昆明理工大学化学工程学院
二〇一三年五月
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石油炼制是国民经济的支柱产业和基础产业,资源、资金、技术密集,产业关联度高,经济总量大,产品应用范围广,在国民经济中占有十分重要的地位。
石油炼制工艺一般是指将原油加工成各种燃料(汽油、煤油、柴油)、润滑油、石蜡、沥青等石油产品或石油化工原料(如正构烷烃、苯、甲苯、二甲苯等)的工艺过程。石油炼制技术大致经历了如下阶段:第一阶段:20世纪初,热裂化重油生产汽油;第二阶段:30~40年代,催化裂化(SiO2-Al2O3);第三阶段:50年代,铂重整(促进加氢技术发展);第四阶段:60年代,分子筛裂化催化剂;第五阶段:70~80年代,重质油轻质化;第六阶段:90年代,清洁油品的生产。目前石油炼制工艺及相互关系如图1。催化对石油炼制技术的发展贡献巨大,如图2。
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石油炼制是国民经济的支柱产业和基础产业,资源、资金、技术密集,产业关联度高,经济总量大,产品应用范围广,在国民经济中占有十分重要的地位。
石油炼制工艺一般是指将原油加工成各种燃料(汽油、煤油、柴油)、润滑油、石蜡、沥青等石油产品或石油化工原料(如正构烷烃、苯、甲苯、二甲苯等)的工艺过程。石油炼制技术大致经历了如下阶段:第一阶段:20世纪初,热裂化重油生产汽油;第二阶段:30~40年代,催化裂化(SiO2-Al2O3);第三阶段:50年代,铂重整(促进加氢技术发展);第四阶段:60年代,分子筛裂化催化剂;第五阶段:70~80年代,重质油轻质化;第六阶段:90年代,清洁油品的生产。目前石油炼制工艺及相互关系如图1。催化对石油炼制技术的发展贡献巨大,如图2。
图1 石油炼制工艺及其相互关系
图2 催化对石油炼制技术发展的重要作用示意图
1、常减压蒸馏技术
常减压蒸馏是原油加工的第一道工序,将原油进行初步的处理、分离,为二次加工装置提供合格的原料,其流程简图如图3。
常减压蒸馏装置的构成:一般包括:电脱盐、常压蒸馏、减压蒸馏三部分,有些装置还有:航煤脱硫醇、初馏塔等部分。
常减压蒸馏主要产品:常压系统,石脑油、重整原料、煤油、柴油等产品。
减压系统:润滑油馏分、催化裂化原料、加氢裂化原料、焦化原料、沥青原料、燃料油等。
常减压蒸馏发展的趋势:总体原油加工能力不会有大的增长;装置数目不断减少;装置能力不断扩大。
图3 常减压蒸馏流程简图
2、催化裂化技术
催化裂化是在酸性催化剂作用下,通过裂化反应将重质油转化为轻质油的加工工艺。其操作条件:460~570 ℃ 、1~2大气压。催化裂化的化学反应包括,裂解、异构化、烷基转移、歧化、氢转移、环化、缩合、叠合、烷基化等反应是主要过程。也含有非催化反应(热裂化),
是次要过程。
催化裂化技术的变化和未来趋势:五十年代引进前苏联移动床催化裂化 (小球催化剂)。1965年五朵金花之一流化催化裂化在抚顺石油二厂建成投产。 五朵金花:催化裂化、催化重整、延迟焦化、尿素脱蜡、微球催化剂与添加剂。七十年代分子筛催化剂的出现,带动了提升管催化裂化技术的发展。1984年石家庄炼油厂大庆全常渣催化裂化的工业运行,翻开了我国重油催化裂化的新篇章。九十年代初,前郭炼油厂实现了吉林原油全减压渣油催化裂化;1998年大庆全减渣在燕化炼油厂实行了工业化。九十年代,催化裂化家族技术生产低烯烃成为催化裂化技术的又一新领域。 DCC(CRP-1)最大量生产丙烯,丙烯12-18%;丁烯11-14% 。 MGG(ARGG)最大量生产LPG与优质汽油。丙烯、丁烯10-11%;汽油49-50%。 MIO最大量生产异丁烯、异戊烯与优质汽油。HCC、CPP最大量生产乙烯。新世纪初,两段提升管催化裂化技术工业化,是提升管催化裂化技术的又一新里程碑。多种汽油降烯烃技术与催化剂的开发,提高了产品质量,满足环保法规要求。 MGD、MIP、FDFCC、ARFCC(辅助提升管)。DOCO、LBO、GOR等系列降烯烃催化剂。
3、 加氢裂化、加氢精制技术
催化裂化技术的变化和未来趋势:五十年代引进前苏联移动床催化裂化 (小球催化剂)。1965年五朵金花之一流化催化裂化在抚顺石油二厂建成投产。 五朵金花:催化裂化、催化重整、延迟焦化、尿素脱蜡、微球催化剂与添加剂。七十年代分子筛催化剂的出现,带动了提升管催化裂化技术的发展。1984年石家庄炼油厂大庆全常渣催化裂化的工业运行,翻开了我国重油催化裂化的新篇章。九十年代初,前郭炼油厂实现了吉林原油全减压渣油催化裂化;1998年大庆全减渣在燕化炼油厂实行了工业化。九十年代,催化裂化家族技术生产低烯烃成为催化裂化技术的又一新领域。 DCC(CRP-1)最大量生产丙烯,丙烯12-18%;丁烯11-14% 。 MGG(ARGG)最大量生产LPG与优质汽油。丙烯、丁烯10-11%;汽油49-50%。 MIO最大量生产异丁烯、异戊烯与优质汽油。HCC、CPP最大量生产乙烯。新世纪初,两段提升管催化裂化技术工业化,是提升管催化裂化技术的又一新里程碑。多种汽油降烯烃技术与催化剂的开发,提高了产品质量,满足环保法规要求。 MGD、MIP、FDFCC、ARFCC(辅助提升管)。DOCO、LBO、GOR等系列降烯烃催化剂。
3、 加氢裂化、加氢精制技术
在催化剂作用下,存在于石油馏分中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质,通过加氢反应分别转
化成H2S、石油加工NH3、H2O、金属硫化物沉积物,以改善石油馏分的品质。原料:重整原料、汽油、煤油、柴油重油、渣油
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