炼油基础知识

炼油生产工艺介绍中石化金陵分公司邢献杰2炼油生产工艺炼油原料-原油炼油产品全流程炼油工艺主要炼油装置工艺公用工程及配套设施3炼油生产工艺原油简介性状组成分类4炼油生产工艺•原油简介–性状•颜色：通常黑色、褐色或黄色；•相态：粘稠液体；•密度：一般0.8-0.98左右–组成•元素：C（83－87％）、H（11－14％）、S、N、O；•馏分组成：–初馏点～200℃（或180℃）－（轻）汽油馏分（轻油或石脑油）；–200℃（或180℃）～350℃－（中）煤、柴油馏分或常压瓦斯油（AGO）；–350～500℃（减压折算）－减压馏分或润滑油馏分或减压瓦斯油（VGO）；–500℃（减压残留）－减压渣油（VR）–350℃（常压蒸馏）－常压渣油或常压重油（AR）5炼油生产工艺–分类•原油评价•关键馏分特性分类法•商品分类法2020/5/1361.原油及馏分油切割手段实沸点蒸馏（TBP）窄馏分宽馏分每25℃一个馏分汽油、柴油、蜡油、渣油等注意：窄馏分切割：250~275℃：第一关键馏分；395~425℃：第二关键馏分。原油的关键馏分特征分类方法以此为依据1.原油的分类、性质及评价2.实沸点蒸馏曲线3.窄馏分性质分析4.汽油、航煤、柴油、蜡油、渣油馏分性质分析及评价原油评价报告主要内容2020/5/1371.原油及馏分油切割手段实沸点蒸馏釜式蒸馏仪真空釜式蒸馏蒸馏柱理论塔板：17（填料）短蒸馏柱（平衡闪蒸）真空度10mmHg1~2mmHg回流比5--精确度高低2020/5/1381.原油及馏分油切割手段实沸点蒸馏曲线拓展受油品分解温度的限制，原油的常规实沸点蒸馏温度只能达到530℃左右，得到实沸点曲线简单的外推是不正确的，为了满足生产上的要求，运用了许多新的技术。•气相色谱模拟蒸馏技术（ASTMD2887）采用气相色谱工作原理，对油品进行模拟蒸馏优点：油品可以多样；终馏点可以达到750℃左右。缺点：无法得到想要的馏分。•超临界流体萃取分馏（SFEF）•分子蒸馏UIC-KDL-5分子蒸馏仪PNdRTPdTkndAb22222212020/5/1391.原油及馏分油切割手段恩氏蒸馏恩氏蒸馏（ASTMD86）是一种简单的蒸馏，本质上是渐次气化的结果，反映油品在一定条件下的汽化性能。适用的油品类型：汽油（轻、重石脑油），航煤，柴油DRD-100型恩氏蒸馏仪蒸馏烧瓶温度计接收量筒冷凝管加热器恩氏蒸馏装置原理图2020/5/1310恩氏蒸馏1.原油及馏分油切割手段关键词初馏点：第一滴液体流出时的温度。干点：烧瓶中最后一滴液体消失的温度。终馏点：蒸馏过程中最后温度计显示的最高温度。实沸点蒸馏曲线恩氏蒸馏曲线0%50%100%初馏点终馏点干点10%点：低温启动性能50%点：加速、运转性能90%点：蒸发性能2020/5/1311减压蒸馏D11601.原油及馏分油切割手段适用的油品类型：蜡油馏分2020/5/1312粘重常数13炼油生产工艺•关键馏分特性分类法–第一关键馏分－常压250℃～275℃–第二关键馏分－减压275～300℃关键馏分分类指标原油的关键馏分特性分类14炼油生产工艺•商品分类法–按密度分类–按硫含量分类低硫原油：硫含量0.5%；含硫原油：硫含量0.5%～2.0%；高硫原油：硫含量2.0%15炼油生产工艺炼油生产工艺简介石油产品简介汽油石脑油航煤柴油汽油质量升级历程16•随着我国环保要求日益严格，对汽油质量的要求也不断升级。2015年4月28日国务院常务会议和国家七部委联合发布了《加快成品油质量升级工作方案》确定加快清洁油品生产与供应，提出了力争提前全面完成质量升级任务、履行炼油行业大气污染防治行动目标责任的要求。文件明确2016年1月1日起执行车用汽柴油国V标准的范围由原定京津冀、长三角、珠三角区域重点城市扩大到整个东部地区11省市（北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南），其他地区于2017年1月1日起实施。北京市将在近期公布第VI阶段汽柴油质量标准，拟于2017年实施；国家力争2016年公布第VI阶段油品质量标准，拟于2019年实施汽油质量升级历程国Ⅰ2003.12.31•硫含量800mg/kg•我公司7月1日到达要求国Ⅱ2006.12.31•硫含量500mg/kg•我公司7月1日到达要求国Ⅲ2009.12.31•硫含量150mg/kg•我公司10月1日到达要求国Ⅳ2013.12.31•硫含量50mg/kg•我公司12年3月1日到达要求国Ⅴ2017.12.31•硫含量10mg/kg•我公司13年9月21日到达要求17车用汽油质量要求产品名称车用汽油（Ⅲ）车用汽油（Ⅳ）车用汽油（V）分析项目标准要求标准要求标准要求909397909397899295抗爆性：研究法辛烷值（RON）不小于抗爆指数（RON＋MON）/2不小于9085938897报告9085938897报告898492879790铅含量a/g/L不大于0.0050.0050.005馏程：10%蒸发温度/℃不高于50%蒸发温度/℃不高于90%蒸发温度/℃不高于终馏点/℃不高于残留量（体积分数）/%不大于馏程701201902052馏程701201902052馏程701201902052蒸气压/kPa从至不大于从至不大于887242～8540～6845～8540～65溶剂洗胶质含量/mg/100mL不大于555诱导期/min不小于480480480硫含量b（质量分数）/%不大于0.0150.0050.001硫醇(满足下列指标之一，即判断为合格)：博士试验硫醇硫含量（质量分数）/%不大于通过0.001通过0.001通过0.001铜片腐蚀（，3h）/级不大于111水溶性酸或碱无无无机械杂质及水分c无无无苯含量d（体积分数）/不大于1.01.01.0芳烃含量e（体积分数）/不大于404040烯烃含量e（体积分数）/不大于302825氧含量（质量分数）/%不大于2.72.72.7甲醇含量a（质量分数）/%不大于0.30.30.3锰含量f/g/L不大于0.0160.0080.002铁含量a/g/L不大于0.010.010.01汽柴油质量升级历程车用汽油将实行国Ⅴ（B）标准，其质量要求为芳烃含量不大于35%，烯烃含量不大于15%，50%馏出温度不大于110℃，为适应环境保护的需要，蒸汽压指标会进一步降低。我公司要达到这个质量要求有一定困难，需要新增如C5/C6异构化装置。车用汽油质量要求•汽油的牌号以研究法辛烷值划分牌号命名•马达法•研究法辛烷值•二者相加除以2•汽油抗爆性能以辛烷值和抗爆指数来描述抗爆指数1.具有良好的气化和蒸发性能蒸气压良好的气化和蒸发性可以保证发动机在夏季不易产生气阻，在冬季易于起动馏程保证蒸发并能够完全燃烧。使用蒸发性大的汽油可使发动机燃烧室清洁，也能延长发动机的检修期。气化和蒸发性能国Ⅲ蒸气压夏季：从5月1日至10月31日不大于72kPa冬季：从11月1日至4月30日不大于88kPa国Ⅳ蒸气压夏季：从5月1日至10月31日不大于40-68kPa冬季：从11月1日至4月30日不大于42-85kPa国Ⅴ蒸气压夏季：从5月1日至10月31日不大于40-65kPa冬季：从11月1日至4月30日不大于45-88kPa气化和蒸发性能初馏点和10%馏出温度启动性能50%馏出温度加速性能终馏点燃烧性能2.具有较好的抗爆性能抗爆性是指汽油在发动机内燃烧时不发生爆震的能力，爆震是汽油发动机中一种不正常的燃烧现象，它会造成发动机的功率下降，排气管冒黑烟，耗油量增多，严重的爆震会使发动机零件毁损。研究法辛烷值是指以较低的混合气温度(一般不加热)和较低的发动机转速(600r/min)的条件下为其特征的研究法测得的辛烷值，以评定车用汽油在发动机由低速转到中速运行时的抗爆性。马达法辛烷值是指以较高的混合气温度(149℃)和较高的发动机转速(900r/min)的条件为其特征的马达法测定的辛烷值，以评定车用汽油在节气门全开和发动机高速运转时的抗爆性。3.应具有良好的安定性诱导期不小于:480min烯烃含量国Ⅲ30%国Ⅳ28%国Ⅴ25%实际胶质不大于5mg/100ml洗前胶质不大于30mg/100ml4.具有抗腐蚀性和安全环保性硫含量国Ⅲ150mg/kg国Ⅳ50mg/kg国Ⅴ10mg/kg硫醇、博士试验不大于0.001%或通过水溶性酸碱铜片腐蚀不大于1级4.具有抗腐蚀性和安全环保性苯含量不大于1.0%铅含量不大于0.005g/L氧含量不大于2.7%5.汽油中的添加剂抗爆剂MMT辛烷值、锰含量抗氧剂胶质含量抗静电剂电导率柴油质量升级历程•2.车用柴油国Ⅱ09.12.31•硫含量•500mg/kg•我公司未生产国Ⅲ2011.6.30•硫含量350mg/kg•我公司11年9月1日开始生产13.4车用柴油硫含量降到10mg/kg，首次出口欧洲国Ⅳ14.12.31•硫含量50mg/kg•我公司14年8月15日到达要求国Ⅴ17.12.31•硫含量10mg/kg•我公司14年3月1日到达要求一、汽柴油质量升级历程•3.普通柴油国Ⅱ01.12.31•硫含量2000mg/kg国Ⅲ13.6.30•硫含量350mg/kg•我公司13年4月1日到达要求2014.9.1省石油公司要求增加分水试验国Ⅳ2017.6.30（预计）•硫含量50mg/kg国Ⅴ2018.12.31（预计）•硫含量10mg/kg国家要求长三角地区在16年1月1日前普通柴油质量要求产品名称普通柴油GB252-2011分析项目标准要求试验方法5号0号-10号色度/号不大于3.53.53.5GB/T6540氧化安定性，总不溶物/mg/100mL不大于2.52.52.5SH/T0175硫含量a)（质量分数）/%不大于0.0350.0350.035SH/T0689酸度/mgKOH/100mL不大于777GB/T25810%蒸余物残碳b）（质量分数）/%不大于0.30.30.3GB/T268灰分（质量分数）/%不大于0.010.010.01GB/T508铜片腐蚀（，3h）/级不大于111GB/T5096水分c）（体积分数）/%不大于痕迹痕迹痕迹GB/T260机械杂质c)无无无GB/T511润滑性校正磨痕直径（）/um不大于460460460SH/T0765运动粘度（）/mm2/s3～83～83～8GB/T265凝点/℃不高于50－10GB/T510冷滤点/℃不高于84－5SH/T0248闪点（闭口）/℃不低于555555GB/T261着火性d（需满足下列要求之一）十六烷值不小于十六烷指数不小于454345434543GB/T386SH/T0694馏程：50%馏出温度/℃不高于90%馏出温度/℃不高于95%馏出温度/℃不高于300355365程300355365程300355365GB/T6536密度ｅ（）/kg/m3报告报告报告GB/T1884、GB/T1885车用柴油质量要求产品名称车用柴油（Ⅲ）车用柴油（Ⅳ）车用柴油（Ⅴ）GB19147-2013分析项目标准要求标准要求标准要求试验方法5号0号-10号5号0号-10号5号0号-10号氧化安定性，总不溶物/（mg／100mL）不大于2.52.52.5SH/T0175硫含量（质量分数）a/%不大于0.0350.0050.001SH/T0689酸度（以KOH计）/mg/100mL不大于777GB/T25810%蒸余物残碳b(质量分数)/%不大于0.30.30.3GB/T268灰分（质量分数）/%不大于0.010.010.01GB/T508铜片腐蚀（，3h）/级不大于111GB/T5096水分c（体积分数）/%不大于痕迹痕迹痕迹GB/T260机械杂质d无无无GB/T511润滑性校正磨痕直径（）/um不大于460460460SH/T0765多环芳烃含量e(质量分数)/%不大于111111SH/T0606运动粘度（）/mm2/s3～83～82.5～83～83～82.5～83～83～82.5～8GB/T265凝点/℃不高于50－1