石化工艺技术精品(七篇)

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篇(1)

【关键词】螺杆泵；采油工艺技术；聚合物

前言

随着我国科学技术水平的快速发展，螺杆泵采油技术也越来越成熟和完善，螺杆泵是一种新型采油机械，其主要采用地面中的皮带轮转动作用，使得井下泵能够匀速的运行，并进行有效的抽吸，具有惯性损耗较小，适用性较强、操作简便等优点，为我国采油工业发展提供了非常关键的技术保障，螺杆泵的工作原理就是在密封室内不断形成、推移和消失的过程，在这个过程中，主要是产生一种抽吸的作用力，将地下的石油抽出，同时将井内液体不断的排出。螺杆泵采油工艺技术不仅很好地提升了采油过程的质量与效率，还显著提升了采油过程的运行稳定性。本文将对螺杆泵采油工艺技术的基本内容和螺杆泵采油工艺技术的应用进行深入研究，以明确螺杆泵采油技术在采油业发展环境里的应用价值。

一、螺杆泵的结构和性能特点

当前螺杆泵有两种，包括地面驱动螺杆泵与潜油螺杆泵，使用非常普遍的为地面驱动、抽油杆柱传动的井下单螺杆抽油泵，它的地面驱动系统直接装在井口，主要由动力部分、减速器和驱动头三部分组成，动力部分通常用电动机，电动机通过减速器驱动抽油杆。驱动头装在一个铸铁筒内，它是一个整体，由两个轴承支撑抽油杆柱和液力驱动头，另一个轴承保证驱动轴对中还有两套密封盘根密封井口和驱动头。螺杆泵的结构组成是由定子和转子组成。定子由特种耐油橡胶永久性地紧附于圆形管材之中制成，定子的内表面呈螺旋线型是一个具有圆断面的单头外螺旋体，接于油管下端；转子外表面也为螺旋线形，是一个双头内螺旋体，它由高强度钢材制成，外层镀铬以防腐蚀。转子悬挂在抽油杆下端，位于定子之中。

螺杆泵采油工艺的性能特点。一是投资少；因为螺杆泵的结构简单，只有较少的零部件组成，与电动潜油泵以及水力活塞泵相比，安装的过程也较为简单，所以投资较少，而且维护所需的费用也相对少。二是安装方便；安装所需要的占地面积小，只需要直接坐在井口套管的四通上，不需要其他，而且可以方便的罩上一个防盗的井口房。三是用途广泛，螺杆泵不仅可用于抽吸低粘到极高粘度的液体，一般来说，螺杆泵适合于粘度为8000MPa.s（50℃）以下的各种含原油流体开采；还可泵送含磨蚀固体颗粒的液体；同时还可以用于抽吸气液两相介质，而不会发生气锁，较适合于油气混输，但井下泵入口的游离气会影响容积效率。四是可在高含砂井和高含气井中使用；在含砂和含气量较大的油田中均可以使用螺杆泵采油工艺技术，这主要是因为螺杆泵不会气锁，相对适用于油气混合的油田。五是工作效率高，节能，管理所需的费用很低；同游梁式抽油机比，因为螺杆泵不存在由于液柱和机械转动而产生的惯性损失，而且它的流量也不存在脉动，流动很平稳，流速也很稳定，这样就使得泵容积的效率可以达到90%左右。六是在井口可以有较高的回压；在不影响抽油作业正常进行的情况下，可以把井口的回压控制在1.5MPa以内或是更高，这样做的好处是对边远井集运输非常有利。

螺杆泵采油工艺技术存在的不足就是操作不当或是不规范很容易损害螺杆泵的主要设施，对操作人员的操作技能要求十分高，同时维修时相对繁琐，因为螺杆泵的定子是最容易损坏的零部件。

二、螺杆泵采油工艺技术在采油工业中的应用

螺杆泵在实际工作中的应用主要还是根据油田的实际情况以及具体的作业环境选择最佳的螺杆泵采油工艺。为了满足油井的产油需求，以及能够确保螺杆泵采油系y能够稳定的运转，需要做好对螺杆泵进行适当的优化设计，在设计的过程中，首先要估计油田的产油量，然后在制定相应排量范围的螺杆泵，最后，选择其他的最佳配套设施。这个过程可以总结为螺杆泵的选择（包括螺杆泵排量的选择，首先要确定转子每转一周时螺杆泵的理论排量；螺杆泵扬程的选择）、地面驱动装置和电控装置的选择、井下锚定器的选择、井下杆柱的优化设计这几个步骤。如根据采油现场的情况不同，可以做好螺杆泵采油工艺技术配套工艺，螺杆泵采油工艺技术配套工艺包括以下四种：一是大排量螺杆泵采油工艺技术。大排量螺杆泵采油工艺技术可以有效解决目前我国采油工业中存在的问题，提高原油的产量和质量；二是高抗扭矩抽油杆。抽油杆在运行过程极易因拉力或扭矩过大而断脱，高抗扭矩抽油杆可以有效解决这个问题，提高抽油杆的使用寿命，有效降低抽油杆的故障发生率；三是连续杆配套工艺。随着连续杆配套工艺的不断发展和进步，连续杆抽油杆广泛应用于螺杆泵采油系统中显著提升了采油工业的作业质量和作业效率；四是变频控制技术。将变频控制技术应用于螺杆泵采油系统中，可以实现自动化调节速度，不仅可以降低作业故障发生率，还可以有效实现节能环保的基本要求。

当前，我国大部分油井的井间大孔道基本上存在，对聚合物驱油过程产生了一定的影响，严重影响了采油过程的作业效率和作业质量。所以在注入聚合物之后，应该封闭井间大孔道。把井下放射性示踪标记技术应用于采油过程中，可以实时监测出井下高渗层的体积，从而通过相应的计算求得科学合理的堵剂用量。通过井下放射性失踪标记技术，可以进行定量化的计算，从而显著提升我国采油工业的质量。

参考文献：

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[2] 杨军峰. 螺杆泵采油工艺存在的问题及对策[J].石化技术. 2016（07）

[3] 武兴. 螺杆泵在长庆胡尖山油田应用的效果评价[J].中国石油和化工标准与质量. 2014（04）

[4] 王玉祥，程健，赵光洁.螺杆泵采油工艺技术研究[J].化工管理，2014，02：175.

[5] 杨敏，汪涛，沈奇，刘竟成.螺杆泵采油抽油杆柱动力学研究[J]. 油气田地面工程. 2011（02） [6] 杨秀丽.螺杆泵采油技术的研究及应用[J]. 内蒙古石油化工. 2011（03）

[7] 王桂萍.螺杆泵失效原因分析及预防对策[J]. 科技创新导报. 2011（07）

[8] 田文广，罗发明，刘荣，白素梅. 螺杆泵采油系统效率分析[J].价值工程. 2011（07）

[9] 徐金祥.浅谈大排量螺杆泵采油技术在高含水油田的应用[J]. 石化技术. 2017（02）

[10] 程涵彬.螺杆泵采油工艺在茨13块应用中常见问题与防范措施[J]. 中国石油石化. 2016（S2）

[11] 刘博.论螺杆泵采油技术的改进和应用构建[J]. 石化技术. 2016（03）

[12] 李泽汉. 螺杆泵采油技术探析[J].化工管理. 2016（23）

篇(2)

关键词：催化裂化装置；生产工艺；探讨

1催化裂化装置概述

催化裂化装置一般由反应再生系统、分馏系统以及吸收稳定系统组成。通过催化剂的作用，得到合格的化工产品。催化裂化装置的核心部分就是反应再生单元，利用反应床的床层反应或者管反应，达到催化裂化的反应效果。催化裂化装置的作用，即在高温条件下，通过催化剂的作用，将常压的重油成分，经过催化裂化过程，生产出合格的汽油、柴油、液化气等轻质成分。吸收稳定系统的作用就是将加工分馏塔顶的粗汽油等成分进行分离处理，分离出气体，得到合格的稳定的汽油和合格的液化气产品。

2催化裂化装置的生产工艺

催化裂化装置充分发挥催化裂化作用，通过三大组成部分，完成石油化工产品的生产加工过程，得到合格的石化产品，不断提高产品的收率，达到石化企业生产的经济效益指标。催化裂化反应在高温的状态下运行，优化设计各个组成部分的工作参数，通过最优的催化剂体系的应用，控制反应时间，促进催化剂的再生，通过分馏塔的分馏作用，并结合旋流分离器的分离以及稳定塔的稳定作用，得到合格的汽油、柴油等产品，达到石化生产企业的生产目标。

2.1微球催化剂的生产工艺

微球催化剂在不同的条件下，呈现不同的状态，催化剂如果以固体状态不运动，则形成了固定床的化工生产技术，实现的是固定床催化裂化生产工艺。如果催化剂在一定的空间内运动，就形成了流化床生产工艺，加速化工产品的催化裂化过程，生产出合格的产品。而当微球催化剂与气相介质进行流动，离开原有的空间，就形成了输送床生产工艺。微球催化剂不同的状态，形成不同的生产工艺，适应不同的产品生产过程，得到需要的石化产品。反应再生系统通过输送床、流化床的作用，实现化工产品的生产过程，达到产品生产的技术要求。

2.2催化裂化的化学反应

催化裂化生产工艺中的化学反应，是将大分子的烃类裂化为小分子烃类的过程，合理控制反应温度，监测催化剂的作用，使原油中的大分子的烃类物质，转化为小分子的烃类、气体、柴油等成分，提高炼油厂轻质油的收率，同时对副产品进行回收利用，得到气体或者轻质烃类物质。在催化裂化反应过程中，应用主催化剂和助催化剂的作用，达到最佳的催化裂化效果，得到需要的石油化工产品，并获得必要的副产品，大大提高石油化工生产的经济效益。催化裂化反应一般在催化剂的表面进行，气态的原料分子扩散到催化剂的表面，催化剂吸附原料气，原料分子发生化学反应，从催化剂的表面剥离，产品的分子扩散到主流体系中，经过分馏回收，得到需要的化工产品。

2.3催化裂化工艺技术的优化

在催化裂化装置的生产工艺技术中，催化剂是核心部分，通过三氯化铝作为主催化剂，形成新的催化剂体系，达到最佳的生产状态，得到更高的产品收率。通过吸收塔、解析塔及稳定塔的作用，将分离器中分离出来的粗汽油和富气以及其他装置生产出的轻烃成分进行稳定处理，才能得到合格的产品。催化裂化是重油轻质化的生产工艺，也是生产汽油、柴油的重要手段。传统的汽油、柴油的指标已经不能满足社会对环保的需求，因此，有必要优化设计催化裂化工艺，提高产品的质量，满足用户对柴油及汽油的需求，为石油化工企业的发展，提供先进的工艺。应用串联提升管反应器的作用，加强一次裂化和二次裂化的优化，增加裂化反应的区域，使裂化反应重返，减少干气等的产量，提高产品的纯度。通过低温催化剂的补充，达到最佳的反应效果，使催化裂化装置发挥最佳的优势，保证催化裂化反应的顺利进行。通过对催化剂体系的优化研究，强化不同的反应阶段，促进催化裂化反应的完全程度。通过对提升管反应器进行改造处理，提高中部提升管的管径，延长反应时间，使化学反应更加彻底。将旋风分离器和沉降器进行优化组合，增加再生催化剂溢流口，保证催化剂的再生效果。强化了汽油的脱硫效果，使产品质量达到更高的标准。

3结论

通过对催化裂化生产工艺的探讨，采用先进的催化裂化工艺，提高催化裂化的效果，得到最佳的化工产品收率，满足生产需求。经过现场实践的检验，对催化裂化装置进行改造，应用反应床或提升管的优化设计，解决产品质量问题。对催化剂体系进行优化，确定合理的催化剂体系，经过催化裂化装置的再生，延长催化剂的使用寿命，降低石油化工生产的成本，不断提高产品的收率，为石化企业创造最佳的经济效益。

参考文献

[1]曹红岩，张建虎.催化裂化装置开工技术探讨[J].中国化工贸易，2012，（4）：234.

篇(3)

关键词：石油化工、工艺技术、研究

中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

一般来讲，石油化工是指石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应者，伴随着经济的发展，对石油化工产品的需求也越来越多，导致石油的开采量不断加大，石油这种不可再生资源，只能越来越少，我们必须合理的持久的利用这部分资源，那么我们就需要在石油化工工艺上下功夫，让我们把资源利用上减少个个环节的损失。近些年，环境保护意识的加强，使我们在环境保护上越来越重视，石油化工生产过程中对环境具有很大的污染，例如：空气污染、酸雨、地球变暖、臭氧层变薄等环境问题成为我们越来越不可忽视的问题，各个化工公司要想在激烈的市场竞争环境中立足，对加工工艺就必须不断的提高，来适应大环境的变化。因此可以说，石油化工工艺的开发与创新很可能是决定石油化工工业未来生存和发展的关键。

二、石油化工工艺过程

石油化学生产过程一般可概括为三个主要步骤：即原料处理、化学反应和产品精制。

1、原料处理

为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎(对固体原料)等多种不同的预处理。

2、化学反应

化学反应这是生产的关键步骤。经过预处理的原料在一定温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率，反应的类型可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等，通过化学反应，获得目的产物或其混合物。

3、产品精制

将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变

三、几种常见石油化工工艺技术

1、石化行业专用叠螺式污泥脱水技术

针对石化行业含油污泥含油量较高、黏度大、颗粒细、难以脱水等特点，国内部分企业自主创新研发了石化行业专用叠螺式污泥脱水机，同时推出了以TECHASE 叠螺式污泥脱水机作为核心设备的石油化工行业含油污泥脱水处理系统解决方案。并具有如下特点：采用石化行业专用螺旋轴，适合石化行业黏性物料的推流特点；增强性驱动系统，满足含油泥渣较大的驱动力要求；动定环采用更高防腐性能材料，适应石化行业氯离子高的运行环境；设备整体达到EXIIBT4的防爆等级，满足石化行业严格的防爆要求；针对海上石油平台设计的集装箱式设备系统；采用含油污泥专用絮凝加药槽，克服石化污泥难絮凝，易沉降的特点；采用专有的絮凝剂技术降低含油污泥比阻；占地面积小，脱水效率高。TECHASE 叠螺式污泥脱水技术目前已在齐鲁石化、中海油海上平台含油污泥脱水、大庆油田、淄博齐翔腾达等石化行业重点企业得到了应用。

2、超声波氧化脱硫

在萃取阶段，超声波的介入促使萃取剂和部分氧化后的油两相有效混合，促进被氧化的硫化物分子与萃取剂的充分接触，使硫有效脱出。此外，超声波可以产生局部的高温高压，这对反应是有利的。关于超声波脱硫这方面，研究得最多的是利用超声波对柴油进行脱硫。有关人员研究了一种生产超低硫柴油的超声-催化-氧化脱硫方法。方法包括了柴油中有机硫化物的氧化过程和相关氧化产物硫类的溶剂萃取过程。优选的氧化剂为浓度 30%的过氧化氢溶液，溴化四辛基氨和磷酸作催化剂，相转移剂为四辛基溴化氨（TOAB），柴油的脱硫率最好能达到99.4%。

3、施焊引流装置在线带压堵漏技术

施焊引流装置在线带压堵漏技术是指承压设备一旦出现工艺介质泄漏，在不降低其温度、压力和泄漏流量的条件下，利用焊接技术实现在线堵漏的目的，由于泄漏介质的存在，必然影响焊接作业的进行，如果能够将泄漏介质通过特殊的装置引开，然后在没有泄漏介质影响或影响较小区域进行焊接作业，处理好后，切断泄漏通道，从而达到带压密封的目的，这就是焊接引流装置带压堵漏的工作原理。具体做法是按泄漏部位的外部形状设计制作一个引流装置，引流装置一般是由封闭板或封闭盒及闸阀组成，由于封闭板或封闭盒与泄漏部位的外表面能较好地贴合，因此在处理泄漏部位时，只要将引流装置帖合在泄漏部位上，事先把闸阀打开，泄漏介质就会沿着引流装置的引流通道及闸阀排掉，而在引流装置与泄漏部位的四周边处，则没有泄漏介质或只有很少量的介质外泄，此时就可以利用金属的可焊性将引流装置牢固地焊在泄漏部位上，引流装置焊好后，关闭闸阀就能达到重新密封的目的。施焊引流装置在线带压堵漏技术由于是在承压设备泄漏状态下进行的特殊焊接作业，泄漏位置千变万化，施焊人员必须与各种物化性能不同的泄漏介质接触，因此，与正常的焊接工艺相比，承压设备的带压引流难度更大，风险更高。

四、石油化工工艺发展趋势

节能、环保已经成为当今社会的主题，无论什么方向，在发展的过程中，都要把环境保护作为重点来考虑。近几年来，石油化工工艺方面主要深入研究和探讨更是针对以高效、节能、优质和防治环境污染为目标。在技术装备的方面，科研机构以及高等院校的都非常重视，同时也取得了丰硕的成果。

1、节能技术

技能技术是当今一个大发展趋势 ，在石油化工上主要涉及到以下几方面： a.采用了优化换热流程，提高加热炉效率，低温余热再利用以减少热损失。b提高机泵的工作效率和使用寿命，是节能环保的一个方面，减少机器的消耗。c．不断开发能量回收技术。开发燃气轮机与锅炉、加热炉联合是提高燃料的综合利用率的新技术。 d.对于一些换热器被腐蚀，可以研制使用高效换热器和防腐涂料。

2、环境保护

随着经济的飞速发展，生活质量也在不断的提高，简单的吃饱穿暖已经不能满足人们的需求。对于生活环境人们有了更高的要求。石化对于环境的影响不可忽视，因为石化产品在燃烧过程中会产生大量的化学物质，严重污染大气环境。因此我们在未来的环境保护中要重视以下几个方面：

（1）研发出新的技术，尽量减少各种污染和工业废渣，使各种燃料完全燃烧使烟气中的一氧化碳充分燃烧，以此达到减少大气污染的目的，进而消除废气、废水、废弃、废渣污染。

（2）采用浮顶油罐，改善机泵密封，可以大大减轻空气的污染和有害气体的泄露。

（3）采用新型塔盘和新兴填料，这种技术在降低塔顶温度的同时，还可以提高传热效果，以此来减少污水中的含油量。

（4）采用空气冷却器代替水冷却器，同样可以提高产品质量和减少水。

五、结语

进入新世纪以来，科技日新月异，也推动了石油化工工艺的快进步，改进后的石油化工新工艺以及设备技术，不断完善了石油化工工艺体系，相信在在不久的将来，石油化工工艺不仅是在技术上会有所突破，在节能和环保上也同样将会给予重大的重视，这是时展的必然要求。

参考文献：

吕永天：《石油化工工艺的研究》，《中国高新技术企业》， 2007年09期

仲晓刚：《浅析石油化工工艺》，《中国石油和化工标准与质量》， 2011年08期

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关键词 初馏塔；安全仪表；安全技术；负载安全仪表；研究分析

中图分类号：TE967 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0056-01

多产低碳烯烃技术的研究以及开发，对于石油以及各种化工行业的发展有着重要的价值和意义，并且此项技术对石油以及其他类型的清洁燃料提供了非常充足的原料供应。针对相关技术的反应机理进行探析，将是不断促进技术前进的重点环节。在清洁生产的技术要求当中，需要保证催化剂、排放的工艺技术以及添加剂等进行相应的无害处理，逐步的减少污染物质和废弃物质的排放量，减少对于环境的损害，另外，还需要逐步的针对初馏塔技术的安全仪表组合进行恰当的优化处理，进而为安全设备技术的不断改进一起工艺组合的全面调整奠定坚实的基础条件。

1 初馏塔设备负载安全仪表技术的主要工艺流程概述分析

针对安全仪表技术的主要工艺流程进行概述和研究，是一项关键性的工作环节。

设备负载安全仪表技术的工艺特征有以下几个方面。

1）整个工艺技术流程的轻质油收概率较高，可以达到70%以上。

2）在初馏塔设备当中，其负载安全仪表技术可以保证汽油有着极强的安定性，进而为技术的优化和调整提供了便利条件。

3）初馏塔设备的安全仪表技术当中柴油值比较低，一般的情况之下经过调整或者使用加氢精制可以提升十六烷值，以便达到工艺技术以及质量标准的要求。

4）在初馏塔设备当中，其安全仪表技术的气体占到了总体积的80%以上，进而可以为高质量的、优良的石油等化工原料的提炼提供了极佳的条件。同时，在初馏塔设备负载安全仪表技术当中，主要的技术流程是逐步的降低亚馏分油，并且将渣油以及重质馏分油等作为主要的原材料，在温度约为450℃以及常压的环境之下，加上催化剂的催化作用，最终发生一系列的化学反应，将原料成功的转化成为柴油、汽油以及气体等轻质产品，完成整个技术流程。

一般的来讲，初馏塔负载设备安全仪表技术的工艺流程由三个主要的部分组成，即吸收系统、反应再生系统以及分馏系统。首先，在反应再生系统当中，将新鲜的原材料经过处理以及热转换等工艺环节之后，与炼油进行混合式处理，并且经过加热，使得气体可以与来自再生装备的高温催化剂等相互接触和混合，最终使得气体可以进行反应，而油气在燃油管道当中一般停留的时间比较短，在两秒至四秒之间，经过反应处理之后，油气进入到气体收集室当中，并且最终进入到分馏系统之内。其次则是分馏系统，在分馏系统当中，主要是将反应再生系统之中所得到的产物进行分离，最终得到半成品以及部分的成品。最后是吸收稳定系统装置，从分馏系统当中所分离出来的富气之中含有汽油以及其他类型的组成成分，而在汽油当中，则可以进一步的通过提炼而获取C2以及C4等成分。在吸收稳定系统当中，其主要的作用和处理目的，就是运用精馏以及吸收的技术手段，将汽油以及富气当中的成分进行提取和分离，并且得到液化气、干气以及合格的稳定汽油，使得处理的技术达到相关质量标准和要求。

2 初馏塔设备负载安全仪表技术的影响因素分析

根据上文针对初馏塔负载安全仪表技术的主要工艺流程以及工艺技术的特征等进行概述式的研究，可以对相关处理的特征和细则以及各个系统的主要功能有着全面掌握。下文将针对影响初馏塔设备负载安全仪表技术的主要因素进行研究，旨在更进一步的提升技术处理的水准，为现代化的化工原料提炼技术的改良奠定坚实的基础条件。在其中主要的影响因素有转化率、反应时间以及剂油比等，对其进行深入的研究有助于进一步提升技术的应用水准。

1）转化率。在初馏塔设备负载安全仪表技术工艺中，往往要循环部分生成油，也称回炼油。在工业上采用回炼操作是为了获得较高的轻质油产率。因此，转化率又有单程转化率和总转化率之别。

2）空速的反应时间。在针对反应时间进行分析和考察的过程当中，还需要运用空速的倒数来对时间的长度进行相对应的表示，最终得到准确的数据结果。

3）剂油比。在初馏塔的处理工艺当中，在催化剂的总共循环量与总进料量之间的比例，称之为是剂油比，运用C/O来进行表示，并且在同一个环境以及同样的基础条件之下，剂油比更大的时候，则可以表明原料油可以有更多的与催化加相互接触的面积。

3 初馏塔设备负载安全仪表技术的优化手段和相关技术分析

针对仪表系统的可靠性优化设计，需要针对元件等进行必要处理。其次，则是仪表系统的输入输出系统的优化协调设计，通过系统的接口模块将控制器当中的处理运算结果输送至工业生产的被控设备之中，进而通过驱动来逐步执行设备的控制命令，在外部设备的生产过程当中，所需要的信息电平是多种多样的，通过模块进行实时转换，并且使得信息的输送以及控制信号都可以有一定的传输距离，进而对仪表系统的输入输出进行优化。

4 结束语

综上所述，根据对初馏塔设备负载安全仪表的设计技术以及主要的工艺流程进行全面的研究与概述，从实际的角度出发，研究了仪表的主要影响因素以及优化技术的具体环节，力求更进一步的为初馏塔设备的安全应用和稳定运行奠定坚实的基础。

参考文献

[1]陈俊伍.初馏塔设备负载安全仪表技术工艺与流程[M].北京：中国石化出版社，2010：17-18.

[2]靳海波，宋永吉.石油化工工艺实践教程[M].北京：中国石化出版社，2010：13-15.

[3]沈本贤.石油炼制工艺学[M].北京：中国石化出版社，2009：28-30.

篇(5)

Abstract： In order to upgrade the gasoline in CNPC Urumqi Petrochemical Company Processing Plant to state IV and V standard， a set of 600 kt/a catalytic cracking gasoline hydrogenation unit is built. The device uses the M-DSO catalytic gasoline hydrogenation modification technology which is developed by CNPC. The device calibration instructs that after modification， the olefin hydrocarbon of catalytic heavy gasoline declines 16.6 percentage points， the aromatics increases 2.6 percentage points， the initial boiling point of product gasoline forwards 43℃， the dry point decreases 6℃， the desulfurization rate is 85.67%， the octane number increases 0.9 units. M-DSO can reduce the sulfur content of gasoline and the loss of octane number and provide the economic and flexible technical scheme for the refinery to product state IV and V clean gasoline.

关键词： 催化汽油；加氢改质；催化剂；辛烷值；硫醇

Key words： catalytic gasoline；hydrogenation modification；catalytic agent；octane number；mercaptan

中图分类号：TE624 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）24-0180-02

0 引言

由于中国炼油行业的发展特点，汽油池组成以催化汽油为主，中石油汽油池中催化汽油占69%左右，致使汽油产品普遍存在硫含量及烯烃含量超标和辛烷值不足等问题，因此中石油汽油质量升级不仅需要考虑各组分的清洁化，同时需要改变炼油装置结构，调整汽油池组成。目前国内催化裂化汽油脱硫技术主要有中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院的RSDS-Ⅱ、抚顺石化研究院的OCT-MD等，其主要原理是把催化裂化汽油分割为轻汽油和重汽油，轻汽油通过醚化或碱洗脱臭脱硫，重汽油通过加氢工艺脱硫。但从实际效果来看汽油硫含量达到国Ⅳ、Ⅴ标准的要求时，辛烷值损失较大在3.0个单位左右。

乌石化加工南疆原油比例较高，导致全厂汽油总量的79.5%的催化裂化汽油硫含量高达近500mg/kg，提高成品汽油的辛烷值，降低汽油中硫含量，控制烯烃含量是乌石化公司急需解决的问题。

1 装置概况

中国石油乌鲁木齐石化分公司（以下简称乌石化）调和组分主要为催化汽油其主要特点为硫和烯烃含量双高。乌石化采用轻汽油醚化（CDTECH）+烃重组（金伟晖）+重汽油加氢改质流程（M-DSO）组合工艺技术处理催化汽油；轻汽油醚化装置：大幅降烯烃，降低饱和蒸汽压，消耗甲醇增加效益，同时可提高汽油的RON和MON，尤其是大幅提高MON；重汽油加氢改质装置：在超深度脱硫和大幅降低烯烃含量的同时，使辛烷值损失最小；经过组合工艺处理的催化汽油，硫含量和烯烃含量均满足国IV标准要求，再与MTBE等组分调和后即可按93#汽油成品出厂。

2 工艺应用

2.1 工艺流程和催化剂

乌石化60万吨/aM-DSO催化汽油加氢脱硫装置主要包括重汽油改质、加氢脱硫和汽油产品分馏两个部分。全馏份汽油进过汽油醚化装置轻重分割后进入烃重组装置，烃重组装置出来的化工轻油和中汽油首先进入到M反应器R1102进行芳构化和异构化反应，然后进入加氢脱硫反应器R1101进行选择性加氢脱硫，加氢后的产品经过产品汽油稳定塔后送出装置（如图1所示）。

主装置的主要技术特点有：

①加氢改质脱硫工艺流程简单。操作方便、能耗低。

②催化剂活性高可达到深度脱硫满足国Ⅳ、国Ⅴ汽油硫含量的要求。

DSO技术：中国石油石油化工研究院开发的一种催化汽油选择性加氢脱硫技术，具有脱硫效果好、辛烷值降低少、汽油收率不损失等技术特点。

M技术：中国石油抚顺石化公司开发的一种催化汽油改质（芳构化降烯烃）技术，即通过芳构化反应，使生成油中烯烃含量下降，芳烃含量得到增加，从而达到汽油在降烯烃的同时，辛烷值不降低或小幅降低的目的。

2.2 装置标定

装置按照100%的负荷进行标定，标定是主要工艺条件见表1。原料重汽油是催化全馏分汽油经过醚化轻重切割后的重汽油。原料与产品主要性质见表2。从表1 可以看出加氢脱硫反应器的入口反应温度设计值为初期240℃，末期280℃，标定时为246℃，催化剂的运行较好；改质反应器的入口反应温度设计值为初期380℃，末期440℃，标定时为387℃，设计温升在30℃，而实际温降将近17℃在此操作条件下M反的改质效果明显。从表2而可以看出重汽油经过改质后再加氢烯烃下降16.6个百分点，芳烃增长2.6个百分点，产品重汽油初馏点前移43℃，干点后移6℃，脱硫率达到85.67%，辛烷值增加0.9个单位，这说明加氢脱硫催化剂与改质催化剂脱硫和改质效果明显。

2.3 采用新工艺前后分析对比

装置开工后先按照DSO-M（精制脱硫反应器在前，改质反应器在后）的方案开工，开工后产品汽油硫含量能够达到要去，但是汽油辛烷值损失较大，对企业效益造成损失。为了更好优化完善操作，车间对装置进行了技术改造后按照M-DSO（精制脱硫反应器在后，改质反应器在后前）的方案进行开工。从表3DSO-M运行与M-DSO运行对比来看，60万产品汽油和原料汽油芳烃的提高了平均2.2%，烯烃平均降低了15%而辛烷值由原来的损失1.7个单位变为增长接近1个单位。

3 结束语

工业应用的结果表明，FCC汽油经过醚化切割后的重汽油经过M-DSO的组合工艺加工处理后，硫含量从312mg/kg降至44.7mg/kg，RON增加0.9个单位，加氢脱硫催化剂性能良好，具有很好的脱硫性能，而改质催化剂的芳构化性能良好，组合工艺的搭配脱硫率高且辛烷值没有损失，因此可根据市场对汽油的需求灵活调整。M-DSO的技术可为炼油厂提供国Ⅳ国Ⅴ的生产的灵活技术方案。M-DSO组合工艺在乌石化的成功应用解决了乌石化目前的生产难点，同时为国内清洁汽油生产提供了技术支持。

参考文献：

[1]张志雄，葛培珠.催化裂化汽油加氢脱硫技术分析[J].炼油技术与工程，2011，41（2）：26-29.

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关键词：化学工程；技术创新；石化工业；装置建设

引言

化学工程是研究化学工业为代表的，是对石化工业的生产过程中有关化学过程与物理过程的原理和规律进行研究，并利用这些规律来解决工业装置的建设。随着石化工业的不断发展，石化工业所涉及的范围也越来越广，因此重视化学工程技术的创新，并在石化工业装置建设中得到实践与发展是非常必要的。而同时，随着石化工业装置建设的发展，化学工程技术创新提供了必要的条件。

一、石化工业装置建设中的主要改造的部分

在石化工业装置中，工业炉是整个生产工艺中的重点设备，无论是炼油、有机原料的炼成和合成树脂的工艺都需要借助不同工业炉完成。比如在炼油中，最为常见的石化工业装置有裂解炉、转化炉和加热炉等。它们能够按照不同的作用，不同的工艺要求，发挥不同的效果。但目前大多数的石化工业装置仍然是根据其外形将工业炉分为五类：

1.管式加热炉：按形状分为圆筒炉、立式炉、箱型炉。管式炉炉体一般由钢架及筒体（或箱体）组成，炉内衬有耐火材料和隔热材料，还有炉管系统、炉配件和烟囱等部分。根据其受热形式有纯辐射式和辐射-对流式。管式加热炉是石油化工行业最常用的炉型，以后各节主要围绕管式加热炉展开介绍。

2.立式反应炉：这类炉的炉体基本上是受压容器，如甲烷化炉、中（低）温变换炉、气化炉、二段转化炉等；另一部分类似平顶(底)或锥形顶(底)的常压容器，如沸腾炉、蓄热炉、煤气发生炉等，炉体多数均有复杂的内件和衬耐火材料，催化剂填料等。

3.卧式旋转反应炉：炉体呈卧式旋转筒体，内部装有螺旋输运器或加热炉管，外部有传动及减速装置，如HF旋转反应炉等。

4.带传动、升降投料装置的反应炉：这类炉设备类似容器，但外部有投料提升装置，炉内有内衬或砌筑耐火和隔热材料，如电热炉等。

5.其他工业炉：焚烧炉：用于废气、废液、废渣的焚烧。将其中有害物质经焚烧转化为无害物质排出。如污泥焚烧炉、硫磺回收装置焚烧炉。干燥炉：用于干燥工艺物料。热载体炉：塑料厂用的较多。当化学工程技术得到创新，石油化工装置也需要做出相应的改变，以发挥化学工程技术的作用，提升自我生产率。所以为了进一步提升我国石油工业事业的发展，并且配合化学工程技术的创新发展，石化工业装置的主体——工业炉也应该进行相应的改造。

二、化学工程技术创新在炼油方面的实践与进展

1.催化裂化技术

在炼油装置中的创新体现催化裂化是石油炼制过程之一，是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化裂化的主要工程需要在裂解炉中完成，裂解炉，主要以石油馏分为原料，进行热裂解生产烯烃，其结构特征为：立管加热裂解炉。裂解炉大多数为立式钢架结构炉体，将几种不同管径组合成一组，炉底有油气联合喷嘴；对流室在顶部，为卧式盘管，预热原料或燃料等。如今催化裂化技术已经成为石化工业装置建设中的核心技术，是石化工业炼油都需要用到的一种方式。在这项技术中就体现了许多化学工程技术的创新之处，如自动开发的高效雾化喷嘴，PV高效旋风分离器、油浆旋液除尘和烟气能量回收等。这些技术的创新与使用，很好的解决了炼油中长期存在的回收烟气压力、取出多余热量等难题。有效的提升了炼油的效率和环保性，让炼油取得了更好的经济效益。

2.炼油装置

炼油装置中的核心部分为常压装置，是处理炼油的重要装置。能有效提升其处理能力，降低能耗，提升拔除率。镇海炼化与SEI对炼油装置大型化开发应用了一系列化学工程创新技术，如在两段闪蒸、三级蒸馏节能型常压蒸馏技术应用其中，并使用真空技术来降低低压降、高减压的拔除率，是其研发出的炼油装置成为目前国内最大的长减压装置。经过实际的投入运用，该常减压设置的处理能力达到了102%，总拔除率达到了79.12%，整个装置的能耗量低至每吨11千克标油。

3.催化重整技术创新

在炼油装置中的体现催化重整是在催化剂的作用下，对油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程。石油在炼制的过程中需要在加热、氢压和催化剂发挥作用的共同环境中，让原油中蒸馏所得的轻汽油馏分转变成富含芳烃的高辛烷值汽油，并副产液化石油气和氢气的过程。催化重整中可以用作汽油调合组分，也可以使用芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯，副产的氢气是炼油厂中重要的氢气来源。需要注意的是，制氢装置转化炉的结果与其他工业炉的结构不同，炉管里都装有催化剂，并在关于制氢反应过程是在炉管内完成的。炉内温度较高，达到1000°C，反应介质出口温度为800°C左右。而催化重整技术的创新主要是在其中应用了新型再生器催化剂分布器，能均匀的分布下料，有效提升反应器的利用率和催化剂的再生治疗。该技术在进气方式及气体分配流动技术也有所创新改进，通过改善气体的轴向及径向分流的均匀性及提升了气体在径向床成内的压力降和气体在轴向的压力分布情况。这些技术方面的创新都有助于提升整个催化重整技术的效果。

4.新型塔板、填料和冷换设备

在改进炼油中相关的化学工程技术中，选择合适的材料能有效保证创新技术的效果发挥，并能帮助炼油厂的合理成本管理。新型规整的填料或乱堆填料已经成为催化裂化中吸收稳定塔和常减压塔的主要材料。高效换热器也已经成为常减压装置的主要构件，其能很好的回收烟气热能，将热炉热效率提升到90%以上。此外，表面蒸发冷凝器、表面多孔管换热器也已经在炼油装置中得到广泛的应用与普及。

三、化学工程技术创新在有机原料方面

1.乙烯成套技术

自“九五”计划以来，我国乙烯事业就开始快速的发展，仅2000年中国石化集团公司的乙烯产量就达到287×104t，并且在乙烯成套技术方面有了很好的创新和发展。石化股份公司对裂解炉和分离工艺技术进行了创新改进，通过在文丘里管流量控制技术对裂解原料在众多的辐射段炉管中的流量实现了精密的均匀分布控制；应用“湿壁”模型解决了废热锅炉结焦的问题。此外，在底部供热和侧壁供热中是由辐射段，建立有效的供热模式系统，让供热更快、更为均匀。乙烯分离技术一直是化学工程技术集中度非常密集的一个范围，并且对于乙烯大型化节能效果与深冷条件都有着非常严苛的要求。通过对该技术的不断研究与创新，在通过多种考虑后，石化公司选择中型乙烯作为乙烯分离技术创新、改进的切入点。如今该项技术已经成功的在石油化工中得到使用。

2.甲苯歧化和烷基转移成套技术

甲苯歧化和烷基转移技术是芳烃技术中的一个重要组成单元，是满足石油化工对二甲苯需求的有效的措施之一。上海石油化工研究将HAT系列作为催化剂，并以此为基础研制出大型轴向固定床反应器和反应器进口气体分布器，以提升甲苯歧化反应的效率，并提升对二甲苯的回收率，满足了石油化工对二甲苯日渐增大的需求。如今一套甲苯歧化和烷基转移成套技术所使用的40×104t/a已经安全、稳定的使用了6年。

3.苯乙烯成套技术

在苯脱氢制成苯乙烯的成套技术中，乙苯脱氢轴径向反应器是该项技术的创新点。对反应器中的原料与反应物料流向进行更合理、更环保、更节约的改进，能降低对催化剂的使用量，并提升乙苯烯的制成率。华东理工大学在6×104t/a和10×4t/a的反应器中进行多次实验后，终于建立了两维气体的数学模型，并计算出反应器入口处轴向催化器的气封高度。另外，也有研究发现使用新型的高效静态混合器，是解决原有反应器入口处乙苯与水蒸气在高温和高速流动状态发生的质量偏离及乙苯脱氢转化率偏低的问题的最好方式。

4.化工型MTBE合成及裂解一体化成套技术

化工型MTBE合成及裂解一体化技术为制出高纯度的聚合级异丁烯，上海石油化工研究院就以下两点进行了创新：(1)使用带有环柱形催化剂装填构件，以实现深液层塔盘的催化蒸馏技术的使用；(2)在预反应器中是由外循环工艺，改变床层抽出的位置。这两点的创新抓住了化工型MTBE合成及裂成一体化技术的关键所在，因此其所发生的效果也是颠覆性的。在MTBE裂解单元中使用固体酸裂解工艺技术，并适当的放大固定床反应器，并对裂解产物分离和精馏塔系进行合理的设计。目前该项技术已经得到很好的使用，以燕化公司为例，其所生产的高纯度异丁烯很好的与丁基橡胶合成。

结论

篇(7)

关键词：石油炼制 工艺特点 发展趋势 建议

一、引言

早在1895年，世界上第一个钻探平台的成功运行，标志着石油工业的诞生，并且经过多年的发展，现在石油已经取代了柴和煤的时代，成为世界上使用最广、价值最高的能源和化工原料。但是，在钻井平台开采出来的原油必须经过一系列的物理和化学加工工艺之后，才能成为能够被有效利用的石油产品。到目前为止，石油炼制工业已经经过了长达150年的发展，成为世界石油经济乃至世界经济中不可或缺的一部分，不断研发的炼油技术成为工业生产中提高石油产品的数量和质量的支撑。当然，随着世界范围内对石油产品需求的不断增大，炼油厂的规模也是不断地在扩大，促进炼油装置逐渐向大型化、集成化方向发展。

二、世界炼油工艺的发展历程与现状

在20世纪的初期，世界范围内逐步兴起石油石化工业，并且向着大规模的形式发展。早期的石油加工工艺主要是以常压蒸馏为主，其提炼出来的石油产品大多数用于家用的照明用煤油。随着科技的发展，在1910到1920年这10年间，汽车工业得到迅猛的发展，随之而来的汽车用燃料--汽油成为石油工艺主要的产品，并且得到了高强度的开采和提炼。到后来，石油加工工艺逐渐成熟以后，从人加工转变到催化加工再到深度加工，最终形成的石油加工工艺技术体系规模比较庞大，并且其结构非常复杂。总体来说，世界炼油工艺可以分为四个主要的阶段：

1.诞生阶段（1861-1911年）：世界上第一座炼油厂诞生于1861年的美国宾夕法尼亚州，主要结构是使用一个直径大约7ft的密封铸铁罐，然后经过烧木柴的火炉进行加热，这样将罐顶部释放的蒸汽进行冷凝，得到唯一的一样石油产品-煤油，其一次提炼过程往往需要经过三天时间才能完成。

2.发生阶段（1911-1950年）：汽车工业的快速发展带来汽油产品的大量需求，这就促进了提高汽油产量的裂化工艺技术的诞生，在经过不断地发展之后升级为热裂化工艺--延迟焦化工艺--FCC工艺等相关技术，并且随着催化剂喷雾干燥技术的不断研发和优化，流化床技术逐渐发展起来。世界范围内只有美国、德国、日本等少数几个国家进行石油提炼以及一次、二次加工，并且主要的产品也为汽油。

3.发展阶段（1950-1990年）：经过几十年的发展，越来越多的发展中国家也相继的发展不同程度的石油提炼工业，炼油的技术以及工艺也得到了很好地发展。尤其在之后的几年，石油提炼技术和工艺实现了跳跃式发展，进入了一个全新的发展阶段。

4.成熟阶段（1990年至今）：在这几年间，炼油技术并没有出现比较大的突破，在加氢裂化和加氢精制等方面的能力得到明显的提高，并且相对来说炼油的装置逐渐向大型化、集成化方向发展，并且实现了原有的高深度、高精度的加工，逐渐向石油产品的高收率和高质量方向发展。

三、世界石油炼制工艺技术的发展趋势

综合以上分析我们可以得出，无论是在那一个时期，引起石油加工工艺和技术发展的因素大多数决定于所处时期社会、经济的发展以及科学技术的不断更新。在当前这个经济快速发展以及燃料、化工原料需求日益增加的时代，石油资源的过度消耗已经导致世界范围内原油供应的重质化和劣质化，再加上各国相继出台环保法规，对石油产品的质量以及污染要求日益严格，石油提炼工艺技术逐渐向重、裂质原有的深加工、清洁燃料的开发、炼油-化工一体化等方面发展。

1.重、劣质原油的深加工

在世界范围内出现原油供应重质化、劣质化发展趋势以后，原油中硫含量不断地增高，世界各国逐渐加大轻质油品的开发，相对减少中、高硫燃料的使用量。因此，只有不断的开发新技术，选择合适的加工手段，重点提高重质原油的加工深度以及精度，才能够有效地提高原油的收率，提高企业发展的经济效益。其主要的加工手段无非就是脱碳、加氢、气化这三个方面。在实际的加氢过程中要实现加氢裂化和加氢处理这两方面内容，气化就是指直接将原油中的渣油进行氧化燃烧。在当前的炼制工艺中，焦化工艺是渣油加工过程中加工量最大的环节，主要进行延迟焦化、加氢裂化和RECC三种渣油的深度加工。总的来说，加氢工艺是炼油技术未来发展的主要方向，能够有效地实现重质化、劣质化原有的深度加工，具有一定的潜力。

2.清洁燃料的生产

清洁汽油和清洁柴油都是清洁燃料的生产项目，并且近些年来世界各国都在不断地开发新型清洁燃料，规范燃料标准，尽最大可能控制燃料中的硫含量，降低芳香烃以及苯等元素的含量，有效地改善空气污染问题。经过专业的分析发现，清洁燃料的生产主要任务就是进行FCC汽油的脱硫和降烯烃工艺。其方法可以在提炼过程中使用脱硫催化剂或者添加剂、对FCC进行加氢处理、加氢精制后处理、吸附脱硫、氧化脱硫、生物脱硫等方面的技术。总之，只要控制好FCC汽油的加氢脱硫，柴油的加氢脱硫、脱芳烃等工艺技术，就能够实现清洁燃料的生产。

3.炼油-化工一体化

由于世界范围内炼油工业的不成熟，导致炼油利润一直处于较低水平。有效地实现炼油-化工的一体化，能够最大限度的优化配置原料，实现原料的高效综合利用。例如将石脑油和轻烃直接送达乙烯装置，实现汽油的调和分组，回收出廉价的氢源。据不完全统计，实现高效的炼油-化工一体化，能够提高至少25%的油品转化，得到相应的石油化工产品，有效地提高原油的提炼精度和收率。

四、结语

总之，石油的炼制工艺是一项系统性工程，虽然已经经历了近150年的发展，并且已经逐步趋于稳定。但是，随着原油重质化、劣质化、污染严重等方面的变化，世界范围内的石油炼制工艺急需进行进一步的深化与调整，主要应该向着重、劣质原油的深加工、清洁燃料的生产、炼油-化工一体化等方向发展，保障石油加工炼制行业的高效、健康发展。

参考文献：