从原油到化学品的七个精炼过程的完整解决方案

首先根据不同产品的沸点要求将原油分为不同的直馏馏分油，然后根据产品的质量标准要求脱除这些馏分油中的非理想组分；

②通过化学反应和转化，生成所需组分，进而得到一系列合格的石油产品。

石油炼制和化学工业中常见的工艺流程有常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱沥青、加氢精制和催化重整。

一.常压和真空蒸馏

1.原材料:原油等。

2.主要产品:石脑油，瓦斯油，渣油，沥青，减压一线。

3.基本概念

常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏的结合，基本上是一个物理过程:原料油在蒸馏塔中根据其蒸发能力被分成不同沸点的油(称为馏分)。这些油有一部分是在出厂前以产品的形式勾兑添加了添加剂的，有相当一部分是后续加工装置的原料。

常减压蒸馏是炼油厂加工石油的第一道工序，称为原油初加工，包括三道工序:a .原油脱盐脱水；b .常压蒸馏；真空蒸馏。

4.生产工艺

原油通常含有盐和水，会导致设备腐蚀。因此，原油在进入常减压蒸馏前，首先要进行脱盐脱水，通常要加入破乳剂和水。

原油经过流量计、换热部分和蒸馏塔形成两部分。一部分形成塔顶油，经过冷却器和流量计，最后进入罐区。这部分是化工轻油(即所谓的石脑油)。一部分形成塔底油，然后经过换热部分进入常压炉和常压塔，形成三部分，一部分是柴油，一部分是蜡油，一部分是塔底油；剩余的基础油经过真空炉和减压塔进一步加工，生成减压一线、蜡油、渣油和沥青。

它们各自的收率:石脑油(轻汽油或化工轻油)约占1%，柴油约占20%，蜡油约占30%，渣油和沥青约占42%，减压线约占5%。

常减压蒸馏工艺不生产汽油产品，其中蜡油和渣油进入催化裂化工艺生产汽油、柴油、煤油等成品油；石脑油直接卖给其他小企业生产溶剂油或进入下一步深加工，通常是催化重整生产溶剂油或提取萃取化合物；润滑油可以通过减少第一行直接调整。

第二，_催化裂化

经过常减压蒸馏后，只能得到10 ~ 40%的汽油、煤油、柴油等轻质油品，其余为重馏分油和渣油。要想得到更多的轻质油品，就必须对重馏分和渣油进行二次加工。催化裂化是生产汽油和柴油最常用的生产工艺，汽油和柴油主要由该工艺生产。这也是一般石油炼化企业最重要的生产环节。

1.原材料

残渣和蜡油约占70%。催化裂化一般以减压馏分油和焦化蜡油为原料。然而，随着原油重量的增加和对轻质油需求的增加，大多数石化企业开始在其原料中添加减压渣油，甚至直接使用常压渣油作为炼油原料。

2.制品

汽油、柴油、油浆(重馏分油)、液体丙烯、液化气；它们各自的比例是汽油42%，柴油21.5%，丙烯5.8%，液化气8%，油浆12%。

3.基本概念

催化裂化是在催化剂存在下将重油(如渣油)转化为轻油(汽油、煤油、柴油)的主要过程，是炼油过程中主要的二次加工手段。属于化学加工工艺。

4.生产工艺

正常渣油和蜡油通过原料油缓冲罐进入提升管、沉降器和再生器形成油气，然后进入分馏塔。

部分油气进入粗汽油塔、吸收塔和空气压缩机，进入冷凝油罐，经过再吸收塔和稳定塔，最后进行汽油精制生产汽油。

部分油气通过分馏塔进入柴油汽提塔，然后将柴油精制生产柴油。部分油气通过分馏塔进入油浆循环，最终产出油浆。

部分油气通过分馏塔进入液烃缓冲罐，经过脱硫吸附罐、砂滤塔、水洗罐、脱硫醇萃取塔、预碱洗罐、胺液回收器、脱硫萃取塔、缓冲塔，最后进入液烃罐形成液化气。

部分油气通过液态烃缓冲罐进入脱丙烷塔、回流塔、脱乙烷塔、精制丙烯塔和回流罐，最终进入丙烯区球罐形成液态丙烯。液态丙烯在聚丙烯车间进一步加工生产聚丙烯。

第三，延迟焦化

焦化(简称焦化)是一种深度热裂解工艺，是处理渣油的手段之一。它是唯一能生产石油焦的工艺，其他任何工艺都无法替代。特别是一些行业对高品质石油焦的特殊需求，使得焦化工艺在炼油工业中始终占据重要地位。

1.原材料

延迟焦化是一种类似于催化裂化的脱碳过程，以改变石油的烃比。延迟焦化的原料可以是重油、渣油甚至沥青，对原料的质量要求相对较低。渣油的主要转化过程是延迟焦化和加氢裂化。

2.制品

主要产品为蜡油、柴油、焦炭、粗汽油和部分气体，其各自比例为:蜡油占23-33%，柴油占22-29%，焦炭15-25%，粗汽油8-16%，气体7-10%，溢油65438。

3.基本概念

结焦是以贫氢重质渣油(如减压渣油、裂解渣油和沥青)为原料，在高温(400 ~ 500℃)下进行的深度热裂解反应。通过裂化反应，一部分渣油转化为气态烃和轻质油品；由于缩合反应，另一部分残油转化为焦炭。一方面是因为原料重，含有相当数量的芳烃，另一方面焦化的反应条件更苛刻，所以缩合反应所占比例大，产生的焦炭多。

4.生产工艺

延迟焦化装置的生产过程分为焦化和除焦两部分。焦化是连续操作，除焦是间歇操作。因为工业厂房一般配备两个或四个焦炭塔，整个生产过程仍然是连续的。

原油预热。焦化原料(减压渣油)首先进入原料缓冲罐，然后被泵入加热炉对流段升温至340~350℃左右。

预热后的原油进入分馏塔底，在分馏塔内与焦炭塔产出的油气进行热交换(塔底温度不超过400℃)。

原料油和循环油从分馏塔底抽出，用热油泵泵入加热炉辐射段，加热到结焦反应所需的温度(500℃左右)，然后通过四通阀从下部进入焦炭塔进行结焦反应。

原料在焦炭塔中反应生成焦炭，焦炭在焦炭塔中堆积。油气从焦炭塔顶部出来，进入分馏塔。与原料油换热后，分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油。塔底循环油与原料一起进行焦化反应。

四。加氢裂化

重油轻质化的基本原理是改变油品的相对分子量和氢碳比，改变相对分子量和氢碳比往往是同时进行的。改变油品的氢碳比有两种方法，一种是脱碳，一种是加氢。

1.原料:重油等。

2.产品:轻油(汽油、煤油、柴油或催化裂化和裂解生产烯烃的原料)

3.基本概念

加氢裂化属于石油加工的加氢路线，是在催化剂的存在下，从外界加入氢气，提高油品的氢碳比。

本质上，加氢裂化是加氢和催化裂化的有机结合。一方面可以通过裂化反应将重质油产品转化为汽油、煤油、柴油等轻油产品，另一方面可以避免像催化裂化一样产生大量焦炭，原料中的硫、氯、氧化合物等杂质可以通过加氢脱除，使烯烃饱和。

4.生产过程

根据催化剂在反应器中的不同状态，可分为固定床、沸腾床和悬浮床。

(1)固定床加氢裂化

固定床是指粒状催化剂放置在反应器中形成静态催化剂床。原料油和氢气经加热升压达到反应条件后进入反应系统，加氢处理脱除硫、氮、氧杂质和双烯烃，然后加氢裂化。反应产物经冷却、分离、减压、分馏后，目标产物送出装置，分离出含氢量高(80%、90%)的气体作为循环氢。

未转化油(称为尾油)可以部分循环、完全循环或一次不循环。

(2)沸腾床加氢裂化

沸腾床(也称膨胀床)工艺是借助流体速度驱动一定粒度的催化剂运动，形成气、液、固三相床，使氢气、原料油和催化剂充分接触，完成加氢反应过程。

流化床工艺可以处理金属含量和残炭值高的原料(如减压渣油)，可以深度转化重油；但反应温度较高，一般在400~450℃范围内。

这个工艺比较复杂，在国内还没有工业化。

(3)悬浮床(浆态床)加氢工艺

悬浮床工艺是一种为了适应非常劣质的原料而备受关注的加氢工艺。其原理与沸腾床相似。其基本流程是细粉催化剂与原料预混合，然后随氢气自下而上一路流入反应器。催化剂悬浮在液相中进行加氢裂化反应，催化剂与反应产物一起从反应器顶部流出。

该装置可加工各种重质原油和普通原油渣油，但装置投资大。目前这项技术在国内还处于研发阶段。

V _溶剂脱沥青

溶剂脱沥青是劣质渣油的预处理过程。一种石油产品精炼过程，其中通过萃取从原油蒸馏获得的减压渣油(有时是常压渣油)中除去胶质和沥青，以制备脱沥青油并生产石油沥青。

1.原料:重油如减压渣油或常压渣油。

2.产品:脱沥青油等。

3.基本概念

溶剂脱沥青是一种加工重油的石油炼制工艺。该工艺是以减压渣油等重油为原料，以丙烷、丁烷等烃类为溶剂进行萃取。提取的脱沥青油可用作重质润滑油原料或裂化原料，抽余油脱沥青可用作道路沥青或其他用途。

4.生产过程

包括萃取和溶剂回收。提取部分一般采用一级提取工艺或二级提取工艺。

沥青和重脱沥青油溶液中丙烷较少，采用一次蒸发汽提回收丙烷，而轻脱沥青油溶液中丙烷较多，采用多效蒸发汽提或临界回收汽提回收丙烷，降低能耗。

在临界回收过程中，利用丙烷在接近临界温度和略高的临界压力(丙烷的临界温度为96.8℃，临界压力为4.2MPa)条件下，在油中的溶解度接近最小值，密度接近最小值的性质，将轻脱沥青油和大部分丙烷在临界塔中沉降分离，避免了丙烷的蒸发冷凝过程，从而更大程度地降低了能耗。

国内溶剂脱沥青工艺主要有沉降两段脱沥青工艺、临界回收脱沥青工艺和超临界萃取溶剂脱沥青工艺。

(1)沉降法两段脱沥青工艺

沉降法两段脱沥青是在常规一段脱沥青的基础上发展起来的。在研究大庆减压渣油独特性质的基础上，指出常规的丙烷脱沥青不能充分利用这一资源，开发了一种新的脱沥青工艺。

(2)临界回收脱沥青工艺

随着温度的升高，溶剂在油中的溶解度降低。当温度和压力接近临界条件时，溶剂在油中的溶解度下降到非常低的水平。此时，丙烷溶剂可在冷却后直接回收，无需蒸发。

(3)超临界萃取溶剂脱沥青过程

超临界流体萃取(SFE)是利用萃取体系在临界区附近的异常相平衡和热力学性质，通过改变温度、压力等参数，使体系中各组分的互溶性发生剧烈变化，从而实现组分分离的技术。

六、加氢精制

加氢精制一般是指通过加氢工艺对一些不能满足使用要求的石油产品进行再加工，使其达到规定的性能指标。

1.精炼原料:汽油、柴油、煤油、润滑油、石油蜡等。含有更多有害杂质，如硫、氧和氮。

2.精制产品:精制和升级的汽油、柴油、煤油、润滑油、石油蜡和其他产品。

3.基本概念

加氢精制过程是在氢气压力下对各种油品进行催化改质的总称。是指油品中的各种非烃化合物在催化剂和氢气的存在下，在一定的温度和压力下发生氢解反应，然后从油品中脱除，达到精制油品的目的。

加氢精制主要用于炼油产品，其主要目的是通过精制提高油品的性能。

4.生产过程

加氢精制工艺一般包括三个部分:反应系统、生成油换热、冷却、分离系统和循环氢系统。

反应体系

原料油与新鲜氢气和循环氢气混合，与反应产物换热后，以气液混合状态进入加热炉(这种方式称为炉前混氢)，加热到反应温度后进入反应器。

反应器进料可以是气相(当精制汽油时)或气液混合相(当精制柴油或比柴油重的石油产品时)。反应器中的催化剂通常分层装填，以便于注入冷氢来控制反应温度。循环氢和油材料的混合物通过每个催化剂床被氢化。

生成油的换热冷却分离系统

反应产物从反应器底部出来，经过换热和冷却后进入高压分离器。

在冷却器之前，应向产品中注入高压洗涤水，以溶解氨和反应产生的部分硫化氢。

反应产物在高压分离器中进行油气分离，分离出的气体为循环氢，其中除了主要成分氢气外，还有少量气态烃(不凝气)和不溶于水的硫化氢；分离出的液体产物是氢化油，其中还溶解有少量气态烃和硫化氢；

生成的油经减压后进入低压分离器，进一步分离出气态烃和其他组分，产品经分馏系统分离为合格产品。

循环氢系统

高压分离器分离出的循环氢经过储罐和循环氢压缩机后，一小部分(约30%)作为冷氢直接进入反应器，其余大部分分配与原料油混合，在装置内循环使用。为了保证循环氢的纯度，避免硫化氢在系统中积聚，通常采用硫化氢回收系统。一般用乙醇胺吸收脱除硫化氢，富液(吸收液)再生循环使用。解吸出的硫化氢被送至硫磺生产装置回收硫磺，净化后的氢气循环使用。

七、催化重整

1.主要原材料

石脑油(轻汽油、化工轻油、稳定轻油)一般在炼油厂生产，有时也可以在采油厂稳定站生产。质量好的石脑油硫含量低，颜色接近无色。

2.主要产品

高辛烷值汽油、苯、甲苯、二甲苯等产品(这些产品是生产合成塑料、合成橡胶、合成纤维等的主要原料。)，以及氢气的大量副产物。

3.基本概念

重整:碳氢化合物分子重新排列成新的分子结构。

催化重整装置:以直馏汽油(石脑油)或二次加工汽油的混合油为原料，在催化剂(铂或多金属)的作用下，通过脱氢环化、加氢裂化和异构化，将烃类分子重排为新的分子结构，主要目的是生产C6-C9芳烃产品或高辛烷值汽油，氢气作为重整副产物用于延迟焦化汽油或柴油的二次加工热裂解和加氢精制。

4.生产过程

根据催化重整的基本原理，一套完整的工业重整装置主要包括原料预处理和催化重整两部分。生产芳烃的重整装置也包括芳烃抽提和芳烃精馏两部分。

原料预处理

将原料切割成适合重整要求的馏程，并除去对催化剂有害的杂质。

预处理包括预脱砷、预分馏和预加氢三个部分。

催化重整

催化重整是在一定的温度和压力条件下，利用多金属(Pt-Re、Pt-Ir、Pt-Sn)催化剂对原料油的分子进行重排，产生环烷烃脱氢、芳构化、异构化等主要反应。，以增加芳烃或汽油的辛烷值。

工业重整装置中广泛使用的反应系统过程可分为两类:固定床反应器的半再生过程和移动床反应器的连续再生过程。