【正文】 青質(zhì)基本上沒有變化，非瀝青質(zhì)類首先裂化，轉(zhuǎn)變成低沸點(diǎn)的輕質(zhì)烴。減粘裂化只是處理渣油的一種方法，特別適用于原油淺度加工和大量需要燃料油的情況。低分子芳烴，例如苯、甲苯對熱極為穩(wěn)定，溫度超過550℃時(shí)，苯開始發(fā)生縮合反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物為聯(lián)苯、氣體和焦炭，當(dāng)溫度達(dá)到800℃以上時(shí)，苯裂解生成焦炭為主要反應(yīng)方向。環(huán)烷烴在高溫下發(fā)生脫氫反應(yīng)生成芳烴，如: 雙環(huán)的環(huán)烷烴在高溫下脫氫可生成四氫萘。溫度和壓力條件對烷烴的分解反應(yīng)有重大影響，當(dāng)溫度在500℃以下，壓力很高時(shí)，烷烴斷裂的位置一般發(fā)生在碳鏈CC的中央，這時(shí)氣體產(chǎn)率低，反應(yīng)溫度在500℃以上，而壓力較低時(shí)，斷鏈位置移到碳鏈的一端。一 烷烴烷烴在高溫下主要發(fā)生裂解反應(yīng)。不過隨著重油輕質(zhì)化工藝的不斷發(fā)展，熱裂化工藝又有了新的發(fā)展，國外已經(jīng)采用高溫短接觸時(shí)間的固體流化床裂化技術(shù)，處理高金屬、高殘?zhí)康牧淤|(zhì)渣油原料。熱裂化是以石油重餾分或重、殘油為原料生產(chǎn)汽油和柴油的過程。⑵ 常壓塔設(shè)2～3個(gè)側(cè)線，產(chǎn)品作裂解原料，分離精確度要求低，塔板數(shù)可減少，不設(shè)汽提塔。⑷ 減壓蒸餾系統(tǒng)一般采用在減壓爐管和減壓塔底注入水蒸汽的操作工藝。塔底減壓渣油經(jīng)換熱、冷卻后出裝置作為下道工序如焦化、溶劑脫瀝青等的進(jìn)料。經(jīng)這樣預(yù)處理后的原油再經(jīng)換熱到210℃～250℃進(jìn)入初餾塔，塔頂出輕汽油餾分，塔底為拔頭原油，拔頭原油經(jīng)換熱進(jìn)常壓加熱爐至360℃～370℃，形成的氣液混合物進(jìn)入常壓塔，塔頂出汽油餾分，經(jīng)冷凝冷卻至40℃左右，一部分作塔頂回流，一部分作汽油餾分。所謂干式減壓蒸餾，即不依賴注入水蒸汽以降低油汽分壓的減壓蒸餾方式。砷是重整催化劑的有害物質(zhì)，因而一般含砷量高的原油生產(chǎn)重整原料均采用初餾塔。當(dāng)加工含硫原油時(shí)，在溫度超過160℃~180℃的條件下，某些含硫化合物會分解而釋放出H2S，原油中的鹽分則可能水解而析出HCl，造成蒸餾塔頂部、汽相餾出管線與冷凝冷卻系統(tǒng)等低溫位的嚴(yán)重腐蝕。兩段汽化流程包括兩個(gè)部分：常壓蒸餾和減壓蒸餾。因此，減壓塔底部的直徑常?？s小以縮短渣油在塔內(nèi)的停留時(shí)間。減壓塔內(nèi)應(yīng)采用壓降較小的塔板，常用的有舌型塔板、網(wǎng)孔塔板等。燃料型減壓塔主要生產(chǎn)二次加工的原料，如催化裂化或加氫裂化原料。蒸汽噴射器的結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠而無需動力機(jī)械，水蒸汽來源充足、安全，因此，得到廣泛應(yīng)用。為此，將常壓重油在減壓條件下蒸餾，蒸餾溫度一般限制在420℃以下。采用中段循環(huán)回流的好處是，在相同的處理量下可縮小塔徑，或者在相同的塔徑下可提高塔的處理能力。在復(fù)合塔內(nèi)，汽油、煤油、柴油等產(chǎn)品之間只有精餾段而沒有提餾段，這樣側(cè)線產(chǎn)品中會含有相當(dāng)數(shù)量的輕餾分，這樣不僅影響本側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量，而且降低了較輕餾分的收率。35℃~150℃是石腦油（naphtha）或重整原料，130℃~250℃是煤油餾分，250℃~300℃是柴油餾分，300℃~350℃是重柴油餾分，可作催化裂化原料。按照一般的多元精餾辦法，需要有n1個(gè)精餾塔才能把原料分割成n個(gè)餾分。其中簡單蒸餾常用于實(shí)驗(yàn)室或小型裝置上，它屬于間歇式蒸餾過程，分離程度不高。原油自油罐抽出后，先與淡水、破乳劑按比例混合，經(jīng)加熱到規(guī)定溫度，送入一級脫鹽罐，一級電脫鹽的脫鹽率在90%～95%之間，在進(jìn)入二級脫鹽之前，仍需注入淡水，一級注水是為了溶解懸浮的鹽粒，二級注水是為了增大原油中的水量，以增大水滴的偶極聚結(jié)力。原油乳化液通過高壓電場時(shí)，在分散相水滴上形成感應(yīng)電荷，帶有正、負(fù)電荷的水滴在作定向位移時(shí)，相互碰撞而合成大水滴，加速沉降。CaClMgCl2水解生成具有強(qiáng)腐蝕性的HCl：MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl如果系統(tǒng)又有硫化物存在，則腐蝕會更嚴(yán)重。原油含水過多會造成蒸餾塔操作不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)甚至造成沖塔事故，含水多增加了熱能消耗，增大了冷卻器的負(fù)荷和冷卻水的消耗量。Nbsp。石油是由分子大小和化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的烴類和非烴類組成的復(fù)雜混合物，通過本章所講述的預(yù)處理和原油蒸餾方法，可以根據(jù)其組分沸點(diǎn)的差異，從原油中提煉出直餾汽油、煤油、輕重柴油及各種潤滑油餾分等，這就是原油的一次加工過程。原油中的鹽類一般溶解在水中，這些鹽類的存在對加工過程危害很大。Fe + H2S FeS + H2 FeS + 2HCl FeCl2 + H2S原油中的鹽類在蒸餾時(shí)，大多殘留在渣油和重餾分中，將會影響石油產(chǎn)品的質(zhì)量。水滴直徑愈大，原油和水的相對密度差愈大，溫度愈高，原油粘度愈小，沉降速度愈快。二、原油的蒸餾一 原油蒸餾的基本原理及特點(diǎn)蒸餾與精餾 蒸餾是液體混合物加熱，其中輕組分汽化，將其導(dǎo)出進(jìn)行冷凝，使其輕重組分得到分離。閃蒸過程是將液體混合物進(jìn)料加熱至部分汽化，經(jīng)過減壓閥，在一個(gè)容器(閃蒸罐、蒸發(fā)塔)的空間內(nèi)，于一定溫度壓力下，使汽液兩相迅速分離，得到相應(yīng)的汽相和液相產(chǎn)物。而原油常壓精餾塔卻是在塔的側(cè)部開若于側(cè)線以得到如上所述的多個(gè)產(chǎn)品餾分，就像n個(gè)塔疊在一起一樣，故稱為復(fù)合塔。350℃是常壓重油。所以通常在常壓塔的旁邊設(shè)置若干個(gè)側(cè)線汽提塔，這些汽提塔重疊起來，但相互之間是隔開的，側(cè)線產(chǎn)品從常壓塔中部抽出，送入汽提塔上部，從該塔下注入水蒸汽進(jìn)行汽提，汽提出的低沸點(diǎn)組分同水蒸汽一道從汽提塔頂部引出返回主塔，側(cè)線產(chǎn)品由汽提塔底部抽出送出裝置。減壓蒸餾及其特點(diǎn) 原油在常壓蒸餾的條件下，只能夠得到各種輕質(zhì)餾分。降低壓力使油品的沸點(diǎn)相應(yīng)下降，上述高沸點(diǎn)餾分就會在較低的溫度下汽化，從而避免了高沸點(diǎn)餾分的分解。而機(jī)械真空泵只在一些干式減壓蒸餾塔和小煉油廠的減壓塔中采用。⑵ 減壓精餾塔的塔板數(shù)少，壓降小，真空度高，塔徑大。減壓餾分之間的分餾精確度要求一般比常壓蒸餾的要求低，因此通常在減壓塔的兩個(gè)側(cè)線餾分之間只設(shè)3~5塊精餾塔板。另外，減壓塔頂不出產(chǎn)品，減壓塔的上部汽相負(fù)荷小，通常也采用縮徑的辦法，使減壓塔成為一個(gè)中間粗、兩頭細(xì)的精餾塔。三段汽化流程包括三個(gè)部分：原油初餾、常壓蒸餾和減壓蒸餾。采用兩段汽化蒸餾流程時(shí)，這些現(xiàn)象都會出現(xiàn)，給操作帶來困難，影響產(chǎn)品質(zhì)量和收率，大型煉油廠的原油蒸餾裝置多采用三段汽化流程。⑵ 常壓塔可設(shè)3~4個(gè)側(cè)線，生產(chǎn)溶劑油、煤油(或噴氣燃料)、輕柴油、重柴油等餾分。干式減壓蒸餾一般采用填料而不是塔板。各側(cè)線餾分油經(jīng)汽提塔汽提出裝置，塔底是沸點(diǎn)高于350℃的常壓重油。燃料潤滑油型⑴ 常壓系統(tǒng)在原油和產(chǎn)品要求與燃料型相同時(shí)，其流程亦相同。注入水蒸汽的目的在于改善爐管內(nèi)油的流動情況，避免油料因局部過熱裂解，降低減壓塔內(nèi)油汽分壓，提高減壓餾分油的拔出率。⑶ 減壓蒸餾系統(tǒng)與燃料型基本相同。減粘裂化的目的是將重油或減壓渣油經(jīng)輕度裂化使其粘度降低以便符合燃料油的使用要求。一、熱加工過程的基本原理石油餾分及重油、殘油在高溫下主要發(fā)生兩類化學(xué)反應(yīng)：一類是裂解反應(yīng)，大分子烴類裂解成較小分子的烴類，因此從較重的原料油可以得到汽油餾分，中間餾分，以至小分子的烴類氣體；另一類是縮合反應(yīng)，即原料和中間產(chǎn)物中的芳烴、烯烴等縮合成大分子量的產(chǎn)物，從而可以得到比原料油沸程高的殘油甚至焦炭。裂解反應(yīng)實(shí)質(zhì)是烴分子CC鏈斷裂，裂解產(chǎn)物是小分子的烴類和烯烴。氣體產(chǎn)率增加，氣體中甲烷含量增加，這是裂解氣體組成的特征。帶長鏈的環(huán)烷烴在裂化條件下，首先側(cè)鏈斷裂，然后才是開環(huán)。多環(huán)芳烴，如萘、蒽等的熱反應(yīng)和苯相似，它們都是對熱非常穩(wěn)定的物質(zhì)，主要發(fā)生縮合反應(yīng)，最終導(dǎo)致高度縮合稠環(huán)芳烴190。減粘的原料可用減壓渣油、常壓重油、全餾分重質(zhì)原油或拔頭重質(zhì)原油。輕質(zhì)烴能部分地溶解或稀釋瀝青質(zhì)，從而達(dá)到降低原料粘度的作用。上述流程可按兩種減粘類型操作。三、焦炭化過程(延遲焦化)焦炭化過程(簡稱焦化)是提高原油加工深度，促進(jìn)重質(zhì)油輕質(zhì)化的重要熱加工手段。一方面由于原料重，含相當(dāng)數(shù)量的芳烴；另一方面焦化的反應(yīng)條件更苛刻，因此縮合反應(yīng)占很大比重，生成焦炭多。原料經(jīng)預(yù)熱后，先進(jìn)入分餾塔下部與焦化塔頂過來的焦化油氣在塔內(nèi)接觸換熱，一是使原料被加熱，二是將過熱的焦化油氣降溫到可進(jìn)行分餾的溫度(一般分餾塔底溫度不宜超過400℃)，同時(shí)把原料中的輕組分蒸發(fā)出來。反應(yīng)生成的油氣從焦炭塔頂引出進(jìn)分餾塔，分出焦化氣體、汽油、柴油和蠟油，塔底循環(huán)油與原料一起再進(jìn)行焦化反應(yīng)。對兩爐四塔的焦化裝置，一個(gè)周期約48小時(shí)，其中生焦過程約占一半。然而，原油經(jīng)過一次加工(常減壓蒸餾)只能從中得到10%~40%的汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油品，其余是只能作為潤滑油原料的重餾分和殘?jiān)汀＿@種供求矛盾促進(jìn)了煉油工藝的發(fā)展。根據(jù)所用原料，催化劑和操作條件的不同，催化裂化各產(chǎn)品的產(chǎn)率和組成略有不同，大體上，氣體產(chǎn)率為10%~20%，汽油產(chǎn)率為30%~50%，柴油產(chǎn)率不超過40%，焦炭產(chǎn)率5%~7%左右。因?yàn)檫@種催化劑在高溫?zé)岱€(wěn)定性不高，再生性能不好，后來被合成的無定形硅酸鋁所取代。Y型沸石在硅酸鋁基體中的加入量可達(dá)15%。正碳離子經(jīng)過氫負(fù)離子轉(zhuǎn)移步驟生成 由于高溫，正碳離子可分解為較小的正碳離子和一個(gè)烯烴分子?，F(xiàn)在選用的沸石分子篩具有自己特定的孔徑大小，常常對原料和產(chǎn)物都表現(xiàn)了不同的選擇特性。174。 異構(gòu)烷烴 烯烴 190。 芳烴+烷烴芳構(gòu)化反應(yīng)環(huán)烷烴裂化為烯烴烷基芳烴脫烷基反應(yīng) 烷基芳烴 190。而氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)使催化汽油飽和度提高，安定性好。石油餾分的催化裂化反應(yīng)是屬于氣固非均相催化反應(yīng)。烷烴雖然反應(yīng)速度快，但吸附能力弱，對原料反應(yīng)的總效應(yīng)不利。石油餾分催化裂化的另一特點(diǎn)就是該過程是一個(gè)復(fù)雜反應(yīng)過程。汽油產(chǎn)率開始時(shí)增加，經(jīng)過一最高點(diǎn)后又下降。有了微球催化劑，才出現(xiàn)了流化床催化裂化裝置；分子篩催化劑的出現(xiàn)，才發(fā)展了提升管催化裂化。其中反應(yīng)––再生系統(tǒng)是全裝置的核心，現(xiàn)以高低并列式提升管催化裂化為例，對幾大系統(tǒng)分述如下：一 反應(yīng)––再生系統(tǒng)新鮮原料(減壓餾分油)經(jīng)過一系列換熱后與回?zé)捰突旌?，進(jìn)入加熱爐預(yù)熱到370℃左右，由原料油噴嘴以霧化狀態(tài)噴入提升管反應(yīng)器下部，油漿不經(jīng)加熱直接進(jìn)入提升管，與來自再生器的高溫(約650℃~700℃)催化劑接觸并立即汽化，油氣與霧化蒸汽及預(yù)提升蒸汽一起攜帶著催化劑以7米/秒~8米/秒的高線速通過提升管，經(jīng)快速分離器分離后，大部分催化劑被分出落入沉降器下部，油氣攜帶少量催化劑經(jīng)兩級旋風(fēng)分離器分出夾帶的催化劑后進(jìn)入分餾系統(tǒng)。再生后的催化劑經(jīng)淹流管，再生斜管及再生單動滑閥返回提升管反應(yīng)器循環(huán)使用。二 分餾系統(tǒng)分餾系統(tǒng)的作用是將反應(yīng)190。富氣和粗汽油去吸收穩(wěn)定系統(tǒng)；輕、重柴油經(jīng)汽提、換熱或冷卻后出裝置，回?zé)捰头祷胤磻?yīng)––再生系統(tǒng)進(jìn)行回?zé)?。由于進(jìn)料是460℃以上的帶有催化劑粉末的過熱油氣，因此必須先把油氣冷卻到飽和狀態(tài)并洗下夾帶的粉塵以便進(jìn)行分餾和避免堵塞塔盤。影響催化裂化反應(yīng)深度的主要因素 一 幾個(gè)基本概念轉(zhuǎn)化率 在催化裂化工藝中，往往要循環(huán)部分生成油、也稱回?zé)捰?。空速的單位為時(shí)1，空速越高，表明催化劑與油接觸時(shí)間越短，裝置處理能力越大。原料油的性質(zhì) 原料油性質(zhì)主要是其化學(xué)組成。反應(yīng)溫度 反應(yīng)溫度對反應(yīng)速度、產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量都有很大影響。提高反應(yīng)壓力有利于縮合反應(yīng)，焦炭產(chǎn)率明顯增高，氣體中烯烴相對產(chǎn)率下降，汽油產(chǎn)率略有下降，但安定性提高。由圖可見，反應(yīng)開始階段，反應(yīng)速度最快，1秒后轉(zhuǎn)化率的增加逐漸趨于緩和。由于該工藝采用了分子篩催化劑、提升管反應(yīng)器和鈍化劑等，使產(chǎn)品分布接近一般流化催化裂化工藝。與減壓餾分相比，重油催化裂化原料油存在如下特點(diǎn)：① 粘度大，沸點(diǎn)高；② 多環(huán)芳香性物質(zhì)含量高；③ 重金屬含量高；④ 含硫、氮化合物較多。采用較高的反應(yīng)溫度和較短的反應(yīng)時(shí)間 當(dāng)反應(yīng)溫度提高時(shí)，原料的裂化反應(yīng)加快較多，而生焦反應(yīng)則加快較少。所以，目前主要采用Y型沸石分子篩和超穩(wěn)Y型沸石分子篩催化劑。在分餾系統(tǒng)的流程和設(shè)備方面，在反應(yīng)機(jī)理、再生機(jī)理、熱平衡的計(jì)算方法和反應(yīng)—再生系統(tǒng)的設(shè)備上兩者基本相同。從加熱爐或換熱器出來的原料經(jīng)大量的蒸汽和噴嘴霧化后，進(jìn)入輸送管，與從再生器來的熱再生催化劑混合，然后一道進(jìn)入提升管反應(yīng)器的催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)，由此生成的氣相產(chǎn)物經(jīng)旋風(fēng)分離器脫除其中的催化劑后進(jìn)入分餾系統(tǒng)，分成干氣（C1~C2）、液化氣（C3~C4）、汽油、輕柴油（國外稱輕瓦斯油）、重柴油（國外稱重瓦斯油）和澄清油等。后一再生器可在有利于完全再生的強(qiáng)化條件（溫度達(dá)750℃）下操作。催化重整催化重整是最重要的煉油過程之一。催化重整是石油加工過程中重要的二次加工方法，其目的是用以生產(chǎn)高辛烷值汽油或化工原料190。重整催化劑是一種雙功能催化劑。雙功能之間的相互作用通過烯烴而顯現(xiàn)出來，烯烴是反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵中間物。為了維持催化劑的活性，對原料油雜質(zhì)含量有嚴(yán)格的限制?！妗嬷g；℃～℃之間；℃～℃之間。因此，為保證重整催化劑長期使用，對原料油中各種雜質(zhì)的含量必須嚴(yán)格控制。１、預(yù)分餾 預(yù)分餾的目的是根據(jù)目的產(chǎn)品要求對原料進(jìn)行精餾切取適宜的餾分。預(yù)加氫所用催化劑是鉬酸鎳。二 重整反應(yīng)部分工藝流程經(jīng)預(yù)處理后的精制油，由泵抽出與循環(huán)氫混合，然后進(jìn)入換熱器與反應(yīng)產(chǎn)物換熱，再經(jīng)加熱爐加熱后進(jìn)入反應(yīng)器。上述流程采用一段混氫操作，即全部循環(huán)氫與原料油一次混合進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，有的裝置采用兩段混氫操作，即將循環(huán)氫分為兩部分，一部分直接與重整進(jìn)料混合，另一部分從第二反應(yīng)器出口加入進(jìn)第三反應(yīng)器，這種操作可減小反應(yīng)系統(tǒng)壓降，有利于重整反應(yīng)，并可降低動力消耗。以生產(chǎn)芳烴為目的時(shí)，反應(yīng)部分的流程稍有不同，即在穩(wěn)定塔之前增加一個(gè)后加氫反應(yīng)器，先進(jìn)行后加氫再去穩(wěn)定塔。（5）加氫精制和加氫裂化一、加氫精制加氫精制主要用于油品精制，其目的是除掉油品中的硫、氮、氧雜原子及金屬雜質(zhì)，改善油品的使用性能