煉油廠的案例
煉油廠干氣資源綜合利用的流程優化
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 煉油與化工 山東三維石化
作 者 | 王大同 譚建平
關鍵詞 | 煉廠 干氣資源 綜合利用
共 1842 字 | 建議閱讀時間 9 分鐘
DAO DU
導讀
煉油化工行業是以煤或原油為基本原料，生產石油燃料及下游化工產品。在生產過程中會產生大量煉油廠干氣，主要組分為氫氣和低碳烴類化合物。
煉油廠干氣中氫氣作為煉油廠較為重要的化工原料，現多以天然氣制氫工藝獲得；低碳烴類中C2、C3作為乙烯裝置原料，回收低碳烴類產品可有效降低乙烯裝置原料成本，提高裝置經濟效益。
現階段煉油企業對煉油廠干氣資源已進行一定程度回收，但隨煉油規模擴大，煉油廠干氣資源愈加豐富，現有干氣回收設施不能滿足需求，仍有部分干氣資源未能得到有效利用，多被排至燃料氣管網作為燃料，造成氫氣及輕烴資源的浪費。
目前，對于煉油廠干氣中氫氣資源，可通過變壓吸附、低溫冷凝、膜分離等方法獲得產品氫氣；對于干氣中輕烴資源，則通常采用深冷分離、變壓吸附、油吸收分離等方法來提濃回收其中的輕烴組分。
煉油廠干氣資源回收現狀
01
煉油廠干氣資源
某煉油廠隨著改造項目投產，將副產飽和干氣和不飽和干氣，其中飽和干氣約35.41×104t/a，主要包括2#焦化干氣、1#PSA解吸氣、1#加裂干氣和2#加裂干氣及新增3#干裂干氣；不飽和干氣大約為19.80×104t/a，主要包括1#催化裂化干氣、2#催化裂化干氣。目前干氣資源合計約55.21×104t/a，各股干氣物流組分詳見表1、2。
展開 大慶石化煉油廠│變壓吸附（PSA）制氮設備在煉油生產中的應用
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 大慶石化煉油廠、煉油與化工
作 者 | 宋保國
關鍵詞 | 變壓吸附 PSA 制氮
共 1532 字 | 建議閱讀時間 7 分鐘
導 讀
氮氣是無色、無味的惰性氣體，在石化生產中主要用于隔離保護、容器置換、管道吹掃等。工業生產高純氮主要采用深冷制取方法，隨著變壓吸附（PSA）制氮技術提升而被廣泛使用。變壓吸附（PSA）制氮技術以空氣為原料，以分子篩作吸附劑，運用變壓吸附原理，利用分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離，通稱PSA制氮。
大慶石化煉油廠加工能力為1000×104t/a，生產過程中所使用的氮氣全部由15km外的水汽廠提供，由2條管線DN150和DN100輸送，水汽廠采用深冷裝置制取氮氣，氮氣出界區壓力為0.8MPa，正常生產時輸送量為1900~2400Nm3/h。由于輸送距離遠，管道阻力降大，到煉油廠界區壓力僅為0.65MPa，剛好滿足煉油廠生產需要。但是當煉油廠裝置容器置換、管道吹掃、催化劑再生或裝置生產發生異常時，氮氣用量就會增加。當消耗總量達到3000Nm3/h以上時，氮氣壓力將降至0.5MPa以下，該壓力狀態下穩壓氮氣管網（高危泵等設備保護氮氣）壓力將不能滿足安全運行需要。煉油廠停工檢修期間及檢修后開工階段最大氮氣需求量7000Nm3/h，而水汽廠受化工區制約最大輸送氮氣量4000Nm3/h，用氮高峰期缺口3000Nm3/h。
變壓吸附制氮工藝流程
空氣經離心壓縮機增壓至0.7~0.8MPa，冷卻降溫，進入活性氧化鋁干燥系統除去大部分水分，作為變壓吸附制氮的原料氣。
展開 煉油廠液化石油氣的技術應用與新技術開發
隨著煉油廠規模越來越大型化和煉化一體化趨勢的進一步提升，煉油廠輕烴的產量越來越高，同時煉化一體化對輕烴的需求也越來越迫切。對于典型千萬噸級燃油型煉油廠而言，全廠每年的氣體輕烴（C4及以下）產量可達到百萬噸，占原油加工量的10%左右。對于煉化一體化企業或化工型煉油廠，由于原油資源轉化深度進一步提高，全廠的輕烴產量和比例將會大幅度增加。因此輕烴資源的合理利用已成為各煉化企業進一步提高市場競爭力、降低綜合能耗共同面臨的課題。針對煉油廠液化石油氣資源現狀和市場需求，中石化洛陽工程有限公司（LPEC）和中石化煉化工程（集團）股份有限公司洛陽技術研發中心（SEGR）多年來在液化石油氣有效利用技術開發上做了大量研發工作，其中多項技術得到推廣應用。
液化石油氣芳構化生產芳烴技術
液化石油氣生產芳烴既能充分利用煉油廠副產液化石油氣資源，又能在一定程度上彌補市場上芳烴供應的短缺，因此通過芳構化技術將液化石油氣轉化為芳烴成為研究和應用的熱點。
展開 沙特阿美再上門合作 重啟在華636億煉油廠談判！
怕俄羅斯搶生意，沙特阿美再上門合作：重啟在華636億煉油廠談判
2022年2月9日，沙特阿美石油公司（Saudi Aramco）向標準普爾全球平臺（S&P Global Platts）透露，該石油巨頭希望利用原油價格飆升的機會，重新開始討論在中國東北地區建設一個日產30萬桶煉油和石化聯合企業的聯合項目。
（來源：普氏能源資訊）
根據知情人士透露，在談判重啟后雙方討論了合資煉廠的持股占比，生產技術細節和產品銷售等問題，不過距離簽訂協議仍有“很長一段路要走”。
合資事宜并非首次討論
早在2019年初，為了爭奪中國市場，沙特阿美與北方工業集團、遼寧盤錦鑫誠集團曾簽訂協議設立華錦阿美石油化工，總投資額超100億美元，其中沙特阿美持股比例為35%。這一項目也是在沙特王儲本·薩勒曼2019年初訪華時敲定的。
在2020年，受新冠肺炎疫情影響，石油巨頭沙特阿拉伯國家石油公司上半年利潤出現大幅下跌，加上國際能源市場前景仍然很不明朗，包括沙特阿美在內的巨頭們動作頻頻。隨后沙特阿美表示，將暫停在中國建立一個煉油和石化綜合設施的協議，以履行其最近削減資本支出的承諾。
如今隨著高油價的機會，沙特阿美財務好轉之后，有了多余的錢，立馬重新想到了在華項目，想要和中國合作，繼續投資其最大的出口市場。
展開 
煉廠輕烴的來源、組成及其綜合利用
煉油廠低分氣中氫氣體積分數較高(約70%)，低分氣中氫氣量占全廠氫氣消耗總量的10%～20%。除加氫裝置的低分氣外，煉油廠富氫氣體還包括重整氫、乙烯氫、苯乙烯烴化尾氣、加氫裝置排放廢氫等。對于上述富氫氣體，煉油廠一般采用凈化處理后送至變壓吸附裝置回收氫氣，變壓吸附尾氣經壓縮增壓后作為全廠燃料氣使用或作為制氫原料。目前，煉油廠或煉化企業干氣的主要利用途徑見下圖。
02
液化石油氣資源的利用
國內煉油廠的液化石油氣資源十分豐富，全廠液化石油氣收率占原油加工總量的8%～10%。對于大部分煉油廠而言，催化裂化液化石油氣收率高達12%～22%，催化裂解(DCC)和催化熱裂解(CPP)的則更高，可達到30%～40%。催化裂化液化石油氣中烴類組成較多，以烯烴和異構烴類為主。目前，煉油廠催化裂化液化石油氣基本不作為燃料使用或商品液化石油氣外賣，而是經脫硫脫硫醇處理后進行C3/C4分離，并回收其中的高價值丙烯和丙烷。分離出來的C4資源在不同類型煉制企業中加工路線略有差異。在燃油型煉油廠中，氣分C4資源主要用于生產高辛烷值的汽油調合組分，如醚化汽油、烷基化油和芳構化汽油等；在化工型煉油廠中，也可采用烯烴裂解技術繼續轉化為乙烯和丙烯或進行高價值C4輕烴回收；對于含有催化裂解裝置的煉油廠，通常將部分C4資源繼續返回催化裂解裝置增產烯烴產品。對于飽和液化石油氣資源，如加氫裂化液化石油氣和重整液化石油氣等，現有燃油型煉油廠一般作為商品液化石油氣外賣或作為制氫裝置原料。但也有部分煉油廠作為全廠裝置燃料使用，這種情況在資源豐富的國外煉油廠較為常見。在煉化一體化企業中，飽和液化石油氣通常作為乙烯原料。煉油廠或煉化企業液化石油氣主要利用途徑見下圖。
展開 中石化PPT│煉油廠常見閥門的種類級原理基礎知識培訓（下）
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 中石化
↓ 往期回顧 ↓
中石化PPT│煉油廠常見閥門的種類級原理基礎知識培訓（上）
懇請各位同行，不要不打招呼就“拿走”發到貴公眾號上，感謝！
碳排放│如何計算煉廠CO2排放量，這篇文章給你答案！
03
全廠碳平衡
綜合以上內容煉油廠碳平衡可用下式表示:
04
排放碳
對計算方法的補充說明
①項目前期階段因無法確定產品的碳含量，只能以資料和文獻進行估算，因此碳平衡法計算的煉油廠外排CO2也是估算值，采用合理的數值可以得到較為可靠的結果，可用于項目可行性研究報告及項目固定資產節能評估等文件的編制。
②進入生產階段后，煉油廠配備的分析測試儀器，可隨時監測和化驗煉油廠的原料及所有產品的性質及組成，可以得到實際的碳含量數據，這時可以通過碳平衡法得到煉油廠外排CO2的準確數據，可用于煉油廠碳排放數據核算。
實例計算
以國內已經運行的某千萬噸級煉油廠為例，對全廠進行碳平衡計算，結果見下圖。
根據以上公式，計算得該煉油廠的C排放=C帶入－C產品=909.1kt/a，CO2排放量=44/12×C排放=3333.4kt/a。
展開 科普｜煉油廠主要加工工藝之催化加氫！
目前煉油廠采用的加氫過程主要分為兩類，一類是加氫處理，一類是加氫裂化。用這種技術的目的在于脫除油品中的硫、氮、氧及金屬等雜質，同時還使烯烴、二烯烴、芳烴和稠環芳烴選擇加氫飽和，從而改善原料的品質和產品的使用性能。此外，加氫裂化的目的在于將大分子裂化為小分子以提高輕質油收率，同時還除去一些雜志。其特點是輕質油收率高，產品飽和度高，雜質含量少。
一、作用機理
吸附在催化劑上的氫分子生成活潑的氫原子與被催化劑削弱了鍵的烯、炔加成。烯烴在鉑、鈀或鎳等金屬催化劑的存在下，可以與氫加成而生成烷烴。加氫過程可分為兩大類：
①氫與一氧化碳或有機化合物直接加氫，例如一氧化碳加氫合成甲醇：CO＋2H2─→CH3OH；；己二腈加氫制己二胺：NC(CH2)4CN＋4H2─→H2N(CH2)6NH2。
②氫與有機化合物反應的同時，伴隨著化學鍵的斷裂，這類加氫反應又稱氫解反應，包括加氫脫烷基、加氫裂化、加氫脫硫等。例如烷烴加氫裂化，甲苯加氫脫烷基制苯，硝基苯加氫還原制苯胺，油品加氫精制中非烴類的氫解：RSH＋H2─→RH＋H2S非烴類含氮化合物最難氫解；在同類非烴中分子結構越復雜越難氫解。
二、催化加氫反應
1、加氫處理反應
（1）加氫脫硫反應
石油餾分中的硫化物主要有硫醇、硫醚、二硫化合物及雜環硫化物，在加氫條件下發生氫解反應，生成烴和H2S。
RSH+H2→RH+H2S
R—S—R+2H2→2RH+H2S
（RS）2+3H2→2RH+2H2S
（2）加氫脫氮反應
石油餾分中的氮化物主要是雜環氮化物和少量的脂肪胺或芳香胺。
展開 煉油廠采用的主流石油加工工藝——催化加氫工藝詳解
目前煉油廠采用的加氫過程主要分為兩類：一類是加氫處理，一類是加氫裂化。
用這種技術的目的在于脫除油品中的硫、氮、氧及金屬等雜質，同時還使烯烴、二烯烴、芳烴和稠環芳烴選擇加氫飽和，從而改善原料的品質和產品的使用性能。此外，加氫裂化的目的在于將大分子裂化為小分子以提高輕質油收率，同時還除去一些雜志。其特點是輕質油收率高，產品飽和度高，雜質含量少。
作用機理
吸附在催化劑上的氫分子生成活潑的氫原子與被催化劑削弱了鍵的烯、炔加成。烯烴在鉑、鈀或鎳等金屬催化劑的存在下，可以與氫加成而生成烷烴。加氫過程可分為兩大類：
①氫與一氧化碳或有機化合物直接加氫，例如一氧化碳加氫合成甲醇：CO＋2H2─→CH3OH；；己二腈加氫制己二胺：NC(CH2)4CN＋4H2─→H2N(CH2)6NH2。
②氫與有機化合物反應的同時，伴隨著化學鍵的斷裂，這類加氫反應又稱氫解反應，包括加氫脫烷基、加氫裂化、加氫脫硫等。例如烷烴加氫裂化，甲苯加氫脫烷基制苯，硝基苯加氫還原制苯胺，油品加氫精制中非烴類的氫解：RSH＋H2─→RH＋H2S非烴類含氮化合物最難氫解；在同類非烴中分子結構越復雜越難氫解。
催化加氫反應
一、加氫處理反應
1、加氫脫硫反應
石油餾分中的硫化物主要有硫醇、硫醚、二硫化合物及雜環硫化物，在加氫條件下發生氫解反應，生成烴和H2S。
RSH+H2→RH+H2S
R—S—R+2H2→2RH+H2S
（RS）2+3H2→2RH+2H2S
2、加氫脫氮反應
石油餾分中的氮化物主要是雜環氮化物和少量的脂肪胺或芳香胺。
展開 常頂揮發線的露點腐蝕與多相流模擬
煉油廠加工原油時水分與其它腐蝕性氣體形成的強酸會嚴重腐蝕金屬表面。針對塔頂管線露點腐蝕問題，通過仿真軟件Fluent對某煉油廠塔頂系統注水后酸性腐蝕問題進行研究，基于腐蝕動力學理論進行分析，采用API581中的腐蝕預測模型來預測低溫露點腐蝕的傾向。
1 常頂揮發線的露點腐蝕
原油進入煉油廠后首先經過常減壓蒸餾裝置，利用蒸餾原理，將原油中不同沸點的各組分分離成不同的石油餾分，再送往二次加工裝置進行加工。近年來，隨著煉廠加工原油的高酸值和高含硫趨勢造成常壓塔系統的腐蝕問題越來越突出，嚴重威脅到煉油裝置的安全生產。
根據API 571-2011《煉油廠設備損傷機理》，煉油廠常減壓裝置涉及到的損傷類型一共有20種，在常壓塔塔頂系統中有8種，最常見的3種分別是氯化銨腐蝕、鹽酸腐蝕和沖刷腐蝕，如圖1所示。
圖1 常壓塔塔頂系統的主要損傷機理
目前國內、外煉油廠針對塔頂系統的腐蝕所采取的防腐手段是以工藝防腐為主、選材為輔，最常用的工藝防腐為“一脫三注”，即電脫鹽、注水、注中和劑、注緩蝕劑。注劑的加入量一般根據塔頂流出總量或冷凝水中的pH值和鐵離子含量等指標來進行調節，這在一定程度上沒有真實、直觀的反映出當前的腐蝕情況，工藝防腐效果并不理想。
由于低溫露點腐蝕主要是塔頂物料中的腐蝕性氣體HCl、H2S溶解于水中形成酸性環境對管壁金屬產生腐蝕，故本研究采用計算流體力學的方法對某煉油廠的塔頂系統注水后酸性腐蝕問題進行研究，借助腐蝕動力學理論中的腐蝕介質濃度、pH值、物理場分布等與腐蝕相關的參數進行分析，用來預測低溫露點腐蝕的傾向，并為腐蝕監測和工藝防腐提供理論依據。
展開 圖文并茂詳解煉油廠各種塔設備的構造及原理
B 、塔盤結構
板式塔的塔盤分為溢流式和穿流式兩類，二者之間的區別就在于溢流式塔盤有降液管，而流式塔盤上的氣液兩相同時通過塔盤上的孔道流動， 考慮到溢流式塔盤是煉油廠主要使用形式，今天主要介紹溢流式塔盤結構。
溢流式塔盤由氣液接觸元件、塔板、降液管及受液盤、溢流堰等構成。
1、塔盤的分類
塔盤按結構特點可分為整塊式塔盤和分塊式塔盤。當塔徑DN≤700mm時，采用整塊式塔盤；塔徑DN≥800mm時宜采用分塊式塔盤。
（1）整塊式塔盤
整塊式塔盤根據組裝方式不同可分為定距管式及重疊式兩類。采用整塊式塔盤時，塔體由若干個塔節組成，每個塔節中裝有一定數量的塔盤，塔節之間采用法蘭連接。
（2）分塊式塔盤
直徑較大的板式塔，為便于制造、安裝、檢修，可將塔盤板分成數塊，通過人孔送入塔內，裝在焊于塔體內壁的塔盤支承件上。分塊式塔盤的塔體，通常為焊制整體圓筒，不分塔節。
2、降液管
作用：使夾帶氣泡的液流進入降液管后具有足夠的分離空間，能將氣泡分離出來，從而僅有清液流往下層塔盤。
降液管的結構型式可分為圓形降液管和弓形降液管兩類 。圓形降液管通常用于液體負荷低或塔徑較小的場合，弓型降液管適用于大液量及大直徑的塔 。
展開 
專家講堂│煉油結構轉型下沸騰床加氫技術
結 論
在當前煉油結構調整的大背景下，無論對于現有煉油廠改造升級還是新建煉油廠，沸騰床加氫技術都將扮演極其重要的角色。中國石油化工股份有限公司自主開發的STRONG沸騰床加氫技術是一種清潔高效的重渣油轉化技術；開發出的新型自持流化反應器，與現有國外沸騰床技術相比系統更穩定、投資更低；同時研制的適應不同分區的微球形催化劑具備良好流化性能和較高雜質脫除率，對煉油結構轉型適應性更強。沸騰床加氫技術應用場景廣泛，可用于生產清潔油品、化工原料、低硫石油焦和低硫船用燃料油，同時在煤焦油、催化裂化柴油等非常規油品加工方面也具有良好的應用前景。目前，STRONG沸騰床加氫技術已建成50kt/a示范裝置和500kt/a工業沸騰床裝置，并完成百萬噸規模的工藝包編制工作，具備了大規模應用的基礎。
煉油廠未來發展追求的是劣質組分的高價值轉化，并保證裝置的長周期平穩運行。中國石化大連石油化工研究院開發的沸-固復合床加氫技術，將沸騰床作為固定床前置保護反應器，重劣質渣油中的金屬和瀝青質在沸騰床單元中脫除和轉化，改質后的加氫生成油在固定床進行加氫反應更加精準高效，大幅提升加氫重油的氫含量，為后續催化裂解裝置提供優質原料。該新技術具有原料適應性強、裝置運行周期長和加氫重油性質好等優點，在現有及未來煉油企業提質增效方面將具有競爭優勢。
展開 關注 | 臺積電將再建六個晶圓廠，重點擴產7nm
在投資效益、建廠時程及人力支援等因素下，臺積電目標先在南科興建十八廠，但一度因南科污染總量達上限而卡關，讓臺積電還曾打算改至美國設廠，震撼府院高層。后來科技部前部長陳良基說服行政院成立專案小組解決，加速南科擴建，才留住臺積電擴廠計劃。
至于選定中油高雄煉油廠，也歷經政經時空轉變。行政院今年四月將中油高雄煉油廠，列入打造南部半導體材料「Ｓ」廊帶材料研發核心。中油也配合這項都市變更計劃，預計投入近六十億元，于2025年起陸續完成綠能所、材料國際學院及材料研發中心等，強化材料自主研發，培育產業所需人才。
中油高雄煉油廠總面積達238公頃，雖然高雄市都發局未公布后續183公頃發展計劃，但消息人士透露，后續用地已決定劃歸臺積電，在此打造繼南科之后的另一生產重鎮。
展開 丙烷脫氫工藝現狀以及發展趨勢分析！
最后，PDH跟傳統的煉油廠副產和蒸汽裂解工藝相比，工藝流程較短，裝置簡單,投資和運營成本較低，在中高油價下，PDH的盈利性比傳統的煉油廠氣工藝和蒸汽裂解工藝高。
3.3.2 局限性分析
PDH裝置對丙烷純度要求較高，純度要求達到97%, 雜質氣態硫體積分數100 μL/L以下[8]。國內丙烷主要來自煉油廠副產，由于國內濕性油田伴生氣資源較匱乏，而煉油廠副產液化石油氣硫含量較高，因此丙烷質量無法滿足PDH工藝原料要求，丙烷供應高度依賴進口。由于原材料丙烷的費用約占總成本的80%，該工藝的經濟性主要決定于丙烷和丙烯的差價，丙烷價格越低廉，項目盈利越可觀。2019年，丙烷市場整體較為平淡，而12月丙烷市場價格急速走高，沖刺年內最高點，年底華東丙烷價格達到5 000元/t。由于國際現貨資源緊張，成本不斷提高，流入國內的丙烷數量減少，導致國內港口價格寬幅上行，從而帶動了丙烷價格上漲，可以想象，隨著大量PDH項目及外采丙烷裂解項目不斷的投產，丙烷價格上漲不可避免。未來如何擁有長期、穩定、相對低廉的丙烷資源和充足的丙烷貯存設施，將成為影響PDH發展的關鍵。
4、結論及建議
在國內經濟持續增長的背景下，丙烯需求將保持穩定增長。未來一段時間，丙烯原料多元化發展將成為產業的發展趨勢。多樣化生產路線將齊頭并進，傳統石化路線仍是主流，但份額逐漸減少。在盈利狀況持續較好的情況下，PDH行業掀起了新一輪的投資熱潮并伴有過熱跡象。未來隨著原料輕質化進程加劇，PDH將成為丙烯擴產的主要方向。預計2024年底，國內PDH/MDH產能將達14.00 Mt/a左右，占國內總產能的26%，將對國內丙烯產業格局帶來新的變化。
展開 煉油廠氯化銨腐蝕
煉油廠氯化銨腐蝕
