石油炼制的基本过程
概述
以生产燃料和润滑油为目的的炼油厂里，通常是先将原油进行常压、减压
蒸馏，依次分离为汽油、煤油、柴油、重柴油，轻质、中质和重质润滑油等各
种沸点不同的馏分。上述过程属于物理过程，原油中烃类化合物在结构上没有
发生变化称为一次加工。以一次加工得到的各种馏分为原料，按产品质量的要求，分别进行加工，可生产不同品种、规格的燃料和润滑油等石油产品。在加
工过程中有化学反应发生，且原料中的烃类化合物在结构上也发生变化，称为
二次加工。
石油炼制的基本方法
石油炼制属于一次加工的主要是常压与减压蒸馏。属于二次加工中的转化
工艺的主要有热裂化、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整与烷基化。
属于二次加工中精制工艺的主要有酸碱精制、溶剂精制、加氢精制、润滑油加
氢处理、白土补充精制、丙烷脱浙青、脱蜡等。
1、常压蒸馏常压蒸馏是根据组成原油的各类烃分子沸点的不同，利用加热炉、分馏塔等设备将原油进行多次的部分汽化和部分冷凝，使汽液两相进行充
分的热量与质量交换，以达到分离的目的，从而制得汽油、煤油、柴油等馏分。一般35℃-200℃的馏分为直馏汽油馏分；175℃-300℃的馏分为煤油馏分;200℃
-350℃的馏分为柴油馏分;350℃以上的馏分为润滑油或裂化原料。在较低温度
范围内便能蒸馏出来的石油组分称为轻馏分；在较高温度范围内才能蒸馏出的组分称为重馏分。直馏馏分主要是由烷烃与环烷烃组成，一般不含饱和烃，所以
直馏产品性质，不易氧化变质，易于长期储存。
2、减压蒸馏常压蒸馏所得到的渣油是炼制润滑油的原料由于它是350℃以
上的高沸点馏分，如果还用常压蒸馏来进行分离，加热温度就得高达350℃以上，在这样的高温下，会起烃分子的裂化。为了既能进行蒸馏分离又不致使烃
分子裂化，就需采用减压蒸馏。
减压蒸馏是利用降低压力可以降低液体沸点的原理.将常压渣油在减压塔内进行分馏。减压塔的真空度是靠二至三级蒸汽喷射泵抽空而致，塔顶的真空度控制在93.3kPa左右。从减压塔侧线可以引出各种润滑油馏分或催化裂化的原料
。塔底的重油叫减压渣油，可作为焦化和制取浙青的原料或作为锅炉燃料。
3、热裂化仅靠温度与压力的作用来实现石油裂化的过程叫热裂化。热裂化就是利用高温使重油一类的大分子烃，受热分解裂化成为汽油一类的小分子
烃。在热裂解条件下，烃类主要发生分解与缩合二类反应。所用原料通常为常
压重油、减压馏分、焦化蜡油等。热裂化产品主要有裂化气、汽油、柴油和渣
油等。热裂化汽油与热裂化柴油的产率较高。但热裂化产品中含有较多不饱和烃，故性不好。同时，热裂化过程中所发生的缩合反应，会使加热炉的管
道中严重结焦。由于热裂化工艺存在上述缺点，所以该方法巳淘汰。
4、催化裂化在催化剂的作用下使烃分子热裂化的过程称之为催化裂化。原料油是在合成硅酸铝催化剂的作用下，使大分子烃热裂化变成小分子烃，同时
还使其分子结构改变，使不饱和烃大大减少，异构烷烃和芳香烃增加。催化裂
化通常以重质馏分(如减压馏分、焦化柴油及蜡油等)为原料，也有用预先脱浙青的常压重油为原料的。催化裂化的产品主要有石油气、汽油与轻柴油。催化裂化的汽油产率高，约为46%—60%，不饱和烃含量少，异构烷烃与芳香烃含量高，故化学性好，辛烷值高，抗爆性好，可用作航空汽油与高辛烷值汽油的基本组分。催化裂化的柴油产率为20%~40%，但因含正构烷少，发生性能较差。催化裂化是目前二次加工工艺中采用最为普遍的一种。
5、加氢裂化在有催化剂和氢气存在的条件下，使重质油受热后通过裂化反应转化为轻质油的加工工艺，称之为加氢裂化。与催化裂化所不同的是加氢裂
化是在9.81-14.71MPa压力和380℃~440℃的温度条件下，而且有不同的催化剂、氢气(约为原料重油的2.5%—4%) 作用下进行的。既有催化裂化反应，又有烃类的加氢反应，由于加氢反应，可使不饱和烃变为饱和烃，并使非烃类化合物
也发生反应。因此，加氢裂化产品性好，腐蚀性小。由于含环烷烃多，是
催化重整制取高辛烷值汽油的原料；由于含异构烷烃较多，芳香烃较少，因而
加氢裂化所得的柴油产品凝点与冰点很低，十六烷值很高。此外，加氢裂化还具有原料油的范围广(从直馏重柴油到减压渣油等均可使用），生产灵活性大(汽油与柴油产率可据需要调整)，产率高(汽油产率可达75%，以生产柴油为主时，柴油产率可达85%)等特点。但由于加氢裂化是在高压条件下操作，生产条件较苛刻，使之投资大，故目前未能象催化裂化那样得到普遍应用。
6、延迟焦化原料油受热后的生焦现象不在加热炉管内而延迟到焦炭塔内出现的过程叫做延迟焦化。延迟焦化法是生产轻质燃料和焦炭的方法之一。焦化
的原料油主要是减压渣油，也可用热裂化渣油。延迟焦化的反应原理，一方面
同热裂化一样，使大分子烃裂解为小分子烃，使渣油转化为气体烃与低沸点液体烃；另一方面是芳香烃与烯烃的缩合反应，使渣油转化为焦炭，但在炉管内来不及生焦，而是延迟至焦炭塔再给予足够时间生焦。焦化汽油与柴油的性
都较差，需要进一步精制改善。石油加工
7、催化重整在有催化剂作用的条件下，对汽油馏分中的烃分子结构进行重新排列使其形成新分子结构的过程，叫做催化重整。催化重整按所用催化剂种类的不同，分为钼重整、钼铼重整和多金属重整。将
汽油馏分进行催化重整，可以得到高辛烷值的汽油、轻芳烃和氢气三大产品。催化重整的原料油是直馏、裂化和焦化汽油馏分。当生产高辛烷值汽油时，一般采用0℃~180℃(或200C)的馏分，叫做宽馏分重整；当生产轻芳烃时，宜用60‘C~145℃的馏分，叫做窄馏分重整。
8、烷基化烯烃在异构烷烃或芳烃上的热反应或催化反应过程叫做烷基化。烷基化的原料是异丁烷-丁烯气体馏分，目前我国多以浓硫酸为催化剂，主要产物是异辛烷和其它烃类组成的混合物，这种混合物叫做烷基化油。对烷基化油进行分馏切割50℃-180℃的主要成分可得各种不同结构的异辛烷馏分(称为工业异辛烷）。工业异辛烷的马达法辛烷值高达94，是航空汽油与高级汽油的高辛烷值组分。另外，副产品重烷基化油也可作为轻柴油的组分。
9、酸碱精制用浓硫酸与油中的不良成分发生反应，生成酸渣，经沉淀后与油分离。此时，油呈酸性，再用白土和碱(也有不用碱的)处理，就可得到酸值小，性好的油品。
10、溶剂精制在一定的温度条件下，利用溶剂的活性极性分子，溶解润滑油中的一些非理想成分(多环短侧链的芳烃和环烷烃、胶质、浙青质及硫、氮、氧化合物等)，将它们分离出来，从而改善油品的粘温性能，降低残碳值与酸值，提高油品的性。将分离物蒸出溶剂后，便获得抽出油，抽出油可作调合车轴油等的原料。常用的溶剂有糠醛、酚、丙烷等。
11、加氢精制在高温、高压和有催化剂存在的条件下，向被情制油中通入氢气，使氢与油中的非烃化合
物和不饱和烃等发生化学反应，从而将它们除去和转变为饱和烃的精制工艺，称为加氢精制。这是一种较好的精制方法，可简化精制工序，提高油品的产率。加氢精制将逐步取代部分传统的精制工艺。
12、润滑油加氢处理润滑油加氢处理通常是在中，高压(7.85~14.71MPa)氢气和催化剂存在的条件下，对润滑油料进行精制和改质的工艺过程。通过加氢处理，使原料中的多环芳烃、胶质、浙青质等不理想组分发生适度的加氢裂解驶之变成有益组分，从而达到精制润滑油和提高精油品粘指数的目的。
13、白土精制白土是一种含氧化硅和氧化铝的天然陶土，用盐酸处理后，活性大增。它不仅吸附能力强，且选择性好，当与油料充分混合后，即将油中胶质、浙青质、酸渣、残余溶剂等吸附在微孔表面上，过滤后即可得精制油。这种方法作为酸碱精制或溶剂精制的一个补充，可进一步提高油品的安定性并改善油品泽。此法工艺简单、设备投资少，但劳动条件差，生产效率低.且污染
环境。
丙烷脱浙青利用丙烷在一定温度条件下对于减压渣油中的润滑油组分和蜡有相当大的溶解能力，而对于胶质和浙青质几乎不溶解的特性，将减压渣油中的胶质、浙青质除去，以生产高精度的润滑油，同时还得到浙青。这是精制渣油型润滑油前的一道准备工序。
脱蜡蜡是在常温下呈固体状态的烃，蜡虽说不是有害物质，但它是不理想分，因为在常温条件下在油中
呈溶解状态的蜡在较低温度下会从油中析出，温度越低，析出量越多。为了改善油的低温流动性，在生产润滑油、柴油和喷气燃料的过程中，通常都要进行脱蜡。脱蜡的方法主要有:①冷冻脱蜡。将含蜡油冷却至希望的脱蜡油凝点以下5℃~10℃，使油中石蜡结晶析出，通过加压或离心作用予以分离后，便得脱蜡油。②尿素脱蜡。尿素和油中的长链烷烃及带有短分支侧链的长链烷烃相互作用，形成络合物从油中分离出来。采用这种方法脱蜡可获得凝点很低的油品。③溶剂脱蜡。用溶剂将原料油稀释，使油的粘度降低，然后分离油和蜡。常用的溶剂有酮类和苯系物的混合。④分子筛脱蜡。分子筛是人工合成的泡沸石，它是一种多孔的吸附剂，具有特殊的孔道结构，仅能吸附正构烷烃分子，从而达到脱蜡的目的。
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