齊魯石化焦化車間實(shí)習(xí)報(bào)告

1、化工過(guò)程設(shè)計(jì)目錄1.車間概況31.1 齊魯石化企業(yè)簡(jiǎn)介31.2 車間簡(jiǎn)介41.3 工藝流程簡(jiǎn)述與生產(chǎn)原理41.3.1 延遲焦化工藝流程簡(jiǎn)述41.3.2 延遲焦化工藝原理51.3.3 焦化的分餾原理151.3.4 脫硫反應(yīng)的機(jī)理和影響因素172. 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算202.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及研究意義202.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)202.1.2研究意義202.2 主要工藝指標(biāo)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)212.2.1 設(shè)計(jì)物料平衡212.2.2 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及裝置能耗212.3設(shè)備操作條件242.3.1 分餾裝置242.4物料衡算242.4.1 總物料衡算252.4.2精餾系統(tǒng)物料衡算252.5 能量衡算272.5.1精餾

2、系統(tǒng)熱量衡算272.6 設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算312.6.1 選型原則312.6.2 關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)與選擇312.6.3 主要設(shè)備一覽表342.6.4 主要設(shè)備明細(xì)表353. 車間設(shè)備布置設(shè)計(jì)363.1 車間布置設(shè)計(jì)的原則363.1.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則363.1.2 車間設(shè)備平面布置的原則373.1.3 車間設(shè)立面布置的原則373.2 車間設(shè)備布置383.2.1 車間設(shè)備平面布置383.2.2 車間設(shè)備立面布置383.3 供熱系統(tǒng)供熱393.3.1 蒸汽系統(tǒng)393.3.2蒸汽系統(tǒng)供熱能力要求403.3.3 本工廠蒸汽系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則403.4鍋爐給水系統(tǒng)413.4.1鍋爐給水413.4.2蒸汽冷凝水的處理方法413

3、.4.3本分廠的鍋爐給水系統(tǒng)424. 非工藝部分設(shè)計(jì)424.1 安全設(shè)計(jì)424.1.1 設(shè)計(jì)原則424.1.2安全衛(wèi)生防護(hù)措施424.1.3防火防爆安全434.2煉油裝置的防毒安全知識(shí)514.2.1煉油廠毒物種類514.2.2預(yù)防中毒534.3靜電和雷電防護(hù)知識(shí)544.3.1靜電防護(hù)544.3.2雷電防護(hù)564.4裝置安全規(guī)定574.4.1安全生產(chǎn)十大禁令574.4.2一般安全規(guī)定584.4.4工業(yè)用火安全規(guī)定594.4.5大檢修安全規(guī)定604.4.6事故報(bào)告制度604.4.7裝置環(huán)保要求615.設(shè)計(jì)心得646.參考文獻(xiàn)657、附圖657.1焦化工藝流程圖657.2主設(shè)備圖精餾塔651.車間概

4、況1.1 齊魯石化企業(yè)簡(jiǎn)介中國(guó)石化集團(tuán)齊魯石化公司勝利煉油廠是全國(guó)頗具規(guī)模的煉油企業(yè)之一，于1966年4月動(dòng)工建設(shè)，1967年10月投入生產(chǎn)，現(xiàn)已成為加工能力10500kt/a，占地面積587公頃的現(xiàn)代化石油加工企業(yè)。該廠擁有生產(chǎn)裝置和輔助生產(chǎn)裝置60余套，擁有相應(yīng)配套的科學(xué)研究、開發(fā)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、環(huán)境保護(hù)等設(shè)施，是全國(guó)最具影響力的含硫原油加工以及瀝青、硫磺生產(chǎn)和加氫工藝技術(shù)應(yīng)用基地之一，生產(chǎn)的39種石油產(chǎn)品暢銷全國(guó)27個(gè)省市，部分產(chǎn)品已進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。勝利煉油廠堅(jiān)持依靠科技求發(fā)展。該廠VRDS-FCC組合工藝曾獲聯(lián)合國(guó)科技創(chuàng)新發(fā)明獎(jiǎng)；石油苯、-10號(hào)軍用柴油等產(chǎn)品曾獲國(guó)家金獎(jiǎng)；100號(hào)甲級(jí)

5、道路瀝青、1號(hào)噴氣燃料、石油甲苯等產(chǎn)品曾獲國(guó)家銀獎(jiǎng)；硫磺、90號(hào)車用汽油等18種產(chǎn)品曾獲省(部)優(yōu)名牌產(chǎn)品稱號(hào)；汽油全部實(shí)現(xiàn)了高標(biāo)號(hào)無(wú)鉛系列化生產(chǎn)，其中97號(hào)無(wú)鉛汽油填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白；1999年開發(fā)投產(chǎn)的高等級(jí)道路瀝青，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)了國(guó)外同類產(chǎn)品水平，從而標(biāo)志著勝利煉油廠的瀝青產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了系列化。按照“質(zhì)量第一，用戶至上”的原則，勝利煉油廠建立了從原材料進(jìn)廠、生產(chǎn)過(guò)程控制、新產(chǎn)品開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化管理、產(chǎn)品出廠控制到售后服務(wù)的全過(guò)程質(zhì)量控制保證體系。該廠于1998年通過(guò)了ISO9002國(guó)際質(zhì)量體系貫標(biāo)認(rèn)證和ISO10012計(jì)量檢測(cè)體系貫標(biāo)認(rèn)證；2001年3月被中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)等機(jī)構(gòu)評(píng)定為“

6、瀝青產(chǎn)品檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室”。齊魯石化堅(jiān)持科技創(chuàng)新，1996年以來(lái)，累計(jì)完成科研課題950項(xiàng)，成果鑒定169項(xiàng)，獲得專利授權(quán)93項(xiàng)，16項(xiàng)科技成果獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。先后與美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本、意大利、荷蘭、韓國(guó)等多家國(guó)外公司進(jìn)行了成功合作。公司憑籍自身豐富的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，依托雄厚的技術(shù)實(shí)力和可靠的服務(wù)質(zhì)量，在國(guó)內(nèi)樹立了良好的企業(yè)形象，形成了可研、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工和開車服務(wù)管理等系統(tǒng)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。自主開發(fā)的硫磺回收技術(shù)及催化劑、煉廠氣等溫絕熱加氫技術(shù)、輕烴醚化技術(shù)等填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。為全國(guó)“科技進(jìn)步百?gòu)?qiáng)企業(yè)”。在中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)化工企業(yè)管理協(xié)會(huì)、中國(guó)化工情報(bào)信息協(xié)會(huì)聯(lián)合發(fā)布的2003年中國(guó)化工企業(yè)

7、500強(qiáng)排行榜中，齊魯分公司、齊魯股份有限公司分別名列第7位和第27位。1.2 車間簡(jiǎn)介勝利煉油廠第二催化裂化裝置于1979年開始施工，同年因國(guó)民經(jīng)濟(jì)調(diào)整，停工緩建。1984年恢復(fù)建設(shè)，于1986年11月工程全部竣工投產(chǎn)，加工能力為60萬(wàn)t/a。1994年4月大修改造時(shí)又將處理能力提至80萬(wàn)t/a。2002年對(duì)裝置進(jìn)行大規(guī)模改造，新增外取熱器、煙機(jī)能量回收機(jī)組及相應(yīng)的配套系統(tǒng)，并對(duì)再生器及分餾穩(wěn)定系統(tǒng)進(jìn)行了改造，使裝置由蠟油催化改為重油催化裂化裝置。2005年3月進(jìn)行了MGD工藝改造，增加了汽油回?zé)拠娮旌洼p質(zhì)原料噴嘴。本裝置選用了美國(guó)Honeywell公司生產(chǎn)的TDC3000儀表自控系統(tǒng)，使裝

8、置的技術(shù)水平大幅提高。2005年7月由Honeywell公司、石化盈科公司和勝利煉油廠聯(lián)合開發(fā)的先進(jìn)控制系統(tǒng)投用，對(duì)反再、分餾、吸收穩(wěn)定單元操作進(jìn)行了優(yōu)化。2006年5月回?zé)捰瓦^(guò)濾器投用，第二催化裝置回?zé)捰徒?jīng)過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾后，送至重油加氫裝置，回?zé)捰筒辉僦苯踊責(zé)挕?008年3月裝置DCS系統(tǒng)升級(jí)為Honeywell公司的PKS300系統(tǒng)。2009年9月進(jìn)行MIP-CGP工藝技術(shù)改造，增加提升管二反段、MIP斜管及MIP滑閥，氣壓機(jī)302更新。1.3 工藝流程簡(jiǎn)述與生產(chǎn)原理1.3.1 延遲焦化工藝流程簡(jiǎn)述延遲焦化技術(shù)是渣油熱破壞加工常用手段，目的是從重質(zhì)渣油中獲得較多的輕質(zhì)油品和石油焦。延遲焦化工

9、藝是當(dāng)今世界常見的渣油加工技術(shù)之一，與其它渣油加工工藝比，延遲焦化工藝技術(shù)簡(jiǎn)單、操作方便、靈活性大、開工率高、運(yùn)行周期長(zhǎng)，且投資較低、回報(bào)較高，是目前煉油行業(yè)紛紛采用的渣油加工技術(shù)。勝利煉油廠第三延遲焦化裝置于2007年3月開始打樁，2008年5月建成投產(chǎn)。本裝置總體設(shè)計(jì)由北京設(shè)計(jì)院承擔(dān)，裝置處理量為140萬(wàn)噸/年，系統(tǒng)配套及配管(一爐兩塔除外)由三維公司設(shè)計(jì)，由齊魯石化公司建設(shè)公司承擔(dān)施工任務(wù)。北面為北變電站，南面為原油罐區(qū)，西側(cè)為鐵路編組站，東側(cè)為第二常減壓。裝置南北長(zhǎng)240米，東西最寬112米，東西最窄100米，占地面積為2.5692萬(wàn)平方米。裝置布置分成三個(gè)區(qū)域，分別用檢修馬路隔開。裝

10、置的儲(chǔ)焦池布置在裝置的西側(cè)，南北向布置，沉淀池在南端，焦炭采用管帶運(yùn)輸，同時(shí)考慮了汽車運(yùn)輸?shù)奈恢谩＝钩匚鱾?cè)的中間位置依次為焦炭塔構(gòu)架，焦化加熱爐。焦炭塔構(gòu)架，焦化加熱爐南側(cè)布置了水處理部分及高壓水泵房。焦炭塔、焦化加熱爐構(gòu)架北側(cè)依次布置了放空部分、分餾部分、壓縮機(jī)廠房、吸收穩(wěn)定部分、液化氣脫硫脫硫醇部分。平面中設(shè)備區(qū)按條形布置，每個(gè)設(shè)備區(qū)的設(shè)備主要按流程順序布置。裝置的管廊為“T”型布置，主管廊南北向布置。管廊下布置機(jī)泵，操作溫度高于或等于介質(zhì)自燃點(diǎn)及操作溫度高于或等于250的可燃介質(zhì)泵、液態(tài)烴泵布置在管廊外。在裝置東側(cè)設(shè)有兩處管廊與系統(tǒng)管廊相接，原料、產(chǎn)品及公用管道均從此處進(jìn)出裝置。壓縮機(jī)采

11、用背壓式，布置在半敞開的廠房?jī)?nèi)，廠房?jī)?nèi)設(shè)吊車進(jìn)行檢修。高壓水泵布置在廠房?jī)?nèi)，廠房?jī)?nèi)設(shè)手動(dòng)單梁吊車進(jìn)行檢修。其它機(jī)泵采用露天布置。換熱器、回流罐等設(shè)備布置在地面框架二、三層，空冷器布置在框架頂層及主管廊頂部。為便于設(shè)備的檢修和消防，裝置外設(shè)有環(huán)形馬路，裝置內(nèi)設(shè)有東西方向兩條檢修和消防通道與裝置外道路相連。為便于吊裝空冷器等設(shè)備，在焦池的北側(cè)設(shè)置了檢修回車場(chǎng)地。裝置的高低壓配電間、控制室及辦公樓布置在裝置外南側(cè)。儀表、電工槽架自焦池的南側(cè)管架進(jìn)入裝置內(nèi)。該裝置采用一臺(tái)加熱爐、兩臺(tái)焦炭塔的工藝路線，裝置設(shè)計(jì)循環(huán)比為0.25。設(shè)計(jì)年開工時(shí)間為8400小時(shí)（連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)）。以孤島高硫高酸混合原油的減壓渣油為

12、原料。主要產(chǎn)品有：凈化干氣、凈化液化氣、穩(wěn)定汽油、柴油、蠟油、焦炭。其中，焦化干氣脫硫后為凈化干氣去瓦斯管網(wǎng)；焦化穩(wěn)定汽油至石腦油加氫裝置；焦化柴油去新建260萬(wàn)噸/年柴油加氫裝置；焦化蠟油作為VRDS 裝置原料；液化氣脫硫脫硫醇后為凈化液化氣去儲(chǔ)罐；焦炭外運(yùn)至二化CFB爐作燃料或汽運(yùn)外銷。2012年按照齊魯分公司加工高硫高酸原油挖潛增效技術(shù)改造方案要求，全廠加工規(guī)模提高到 1300萬(wàn)噸/年后，根據(jù)渣油平衡確定對(duì) 3#延遲焦化裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造。加工能力擴(kuò)至 170 萬(wàn)噸/年。另外，按2010 年 4 月中國(guó)石化股份有限公司煉油事業(yè)部對(duì)延遲焦化裝置的優(yōu)化改造要求，對(duì)焦炭塔換塔的順序操作增設(shè)安全聯(lián)

13、鎖系統(tǒng)，以提高操作的安全可靠性；對(duì)焦化加熱爐采用石油大學(xué)的“管外定向反射與管內(nèi)深度裂解技術(shù)”進(jìn)行擴(kuò)能增效改造，提高焦化裝置的，經(jīng)濟(jì)效益，延長(zhǎng)裝置運(yùn)行周期；采用可調(diào)循環(huán)比技術(shù)，提高裝置操作的靈活性和苛刻度；解決放空污水油水分離問(wèn)題；對(duì)裝置脫硫及脫硫醇工藝流程進(jìn)行擴(kuò)能和優(yōu)化。1.3.2 延遲焦化工藝原理延遲焦化工藝是焦炭化過(guò)程（簡(jiǎn)稱焦化）主要的工業(yè)化形式，由于延遲焦化工藝技術(shù)簡(jiǎn)單，投資及操作費(fèi)用較低，經(jīng)濟(jì)效益較好，因此，世界上85%以上的焦化處理裝置都采用延遲焦化工藝。也有部分國(guó)外煉油廠（如美國(guó)）采用流化焦化工藝，這種工藝使焦化過(guò)程連續(xù)化，解決了除焦問(wèn)題，而且焦炭產(chǎn)率降低，液體產(chǎn)率提高；另外，由于

14、該工藝加熱爐只起到預(yù)熱原料的作用，爐出口溫度較低，從而避免了加熱爐管結(jié)焦的問(wèn)題，所以該工藝在原料的選擇范圍上比延遲焦化有更大的靈活性，但是該工藝由于技術(shù)復(fù)雜，投資和操作費(fèi)用較高，且焦炭只能作為一般燃料利用，故流化焦化技術(shù)沒有得到太廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)還有一種焦化工藝叫靈活焦化，這種工藝不生產(chǎn)石油焦，但是除了生產(chǎn)焦化氣體、液體外，還副產(chǎn)難處理的空氣煤氣，加之其技術(shù)復(fù)雜、投資費(fèi)用高，該工藝也未被廣泛采用。而其它比較早的焦化工藝（如釜式焦化等）基本被淘汰。延遲焦化工藝基本原理就是以渣油為原料，經(jīng)加熱爐加熱到高溫（500左右），迅速轉(zhuǎn)移到焦炭塔中進(jìn)行深度熱裂化反應(yīng)，即把焦化反應(yīng)延遲到焦炭塔中進(jìn)行，減輕爐

15、管結(jié)焦程度，延長(zhǎng)裝置運(yùn)行周期。焦化過(guò)程產(chǎn)生的油氣從焦炭塔頂部到分餾塔中進(jìn)行分餾，可獲得焦化干氣、汽油、柴油、蠟油、重蠟油產(chǎn)品；留在焦炭塔中的焦炭經(jīng)除焦系統(tǒng)處理，可獲得焦炭產(chǎn)品（也稱石油焦）。表3-1例舉了兩種減壓渣油進(jìn)行焦化所得產(chǎn)物的產(chǎn)率分布。表3-2例舉了焦化氣體的組成。表1-1 延遲焦化的產(chǎn)率分布項(xiàng) 目大慶減壓渣油勝利減壓渣油相對(duì)密度，200.92210.9698殘?zhí)迹ㄙ|(zhì)量分?jǐn)?shù)），%8.813.9氣體8.36.8汽油15.714.7柴油36.335.6蠟油25.719.0焦炭14.023.9液體收率77.769.3表1-2 焦化氣體組成組 分氫甲烷乙烷乙烯丙烷丙烯丁烷丁烯含量%5.4047

16、.8013.601.828.264.003.443.70組 分戊烷戊烯六碳烴硫化氫二氧化碳一氧化碳氮+氧-含量%2.662.200.584.140.320.810.25-減壓渣油經(jīng)焦化過(guò)程可以得到70%80%的餾分油。焦化汽油和焦化柴油中不飽和烴含量高，而且含硫、含氮等非烴類化合物的含量也高。因此，它們的安定性很差，必須經(jīng)過(guò)加氫精制等精制過(guò)程加工后才能作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。焦化蠟油主要是作為加氫裂化或催化裂化的原料，有時(shí)也用于調(diào)和燃料油。焦炭（也稱石油焦）除了可用作燃料外，還可用作高爐煉鐵之用，如果焦化原料及生產(chǎn)方法選擇適當(dāng)，石油焦經(jīng)煅燒及石墨化后，可用于制造煉鋁、煉鋼的電極等。焦化氣體含有較多的甲

17、烷、乙烷以及少量的丙烯、丁烯等，它可用作燃料或用作制氫原料等石油化工原料。從焦化過(guò)程的原料和產(chǎn)品可以看到焦化過(guò)程是一種渣油輕質(zhì)化過(guò)程。作為輕質(zhì)化過(guò)程，焦化過(guò)程的主要優(yōu)點(diǎn)是它可以加工殘?zhí)贾导爸亟饘俸亢芨叩母鞣N劣質(zhì)渣油，且過(guò)程比較簡(jiǎn)單、投資和操作費(fèi)用低。它的主要缺點(diǎn)是焦炭產(chǎn)率高及液體產(chǎn)物的質(zhì)量差。焦炭產(chǎn)率一般為原料殘?zhí)贾档?.42倍，數(shù)量較大。但焦炭在多數(shù)情況下只能作為普通固體燃料出售，售價(jià)還很低。盡管焦化過(guò)程尚不是一個(gè)很理想的渣油輕質(zhì)化過(guò)程，但在現(xiàn)代煉油工業(yè)中，通過(guò)合理地配置石油資源和優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)，它仍然是一個(gè)十分重要的提高輕質(zhì)油收率的有效途徑。近年來(lái)，對(duì)用于制造冶金用電極，特別是超高功率電極

18、的優(yōu)質(zhì)石油焦的需求不斷增長(zhǎng)，對(duì)某些煉油廠，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)石油焦已成為焦化過(guò)程的重要目的之一。（1） 延遲焦化反應(yīng)機(jī)理渣油在熱能的作用下主要發(fā)生兩類反應(yīng)：一類是熱裂解反應(yīng)，它是吸熱反應(yīng)；另一類是縮合反應(yīng)，它是放熱反應(yīng)?？傮w來(lái)講，焦化反應(yīng)在宏觀上表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)，而異構(gòu)化反應(yīng)幾乎不發(fā)生。渣油的熱反應(yīng)可以用自由基鏈反應(yīng)機(jī)理來(lái)解釋。一般認(rèn)為烴類熱反應(yīng)的自由基鏈反應(yīng)大體有以下三個(gè)階段：鏈的引發(fā)、鏈的增長(zhǎng)和鏈的終止。I 鏈的引發(fā)C16H342CH3(CH2)6CH3H2烴分子分解為自由基是由于鍵CC的均裂，而不是CH鍵，因后者的鍵能較大，并且主要斷裂在碳鏈的中部，如：II 鏈的增長(zhǎng)這是一種由一個(gè)自由基轉(zhuǎn)化為另一個(gè)

19、自由基，使自由價(jià)繼續(xù)傳遞下去的過(guò)程。在此過(guò)程中，較小的自由基如: H 、CH3 、C2H5 能在短時(shí)間內(nèi)獨(dú)立存在；而較大的自由基則比較活潑和不穩(wěn)定，只能在瞬間存在，因此它會(huì)繼續(xù)分裂，成為烯烴和小的自由基，這些小的自由基會(huì)繼續(xù)攻擊其它烴分子產(chǎn)生新的自由基，新的自由基繼續(xù)分裂，這樣就形成了一個(gè)不斷增長(zhǎng)的反應(yīng)鏈，直到反應(yīng)產(chǎn)物離開反應(yīng)系統(tǒng)，鏈的增長(zhǎng)才會(huì)結(jié)束。具體過(guò)程如下反應(yīng)： 自由基的奪氫反應(yīng)其通式為：H + RHH2 + R R + RH RH + R烴分子中碳原子上的氫被奪取的難易程度，由易到難的次序是叔碳仲碳伯碳，它們與自由基反應(yīng)的相對(duì)速度也是按照這個(gè)次序進(jìn)行的，而且溫度越高，它們之間的差別也越

20、小。 自由基的分解反應(yīng)自由基本身可以分解，生成一個(gè)烯烴分子和一個(gè)含碳數(shù)較少的新自由基，從而使其自由價(jià)傳遞下去。自由基的分解主要發(fā)生在具有未成對(duì)電子碳的-鍵位置上，這也就是所謂的-斷裂規(guī)則。如：CH3CH2CHCH3CH2=CHCH3 + CH3 自由基的加成反應(yīng) 這是上述自由基分解反應(yīng)的逆反應(yīng)，含碳數(shù)較少的自由基可與烯烴加成而生成含碳數(shù)更多的自由基。III 鏈的終止自由基可相互結(jié)合成為穩(wěn)定的分子而使鏈反應(yīng)中斷，如：H + H H2H + RRHR + RRR根據(jù)上述歷程，即使像乙烷這樣簡(jiǎn)單的烴分子，它的熱反應(yīng)也是相當(dāng)復(fù)雜的。其控制步驟是鏈的引發(fā)（此步驟所需活化能最高）。值得注意的是，并不是所有

21、烴類的熱解反應(yīng)都是自由基鏈反應(yīng)，有的烴類如環(huán)已烷雖然在反應(yīng)中也斷環(huán)而生成自由基，但隨即分解而為穩(wěn)定的產(chǎn)物，并不形成鏈反應(yīng)。因此，環(huán)已烷單獨(dú)進(jìn)行熱解時(shí)反應(yīng)速度較慢，約為正已烷的八分之一。CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2=CH2 + CH2=CH-CH2-CH3（2）烴類的熱反應(yīng)烴類熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)首先是分子鏈的斷裂。鏈的斷裂是吸熱反應(yīng)，因而分子鏈較弱的部位，即鍵能小、斷裂時(shí)需要的能量較小的部位，比鍵能較強(qiáng)的部位容易發(fā)生斷裂。表3-1列出了烴類分子中幾種不同形式化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)。從中可以看出，鏈烷烴的C-C鍵最弱，而芳烴、烯烴、炔烴的C-C鍵最強(qiáng)。因此斷裂反應(yīng)多半先在鏈烷烴、環(huán)烷烴側(cè)鏈和芳烴側(cè)

22、鏈的C-C鍵發(fā)生。表1-3烴類分子中幾種不同形式化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學(xué)鍵鍵能，Kj/molH-H436.26C-H412.27413.91C鏈烷-C鏈烷C芳-C芳347.80354.41512.30C烯=C烯620.27C炔C炔842.09包括伯、仲、叔、環(huán)烷、烯、炔和芳碳原子與氫原子構(gòu)成的化學(xué)鍵。包括直鏈、側(cè)鏈和環(huán)烷鏈仲碳原子與碳原子構(gòu)成的飽和鍵。A 烷烴的熱反應(yīng)烷烴的熱反應(yīng)主要有兩類：CC鍵斷裂生成較小分子的烷烴和烯烴；CH鍵斷裂生成碳原子數(shù)保持不變的烯烴及氫。上述兩類反應(yīng)都是強(qiáng)吸熱反應(yīng)。烷烴的熱反應(yīng)行為與其分子中的各鍵能大小有密切的關(guān)系。從烷烴的鍵能數(shù)據(jù)可以總結(jié)出一些規(guī)律： CH鍵的鍵能大

23、于CC鍵的，因此CC鍵更易于斷裂； 長(zhǎng)鏈烷烴中，越靠近中間處，其CC鍵能越小，也就越容易斷裂； 隨著分子量的增大，烷烴中的CC鍵及CH鍵的鍵能都呈減小的趨勢(shì)，也就是說(shuō)它們的熱穩(wěn)定性逐漸下降； 異構(gòu)烷烴中的CC鍵及CH鍵的鍵能都小于正構(gòu)烷烴，說(shuō)明異構(gòu)烷烴更易于斷鏈和脫氫； 烷烴分子中叔碳上的氫最容易脫除，其次是仲碳上的，而伯碳上的氫最難脫除。從熱力學(xué)判斷，在500左右，烷烴脫氫反應(yīng)進(jìn)行的可能性不大。當(dāng)溫度高達(dá)700左右時(shí)，脫氫反應(yīng)的可能性明顯增大。從動(dòng)力學(xué)考慮，烴類的熱解反應(yīng)性是以其反應(yīng)速度來(lái)判斷的，通常： 隨著溫度的升高，烴類的反應(yīng)速度迅速增大。大體上，溫度每增高10，反應(yīng)速度增大1.52倍；

24、 隨著烷烴分子量的增大，其反應(yīng)速度明顯加快。其反應(yīng)速度常數(shù)與分子中的碳原子數(shù)幾乎是線性關(guān)系； 在分子中碳數(shù)相同的情況下，異構(gòu)烷烴的熱解反應(yīng)速度比正構(gòu)烷烴稍快； 烷烴熱解反應(yīng)的活化能通常在200300Kj.mol-1左右。B 環(huán)烷烴的熱反應(yīng)環(huán)烷烴的熱反應(yīng)主要發(fā)生下列三類反應(yīng)：1. 側(cè)鏈斷裂反應(yīng)；C10H21C5H11 + C5H10C5H10 + C5H12在高溫下，環(huán)烷烴側(cè)鏈上的C-C鍵和烷烴一樣也能發(fā)生斷鏈反應(yīng)，使側(cè)鏈變短或脫除，同時(shí)生成較小分子的烷烴或烯烴，比如：2. 環(huán)烷環(huán)的斷裂反應(yīng)；環(huán)烷環(huán)的環(huán)上的C-C鍵的熱穩(wěn)定性較側(cè)鏈高，但在溫度較高時(shí)環(huán)烷環(huán)也會(huì)斷裂生成小分子烯烴。比如：CH2= C

25、H2+ CH3- CH2-CH= CH2CH2=CH2 + CH3-CH=CH23. 脫氫反應(yīng)。環(huán)烷環(huán)在加熱條件下，還會(huì)發(fā)生脫氫反應(yīng)生成環(huán)烯烴直至芳香烴。單環(huán)環(huán)烷烴的脫氫反應(yīng)須在600以上才能進(jìn)行，但雙環(huán)環(huán)烷烴在500左右就能進(jìn)行脫氫反應(yīng)，生成環(huán)烯烴。研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)烷烴的反應(yīng)速度比碳數(shù)相同的烷烴??；五元環(huán)烷則比六元環(huán)烷更難于熱解。有的研究還表明，帶有烷基側(cè)鏈的環(huán)烷烴的反應(yīng)速度比無(wú)側(cè)鏈的環(huán)烷烴快。如在500時(shí)，乙基環(huán)己烷的熱解反應(yīng)速度比環(huán)己烷要大五倍。C 芳香烴的熱反應(yīng)芳香環(huán)極為穩(wěn)定，一般條件下芳環(huán)不會(huì)斷裂，但在較高溫度下會(huì)進(jìn)行脫氫縮合反應(yīng)，生成環(huán)數(shù)較多的芳烴，直至生成焦炭。烴類熱反應(yīng)生成的焦炭是

26、H/C原子比很低的稠環(huán)芳烴，具有類石墨狀結(jié)構(gòu)。它主要發(fā)生下列反應(yīng)。1. 烷基芳香烴的斷側(cè)鏈及脫烷基反應(yīng)；CH2 CH2 CH2RCH3 + CH2=CHRCH=CH2 + CH3R比如：2. 側(cè)鏈的脫氫反應(yīng)；側(cè)鏈的脫氫反應(yīng)需在更高的溫度（650700）時(shí)才能發(fā)生，如：C2H5CH=CH2 + H23. 縮合反應(yīng)。芳香烴在高溫下能脫氫縮合成環(huán)數(shù)更多的芳烴，其縮合程度逐漸增大，直至成為H/C比很低的焦炭。比如：2+ H22CH3CH2-CH2+H2D 環(huán)烷芳香烴的熱反應(yīng)環(huán)烷芳香烴的反應(yīng)按照環(huán)烷環(huán)和芳香環(huán)之間的連接方式不同而有區(qū)別。例如 ， 類型的烴類的第一步反應(yīng)為連接兩環(huán)的鍵斷裂，生成環(huán)烯烴和芳香

27、烴，在更苛刻的條件下，環(huán)烯烴能進(jìn)一步破裂開環(huán)。 類型的烴類的熱反應(yīng)主要有三種：環(huán)烷環(huán)斷裂生成苯的衍生物，以及縮合生成高分子的多環(huán)芳香烴。E 烯烴的熱反應(yīng)天然原油一般不含烯烴，但在石油二次加工的產(chǎn)物中大多含有烯烴。烯烴是很活潑的烴類，在受熱的條件下它們進(jìn)一步裂解，同時(shí)與其它烴類交叉地進(jìn)行反應(yīng)，于是反應(yīng)變得極其復(fù)雜。在不高的溫度下，烯烴裂解成氣體的反應(yīng)遠(yuǎn)不及縮合成高分子疊合物的反應(yīng)來(lái)得快。但是由于縮合作用所生成的高分子疊合物也會(huì)發(fā)生部分裂解，縮合反應(yīng)和裂解反應(yīng)就交叉地進(jìn)行，使烯烴的熱反應(yīng)產(chǎn)物的餾程范圍變得很寬，而且在反應(yīng)產(chǎn)物中存在飽和烴、環(huán)烷烴和芳香烴。烯烴在低溫、高壓下，主要反應(yīng)是疊合反應(yīng)。當(dāng)溫

28、度升高到400以上時(shí)，裂解反應(yīng)開始變得重要，碳鏈斷裂的位置一般在烯烴雙鍵的位置。烯烴分子的斷裂反應(yīng)也有與烷烴相似的規(guī)律。當(dāng)溫度超過(guò)600時(shí)，烯烴縮合成芳香烴、環(huán)烷烴和環(huán)烯烴的反應(yīng)變的重要起來(lái)。它主要的反應(yīng)可以歸納如下： 斷鏈反應(yīng)；CH2= CHCH2CH2CH3381289CH2=CH-CH3 + CH2=CH2較大分子的烯烴可以斷鏈而成為兩個(gè)較小的烯烴分子，斷裂的位置一般是在雙鍵的-位，因?yàn)樵撎幍腃-C鍵鍵能較小。以1-戊烯為例，其-及-位的鍵能（kJ.mol-1）和-斷裂反應(yīng)如下式： 脫氫反應(yīng)；烯烴可進(jìn)一步脫氫生成二烯烴，如1-丁烯脫氫為丁二烯。CH2=CH-CH2-CH3CH2=CH-C

29、H= CH2 +H2 歧化反應(yīng)；這是烯烴特有的反應(yīng)。兩個(gè)相同分子的烯烴可以歧化為兩個(gè)不同的烴分子。例如丙烯可發(fā)生下列歧化反應(yīng)：2C3H6C4H8 + C2H42 C3H6C2H6 + C4H62 C3H6CH4 + C5H82 C3H6C6H10 + H2 二烯合成反應(yīng)；二烯烴可與烯烴進(jìn)行二烯合成反應(yīng)而生成環(huán)烯烴，它還能進(jìn)一步脫氫成為芳香烴，如：R+R+ 芳構(gòu)化反應(yīng)。RR+ 3H2分子中含有六個(gè)或更多的成鏈的碳原子的烯烴，可環(huán)化脫氫生成芳香烴，如：（3） 膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的熱反應(yīng)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)主要是多環(huán)、稠環(huán)化合物，分子中也多含有雜原子，它們是相對(duì)分子質(zhì)量分布范圍很寬、環(huán)數(shù)及其稠合程度差別很大的復(fù)雜

30、混合物，縮合程度不同的分子中也含有不同長(zhǎng)度的側(cè)鏈及環(huán)間的鏈橋，因此，膠質(zhì)及瀝青質(zhì)在熱反應(yīng)中，除了經(jīng)縮合反應(yīng)生成焦炭外，還會(huì)發(fā)生斷側(cè)鏈、斷鏈橋等反應(yīng)，生成較小的分子。研究表明，輕、中、重膠質(zhì)及瀝青質(zhì)的熱反應(yīng)行為有明顯的差別，隨著縮合程度的增大，餾分油的相對(duì)產(chǎn)率下降而焦炭的相對(duì)產(chǎn)率增大，對(duì)瀝青質(zhì)而言，在460、45min的條件下，已轉(zhuǎn)化的原料中約3/4都轉(zhuǎn)化為焦炭。瀝青質(zhì)分子的稠合程度很高，帶有的烷基鏈很少，而且是很短的側(cè)鏈，因此，反應(yīng)生成的氣體也很少?？傊瑹N類在加熱的條件下，反應(yīng)基本上可以分成裂解與縮合（包括疊合）兩個(gè)方向，裂解方向產(chǎn)生較小的分子，而縮合方向則生成較大的分子。烴類的熱反應(yīng)是一種

31、復(fù)雜的平行-順序反應(yīng)，這些平行的反應(yīng)不會(huì)停留在某一階段上，而是繼續(xù)不斷地進(jìn)行下去，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，一方面由于裂解反應(yīng)，生成分子越來(lái)越小、沸點(diǎn)越來(lái)越低的烴類（如氣體烴）；另一方面由于縮合反應(yīng)生成分子越來(lái)越大的稠環(huán)芳香烴，高度縮合的結(jié)果就產(chǎn)生膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，最終生成碳?xì)浔群芨叩慕固?。?） 渣油熱反應(yīng)的特征渣油是多種烴類化合物組成的極為復(fù)雜的混合物，其組分的熱反應(yīng)行為自然遵循各族烴類的熱反應(yīng)規(guī)律。但作為一種復(fù)雜的混合物，渣油的熱反應(yīng)行為不是各族烴類熱反應(yīng)行為的簡(jiǎn)單相加，它具有自己的特點(diǎn)。（5） 平行-順序反應(yīng)特征渣油熱反應(yīng)產(chǎn)物分布隨時(shí)間的變化1原料；2中間餾分；3汽油；4裂化氣5殘油；6焦炭產(chǎn)率

32、（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%反應(yīng)時(shí)間234561渣油中間餾分殘油汽油焦炭裂化氣渣油的平行-順序反應(yīng)特征渣油熱反應(yīng)比單體烴更明顯地表現(xiàn)出平行-順序特征。下圖表示出了這個(gè)特征。由圖可見，隨著反應(yīng)深度的增大，反應(yīng)產(chǎn)物的分布也在變化。作為中間產(chǎn)物的汽油和中間餾分油的產(chǎn)率，在反應(yīng)進(jìn)行到某個(gè)深度時(shí)會(huì)出現(xiàn)最大值，而作為最終產(chǎn)物的氣體和焦炭則在某個(gè)反應(yīng)深度時(shí)開始產(chǎn)生，并隨著反應(yīng)深度的增大而單調(diào)地增大。（6） 生焦傾向性高的特征渣油熱反應(yīng)時(shí)容易生焦，除了由于渣油自身含有較多的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)外，還因?yàn)椴煌宓臒N類之間的相互作用促進(jìn)了生焦反應(yīng)。芳香烴的熱穩(wěn)定性高，在單獨(dú)進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，不僅裂解反應(yīng)速度低，而且生焦速度也低。例如在45

33、0下進(jìn)行反應(yīng)，要生成1%的焦炭，烷烴（C25H52）要144min，十氫萘要1650min，而萘則需670000min。但是如果將萘與烷烴或烯烴混合后進(jìn)行熱反應(yīng)，則生成速度顯著提高。根據(jù)許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果，焦炭生成的過(guò)程大致可以描述如下：芳香烴烷烴烯烴縮合產(chǎn)物膠質(zhì)、瀝青質(zhì)焦炭（碳青質(zhì)）含膠質(zhì)甚多的原料油，如將它用不含膠質(zhì)且對(duì)熱很穩(wěn)定的油品稀釋，可以使生焦量減少。由此可見，當(dāng)兩種化學(xué)組成不同的原料油混合進(jìn)行熱反應(yīng)時(shí)，所生成的焦炭可能比它們單獨(dú)反應(yīng)時(shí)更多，也可能減少。在進(jìn)行原料油的混合時(shí)應(yīng)予以注意。(7) 相分離特征減壓渣油是一種膠體分散體系，其分散相是以瀝青質(zhì)為核心并吸附以膠質(zhì)形成的膠束，由于膠質(zhì)的膠

34、溶作用，在受熱之前渣油膠體體系是比較穩(wěn)定的，在熱轉(zhuǎn)化過(guò)程中，由于體系的化學(xué)組成發(fā)生變化，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定深度后，渣油的膠體性質(zhì)就會(huì)受到破壞，由于縮合反應(yīng)，渣油中作為分散相的瀝青質(zhì)的含量逐漸增多，而裂解反應(yīng)不僅使分散介質(zhì)的粘度變小，還使其芳香性減弱，同時(shí)，作為膠溶組分的膠質(zhì)含量則逐漸減少，這些變化都會(huì)導(dǎo)致分散相和分散介質(zhì)之間的相容性變差，這種變化趨勢(shì)發(fā)展到一定程度后，就會(huì)導(dǎo)致瀝青質(zhì)不能全部在體系中穩(wěn)定地膠溶而發(fā)生部分瀝青質(zhì)聚集，在渣油中出現(xiàn)了第二相（液相），第二相中的瀝青質(zhì)濃度很高，促進(jìn)了縮合生焦反應(yīng)。渣油受熱過(guò)程中的相分離問(wèn)題在實(shí)際生產(chǎn)中也有重要意義，例如，渣油熱加工過(guò)程中，渣油要通過(guò)加熱爐管

35、，由于受熱及反應(yīng)，在某段爐管中可能會(huì)出現(xiàn)相分離現(xiàn)象而導(dǎo)致生焦。如何避免出現(xiàn)相分離現(xiàn)象或縮短渣油在這段爐管中的停留時(shí)間對(duì)減少爐管內(nèi)結(jié)焦、延長(zhǎng)開工周期是十分重要的。又如在降低燃料油粘度的減粘裂化過(guò)程中，若反應(yīng)深度控制不當(dāng)，引起分相、分層現(xiàn)象，對(duì)生產(chǎn)合格燃料油也是不允許的。1.3.3 焦化的分餾原理焦化分餾的目的主要是通過(guò)精餾過(guò)程，將焦炭塔反應(yīng)產(chǎn)物分成汽油、柴油、蠟油和富氣等組分，作為下游裝置的原料。焦化分餾的原理即為油品精餾原理，不同之處的是焦化分餾塔只有汽化段和精餾段，沒有提餾段的“半截塔”。精餾原理：一種相平衡分離過(guò)程，其重要的理論基礎(chǔ)是氣-液相平衡原理，即拉烏爾定律。PA=PA0XA ； P

36、B=PB0XB=PB0（1-XA）式中：PA、PB溶液上方組份A及B的飽和蒸汽壓。PA0、PB0純組份A及B的飽和蒸汽壓。XA、XB溶液中組份A及B的摩爾分率。此定律表示在一定溫度下，對(duì)于那些性質(zhì)相似，分子大小又相近的組份（如甲醇、乙醇）所組成的理想溶液中，溶液上方蒸汽中任意組份的分壓，等于此純組份在該溫度下的飽和蒸汽壓乘以它在溶液中的摩爾分率。精餾過(guò)程是在裝有很多塔盤的精餾塔內(nèi)進(jìn)行的。焦炭塔反應(yīng)油氣從分餾塔底部進(jìn)入精餾塔的蒸發(fā)段，經(jīng)與塔底循環(huán)回流油充分換熱，部分重組分冷凝成液相流向塔底，而沒冷凝的油氣繼續(xù)上升與下降的液體回流在塔盤上充分接觸，氣相部分中較重的組份冷凝，液相部分中較輕的組份汽化

37、。因此，油氣中易揮發(fā)組份的含量將因液體的部分汽化，使液相中易揮發(fā)組份向氣相擴(kuò)散而增多；油氣中難揮發(fā)組份的含量因氣體的部分冷凝，使氣相中難揮發(fā)組份向液相擴(kuò)散而增多。這樣，同一層板上互相接觸的氣液兩相就趨向平衡。它們之間的關(guān)系可用拉烏爾定律說(shuō)明。通過(guò)多次這樣的質(zhì)量、熱量交換，就能達(dá)到精餾目的。以下就是一層塔盤上汽-液交換的詳細(xì)過(guò)程。 如圖所示，當(dāng)油汽（V）上升至n層塔盤時(shí)，與從（n+1）層塔盤下來(lái)的回流液體（L）相遇，由于上升的油氣溫度高，下流的回流溫度較低，因此高溫的油氣與低溫的回流接觸時(shí)放熱，使其中高沸點(diǎn)組份冷凝，同時(shí)低溫的回流吸熱，并使其中的低沸點(diǎn)組份汽化，這樣油氣中被冷凝的高沸點(diǎn)組份和未被

38、汽化的回流組成了新的回流（L）。從n層下降為（n-1）層的回流中所含高沸點(diǎn)組份要比降至n層塔盤的回流中的高沸點(diǎn)組份含量多，而上升至（n+1）層塔盤的油氣中的低沸點(diǎn)組份含量要比上升至n層的油氣中低沸點(diǎn)組份含量多。同樣類似地離開（n+1）層塔盤的油汽，還要與（n+2）層下來(lái)的回流進(jìn)行熱量、質(zhì)量交換，原料在每一塊塔盤上就得到一次微量的分離，顯然如果有極多個(gè)塔盤的話，使原料能分離出純度很高的產(chǎn)品。吸收解析基本原理在吸收過(guò)程中，相際傳質(zhì)是由三個(gè)步驟串聯(lián)組成： 溶質(zhì)由氣相主體傳遞到氣、液相界面，即氣相與界面間的對(duì)流傳質(zhì)； 溶質(zhì)在相界面上的溶解，進(jìn)入液相； 溶質(zhì)由界面?zhèn)鬟f到液相主體，即界面與液相間的對(duì)流傳質(zhì)

39、。對(duì)于吸收過(guò)程的機(jī)理，一般用雙膜理論進(jìn)行解釋，雙膜理論的基本論點(diǎn)如下： 相接觸的氣、液兩相液體間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一很薄的有效層流膜層，溶質(zhì)以分子擴(kuò)散方式通過(guò)此兩膜層； 界面上的氣、液兩相呈平衡狀態(tài)； 在膜層以外的氣、液兩相主體區(qū)無(wú)傳質(zhì)阻力，即濃度梯度（或分壓梯度）為零。雙膜理論把整個(gè)相際傳質(zhì)過(guò)程簡(jiǎn)化為溶質(zhì)通過(guò)兩層有效膜的分子擴(kuò)散過(guò)程，把復(fù)雜的相際傳質(zhì)過(guò)程大為簡(jiǎn)化。該理論可用于具有固定相界面的系統(tǒng)及流速不高的兩相流體間的傳質(zhì)過(guò)程。吸收塔的吸收過(guò)程屬于物理吸收，是利用氣體混合物中各組分在液體吸收劑中的溶解度不同，氣體混合物中溶解度大的組分被部分吸收溶解于吸收溶劑中而得到分離。該吸收

40、過(guò)程的吸收的推動(dòng)力是該組分在氣相的分壓與組分在液相中的分壓之差，此差值在達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)為零，傳質(zhì)的方向取決于氣相中組分的分壓是大于還是小于溶液中的平衡分壓。由于提高操作壓力有利于提高溶質(zhì)的氣相分壓，而降低溫度則可降低液相溶劑中溶劑組份的平衡分壓，因此，提高壓力和降低操作溫度，有利于提供吸收推動(dòng)力，也即有利于吸收過(guò)程的進(jìn)行。解吸是吸收的逆過(guò)程，其主要目的是使吸收液中的部分氣體溶質(zhì)釋放出來(lái)，達(dá)到溶質(zhì)的分離。解吸過(guò)程由于受工藝流程設(shè)置限制，采用提高溶液溫度的方法，來(lái)促進(jìn)吸收逆過(guò)程。通過(guò)提高溶液溫度來(lái)提高溶液中溶質(zhì)組份的平衡分壓，使溶液的溶質(zhì)平衡分壓大于氣相中溶質(zhì)組份分壓（主要為C2及以下組份），實(shí)現(xiàn)

41、溶質(zhì)組份的分離。1.3.4 脫硫反應(yīng)的機(jī)理和影響因素1、 脫硫反應(yīng)的機(jī)理干氣和液態(tài)烴用堿性的MDEA溶液，在高壓、低溫下，在脫硫塔內(nèi)脫除硫化氫，脫后干氣送出裝置至系統(tǒng)管網(wǎng)作燃料，液化氣至液化氣脫硫醇系統(tǒng)。由于醇胺類溶液與H2S反應(yīng)是可逆的，吸收了H2S的胺液可以加熱再生循環(huán)使用。上述反應(yīng)式說(shuō)明平衡溶液的H2S負(fù)荷與溫度有關(guān)。當(dāng)MDEA濃度一定時(shí)，平衡溶液的H2S負(fù)荷隨溫度升高而下降，因此吸收推動(dòng)力為：P=平衡溶液中H2S負(fù)荷實(shí)際溶液H2S負(fù)荷當(dāng)溫度低時(shí)，平衡溶液的H2S負(fù)荷高，P大，容易吸收H2S。在低溫、高壓時(shí)，MDEA溶液具有堿性，吸收H2S，上述反應(yīng)的平衡向右移動(dòng)。相反高溫、低壓時(shí)，MD

42、EA水溶液呈現(xiàn)酸性，解析（再生）出H2S，脫除H2S后的MDEA溶液循環(huán)使用。2、 脫硫反應(yīng)的機(jī)理脫、硫反應(yīng)的影響因素 MDEA吸收溫度對(duì)吸收效果的影響吸收溫度是指貧液入塔溫度和塔的操作溫度。該溫度低，有利于吸收，因?yàn)榈蜏?H2S被吸收的推動(dòng)力增加，但溫度過(guò)低，可能導(dǎo)致氣體中殘留的C5、C6組份的冷凝，造成胺液起泡、使吸收操作破壞，MDEA溶液損失加大。一般要求貧液的入塔溫度比氣體入塔溫度高約3，這樣能避免烴的冷凝。另外，也要注意到吸收是放熱反應(yīng)，造成胺液溫度上升。 MDEA吸收壓力對(duì)吸收效果的影響吸收塔的壓力主要受進(jìn)料氣的壓力而決定。吸收塔的壓力高，貧液吸收 H2S的吸收效率就高，吸收推動(dòng)力

43、大。 循環(huán)量對(duì)吸收效果的影響MDEA溶液濃度高，吸收推動(dòng)力大，對(duì)吸收有利，同時(shí)循環(huán)量可減少。但MDEA溶液濃度過(guò)高，則會(huì)引起溶液發(fā)泡，對(duì)設(shè)備腐蝕加重，MDEA損失加大。一般MDEA溶液濃度控制在1530（wt）。生產(chǎn)過(guò)程中要經(jīng)常檢查MDEA溶液的濃度和變質(zhì)情況，必要時(shí)補(bǔ)充軟化水或更換(補(bǔ)充)新鮮MDEA。MDEA溶液的循環(huán)量與MDEA溶液濃度和MDEA的酸氣負(fù)荷有關(guān)，其循環(huán)量的大小可用下式計(jì)算：式中：W循環(huán)量(kg/h) n吸收的H2S量(kmol/h) Lr富液中酸氣負(fù)荷(molH2S/molMDEA) L貧液中酸氣負(fù)荷(molH2S/Mmdea) CMDEA溶液的濃度(wt%)由上式可看出

44、，MDEA溶液濃度高、富液酸氣負(fù)荷高、貧液酸氣負(fù)荷低，循環(huán)量就低。貧MDEA溶液的酸氣負(fù)荷不僅影響循環(huán)量，而且直接影響原料氣中H2S的含量，所以降低原料氣中H2S含量，關(guān)鍵是降低貧MDEA的酸氣負(fù)荷，通過(guò)提高再生塔的溫度或降低再生塔的壓力，達(dá)到再生塔解析H2S完全的目的。但是提高再生溫度，蒸汽消耗量增加，MDEA損失加大，設(shè)備腐蝕加重，因此只需確保脫后干氣中H2S含量小于50mg/l。3、脫硫醇反應(yīng)機(jī)理在脫硫醇系統(tǒng)中輕烴物料中的硫醇及H2S與氫氧化鈉溶液(NaOH)起反應(yīng)生成硫化鈉(Na2S)和硫醇鈉鹽(NaSR)以及水(H2O)。由于這些硫化物的鈉鹽不溶于烴類而溶于水，所以它們?nèi)苋霘溲趸c水

45、溶液而被有效地從輕烴中除去。反應(yīng)機(jī)理如下：本裝置采用纖維膜脫硫醇技術(shù)，技術(shù)核心是采用纖維膜接觸器，由于表面張力的作用，使堿液在金屬纖維狀填料表面自動(dòng)形成液膜。當(dāng)應(yīng)用于油-水二相反應(yīng)體系時(shí)，使二相接觸面積劇增，傳質(zhì)距離縮短，從而大大提高了反應(yīng)效率。3.2.6.1 脫硫醇反應(yīng)的影響因素為了有效地脫除硫醇，很重要的一點(diǎn)是在循環(huán)堿液中維持較高的NaOH含量，或者維持較高的堿液循環(huán)量。隨著NaOH含量或循環(huán)量的下降，硫醇抽提的效率也會(huì)下降，同時(shí)精制烴物料中RSH的含量就會(huì)增加。如果NaOH濃度或循環(huán)量下降到一定程度，脫硫醇反應(yīng)就無(wú)法有效地進(jìn)行，液化氣中硫醇含量就會(huì)不合格。從這些趨勢(shì)看來(lái)，為了盡可能地降低

46、硫醇的濃度，應(yīng)該最大限度地提高NaOH的含量和循環(huán)量。但是，堿液濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致再生堿液含有較高的二硫化物油，再生堿液含有的二硫化物油將被精制液化氣反抽提，從而增加液化氣的總硫含量；高循環(huán)量會(huì)有較多的二硫化物油從再生循環(huán)堿液中被反抽提到液化氣中。4、 堿液再生機(jī)理堿液再生系統(tǒng)的作用是用空氣氧化脫硫醇系統(tǒng)中形成的硫化鈉和硫醇鈉，并從堿液中脫除該氧化產(chǎn)物。該氧化過(guò)程可回收抽提反應(yīng)中所使用的大部分NaOH,并使所抽提的硫醇轉(zhuǎn)換為烴相的含二硫化物油（DSO）。由于大部分DSO不溶于水相，所以與堿液得以分離，從而使堿液再生。5、 堿液再生反應(yīng)的影響因素操作條件對(duì)堿液再生的影響再生溫度高，再生效果就好。但再

47、生溫度高，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。本裝置再生塔進(jìn)料溫度控制在5260。催化劑對(duì)反應(yīng)的影響由于這些反應(yīng)速度很慢，故需要使用催化劑以增加反應(yīng)速度。催化劑（磺化酞菁鈷）可促進(jìn)氧化反應(yīng)并留在堿液相內(nèi)，隨其在整個(gè)系統(tǒng)中循環(huán)。工藝特點(diǎn)：（1）產(chǎn)品質(zhì)量好。催化裂化所得汽油辛烷值高，一般都在80以上（研究法,而直餾汽油僅40左右），并且安定性好，烯烴相對(duì)較少，基本不含二烯烴。輕質(zhì)油收率高，可達(dá)80%以上。汽油中含低分子烴較多，它的10%與50%餾出點(diǎn)溫度較低，使用性能好。（2）可提供大量化工原料。裂化氣體中C3、C4組分約占90%，C3中丙烯又占70%，C4中各種丁烯占55%左右，這些都是優(yōu)良的石油化工原料，還能提供大

48、量液化汽供民用。（3）柴油含有大量重質(zhì)芳烴，十六烷值較低，一般只有3545，因而催化柴油使用性能差，需與直餾柴油調(diào)合后才能使用。渣油催化和摻煉重油催化除十六烷值更低外，含硫、氮、膠質(zhì)也較多，顏色深，安定性差，易氧化產(chǎn)生沉渣，需加氫精制處理。（4）產(chǎn)品方案靈活。同一套裝置，改變不同的操作條件，便可得到氣體、汽油、柴油的不同產(chǎn)品分布，以適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。（5）原料選擇范圍比較寬，通常是以減壓餾份油、焦化蠟油等做原料。2002年改造后還可以VRDS渣油摻煉或直接做原料。2. 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及研究意義2.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)1.設(shè)計(jì)項(xiàng)目：180萬(wàn)噸延遲焦化分餾工藝設(shè)計(jì)2.生產(chǎn)方法：MI

49、P-CGP工藝3.數(shù)據(jù)來(lái)源：齊魯石化勝利煉油廠第二聯(lián)合車間4.設(shè)計(jì)階段：初步設(shè)計(jì)5.設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1)方案設(shè)計(jì)：根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工藝路線，進(jìn)行流程模擬以及工藝設(shè)計(jì)，繪制工藝流程草圖。 2)物料衡算6.設(shè)計(jì)依據(jù)（1）生產(chǎn)規(guī)模：180萬(wàn)t/a （2）生產(chǎn)時(shí)間：8000小時(shí)/年（3）原料：焦化過(guò)程產(chǎn)生的油氣2.1.2研究意義焦化過(guò)程產(chǎn)生的大量油氣從焦炭塔頂部到分餾塔中進(jìn)行分餾，可獲得焦化干氣、汽油、柴油、蠟油、重蠟油等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品又是石油加工過(guò)程中的主要產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)油氣分離工藝，可以獲得更多的產(chǎn)品，提高資源利用率。2.2 主要工藝指標(biāo)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2.2.1 設(shè)計(jì)物料平衡表2-1物料流量表物料名稱m%kg

50、/ht/d萬(wàn)t/a備注干氣4.579250222.007.77系統(tǒng)燃料氣管網(wǎng)液化氣3.937953190.87 6.68去罐區(qū)汽油17.7335884861.2230.14 去加氫柴油23.23 470151128.3639.49去加氫蠟油22.55456371095.2938.34 去加氫裂化焦炭28.25571731372.1548.03火車裝運(yùn)出裝置MDEA富液48.10973372336.0981.76去系統(tǒng)再生含硫污水1.50303172.742.55去污水汽提合計(jì)149.863032807278.72254.762.2.2 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及裝置能耗表2-2 焦化部分電消耗量序號(hào)用

51、電地點(diǎn)電壓(伏)設(shè)備臺(tái)數(shù)(臺(tái))設(shè)備容量(Kw)軸功率kW年工作時(shí)數(shù)操作備用操作備用1原料油泵(P-101A/B)60001120020015184002加熱爐進(jìn)料泵(P-102A/B)60001150050038884003分餾塔底循環(huán)泵(P-103)3801303022.784004蠟油回流泵(P-105A/B)600011250250209.284005蠟油產(chǎn)品泵(P-105C/D)38011454530.784006循環(huán)油泵(P-106A/B)38011373725.484007柴油泵(P-107A/B)600011200200140.584008分餾塔頂循環(huán)回流泵(P-108A/B)3801155553884009汽油泵(P-109A/B)38011757546.5840010甩油泵(P-111C/D)38011555534840011含硫污水泵(P-112A/B)38011303022.1840012放空塔底泵(P-113A/B)380117575400013污水泵(P-114A)38013017.8400014污油泵(P-114B)38013015.4400015火炬分液罐底泵(P-115)38012212.7100016封油泵(P-116A/B)38011222214.8840017消泡劑注入泵(P-117A/B)380