原油性质及常减压工艺流程

第一章原油的组成及性质

一、原油的一般性状

原油（或称石油）通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体，相对密度一般介于 0.80～ 0.98之间。 二、原油的元素组成

基本由五种元素组成，即碳、氢、硫、氮、氧 其中各元素的质量分数一般为：碳83.0～ 87.0%，氢 11.0～ 14.0%，硫 0.05～ 8.00%，氮 0.02～ 2.00%，氧 0.05～ 2.00%

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另外还有含量非常少的微量金属，含量处在百万分级至十亿分级范围， 主要有：

钒（V）、镍（Ni）、铁（Fe）、铜（Cu）、钙（Ca）、钠（Na）、钾（K）、砷（As）等59种微量元素其中有些元素对石油的加工过程，特别是对催化加工中的催化剂有很大影响，会使催化剂失活或减活

三、原油的馏分组成

原油是一个多组分的复杂混合物，其沸点范围很宽，从常温一直到500℃以上。所以，在原油加工利用时，必须先对原油进行分馏。

分馏就是按照组分沸点的差别将原油“切割”成若干“馏分”，每个沸点范围简称为馏程或沸程。 一般的馏分划分：

常压蒸馏的初馏点到200（或180）℃之间的轻馏分称为汽油馏分（也称轻油或石脑油馏分）常压蒸馏200 (或180)～350℃之间的中间馏分称为煤柴油馏分或称常压瓦斯油（简称AGO）相当于常压下350～500℃的高沸点馏分称为减压馏分或称润滑油馏分或称减压瓦斯油（简称VGO）减压蒸馏后残留的>500℃的油称为减压渣油（简称VR）

同时，我们也将常压蒸馏后>350℃的油称为常压渣油或常压重油（简称AR） 注意：

馏分并不是石油产品，石油产品要满足油品规格的要求，还需要将馏分进行进一步加工才能成为石油产品。

四、原油馏分的烃类和非烃类组成

从化学组成来看，石油中主要含有烃类和非烃类这两大类。

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烃类和非烃类存在于石油的各个馏分中，但因石油的产地及种类不同，烃类和非烃类的相对含量差别很大。同时在同一原油中，随着馏分沸程增高，烃类含量降低而非烃类含量逐渐增加。

石油中的烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃以及在分子中兼有这三类烃结构的混合烃构成，一般石油中不含有烯烃。

通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油；介于二者之间的称中间基石油。

石油中的非烃类化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物以及胶状沥青状物质

石油中含硫化合物主要有硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、二硫化物（RSSR）和噻吩等。在石油的某些加工产物中还含有硫化氢（H2S）。

含氮化合物主要有吡啶、吡咯、喹啉和胺类（RNH2）等。按组成分： 石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类； 按硫含量分：

超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类； 按比重分：

轻质原油、中质原油、重质原油三类。 六、我国原油的一般性质

与国外原油相比，我国主要油区原油的性质特点是： ⑴凝点及蜡含量较高、庚烷沥青质含量较低、相对密度大多在 0.85～

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0.95之间，属偏重的常规原油。

⑵含硫低，多为低硫和含硫原油；含氮量偏高。⑶含镍高，含钒低。

第二章常减压装置概述

一、装置简述

本装置是我厂石油加工的龙头部分，年设计加工原油30万吨。（操作弹性：25～35万吨/年），依据胜利油田101库原油性质，由华东勘探设计院设计，装置为燃料型，主要加工胜利混合原油和部分散油。

装置分两种生产方案进行设计： 方案Ⅰ：

溶剂油—柴油方案 方案Ⅱ：

汽油—煤油—柴油方案

可以生产常顶直馏汽油，190#溶剂油，200#溶剂油，煤油（260#溶剂油），0#（或-10#）柴油，常压蜡油，减压蜡油和减压渣油。

设计以方案Ⅱ为主，两种生产方案可以任意选择

常压塔设有四个侧线，常一线为煤油，常二线为柴油，常三线为润滑油原料，常四线为催化原料减压塔设三个侧线，所出蜡油供催化用，减压渣油作为丙烷脱沥青原料、生产甲醇基础原料及催化掺炼和锅炉房燃料

装置压缩风（非净化风和净化风）由催化空压站供给，锅炉供给

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0.7～

0.8MPa的饱和蒸汽及 0.4～

0.5MPa的软化水，新鲜用水取自我厂自备水井，装置北侧设有循环水装置，供30万常减压装置使用循环水。

二、装置特点

1、为降低装置能耗，常压塔前设有闪蒸塔；减压塔为燃料型，不设汽提塔 2、该装置由一脱四注，常减压蒸馏及产品电化学精制三部分组成 3、减压塔采用新型高效板波纹填料新技术及“干式”减压蒸馏新工艺 4、为提高减压塔内的喷淋效果，采用新型组合式液体分布器

5、考虑到将来处理能力有扩大的可能性，工艺流程和重要设备（如常减压塔、常减压炉、电精制设备）及管桥，冷换框架等设备都留有一定的富裕量

三、装置节能工艺

1、换热流程采用了优化换热网路方案

2、常压炉和减压炉采用集合烟道，并设置回转式空气预热器

3、采用大直径低速减压转油线及全填料“干式”减压工艺，降低了减压炉出口温度，从而降低了原油加工单位能耗

4、调整操作条件，合理分配分馏塔的回流取热比例

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5、常压、减压塔顶瓦斯引入常压炉烧掉，以减少环境污染并节约能量

第三章常减压工艺简介

一、常压精馏塔工艺原理

精馏操作是根据不同组分具有不同的挥发度（蒸气压），通过能量分离剂(热量)的引入使汽、液或汽液混合物多次部分汽化和部分冷凝，从而达到分离目的的一种分离方法。

连续精馏以进料口为界分精馏段和提馏段。塔内装有提供汽液两相接触的塔板或填料。塔顶馏出物冷凝后，

传热，达到平衡而产生新的平衡的气液两相，使气相中的轻组分和液相中的重组分分别得到提浓。 常压蒸馏工艺流程简图 精馏塔的基本控制方案有两种： （1）按精馏段指标控制 （2）按提馏段指标控制

以按精馏段指标控制为例讲述，其控制方案见下图

取精馏段某点成分或温度为被调参数，而以回流量LR、馏出液量D或塔内蒸汽量VS作为调节参数。

用精馏段塔板温度控制回流量LR，并保持塔内蒸汽流量VS恒定，这是精馏段控制中最常用的方案

二、减压精馏塔工艺原理

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原油中的350℃以上的高沸点馏分是馏分润滑油和催化裂化、加氢裂化的原料，但是由于在高温下会发生分解反应，所以在常压塔的操作条件下不能获得这部分馏分，只能在减压和较低的温度下通过减压蒸馏取得。减压蒸馏的核心设备是减压精馏塔和它的抽真空系统。

三、常减压装置工艺简介 （一）、常减压部分

45℃左右的原油自罐区由泵压送到装置，经计量后进入原油换热系统，换热至113℃后，顺序经混合阀进入一级电脱盐脱水罐（容-101）、二级电脱盐脱水罐（容-102A）、三级电脱盐脱水罐（容-102B），在电场作用下进行脱盐脱水后，将原油中含盐量脱到3mg/L以下，含水量脱到

0.2%以下，为提高原油的脱盐率，在一、二、三级混合阀前注水、破乳剂，对减压塔的基本要求是在尽量避免油料发生分解反应的条件下尽可能多的拔出减压馏分油。

脱后的原油经换热系统升温至230℃后进入闪蒸塔（塔-101）进行闪蒸分离，从闪蒸塔顶出来的油气直接进入常压塔（塔-102）第27层塔盘上，闪底油经泵抽出增压后继续换热至288℃，进入常压炉（炉-101），加热至363℃后，进常压塔进行分离。

从常压塔顶出来的油气，经空冷器冷却到70℃后进入常顶回流罐（容-103）进行油水分离。常压塔所需热回流油由泵从容-103中抽出

打回常压塔顶，容-103中未凝油气经冷凝器冷凝到40℃后进入常顶产品罐（容-104）进行油水分离。常顶油自容-104由泵抽出打入汽油碱洗水洗电离器（容-109）进行电化学精制。

常一线油自常压塔第30或32层塔盘自流入常压汽提塔（塔-103）上段，经汽提后由泵抽出换热至45℃后，与进入混合重油线出装置，汽提油气返回常压塔第12层塔盘。

常四线自常压塔第5层塔盘抽出后直接与常三线合并进入汽提塔。

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常压塔设有一个顶循环回流和两个中段回流，以便调整塔内气液相负荷分布，回收热量。 常顶循环回流油自常压塔第38层塔盘由泵抽出后换热温度降至70℃后返常压塔第40塔盘。 常一中回流油自常压塔第26层塔盘由泵抽出后换热温度降至146℃后返常压塔第28层塔盘。 常二中回流油自常压塔第14层塔盘由泵抽出后换热温度降至219℃后返常压塔第16层塔盘。 常底油经泵抽出增压进入减压炉（炉-102），加热至380℃经低速转油线进入减压塔（塔-104）进行分离，减顶油气自减顶挥发线引出，经过减顶一、二、三级抽空器和减顶一、二、三级抽空水冷器，冷却至50℃，冷凝出的油和水经大气腿自流入减顶分水罐（容-105），减顶油在此分出后由泵抽送出装置，减顶真空度维持在

99.32KPa（745mmHg）左右。

减压塔内设三段填料，三层集油箱及三个组合式液体分布器，上二层填料为金属板波纹填料，下层为金属环矩鞍填料。

减一线油由泵从减压塔的第一层集油箱抽出，经换热后温度降至80℃，一部分作为产品出装置，一部分经冷凝器冷却到40℃返回减压塔第一段填料的上部作为减顶回流油。

减二线油由泵从减压塔的第二层集油箱抽出，一路经换热温度降至80℃出装置，一路经换热冷却到185℃作为第二段填料的回流油返回该填料的上部，一路无需冷却作为轻洗油返回第三段填料的上部。

减压过汽化油（减三线油）由泵从减压塔的第三层集油箱抽出，一部分无需冷却作为重洗油返回第三段填料上部，一部分与减二线合并经换热冷却到80℃进入混合重油线出装置，在未换热前，引一支路至常底油泵入口，当降量生产或常底油流量波动时，可投用该设备线以防减压炉炉管结焦。

减压渣油由泵从减压塔底抽出，换热冷却至120℃后，一路出装置，一路与减二线减三线合并入混

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合重油线出装置。

（二）、一脱四注部分

新鲜水与电脱盐罐切出的含盐污水换热后分为五路，分别注入电脱盐一级，二级，三级混合阀前，常压塔顶馏出线上，以及减顶一二三级抽空器之后。

破乳剂在在容器中配制成浓度为1%的溶液，由泵抽出分三路，分别注入一级、二级、三级电脱盐注水之前。

缓蚀剂在容器中配制成浓度为

0.2%的溶液，由泵一路注入常压塔顶馏出线上，一路注入减顶一二三级抽空器之后。

氨气从液氨罐中压出，经缓冲罐后分两路，一路注入常压塔顶馏出线上，一路注入减顶一二三级抽空器之后。

（三）、产品电化学精制部分 碱液配制：

用非净化风将浓度为30%的浓碱液压入碱液配制贮槽，注入新鲜水配制成浓度为4%的溶液，作为碱洗用。

常顶油及常一、二线油自常减压部分来，首先新碱液在相应的静态混合器中混合，进行反应，混合物分别进入容-109汽油碱洗水洗电离器和容-111柴油碱洗水洗电离器的下罐，罐内分别通入15KV的高压直流电，电场梯度为

1.25KV/cm，碱渣在高压电场的作用下进行凝聚、分离，自电离器的底部排出至碱渣罐，经碱洗后的油品自碱洗罐上部流出，在静态混合器中与新鲜水混合，然后分别进入容-

109、容-111的上罐，罐内通入15KV的高压直流电，电场梯度为

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1.25KV/cm，在高压电场作用下，洗掉碱洗后油品所携带的残存碱渣，废水自罐底排出至污水处理厂，罐顶部流出精制油品。

每种精制油品在出装置附近都设有不合格油线，为防止串油，每种油品的不合格线都加了双阀，精制油品经分析合格后作为成品油出装置至罐区。

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