原料油

石油是从地下开采出来的，除了作为燃料之外，它不能直接被利用。必须经过石油炼制和石油化工的处理，才能转化成各种石油产品和化工产品，为人类所利用，并创造社会价值。

对原油进行炼化，是通过各种生产装置使重质油发生裂化反应，转变为裂化气，然后提炼成我们所熟知的汽油和柴油等产品。此外, 这一过程还能生产许多化工原料，比如聚丙烃、乙烯、丙烯和甲苯等。

炼油的基本途径一般为：

首先，根据不同产品的沸点要求，将原油分割成不同的直馏馏分油。随后，根据产品的质量标准要求，去除这些馏分油中的非理想组分。

利用化学反应进行转化，生成必要的组分，从而生产一系列符合标准的石油产品。

常见的石油炼制工艺流程包括常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱油、加氢精制和催化重整。

一、常减压蒸馏

常减压蒸馏是一种由常压蒸馏和减压蒸馏组成的工艺，属于物理过程。在蒸馏塔中，原料油按照其不同的沸点范围进行蒸发，产生不同的馏分，包括一些经过调和和添加剂后直接成为产品以及用于后续加工的原料。这一工艺的原料通常为原油等，而产品包括石脑油、粗柴油（瓦斯油）、渣油、沥青、减一线等。

炼油厂在进行石油加工时，常减压蒸馏是第一道工序，也称为原油的一次加工。该工序包括三个步骤：a.原油的脱盐、脱水；b.常压蒸馏；c.减压蒸馏。

生产工艺：

为了防止设备腐蚀，通常在原油进入常减压设备之前，会先进行脱盐脱水预处理。这个过程通常包括加入破乳剂和水，以减少盐份和水含量。

原油的加工过程分为两部分。首先，原油通过流量计、换热部分和蒸馏塔进行加工。其中，一部分成为塔顶油，经过冷却器和再次流量计后进入罐区，形成化工轻油，也就是俗称的石脑油。另一部分形成塔底油，经过换热部分后进入常压炉、常压塔，分为柴油、蜡油和另一部分塔底油。

接下来，剩余的塔底油经过减压炉和减压塔进一步加工，生成减一线、蜡油、渣油和沥青。

各种产品的产率分别为：轻烃（包括轻汽油或化工轻油）约为1%，柴油约为20%，蜡约为30%，残渣和沥青约为42%，减一线副产品约为5%。

常减压工序不产生汽油产品，蜡油和渣油会经过催化裂化环节，产生汽油、柴油、煤油等成品油。另外，生产的石脑油可以直接销售给其他小企业用于生产溶剂油，或者进入下一步的深加工，一般是通过催化重整生产溶剂油或提取萃类化合物。此外，也可以将减一线产品直接用于调配润滑油。

二、催化裂化

经过常减压蒸馏后，一般原油仅能得到10～40％的汽油，煤油和柴油等轻质油品，其余是重质馏分油和残渣油。为了生产更多的轻质油品，需要对重质馏分油和残渣油进行二次加工。催化裂化是最常用的工艺，通过这种工艺主要生产汽油和柴油。这也是炼油企业最重要的生产环节。

催化裂化是一种重要的炼油工艺，通过在存在催化剂的条件下加工重质原油（如渣油），制备出轻质石油产品（如汽油、煤油、柴油）。这是炼油过程中常用的二次加工手段，属于化学加工过程。

大多数石化企业在催化裂化过程中通常使用减压馏分油和焦化蜡油作为主要原料。然而，随着原油质量日益恶化以及对轻质油品需求不断增加，许多企业已经开始向原料中添加减压渣油，甚至直接使用常压渣油进行炼制。

我们供应汽油、柴油、油浆（重质馏分油）、液体丙烯和液化气。其中，汽油占42%比例，柴油占21.5%，丙烯占5.8%，液化气占8%，油浆占12%。

生产工艺：

常渣和腊油经过原料油缓冲罐进入提升管，经过沉降器和再生器处理后形成油气，最终进入分馏塔进行进一步处理。

部分原油经过沉积、蒸馏和裂化等工艺后，进入粗汽油塔进行提炼，然后经过吸收塔和空压机处理后进入凝缩油罐。接着，再经过再吸收塔和稳定塔，最终得到精制的汽油产品。

部分原油经过分馏塔分离出油气，其中一部分进入柴油汽提塔进行柴油精制并生产柴油，另一部分进入油浆循环，最终生产出油浆。

液态烃是一种非常重要的化工产品，它是石油炼制的产物，可以用作能源和化工原料。生产液态烃的过程包括分馏、脱硫、过滤、洗涤和抽提等多个步骤。首先，原始油气经过分馏塔分离出液态烃，然后经过连续的处理，包括脱硫吸附、砂滤、水洗、脱硫醇抽提、预碱洗、胺液回收、脱硫抽提等，最终进入缓冲塔，并形成液态烃，我们称之为液化气。

部分油气在经过液态烃缓冲罐后，进入脱丙烷塔、回流塔、脱乙烷塔、精丙稀塔和回流罐，最终流入丙稀区球罐，生成液体丙烷。接着，液体丙烷将被送往聚丙烷车间进行进一步加工，最终生产出聚丙烷。

三、延迟焦化

焦炭化（焦化）是一种深度热解过程，也是处理渣油的一种方法。它是唯一能够生产石油焦的工艺过程，无法被其他工艺替代。特别是一些行业对高品质石油焦有特殊需求，这使得焦化过程在炼油工业中一直处于重要地位。

焦化是利用贫氢重质残油(如减压渣油、裂化渣油以及沥青等)作为原料，在高温(400～500℃)下进行深度热裂化反应的过程。在这个过程中，一部分渣油被裂解转化为气体烃和轻质油品，另一部分则经过缩合反应转化为焦炭。由于原料重且含有相当数量的芳烃，以及焦化的反应条件更加苛刻，缩合反应在整个过程中所占比重很大，因此生成的焦炭较多。

脱碳工艺可以通过延迟焦化和催化裂化来改变石油的碳氢比。延迟焦化类似于催化裂化，其原料可以是重油、渣油甚至沥青，对原料品质的要求较低。渣油通常通过延迟焦化和加氢裂化进行转化。

我们主要生产的产品包括蜡油、柴油、焦碳、粗汽油和部分气体。它们的比重分别为：蜡油占23-33%，柴油22-29%，焦碳15-25%，粗汽油8-16%，气体7-10%，外甩油1-3%。

生产工艺：

焦化装置的生产一般被分为焦化和除焦两个阶段。其中，焦化是一个连续操作过程，而除焦则是一个间歇操作过程。通常情况下，工业装置中设有两个或四个焦炭塔，因此整个生产过程仍然是一个连续操作的过程。

开始时，要将原油加热，然后将焦化原料(减压渣油)送入原料缓冲罐，再通过泵送入加热炉对流段进行升温，温度控制在340~350 ℃左右。

将经过预热的原油引入分馏塔底部，与焦炭塔产出的油气进行热交换。此过程发生在分馏塔内，确保塔底温度不超过400℃。

从分馏塔底抽出的原料油和循环油一起被输送至加热炉辐射段，经过热油泵加热至达到约500℃的温度，用以满足焦化反应的需要。随后，经由四通阀进入焦炭塔下部，进行焦化反应。

焦炭塔内的原料发生反应产生焦炭，而焦炭则在塔内积聚。同时，油气从焦炭塔顶部排出并进入分馏塔。经过与原料油的热交换后，分馏塔得到气体、汽油、柴油和蜡油。塔底的循环油和原料再次一起进行焦化反应。

四、加氢裂化

重油轻质化基本原理是通过改变油品的相对分子质量和氢碳比来实现。改变相对分子质量和氢碳比往往是同时进行的。调整油品的氢碳比有两个主要途径，一是脱碳，二是加氢。

加氢裂化是石油加工中常见的一种加氢工艺，通过在催化剂存在的情况下向原料中补充氢气，以提高油品的氢碳比。

加氢裂化实质上是将加氢和催化裂化过程有机结合起来的一种方法。通过这种方法，重质油品可以通过裂化反应转化为轻质油品，例如汽油、煤油和柴油。与此同时，这种方法还能有效地防止生成大量焦炭，以及通过加氢除去原料中的硫、氯和氧化物杂质，使烯烃饱和。

我们的主要产品是轻质石油产品，包括汽油、煤油、柴油以及用于生产烯烃的裂化原料。

生产流程：

反应器中的催化剂状态不同，可以分为固定床、沸腾床和悬浮床等几种类型。

（1）固定床加氢裂化

固定床是一种工艺，指将颗粒状的催化剂置于反应器内，形成静态催化剂床层。在该工艺中，原料油和氢气经过升温和升压后，达到反应条件并进入反应系统。首先进行加氢精制，以除去硫、氮、氧杂质和二烯烃，然后进行加氢裂化反应。随后，反应产物经过降温、分离、降压和分馏处理，目的产品送出装置，同时分离出含氢较高（80％至90％）的气体，作为循环氢使用。

尾油可以选择部分循环、全部循环或者不进行循环处理。

（2）沸腾床加氢裂化

利用沸腾床(又称膨胀床)工艺，可以通过流体的流速带动一定颗粒度的催化剂运动，形成气、液、固三相床层，从而使氢气、原料油和催化剂充分接触并完成加氢反应。

沸腾床工艺是一种能够处理金属含量和残炭值较高的原料的方法，比如减压渣油。同时，它能够实现重油的深度转化。不过需要注意的是，这种工艺的反应温度较高，通常在400~450℃范围内。

这项工艺非常复杂，目前还没有在国内实现工业化生产。

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悬浮床工艺是针对低质原料进行加氢处理而重新受到重视的一种工艺。它的工作原理类似于沸腾床，基本流程是将细粉状催化剂与原料预先混合，然后与氢气一起在反应器中自下而上流动，催化剂悬浮在液相中，进行加氢裂化反应，最终催化剂和反应产物一同从反应器顶部流出。

这种装置可以加工各种重质和常规原油渣油，但是需要投资巨大。目前，这种工艺在国内仍处于研发阶段。

五、溶剂脱沥青

脱沥青是对劣质渣油进行预处理的过程，通过萃取方法，从原油蒸馏后得到的减压渣油中去除胶质和沥青，制取脱沥青油，同时生产石油沥青。

生产流程：

涉及提取和回收溶剂。通常，提取部分采用一段提取流程，也可以采用两段提取流程。

沥青与重脱沥青油溶液中含丙烷少，因此采用一次蒸发和汽提来回收丙烷。轻脱沥青油溶液中含有更多的丙烷，因此可以采用多效蒸发和汽提，或者采用临界回收和汽提的方式来回收丙烷，以减少能耗。

利用临界回收过程可以在接近临界温度和稍高于临界压力的条件下，将轻脱沥青油与大部分丙烷在临界塔内沉降、分离。这样可以避免丙烷的蒸发冷凝过程，从而可以减少能耗。丙烷在接近临界温度和稍高于临界压力时，其溶解度接近于最小，密度也接近于最小，因此可以利用这一性质进行油的回收。

国内的溶剂脱沥青工艺主要包括沉降法二段脱沥青工艺、临界回收脱沥青工艺以及超临界抽提溶剂脱沥青工艺。

(2) 沉降法是一种用于脱除沥青的工艺，它通常分为两个阶段进行。

常规一段脱沥青是沉降法两段脱沥青的基础，而沉降法两段脱沥青是在对大庆减压渣油特性进行研究的基础上发展起来的。研究发现，常规的丙烷脱沥青无法充分利用大庆减压渣油资源，因此开发了一种新的脱沥青工艺。

(2)临界回收脱沥青工艺

随着温度升高，溶剂对油的溶解能力会降低。当温度和压力接近临界条件时，溶剂的溶解能力已经降低到非常低的水平。因此，通过冷却，丙烷溶剂可以直接循环使用，而无需蒸发回收。

超临界抽提溶剂脱沥青工艺是一种高效的工艺方法，常用于从各种材料中分离和提取沥青。在这个工艺中，使用超临界溶剂（例如二氧化碳）对原料进行处理，以去除沥青等组分。这种技术被广泛应用于石油化工、环保和材料科学领域。

利用抽提体系在临界区附近具有反常的相平衡特性及异常的热力学性质，通过改变温度、压力等参数，使体系内组分间的相互溶解度发生剧烈变化，从而实现组分分离的技术称为超临界流体抽提。

六、加氢精制

加氢精制工艺是利用氢气在一定温度和压力下以及催化剂的作用下，对各种油品进行催化改质的过程。通过这一过程，油品中的非烃类化合物会发生氢解反应，从而被脱除，以达到精制油品的目的。

含有大量硫、氧、氮等有害杂质的汽油、柴油、煤油、润滑油、石油蜡等原料。

经过精制改良的产品包括汽油、柴油、煤油、润滑油、石油蜡等。

生产流程：

一般来说，加氢精制的工艺流程包括三个主要部分：反应系统、生成油换热、冷却，分离系统和循环氢系统。

反应系统：

将原料油与新氢、循环氢混合后，经过换热与加热炉，在气液混相状态下进入反应器进行反应。这种方式被称为炉前混氢。

进料反应器可以选择使用气相作为进料，例如在精制汽油的过程中，或者使用气液混相作为进料，比如在精制柴油或者更重的油品时。通常，反应器内会分层填装催化剂，以便于通过注冷氢来控制反应温度。循环氢会与油料混合物一起通过每段催化剂床层进行加氢反应。

需要设计一个油换热、冷却和分离系统，其中油换热用于传递热量，冷却用于降低油温，而分离系统则用于分离油中的杂质。在系统设计中，需要考虑选用合适的换热器、冷却器和分离设备，确保其符合工艺要求，并且安全可靠。同时，还需要考虑相关管道、阀门和控制系统的配置，以实现系统的自动化运行和监控。另外，还需要考虑系统的节能性和环保性，选择符合节能环保要求的设备和材料。

产物反应后从反应器的底部流出，随后经过换热和冷却处理，随后进入高压分离器进行分离。

在冷却器前，需要向产物中注入高压洗涤水，以溶解氨和部分硫化氢等反应产物。

在高压分离器中，产生的分离产物包括循环氢气体和加氢生成的油液体。气体中除了主要成分氢外，还含有少量的气态烃(不凝气)和未溶于水的硫化氢；而液体中也溶解有少量的气态烃和硫化氢。

通过减压处理后，油进入低压分离器，其中继续分离出气态烃等成分，然后产品通过分馏系统进一步分离成符合要求的产品。

循环氢系统：

经高压分离器分离出来的循环氢首先会经过储罐和循环氢压缩机，其中约30％的氢气直接进入反应器用作冷却氢气，而剩余的大部分则与原料油混合后在装置中循环使用。为了确保循环氢气的纯度，避免硫化氢在系统中积累，通常采用硫化氢回收系统。一般情况下，使用乙醇胺来吸收并去除硫化氢，然后将富液（吸收液）再生后循环使用，解吸出来的硫化氢被送往制硫装置以回收硫磺，经过净化后的氢气再次循环使用。

七、催化重整

重整反应是一种利用直馏汽油或二次加工汽油混合油作为原料，通过催化剂（如铂或多金属催化剂）的作用，通过脱氢环化、加氢裂化和异构化等反应，重新排列烃类分子结构，以生产C6～C9芳烃产品或高辛烷值汽油为主要目的。同时，重整过程也产生氢气，可以用于二次加工的热裂化、延迟焦化的汽油或柴油的加氢精制。

我们的主要产品包括高辛烷值的汽油、苯、甲苯、二甲苯等。这些产品是合成塑料、合成橡胶、合成纤维等的重要原料。此外，我们也有大量的副产品氢气产生。

生产流程：

大部分完整的重整工业装置通常包括原料预处理和催化重整两部分。另外，用于生产芳烃的重整装置还会包括芳烃抽提和芳烃精馏两个部分。这些部分的组合能够实现高效的重整过程，并最终产出所需的产品。

原料预处理

将原料按照要求切割成适当大小，以便进行重整，并去除对催化剂有害的杂质。

预处理过程通常包括预脱砷、预分馏和预加氢三个步骤。

催化重整

催化重整是通过使用多金属催化剂（如铂铼、铂铱、铂锡）对经过预处理的精制石油进行加工，在特定的温度和压力条件下重新排列原料油分子，从而引发环烷脱氢、芳构化、异构化等主要反应。其目的在于增加芳烃产量或提高汽油辛烷值。

工业重整装置广泛采用的反应系统流程主要可分为固定床反应器半再生式工艺流程和移动床反应器连续再生式工艺流程两大类。