燃料油生产工讲义-炼油工艺部分.doc

燃油技能鉴定培训主要内容（培训对象：燃料油生产工）
第一部分 油品基础知识
第一节 石油的一般形状及其化学组成
一、石油的一般形状
1、石油定义：是由碳氢化合物组成的复杂混合物，外观是一种流动或半流动的粘稠液体。
二、石油的元素组成
组成石油的主要元素是C（83—87%）、H（11---14%），还含有S、O、N及微量金属。
三、石油的族组成
（一）烃类
气态烷烃 C1------C4
烷烃 液态烃 C5-------C15
固态烃 C16-----
单环 多存于汽油中
环烷烃 双环 多存于煤油、柴油中
三环以上 存于柴油及重组分

芳香烃
（二）石油的非烃化合物
含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、胶质、沥青质。
第二节 石油及其产品的物理性质
一、蒸汽压
1）蒸汽压定义：在某一温度下，液体与它液面上的蒸汽呈平衡状态时，由此蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。
2）  蒸汽压的意义：蒸汽压的高低表明了液体中分子逃离液体汽化或蒸发的能力，蒸汽压高，说明液体越易汽化。
뾿二、馏分组成与平均沸点
1、馏分组成
石油是一个多组分的复杂混和物，各个组分有其各自不同的沸点。按照各组分沸点的差别，使混合物得以分离的方法称为分馏。
馏分：按一定的沸点分得的油品叫溜分。
在石油产品的质量控制或在原油的初步评价时，常用较粗略而又简便的恩氏蒸馏来测定油品的沸点范围。
三、密度
1、密度：单位体积内油品的质量称为油品的密度。
单位：g/cm3 ， kg/l
相对密度：液体油品的相对密度是其密度与规定温度下水的密度之比。
由于水在4 ℃时的密度为1，所以通常以规定温度4℃水为基准。即将温度ｔ℃的油品密度与4 ℃ 水的密度之比称为该油品的相对密度。写成 d 4t
2、平均沸点
平均沸点有几种，它们的求法及用途也不一样。主要有体积平均沸点、重量平均沸点、立方平均沸点、中平均沸点。
四、特性因数
定义：特性因数是把相对密度与平均沸点关联起来，说明油品化学组成特性的一个复杂参数。用K表示。
K烷烃〉K环烷烃〉K芳香烃
五、粘度
1、粘度的定义：粘度是表示液体流动时分子间因摩擦而产生阻力的大小。
油品的粘度是评价油品流动性的指标，是油品特别是润滑油的重要指标在油品流动和输送过程中，粘度对压力降起着重要作用。
3、油品粘度于其化学组成的关系
• 油品的粘度与烃类的分子量和化学结构有密切关系。一般情况是：油品粘度随烃类的沸点升高和分子量的增加而增大；在烃类中烷烃的粘度最小，环烷烃和芳香烃的粘度较大；胶质的粘度最大。
4、油品粘度与温度的关系
温度对油品的粘度影响很大。温度升高，粘度减小；温度降低则粘度增大，油品越粘稠。温度更高，油品的粘度就趋向一不变值。
• 粘度与温度的关系对评定石油产品的性质，具有重大的意义，特别是对于润滑油。
5 粘度特性
• 油品的粘度随温度升高而减小，随温度降低而增大。油品粘度随温度变化的这种性质称为粘温特性。
• 对润滑油来说，要求在温度升高时，粘度不要下降太大；而粘度降低时，粘度增大不要显著，以保持润滑油的润滑性能和冬夏季的通用性。即是说，粘度随温度变化缓慢的油品，粘温特性好，相反则粘温特性差。粘温特性是润滑油的一个重要质量指标。
6 油品的粘度与压力的关系
• 除水以外，任何液体的粘度均随压力的增高而增大。高压时，要考虑油品粘度与压力的关系问题。
六、低温性能
• 油品的低温流动性指标，都是在特定的仪器中测定的，有严格的条件性。
• （一）浊点和结晶点
• 浊点是指油品在实验条件下，开始出现微石蜡结晶或冰晶而使油品变浑浊的最高温度。
（二）凝固点
• 石油产品的凝固点，是在规定的试验条件下，当油品在试管中被冷却到某一温度，将试管倾斜45度角，经一分钟后，液面未见有位置移动，此种现象即称为凝固，产生此种现象的最高温度称为油品的凝固点。
• 油品含蜡多，凝固点就高，所以，凝固点的高低，可表示油品含蜡的
（三）熔点和滴点
• 熔点是石蜡和地蜡的重要指标之一。熔点可以认为是石油产品由液态变为固态，或由固态变为液态时的温度。石蜡的牌号是按其熔点高低来划分的。
• 滴点是凡士林、润滑脂的重要指标。对于一些胶态物质如沥青和润滑脂，很难区分其物态的转变，因此对于这些物质只能用富有条件性的软化点、滴点来表示。
软化点
• 石油残渣油和沥青的软化点是用环球法测定的。将钢球反预先装了沥青的铜环上，然后一起放在热水浴中，加热水浴直至小球将铜环中的沥青压下，此时的温度称为软化点。
滴点
• 润滑脂、凡士林等的滴点是用滴点器测定的。在严格规定的条件下加热时，试样从仪器的小孔中滴出第一滴或油柱接触试管底时的温度，即为其滴点。
七、燃烧性能
• 石油产绝大多数用作燃料，而油品又是极易着火的物质，因此，要研究油品的着火、爆炸等有关性质。油品的闪点、自然点对储存、运输、产品使用以及加工过程中的安全，有着极其重要的意义。石油产品燃烧发出的热量，更是各个部门获得能量的重要来源。
（一）闪点
• 在规定的条件下，将油品加热，随温度的升高，油蒸汽在空气中（油面上）的浓度也随之增加，当升到某一温度时，油蒸汽和空气组成的混合气中，油蒸汽达到可燃浓度，若把火焰靠近这种混合物，就会发生闪火，把产生这种现象的最低温度称为油品的闪点。
• 简单说：油品发生闪火时的最低温度，称为闪点。
测定闪点的方法有两种方法：
• 测定闪点的方法有两种方法：一为闭口闪点，油品蒸发在密闭的容器中进行的，对于轻质石油产品和重质石油产品都能测定；另一为开口闪点，测定时油蒸汽能自由地扩散到空气中，用于重质油品、润滑油的闪点测定。
• 同一油品的开口闪点比闭口闪点高。
• 闪点在45度以下的称为易燃液体，闪点在45度以上的称为可燃液体。按油品闪点的高低，可确定其运送、储存和使用的各种防火安全措施。
（二）燃点、自燃点
• 1、燃点：油品加热至闪点遇到明火即产生闪火。如继续升高温度，油蒸汽可以再闪火，而且生成的火焰比前更大，当加热至某一温度时，引火后，火焰不再熄灭，产生这种现象的最低温度称为油品的燃点。
• 简单说：油品发生持续燃烧时的最低温度。
• 2、自然点：如果将油品预先加热到很高的温度，然后使之与空气接触，则无需引火，油品自行燃烧起来，能发生自燃的最低温度称为自燃点。
注意：
• 注意：油品沸点越低，则越不易自燃。即闪点越低，自燃点越高。如，重油易自燃，轻油不易自燃。闪点和燃点是油品重要的安全指标。
• 在炼油厂，高温的重油管线、法兰及渣油泵，如密封不好而漏油，就会发生油品自燃起火事故。
八、石油的热性质
• 1、比热
定义：单位重量的油品温度升高1℃或1K时所需要的热量称为该油品的比热。
• 当烃类的碳原子数相同时，烷烃比热最大，环烷烃其次，芳烃最小。
• 2、热焓：使一公斤的油品由某一基准温度（通常0℃或0℉为基准）加热到t℃时（包括相变化在内）所需要的热量称为热焓，单位为千卡／公斤
平均分子量
• 由于石油是各种化合物的复杂混合物，所以石油馏分的分子量取其各组分分子量的平均值，称为平均分子量。
• 油品的分子量随石油馏分沸程的增高而增大或随密度增加而增大。
  实际胶质：
实际胶质是指100毫升油品在规定条件下，蒸发后的残留的胶状物质的毫克数。它用以测定汽油、煤油或柴油在发动机中生成胶质的倾向，也是表示安定性好坏的一项指标。
第二章 石油产品的分类及燃料油品的使用要求
• 第一节 石油产品的分类
• 石油产品主要类别：燃料油；润滑油；润滑脂；蜡、沥青、焦；石油化工产品五大类。
• 燃料油按馏分性质分为液化石油气、航空汽油、汽油、喷气燃料、煤油、柴油、重油、渣油和特种燃料九组。
第二节 燃料油的使用要求
• 车用汽油的使用要求
• 车用汽油牌号是按辛烷值大小划分的。
• 车用汽油规格中的各项指标在使用上都具有实际意义，归纳起来，主要的使用性能有抗爆性、蒸发性、安全性和腐蚀性等。
1、抗爆性
• 汽油的抗爆性用辛烷值表示。
• （1）抗爆性能的评定指标：车用汽油的抗爆性用辛烷值表示。
• （2）辛烷值：是以纯正庚烷的辛烷值为零，纯异辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）的辛烷值为100而定出的一种测定抗爆性的相对标准。
• 测定辛烷值的方法有马达法和研究法，它们是在特制的辛烷值实验机中进行的。
汽油的辛烷值与汽油化学组分的关系
• 在碳原子数相同的烃类中，正构烷烃辛烷值最低，高度分支的异构烷烃和芳香烃辛烷值最高，而环烷烃和烯烃介于它们之间。
2、汽化性
• 评定汽油的汽化性能的方法有馏程和蒸气压。
• 测定汽油的馏程，一般测定出初馏点、10％、50％、90％馏出温度和干点。
馏程和使用性能：
• 汽油的初馏点和10％的馏出温度，是说明启动发动机的性能。
• 50%馏出温度说明发动机的加速性能。
• 90%和干点控制重组分含量。
3、汽油的抗氧化安定性
• 抗氧化安定性表明汽油在储存中低抗氧化的能力，是汽油的一个重要的使用性能。
胶质
• 汽油中的胶质分为“实际胶质”和“潜在胶质”。“实际胶质”是指已溶解在汽油中的胶质。“潜在胶质”是指汽油中原来没有，但在一定条件下，能够胶化而变为实际胶质的物质。实际胶质以100毫升中有多少毫克胶质来表示。“潜在胶质”用诱导期来表示。
诱导期
• 诱导期：根据烃类的氧化反应情况，将氧化反应已经开始、直到反应激烈进行的时间间隔称为诱导期（或称感应期）。诱导期的长短，说明油品氧化的难易程度，表示油品的安定性。
• 诱导期长说明油品不易和氧反应，油品较安定，反之，则油品易和氧反应，油品安定性差。
溴价
• 溴价是衡量油品中烯烃的指标。
• 溴价：每100毫升的油品中所含的不饱和烃与溴进行加成反应所消耗的溴的克数。
烯烃含量
• 汽油中的不安定组分是汽油在储存过程中变质的根本原因。
• 汽油中烯烃、二烯烃含量也是表示汽油安定性的一个指标。
• 汽油中最活泼的组分是烃类中的二烯烃，会生成过氧化物、聚合过氧化物。
•汽油中最活泼的组分是烃类中的二烯烃，会生成过氧化物、聚合过氧化物。
• 二次加工汽油中含有大量烯烃，与二烯烃共存时，二烯烃能引起烯烃的氧化反应。
4、腐蚀性
• 汽油的腐蚀性说明汽油对金属的腐蚀能力。
• 汽油是各种烃类组成，烃对金属无腐蚀作用，但汽油中若含有硫及硫化物、水溶性酸碱、有机酸等杂质，则会对金属起腐蚀反应。
• 评定汽油腐蚀性的指标有：硫含量、水溶性酸碱、腐蚀、酸度、机械杂质及水份等。
三、 柴油的性能
• 评定柴油的使用性能要求指标有抗爆性、流动性、汽化性、腐蚀性和安定性。
• 1、评定柴油燃烧性能的规格指标是十六烷值。
十六烷值的测定
• 十六烷值的测定：一种烃是自燃点低、燃烧性好的正十六烷，把它的十六烷值定为100；另一种自燃点高、燃烧性差的a-甲基奈，把它的正十六烷定为零，。将这两种烃按不同的体积比例进行混合，就可以得到十六烷值从0—100的标准燃料。
十六烷值的选用
• 一般十六烷值的选用，根据柴油机的转速而定：转速在1000转／分以下的柴油机，要求十六烷值在35～40；1000～1500转／分的柴油机，要求十六烷值在40～45；高于1500转／分的柴油机，要求柴油十六烷值40～60。
2、流动性
• 评定柴油的流动性有两个指标：一是凝固点；二是粘度。
• 柴油的牌号是按凝固点和用途来划分的。主要牌号有10号、0号、－10号、－20号、－35号。
3、汽化性
• 柴油的汽化性用馏程和残炭来评定。
• 馏份轻的柴油起动性能好，易于蒸发和迅速燃烧，但馏分过轻，由于自燃点高，滞燃期长，又会发生爆震现象；馏分过重，虽然自燃点低，滞燃期短，但柴油在气缸中不易蒸发完全，造成燃烧不完全，增加燃料消耗量。
残炭
• 残炭是将油品在隔绝空气的条件下加热汽化并发生分解而形成的焦黑色残余物。
• 柴油残碳值越大，燃烧后产生的积炭就越多，积炭会影响油嘴的喷散能力，会使活塞磨损。一般认为柴油的残碳值是柴油中胶状物质及容易迭合的不饱和烃含量的间接指标。
4、腐蚀性
• 柴油机同汽油机一样，同样对柴油的水溶性酸碱、酸度、硫含量、水分、腐蚀等指标作出规定，以免对发动机零件和储运设施产生腐蚀。
5、安定性
• 随着二次加工柴油量的增长，柴油的安定性问题也突出了起来。柴油经储存后氧化变质，生成可溶性胶质和不溶性沉渣，并且颜色变深，酸值增高。
• 柴油中的硫化物，如苯硫酚对柴油产生不溶性沉渣有较大的影响，它们是柴油氧化的促进剂。
• 柴油中的氮化物，如吡咯、吲哚、喹啉等对柴油产生不溶性沉渣有较大的影响。
四：喷气燃料（航煤）
• 喷气燃料发动机燃料的使用要求
• 喷气燃料的规格指标中的各项质量要求可归纳为燃烧性能、高空性能、安全性、腐蚀性。
1、燃烧性
• 通常烷较易燃烧，环烷烃次之，芳香烃则难。而且芳香烃易生成炭粒，所以喷气燃料的适宜组分是烷烃和环烷烃，应限制芳香烃在喷气燃料中的含量，规格标准规定芳烃含量不得超过20% 。
• 无烟火焰高度和辉光值是评定燃料燃烧性能的主要指标。
2、高空性能
• 万米高空，气温在-60℃左右，因此要求喷气燃料要有低的结晶点。
• 如果使用结晶点不适宜的燃料，在高空中，燃料会有结晶析出，堵塞燃料滤清器，中断供油，引起飞行事故。
第二章 石油炼制基本概念
• 第一节、石油的分类
一、工业分类：按原油比重分类、按含硫量分类、按含胶质量分类。
• 硫含量低于0.5%为低硫原油，高于0.5%而低于2%为含硫原油，高于2%为高硫原油。（没有同一标准）
二、化学分类
• （一）特性因数（K）分类：
• 石蜡基原油，K=1215—12.9
• 中间基原油K=11.15—12.15
• 环烷基原油K=10.5—11.5
• （二）关键馏分特性分类：
• 第一关键馏分：常压下250—275度馏分
• 第二关键馏分：残油减压275—300度馏分
第二节 原油加工方案
• 根据目的产品的不同，原油加工方案大体上可以分为三种基本类型：
燃料型：主要产品是用作燃料。
燃料---润滑油型：除了生产作燃料的石油产品外，减压馏分油和减压渣油还生产各种润滑油产品。
燃料----化工型：生产燃料，还生产化工原料和化工产品。
第三节 石油加工过程
• 主要有：原油的常减压蒸馏过程。
• 裂化、焦化过程。
• 重整加工过程
• 油品的精制：包括脱沥青、溶剂精制、溶剂脱油、脱蜡，加氢和电化学精制。
• 化工生产过程。
• 油品的调和过程。
概念
• 一次加工：指原油的常减压蒸馏过程，所得的轻重产品称直馏产品。一次加工装置的原油加工能力代表炼厂的生产规模。
• 二次加工：用直馏产品为原料，以提取轻油收率或产品质量、增加油品品种为目的的加工过程。如，催化裂化、重整。
常减压生产工艺知识
• 一、常减压蒸馏概念
• 1、蒸馏：加热混合物使其沸点较低的轻组分汽化和冷凝粗略分离的操作称为蒸馏。
• 2、精馏：加热混合物使其沸点较低的轻组分多次部分汽化和多次部分冷凝，使各组分达到精确分离的操作称为精馏。
• 3、常减压蒸馏：是指在常压和负压条件下，根据原油中各组分的沸点不同，把原油“切割”成不同馏分的工艺过程。
精馏知识
• 1、精馏的依据：是液体混合物中各组分的挥发度有明显差异，即各组分的沸点不同。
• 2、精馏的实质：是气相多次冷凝，液相多次汽化进行传热传质。
精馏过程必须具备的条件
• 1）必须有汽液两相充分接触的场所，即塔板或填料。
• 2）必须提供给精馏塔气相和液相回流。
• 3）接触的气液两相必须存在温度差和浓度差。即液相必须温度低，轻组分含量高；气相必须温度高，重组分含量高。
• 每层塔板上汽液两相必须同时存在，而且充分接触。
液相回流
• 液相回流：工业上把塔顶抽出的气相进行冷凝冷却成为液体，将其中一部分打入塔内，这部分液体叫液相回流。用L0表示。（其余部分作塔顶产品D）
• 回流比：塔顶回流量L与塔顶产品D之比，叫回流比。用R表示
• R = L0 / D
产品收率
• 产品收率是各种产品与原料油之比。
• 如：汽油产率 = 汽油产量 / 原料油
分馏精确度
• 原油分馏精确度常用相邻两组分的恩氏蒸馏曲线之间的间隔和重叠 表示。
• 终馏点低于下一个馏分的的初馏点，则二者温差称为二馏分的间隔，间隔越大，分馏精确度越高。相反，分馏精确度越低。
三个平衡
• 物料平衡、汽液平衡、热量平衡
• 物料平衡是指单位时间内进塔的物料量应等于离开塔的诸物料之和。
• 汽液平衡主要体现了产品的质量及损失情况。
• 热量平衡是指进塔热量和出塔热量的平衡。
• 三个平衡之间相互影响、相互制约，在操作中通常是以控制物料为主，相应调节热量平衡，最终达到汽液相平衡的目的
防腐
• 脱盐脱水、注碱、注氨、注缓蚀剂、注碱性水。
真空度
• 真空度= 大气压 -- 残压
• 减压程度的大小用真空度来衡量。所谓真空度是指设备内的残压与大气压的差值。真空度越高，残压越低。
减压塔
• 1、减压塔的作用：是在减压状态下，对经常压分馏后的常底油继续分馏，获得农柴、蜡油或润滑油基础油料、催化裂化原料。
减压塔的特点
• 减压塔对分馏精确度的要求比常压塔粗略。
• 减压塔的结构和工艺要求尽量提高拔出深度同时避免裂解 。
• 减压塔气提段都缩小直径，以缩短渣油在塔内的停留时间 。
• 塔顶一般不出产品等。
操作影响因素
• 温度、压力、回流、蒸汽用量、蒸汽线速度、真空度、抽出量等

催化裂化生产知识
• 催化裂化生产是使原料油在催化剂存在的条件下，温度为４５０ －５００度，压力为１－２公斤／厘米2时，经过以裂解为主的一系列化学反应，转化生成汽油、柴油、气体等主要产品以及渣油、焦炭的生产过程。
催化裂化产品特点
• 催化裂化的轻质油品收率比较高,可达70—80%。
• 催化汽油汽油的安定性比较好，辛烷值比较高。
• 催化裂化柴油的十六烷值要比直馏柴油低，常需和直馏柴油调和使用。
• 催化裂化气体中C3、C4烃类占80％（重）
催化裂化生产主要组成部分
• 反应再生部分，由反应器、再生器、空气输送设备组成。
• 分馏部分，分馏出裂化富气、粗汽油、轻柴油、重柴油等产物，还有一部分回炼油、渣油。
• 吸收稳定部分，由压缩机、吸收塔、解吸塔、稳定塔、汽油碱洗等设备组成。
反应—再生流程
• 新鲜原料油换热后与回炼油混合，经加热炉加热至200—400度后至提升管反应器下部的喷嘴，原料油经蒸汽雾化喷入提升管内，在其中与来自再生器的高温催化剂（600—700度）接触，随即汽化并进行反应。油气在提升管内的停留时间只有几秒，反应产物经旋风分离器分离出夹带的催化剂后离开反应器去分馏塔。
分馏系统
• 由反应器来的反应产物油气从地部进入分馏塔，经地部的脱过热段后在分馏塔分割成几个中间产品：塔顶为汽油及富气，侧线有轻柴油、重柴油和回炼油，塔底为油浆。
吸收—稳定
• 吸收—稳定系统由吸收塔、再吸收塔、解吸塔及稳定塔组成。作用是利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气（C1、C2）、液化气（C3、C4）和蒸气压合格的稳定汽油。
催化裂化主要反应
• 烷烃：主要是分解反应。碳链断裂生成较小分子的烷烃和烯烃。
• 环烷烃：主要反应有分解、脱氢和异构化 。
• 芳香烃：在催化裂化中极为稳定，主要是断侧链。
• 烯烃 ：分解反应、氢转移反应、异构化反应和芳构化反应。
石油馏分的催化裂化
• 石油馏分催化裂化的情况，并不等于各族烃类裂化结果的简单相加，而是任何一种烃类的裂化都受到同时存在的其他烃类的影响。
• 石油馏分在气、固两项中催化裂化历程是： 吸附―――反应 ―――脱附
催化裂化的反应时间和转化率
• 实际的反应时间很难确定，在工业生产和科学实验中用“空间速度”来相应地表示反应时间长短。
空间速度简称空速，是指每小时通过单位重量（或单位体积）催化剂的原料油重量（或体积），以重量为单位的称重量空速，20 ℃液体体积为单位的称体积空速。
• 在流化床中催化剂藏量的体积是经常变化的，所以通常采用重量空速。
• 空速越大，单位催化剂藏量通过的原料油越多，停留在催化剂上的时间越短，处理量越大。
催化剂
• 一、催化剂的物理性质
• 二、催化剂的使用性能
催化剂的物理性质
• 物理性质有：催化剂的密度、孔体积、比表面积和孔直径、筛分组成、磨损指数、比热。
• （一）催化剂的密度不但和催化剂的计量有关，而且对催化剂流化的性能密切相关，常见的表示方法有三种：
• 真实密度、颗粒密度、堆积密度
孔体积
• 孔体积是指单位质量催化剂中内部微孔的总体积。
• 比表面是指单位质量催化剂具有的微孔内外表面积之和，新鲜硅酸铝催化剂比表面积达500－700米2/克，平衡催化剂为100米2/克。
• 孔直径是指硅酸铝催化剂的平均孔直径，可由孔体积和比表面积测量计算得到。
筛分组成
• 硅酸铝催化剂的颗粒直径是大小不均匀的，大小颗粒所占的百分数。良好的筛分组成应该满足三条要求，即催化剂容易流化，反应传热面积大，又要汽流夹带催化剂损耗小。
催化剂的选择性
• 催化剂可以增加目的产物或改善产品质量的性能称为选择性。催化裂化的目的产物是汽油，催化裂化催化剂的选择性就可以用汽油的产率与转化率之比来表示，也可以用汽油产率与焦炭产率之比或汽油产率与干气产率之比来表示。
• 分子筛催化剂的选择性比无定型催化剂的选择性要好，Y型分子筛比X型分子筛的选择性要更强
催化剂的使用性质
• 催化剂的活性、选择性、稳定性和抗金属污染性能和机械强度是催化裂化催化剂的四项基本使用性能。
• （一）活性
活性是反应催化剂加快反应速度的性能，裂化催化剂的活性就是加快催化裂化反应速度性能。
稳定性
• 催化剂在使用过程中保持其活性的性能为稳定性。
抗金属污染性能
原料油中镍、钒、铁、铜等重金属盐类，沉积吸附在催化剂表面上，大大降低了催化剂的选择性，产品产率分布变坏，汽油和液化气产率降低。.
待生催化剂上沉积的焦炭是一种缩合芳香烃，它的碳氢原子比在2－0.5，焦炭的来源有催化炭、附加炭和可汽提碳等三部分组和，都送到再生器去燃烧.
炭
• 催化炭：催化反应生成的焦炭量。
• 附加炭：原料中的残炭。
• 汽提炭：指吸附在催化剂上的油气在进入再生器以前没有汽提干净，在再生器内烧成的焦炭。
• 总炭：再生时烧去的焦炭总量。
• 总炭=催化炭+附加炭+汽提炭
加氢裂化与加氢精制
• 加氢裂化：是在较高压力下，烃分子与氢气在催化剂表面进行裂解和加氢反应生成较小分子的转化过程。
• 加氢精制：在氢气的作用下脱出硫、氧、氮杂原子及金属杂质。
加氢裂化装置的特点
• （1）原料适应性强。（2）产品灵活性大。（3）产品质量好、收率高。（4）可以简化流程。
• （5）耗用合金钢材多、投资大、操作费用高。
原料、产品
• 原料：分为馏分油加氢裂化和渣油加氢裂化。馏分油加氢裂化的原料有减压蜡油、焦化蜡油，裂化循环油及脱沥青油。（中压改质，10%185 ----------干点415）。
• 产品：轻石脑油，重石脑油。航煤、柴油、尾油
加氢裂化的主要反应原理
1. 烷烃加氢裂化反应
2. .烷烃异构化反应
3. .环烷烃加氢裂化反应
4. .芳烃加氢裂化反应
加氢精制的主要反应
• 脱硫反应、脱氮反应、脱氧反应、烯烃饱和反应和加氢脱金属 反应。
• 随着反应压力、温度的提高，加氢脱氮反应的深度随之提高。
• 脱硫、脱氮、脱氧反应的反应速度顺序为脱硫＞脱氧＞脱氮。所以加氢精制主要控制精制反应器出口的氮含量。
加氢精制的脱硫反应（了解）
• （1）脱硫反应
硫醇加氢反应 RSH + H2 → RH + H2S
硫醚加氢反应 RSR’+ 2H2 →R’H + RH + H2S
二硫化物加氢反应 RSSR’+ 3H2 →R’H + RH + 2H2S
杂环硫化物加氢反应 HC—CH
‖ ‖
HC CH + 4H2 →C4H10 + H2S
＼／
S
脱氮、脱氧反应
• （2）脱氮反应
苯胺加氢反应 吡啶加氢反应 喹啉加氢反应
（3）脱氧反应
有机酸加氢反应 R-COOH + 3H2 →R-CH3 + 2H2O
苯酚加氢反应
•  4）烯烃饱和反应 CnH 2n + H2 →CnH2n+
脱金属
• 加氢脱金属反应：原料油中以有机化合物形式存在的金属全部被吸附在催化剂的表面而被除去。
加氢裂化催化剂
• 1．组成：一般由活性组分和载体组成。
• 2．作用：①活性组分对氢有较强亲和力，一般称为加（脱）氢组分。常用的有铁、钴、镍、钼、钨。
• ②载体的作用是增加活性组分的表面积和分散度，提高催化剂的活性，并减少活性组分的用量以降低催化剂的成本，同时还能增加催化剂的机械强度和抗毒性。载体呈酸性，还直接起裂化催化剂的作用，即具有裂化、异构化性能。常用的载体有硅酸铝、硅酸镁、分子筛、层状硅酸铝等。
• 这种由活性组分和酸性载体组成的催化剂，称为“双功能”催化剂。
使用性能
• （1）活性：促进化学反应的能力。
• （2）选择性：增加目的产品的能力。提高催化剂的选择性可以生产更多的目的产品，减少副反应产物。
• （3）稳定性：催化剂在反应条件下能够保持活性和选择性的时间。
• （4）机械强度：对催化剂的使用期限有一定影响。
加氢裂化催化剂的硫化
• （1）为何要硫化：加氢裂化催化剂的金属组分是钨、钼、镍、钴等非贵金属时，这些金属组分大部分又是以氧化物的形式存在着，欲使催化剂具有较高的活性，必须使这些金属氧化物转化为硫化物。因此，催化剂装入反应器使用时必须先行硫化。
硫化
何谓硫化：就是在具有足够硫化氢分压的氢气流中，使金属 氧化物转化为硫化物。
• 硫化是催化剂活性形成的过程，是开工中的一个重要的步骤。
加氢裂化催化剂的再生
• 加氢催化剂的再生是以惰性气体和空气的混合物在适当的条件下，烧去催化剂表面的积碳和硫化物，以使催化剂的活性恢复
催化剂失活的原因：
• （1）催化剂在长期运转使用过程中生焦积碳、少量金属的沉积中毒了活化中心，前者是加氢催化剂失活的主要原因。而且生焦积碳是可通过再生使其活性恢复，称为暂时中毒。重金属中毒失活是不可逆的，称为永久中毒。
• （5）何时再生：当压力降到允许限度时，就要对催化剂进行再生。
氢油比
• 在加氢裂化过程中，标准状态下工作氢与原料油体积之比。
• 因为加氢原料所处理的原料一般为重油，故习惯上原料油按60℃计算体积。
• (2)工作氢气包括：新氢和循环氢。
操作影响因素
• 1、 反应温度：提高反应温度，裂化反应会加速。
• 2、反应压力：原料一定，提高压力，汽油、中间馏分好，利于脱硫脱炭，但异构化程度降低。
• 3、氢油比：在加氢裂化过程中，标准状态下工作氢与原料油体积之比。
工作氢包括：新氢和循环氢。
催化重整
• 催化重整：“重整”是指烃类分子重新排列成新的分子结构。在有催化剂作用的条件下对汽油馏分进行重整叫作“催化重整”。采用铂催化剂的叫“铂重整”；采用铂铼催化剂或多金属催化剂的叫“铂铼重整”或“多金属重整”。催化重整的目的是制取芳香烃和提高汽油的辛烷值。
催化重整化学反应
• 在催化重整中发生的化学反应主要有以下几种：
1）六员环烷的脱氢反应
2）五员环烷的异构脱氢反应
3）烷烃的脱氢环化反应
4）异构化反应
5）加氢裂化反应
这些反应都会使汽油的辛烷值提高。重整汽油的辛烷值（研究法）一般在90以上，而且烯烃含量少、安定性好。
（问题：催化重整为什么能提高汽油的辛烷值？汽油质量特点？）
重整装置主要单元
• 1、预处理单元：预脱砷、预分馏、预加氢：
• 2、重整单元：
• 3、抽提单元
• 4、精馏单元
第一单元：预处理
• 预处理：预脱砷、预分馏、预精制
• 重整原料的预处理包括预脱砷、预分馏、预加氢和脱水等几个部分。预处理的目的是切取要求的馏分和脱除对催化剂有害的杂质及水分。
预分馏
• 作用是切取合适沸程的重整原料。在多数情况下，进入重整装置的原料是常压塔顶小于180度（生产汽油时）或小于130度汽油馏分。在切去小于80度或60度的轻馏分，同时也脱去原料油中的部分水分。
预加氢
• 预加氢是在催化剂和氢压的条件下，使原料中含硫、含氮、含氧等化合物进行加氢分解，生成H2S、NH3、和水，然后再在气提塔中除去。原料中的烯烃生成饱和烃。原料中的含砷、铅等金属的化合物加氢分解出金属，然后吸附在加氢催化剂上。
• 本铂重整装置预加氢催化剂采用钼、钴、镍。
重整反应部分
• 经预处理的原料油与循环氢混合，再经换热、加热后进入重整反应器。反应产物经换热、冷却后进入高压分离器，分出的气体含氢85---95%（体积），经循环压缩机升压后大部分作循环氢使用，少部分去预处理。分离出的重整生成油进入稳定塔，塔顶分出液态烃，塔底产品为满足蒸气压要求的稳定汽油。
芳烃抽提原理
• 芳烃抽提原理：是利用液液两相的萃取原理，依靠不同性质的物质在某种萃取剂中的溶解度不同，而实现芳烃和非芳烃分离的过程。
• 在芳烃抽提过程中，将溶剂与重整生成油混合，形成新的混合物，并且分成两层。由于芳烃在溶剂中的溶解度较高，称为提取相；非芳烃在溶剂中的溶解度低，称为提余相。从而使芳烃和非芳烃得以分离。
芳烃精馏
芳烃转化率（重整转化率）
• 芳烃潜含量
在使用铂催化剂时，芳烃的生成主要是靠六员环的脱氢和分子大于C6的五员环烷烃的异构脱氢，至于烷烃的环化脱氢反应则进行得很少。因此，含较多环烷烃的原料是良好的重整原料。通常在生产中把“原料中的全部环烷烃转化为芳烃（一般指C6---- C8芳烃）时所能生产的芳烃”称为“芳烃潜含量”。
芳烃转化率：重整生成油中的实际芳烃含量与原料的芳烃潜含量之比称为“芳烃转化率”或“重整转化率”。
重整进料
• 对重整进料的选择有几方面的要求？
答：有三个方面要求，即馏分组成、族组成和很低的毒物及杂质含量。
重整装置的特点
• 重整装置是现代炼油工艺中重要的二次加工方法。
• 重整装置以直馏汽油为原料，用来生产高辛烷值汽油或苯、甲苯、二甲苯等化工原料，副产品氢气可供加氢精制和加氢裂化使用。
重整催化剂
• 重整催化剂的主要组分是铂等金属、卤素和氧化铝。重整催化剂是“双功能”催化剂。
反应影响因素：
• 反应压力、反应温度、空速、氢油比等。