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石油炼制技术进展

昆明理工大学化学工程学院
二〇一三年五月-------------------------------------------------------石油炼制是国民经济的支柱产业和基础产业，资源、资金、技术密集，产业关联度高，经济总量大，产品应用范围广，在国民经济中占有十分重要的地位。石油炼制工艺一般是指将原油加工成各种燃料（汽油、煤油、柴油）、润滑油、石蜡、沥青等石油产品或石油化工原料（如正构烷烃、苯、甲苯、二甲苯等）的工艺过程。石油炼制技术大致经历了如下阶段：第一阶段：20世纪初，热裂化重油生产汽油；第二阶段：30~40年代，催化裂化（SiO2-Al2O3）；第三阶段：50年代，铂重整（促进加氢技术发展）；第四阶段：60年代，分子筛裂化催化剂；第五阶段：70~80年代，重质油轻质化；第六阶段：90年代，清洁油品的生产。目前石油炼制工艺及相互关系如图1。催化对石油炼制技术的发展贡献巨大，如图2。
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图1石油炼制工艺及其相互关系

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图2催化对石油炼制技术发展的重要作用示意图
1、常减压蒸馏技术
常减压蒸馏是原油加工的第一道工序，将原油进行初步的处理、分离，为二次加工装置提供合格的原料，其流程简图如图3。
常减压蒸馏装置的构成：一般包括：电脱盐、常压蒸馏、减压蒸馏三部分，有些装置还有：航煤脱硫醇、初馏塔等部分。
常减压蒸馏主要产品：常压系统，石脑油、重整原料、煤油、柴油等产品。
减压系统：润滑油馏分、催化裂化原料、加氢裂化原料、焦化原料、沥青原料、燃料油等。
常减压蒸馏发展的趋势：总体原油加工能力不会有大的增长；装置数目不断减少；装置能力不断扩大。

图3常减压蒸馏流程简图
2、催化裂化技术
催化裂化是在酸性催化剂作用下，通过裂化反应将重质油转化为轻质油的加工工艺。其操作条件：460~570℃、1~2大气压。催化裂化的化学反应包括，裂解、异构化、烷基转移、歧化、氢转移、环化、缩合、叠合、烷基化等反应是主要过程。也含有非催化反应（热裂化），是次要过程。催化裂化技术的变化和未来趋势：五十年代引进前苏联移动床催化裂化（小球催化剂）。1965年五朵金花之一流化催化裂化在抚顺石油二厂建成投产。五朵金花：催化裂化、催化重整、延迟焦化、尿素脱蜡、微球催化剂与添加剂。七十年代分子筛催化剂的出现，带动了提升管催化裂化技术的发展。1984年石家庄炼油厂大庆全常渣催化裂化的工业运行，翻开了我国重油催化裂化的新篇章。九十年代初，前郭炼油厂实现了吉林原油全减压渣油催化裂化；1998年大庆全减渣在燕化炼油厂实行了工业化。九十年代，催化裂化家族技术生产低烯烃成为催化裂化技术的又一新领域。DCC（CRP-1）最大量生产丙烯，丙烯12-18%；丁烯11-14%。MGG（ARGG）最大量生产LPG与优质汽油。丙烯、丁烯10-11%；汽油49-50%。MIO最大量生产异丁烯、异戊烯与优质汽油。HCC、CPP最大量生产乙烯。新世纪初，两段提升管催化裂化技术工业化，是提升管催化裂化技术的又一新里程碑。多种汽油降烯烃技术与催化剂的开发，提高了产品质量，满足环保法规要求。MGD、MIP、FDFCC、ARFCC(辅助提升管)。DOCO、LBO、GOR等系列降烯烃催化剂。3、加氢裂化、加氢精制技术
在催化剂作用下，存在于石油馏分中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质，通过加氢反应分别转化成H2S、NH3、H2O、金属硫化物沉积物，以改善石油馏分的品质。原料：重整原料、汽油、煤油、柴油重油、渣油􀁺操作条件：随原料而定，200~420℃，2~20MPa，空速0.2~10h-1。加氢精制流程简图如图5。
加氢工艺是现代炼油工艺中最重要的技术之一，世界各国的炼油厂加氢装置加工能力占其原料油加工能力的比例达到50.11%，它不仅是炼油工业生产清洁燃料的主要手段，而且也成为石油化工企业的关键技术，发挥着不可替代的作用。国民经济持续、高速、健康的发展带动了汽车工业的快速发展，我国汽车的社会保有量逐年增加，致使汽车尾气排放的有害物质已成为城市（特别是大中城市）空气严重污染的最大公害。据环保部门测报，城市空气污染的60%～70%来自汽车尾气的污染。大幅度改善空气质量。

图4催化裂化装置工艺流程实践证明，减少汽车尾气污染除了采取改进汽车设计、设置汽车尾气转化器等措施外，最重要而有效的是使用清洁燃料。通