要有三方面的功能:一是能把辛烷值很低的直餾汽油變成80至90號(hào)的高辛烷值汽油。二是能生產(chǎn)大量苯、甲苯和二甲苯,這些都是生產(chǎn)合成塑料、合成纖維和合成橡膠的基本原料。三是可副產(chǎn)大量廉價(jià)氫氣。催化重整得到的汽油、苯系列產(chǎn)品等可以作為產(chǎn)品銷(xiāo)售,副產(chǎn)品氫氣可以作為加氫反應(yīng)的來(lái)源。
6、 加氫裂化
是在高壓、氫氣存在下進(jìn)行,需要催化劑,把重質(zhì)原料轉(zhuǎn)化成汽油、煤油、柴油和潤(rùn)滑油。加氫裂化由于有氫存在,原料轉(zhuǎn)化的焦炭少,可除去有害的含硫、氮、氧的化合物,操作靈活,可按產(chǎn)品需求調(diào)整。產(chǎn)品收率較高,而且質(zhì)量好。加氫裂化的主要原料是重質(zhì)餾分油,包括催化裂化循環(huán)油和焦化餾出油等。它的產(chǎn)品主要是優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)油品,特別是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)航空煤油和低凝點(diǎn)柴油。
石油化工的工藝流程
7、 延遲焦化
它是在較長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間下,使原料深度裂化,以生產(chǎn)固體石油焦炭為主要目的,同時(shí)獲得氣體和液體產(chǎn)物。延遲焦化用的原料主要是高沸點(diǎn)的渣油。延遲焦化的主要操作條件是:原料加熱后溫度約500℃, 焦炭塔在稍許正壓下操作。改變?cè)虾筒僮鳁l件可以調(diào)整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。
8、 溶劑脫瀝青
溶劑脫瀝青裝置既是生產(chǎn)重質(zhì)潤(rùn)滑油的主要裝置,又是一個(gè)重油加工裝置,它在煉廠中占有很重要的地位。減壓渣油經(jīng)溶劑脫瀝青裝置后,脫除瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和含金屬的非烴化合物。脫瀝青油既可做重質(zhì)潤(rùn)滑油原料,又可做催化裂化原料;脫油瀝青直接調(diào)和成道路瀝青或氧化成建筑瀝青,重質(zhì)潤(rùn)滑油料在脫蠟后還可生產(chǎn)地蠟。
9、 重油加氫
重油加氫的主要作用是脫除渣油中硫、氮、殘?zhí)?、重金屬,為重油催化裂化裝置提供合格的原料。原料主要為劣質(zhì)常壓渣油、減壓瓦斯油和減壓渣油混合料。該裝置主要產(chǎn)品渣油作為重油催化裂化裝置原料,其他產(chǎn)品中柴油經(jīng)汽提后出裝置作為柴油調(diào)和組分,石腦油可作為商品石腦油直接出售。
制氫
制氫裝置主要是采用輕烴—水蒸汽轉(zhuǎn)化及變壓吸附法制氫工藝。原料油主要由催化重整拔頭油組成。產(chǎn)品氫氣純度達(dá)到99.99%,主要供給重油加氫、煤柴油加氫、餾分油加氫、聚丙烯等裝置,提供氫氣來(lái)源。