原油預(yù)處理工藝說明

1、原油的蒸餾石油是由分子大小和化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的烴類和非烴類組成的復(fù)雜混合物，通過本章所講述的預(yù)處理和原油蒸餾方法，可以根據(jù)其組分沸點(diǎn)的差異，從原油中提煉出直餾汽油、煤油、輕重柴油及各種潤滑油餾分等，這就是原油的一次加工過程。然后將這些半成品中的一部分或大部分作為原料，進(jìn)行原油二次加工，如以后章節(jié)要介紹的催化裂化、催化重整、加氫裂化等向后延伸的煉制過程，可提高石油產(chǎn)品的質(zhì)量和輕質(zhì)油收率。一、原油的預(yù)處理一預(yù)處理的目的從地底油層中開采出來的石油

2、都伴有水，這些水中都溶解有無機(jī)鹽，如NACl、MgCl2、CaCl2等，在油田原油要經(jīng)過脫水和穩(wěn)定，可以把大部分水及水中的鹽脫除，但仍有部分水不能脫除，因?yàn)檫@些水是以乳化狀態(tài)存在于原油中，原油含水含鹽給原油運(yùn)輸、貯存、加工和產(chǎn)品質(zhì)量都會(huì)帶來危害。原油含水過多會(huì)造成蒸餾塔操作不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)甚至造成沖塔事故，含水多增加了熱能消耗，增大了冷卻器的負(fù)荷和冷卻水的消耗量。原油中的鹽類一般溶解在水中，這些鹽類的存在對加工過程危害很大。主要表現(xiàn)在：1

3、、在換熱器、加熱爐中，隨著水的蒸發(fā)，鹽類沉積在管壁上形成鹽垢，降低傳熱效率，增大流動(dòng)壓降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)氯苈穼?dǎo)致停工。2、造成設(shè)備腐蝕。CaCl2、MgCl2水解生成具有強(qiáng)腐蝕性的HCl：MgCl22H2OMg(OH)22HCl如果系統(tǒng)又有硫化物存在，則腐蝕會(huì)更嚴(yán)重。FeH2SFeSH2FeS2HClFeCl2H2S3、原油中的鹽類在蒸餾時(shí)，大多殘留在渣油和重餾分中，將會(huì)影響石油產(chǎn)品的質(zhì)量。根據(jù)上述原因，目前國內(nèi)外煉油廠要求在加工前，

4、原油含水量達(dá)到0.1%～0.2%，含鹽量5毫克升～10毫克升。二基本原理原油中的鹽大部分溶于所含水中，故脫鹽脫水是同時(shí)進(jìn)行的。為了脫除懸浮在原油中的鹽粒，在原油中注入一定量的新鮮水(注入量一般為5%)，充分混合，然后在破乳劑和高壓電場的作用下，使微小水滴逐步聚集成較大水滴，借重力從油中沉降分離，達(dá)到脫鹽脫水的目的，這通常稱為電化學(xué)脫鹽脫水過程。原油乳化液通過高壓電場時(shí)，在分散相水滴上形成感應(yīng)電荷，帶有正、負(fù)電荷的水滴在作定向位移時(shí)，相互

5、碰撞而合成大水滴，加速沉降。水滴直徑愈大，原油和水的相對密度差愈大，溫度愈高，原油粘度愈小，沉降速度愈快。在這些因素中，水滴直徑和油水相對密度差是關(guān)鍵，當(dāng)水滴直徑小到使其下降速度小于原油上升速度時(shí)，水滴就不能下沉，而隨油上浮，達(dá)不到沉降分離的目的。三工藝過程我國各煉廠大都采用兩級脫鹽脫水流程。原油自油罐抽出后，先與淡水、破乳劑按比例混合，經(jīng)加熱到規(guī)定溫度，送入一級脫鹽罐，一級電脫鹽的脫鹽率在90%～95%之間，在進(jìn)入二級脫鹽之前，仍需注

6、入淡水，一級注水是為了溶解懸浮的鹽粒，二級注水是為了增大原油中的水量，以增大水滴的偶極聚結(jié)力。二、原油的蒸餾一原油蒸餾的基本原理及特點(diǎn)1、蒸餾與精餾蒸餾是液體混合物加熱，其中輕組分汽化，將其導(dǎo)出進(jìn)行冷凝，使其輕重組分得到分離。蒸餾依據(jù)原理是混合物中各組分沸點(diǎn)(揮發(fā)度)的不同。蒸餾有多種形式，可歸納為閃蒸(平衡汽化或一次汽化)，簡單蒸餾(漸次汽化)和精餾三加工的原料，如催化裂化或加氫裂化原料。⑵減壓精餾塔的塔板數(shù)少，壓降小，真空度高，塔徑

7、大。為了盡量提高拔出深度而又避免分解，要求減壓塔在經(jīng)濟(jì)合理的條件下盡可能提高汽化段的真空度。因此，一方面要在塔頂配備強(qiáng)有力的抽真空設(shè)備，同時(shí)要減小塔板的壓力降。減壓塔內(nèi)應(yīng)采用壓降較小的塔板，常用的有舌型塔板、網(wǎng)孔塔板等。減壓餾分之間的分餾精確度要求一般比常壓蒸餾的要求低，因此通常在減壓塔的兩個(gè)側(cè)線餾分之間只設(shè)3~5塊精餾塔板。在減壓下，塔內(nèi)的油汽、水蒸汽、不凝氣的體積變大，減壓塔徑變大。⑶縮短渣油在減壓塔內(nèi)的停留時(shí)間塔底減壓渣油是最重的

8、物料，如果在高溫下停留時(shí)間過長，則其分解、縮合等反應(yīng)會(huì)進(jìn)行得比較顯著，導(dǎo)致不凝氣增加，使塔的真空度下降，塔底部分結(jié)焦，影響塔的正常操作。因此，減壓塔底部的直徑常?？s小以縮短渣油在塔內(nèi)的停留時(shí)間。另外，減壓塔頂不出產(chǎn)品，減壓塔的上部汽相負(fù)荷小，通常也采用縮徑的辦法，使減壓塔成為一個(gè)中間粗、兩頭細(xì)的精餾塔。二常減壓蒸餾裝置的工藝流程所謂工藝流程，就是一個(gè)生產(chǎn)裝置的設(shè)備(如塔、反應(yīng)器、加熱爐)、機(jī)泵、工藝管線按生產(chǎn)的內(nèi)在聯(lián)系而形成的有機(jī)組合。

9、目前煉油廠最常采用的原油蒸餾流程是兩段汽化流程和三段汽化流程。兩段汽化流程包括兩個(gè)部分：常壓蒸餾和減壓蒸餾。三段汽化流程包括三個(gè)部分：原油初餾、常壓蒸餾和減壓蒸餾。常壓蒸餾是否要采用兩段汽化流程應(yīng)根據(jù)具體條件對有關(guān)因素進(jìn)行綜合分析而定，如果原油所含的輕餾分多，則原油經(jīng)過一系列熱交換后，溫度升高，輕餾分汽化，會(huì)造成管路巨大的壓力降，其結(jié)果是原油泵的出口壓力升高，換熱器的耐壓能力也應(yīng)增加。另外，如果原油脫鹽脫水不好，進(jìn)入換熱系統(tǒng)后，盡管原油

10、中輕餾分含量不高，水分的汽化也會(huì)造成管路中相當(dāng)可觀的壓力降。當(dāng)加工含硫原油時(shí)，在溫度超過160℃~180℃的條件下，某些含硫化合物會(huì)分解而釋放出H2S，原油中的鹽分則可能水解而析出HCl，造成蒸餾塔頂部、汽相餾出管線與冷凝冷卻系統(tǒng)等低溫位的嚴(yán)重腐蝕。采用兩段汽化蒸餾流程時(shí)，這些現(xiàn)象都會(huì)出現(xiàn)，給操作帶來困難，影響產(chǎn)品質(zhì)量和收率，大型煉油廠的原油蒸餾裝置多采用三段汽化流程。三段汽化原油蒸餾工藝流程的特點(diǎn)有：⑴初餾塔頂產(chǎn)品輕汽油一般作催化重整

11、裝置進(jìn)料。由于原油中的含砷的有機(jī)物質(zhì)，隨著原油溫度的升高而分解汽化，因而初餾塔頂汽油的砷含量較低，而常壓塔頂汽油含砷量很高。砷是重整催化劑的有害物質(zhì)，因而一般含砷量高的原油生產(chǎn)重整原料均采用初餾塔。⑵常壓塔可設(shè)3~4個(gè)側(cè)線，生產(chǎn)溶劑油、煤油(或噴氣燃料)、輕柴油、重柴油等餾分。⑶減壓塔側(cè)線出催化裂化或加氫裂化原料，產(chǎn)品較簡單，分餾精度要求不高，故只設(shè)2~3個(gè)側(cè)線，不設(shè)汽提塔。⑷減壓蒸餾可以采用干式減壓蒸餾工藝。所謂干式減壓蒸餾，即不依賴

12、注入水蒸汽以降低油汽分壓的減壓蒸餾方式。干式減壓蒸餾一般采用填料而不是塔板。與傳統(tǒng)濕式減壓精餾相比，它的主要特點(diǎn)有：填料壓降小，塔內(nèi)真空度提高，加熱爐出口溫度降低使不凝氣減少，大大降低了塔頂冷凝器的冷卻負(fù)荷，減少冷卻水用量，降低能耗等。根據(jù)產(chǎn)品的用途不同，可將原油蒸餾工藝流程分為以下三種類型：1、燃料型這類加工方案的目的產(chǎn)品基本上都是燃料，從罐區(qū)來的原油經(jīng)過換熱，溫度達(dá)到80℃～120℃左右進(jìn)電脫鹽脫水罐進(jìn)行脫鹽、脫水。經(jīng)這樣預(yù)處理后的