Processo industriale di raffinazione

Raffinazione processo industriale

Il modo di base della raffinazione del petrolio greggio è generalmente due passi. Nella prima fase, il petrolio greggio è suddiviso in diverse serie distillati secondo i requisiti del punto di ebollizione di diversi prodotti, e poi secondo gli standard di qualità del prodotto, i distillati non ideali in questi distillati vengono rimossi. Componenti; il secondo passo è trasformare attraverso una reazione chimica per generare i componenti richiesti, e poi ottenere una serie di prodotti petroliferi qualificati.

(1) Distillazione atmosferica e sotto vuoto

Atmosferico e la distillazione sotto vuoto è il nome collettivo della distillazione atmosferica e distillazione sotto vuoto, che è fondamentalmente un processo fisico: l'olio grezzo lo è suddiviso in oli con diversi intervalli di punto di ebollizione (chiamati frazioni) in torre di distillazione in base alla capacità di evaporazione, e alcune di queste gli oli vengono miscelati, dopo l'aggiunta di additivi, viene fornito come prodotto e a una parte considerevole è la materia prima del dispositivo di elaborazione successivo.

Atmosferico e la distillazione sotto vuoto è il primo processo di lavorazione del petrolio in raffinerie, chiamate lavorazione del petrolio greggio, comprendenti tre processi: a. Dissalazione e disidratazione del petrolio greggio; b. Distillazione atmosferica; c. Distillazione sotto vuoto.

Materia prima: petrolio greggio, ecc.

Prodotti: nafta, gasolio (gasolio), olio residuo, asfalto, meno una linea.

Processo produttivo:

Olio crudo contiene generalmente sale e acqua, che possono causare la corrosione delle apparecchiature. Pertanto, il petrolio greggio viene prima desalinizzato e disidratato prima di entrare pressione atmosferica e sotto vuoto, solitamente aggiungendo demulsionante e acqua.

Il grezzo l'olio passa attraverso il flussometro, la parte di scambio termico e la distillazione torre per formare due parti. Una parte forma l'olio superiore, passa attraverso il dispositivo di raffreddamento e il flussometro, e infine entra nell'area del serbatoio. Questa parte è chimica olio leggero (la cosiddetta nafta); L'olio di fondo viene formato e quindi attraverso la parte di scambio termico, entra nel forno atmosferico e atmosferico torre per formare tre parti, una parte di diesel, una parte di olio di cera e una parte fondo olio; il rimanente olio di fondo passa attraverso il forno a vuoto e il torre a vuoto, ulteriore lavorazione, produzione meno un filo, olio di cera, residuo olio e asfalto.

Il rispettive rese: nafta (benzina leggera o olio leggero chimico) contabilizzata circa l'1%, il gasolio rappresentava circa il 20%, l'olio di cera rappresentava circa il 30%, il petrolio residuo e l'asfalto rappresentavano circa il 42% e la prima linea rappresentava per circa il 5% circa.

Atmosferico ei processi sotto vuoto non producono prodotti a base di benzina. Tra questi, olio di cera e l'olio residuo entra nel processo di cracking catalitico per produrre benzina, diesel, cherosene e altri oli raffinati; la nafta viene venduta direttamente ad altri piccoli imprese per produrre olio solvente o entrare nella fase successiva della lavorazione profonda, Generalmente, è il reforming catalitico per produrre olio solvente o estrazione composto; meno una linea può regolare direttamente l'olio lubrificante.

(2) Cracking catalitico

Il cracking catalitico è il processo principale per trasformazione di olio pesante (come olio residuo) in olio leggero (benzina, cherosene, diesel) in presenza di un catalizzatore, ed è la principale lavorazione secondaria metodo nel processo di raffinazione. È un processo di lavorazione chimica.

In generale, solo il 10-40% della benzina può essere ottenuto da petrolio greggio dopo distillazione atmosferica e sotto vuoto, come cherosene e gasolio, e il resto è olio distillato pesante e residuo olio. Se vuoi ottenere più prodotti a base di olio leggero, devi esibirti lavorazioni secondarie su distillati pesanti e olio residuo. Catalitico il cracking è il processo più comunemente utilizzato per la produzione di benzina e diesel. La benzina e il diesel vengono prodotti principalmente attraverso questo processo. Questo è anche il più importante anello di produzione per le società di raffinazione del petrolio in generale.

materiale grezzo:

Circa il 70% di olio residuo e olio di cera, il cracking catalitico utilizza generalmente distillato sotto vuoto e olio di cera da coke come grezzo materiali, ma poiché il petrolio greggio sta diventando più pesante e la domanda di petrolio leggero è in aumento, la maggior parte delle aziende petrolchimiche inizia ad aggiungere residui di vuoto alla materia prima e anche utilizzare direttamente i residui atmosferici come materia prima per la raffinazione.

Prodotto:

Benzina, diesel, liquami oleosi (pesanti olio distillato), propilene liquido, gas di petrolio liquefatto; ciascuno rappresentato 42% di benzina, 21,5% di diesel, 5,8% di propilene, 8% di gas liquefatto e 12% di liquame oleoso.

Produzione Processi:

Il normale residuo e l'olio di cera passano il serbatoio di accumulo dell'olio grezzo nel montante, nel decantatore e nel rigeneratore per formare l'olio e gas, ed entrare nella torre di frazionamento.

Parte del petrolio e del gas entra nel greggio torre della benzina, torre di assorbimento e compressore d'aria nell'olio di condensazione serbatoio, passa attraverso la torre di riassorbimento, la torre di stabilizzazione e infine benzina raffinata per produrre benzina.

Parte del petrolio e del gas passa attraverso il torre di frazionamento ed entra nello stripper diesel, quindi affina il diesel per produrre diesel. Parte del petrolio e del gas entra nel ciclo dei fanghi petroliferi attraverso la torre di frazionamento, e infine produce liquami oleosi.

Parte del petrolio e del gas entra nel liquido serbatoio tampone idrocarburi attraverso la torre di frazionamento, passa attraverso il serbatoio di adsorbimento di desolforazione, torre del filtro a sabbia, serbatoio di lavaggio dell'acqua, torre di estrazione per desolforazione, vasca di lavaggio pre-alcali, recupero ammine dispositivo, torre di estrazione di desolforazione, torre tampone e infine entra in Serbatoio di idrocarburi liquidi per formare gas liquefatto.

Parte del petrolio e del gas passa attraverso il serbatoio di accumulo di idrocarburi liquidi nel de-propanizzatore, torre di riflusso, deetanizzatore, torre di propilene raffinato e serbatoio di riflusso, e infine entra nel serbatoio sferico nell'area del propilene per formare propilene liquido. Il liquido il propilene viene ulteriormente lavorato nell'officina del polipropilene per produrre polipropilene.

(3) Coking ritardato

Usi per la cottura olio residuo pesante impoverito da idrogeno (come olio residuo sotto vuoto, crackizzato olio residuo e asfalto, ecc.) come materie prime per condurre termiche profonde reazioni di cracking ad alte temperature (400-500 ° C). Attraverso la reazione di cracking, a parte dell'olio residuo viene convertito in idrocarburi gassosi e olio leggero; a causa della reazione di condensazione, un'altra parte dell'olio residuo viene convertita in coca cola. Da un lato, perché le materie prime sono pesanti e contengono una notevole quantità di idrocarburi aromatici, invece, la reazione le condizioni per la coke sono più severe, quindi la reazione di condensazione conta per una grande proporzione e produce più coke.

La coke (indicata come coking) è un deep processo di cracking termico, ed è anche uno dei mezzi per trattare i residui olio. È l'unico processo tecnologico in grado di produrre coke di petrolio e non può essere sostituito da nessun altro processo. In particolare, lo speciale esigenze di alcune industrie per coke di petrolio di alta qualità hanno causato il processo di coking per occupare sempre una posizione importante nel settore della raffinazione.

materiale grezzo:

Il coking ritardato e il cracking catalitico lo sono processi di decarburazione simili per modificare il rapporto di idrocarburi del petrolio. Le materie prime per il coking ritardato possono essere olio pesante, olio residuo o addirittura asfalto e i requisiti di qualità delle materie prime sono relativamente Basso. Il principale processo di conversione dell'olio residuo è il coking ritardato e hydrocracking.

Prodotto:

I prodotti principali sono olio di cera, diesel, coke, nafta e alcuni gas. Le rispettive proporzioni sono: olio di cera rappresenta 23-33%, diesel 22-29%, coke 15-25%, nafta 8-16%, 7-10% gas, 1-3% olio rifiuto.

Produzione Processi:

Il processo di produzione della coke ritardata l'unità è divisa in due parti: coking e decoking. La cottura è un continuo operazione e il decoking è un'operazione intermittente. Da industriale gli impianti hanno generalmente due o quattro torri di coke, l'intero processo di produzione è ancora funzionamento continuo.

· Il petrolio greggio è preriscaldato e la materia prima da coke (residuo del vuoto) entra prima nel serbatoio di accumulo della materia prima, quindi viene pompato nella sezione di convezione del forno di riscaldamento da riscaldare a circa 340 ~ 350 ℃.

· Il petrolio greggio preriscaldato entra nel fondo del torre di frazionamento e scambio termico con l'olio e il gas prodotti dalla torre di coke nella torre di frazionamento (la temperatura nella parte inferiore del torre non supera i 400 ° C).

· L'olio di alimentazione e l'olio di ricircolo vengono pompati fuori dal parte inferiore della torre di frazionamento insieme, pompati nella sezione radiante di il forno di riscaldamento con una pompa ad olio caldo, riscaldato alla temperatura richiesta per la reazione di coking (circa 500 ℃), e quindi entrare nella torre del coke dal basso attraverso la valvola a quattro vie da trasportare fuori la reazione di coking.

· La materia prima reagisce nella torre del coke per formare coke e si accumula nella torre del coke. Il petrolio e il gas entrano nel frazionamento torre dalla cima della torre del coke. Dopo lo scambio termico con l'olio grezzo, il gas, benzina, gasolio e olio di cera si ottengono per frazionamento. Il olio circolante nella parte inferiore della torre e le materie prime subiscono coke reazione insieme.

(4) Hydrocracking

L'idrocracking è una via di idrogenazione in processo di lavorazione del petrolio. Serve per aggiungere idrogeno dall'esterno nel presenza di un catalizzatore per aumentare il rapporto idrogeno / carbonio dell'olio.

L'idrocracking è essenzialmente un organico combinazione di idrogenazione e cracking catalitico. Da un lato, può convertire oli pesanti in oli leggeri come benzina, cherosene e diesel attraverso reazioni di cracking. D'altra parte, può impedire lo stesso come cracking catalitico. Viene prodotta una grande quantità di coke e lo zolfo, le impurità del composto di cloro e ossigeno nella materia prima possono essere rimosse idrogenazione per saturare l'olefina.

Il principio di base dell'alleggerimento a olio pesante è quello di modificare la massa molecolare relativa e il rapporto idrogeno-carbonio del petrolio prodotti, e la massa molecolare relativa e il rapporto idrogeno-carbonio sono spesso cambiato contemporaneamente. Ci sono due modi per cambiare l'idrogeno-carbonio rapporto tra i prodotti petroliferi, uno è la decarbonizzazione e l'altro è l'idrogenazione.

Materia prima: olio pesante, ecc.

Prodotto: olio leggero (benzina, cherosene, gasolio o materia prima per catalizzatore cracking, cracking to olefin)

Processo produttivo:

A seconda del diverso stato del catalizzatore nel reattore, può essere suddiviso in letto fisso, letto bollente e letto sospeso.

(1) Hydrocracking a letto fisso

Il letto fisso significa che il granulare il catalizzatore viene posto nel reattore per formare un letto di catalizzatore statico. Il feed olio e idrogeno entrano nel sistema di reazione dopo essere stati riscaldati e sotto pressione aumentato per raggiungere le condizioni di reazione, e quindi sottoposto a idrorefinazione a rimuovere lo zolfo, l'azoto, le impurità dell'ossigeno e le diolefine, quindi sottoporsi reazione di hydrocracking. Dopo che il prodotto di reazione è stato raffreddato, separato, depressurizzato e frazionato, il prodotto target viene inviato dal dispositivo e il gas con contenuto di idrogeno più elevato (80%, 90%) viene separato e utilizzato come idrogeno circolante.

L'olio non convertito (chiamato olio di coda) può essere parzialmente riciclato, completamente riciclato o non riciclato contemporaneamente.

(2) Hydrocracking a letto fluido

Il letto fluido (chiamato anche letto espanso) Il processo consiste nell'utilizzare la portata del fluido per guidare un catalizzatore con una certa dimensione delle particelle per formare un letto trifase di gas, liquido e solido, in modo che idrogeno, olio di alimentazione e catalizzatore sono completamente messi a contatto per completare il processo di reazione di idrogenazione.

Il processo a letto fluido può elaborare grezzo materiali con alto contenuto di metallo e valore di residuo carbonioso (come il vuoto residuo). E può convertire in profondità il petrolio pesante; ma la reazione la temperatura è più alta, generalmente nell'intervallo 400 ~ 450 ℃.

Questo tipo di processo è relativamente complicato e non è stato industrializzato in Cina.

(3) Idrogenazione a letto sospeso (letto semiliquido) processi

Il processo a letto sospeso è un'idrogenazione processo che ha riacquistato attenzione per adattarsi a raw molto inferiori materiali. Il principio è simile a quello di un letto fluido. La base il processo consiste nel pre-miscelare il catalizzatore in polvere fine con le materie prime, e poi entrare nel reattore con l'idrogeno per fluire dal basso verso l'alto. Il catalizzatore è sospeso nella fase liquida per reazione di hydrocracking. I prodotti di reazione fuoriescono insieme dalla parte superiore del reattore.

Il dispositivo può elaborare vari greggi pesanti petrolio e residui di petrolio greggio ordinario, ma l'investimento del dispositivo è grande. Il processo è ancora in fase di ricerca e sviluppo in Cina.

(5) Deasphalting con solvente

La deasfaltatura con solvente è un processo di raffinazione del petrolio per la lavorazione del petrolio pesante. Il processo richiede molto olio come residuo del vuoto come materia prima e utilizza idrocarburi come propano e butano come solvente per l'estrazione. L'estratto è olio deasfaltato Può essere usato come materia prima per olio lubrificante pesante o cracking e il l'asfalto disoleato dal raffinato può essere utilizzato come asfalto stradale o altro scopi.

La deasfaltazione con solvente è un pretrattamento processo di olio residuo inferiore. Il metodo di estrazione è un petrolio processo di raffinazione del prodotto che rimuove gomme e asfalto dai residui sottovuoto (a volte anche da residuo atmosferico) ottenuto per distillazione di petrolio greggio per preparare olio deasfaltato durante la produzione di asfalto di petrolio.

Materia prima: olio pesante come residuo del vuoto o residuo atmosferico

Prodotto: olio deasfaltato, ecc.

Processo produttivo:

Compreso l'estrazione e il solvente recupero. La parte di estrazione generalmente adotta l'estrazione in una fase processo, ma può anche adottare un processo di estrazione in due fasi.

Asfalto e soluzioni oleose deasfaltate pesanti contengono meno propano. L'evaporazione e lo stripping una tantum vengono utilizzati per il recupero propano. Le soluzioni di olio deasfaltato leggero contengono più propano. Usa multieffetto evaporazione e strippaggio o recupero critico e strippaggio per recuperare propano ridurre il consumo di energia.

Il processo di ripristino critico utilizza l'estensione proprietà del propano che è vicino alla temperatura critica e leggermente superiore alla pressione critica (la temperatura critica del propano è 96,8 ° C, la pressione critica è 4,2 MPa), la solubilità di l'olio è vicino al minimo e anche la sua densità è vicina al minimo. , Così che l'olio deasfaltato leggero e la maggior parte del propano siano depositati e separati nella torre critica, evitando così l'evaporazione e la condensa processo di propano, riducendo così il consumo di energia.

(6) Hydrorefining

Il processo di idroreaffinazione è un termine generico per l'upgrading catalitico di vari prodotti petroliferi sotto idrogeno pressione. Si riferisce alla reazione di idrogenolisi di vari composti non idrocarburici nei prodotti petroliferi in determinate condizioni di temperatura e pressione, catalizzatore e idrogeno, quindi rimossi dall'olio prodotti per raggiungere lo scopo dei prodotti petroliferi raffinati.

L'idroreaffinazione viene utilizzata principalmente per la raffinazione dei prodotti petroliferi e il suo scopo principale è migliorare le prestazioni del petrolio prodotti tramite raffinazione.

Hydrorefining si riferisce generalmente al ritrattamento di alcuni prodotti petroliferi che non possono soddisfare i requisiti di utilizzare attraverso un processo di idrogenazione per ottenere le prestazioni specificate indicatori.

Materie prime: benzina, diesel, cherosene, olio lubrificante, petrolio cera, ecc. contenente impurità più dannose come zolfo, ossigeno e azoto.

Prodotti: benzina raffinata e potenziata, diesel, cherosene, olio lubrificante, cera di petrolio e altri prodotti.

Processo produttivo:

Il flusso del processo di idroreaffinazione in generale comprende tre parti: sistema di reazione, scambio termico dell'olio generato, raffreddamento, sistema di separazione e sistema di circolazione dell'idrogeno.

Sistema di reazione

Dopo che l'olio della materia prima viene miscelato con quello fresco idrogeno e idrogeno circolante e scambia calore con il prodotto di reazione, entra nel forno di riscaldamento in una fase mista gas-liquido (questo metodo è chiamato miscelazione idrogeno pre-forno), e viene riscaldato alla temperatura di reazione ed entra nel reattore.

L'alimentazione al reattore può essere in fase gassosa (se benzina raffinata) o fase mista (se raffinata diesel o olio più pesante di diesel). Il catalizzatore nel reattore è generalmente confezionato a strati facilitare l'iniezione di idrogeno freddo per controllare la reazione temperatura. La miscela di idrogeno circolante e olio passa attraverso ogni fase del letto catalitico per la reazione di idrogenazione.

Genera scambio termico dell'olio, raffreddamento e sistema di separazione

Il prodotto di reazione esce dal file fondo del reattore ed entra nel separatore ad alta pressione dopo il riscaldamento scambio e raffreddamento.

Prima del frigorifero, lavaggio ad alta pressione l'acqua viene iniettata nel prodotto per sciogliere l'ammoniaca e parte dell'idrogeno solfuro generato dalla reazione.

Il prodotto di reazione viene separato dall'olio e gas in un separatore ad alta pressione. Il gas separato circola idrogeno. Oltre all'idrogeno componente principale, ce ne sono una piccola quantità di idrocarburi gassosi (gas non condensabile) e di idrogeno solforato no sciolto in acqua; il liquido separato Il prodotto è olio idrogenato, in che sono anche una piccola quantità di idrocarburi gassosi e idrogeno solforato sciolto;

Dopo la decompressione, l'olio generato entra il separatore a bassa pressione per separare ulteriormente gli idrocarburi gassosi e altri componenti, e il prodotto è separato in prodotti qualificati da sistema di frazionamento.

Sistema di circolazione dell'idrogeno

Dopo l'idrogeno circolante separato da il separatore di alta pressione passa attraverso il serbatoio di accumulo e circola compressore di idrogeno, una piccola parte (circa il 30%) entra direttamente nel reattore come idrogeno freddo, e la maggior parte del resto viene inviato per essere miscelato con l'olio per mangimi e riciclato nel dispositivo. Al fine di garantire la purezza della circolazione idrogeno ed evitare l'accumulo di idrogeno solforato nel sistema, a Il sistema di recupero dell'idrogeno solforato è comunemente usato. Generalmente, etanolamina viene utilizzato per assorbire e rimuovere l'idrogeno solforato e il liquido ricco (assorbimento liquido) viene rigenerato e riciclato. L'idrogeno solforato desorbito viene inviato a l'unità di produzione dello zolfo per recuperare lo zolfo e l'idrogeno purificato è riciclato per l'uso.

(7) Reforming catalitico

Riforma: il riarrangiamento degli idrocarburi molecole in una nuova struttura molecolare.

Unità di reforming catalitico: utilizzare straight-run benzina (cioè nafta) o una miscela di benzina lavorata secondaria come grezza materiali, subiscono deidrociclizzazione, hydrocracking e isomerizzazione sotto l'azione di un catalizzatore (platino o polimetallico) Lo scopo principale è quello di produrre prodotti aromatici C6 ～ C9 o benzina ad alto numero di ottano e utilizzare l'idrogeno sottoprodotto di reforming per la termica cracking e coking ritardato della lavorazione secondaria. Idrogenazione della benzina o gasolio.

Materia prima: nafta (benzina leggera, olio leggero chimico, stabilizzato light oil), generalmente prodotto nelle raffinerie di petrolio, e talvolta il il prodotto può essere prodotto nella stazione di stabilizzazione della produzione di petrolio pianta. La nafta di buona qualità ha un basso contenuto di zolfo e il colore è vicino incolore.

Prodotti: benzina ad alto numero di ottano, benzene, toluene, xilene e altri prodotti (questi i prodotti sono le principali materie prime per la produzione di plastiche sintetiche, gomma sintetica, fibre sintetiche, ecc.) e una grande quantità di sottoprodotti idrogeno.

Processo produttivo:

Secondo i principi di base di reforming catalitico, un set completo di attrezzature industriali per il reforming principalmente comprende due parti: pretrattamento delle materie prime e reforming catalitico. Il Il reformer allo scopo di produrre aromatici comprende anche due parti: estrazione di aromatici e rettifica di aromatici.

Pretrattamento delle materie prime

La materia prima viene tagliata in una distillazione gamma adatta per riformare requisiti e impurità dannose per catalizzatore vengono rimossi.

Il pretrattamento comprende tre parti: rimozione del pre-arsenico, pre-frazionamento e pre-idrogenazione.

Reforming catalitico

Il reforming catalitico è l'uso del multi-metallo (platino renio, platino iridio, platino stagno) nei catalizzatori pretrattati olio raffinato per riorganizzare le molecole di olio grezzo sotto una certa temperatura e condizioni di pressione per produrre deidrogenazione naftenica e aromatici le principali reazioni come la conversione chimica e l'isomerizzazione sono mirate aumentando la produzione di aromatici o aumentando il valore di ottano di benzina.

I processi del sistema di reazione ampiamente utilizzati in i riformatori industriali possono essere suddivisi in due categorie: reattore a letto fisso processo semi-rigenerativo e reattore a letto mobile rigenerativo continuo processi.

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