浅析炼油化工装置的工艺流程论文_张加卫

浅析炼油化工装置的工艺流程论文_张加卫

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摘要:炼油化工产业链就是以原油为主要原料,经过不同工艺流程所进行的各类油品的生产及深加工,并包括以其副产品为原料进行各类化工产品的生产而构成的产业集合。文中就炼油化工装置的工艺流程作了大致的论述,以期让大家对炼油化工装置的工艺流程有所了解,从而更好的运用炼油化工装置。

关键词:炼油化工装置;工艺流程

炼厂包括以下两个部分:炼油工艺以及配套的炼油设备。我国炼油化工设备行业无论在生产规模和产业结构,还是产品开发和国产化成果方面都取得了较好的成绩。然而,尽管我国装备制造业整体规模已经可观,在重大项目研究上取得了不少成果,但达到国际先进水平的石油石化技术装备仅占1/3,国产装备的国内市场满足率不到 60%,在重大技术装备领域中比例较低,行业高端装备和制造技术大都依靠进口。本文主要研究了炼油化工装置的工艺流程,促进炼油技术的发展。

1 炼油化工生产装置组成及工艺特点

炼油化工生产涉及到的装置主要包括:常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、加氢裂化、延迟焦化等装置。

工艺过程复杂,苛刻度大。由于炼油产品种类繁多,包括汽油、柴油、煤油、液化石油气、乙烯、丙烯、苯、二甲苯、氢气等,但工艺条件却各有要求,操作严格、困难许多工艺过程都采用了高温、高压、高真空、高空速、深冷等工艺控制高参数,大大增加了火灾和爆炸危险性。尤其是高温高压条件非常苛刻,例如制氢、苯乙烯加热炉内炉膛温度达1150℃、加氢裂化反应压力达15MPa,高压聚乙烯工艺的压力控制达270MPa。

2常减压蒸馏中的一般工艺流程

常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏的合称,基本属物理过程:原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品(称为馏分),这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂,相当大的部分是后续加工装置的原料。

常减压蒸馏是炼油厂石油加工的第一道工序,称为原油的一次加工,包括三个工序:a.原油的脱盐、脱水;b.常压蒸馏;c.减压蒸馏。

2.1 原油的脱盐、脱水

原油一般是带有盐份和水,能导致设备的腐蚀,因此原油在进入常减压之前首先进行脱盐脱水预处理,通常是加入破乳剂和水。原油经过流量计、换热部分、沏馏塔形成两部分,一部分形成塔顶油,经过冷却器、流量计,最后进入罐区,这一部分是化工轻油(即所谓的石脑油)。

2.2 常压蒸馏

一部分形成塔底油,再经过换热部分,进入常压炉、常压塔,形成三部分,一部分柴油,一部分蜡油,一部分塔底油。

2.3 减压蒸馏

剩余的塔底油在经过减压炉,减压塔,进一步加工,生成减一线、蜡油、渣油和沥青。各自的收率:石脑油(轻汽油或化工轻油)占1%左右,柴油占20%左右,蜡油占30%左右,渣油和沥青约占42%左右,减一线约占5%左右。常减压工序是不生产汽油产品的,其中蜡油和渣油进入催化裂化环节,生产汽油、柴油、煤油等成品油;石脑油直接出售由其他小企业生产溶剂油或者进入下一步的深加工,一般是催化重整生产溶剂油或提取萃类化合物;减一线可以直接进行调剂润滑油。

3催化裂化中的一般工艺流程

原材料被放于催化裂化装置中时,需要对其予以二次加工处理,并对其中的重质油进行深加工处理。这些重质油在经过催化裂化装置之后,便能够由催化裂化装置将其裂解成人们所需的轻质油。在催化裂化过程中,通常包含如下所示的几个步骤:反应再生系统、分流系统、吸收稳定系统。

3.1 通过反应再生系统对重质油进行处理

在重质油进行常减压处理完成之后,将其加热到四百摄氏度,然后再用泵把加热后的重质油放入提升反应器中,接着让其同轻质炼油互相融合,接着再让合并之后的重质油同催化剂相接触,此时便会产生气化反应。在提升反应器里吹进一些水蒸气,从而达到提升的效果。提升反应器是催化裂化反应发生的根源地,并且整个反应的过程时间非常短,通常状况下就是几秒钟而已,然后汽油便会沿着提升反应器,然后从顶部跑出。

3.2 分馏处理

上述工序完成之后,汽油便会抛入分馏塔,同时在分馏塔作用下,便会形成催化裂化油浆、富气、粗汽油、回炼油等一系列的中间产品。最后,分馏塔中的催化裂化富气和粗汽油便开始自动跑进下一装置系统,即吸收稳定系统中。

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3.3在吸收稳定系统实行再一步的处理

一方面,当催化裂化富气被送进气压机之后,气压机会对其进行冷却和升压处理,此时便会出现凝缩油,然后这部分的凝缩油再经过泵被送入吸收塔的底部。另一方面,粗汽油会以洗手液形式进入吸收塔的顶部,并将里面的碳分子吸取掉,从而形成富吸收油。然后凝缩油和富吸收油便会混合在一起,它们经过泵被送进吸收塔的顶部,接着再进入再吸收塔与稳定塔,从而分离出稳定汽油与液化气。

4 催化重整中的一般工艺流程

催化重整的主要流程分为:预分馏和预加氢、重整反应、后加氢和稳定处理、催化剂的再生。

4.1 预分馏和预加氢

预分馏是指在预分馏塔中除掉60℃以下的轻馏分。预加氢是为了出去影响催化剂活性的砷、硫、氮等有毒物质,并且使烯烃饱和从而减少催化剂表面的碳沉积,达到延长催化剂使用周期的目的。

4.2 重整反应

上序结束之后的产物与循环的氢气相遇并混合后 ,经过换热和加热后进入重整反应器,里面的温度为 500℃。这次反应主要就是强吸热反应。重整反应通常会分几段进行 ,这主要是为了避免每次反应的温度下降太快。将整个反应分隔几段进行 ,既保证了反应温度达到要求 ,又保证了整个反应的质量。

4.3 后加氢和稳定处理

烯烃在不饱和的情况下很难提取,后加氢就会让烯烃尽可能的饱和以达到提取的目的。后加氢的反应温度为320℃~370℃之间,整个过程都是通过催化剂来反应的。

4.4 催化剂的再生

催化剂也有一定的使用寿命,主要影响就是表面碳沉积量过多的时候,催化剂就会失效,所以减少催化剂表面碳沉积,就能很大程度上延长催化剂的使用寿命。催化剂的再生主要指的就是让催化剂在氮气里面燃烧,消除表面碳沉积。

5 加氢裂化中的一般工艺流程

在对原油进行加氢精制处理之时,对原材料的要求也是相当宽泛的,无论是重油,抑或是汽油全都可以进行加氢精制处理。在这个过程中的流程如下:加热反应以及生成油分离。

5.1 进行加热反应

在进行加氢精制之时,先将循环氢气与原材料进行混合处理,接着将其加热至反应温度,然后再进入反应器里,接着在催化剂层里发生一系列的反应。这里需要说明一点,在反应器中,要对催化剂进行分层放置处理,这样才能使催化效果在最大程度上发挥其最佳效果。

5.2 将生成油予以分离

在上序反应完成之后,处理之后的原油产物便会直接通过分离器,然后分离出气油。经过分离产出的气体中就包括硫化氢以及循环氢气。在分离器里的另外产物以及轻油需跑进分馏塔装置中,然后继续下一步操作,最终将柴油以及汽油等相关产物分离出来为止。

6 延迟焦化中的一般工艺流程

延迟焦化的工艺流程主要分为 4 个步骤:1)原料油经加热后温度达到 350℃,此时进到焦化分馏塔的底部,与焦化物进行热交换。这样不但可以提出轻质油,而且还可以继续将原料加热,一举两得。产物经过加热后进到焦炭塔内;2)产物在焦炭塔内进行裂解、缩合等焦化反应;3)高温油气从焦炭塔内出来之后进到分馏塔,经过分馏后产生了焦化气、汽油、柴油和循环油;4)分馏塔之后的工艺装置是焦炭塔,焦炭塔使用一段时间之后要注意内部除焦,不然内部的焦炭会影响焦炭塔寿命,影响产品品质。

总结

随着全球经济的快速发展,不断出现石油短缺的现象,这很大的原因是因为能源生产受到了一定的限制。在世界经济发展的今天,寻求新能源来代替不可再生的能源已经成为必然的趋势。在上述文章中提到的关于石油化工装置通常的工艺流程,不过是对炼油化工整体的工序工艺流程进行了一番大致论述。希望我的研究能够让更多想了解相关的知识或训练理论的人得到帮助。

参考文献

[1]盛健祥.炼油化工装置的工艺流程[J].科技传播,2012(1):37.

[2]金雪锋.炼油化工装置技术改造的决策与实施[J].民营科技,2011(09):26.

[3]蒋万容,雷世勇.炼油-化工一体化的方案设计及优化方案研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012(08):295.

论文作者:张加卫

论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期

论文发表时间:2017/8/9

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