Processus de l'industrie du raffinage

Raffinage processus de l'industrie

La méthode de base du raffinage du pétrole brut est généralement de deux pas. Dans la première étape, le pétrole brut est divisé en différents distillats selon les exigences de point d'ébullition des différents produits, puis selon les normes de qualité des produits, les distillats non idéaux dans ces distillats sont éliminés. Composants; la deuxième étape consiste à transformer par une réaction chimique pour générer les composants requis, puis obtenir une série de produits pétroliers qualifiés.

(1) Distillation atmosphérique et sous vide

Atmosphérique et la distillation sous vide est le nom collectif de la distillation atmosphérique et la distillation sous vide, qui est essentiellement un processus physique: l'huile brute est divisé en huiles avec différentes plages de point d'ébullition (appelées fractions) dans le tour de distillation en fonction de la capacité d'évaporation, et certains d'entre eux les huiles sont mélangées, après avoir ajouté des additifs, il est livré en tant que produit, et un une partie considérable est la matière première du dispositif de traitement ultérieur.

Atmosphérique et la distillation sous vide est le premier processus de traitement du pétrole en raffineries, appelées traitement du pétrole brut, comprenant trois processus: a. Dessalement et déshydratation du pétrole brut; b. Distillation atmosphérique; c. Distillation sous vide.

Matière première: pétrole brut, etc.

Produits: naphta, gasoil (gasoil), huile résiduelle, asphalte, moins une ligne.

Processus de production:

Huile brute contient généralement du sel et de l'eau, ce qui peut provoquer la corrosion de l'équipement. Par conséquent, le pétrole brut est d'abord dessalé et déshydraté avant d'entrer pression atmosphérique et sous vide, généralement en ajoutant un désémulsifiant et de l'eau.

Le brut l'huile passe à travers le débitmètre, la partie d'échange thermique et la distillation tour pour former deux parties. Une partie forme l'huile supérieure, passe à travers le refroidisseur et le débitmètre, et pénètre enfin dans la zone du réservoir. Cette partie est chimique huile légère (le soi-disant naphta); L'huile de fond est formée, puis à travers la partie d'échange de chaleur, il entre dans le four atmosphérique et tour pour former trois parties, une partie de diesel, une partie d'huile de cire et une partie huile de fond; l'huile de fond restante passe à travers le four à vide et le tour à vide, traitement ultérieur, produire moins un fil, huile de cire, résiduel huile et asphalte.

le rendements respectifs: naphta (essence légère ou huile légère chimique) pris en compte environ 1%, l'huile diesel représentait environ 20%, l'huile de cire représentait environ 30%, le pétrole résiduel et l'asphalte représentaient environ 42%, et la première ligne représentait pour environ 5% environ.

Atmosphérique et les procédés sous vide ne produisent pas de produits essence. Parmi eux, l'huile de cire et l'huile résiduelle entre dans le processus de craquage catalytique pour produire de l'essence, du diesel, kérosène et autre huile raffinée; le naphta est directement vendu à d'autres petits entreprises pour produire de l'huile solvant ou passer à l'étape suivante du traitement en profondeur, Généralement, il s'agit d'un reformage catalytique pour produire de l'huile solvant ou l'extraction composé; moins une ligne peut ajuster directement l'huile de graissage.

(2) Craquage catalytique

Le craquage catalytique est le principal procédé pour transformation du pétrole lourd (comme le pétrole résiduel) en pétrole léger (essence, kérosène, diesel) en présence d'un catalyseur, et constitue le principal traitement secondaire méthode dans le processus de raffinage. C'est un processus de traitement chimique.

En général, seulement 10 à 40% de l'essence peut être obtenu à partir de pétrole brut après distillation atmosphérique et sous vide, tel que le kérosène et le diesel, et le reste est de l'huile de distillat lourd et des résidus pétrole. Si vous souhaitez obtenir plus de produits pétroliers légers, vous devez effectuer traitement secondaire sur distillats lourds et huile résiduelle. Catalytique le craquage est le procédé le plus couramment utilisé pour produire de l'essence et du diesel. L'essence et le diesel sont principalement produits par ce procédé. C'est aussi le lien de production le plus important pour les sociétés de raffinage général du pétrole.

matière première:

Environ 70% d'huile résiduelle et d'huile de cire, le craquage catalytique utilise généralement un distillat sous vide et de l'huile de cire à coke comme brut matières premières, mais à mesure que le pétrole brut s’alourdit et que la demande de pétrole léger augmente, la plupart des entreprises pétrochimiques commencent à ajouter des résidus de vide à la matière première, et même utiliser directement des résidus atmosphériques comme matière première pour le raffinage.

produit:

Essence, diesel, lisier d'huile (lourd huile de distillat), propylène liquide, gaz de pétrole liquéfié; chacun représentait 42% d'essence, 21,5% de diesel, 5,8% de propylène, 8% de gaz liquéfié et 12% de lisier d'huile.

Production Processus:

Le résidu normal et l'huile de cire passent à travers le réservoir tampon d'huile brute dans la colonne montante, le décanteur et le régénérateur pour former de l'huile et du gaz, et entrez dans la tour de fractionnement.

Une partie du pétrole et du gaz entre dans le brut tour d'essence, tour d'absorption et compresseur d'air dans l'huile de condensation réservoir, passe à travers la tour de réabsorption, la tour de stabilisation et enfin essence raffinée pour produire de l'essence.

Une partie du pétrole et du gaz passe par le tour de fractionnement et entre dans le strippeur diesel, puis raffine le diesel pour produire du diesel. Une partie du pétrole et du gaz entre dans le cycle des boues de pétrole à travers la tour de fractionnement, et produit finalement une suspension d'huile.

Une partie du pétrole et du gaz pénètre dans le liquide réservoir tampon d'hydrocarbures à travers la tour de fractionnement, traverse le réservoir d'adsorption de désulfuration, tour de filtre à sable, réservoir de lavage d'eau, tour d'extraction de désulfuration, cuve de lavage pré-alcali, récupération d'amine dispositif, tour d'extraction de désulfuration, tour tampon, et pénètre enfin dans le Réservoir d'hydrocarbures liquides pour former du gaz liquéfié.

Une partie du pétrole et du gaz passe par le réservoir tampon d'hydrocarbure liquide dans le dépropaniseur, tour de reflux, déséthaniseur, tour de propylène raffiné et réservoir de reflux, et pénètre enfin dans le réservoir sphérique dans la zone de propylène pour former du propylène liquide. Le liquide le propylène est ensuite transformé dans l'atelier de polypropylène pour produire du polypropylène.

(3) Cokéfaction retardée

Utilisations de cokéfaction huile résiduelle lourde appauvrie en hydrogène (telle que l'huile résiduelle sous vide, craquée huile résiduelle et asphalte, etc.) en tant que matières premières pour la conduite thermique profonde réactions de craquage à haute température (400-500 ° C). Grâce à la réaction de craquage, un une partie de l'huile résiduelle est transformée en hydrocarbures gazeux et en huile légère; en raison de la réaction de condensation, une autre partie de l'huile résiduelle est convertie en coke. D'une part, parce que les matières premières sont lourdes et contiennent une quantité considérable d'hydrocarbures aromatiques, d'autre part, la réaction les conditions de cokéfaction sont plus sévères, de sorte que la réaction de condensation tient compte pour une grande proportion et produit plus de coke.

La cokéfaction (appelée cokéfaction) est un procédé de craquage thermique, et c'est également l'un des moyens de traiter les résidus pétrole. C'est le seul procédé technologique capable de produire du coke de pétrole et ne peut être remplacé par aucun autre procédé. En particulier, le spécial les besoins de certaines industries en coke de pétrole de haute qualité ont processus de cokéfaction pour toujours occuper une place importante dans l'industrie du raffinage.

matière première:

La cokéfaction retardée et le craquage catalytique sont processus de décarburation similaires pour modifier le rapport d'hydrocarbures du pétrole. Les matières premières pour la cokéfaction retardée peuvent être de l'huile lourde, de l'huile résiduelle ou même asphalte, et les exigences de qualité des matières premières sont relativement faible. Le principal processus de conversion de l'huile résiduelle est la cokéfaction retardée et hydrocraquage.

produit:

Les principaux produits sont l'huile de cire, le diesel, le coke, naphta et certains gaz. Les proportions respectives sont: l'huile de cire représente 23-33%, diesel 22-29%, coke 15-25%, naphta 8-16%, 7-10% gaz, 1-3% pétrole rejet.

Production Processus:

Le processus de production de la cokéfaction retardée L'unité est divisée en deux parties: cokéfaction et décokage. La cokéfaction est un et le décokage est une opération intermittente. Depuis industriel les usines ont généralement deux ou quatre tours à coke, l'ensemble du processus de production est fonctionnement toujours continu.

· Le pétrole brut est préchauffé et la matière première cokéfiante (résidu de vide) entre d'abord dans le réservoir tampon de matière première, puis est pompé dans la section de convection du four de chauffage à chauffer à environ 340 ~ 350 ℃.

· Le pétrole brut préchauffé entre par le bas du tour de fractionnement et échange de la chaleur avec le pétrole et le gaz produits par le tour à coke dans la tour de fractionnement (la température au bas de la tour ne dépasse pas 400 ° C).

· L'huile d'alimentation et l'huile de circulation sont pompées du fond de la tour de fractionnement ensemble, pompé dans la section radiante de le four de chauffage avec une pompe à huile chaude, chauffé à la température requise pour la réaction de cokéfaction (environ 500 ℃), et puis entrez dans la tour à coke par le bas à travers la vanne à quatre voies pour transporter la réaction de cokéfaction.

· La matière première réagit dans la tour à coke pour former du coke et s'accumule dans la tour à coke. Le pétrole et le gaz entrent dans le fractionnement tour du haut de la tour à coke. Après échange de chaleur avec l'huile brute, le le gaz, l'essence, le diesel et l'huile de cire sont obtenus par fractionnement. le huile en circulation au pied de la tour et les matières premières subissent une cokéfaction réaction ensemble.

(4) Hydrocraquage

L'hydrocraquage est une voie d'hydrogénation dans le processus de traitement du pétrole. Il s'agit d'ajouter de l'hydrogène de l'extérieur dans le présence d'un catalyseur pour augmenter le rapport hydrogène sur carbone de l'huile.

L'hydrocraquage est essentiellement un combinaison d'hydrogénation et de craquage catalytique. D'une part, il peut convertir les huiles lourdes en huiles légères telles que l'essence, le kérosène et le diesel par des réactions de craquage. D'un autre côté, cela peut empêcher la même comme craquage catalytique. Une grande quantité de coke est produite, et le soufre, le chlore et les impuretés composées d'oxygène dans la matière première peuvent être éliminés par hydrogénation pour saturer l'oléfine.

Le principe de base de l'allégement du pétrole lourd est de changer la masse moléculaire relative et le rapport hydrogène-carbone de l'huile produits, et la masse moléculaire relative et le rapport hydrogène-carbone sont souvent changé simultanément. Il y a deux façons de changer l'hydrogène-carbone rapport des produits pétroliers, l'un est la décarbonisation et l'autre est l'hydrogénation.

Matière première: huile lourde, etc.

Produit: huile légère (essence, kérosène, diesel ou matière première pour catalytique craquage, craquage en oléfine)

Processus de production:

Selon l'état différent du catalyseur dans le réacteur, il peut être divisé en lit fixe, lit bouillant et lit suspendu.

(1) Hydrocraquage en lit fixe

Le lit fixe signifie que le granulé le catalyseur est placé dans le réacteur pour former un lit de catalyseur statique. Le fil l'huile et l'hydrogène entrent dans le système réactionnel après avoir été chauffés et mis sous pression augmenté pour atteindre les conditions de réaction, puis subit un hydroraffinage à éliminer le soufre, l'azote, les impuretés d'oxygène et les dioléfines, puis subir réaction d'hydrocraquage. Une fois le produit de réaction refroidi, séparé, dépressurisé et fractionné, le produit cible est envoyé hors de l'appareil et le le gaz avec une teneur en hydrogène plus élevée (80%, 90%) est séparé et utilisé comme circulation d'hydrogène.

L'huile non convertie (appelée huile de queue) peut être partiellement recyclé, entièrement recyclé ou non recyclé à la fois.

(2) Hydrocraquage en lit fluidisé

Le lit fluidisé (également appelé lit expansé) processus consiste à utiliser le débit du fluide pour entraîner un catalyseur avec un certain granulométrie pour former un lit triphasé gazeux, liquide et solide, de sorte que l'hydrogène, l'huile d'alimentation et le catalyseur sont entièrement mis en contact pour compléter le processus de réaction d'hydrogénation.

Le procédé en lit fluidisé peut traiter des matières premières matériaux à haute teneur en métal et valeur de résidu de carbone (comme le vide résidu). Et il peut convertir profondément le pétrole lourd; mais la réaction la température est plus élevée, généralement dans la gamme de 400 ~ 450 ℃.

Ce type de processus est relativement compliqué et n’a pas été industrialisé en Chine.

(3) Hydrogénation en lit suspendu (lit de boue) processus

Le procédé en lit suspendu est une hydrogénation processus qui a regagné l'attention afin de s'adapter à des matières premières très inférieures matériaux. Le principe est similaire à celui d'un lit fluidisé. Les bases Le processus consiste à pré-mélanger le catalyseur en poudre fine avec les matières premières, puis entrer dans le réacteur avec de l'hydrogène pour s'écouler de bas en haut. Le catalyseur est en suspension dans la phase liquide pour la réaction d'hydrocraquage. Les produits de réaction s'écoulent ensemble du haut du réacteur.

L'appareil peut traiter divers bruts lourds pétrole et résidu de pétrole brut ordinaire, mais l'investissement dans l'appareil est grand. Le processus est encore au stade de la recherche et du développement en Chine.

(5) Désasphaltage au solvant

Le désasphaltage au solvant est un processus de raffinage du pétrole pour le traitement du pétrole lourd. Le processus prend du temps huile comme les résidus de vide comme matière première et utilise des hydrocarbures tels que propane et butane comme solvant pour l'extraction. L'extrait est une huile désasphaltée Il peut être utilisé comme matière première pour l'huile de graissage lourde ou le craquage, et le L'asphalte déshuilé du raffinat peut être utilisé comme asphalte routier ou autre fins.

Le désasphaltage au solvant est un prétraitement processus d'huile résiduelle inférieure. La méthode d'extraction est un pétrole processus de raffinage du produit qui élimine les gommes et l'asphalte du résidu sous vide (parfois aussi à partir de résidus atmosphériques) obtenus par distillation de pétrole brut pour préparer de l'huile désasphaltée tout en produisant de l'asphalte de pétrole.

Matière première: huile lourde telle que résidu sous vide ou résidu atmosphérique

Produit: huile désasphaltée, etc.

Processus de production:

Y compris l'extraction et le solvant récupération. La partie d'extraction adopte généralement une extraction en une étape processus, mais peut également adopter un processus d'extraction en deux étapes.

Solutions d'asphalte et d'huile désasphaltée lourde contiennent moins de propane. Une évaporation et un stripping ponctuels sont utilisés pour récupérer propane. Les solutions d'huile légère désasphaltée contiennent plus de propane. Utiliser le multi-effet évaporation et strippage ou récupération critique et strippage pour récupérer le propane pour réduire la consommation d'énergie.

Le processus de récupération critique utilise le propriétés du propane proches de la température critique et légèrement supérieure à la pression critique (la température critique du propane est de 96,8 ° C, la pression critique est de 4,2 MPa), la solubilité de le pétrole est proche du minimum et sa densité est également proche du minimum. , Donc que l'huile désasphaltée légère et la majeure partie du propane sont décantées et séparés dans la tour critique, évitant ainsi l'évaporation et la condensation processus de propane, réduisant ainsi la consommation d'énergie.

(6) Hydroraffinage

Le procédé d'hydroraffinage est un terme général pour la valorisation catalytique de divers produits pétroliers sous hydrogène pression. Il se réfère à la réaction d'hydrogénolyse de divers composés non hydrocarbonés dans les produits pétroliers sous certaines conditions de température et pression, catalyseur et hydrogène, puis éliminé de l'huile produits pour atteindre l'objectif des produits pétroliers raffinés.

L'hydroraffinage est principalement utilisé pour le raffinage des produits pétroliers, et son objectif principal est d'améliorer les performances de l'huile produits par raffinage.

L'hydroraffinage se réfère généralement à la retraitement de certains produits pétroliers qui ne peuvent pas répondre aux exigences de utilisation par un processus d'hydrogénation pour atteindre les performances spécifiées indicateurs.

Matières premières: essence, diesel, kérosène, huile de graissage, pétrole cire, etc. contenant des impuretés plus nocives telles que le soufre, l'oxygène et azote.

Produits: essence raffinée et améliorée, diesel, kérosène, huile lubrifiante, cire de pétrole et autres produits.

Processus de production:

Le flux de processus d'hydroraffinage en général comprend trois parties: système de réaction, échange de chaleur d'huile généré, refroidissement, système de séparation et système de circulation d'hydrogène.

Système de réaction

Une fois que l'huile de base est mélangée avec l'hydrogène et l'hydrogène en circulation et échange de la chaleur avec le produit de réaction, il entre dans le four de chauffage en phase mixte gaz-liquide (cette méthode est appelé mélange d'hydrogène pré-four), et est chauffé à la température de réaction et entre dans le réacteur.

L'alimentation du réacteur peut être en phase gazeuse (lorsque l'essence raffinée) ou la phase mixte (lorsque le diesel raffiné ou l'huile plus lourde que diesel). Le catalyseur dans le réacteur est généralement conditionné en couches pour faciliter l'injection d'hydrogène froid pour contrôler la réaction Température. Le mélange d'hydrogène et d'huile en circulation traverse chaque étape du lit de catalyseur pour la réaction d'hydrogénation.

Générer un échange de chaleur d'huile, un refroidissement et système de séparation

Le produit de réaction sort du fond du réacteur et entre dans le séparateur haute pression après chauffage échange et refroidissement.

Avant le refroidisseur, lavage haute pression de l'eau est injectée dans le produit pour dissoudre l'ammoniac et une partie de l'hydrogène sulfure généré par la réaction.

Le produit de réaction est séparé de l'huile et gaz dans un séparateur haute pression. Le gaz séparé circule hydrogène. En plus du composant principal hydrogène, il y a une petite quantité d'hydrocarbures gazeux (gaz non condensables) et de sulfure d'hydrogène non dissous dans l'eau; le liquide séparé Le produit est de l'huile hydrogénée, en une petite quantité d'hydrocarbures gazeux et de sulfure d'hydrogène sont également dissous;

Après décompression, l'huile générée entre le séparateur basse pression pour séparer davantage les hydrocarbures gazeux et autres composants, et le produit est séparé en produits qualifiés par le système de fractionnement.

Système de circulation d'hydrogène

Après la circulation de l'hydrogène séparé de le séparateur haute pression traverse le réservoir de stockage et le compresseur d'hydrogène, une petite partie (environ 30%) entre directement dans le réacteur comme de l'hydrogène froid, et la plupart du reste est envoyé pour être mélangé avec l'huile d'alimentation et recyclé dans l'appareil. Afin d'assurer la pureté de la circulation l'hydrogène et éviter l'accumulation de sulfure d'hydrogène dans le système, un un système de récupération de sulfure d'hydrogène est couramment utilisé. Généralement, l'éthanolamine est utilisé pour absorber et éliminer le sulfure d'hydrogène et le liquide riche (absorption liquide) est régénéré et recyclé. Le sulfure d'hydrogène désorbé est envoyé vers l'unité de production de soufre pour récupérer le soufre, et l'hydrogène purifié est recyclé pour utilisation.

(7) Reformage catalytique

Reformage: le réarrangement des hydrocarbures molécules dans une nouvelle structure moléculaire.

Unité de reformage catalytique: utilisation directe l'essence (c'est-à-dire le naphta) ou un mélange d'essence secondaire traitée à l'état brut matières, subissent une déshydrocyclisation, un hydrocraquage et une isomérisation sous l'action d'un catalyseur (platine ou polymétallique) L'objectif principal est de produire des produits aromatiques C6 ～ C9 ou essence à indice d'octane élevé et utiliser l'hydrogène sous-produit de reformage pour craquage et cokéfaction retardée du traitement secondaire. Hydrogénation de l'essence ou du diesel.

Matière première: naphta (essence légère, huile légère chimique, stabilisée pétrole léger), qui est généralement produit dans les raffineries de pétrole, et parfois le produit peut être fabriqué à la station de stabilisation de la production pétrolière plante. Le naphta de bonne qualité a une faible teneur en soufre et la couleur est proche à incolore.

Produits: essence à indice d'octane élevé, benzène, toluène, xylène et autres produits (ces les produits sont les principales matières premières pour la production de plastiques synthétiques, caoutchouc synthétique, fibres synthétiques, etc.), et une grande quantité de sous-produit hydrogène.

Processus de production:

Selon les principes de base de reformage catalytique, un ensemble complet d'équipements industriels de reformage principalement comprend deux parties: le prétraitement des matières premières et le reformage catalytique. le le reformeur destiné à produire des aromatiques comprend également deux parties: extraction d'aromatiques et rectification d'aromatiques.

Prétraitement des matières premières

La matière première est découpée en distillation gamme adaptée aux besoins de reformage et aux impuretés nuisibles à la le catalyseur est éliminé.

Le prétraitement comprend trois parties: élimination du pré-arsenic, pré-fractionnement et pré-hydrogénation.

Reformage catalytique

Le reformage catalytique est l'utilisation de plusieurs métaux (platine rhénium, platine iridium, platine étain) dans les catalyseurs prétraités huile raffinée pour réorganiser les molécules d'huile brute sous une certaine température et conditions de pression pour produire une déshydrogénation naphténique et des aromatiques les principales réactions telles que la conversion chimique et l'isomérisation visent à augmenter la production d'aromatiques ou augmenter l'indice d'octane de de l'essence.

Les processus du système de réaction largement utilisés dans les reformeurs industriels peuvent être divisés en deux catégories: réacteur à lit fixe procédé semi-régénératif et réacteur à lit mobile régénératif continu processus.

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