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            湖北襄化机械裂解油精制知识

            浏览次数: 日期:2019年1月23日 14:41

            总加工流程属于炼油加工中提纲携领的部分,认识炼厂要从这个宏观角度入手。在总加工流程方面,主要包括总加工规模,全厂装置构成、全厂物料平衡等内容。

            确定加工路线之后,由重到轻的组份如渣油、蜡油、柴油、煤油、石脑油、液化气的加工走向需要我们着重关注。同时还要关注的是每一类馏分油的加工采用的是什么样的技术,以及该技术的先进性。

            原油:原油的选择是炼厂设计的根本出发点,由于全球原油品种高达两千余种,不同品种的原油性质各异,因此对应不同的原油性质,其加工流程和设计要求也会有一定的差异,同时对全厂的产品结构、产品质量、设备防腐、公用工程的要求等带来较大影响,因此我们在观察一个炼厂时,首选需要确认,这个炼厂是基于何种或是哪几种原油来设计的,以此来了解这个炼厂的加工特点。

            原 油 加 工 装 置

            原油的加工装置在选择上非常简单,无非是常压蒸馏和常减压蒸馏,一般而言常减压装置在设计时对原油的酸值和硫含量两项内容都进行了设防。

            对于原油品质设计较重的企业,常减压蒸馏是必然的选项,有的企业会更进一步,选择带有带有减压深拔功能的装置,如青岛炼化。

             

            常减压装置:常减压装置在生产上是一个纯粹的物理过程,不使用任何催化剂。装置由换热部分、电脱盐部分、初馏部分、常压和减压蒸馏部分组成,其产品基本是送往下游的中间产品,如不凝气、石脑油、煤油、柴油、蜡油和减压渣油。石脑油和气体送往轻烃回收装置回收轻烃,同时将石脑油分离出轻重组份送往下一装置。煤油、柴油送往加氢装置,蜡油要么送往催化裂化,要么送往加氢裂化或是蜡油加氢。渣油也有不同的去向,按不同加工路线,分别送往渣油加氢或是延迟焦化。

            油的走向是区分炼厂不同加工路线的重要因素,要么走加氢,要么走脱碳,即焦化。

            从组成上,渣油分为常压渣油和减压渣油。

            常压渣油一般作为催化裂化的原料掺杂加工,或者作为渣油加氢的原料。

            减压渣油可以去重油催化裂化、焦化、渣油加氢、溶剂脱沥青等装置。

            渣油加氢装置:目前在重油轻质化的大潮中,渣油加氢成为各企业重点关注的装置。从工艺层面,渣油加氢分为固定床、沸腾床和浆态床。其区别主要体现在反应部分。总体而言,装置由反应部分、分馏部分和公用工程部分组成。原料为减压渣油及部分催化油浆,产品包括加氢渣油及部分石脑油、柴油,加氢渣油后续将送往催化裂化作为原料再加工。

            渣油加氢在重油加工中具有重要地位,但也存在投资较大、操作费用较高的特点,同时对于设备有较为苛刻的要求。

            焦化装置:

             

            延迟焦化是一种主要的重油加工工艺,通过热裂化和缩合反应使重质烃类轻质化。焦化装置具有投资和操作费用低、流程简单、技术成熟、原料适应性强、柴汽比高等优点,能处理包括直馏渣油、裂解焦油,脱油沥青、煤焦油、澄清油、减粘渣油等多种重质、劣质原料,因此,在传统的脱碳路线中,焦化装置号称炼厂的垃圾桶。常规延迟焦化装置由焦化、分馏(有的包括气体回收)、焦炭处理、放空系统和冷、切焦水处理等几个部分所组成,在操作方面,焦化装置可通过调节温度、压力和循环比等参数增加装置的操作弹性。焦化产品包括焦炭、焦化蜡油、焦化柴油、焦化汽油以及焦化干气。蜡油一般去往催化裂化、加氢裂化或蜡油加氢装置。

            加氢裂化装置:国内加氢裂化装置以减压蜡油和氢气为原料,是在炼厂内实现油化结合的重要装置。在工艺路线上,大体分为单段串联、单段双剂、平行进料、分段进料、反序串联等。典型的产品包括:尾油、重石脑油、柴油、航煤、轻石脑油、液化气、干气等。其中轻石脑油和尾油去乙烯作为原料,尾油也可作为润滑油的原料。重石脑油去重整生产芳烃。航煤和加氢柴油可直接作为产品,或者加氢柴油参与调和后出厂。

            催化裂化装置:催化裂化与加氢裂化都是对蜡油进行加工的手段,其变化也均在装置的前部,及反应和再生部分。围绕反再工艺和对应的催化剂,发展出了非常多的种类。从装置构成大类上,可以分为反再系统、分馏、稳定系统和三机。从工艺路线划分,衍生出FCC、RFCC、DCC、MGG、ARGG、MGD、FDFCC、HCC、MIP、MIO等丰富多彩的工艺路线。

            产品方面,包括轻柴油、稳定汽油、液化气、干气、油浆等。轻柴油去往柴油加氢,稳定汽油去往汽油加氢或是S Zorb(汽油吸附脱硫),液化气和干气去往对应的产品精制,催化油浆会有少部分回炼,下游如有焦化装置则去进行掺炼生焦,或是去往渣油加氢掺炼。

            近年来,由于环保的压力,大部分催化裂化在烟气处理方面基本都增加了烟气脱硫脱销技术,其中脱硫技术包括EDV钠法、国产可再生胺法、国产钠法等,脱硝技术以包括LoTOx臭氧、SCR等。

             

            蜡油加氢装置:

            蜡油加氢装置一般也叫做加氢处理,其作用是经过加氢脱硫、脱氮、烯烃饱和反应,生产硫含量小于0.2%的精制蜡油作为催化原料,副产少量柴油,石脑油。工艺方面,包括反应部分(含压缩机)、分馏部分和公用工程部分。

            蜡油加氢与催化裂化的组合,能显著降低催化原料的杂质含量,提高催化原料的可裂化性,改善催化裂化装置的运行性能,同时减少烟气的SOX、NOX排放。

            石 脑 油 加 工 装 置

            石脑油是炼油与化工结合的关键组份。石脑油可作为乙烯原料和重整原料,也可作为溶剂油和汽油调和组份。从来源上看,石脑油分为直馏石脑油和二次加工的石脑油。直馏石脑油主要来自常减压,二次加工石脑油则来自加氢裂化、重整、焦化、渣油加氢、蜡油加氢、柴油加氢等装置。以石脑油为原料的装置包括催化重整、芳烃抽提、异构化等。

            催化重整装置:

            催化重整是炼厂的重要生产装置,是在一定温度、压力、临氢和催化剂存在的条件下,使石脑油转变成富含芳烃的重整生成油,并副产氢气的过程。重整生成油可直接用作车用汽油的调合组分,也可经芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯,副产的氢气是炼油厂加氢装置(加氢精制、加氢裂化等)用氢的主要来源之一。

            催化重整在工艺和催化剂方面的变化也非常多,工艺方面,分为半再生重整和连续重整。在国外,有UOP的重叠式和AXENS的并列式。国内方面,有我国自主开发的低压组合床重整工艺(非全部连续)、连续催化重整工艺、超低压连续催化重整工艺以及逆流移动床连续重整工艺。

             

            近两年,由于国内炼油产能过剩及国六升级的双重压力,不少炼化企业包括地炼,均在重整装置上发力,为产业升级做准备。

            芳烃抽提装置:

            芳烃抽提是目前在化工领域分离芳烃和非芳烃的最主要方法,主要用于从重整生成油、裂解加氢汽油等汽油馏分中分离制取高纯度BTX芳烃产品。工艺方面包括原料分馏部分、芳烃抽提部分、芳烃分离部分及公用工程部分。芳烃抽提技术包括液液抽提和抽提蒸馏两种不同工艺,液液抽提工艺是依据溶剂对芳烃、非芳烃组分溶解能力的不同进行分离。抽提蒸馏工艺则通过选择适宜的溶剂,改变非芳烃与芳烃组分的相对挥发度来实现精馏分离。芳烃抽提的产品包括抽余油、甲苯产品、C8+重整生成油等,主要为对二甲苯(PX)装置提供所需的C8+重整油和甲苯原料。

            液液抽提工艺根据所使用溶剂的不同,可分为Udex法、环丁砜法(Sulfolane)、N-甲基吡咯烷酮法(Arosolvan)、二甲基亚砜法(DMSO)及N-甲酰吗啉法(Formex)等,其中应用最广泛的是环丁砜法(Sulfolane)法。

            抽提蒸馏工艺包括MORPHYLANE工艺、环丁砜抽提蒸馏工艺。相对而言,环丁砜抽提蒸馏工艺应用更为广泛。环丁砜抽提蒸馏工艺以美国GTC公司、美国UOP公司和石科院(RIPP)的抽提蒸馏工艺为代表。抽提蒸馏工艺具有流程短、操作简便、投资省和占地少等特点,因此近些年新建的芳烃抽提装置多采用抽提蒸馏工艺。

            C5C6异构化装置:

            烷烃异构化是生产高辛烷值汽油组份的重要手段之一,其原理是通过将原料轻质石脑油中的C5、C6正构烷烃转化为相应的支链异构烃,从而提高汽油的前端辛烷值,使汽油具有均匀的抗爆性能。 

            C5、C6正构烷烃的异构化工艺根据反应产物辛烷值的不同有多种工艺路线,从简单一次通过式流程、预脱异戊烷一次通过式流程、nC5循环流程到原料油完全脱异构烷烃流程等,可依据对异构化油辛烷值的要求而采用不同的工艺技术路线。工艺方面,有UOP的Penex异构化工艺、Axens的Isomerization工艺、石科院的RISO异构化技术以及华东理工大学、金陵石化和SEI联合开发的异构化工艺、安耐吉的AISO异构化工艺等。

             

            C5C6异构化装置主要产品为高辛烷值的异构化油,作为汽油调和组分参与出厂汽油的调和。

            加氢精制装置:加氢精制是指油品在催化剂、氢气和一定的压力、温度条件下,含硫、氮、氧的有机化合物分子发生氢解反应,烯烃和芳烃分子发生加氢饱和反应的过程。产品精制主要包括汽油加氢精制、汽油吸附脱硫(S Zorb)、柴油加氢精制、航煤加氢精制等。除了汽油吸附脱硫(S Zorb)外,其它三类加氢精制在工艺上大同小异,装置构成基本由反应部分,分馏部分、氢气压缩机、循环氢脱硫及公用工程部分组成。产品为精制后的汽油、柴油及航煤。

            加氢精制方面,国内外均有相当多的工艺及催化剂技术,其中主要体现在催化剂方面,此处就不一一罗列。

            汽油吸附脱硫(S Zorb)装置:

             

            S Zorb装置由中石化当年买断康菲石油公司专利发展而来。装置主要由进料与脱硫反应、吸附剂再生、吸附剂循环、产品稳定部分、装置内的公用工程部分组成。在工艺技术层面兼具催化裂化和催化重整的特点,可将汽油的硫含量轻松降至10PPM以下。

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