石油化工过程讲义ppt课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,一、石油炼制过程,石油是远古时代沉积在海底湖泊中的动植物的遗体，在海洋条件作用下经过千百万年的漫长转化过程而生成。,水中生物的遗骸下沉而埋没于地下,一、石油炼制过程 石油是远古时代沉积在海底湖泊中,1,一、石油炼制过程,石油大多集中在沙岩之类孔隙较多的岩石层中,因地热或地压等作用变成石油,一、石油炼制过程石油大多集中在沙岩之类孔隙较多的岩石层中因地,2,一、石油炼制过程,石油炼制过程每次技术变革均使石油加工效率和产品品质提高，并推动了化学工程与技术学科理论体系的发展。,大型精馏塔、大型反应器和工业催化剂。,反应动力学，传质与分离,石油炼制基本包括：石油一次加工、石油二次加工和石油产品精制等三个基本过程,一、石油炼制过程 石油炼制过程每次技术变革均使石,3,原油一次加工过程,原油的脱盐、脱水,常压蒸馏,减压蒸馏,原油一次加工基本属于物理过程，原料油在蒸馏塔里根据组分的挥发性不同，分离出沸点范围不同的馏分（油品），这些馏分有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是作为后续加工装置的,原料,。,原油一次加工过程原油的脱盐、脱水 原油一次加工基本属于,4,原油二次加工过程,催化裂化,催化重整,加氢精制,延迟焦化,催化裂解,溶剂脱蜡,.,石油炼制过程,原油二次加工过程催化裂化石油炼制过程,5,催化裂化过程,催化裂化过程发展核心,催化剂：从无定型硅铝催化剂、X型分子筛、Y型分子筛和超稳分子筛到中孔分子筛,反应器：从固定床、移动床、密相流化床到提升管反应器,反应再生系统：两段再生、烧焦罐等催化剂再生技术；快速汽化、快速反应和快速分离的“三快”技术，以及催化剂预提升技术等,热裂化过程,催化裂化过程,催化裂解工艺,催化裂化过程催化裂化过程发展核心热裂化过程催化裂化过程催化裂,6,催化裂化主分馏流程,催化裂化主分馏流程,7,FCC,与流化床反应器相比,提升管反应器主要特点为：,裂化反应具有更好的选择性,干气和焦炭产率明显地减少,更适合处理重质原料油；,裂化反应效率更高,裂化反应可在很短时间内完成,并可以大幅度提高处理能力；,裂化反应具有较好的灵活性,可以通过反应温度、催化剂性质等条件的变化,实现不同的生产方案。,FCC 与流化床反应器相比,提升管反应器主要特点为：,8,催化裂化,我国催化裂化装置以FCC为主，40%原料为渣油。,所生产的汽油和柴油组分分别占成品汽、柴油总量的75%和30%左右,所生产的丙烯量约占丙烯总产量的40%。,同时,还可以为烷基化装置和醚化装置提供原料。,催化汽油中烯烃含量明显超过清洁汽油标准。因此,降低催化裂化汽油烯烃含量,是我国流化催化裂化技术面临的重要和紧迫的任务。,催化裂化 我国催化裂化装置以FCC为主，40%原料为渣,9,催化裂化技术进展,由于催化裂化反应在反应速度和反应方向选择上明显优于热裂化反应,因此才能取代热裂化工艺。,因为烃类在沸石分子筛为活性组元的催化剂上进行裂化反应的速度及选择性明显地优于合成硅酸铝催化剂,由沸石分子筛为活性组元的催化剂才能取代合成硅酸铝催化剂，使得汽油产率大幅度增加,干气产率降低。但也造成氢转移反应的增加,汽油中的烯烃含量降低,烷烃增加,汽油的辛烷值明显降低,焦炭产率增加。,提升管催化裂化工艺取代密相床流化催化裂化工艺,进一步提高了裂化反应速度,改善了装置的灵活性。,催化裂化技术进展由于催化裂化反应在反应速度和反应方向选择上明,10,第一反应器采用常规催化裂化操作模式,烃分子在高温、短接触反应条件下生成气体、汽油、柴油和重油；,生成的汽油进入第二反应器,在那里采用低温、长停留时间操作条件,使烯烃进行氢转移、异构化和烷基化等反应生成芳烃或异构烷烃,从而实现降低催化裂化汽油烯烃含量的目的。,裂化反应和转化反应耦合,第一反应器采用常规催化裂化操作模式,烃分子在高温、短接触反,11,现有催化裂化过程仅是裂化反应一维结构；,对于既要完成烃类的充分裂化、又要促进能大幅度降低汽油烯烃的氢转移反应则难免顾此失彼。,具有裂化反应和氢转移反应的二维反应结构,可以满足裂化反应和氢转移反应各自的需求。,单沉降器、单分馏塔FDFCC-A流程,裂化反应和转化反应,若只有1套催化裂化装置,且对汽油降烯烃要求不高,可采用单沉降器、单分馏塔催化裂化汽油改质流程。,现有催化裂化过程仅是裂化反应一维结构；单沉降器、单分,12,FDFCC流程的特点,FDFCC工艺优化了催化裂化一次反应和二次反应,该反应体系采用双提升管工艺流程,第一提升管反应器进行常规催化裂化反应,第二提升管反应器为催化裂化汽油提供独立的反应空间。通过改变汽油管反的操作条件来灵活调节催化裂化汽油烯烃含量,并使汽油辛烷值增加。,FDFCC工艺生产的柴油馏分性质与常规基本相同,柴油的十六烷值基本维持不变。,FDFCC工艺特别适合于重油催化裂化,能使装置的焦炭燃烧热得到有效的利用。,FDFCC工艺可采用常规的催化裂化催化剂,也可以采用具有降烯烃功能的催化剂。,石油炼制过程,FDFCC流程的特点FDFCC工艺优化了催化裂化一次反应和二,13,双沉降器、双分馏塔流程FDFCC-B流程,若对汽油降烯烃要求高,则采用双沉降器、双分馏塔催化裂化汽油改质流程以下简称一流程,其工艺原则流程见上图。,双沉降器、双分馏塔流程FDFCC-B流程 若对汽油降,14,模拟双沉降器、双分馏塔流程,若有2套催化裂化装置，且对汽油降烯烃要求高,可采用模拟双沉降器、双分馏塔FDFCC-C流程。,模拟双沉降器、双分馏塔流程 若有2套催化裂化装置，且对,15,石油化工过程,所谓石油化学工业,就是主要以石油、天燃气为原料,通过裂解和分离等工艺方法,生产甲烷、乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等化工基础原料；,用这些基础原料再经进一步加工可生产醇、醛、酮、酸等基本化工原料；,合成塑料、合成橡胶、合成纤维；,合成洗涤剂、染料、化肥、农药等产品的综合性工业。,石油化工过程 所谓石油化学工业,就是主要以石油,16,石油化工过程框图,乙烯裂解炉,氯碱装置,食盐,芳烃抽提,聚氯乙烯,环氧氯丙烷,甘油,甲醇合成,氯乙烯,裂解汽油,丁二烯抽提,丁苯橡胶,低压聚乙烯,苯酚丙酮,丁辛醇,聚丙烯,苯乙烯,石油炼制,烧碱,丙酮,苯酚,Cl,2,H,2,CO+H,2,CO+H,2,乙烯,丙烯,石脑油,苯,对二甲苯,邻二甲苯,正丁醇,辛醇,聚苯乙烯,C,5,馏分,C,4,馏分,轻柴油,乙二醇,HD聚乙烯,合成氨,甲烷,空气分离,空气,石油化工过程框图乙烯裂解炉氯碱装置食盐芳烃抽提聚氯乙烯环氧氯,17,石油化工过程基本构成单元,石油化工的核心过程是,乙烯生产过程,，乙烯工程的规模决定石油化工企业的生产规模。一般的石油化工过程由烯烃装置、芳烃装置、聚合装置、化工合成装置等构成；,石油化工企业通常设立烯烃事业部、芳烃事业部、化工事业部、橡胶塑料事业部和化纤事业部等生产机构。,石油化工过程基本构成单元 石油化工的核心过程是乙烯生产过程，,18,乙烯工业石油化工技术水平的标志性工业,从1960年代末以来,发达国家的化学工业的原料已从煤系原料转向石油系原料,从而形成包括基本有机原料、三大合成材料等在内的石油化工系统,并且在短时期内迅速地发展起来；,乙烯生产是石油化学工业的核心,没有乙烯工业的发展，有机化工和三大合成材料工业的迅速发展是不可能的。,乙烯工业石油化工技术水平的标志性工业从1960年代末以来,19,乙烯工程的基本装置与核心技术,浙江镇海炼化100万吨/年乙烯工程，总投资 219亿元，工程占地约220公顷,装置名称,生产规模（万吨/年）,技术来源,乙烯装置,100,中国石化和美国ABB LUMMUS公司,环氧乙烷/乙二醇（EO/EG）装置,65,美国DOW化学公司,环氧丙烷/苯乙烯（PO/SM）装置,28.5(PO)/62(SM),美国LYONDELL公司,聚乙烯（LLDPE）装置,45,美国UNIVATION公司,裂解汽油加氢装置,70,中国石化,芳烃抽提装置,60,中国石化,乙苯（EB）装置,65,中国石化,聚丙烯（PP）装置,30,中国石化,MTBE/丁烯-1装置,11(MTBE)/4,中国石化,丁二烯装置,16,中国石化,乙烯工程的基本装置与核心技术浙江镇海炼化100万吨/年乙烯工,20,乙烯装置工艺流程图,乙烯装置工艺流程图,21,乙烯裂解炉技术发展,美国ABB Lummus 公司、S&W 公司、Kellogg公司、KBR公司、Exxon公司、荷兰KTI公司、德国Linde AG公司等推出一系列大型裂解炉。另外,国内也合作开发ABB Lummus/SINOPEC Tech专利技术。,乙烯裂解炉技术发展美国ABB Lummus 公司、S&W 公,22,裂解炉发展趋势-,LCGC,向大型化和绿色化方向(,(Large Capacity and Green Chemistry,LCGC)发展;裂解炉单台生产能力提高到120 200kt/a,如将生产能力为500kt/a乙烯装置中的16 台小规模裂解炉更换为5台现代化大型裂解炉。,裂解炉发展趋势-LCGC向大型化和绿色化方向(Large,23,LCGC乙烯裂解炉结构,LCGC乙烯裂解炉结构,24,乙烯裂解装置基本反应,乙烯裂解装置基本反应,25,乙烯裂解装置基本反应,裂解反应中正构烷烃最容易生成乙烯等烯烃产物,其次是异构烷烃,然后是环烷烃,而芳烃最难生成烯烃；,裂解原料中氢的质量分数与能耗成反比,芳烃质量分数与能耗成正比,乙烯裂解装置基本反应裂解反应中正构烷烃最容易生成乙烯等烯烃产,26,影响乙烯裂解收率和能耗的因素,裂解原料是影响乙烯成本及能耗的第一因素,约占乙烯生产总成本70%90%，其次是裂解技术，再次是分离技术，最后是公用工程。,必须根据“宜烯则烯，宜油则油，宜芳则芳”的原则优化裂解原料。,通常,国外采用石脑油原料的乙烯装置,每吨乙烯其标油综合能耗为500 kg左右,国内为650660 kg。,影响乙烯裂解收率和能耗的因素 裂解原料是影响乙,27,乙烯联合装置流程优化,优化乙烯、丁二烯、汽油加氢、芳烃抽提4套装置的组合以降低能耗是一个重要课题，芳烃抽提的能耗与萃取剂的选择密切相关。,700 kt/a,乙烯联合装置,(,常规流程,/,加氢流程,/,抽提流程,),物料平衡图,乙烯联合装置流程优化 优化乙烯、丁二烯、汽油加,28,烧碱装置,H,2,合成氨、加氢精制、合成甲醇原料,NaOH是基础工业原料,Cl,2,是为聚氯乙烯、,环氧氯丙烷提供原料。,烧碱装置 H2合成氨、加氢精制、合成甲醇原料,29,1,、这世上，没有谁活得比谁容易，只是有人在呼天抢地，有人在默默努力。,2,、当热诚变成习惯，恐惧和忧虑即无处容身。缺乏热诚的人也没有明确的目标。热诚使想象的轮子转动。一个人缺乏热诚就象汽车没有汽油。善于安排玩乐和工作，两者保持热诚，就是最快乐的人。热诚使平凡的话题变得生动。,3,、起点低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一场马拉松比赛，拼的不是起点，而是坚持的耐力和成长的速度。只要努力不止，进步也会不止。,4,、如果你不相信努力和时光，那么时光第一个就会辜负你。不要去否定你的过去，也不要用你的过去牵扯你的未来。不是因为有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。,5,、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒