加氢裂化尾油的加氢异构性能_王强
Vol.32No.112006-11华东理工大学学报(自然科学版)
Journ al of E ast Chin a University of Science an d T echnology (Natu ral S cien ce Edition)
收稿日期:2005-11-04
作者简介:王 强(1962-),男,教授级高级工程师,博士生,研究方向
为石油化工工艺。
通讯联系人:沈本贤,E -mail :sbx @ecu st .edu .cn
文章编号:1006-3080(2006)11-1265-05
加氢裂化尾油的加氢异构性能
王 强1,2, 沈本贤1, 凌 昊1, 贺产鸿2, 李 坤2
(1.华东理工大学化工学院,上海200237;
2.中国石油化工股份有限公司茂名分公司,茂名525001)
摘要:在连续微型固定床反应装置中,氢气分压9.0MPa 、温度300～345°C 和体积空速0.6～1.2h -1条件下评价了加氢裂化尾油的加氢异构性能。研究了反应产物的碳数分布和族组成变化,并建立了三集总动力学模型。研究结果表明:在合适的工艺条件下,润滑油基础油收率可达75%左右,粘度指数在110以上,适合生产A PI II +
标准的润滑油基础油。所建立的芳烃和环烷烃、长链烷烃、轻质产物的三集总动力学模型可以较好地预测产物分布。
关键词:加氢裂化尾油;加氢异构;集总;基础油中图分类号:O643
文献标识码:A
Hydroisomerization Property of Hydrocracking Tail Oil
W A N G Qiang 1,2, SH EN Ben -x ian 1, LI N G H ao 1, H E Chan -hong 2, L I K un 2
(1.School of Chemical E ngineering ,East China University of S cience and Technology ,
Shanghai 200237,China ;2.Sino p ec Maoming P etrochemical Co .L td .,Maoming 525011,China )Abstract :T he hy dro isomerization proper ty o f hydr ocr acking tail o il w as investigated under moderate oper ation conditio ns o ver a com mercialized hydr oisom er ization catalyst.A flo w micro reactor ex periments w er e conducted at the conditions of hydr ogen partial pressure o f 9.0M Pa,reaction temperature ranging fr om 300to 345°C,and liquid hourly space velocity rang ing from 0.6to 1.2h -1
.Carbo n number and gr oup distributions w ere also studied .T he fourth -fifth Runge -Kutta alg orithm w as employ ed to calculate num erical solutions of differ ential equations for obtaining reaction constants .Result reveals that the
hydr ocracking tail oil is suitable fo r producing API II +
high grade lubricating base o il .T he base oil y ields can reach 75%and viscosity index is higher than 110under optim ized reaction conditions.T he product dis-tr ibutio ns of hy drocracking tail o il can be proper ly predicted by the three lum ped kinetic m odel.
Key words :hydrocr acking tail oil ;hydr oisom er ization ;lum ping ;base oil
润滑油加氢异构(异构脱蜡)工艺可以用劣质原料生产高粘度指数和低倾点的润滑油基础油,且具有收率高、操作灵活性大和副产物价值高的特点。其关键在于可以调节长链烷烃、带有长支链的环烷烃和芳烃的分子结构,使它们的结构满足高粘度指数
和低倾点的需要[1]
。目前用加氢法生产润滑油的工艺有:M obil 公司的M WI 工艺、Chev ron 公司的IDW 工艺、Shell 公司的XHVI 工艺、Ex xo n 的两段加氢异构化工艺、Ly ondell 公司的WAX ISOM 工艺以及国内石油化工科学研究院的RIW 工艺和抚顺石油化工研究院的FIDW 工艺[2～3]
。其中以Chevron 公司技术进行生产的工业装置最多,最具有代表性。我国润滑油加氢异构工艺技术研究和应用起步较晚,中国石油大庆炼化公司引进Chevron
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公司的IDW工艺,建设一套年产2.0×105t的加氢异构脱蜡装置于1999年10月投产成功。高桥分公司目前建成的年产3.0×105t的润滑油加氢装置引进Chev ron公司的润滑油异构脱蜡专利技术,也采用加氢裂化配异构脱蜡/加氢后精制的工艺流程。加氢裂化尾油(HT O)是加氢裂化装置中未转化的循环油,由于经过高压临氢,尾油的硫、氮、芳烃含量低,是生产A PI II类和III类润滑油的优质原料。本文选用抚顺石油化工研究院开发的FIW-1加氢异构催化剂,在连续小型固定床上考察了反应时间和空速对产物收率、族组成和碳数分布的影响,同时建立了三集总动力学模型,为HTO加氢异构生产润滑油基础油提供一些理论指导。
1 实验部分
1.1 反应装置
反应装置见文献[4]。实验时控制氢气与尾油体积比为800∶1,泵入反应介质,按体积空速(LHSV)进料稳定8h后排空开始收集样品。
1.2 分析方法
1.2.1 馏分油切割方法 原料油经过加氢处理后,获得全馏分油。按照SH/T0165-92和A ST M D 1160方法进行蒸馏切割,获得轻组分和润滑油基础油馏分,蒸馏切割温度350°C。即小于350°C的馏分作为轻组分,大于350°C的馏分作为润滑油基础油馏分。然后用质谱法测定族组成。
1.2.2 碳数分布测定方法 采用归一化法对试样进行定量分析。实验仪器为HP5890II GC高温气相色谱仪;HP5989A M S质谱仪;UA1(HT)30m×0.25m m高温非极性毛细管色谱柱;1L L微量注射器。色谱条件:载气为高纯氦气,流量10.0mL/m in;柱前压:50kPa;进样口温度:340°C;GC/M S接口温度:330°C;柱箱温度:100°C保持1min,以5°C/ min升至340°C,保持20min;进样方式:手动,不分流方式进样。质谱条件:电离方式:电子轰击电离(EI),70eV;扫描范围:40～550;离子源温度: 320°C;四极杆检测器温度:130°C。含量(质量百分数)的计算:由于使用了高温柱(最高使用温度达420°C,C50的烃类可流出,样品组分的沸点可达580°C),可以假定样品中所有组分都能流出色谱柱。HTO加氢异构产品组成非常复杂,不同种化合物的色谱校正因子又不尽相同。本文假定各组分的相对校正因子相互影响较小,在此基础上采用面积归一化法计算各窄馏分的碳数分布。1.2.3 族组成测定方法 在与1.2.2相同的GC-M S系统下,采用ASTM D2786-91和SH/T0659-1998标准分析不同窄馏分的族组成分布。GC采用30m×0.25mm空石英毛细管色谱柱,GC-MS分析条件除氦气流量为20.0mL/m in和扫描范围为60～550不同,其他条件均和1.2.2相同。
1.2.4 相对分子质量的测定 使用SH/T0583《烃类相对分子质量测定法(热电测量蒸气法)》;仪器为德国产KNA UER K-7000分子量测定仪。
1.2.5 支化度(BI)的计算 采用BRU KER AV ANCE500核磁共振光谱分析,由甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2)、次甲基(—CH)质子峰面积积分计算,计算试样的支化度。甲基的化学位移(D)为0.5～1.0,亚甲基、次甲基的化学位移为1.0～3.5。支化度按式(1)计算[5～7]:
BI=
A CH
3
/3
A(CH
2
+CH)/2
(1)
式中:BI为支化度;A CH
3
为甲基质子峰面积积分数;
A(CH
2
+CH)为亚甲基及次甲基质子峰面积积分数。
2 结果与讨论
在反应压力为9.0M Pa和氢油体积比800∶1条件下分别考察了315、330、345°C和空速0.6、0.8、1.0、1.2h-1对反应产物性质的影响。由于主要考察异构过程产物性质的变化,所以产物没有进一步加氢精制处理。
2.1 体积空速的影响
表1为HT O在9.0MPa和330°C下LHSV由0.6h-1变化到1.2h-1的反应结果。从表1可以看出:产物的粘度指数(VI)和倾点都可以达到美国石油协会API II+标准的要求。表2族组成分析结果可以看出:大于350°C馏分中正构烷烃全部消失,说明催化剂有良好的异构功能;异构链烷烃含量略有下降,这是由于在烷烃异构过程中伴随着裂化反应,小部分转化为小于350°C的馏分,导致异构链烷烃的含量整体降低。
单环环烷烃的含量整体呈持平态势,这可能是由于部分环烷烃发生异构开环,同时开环后的产物也会发生小部分的裂化反应。从表2还可以看出:随着LHSV的下降,两环以上环烷烃的含量有上升趋势,因此可以推断两环以上的环烷烃发生开环反应很少,主要以支链的异构反应为主。由于链烷烃因发生部分裂化反应而含量降低,因此导致整体产物中
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的两环和多环环烷烃的含量增加。
表1 不同空速下加氢裂化尾油(>350°C 产物)的性质Table 1 P ro ducts pr oper ties of fr actio ns (>350°C)
at v ar ious L HSV
LHS V /h -1VI
Pour point/°C
Br anch ind ex
Yield(%)
L iqu id <350°C >350°C
∞133 46 4.67 95.33
1.2114<-400.270308 88.2710.8477.431.0110<-400.28000085.149.8475.300.8110<-400.28456484.0010.4273.570.6
106
<-40
0.294643
79.03
11.03
68.00
p —9.0M Pa;t —330°C
芳烃虽然含量很少,也有大部分化合物加氢饱和生成了环烷烃和其他产物。族组成对粘度指数贡
献的顺序为正构烷烃、异构烷烃、单环环烷烃、多环环烷烃和芳烃[7]。从上述的产物分布来看,整体产物的粘度指数是下降的,产物的实际粘度指数也随着空速的降低而降低。此外,从产物的支化度也可以看出,随着空速的降低,产物的支化度不断提高,说明
产物的异化程度不断提高。
Calem ma 等对正十六烷、正二十八烷和正三十六烷等长链烷烃的异构产物选择性研究结果表明:随着长链烷烃碳数的增加,异构产物的选择性会呈降低趋势,且这一趋势和反应温度无关[8～9]
。从图1的碳数分布来看,C >27以后的组成随着空速的减小而降低,C <27的组成随空速减小而呈相反趋势。这种趋势和Calemm a 的研究结果相吻合,即C >28以后的长链烷烃反应以裂化为主,而C <28的长链烷烃以异构为主。
表2 不同空速下加氢裂化尾油(>350°C 产物)的组成分布
Table 2 Hydro ca rbon compo unds t ype dist ribution of fr actio ns (>350°C)at var io us L HSV
(%)
LHS V/h -1n -Paraffin iso -Paraffin M onocyclic cyclanes Dicyclic cyclan es Tricyclic cyclanes T etracyclic cyclanes Pen tacyclic cyclanes Aromatics ∞ 3.5
63.615.4 9.2
4.0
1.9 1.0
1.41.206
2.115.712.7 5.8 2.60.80.31.0062.215.412.5 6.3 2.3 1.00.30.8061.815.71
3.0 6.0 2.1 1.00.40.6
62.1
15.4
12.9
6.2
2.2
0.8
0.4
p —9.0M Pa ;t —330°
C
图1 不同空速下大于350°C 产物的碳数分布Fig.1 Contents o f different car bo n number fr actio ns
(>350°C)at var io us L HSV
LHS V/h -1:□—0.6;○—0.8;△—1.0;y—1.2;◇—Infinit
2.2 反应温度的影响
在相同的氢分压和空速的条件下,反应温度的提高无疑会导致反应转化率的增加。在加氢裂化尾油的加氢异构过程中存在异构和裂化这一对竞争的反应机制,提高反应温度最终会导致异构选择性下降,而对于碳数较大的反应物异构的选择性下降格
外明显[6]。上述这种反应特征采用传统的正碳离子机理无法解释,Sie 等[10]在总结前人研究基础上提出了环丙烷正离子的反应机理,认为裂化反应和异构反应速率分别与C 6和C 4具有很好的正相关性。从图2可以看出,随着温度的升高,产物中C >27的含量有明显降低的趋势,而C <27的含量有增加的趋势。这一方面是由于C <27裂化的速率相对较慢,同时C >27的裂化产物也对C <27的含量增加有一定的贡献。
从表3液体产物收率可以看出,反应温度从315°C 升高到345°C 后,总液收率降低了约10%,大于350°C 的馏分收率下降了12.7%,这说明提高反应温度大大增加了以链烷烃为主要成分的HT O 的裂化反应,提高反应温度对理想组分的收率会有很大影响。
从表4可以看出,族组成随反应温度的升高没有明显变化,但345°C 时大于350°C 的产物收率仅有66.7%,因此可以推断出:环烷烃在侧链或者开环产物的裂化程度基本和链烷烃相当。
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第11期王 强,等:加氢裂化尾油的加氢异构性能
图2 不同温度下大于350°C产物的碳数分布Fig.2 Contents o f different car bo n number fr actio ns (>350°C)at var io us r eact ion tem per ature
表3 不同温度下大于350°C产物的性质Table3 Pr o ducts pr oper ties of fr actio ns(>350°C)at va rio us r eactio n temperatur e
t/°C VI BI
Pour
point/°C
Yield(%)
<350°C>350°C Liquid
3151160.271<-40 10.0079.489.4 3301100.277<-409.8475.385.1 3451000.285<-4012.9066.779.63 三集总动力模型
根据集总动力学建立的普遍原则[11]:将动力学特性相似的反应组分进行集总,并在动力学参数与原料组成无关的条件下,集总组分的数目及各集总组之间的反应途径应尽可能地少。将HT O按照长链烷烃、芳烃和环烷烃、轻质产物划为3个集总;而将碳数小于等于20的液相产物和气体划分为轻组分集总,由于芳烃含量很低,故将其和环烷烃集总在一起,从而建立以下的芳烃和环烷烃、长链烷烃、轻组分三集总反应网络,如图3
所示。
图3 HT O三集总动力学反应网络
F ig.3 Hy dr oiso mer izatio n r eactio n netw o rk o f HT O
一般来说链烷烃加氢异构化反应、环烷烃加氢异构化反应为一级反应;芳烃加氢反应在高氢分压下,表现为芳烃的一级反应;链烷烃加氢裂化生成小分子的液相轻组分和气体为一级反应[12]。建立以下微分方程组表示反应网络:
表4 不同反应温度下大于350°C产物的组成分布
Table4 Hy dr ocar bo n co mpounds ty pe distr ibutio n o f fractions(>350°C)at v arious reaction temperat ur e(%)
t/°C iso-Paraffin M on ocyclic
cyclanes
Dicyclic
cyclanes
Tr icyclic
cyclanes
Tetr acyclic
cyclanes
Pen tacyclic
cyclanes
Aromatics
31562.415.411.77.2 2.20.90.2 33062.215.412.5 6.3 2.3 1.00.3 34563.314.812.2 5.9 2.2 1.20.4
d y1
d S
=-k1y1
d y2
d S
=k1y1-k2y2(2)
d y3
d S
=k2y2
采用4～5阶龙格-库塔法解方程组,求解各个反应时间的物质摩尔分率y1、y2和y3,以实验数据和求取数据的平方差D2为判别条件,对k值进行迭代获取最优化k值。
根据阿伦尼乌斯方程可将上述3个温度下的反应常数k(表5)作图(略)求取指前因子A和活化能E a(见表6)。
根据反应网络所建的动力学模型预测结果和实验结果相比较,以315°C时反应为例,由图4可见实验数据和拟合数据线吻合程度较好,说明所建立的
表5 不同温度下的反应速率常数
Table5 R eact ion r ate constants under
v arious temperat ur e
t/°C k1k2
3150.03640.2588
3300.10380.3427
3450.24200.5058
表6 HT O加氢异构反应动力学参数
Table6 Calculated kinet ic par ameter s for
hydro genation r eact ion steps
Reaction s teps E a/(kJ?m ol-1)A/h-1R2 1191 2.46×1050.9978
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三集总动力学反应网络符合反应进程,集总可以较好地预测HT O
的产物分布。
图4 315°C 的HT O 加氢异构实验值和预测值比较Fig.4 Co mpariso n of co ncentr atio n pr o files pr edict ed by
the lumped kinetic model w it h co rr espo nding data
at 315°C
■—Aromatics &naphthene compou nds;●—L ong chain paraffins ;▲—Light products ;□—Predicated aromatics &naphthene com-pounds ;○—Predicated lon g chain paraffins;△—Predicated ligh t products
4 结 论
FIW-1加氢异构催化剂具有良好的加氢异构
性能,以H TO 为原料的实验结果表明:该催化剂完全满足API II +
标准高档润滑油基础油的生产需要,在合适的工艺条件下,润滑油馏分收率可达75%以上,VI 可达110以上。润滑油馏分具有高VI 、高收率和低倾点的特点。通过预测和实验结果对比,所建立的HT O 芳烃和环烷烃、长链烷烃、轻质产物的三集总动力学模型可以较好地预测产物分布。
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第11期王 强,等:加氢裂化尾油的加氢异构性能
石油炼化常用的七种工艺流程
石油炼化七种工艺流程 从原油到石油要经过多种工艺流程，不同的工艺流程会将同样的原料生产出不同的产品。 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。 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。 （一）常减压蒸馏 1.原料： 原油等。 2.产品： 2.石脑油、粗柴油（瓦斯油）、渣油、沥青、减一线。 3.基本概念： 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。 4.生产工艺： 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）；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；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。 5.生产设备： 常减压装置是对原油进行一次加工的蒸馏装置，即将原油分馏成汽油、煤油、柴油、蜡油、渣油等组分的加工装置。原油蒸馏一般包括常压蒸馏和减压蒸馏两个部分。 a．常压蒸馏塔 所谓原油的常压蒸馏，即为原油在常压(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(或称常压塔)。 常压蒸馏剩下的重油组分分子量大、沸点高，且在高温下易分解，使馏出的产品变质并生产焦炭，破坏正常生产。因此，为了提取更多的轻质组分，往往通过降低蒸馏压力，使被蒸馏的原料油沸点范围降低。这一在减压下进行的蒸馏过程叫做减压蒸馏。
蜡油加氢裂化装置
180万吨/年蜡油加氢裂化装置 一、工艺流程选择 1、反应部分流程选择 A.反应部分采用单段双剂串联全循环的加氢裂化工艺。 B.反应部分流程选择：本装置采用部分炉前混氢的方案，即部分混合氢和原料油混合进入高压换热器后进入反应进料加热炉，另一部分混合氢和反应产物换热后与加热炉出口的混氢油一起进入反应器。 C.本装置采用热高分流程，低分气送至渣油加氢脱硫后进PSA部分，回收此部分溶解氢。同时采用热高分油液力透平回收能量。因本装置处理的原料油流含量很高，氮含量较高，故设循环氢脱硫设施。 2、分馏部分流程选择 A.本项目分馏部分采用脱硫化氢塔-吸收稳定-常压塔出航煤和柴油的流程，分馏塔进料加热炉，优化分流部分换热流程。采用的流程比传统的流程具有燃料消耗低、投资省、能耗低等特点。 B.液化气的回收流程选用石脑油吸收，此法是借鉴催化裂化装置中吸收稳定的经验，吸收方法正确可靠，回收率搞。具有投资少、能耗低、回收率可达95%以上等特点。 3、催化剂的硫化、钝化和再生 A、本项目催化剂硫化拟采用干法硫化 B、催化剂的钝化方案采用低氮油注氨的钝化方案 C、催化剂的再生采用器外再生。 二、工艺流程简介 1、反应部分
原料油从原料预处理装置和渣油加氢裂化装置进入混合器混合后进入原料缓冲罐（D-101），经升压泵（P-101）升压后，再经过过滤（SR-101），进入滤后原料油缓冲罐（D-102）。原料油经反应进料泵（P-102）升压后与部分混合氢混合，混氢原料油与反应产物换热（E-101），然后进入反应进料加热炉（F-101）加热，加热炉出口混氢原料和另一部分经换热后的混合氢混合，达到反应温度后进入加氢精制反应器（R-101），然后进入加氢裂化反应器（R-102），在催化剂的作用下，进行加氢反应。催化剂床层间设有控制反应温度的急冷氢。反应产物先与部分混合氢换热后再与混氢原料油换热后，进入热高压分离器（D-103）。 装置外来的补充氢由新氢压缩机（K-101）升压后与循环氢混合。混合氢先与热高分气进行换热，一部分和原料油混合，另一部分直接和反应产物换热后直接送至加氢精制反应器入口。 从热高压分离器出的液体（热高分油）经液力透平（HT-101）降压回收能量，或经调节阀降压，减压后进入热低压分离器进一步在低压将其溶解的气体闪蒸出来。气体（热高分气）与冷低分油和混合氢换热，最后由热高分气空冷器（A-101）冷却至55℃左右进入冷高压分离器，进行气、油、水三相分离。为防止热高分气中NH3和H2S在低温下生成铵盐结晶析出，赌赛空冷器，在反应产物进入空冷器前注入除盐水。 从冷高压分离器分理出的气体（循环氢），经循环氢脱硫后进入循环氢压缩机分液罐（D-108），有循环氢压缩机（K-102）升压后，返回反应部分同补充氢混合。自循环氢脱硫塔底出来的富胺液闪蒸罐闪蒸。从冷高压分离器分离出来的液体（冷高分油）减压后进入冷低压分离器，继续进行气、液、水三相分离。冷高分底部的含硫污水减压后进入酸性水脱气罐（D-109）进行气液分离，含硫污水送出装置至污水汽提装置处理。从冷低压分离器分离出的气体（低分气）至渣油加氢装置低压脱硫部分：液体(冷低分油）经与热高分气换热后进入脱硫化氢塔。从热低压分离器分离出的气体（热低分气）经过水冷冷却后至冷低压分离器，液体（热低分油）直接进入脱硫化氢塔。 2、分馏和吸收稳定部分
加氢裂化工艺流程概述
加氢裂化工艺流程概述 全装置工艺流程按反应系统（含轻烃吸收、低分气脱硫）、分馏系统、机组系统（含PSA系统）进行描述。 1.1反应系统流程 减压蜡油由工厂罐区送入装置经原料升压泵（P1027/A、B）后，和从二丙烷罐区直接送下来的轻脱沥青油混合，在给定的流量和混合比例下原料油缓冲罐V1002液面串级控制下，经原料油脱水罐（V1001）脱水后，与分馏部分来的循环油混合，通过原料油过滤器（FI1001）除去原料中大于25微米的颗粒，进入原料油缓冲罐（V1002），V1002由燃料气保护,使原料油不接触空气。 自原料油缓冲罐(V1002)出来的原料油经加氢进料泵 (P1001A,B)升压后，在流量控制下与混合氢混合，依次经热高分气/混合进料换热器（E1002）、反应流出物/混合进料换热器(E1001A,B)、反应进料加热炉（F1001）加热至反应所需温度后进入加氢精制反应器（R1001），R1001设三个催化剂床层，床层间设急冷氢注入设施。R1001反应流出物进入加氢裂化反应器（R1002）进行加氢裂化反应，两个反应器之间设急冷氢注入点，R1002设四个催化剂床层，床层间设急冷氢注入设施。R1001反应流出物设有精制油取样装置，用于精制油氮含量监控取样。 由反应器R1002出来的反应流出物经反应流出物/混合
进料换热器(E1001)的管程，与混合原料油换热，以尽量回收热量。在原料油一侧设有调节换热器管程出口温度的旁路控制，紧急情况下可快速的降低反应器的入口温度。换热后反应流出物温度降至250℃，进入热高压分离器（V1003）。热高分气体经热高分气/混合进料换热器（E1002）换热后，再经热高分气空冷器（A1001）冷至49℃进入冷高压分离器（V1004）。为了防止热高分气在冷却过程中析出铵盐堵塞管路和设备，通过注水泵（P1002A,B）将脱盐水注入A1001上游管线，也可根据生产情况，在热高分顶和热低分气冷却器（E1003）前进行间歇注水。冷却后的热高分气在V1004中进行油、气、水三相分离。自V1004底部出来的油相在V1004液位控制下进入冷低压分离器（V1006）。自V1003底部出来的热高分油在V1003液位控制下进入热低压分离器（V1005）。热低分气气相与冷高分油混合后，经热低分气冷却器（E1003）冷却到40℃进入冷低压分离器（V1006）。自V1005底部出来的热低分油进入分馏部分的脱丁烷塔第29层塔盘。自V1006底部出来的冷低分油分成两路，一路作为轻烃吸收塔（T1011）的吸收油，吸收完轻烃的富吸收油品由T-1011的塔底泵P-1016再打回进冷低分油的进脱丁烷塔线。依次经冷低分油/柴油换热器（E1004）、冷低分油/减一线换热器（E1005A,B）、冷低分油/减二线换热器（E1014）和冷低分油/减底油换热器（E1015），分别与柴油、减一线油、减二
加氢裂化飞温事故过程分析
加氢裂化飞温事故过程分析
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２01０年３月5日蜡油加氢裂化装置事故 开停工过程分析 一装置停工原因 1.1０6-K-１02背压蒸汽压力达到4.3MPa,造成汽轮机出口背压蒸汽线上安全 阀（放空口为一向下弯头)起跳,并且安全阀未能及时复位,现场大量蒸汽喷向地面并向四周扩散,操作人员无法靠近,不能准确判断具体的泄漏位置，同时避免对系统蒸汽供应产生影响，操作人员在１0９单元关闭进１0６装置的 9.5MPa蒸汽手阀,循环氢压缩机K1０2停运,低速泄压阀启动，装置紧急停 工。 二事故停、开工经过 3月5日5:４６装置紧急停工，Ｋ１02停机,反应系统7bａr紧急泄压。泄压前后床层温度对比如下： R101A紧急泄压床层温度变化 温度点5:46泄压开始温度６:２4泄压结束温 度泄压温降 二床入口３77．63 ３62.2 1５．43 三床入口37９.05 ３62．09 １6.9６四床入口381.7 3５7．４２4.3 五床入口374.3 ３52 22．3 六床入口3６4.7 ３52.3 12.4 R10１B紧急泄压床层温度变化 温度点５:４6泄压开始温 度 ６:2４泄压结束温 度泄压温降 二床入口3７4.88 ３６2.05 1２．83 三床入口380．８4 365．5２15.32 四床入口３８0.４2 ３5６.44 23.9８ 五床入口3７5.95 354.84 ２１.11 六床入口36６.05 ３4６.02 ２0.０３ 1.３月５日７：11时向反应系统补氢充压,同时通过7baｒ放空泄压。在开K
炼油化工装置的具体工艺流程
炼油化工装置的具体工艺流程 一般炼油厂主要由炼油工艺装置和辅助设施构成。炼油工艺装置的作用是将原油加工成液体的轻质燃料和重质燃料，其中轻质燃料包括汽油、煤油、轻柴油，重质燃料包括重柴油和锅炉专用燃料等。此外，通过炼油工艺装置，还能将原油分解成润滑油、气态烃、液态烃、化工原料、沥青、石油焦、石蜡等。根据产品类别分类的话，就分为了燃料型、燃料-化工型、燃料-润滑油型。 一、常减压蒸馏的主要工艺流程 常减压蒸馏主要分为4个步骤，分别为：原油脱盐脱水、初馏、常压蒸馏、减压蒸馏。 1原油脱盐脱水
从地下采出的原油中含有一定比例的水分，这部分水分中含有矿物质盐类。如果原油中水分过大的话，不利于蒸馏塔稳定，容易损坏蒸馏塔。此外，水分过大势必需要延迟加热时间，增加了热量的吸取，增加了原料成本。水分中含有的矿物质盐会在蒸馏过程中产生腐蚀性的盐垢，附着在管道上，这样就会无形当中增加了原油的流动阻力，减慢了流动速度，增加了燃料消耗，所以需要对原油进行脱盐脱水处理。 2初馏 经过了第一步的脱盐脱水操作之后，原油要经过换热器提高温度，当温度达到200℃～250℃时，才可以进入初馏塔装置。在这里，将原油里剩余的水分、腐蚀性气体和轻汽油排出，这样就减少了塔的负担，保证了塔的稳定状态，起到了提高产品质量和尽可能多的回收原油的效果。 3常压蒸馏 从上一步骤出来的油叫拔顶油。经过输送泵进入常压炉后加热，加热要求是360℃左右，然后进入常压塔。从塔顶分离出来的油和气，经过冷凝和换热后，一些就成为汽油，一些就成为了煤油和柴油。 4减压蒸馏 减压蒸馏的主要工艺装置是减压塔，减压塔是将从常压塔里出来的重油，通过减压的方式进行二次加工和深加工。 二、催化裂化的主要工艺流程 催化裂化装置的原材料是需要二次加工和深加工的重质油。通过这道工序，可以将重质油裂解为我们需要的轻质油。 催化裂化的主要步骤为：反应-再生系统、分馏系统、吸收-稳定系统。
加氢裂化尾油的加氢异构性能_王强
Vol.32No.112006-11华东理工大学学报(自然科学版) Journ al of E ast Chin a University of Science an d T echnology (Natu ral S cien ce Edition) 收稿日期:2005-11-04 作者简介:王 强(1962-),男,教授级高级工程师,博士生,研究方向 为石油化工工艺。 通讯联系人:沈本贤,E -mail :sbx @ecu st .edu .cn 文章编号:1006-3080(2006)11-1265-05 加氢裂化尾油的加氢异构性能 王 强1,2, 沈本贤1, 凌 昊1, 贺产鸿2, 李 坤2 (1.华东理工大学化工学院,上海200237; 2.中国石油化工股份有限公司茂名分公司,茂名525001) 摘要:在连续微型固定床反应装置中,氢气分压9.0MPa 、温度300～345°C 和体积空速0.6～1.2h -1条件下评价了加氢裂化尾油的加氢异构性能。研究了反应产物的碳数分布和族组成变化,并建立了三集总动力学模型。研究结果表明:在合适的工艺条件下,润滑油基础油收率可达75%左右,粘度指数在110以上,适合生产A PI II + 标准的润滑油基础油。所建立的芳烃和环烷烃、长链烷烃、轻质产物的三集总动力学模型可以较好地预测产物分布。 关键词:加氢裂化尾油;加氢异构;集总;基础油中图分类号:O643 文献标识码:A Hydroisomerization Property of Hydrocracking Tail Oil W A N G Qiang 1,2, SH EN Ben -x ian 1, LI N G H ao 1, H E Chan -hong 2, L I K un 2 (1.School of Chemical E ngineering ,East China University of S cience and Technology , Shanghai 200237,China ;2.Sino p ec Maoming P etrochemical Co .L td .,Maoming 525011,China )Abstract :T he hy dro isomerization proper ty o f hydr ocr acking tail o il w as investigated under moderate oper ation conditio ns o ver a com mercialized hydr oisom er ization catalyst.A flo w micro reactor ex periments w er e conducted at the conditions of hydr ogen partial pressure o f 9.0M Pa,reaction temperature ranging fr om 300to 345°C,and liquid hourly space velocity rang ing from 0.6to 1.2h -1 .Carbo n number and gr oup distributions w ere also studied .T he fourth -fifth Runge -Kutta alg orithm w as employ ed to calculate num erical solutions of differ ential equations for obtaining reaction constants .Result reveals that the hydr ocracking tail oil is suitable fo r producing API II + high grade lubricating base o il .T he base oil y ields can reach 75%and viscosity index is higher than 110under optim ized reaction conditions.T he product dis-tr ibutio ns of hy drocracking tail o il can be proper ly predicted by the three lum ped kinetic m odel. Key words :hydrocr acking tail oil ;hydr oisom er ization ;lum ping ;base oil 润滑油加氢异构(异构脱蜡)工艺可以用劣质原料生产高粘度指数和低倾点的润滑油基础油,且具有收率高、操作灵活性大和副产物价值高的特点。其关键在于可以调节长链烷烃、带有长支链的环烷烃和芳烃的分子结构,使它们的结构满足高粘度指数 和低倾点的需要[1] 。目前用加氢法生产润滑油的工艺有:M obil 公司的M WI 工艺、Chev ron 公司的IDW 工艺、Shell 公司的XHVI 工艺、Ex xo n 的两段加氢异构化工艺、Ly ondell 公司的WAX ISOM 工艺以及国内石油化工科学研究院的RIW 工艺和抚顺石油化工研究院的FIDW 工艺[2～3] 。其中以Chevron 公司技术进行生产的工业装置最多,最具有代表性。我国润滑油加氢异构工艺技术研究和应用起步较晚,中国石油大庆炼化公司引进Chevron 1265
国内外重质原油市场与加工技术分析
国内外重质原油市场与加工技术分析 【点击上面蓝字能源情报关注我们。推荐和投稿：eipress@https://www.sodocs.net/doc/f915364410.html,】 能源情报通知：专业微信群：1.石化和煤化工新机会；2.石油和天然气产业链；3.电力及未来能源天地。 【交易】是能源情报新推出的固定栏目，持续征集项目信息、投融资需求、人力资源服务和需求以及其他供需服务信息，请有意者联系我们。 运营者个人微信：xudongEN。能源情报圈QQ群（377701955），有兴趣者欢迎加入。 加入微信群和QQ群，请提交：名字+公司+职务+详细联系方式+愿意加入的群。 欢迎报名参加能源情报新年茶话会（京沪各有一场），详情请点击原文链接文/赵文明李宇静白雪松双玥屠庆华，石油和化学工业规划院 重质原油是非常规石油中的重要成员，包括重油、高黏油、油砂、天然沥青等。随着世界范围内常规原油产量的日益减少，近年来重质原油等非常规原油的开发、利用开始提上日程。由于其性质特点造成加工上的困难，以及油品市场需求的变化、油品质量标准的提高和环保要求的日趋严格，促进了重油加工工艺的不断发展和进步。
参照国内外通行分类方法，本文中重质原油定义如下：（1）API指数小于20（相对密度＞0.9340）的常规原油；（2）二次采油所得的非常规原油（稠油）；（3）油砂、天然沥青和 页岩油等。 重质原油一般具有以下特性：（1）硫、沥青质、重金属含量高；（2）流动性差、粘度较大；（3）平均沸点较高、分子量大；（4）低氢碳比。 1国内外重质原油供需分析及预测 1.1国外主要重质原油 世界常规原油和重油分布不均衡，重油主要分布在西半球，而轻质油主要分布在东半球。初步统计，全球近70%的重油可采储量和约80%的天然沥青可采储量分布在西半球，且相对较为集中。约90%以上的超高黏度重油分布在委内瑞拉的奥里诺科重油带，约80%的可采天然沥青分布在加拿大的阿尔伯达省。由于委内瑞拉超重原油和加拿大油砂沥青资源量非常巨大，且在规模开采和加工改质方面均处于世界领先水平，有着较为悠久的发展历史，在世界上受到广泛关注，并且吸引了越来越多的国际石油公司（包括中国三大石油公司）参与勘探开发和加工。 1.1.1加拿大油砂 油砂又称沥青砂、焦油砂等，是沥青、水、砂及黏土的混合物。通常含有80%~90%的固体矿物（砂、黏土等）、3%~6%
炼油化工装置的具体工艺流程
炼油化工装置的具体工艺流程炼油工艺装置的作用是将原油加工成液体一般炼油厂主要由炼油工艺装置和辅助设施构成。的轻质燃料和重质燃料，其中轻质燃料包括汽油、煤油、轻柴油，重质燃料包括重柴油和锅炉专用燃料等。此外，通过炼油工艺装置，还能将原油分解成润滑油、气态烃、液态烃、化工原料、沥青、石油焦、石蜡等。根据产品类别分类的话，就分为了燃料型、燃料-化工型、燃料-润滑油型。 一、常减压蒸馏的主要工艺流程 常减压蒸馏主要分为4个步骤，分别为：原油脱盐脱水、初馏、常压蒸馏、减压蒸馏。 1原油脱盐脱水
从地下采出的原油中含有一定比例的水分，这部分水分中含有矿物质盐类。如果原油中水分过大的话，不利于蒸馏塔稳定，容易损坏蒸馏塔。此外，水分过大势必需要延迟加热时间，增加了热量的吸取，增加了原料成本。水分中含有的矿物质盐会在蒸馏过程中产生腐蚀性的盐垢，附着在管道上，这样就会无形当中增加了原油的流动阻力，减慢了流动速度，增加了燃料消耗，所以需要对原油进行脱盐脱水处理。 2初馏 经过了第一步的脱盐脱水操作之后，原油要经过换热器提高温度，当温度达到200℃～250℃时，才可以进入初馏塔装置。在这里，将原油里剩余的水分、腐蚀性气体和轻汽油排出，这样就减少了塔的负担，保证了塔的稳定状态，起到了提高产品质量和尽可能多的回收原油的效果。 3常压蒸馏 从上一步骤出来的油叫拔顶油。经过输送泵进入常压炉后加热，加热要求是360℃左右，然后进入常压塔。从塔顶分离出来的油和气，经过冷凝和换热后，一些就成为汽油，一些就成为了煤油和柴油。 4减压蒸馏 减压蒸馏的主要工艺装置是减压塔，减压塔是将从常压塔里出来的重油，通过减压的方式进行二次加工和深加工。 二、催化裂化的主要工艺流程
加氢裂化工艺简述
加氢裂化工艺简述 摘要：加氢裂化是重油的深度加工的重要技术之一，是一种使油品变轻的加氢工艺，其加工原料范围广，并且通常可以直接生产优质的液化气，汽油，柴油，喷气燃料等清洁燃料和轻石脑油等优质的化工原料。 关键词：加氢；重油；裂化；石脑油 Abstract: Hydrocracking is an important technology for deep processing of heavy oil is a lighter oil hydrogenation process to make a wide range of its processing of raw materials, and typically can produce high quality gas, gasoline, diesel, jet fuels and other clean fuels and light naphtha quality chemical raw materials. Keywords: hydrogenation; heavy oil; cracking; naphtha 1概论 加氢裂化是重油深度加工的重要技术之一，即在催化剂存在的条件下，在高温及较高的氢分压下，使C—C键断裂的反应，可以使大分子的烃类转化为小分子的烃类，使油品变轻的一种加氢工艺。它加工原料范围广，包括直馏石脑油，粗柴油，减压蜡油以及其他二次加工得到的原料如焦化柴油，焦化蜡油和脱沥青油等，通常可以直接生产优质的液化气，汽油，柴油，喷气燃料等清洁燃料和轻石脑油等优质的化工原料。 为了便于统计，美国油气杂志将转化率大于50%的加氢过程称为“加氢裂化”。在实际应用中，人们习惯将通过加氢反应使原料油中10%到50%的分子变小的那些加氢工艺称为缓和加氢裂化。通常所说的“常规（高压）加氢裂化”是指反应压力在10 Mpa以上的加氢裂化工艺；“中压加氢裂化”是指在10 Mpa以下的加氢裂化工艺。 加氢裂化反应中除了裂化是吸热反应，其他反应大多是放热反应，总的热效应是强放热反应。 2加氢裂化原料油 加氢裂化过程可以加工的原料油相当广泛。由于现代石油化工工业的发展对化纤，依稀原料以及轻质油品的需求，加氢裂化技术得到迅速发展，轻至石脑油，重至常压馏分油，减压馏分油，脱沥青油，减压渣油均可作为加氢裂化原料，二次加工产品如催化裂化循环油，和焦化瓦斯油也可以作为加氢裂化原料，目前国内装置加氢裂化使用量最多的是减压馏分油。 根据生产资料反馈以及实验，原料油的密度越大，越难加氢裂化，密度高一般需提高反应温度。原料油中烷烃较难裂解，而环烷基的原料难裂解需提高苛刻度。原料油的干点高，原料油的氮含量将随之增加，原料油的平均沸点越高和分
煤焦油加氢工艺流程图和主要设备一览表.doc
百度文库 - 让每个人平等地提升自我 煤焦油加氢项目 煤焦油 离心、过滤、换热 减压塔 沥青至造粒设施 加氢精制进料缓冲罐 加氢裂化进料缓冲罐 加氢精制反应器（ A 、B 、C ） 加氢裂化反应器（ A 、B ） P=16.8MPa P=16.8MPa ° ° t=410 C( 初期） t=402 C( 初期） 精制热高分罐 油 裂化冷高分罐 化 转 氢 气体 液体 未 液体 气体 环 制 精 循 制 精制冷高分罐 精制热低分罐 裂化冷低分罐 裂化 精 体 循环氢 气 压缩机 气体 液体 液体 硫 气 液 脱 精制 精制冷 至 体 体 裂化稳定塔 氢 循环氢 低分罐 体 体 新 压缩机 气 气 充 液体 硫 液 硫 补 氢 脱 油 至 精制 脱 新 化 化 体 至 充 稳定塔 裂 转 补 体 液体 未 新氢 气 新氢 硫 精制分馏塔 裂化分馏塔 压缩机 脱 至 石脑油 柴油 氢 环 循 化 裂
煤焦油加氢装置主要生产设备表 序设备操作条件数量规格介质名称主体材质压力 号名称备注 温度（℃）（台） （ MPa） 一、反应器类 1 加氢精制Ф煤焦油、 H2、 H 2S 反应器 A 1500X13400 加氢精制 Φ 反应器煤焦油、 H2、 H 2S 1800X14678 B/C 加氢裂化 Φ 反应器煤焦油、 H、 H S 1500X10110 2 2 A/B 二、塔类 1 减压塔Ф 2000/2400/1 轻质煤焦油、 Q345R 200 X 25250 重油、水汽 2 精制稳定Ф 600X16000 反应油、 H 、 H S Q245R 塔 2 2 3 精制分馏Ф 1500X2060 石脑油、柴油、 Q345R 塔0 尾油 4 精制柴油 Ф 800X10000 柴油、蒸汽Q245R 汽提塔 5 裂化稳定Ф 400/800X18 反应油、H2 2 Q245R 塔440 、 H S 6 裂化分馏Ф 1500X2060 石脑油、柴油、 Q345R 塔0 尾油 7 裂化柴油 Ф 500X8800 柴油、蒸汽Q245R 汽提塔 三、加热炉类 1 减压塔进400X104 煤焦油1Cr5Mo 料加热炉kcal/h 2 精制加热200X104 精制进料油、 H 2 TP347H 炉kcal/h 3 裂化加热200X104 裂化进料油、 H 2 TP347H 炉kcal/h 精制分馏200X104 1Cr5Mo/ 4 精制尾油 15CrMo 塔再沸炉kcal/h 5 裂化分馏200X104 裂化尾油 1Cr5Mo 塔再沸炉kcal/h 四、换热类原料油 /减壳程 减压循 Q345R 环油 1 压循环油25-4I 20+Q345R 换热器管程原料油 减顶油水 / 壳程减塔中 Q345R 段油 2 减压循环25-4I 减顶油、 油换热器管程20+Q345R 水147/385 1 126/271 1 ▲120/368 1 212/206 1 72/263 1 ▲122/365 1 198/185 1 395 1 ▲315 1 ▲405 1 ▲388 1 ▲385 1 ▲217/178 75/147 1 ▲ 228/217 1 ▲87/150
加氢裂化工艺的进展和发展趋势
辽宁石油化工大学 中文题目加氢裂化工艺的进展和发展趋势 教学院研究生学院 专业班级化学工程0904 学生姓名张国伟 学生学号 01200901030412 完成时间 2010 年6月20日
加氢裂化工艺的进展和发展趋势 张国伟 （辽宁石油化工大学抚顺113001） 摘要：加氢裂化是油料轻质化的有效方法之一，且原料适应性强，他可以将馏分油到渣油的各种油料转化为更轻的油品，随世界范围内原油变重，重油加氢裂化技术发展较快。本文主要介绍了重油高压和中压加氢裂化技术的特点,阐述了固定床、沸腾床、移动床、悬浮床重油加氢裂化技术在世界范围内工艺发展趋势。 关键字：加氢裂化;工艺；技术特点; 发展趋势 Hydrocracking process of development and trends Zhang guowei （Liaoning petrochemical industry university fushun 113001） Abstract：The hydrocracking is one of effective methods which transfer fuel oils to light one , and raw material is uncompatible.Tt may transform range from the fraction oil to residual oil of each kinds of fuel oils to a lighter oil quality. Accompanying with the crude oil change heavy ,the heavy oil hydrocracking technological development is pretty quick.This article mainly introduce the characteristics of the heavy oil hydrocracking technology in high pressure and mid-presses, The article elaborates the fixed bed, the ebullition bed, the moving bed, hang the floating floor heavy oil hydrocracking technology in the worldwide scale and the craft trend of development. Key word：hydrocracking; artwork; tech- characteristic; development tendency
(完整版)石油炼制工艺
石油炼制工艺 一、石油概述 1．常用油品的分类 （1）燃料油品：汽油、煤油、柴油、燃料重油、液化石油和化工轻油等（2）润滑油品：润滑油、润滑脂和石蜡等 2．石油的基本性质 （1）原油的组成：原油是一种混合物质，主要由碳元素和氢元素组成，统称为“烃类”。其中碳元素占83%-87%，氢元素占11%-14% （2）原油的分类：石蜡基原油（直链排列的烷烃含量占50%以上） 环烷基原油（环烷烃和芳香烃含量较大） 中间基原油（性质介乎以上二者） 3．原油的组分：轻组分：分子量比较小，沸点较低，易于挥发称为轻组分 重组分：组分较重，沸点较高，称为重组分 4. 原油的“馏分”：石油炼制的基本手段之一，就是利用各组分的不同 沸点，通过加热蒸馏，将其“切割”成若干不同沸点范围的“馏分”，“馏分” 就是指馏出的组分，这是石油炼制技术上一个最常用的术语。 二、石油炼制的方法和手段 1．原油的蒸馏：原油进行炼制加工的第一步，是石油炼制过程的龙头。炼 油厂一般以原油蒸馏的处理能力作为该厂的生产规模。通 过常减压蒸馏把原油中不同沸点范围的组分分离成各种 馏分，获得直馏的汽油、煤油、柴油等轻质馏分和重质油 馏分及渣油。常减压蒸馏基本属物理过程，包括三个工序： 原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏 2．二次加工：从原油中直接得到的轻馏分是有限的，大量的重馏分和渣油 需要进一步加工，将重质油进行轻质化，以得到更多的轻 质油品，这就是石油炼制的第二部分，即原油的二次加工。 包括催化裂化和加氢裂化、催化重整、延迟焦化、减粘和 加氢处理等。 3．油品精制和提高质量的有关工艺：包括为使汽油、柴油的含硫量及安全 性等指标达到产品标准进行的加氢精制；油品的脱色、脱 臭；炼厂气加工；为提高油品质量的有关加工工艺等 三、石油的炼制工艺 （一）从对所要生产的产品要求来看可以分为四种类型 1．燃料型工艺流程：以生产汽、煤、柴油等燃料油品为主 2．燃料化工型工艺流程：是在生产燃料油时，多生产一些化工原料 3．燃料润滑油型工艺流程：以生产润滑油为主 4．燃料润滑油化工工艺流程：生产润滑油兼化工原料这里主要介绍燃料型工艺流程，燃料型加工方案的目的是尽量把原油炼制为汽油、煤油、柴油等燃料油品，可选用常减压蒸馏—催化裂化—焦化加工艺流程，其特点是流程简单，生产装置少。如果有些原油含硫、氮、金属等杂质以及难裂化的芳烃含量较高，其重馏分进行催化裂化不能达到理想的效果，则有必要采取常减压—催化裂化—加氢裂化—焦化工艺流程。这两种工艺流程的示意图如下：
重质润滑油基础油的原料制备及加工工艺的研究
2019年4月Apr．2019 润滑油 LUBＲICATING OIL 第34卷第2期 Vo l．34，No．2 OILＲESEAＲCH＆APPLICATION油品研究与应用 DOI：10．19532/j．cnki．cn21-1265/tq．2019．02．008文章编号：1002-3119（2019）02-0031-05重质润滑油基础油的原料制备及加工工艺的研究 张翠侦，焦祖凯，朱长申，许海龙，徐岩峰 （中国海油炼油化工科学研究院（北京）有限公司，山东青岛266500） 摘要：文章研究了环烷基减压渣油和石蜡基减压渣油经丙烷脱沥青工艺生产脱沥青油的影响因素，并考察脱沥青油作为重质润滑油基础油原料的可行性。结果表明：同样制备合格的重质润滑油基础油原料，环烷基减压渣油相比于石蜡基减压渣油，在生产工艺中需要较小的溶剂比和较高的抽提温度；因此，所得两种基础油原料的倾点、蜡含量等性质存在较大差异，故生产重质润滑油基础油的工艺将有所差别。 关键词：减压渣油；丙烷脱沥青；脱沥青油 中图分类号：TE626．3文献标识码：A Study on Feedstock Preparation and Processing Technology of Heavy Lube－base Oils ZHANG Cui－zhen，JIAO Zu－kai，ZHU Chang－shen，XU Hai－long，XU Yan－feng （CNOOCＲesearch Institute of Oil and Petrochemicals（Beijing）Co．Ltd．，Qingdao266500，China） Abstract：This paper investigated the influence factors of producing deasphalted oil（DAO）from naphthenic and paraffinic vacu-um residue with propane deasphalting process，and researched the feasibility of DAO as feedstock for heavy lube－base oils．The results illustrated that，compared with paraffin vacuum residue，producing the qualified feedstock for heavy lube－base oils from naphthenic vacuum residue requires lower solvent/oil ratio and higher extraction temperature．Therefore，there are large differences in the pour point and wax content of the obtained two base oil feedstocks，so the processes for producing heavy lubricating base oils will be diverse． Key words：vacuum residue；propane deasphalting；DAO 0引言 重质润滑油基础油广泛应用于内燃机油、车辆齿轮油、船舶发动机油、重负荷齿轮油和润滑脂等产品的生产，市场需求量较大。而重质润滑油基础油缺乏，且资源难觅。 减压渣油作为生产重质润滑油基础油的原料，通常是经过溶剂脱沥青工艺生产脱沥青油，即残渣润滑油的原料［1－3］。试验证明［4］，以丙烷作溶剂时，选择性较高，脱沥青油的品质最好，其残炭值最低，是加工生产润滑油的理想原料。故国内外润滑油型的溶剂脱沥青工艺，几乎都是丙烷脱沥青工艺。 本文以环烷基原油经常减压工艺所得的减压渣油和石蜡基原油经常减压工艺所得的减压渣油为原料，考察溶剂脱沥青试验影响因素，包括抽提温度、剂油体积比等对脱沥青油性质的影响，旨在拓宽生产重质润滑油基础油的资源。 1实验部分 1．1试验材料 试验原料为环烷基原油经常减压工艺所得的减压渣油（1#减压渣油）和石蜡基原油经常减压工艺所得的减压渣油（2#减压渣油），主要性质见表1。 表1减压渣油性质 项目 1#减压 渣油 2#减压 渣油 分析方法 密度（20?）/g·cm－31．01300．9563GB/T1884 运动黏度（100?）/mm2·s－13600283．9GB/T265 闪点（开口）/?＞260348GB/T3536 残炭/%20．1315．72GB/T17144
原油加工工艺
原油加工工艺
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炼油生产安全 中国是世界上最早发现、利用石油资源的国家之一。我国石油产品品种较为齐全，除能满足国内需要外，还可部分出口。我国39类炼油生产装置名称见表1。 表1我国39类炼油生产装置名称 炼油厂类型：炼油厂是以各类原油为原料，采用物理分离和化学反应的方法得到石油燃料、润滑油、石蜡、沥青、石油焦、液化石油气和石油基本化工原料等产品。按照原油性质，生产出不同类型的产品特性，炼油厂可分为五种类型：①燃料型；②燃料—润滑油型；③燃料—化工型；④燃料－润滑油－化工型；⑤燃料—化肥—化工型。从当前石油加工的趋势看，单纯的生产燃料或燃料—润滑油石油制品的企业已逐步转为以炼油为龙头向深度加工转化，同时还生产化肥、基本化工原料和各类化工产品，以充分利用资源取得最佳效益。 主要炼油生产装置：随着科学技术发展，炼油厂的生产规模越来越大，一般都有十几套或几十套装置组成。炼油生产主要装置介绍如下。 1．常减压蒸馏。它是每个炼油厂必须有的炼油加工的第一道工序，也是最基本的石油炼制过程。它采用蒸馏的方法反复地通过冷凝与汽化将原油分割成不同沸点范围的油品或半
成品，得到各种燃料和润滑油馏分，有的可直接作为产品调和出厂，但大部是为下一道工序提供原料。该装置通常由电脱盐，初馏、常压和减压蒸馏等工序组成。 图1 常减压蒸馏工艺方框流程图 首先将原油换热至90～130℃加入精制水和破乳剂，经混合后进入电脱盐脱水器，在高压交流电场作用下使混悬在原油中的微小液滴逐步扩大成较大液滴，借助重力合并成水层，将水及溶解在水中的盐、杂质等脱除。经脱盐脱水后的原油换热至220～250℃，进入初馏塔，塔顶拔出轻汽油，塔底拔顶原油经换热和常压炉加热到360～370℃进入常压分馏塔，分出汽油、煤油、轻柴油、重柴油馏分，经电化学精制后作成品出厂。常压塔底重油经减压炉加热至380～400℃进入减压分馏塔，在残压为2～8kPa下，分馏出各种减压馏分，作催化或润滑油原料。减压渣油经换热冷却后作燃料油或经换热后作焦化、催化裂化，氧化沥青原料。 2．催化裂化。催化裂化是重质油轻质化的最重要的二次加工生产装置。它以常压重油或减压馏分油掺入减压渣油为原料，与再生催化剂接触在480～500℃的条件下进行裂化、异构化、芳构化等反应，生产出优质汽油、轻柴油、液化石油气及干气(作炼油厂自用燃料)。使用催化剂的主要成分是硅酸铝，现大都为高活性的分子筛催化剂。反应后的催化剂经700℃左右高温烧焦再生后循环使用。催化裂化生产工艺方框流程见图2。 图2 重油催化裂化生产工艺方框流程图 3．加氢裂化。加氢裂化是重质油轻质化的一种工艺方法。以减压馏分油为原料，与氢气混合在温度400℃左右，压力约17MPa和催化剂作用下进行裂化反应，生产出干气、液化石油气、轻石脑油、重石脑油、航空煤油、轻柴油等产品。其生产方案灵活性大，产品质量稳定性好，但由于该装置对设备要求高，工艺条件苛刻，投资高，因而加氢裂化总加工量远不如催化裂化装置。 加氢裂化生产工艺方框流程见图3。 图3 加氢裂化生产工艺方框流程图 4．催化重整。由常减压蒸馏初馏塔、常压塔顶来的直馏轻汽油馏分，经预分馏切出肋℃以前的馏分，将60～180℃轻烃组分与氢气混合后，加热至280～340℃进行预加氢，以去除硫、氮、氧等杂质，再与氢气混合加热至490～510℃进入重整反应器，在铂催化剂的作用
加氢裂化装置说明危险因素及防范措施
加氢裂化装置说明、危险因素及防范措施一、装置简介 (一)装置的发展及类型 1．加氢装置的发展 加氢是指石油馏分在氢气及催化剂作用下发生化学反应的加工 过程，加氢过程可分为加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、加氢异构 化等，下面重点介绍加氢裂化加工过程。 加氢技术最早起源于20世纪20年代德国的煤和煤焦油加氢技术，第二次世界大战以后，随着对轻质油数量及质量的要求增加和提高，重质馏分油的加氢裂化技术得到了迅速发展。 1959年美国谢夫隆公司开发出了Isocrosking加氢裂化技术， 其后不久环球油品公司开发出了Lomax加氢裂化技术，联合油公司 开发出了Uicraking加氢裂化技术。加氢裂化技术在世界范围内得 到了迅速发展。 早在20世纪50年代，我国就已经对加氢技术进行了研究和开发，早期主要进行页岩油的加氢技术开发，60年代以后，随着大庆、胜 利油田的相继发现，石油馏分油的加氢技术得到了迅速发展，1966 年我国建成了第一套4000kt／a的加氢裂化装置。 进入20世纪90年代以后，国内开发的中压加氢裂化及中压加氢改质技术也得到了应用和发展。 2．装置的主要类型
加氢装置按加工目的可分为：加氢精制、加氢裂化、渣油加氢 处理等类型，这里主要介绍加氢裂化装置。 加氢裂化按操作压力可分为：高压加氢裂化和中压加氢裂化， 高压加氢裂化分离器的操作压力一般为16MPa左右，中压加氢裂化 分离器的操作压力一般为9．OMPa左右。 加氢裂化按工艺流程可分为：一段加氢裂化流程、二段加氢裂 化流程、串联加氢裂化流程。 一段加氢裂化流程是指只有一个加氢反应器，原料的加氢精制 和加氢裂化在一个反应器内进行。该流程的特点是：工艺流程简单，但对原料的适应性及产品的分布有一定限制。 二段加氢裂化流程是指有两个加氢反应器，第一个加氢反应器 装加氢精制催化剂，第二个加氢反应器装加氢裂化催化剂，两段加 氢形成两个独立的加氢体系，该流程的特点是：对原料的适应性强，操作灵活性较大，产品分布可调节性较大，但是，该工艺的流程复杂，投资及操作费用较高。 串联加氢裂化流程也是分为加氢精制和加氢裂化两个反应器， 但两个反应器串联连接，为一套加氢系统。串联加氢裂化流程既具 有二段加氢裂化流程比较灵活的特点，又具有一段加氢裂化流程比 较简单的特点，该流程具有明显优势，如今新建的加氢裂化装置多 为此种流程，本节所述的流程即为此种流程。 二、重点部位及设备 (一)重点部位