一、炼油装置工艺流程
典型的炼油工艺流程如图5-1-1所示。
1. 一次加工过程
1)常压蒸馏和减压蒸馏
常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏,常减压蒸馏基本属物理过 程。原油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品(称为馏分),这些 油有的经调和、加添加剂后以产品形式出厂,相当大的部分是后续加工装置 的原料,因此,常减压蒸馏又被称为原油的一次加工。包括三个工序:原油 的脱盐、脱水,常压蒸馏,减压蒸馏。
2)原油的脱盐、脱水
又称预处理。从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氯化物)、带 水(溶于油或呈乳化状态),可导致设备的腐蚀,在设备内壁结垢和影响成品
第五章 炼油化工装置施工监理质量控制
油的组成,需在加工前脱除。常用的办法是加破乳剂和水,使油中的水集聚, 并从油中分出,而盐分溶于水中,再加以高压电场配合,使形成的较大水滴 顺利除去。

图5- 1- 1 典型的炼油工艺流程
2. 二次加工过程
将一次加工得到的馏分再加工成商品油称为二次加工。
1)催化裂化
催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的,是提高原油加工深度,生产 优质汽油、柴油最重要的工艺操作。原料主要是原油蒸馏或其他炼油装置的 350~540℃馏分的重质油。催化裂化工艺由三部分组成:原料油催化裂化、 催化剂再生、产物分离。催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、 柴油和重质馏分油。催化裂化操作条件的改变或原料波动,可使产品组成
波动。

2)催化重整
催化重整(简称重整)是在催化剂和氢气存在下,将常压蒸馏所得的轻 汽油转化成含芳香烃较高的重整汽油的过程。如果以80~180℃馏分为原料, 产品为高辛烷值汽油;如果以60~165℃馏分为原料油,产品主要是苯、甲 苯、二甲苯等芳香烃,重整过程副产氢气,可作为炼油厂加氢操作的氢源。 重整的反应条件是:反应温度为490~525℃,反应压力为1~2MPa。重整 的工艺过程可分为原料预处理和
重整两部分。
3)加氢裂化
加氢裂化在高压、氢气存在下进行,需要催化剂,把重质原料转化成汽 油、煤油、柴油和润滑油。加氢裂化由于有氢存在,原料转化的焦炭少,可 除去有害的含硫、氮、氧的化合物,操作灵活,可按产品需求调整。产品收 率较高,而且质量好。
4)延迟焦化
它是在较长反应时间下,使原料深度裂化,以生产固体石油焦炭为主要
目的,同时获得气体和液体产物。延迟焦化用的原料主要是高沸点的渣油。 延迟焦化的主要操作条件是:原料加热后温度约500℃,焦炭塔在稍微正压下 操作。改变原料和操作条件可以调整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。
5)炼厂气加工
原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出,总称为炼厂气,就 组成而言,主要有氢气、甲烷、乙烷和乙烯、丙烷和丙烯、丁烷和丁烯等。它
们的主要用途是作为生产汽油的原料和石油化工原料以及生产氢气和氨。发展 炼油厂气加工的前提是要对炼厂气先分离后利用。炼厂气经分离作化工原料的 比重增加,如分出较纯的乙烯可生产乙苯;分出较纯的丙烯可生产聚丙烯等。
6)石油产品精制
前述各装置生产的油品一般不能直接作为商品,为满足商品需求,除 需进行调和、添加添加剂外,往往还需要进一步精制、去除杂质、改善性能 以满足实际要求。常见的杂质有硫、氮、氧的化合物,以及混在油中的蜡和 胶质等不理想成分。它们可使油品有臭味,色泽深,腐蚀机械设备,不易保 存。去除杂质常用的方法有酸碱精制、脱臭、加氢、溶剂精制、白土精制、 脱蜡等。酸精制是用硫酸处理油品,可除去某些含硫化合物、含氮化合物和 胶质。碱精制是用烧碱水溶液处理油品,如汽油、柴油、润滑油,可除去含 氧化合物和硫化物,并可除去酸精制时残留的硫酸。酸精制与碱精制常联合 应用,故称酸碱精制。脱臭是针对含硫高的原油制成的汽油、煤油、柴油,


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因含硫醇而产生恶臭。硫醇含量高时会引起油品生胶质,不易保存。可在催 化剂存在下,先用碱液处理,再用空气氧化。加氢是在催化剂存在下,于 300~425℃、1.5MPa 压力下加氢,可除去含硫、氮、氧的化合物和金属杂 质,改进油品的储存性能和腐蚀性、可燃性,可用于各种油品。脱蜡主要用 于精制航空煤油、柴油等。油中含蜡,在低温下形成蜡的结晶,影响流动性 能,并易于堵塞管道。脱蜡对航空用油十分重要。脱蜡可用分子筛吸附。润 滑油的精制常采用溶剂精制脱除不理想成分,以改善组成和颜色,有时需要 脱蜡。白土精制一般放在润滑油精制工序的最后,用白土(主要由二氧化硅 和三氧化二铝组成)吸附有害的物质。
二 、炼油项目主要建设工程构成
由于原料、加工工艺、生产规模等的不同,炼油厂建设的装置也不尽相 同。以广西1000×10t/a 炼油项目为例,其主要的生产装置、辅助工程及公用 工程如下。
1. 主体生产装置
包括1000×10t/a 常减压蒸馏、350×10tVa 重油催化裂化、220×10^t/a 蜡油加氢裂化、220×10t/a 连续重整、240×10t/a 柴油加氢精制、60×104/a 气体分馏、120×10t/a 汽油加氢精制、20×10*t/a 聚丙烯、1×10*Va硫黄回收 等10余套主体生产装置。
2. 辅助工程
包括空分、空压站,储运,火炬,机(电、仪)修,环保设施、化学品 库,综合材料库、中央化验室。
3. 公用工程
包括循环水场,精制水站,高压消防水站,厂内给排水管网,排水泵站, 污水处理,变配电,厂内供电线路及照明,电信系统,全厂系统管网,总图 运输,消防安全设施。
三、炼油项目主要施工特点
(1)施工工程量。
随着炼油项目产能的增大及一体化发展趋势,炼油项目建设的施工工程

量也越来越大。具有几千台套工艺设备,上千千米工艺管道及电缆,上万吨
钢结构的大型炼油项目已越来越普遍。
(2)钢结构用量大。
多数装置均采用多层钢结构框架形式,钢结构用量较大。大都采用工厂
化制作,加大预制深度,现场组装成片吊装,以提高施工质量及进度。 (3)大型吊装作业多,作业难度大。
炼油项目的设备日益向大型化发展, 一个大炼油项目的大型设备就有上 百台,单体最重的有1000多吨,需要使用大型吊车或抱杆吊装。由于施工现 场场地狭窄,吊装场地受限,吊装难度较大。
(4)管道材质种类多,多易燃易爆介质,高压管道、临氢管道多,对管 道焊接质量要求高。
(5)参建的施工单位多,施工作业面紧张,作业交叉大,需要综合协调 的工作量大。
(6)现场组对设备较多,焊后热处理工作量大。
(7)大型机组多,安装技术要求高。
(8)需做耐磨衬里的设备、管道多,技术要求严格,施工过程复杂。
四、炼油工业发展趋势
(1)实现规模化和一体化经营,提高综合经济效益。
有研究表明, 一套能力为600×10t/a的蒸馏装置与两套300×10*V/a的 装置相比,可节约投资32%,节省金属消耗47%,减少用地46%,降低操作 费用25%。因此,实现炼油企业的规模化经营和装置的大型化一直是世界炼 油工业努力的目标。目前世界上最大炼油厂的规模已达到4085×10*Va (韩国 SK公司的Ulsan炼厂),最大单套蒸馏装置的能力已达1250×10^/a。
实现原油生产/炼油的一体化、炼油/发电一体化、炼油/石油化工一体 化或其复合,可以实现原料互供。节省工厂用地和公用辅助工程设施,提高 能量利用率,降低成本,提高效益。因此,这已成为世界炼油工业的主要发 展趋向。
(2)为适应市场的需求,不断提高产品质量和调整产品结构。
随着环保要求日趋严格,世界各国不断提高汽油、柴油质量指标,燃料 油品的质量将从目前的常规车用燃料向低排放/清洁燃料、超低排放/超清洁 燃料的方向发展。


第五章 炼油化工装置施工监理质量控制
(3)优化石油资源利用,灵活多产清洁油品和石化原料。
石油是不可再生资源,将主要用来生产其他能源难以替代的轻质运输燃 料。石化工业的发展,也将越来越依靠炼油厂提供廉价优质原料。今后石油 重质化和劣质化的趋势将加快,炼油技术要适应加工高含硫、高金属、高残 碳原油的需要。炼油应适应灵活多产清洁油品和石化原料,这就要求炼油必 须走深加工之路,不断发展新型重油加工工艺。
(4)用天然气、煤炭为原料的合成油厂将成为21世纪炼油工业的新亮 点。
用天然气、煤炭通过合成液化技术几乎可以生产任何清洁油品和石油化 工原料。随着技术的不断进步,生产成本的不断降低,用天然气、煤炭为原 料生产车用燃料将快速发展。传统的炼油技术和信息技术、生物技术、纳米 技术、膜技术、合成技术等高新技术的结合将更紧密,高新技术将推动炼油
技术进步。
(5)广泛应用现代信息技术,炼油厂逐步智能化。
炼油企业将在普及 DCS 集中控制的基础上,发展管控一体化系统。应用 信息技术进行原油资源的选择和分配,生产过程的优化控制,油品的在线调 和,按照供应链管理搞好现代物流配送,使炼油企业进一步智能化。管控一 体化将改变炼油企业的管理模式,大大提高生产过程的控制和管理水平。