1. 石油产品提炼的基本方法有哪些 各有何特点
冶炼:
原油提炼成品油分几步?分别能提炼什麽油? 石油是由分子大小和化学结构不同的烃类和非烃类组成的复杂混合物,通过本章所讲述的预处理和原油蒸馏方法,可以根据其组分沸点的差异,从原油中提炼出直馏汽油、煤油、轻重柴油及各种润滑油馏分等,这就是原油的一次加工过程。然后将这些半成品中的一部分或大部分作为原料,进行原油二次加工,如以后章节要介绍的催化裂化、催化重整、加氢裂化等向后延伸的炼制过程,可提高石油产品的质量和轻质油收率。
一、原油的预处理
一 预处理的目的
从地底油层中开采出来的石油都伴有水,这些水中都溶解有无机盐,如NaCl、MgCl2、CaCl2等,在油田原油要经过脱水和稳定,可以把大部分水及水中的盐脱除,但仍有部分水不能脱除,因为这些水是以乳化状态存在于原油中,原油含水含盐给原油运输、贮存、加工和产品质量都会带来危害。
原油含水过多会造成蒸馏塔操作不稳定,严重时甚至造成冲塔事故,含水多增加了热能消耗,增大了冷却器的负荷和冷却水的消耗量。原油中的盐类一般溶解在水中,这些盐类的存在对加工过程危害很大。
主要表现在:
1、在换热器、加热炉中,随着水的蒸发,盐类沉积在管壁上形成盐垢,降低传热效率,增大流动压降,严重时甚至会堵塞管路导致停工。
2、造成设备腐蚀。CaCl2、MgCl2水解生成具有强腐蚀性的HCl:MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl如果系统又有硫化物存在,则腐蚀会更严重。Fe + H2S FeS + H2 FeS + 2HCl FeCl2 + H2S原油中的盐类在蒸馏时,大多残留在渣油和重馏分中,将会影响石油产品的质量。根据上述原因,目前国内外炼油厂要求在加工前,原油含水量达到0.1%~0.2%,含盐量<5毫克/升~10毫克/升。
二 基本原理
原油中的盐大部分溶于所含水中,故脱盐脱水是同时进行的。为了脱除悬浮在原油中的盐粒,在原油中注入一定量的新鲜水(注入量一般为5%),充分混合,然后在破乳剂和高压电场的作用下,使微小水滴逐步聚集成较大水滴,借重力从油中沉降分离,达到脱盐脱水的目的,这通常称为电化学脱盐脱水过程。 原油乳化液通过高压电场时,在分散相水滴上形成感应电荷,带有正、负电荷的水滴在作定向位移时,相互碰撞而合成大水滴,加速沉降。水滴直径愈大,原油和水的相对密度差愈大,温度愈高,原油粘度愈小,沉降速度愈快。在这些因素中,水滴直径和油水相对密度差是关键,当水滴直径小到使其下降速度小于原油上升速度时,水滴就不能下沉,而随油上浮,达不到沉降分离的目的。
三 工艺过程
我国各炼厂大都采用两级脱盐脱水流程。原油自油罐抽出后,先与淡水、破乳剂按比例混合,经加热到规定温度,送入一级脱盐罐,一级电脱盐的脱盐率在90%~95%之间,在进入二级脱盐之前,仍需注入淡水,一级注水是为了溶解悬浮的盐粒,二级注水是为了增大原油中的水量,以增大水滴的偶极聚结力。
原油的蒸馏
一 原油蒸馏的基本原理及特点 蒸馏与精馏 蒸馏是液体混合物加热,其中轻组分汽化,将其导出进行冷凝,使其轻重组分得到分离。蒸馏依据原理是混合物中各组分沸点(挥发度)的不同。蒸馏有多种形式,可归纳为闪蒸(平衡汽化或一次汽化),简单蒸馏(渐次汽化)和精馏三种。
其中简单蒸馏常用于实验室或小型装置上,它属于间歇式蒸馏过程,分离程度不高。闪蒸过程是将液体混合物进料加热至部分汽化,经过减压阀,在一个容器(闪蒸罐、蒸发塔)的空间内,于一定温度压力下,使汽液两相迅速分离,得到相应的汽相和液相产物。精馏是分离液体混合物的很有效的手段,它是在精馏塔内进行的。
2、原油常压蒸馏特点
原油的常压蒸馏就是原油在常压(或稍高于常压)下进行的蒸馏,所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔,它具有以下工艺特点:
(1)常压塔是一个复合塔 原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等四、五种产品馏分。按照一般的多元精馏办法,需要有n-1个精馏塔才能把原料分割成n个馏分。而原油常压精馏塔却是在塔的侧部开若于侧线以得到如上所述的多个产品馏分,就像n个塔叠在一起一样,故称为复合塔。"
(2)常压塔的原料和产品都是组成复杂的混合物 原油经过常压蒸馏可得到沸点范围不同的馏分,如汽油、煤油、柴油等轻质馏分油和常压重油,这些产品仍然是复杂的混合物(其质量是靠一些质量标准来控制的。如汽油馏程的干点不能高于205℃)。35℃~150℃是石脑油(naphtha)或重整原料,130℃~250℃是煤油馏分,250℃~300℃是柴油馏分,300℃~350℃是重柴油馏分,可作催化裂化原料。>350℃是常压重油。
(3)汽提段和汽提塔 对石油精馏塔,提馏段的底部常常不设再沸器,因为塔底温度较高,一般在350℃左右,在这样的高温下,很难找到合适的再沸器热源,因此,通常向底部吹入少量过热水蒸汽,以降低塔内的油汽分压,使混入塔底重油中的轻组分汽化,这种方法称为汽提。汽提所用的水蒸汽通常是400℃~450℃,约为3MPa的过热水蒸汽。在复合塔内,汽油、煤油、柴油等产品之间只有精馏段而没有提馏段,这样侧线产品中会含有相当数量的轻馏分,这样不仅影响本侧线产品的质量,而且降低了较轻馏分的收率。所以通常在常压塔的旁边设置若干个侧线汽提塔,这些汽提塔重叠起来,但相互之间是隔开的,侧线产品从常压塔中部抽出,送入汽提塔上部,从该塔下注入水蒸汽进行汽提,汽提出的低沸点组分同水蒸汽一道从汽提塔顶部引出返回主塔,侧线产品由汽提塔底部抽出送出装置。
2. 石油开采出来后炼油的过程
石油炼制工业
石油炼制工业
石油工业的一个重要组成部分,是把原油通过石油炼制过程加工为各种石油产品的工业。包括石油炼厂、石油炼制的研究和设计机构等,石油炼厂中的主要生产装置通常有:原油蒸馏(常、减压蒸馏)、热裂化、催化裂化、加氢裂化、石油焦化、催化重整以及炼厂气加工、石油产品精制等,主要生产汽油、喷气燃料、煤油、柴油、燃料油、润滑油、石油蜡、石油沥青、石油焦和各种石油化工原料。
重要性 石油炼制工业和国民经济的发展十分密切,无论工业、农业、交通运输和国防建设都离不开石油产品。石油燃料是使用方便、较洁净、能量利用效率较高的液体燃料。各种高速度、大功率的交通运输工具和军用机动设备,如飞机、汽车、内燃机车、拖拉机、坦克、船舶和舰艇,它们的燃料主要都是石油炼制工业提供的。一架波音707飞机飞行1000km要用喷气燃料6t;一辆4t载重汽车百吨公里耗油约5kg;一辆 4t柴油汽车百吨公里耗柴油约3kg;一标准台拖拉机年耗柴油约4t以上。
处在运动中的机械,都需要一定数量的各种润滑剂(润滑油、润滑脂),以减少机件的磨擦和延长使用寿命。当前,润滑剂的品种达数百种,绝大多数是由石油炼制工业生产的。
石油炼制工业提供的石油化工原料,可用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料以及化肥、农药等。
世界概况 1984年,世界原油总加工能力约 3.7Gt,炼厂数约 700余座。年加工量在70Mt以上者有11个国家,其中最大的是美国,约占世界总量的五分之一,其次是苏联、日本和西欧一些国家(见表1984年世界主要国家原油加工能力和炼厂数)。为了节省投资和降低生产费用,现代炼油厂的年加工原油量均在3.5Mt以上,有的已超过10Mt。
世界主要炼油国家油品消费结构中,以汽油、柴油和燃料油的消费量最大。日本和西欧的一些国家因煤和天然气短缺,电站锅炉和工业窑炉大量使用原油常减压蒸馏的渣油作为燃料油,因而炼油厂的加工深度较浅,催化裂化、石油焦化、加氢裂化等装置所占的比例较小。而美国等因煤和天然气较多,可用作锅炉燃料,还由于汽油需用量很大,故炼油厂多为深度加工,大部分渣油被加工转化为汽油。
中国概况 中国是最早发现和利用石油的国家之一(见石油炼制工业发展史),但近代石油炼制工业是在中华人民共和国成立后,随着大庆油田的开发和原油产量的增长才得到迅速发展的。1983年原油加工能力已超过100kt,1984年居世界第7位。而且加工手段和石油产品品种比较齐全,装置具有相当规模和一定技术水平,已成为一个能基本满足国内需要,并有部分出口的加工行业。
1983年石油产品消费结构中,直接作为燃料的重油消耗量较大,正逐步加以调整。石油炼厂规模年产在 2.5Mt以上的有22个,炼厂主要分布在东北、华东、中南和华北地区。炼油厂装置的组成是根据中国原油特点和产品需要而确定的。中国大多数原油含重馏分多、含蜡量高、含硫量低。因此,催化裂化、焦化、热裂化、加氢裂化等二次加工装置所占的比例达三分之一以上,而加氢精制和催化重整所占比例相对较低。
发展趋势 从1973年开始,原油国际市场价格上涨,并由于世界很多油田开采已处于中后期,轻质原油开采量减少,重质原油产量相对增加。此外,国际上对环境保护日益重视,对石油产品质量要求更高。这些因素促使近年来石油炼制工业发生以下重大变化:
①世界原油加工能力的增长速度减慢 发达国家的原油加工能力过剩,开工率降到60%~70%,在此期间,中东产油国的石油炼制工业则迅速发展。
②石油产品结构发生较大变化 燃料油需要量大幅度减少,喷气燃料、柴油等中间馏分需要量增加,因而原油深度加工受到普遍重视,减粘裂化、催化裂化、加氢裂化、石油焦化等生产轻质油品的装置增建较多。与此同时,还开发了很多加工重质馏分油和渣油的新工艺。
③节能技术有了很大发展 采取了整顿性措施,如对设备和管线进行保温,消除泄漏,加强换热,降低加热炉排烟温度等。并逐步实施节能新技术,如采用加热炉新型燃烧火嘴和各种空气预热器,催化裂化装置使用CO助燃剂、配备CO锅炉和烟气能量回收机组,采用新型填料和干式减压蒸馏、低温热量致冷和发电、热泵、多效蒸发、液力透平等。从而使每吨原油的加工能耗明显降低。例如:美国1981年比1972年减少20%;中国1983年比1978年降低30.7%。
④环境保护日益受到重视 石油炼制工业的污水、废气、废渣排放量很大,是很大的污染源。近年来,各国都制定了很多法律、标准,限制污染;同时开发和实施了很多环境保护新技术,如大量采用空气冷却器以减少冷却用水、污水深度处理和回用、炼厂尾气深度处理,以及大力发展加氢处理和加氢精制工艺等,逐步实现无污水排放炼厂、清洁炼厂等。
⑤采用先进加工工艺和发展催化剂、添加剂,以增产轻质油品和提高油品质量 为了增加汽油的辛烷值和减少四乙基铅添加量,很多国家广泛采用催化重整、异构化、烷基化工艺。为脱除石油产品中硫、氮等杂质以及改善油品的安定性和颜色,加氢处理和加氢精制工艺日益受到重视。中国广泛应用了提升管催化裂化、多金属催化重整、分子筛脱蜡等新工艺。
⑥注意原油的综合利用,增产石油化工原料 石油炼制工业和石油化工、三大合成材料(合成纤维、合成橡胶、塑料)工业的关系更加密切,成为发展石油化学工业的基础。
3. 石油的加工的过程
一次加工过程 是将原油用蒸馏的方法分离成轻重不同馏分的过程,常称为原油蒸馏,它包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏。一次加工产品可以粗略地分为:①轻质馏分油(见轻质油),指沸点在约370℃以下的馏出油,如粗汽油、粗煤油、粗柴油等。②重质馏分油(见重质油),指沸点在370~540℃左右的重质馏出油,如重柴油、各种润滑油馏分、裂化原料等。③渣油(又称残油)。习惯上将原油经常压蒸馏所得的塔底油称为重油(也称常压渣油、半残油、拔头油等)。
二次加工过程 一次加工过程产物的再加工。主要是指将重质馏分油和渣油经过各种裂化生产轻质油的过程,包括催化裂化、热裂化、石油焦化、加氢裂化等。其中石油焦化本质上也是热裂化,但它是一种完全转化的热裂化,产品除轻质油外还有石油焦。二次加工过程有时还包括催化重整和石油产品精制。前者是使汽油分子结构发生改变,用于提高汽油辛烷值或制取轻质芳烃(苯、甲苯、二甲苯);后者是对各种汽油、柴油等轻质油品进行精制,或从重质馏分油制取馏分润滑油,或从渣油制取残渣润滑油等。
三次加工过程 主要指将二次加工产生的各种气体进一步加工(即炼厂气加工)以生产高辛烷值汽油组分和各种化学品的过程,包括石油烃烷基化、烯烃叠合、石油烃异构化等。
原油加工流程 是各种加工过程的组合,也称为炼油厂总流程,按原油性质和市场需求不同,组成炼油厂的加工过程有不同形式,可以很复杂,也可能很简单。如西欧各国加工的原油含轻组分多,而煤的资源不多,重质燃料不足,有时只采用原油常压蒸馏和催化重整两种过程,得到高辛烷值汽油和重质油(常压渣油),后者作为燃料油。这种加工流程称为浅度加工。为了充分利用原油资源和加工重质原油,各国有向深度加工方向发展的趋势,即采用催化裂化、加氢裂化、石油焦化等过程,以从原油得到更多的轻质油品。
各种不同加工过程在生产上还组成了生产不同类型产品的流程,包括燃料、燃料-润滑油和燃料-化工等类产品的典型流程(见石油炼厂)。
参考书目
华东石油学院炼油工程教研室编:《石油炼制工程》,第二版,石油工业出版社,北京,1982。
4. 石油从原油到成品油的炼制工艺过程是什么详细点!谢谢了~
炼油是相当复杂的一项理化加工工艺,根据原油品质、炼厂装置和产成品的不同,可以设计出不同的加工方案,因此中间产品和中间形态也不是个唯一的序列。
举最简单的常压蒸馏-催化重整流程为例:
原油->常压蒸馏->轻汽油+煤油+轻柴油+重柴油+常压重油
其中轻汽油进催化重整,出来一部分富氢气体,剩下的组分经过芳烃抽提可以出汽油组分和芳烃。这里的汽油组分再加工能产出标号汽油成品,而芳烃则是下一步化工厂的原料。
5. 原油是没有经过处理的石油,原油是如何开采提炼成石油的
原油是没有经过处理的石油,它被誉为工业发展的血液,也是不可再生的资源。那么原油是如何开采并加工成石油的呢?
第三、接下来,去除了气体的原油通过管线送到处理厂,首先通过这个大型的油离水分离器将原油里的油水分离,让油浮到表面。为了加。素。这个过程,工人会往里面添加一种化学乳化剂,分离出来的水会有管线、流质蒸汽发生器,而浮在表面的油则被送到程青槽,再用化学程序过滤掉从油层带上来的沙土。此时,前面添加的乳化剂会继续吸收水分,直到油水比例达到98 : 2。最后提纯后的石油就可以出售给炼油厂,生产出汽油、柴油、沥青以及各种化工原料。
6. 原油提炼的流程图
从原油到石油的基本途径一般为:
1、 将原油先按不同产品的沸点要求,分割成不同的直馏馏分油,然后按照产品的质量标准要求,除去这些馏分油中的非理想组分;
2、通过化学反应转化,生成所需要的组分,进而得到一系列合格的石油产品。
3、石油炼化常用的工艺流程为常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱沥青、加氢精制、催化重整。
(6)石油原油是怎么加工的扩展阅读:
催化剂提炼原油的方法:
所谓催化裂化是指在催化剂存在下进行裂化反应,可以在较低温度下、较短时间内完成反应,大大提高了生产的效率和汽油的质量。
其反应温度大体在500摄氏度,反应时间只有几秒钟。
催化裂化的原料比较广泛,最初主要用沸点范围为350摄氏度至500摄氏度的中间馏分为原料,现在大量采用重质原料(全部或部分掺入常压渣油或减压渣油),就是所谓重油催化裂化。