过程装备与控制工程专业生产实习报告
第三章 燕山石化炼油厂实习
燕山石化炼油厂是典型的燃料—润滑油—化工原料型炼油厂。这类炼油厂在生产燃料油的基础上，将常减压蒸馏所得的重质油品一部分经过进一步加工转化为烯烃、芳烃等化工原料，另一部分则经过进一步加工制成各种润滑油，而轻质油品被分出并加工成燃料。一般这类炼油厂除具有燃料油生产装置常减压蒸馏装置、催化裂化、催化加氢等装置外，还包括一些化工装置，可以利用芳烃、烯烃等基础原料以制取醇、酮、酸等基本有机原料和合成材料等化工产品。
在燕化实习期间，我们先后到达了东生产厂区（炼油厂），参观了一蒸馏（常减压蒸馏装置）、二催化（重油加氢/裂化、柴油加氢装置、重整设备）、炼三（糠醛精制、酮苯脱蜡装置），以及西生产厂区（化工厂），参观了化一（乙烯装置）、化七（裂解装置）、化三（苯酚丙酮装置），共6套装置。本节将分别对这些装置对应的工艺流程及其主要设备进行叙述概括。
§3.1 燕山石化公司简介
中国石化北京燕化石油化工股份有限公司（原名称为北京燕化石油化工股份有限公司）由北京燕山石油化工有限公司（[前身公司]）（已易名为中国石化集团北京燕山石油化工有限公司）([燕山石化])改组而成，并于一九九七年四月二十三日根据中华人民共和国（[中国]）公司法成立为股份有限公司。 燕山石化地处北京市房山区，生产厂区分为东厂（炼油厂）和西厂（化工厂）。 3.1.1 石油炼制厂简介
燕化公司炼油事业部是中国著名的特大型燃料——润滑油——化工原料型炼油厂，年原油加工能力950万吨，拥有20套生产装置及相应的配套设施。其中有常减压蒸馏、催化裂化、糠醛精制、催化重整、酮苯脱蜡、润滑油加氢精制、丙烷脱沥青、气体分馏、分子筛脱蜡、烷基化、石蜡成型、脱硫制硫等装置。
该厂每年可向社会提供汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青、化工轻油等60多种产品。其中60号精白蜡荣获国家优质产品金奖，石脑油、60号食品蜡、甲苯及二甲苯获国家优质产品银奖，汽油等20种产品为部、市级优质产品，10种产品打入了国际市场。
为了满足首都的环保要求，燕化在率先全面生产无铅汽油后，又加快了清洁燃料的科研开发力量，积极开发，生产出清洁汽油，清洁柴油和车用液化气等清
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洁燃料。
1988年建成的200万吨/年重油催化裂化装置，采用国内最新重油催化裂化技术和90%以上的国产设备，是目前国内最大的重油催化裂化装置。200万吨重油催化裂化装置的建成，标志着我国已完全具备大型重油催化裂化装置的技术和能力。第二套催化裂化装置经技术改造后，成为我国首套按全减压渣油设计的催化裂化装置。这项被列入国家经贸委科研攻关项目的技术工程，集中采用了国内15项先进的催化裂化技术，其中5项是国内首次采用。
这项技术改造的成功，标志着我国的催化裂化技术已达到国际先进水平。正在进行改造的130万吨/年中压加氢裂化装置，也是国内第一套大规模的中压加氢裂化装置。
3.1.2 石油化工厂简介
北京燕化石油化工股份有限公司每年可生产高压聚乙烯，低压聚乙烯， 聚丙烯，聚苯乙烯，聚酯切片，顺丁橡胶，丁基橡胶，SBS，溶液丁苯等有机合成材料65万吨，年生产乙烯、丙烯、丁二烯、苯酚、丙酮、间甲酚、烷基苯、乙二醇及各种苯类产品等有机化工原料140多万吨。燕化公司化工厂下又分成几个化工厂，主要有化工一厂、化工二厂、化工三厂、化工七厂、化工八厂等。
化工一厂于2009年成立，目前具有8套生产装置，原名“烯烃厂”。装置包括动力装置、循环水装置、通风装置、供电装置。厂内员工6000人左右。大型装置有71万吨乙烯装置和8万吨乙二醇装置，其设备产品的产量在国内处于领先地位。与设备有关的人员290人，其中三分之二是技能操作人员。目前化一有四大部门：安全监察管理、党群工作部、生产技术部、运行保障部。安全监察管理部负责安全环保、人力资源与企业管理，生产技术部负责工艺方面，运行保障部负责管理压力容器及其附件、动静设备等。化工三厂主要是苯酚丙酮装置，用于生产苯酚、丙酮产品。化工七厂原名前进化工厂（燕山石化当时名为东方红炼油厂），有一套裂解装置。
§3.2 常减压蒸馏
常减压蒸馏是原油进入炼油厂后必须经过的第一道工序。原油的第一个加工装置就是蒸馏装置。借助于蒸馏过程，可以将原油分割成相应的汽油、煤油、柴油等燃料，还可以得到供其他炼油装置加工的原料。常减压蒸馏也称为原油的一次加工。常减压蒸馏得到的成品和半成品叫做直馏产品。常减压蒸馏装置在炼油厂占有重要地位，被称为炼油厂的龙头。 3.2.1 原油蒸馏的基本原理
蒸馏是通过加热、汽化、分馏、冷凝和冷却等过程将液体混合物分离成一定纯度的组分的方法。它按液体混合物中所含组分的沸点或蒸汽压不同而实现分离。
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液体混合物中各组分沸点不同，加热时低沸点组分优先于高沸点组分而大量汽化。因此，蒸汽中含有较多的低沸点组分，而剩余的混合液中含有较多的高沸点组分。原油通常经加热炉和分馏塔进行多次部分汽化和部分冷凝，使汽液两相进行充分的热量交换和质量交换，使沸点不同的组分得以充分的分离。这个过程即称为精馏。
3.2.2 原油蒸馏的工艺流程
一个炼油生产装置有各种工艺设备（如加热炉、塔、反应器）及机泵等，它们是为完成一定的生产任务，按照一定的工艺技术要求和原料的加工流向互相联系在一起，即构成一定的工艺流程。
目前燕化炼油厂采用的原油蒸馏流程是燃料——润滑油型三塔流程。三塔流程包括三个部分：原油初馏、常压蒸馏和减压蒸馏。图3-1所示为一三塔常减压蒸馏工艺流程图。流程说明如下：
1. 原油脱盐脱水
原油中都含有水，水中又溶解有NaCl、CaCl2、MgCl2等盐类。原油中含水过多会造成蒸馏塔操作不稳定，严重时会造成冲塔事故。原油含水量大还会增加热能消耗。而原油中的盐类水解生成强腐蚀性的HCl，同时盐类还会在管壁上沉积形成盐垢，这不仅会降低热效率，增大流动阻力，甚至会堵塞管路，造成停工事故。所以，原油在加工前都要先进行脱盐脱水。
电脱盐脱水过程实质是综合运用高压电场和破乳剂，在适当温度下使原油破乳、水滴产生聚集并沉降分离的过程。原油中的盐大部分溶于所含的水中，为了能脱除悬浮于原油中的细盐粒，往往在脱盐脱水前想原油中加入一定量的水使之溶解于水中，然后和水一起脱除。原油经换热后进入电脱盐罐，在高压电场和所加的化学物质联合作用下进行脱盐脱水。
图3-1 常减压蒸馏工艺流程
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2. 初馏 ——其主要作用是拔出原油中的轻汽油馏分。
从罐区来的原油先经过换热（热源一般是本装置内的热源），温度达到80一120 ℃ 左右进人电脱盐罐进行脱盐、脱水。脱后原油再经过换热，温度达到210 一250 ℃ ，这时较轻的组分已经气化，气液混合物一起进人初馏塔，塔顶出轻汽油馏分（初顶油），塔底为拔头原油。
原油在此塔中将残余的少量水分、腐蚀性气体以及部分轻汽油分出。这样既可以减少常压炉、塔的操作负荷，保证常压塔的稳定操作，又可减轻腐蚀性气体对常压塔的腐蚀。初馏塔对于平稳操作，确保产品质量和收率，可起到很好的作用。
3.常压蒸馏 ——其主要作用是分出原油中沸点低于350 ℃ 轻质馏分油。 拔头原油经换热、常压炉加热至360一370 ℃ ，形成的气液混合物进入常压塔，塔顶压力一般为130—170kPa 。塔顶出汽油（常顶油），经冷凝冷却至4O ℃ 左右，一部分作塔顶回流，一部分作汽油馏分。各侧线馏分油经汽提塔汽提、换热、冷却后出装置。各侧线之间一般设1一2个中段循环回流。塔底是沸点高于350 ℃ 的常压重油。
4.减压蒸馏——其作用是从常压重油中分出沸点低于500 ℃ 的高沸点馏分油和渣油。
减压塔底重油温度约350。C。用热油泵将其抽出送到减压炉，加热至410。C左右再送入减压塔。减压塔顶用蒸汽喷射泵抽真空，使塔顶保持约40mm汞柱的残压，即塔顶真空度约为720mmHg。通常为了减小管线压力降和提高减压塔顶的真空度，减压塔顶一般不出产品或出少量产品（减顶油），直接与抽真空设备联接，除塔顶回流外，还设终端回流。侧线各馏分油经换热、冷却后出装置，作为二次加工的原料。各侧线之间也设1 一2 个中段循环回流。减压侧线的馏出物以及塔底渣油均作为其它装置（如催化裂化、焦化等）产品的原料。 3.2.3 原油蒸馏装置的主要设备
原油蒸馏装置的主要设备是蒸馏塔，蒸馏塔的总体结构如图3-2(a)。其中右图为现场时塔的外型。
原油蒸馏装置一般包括常压蒸馏装置和减压蒸馏装置两个部分。其各自用到的设备分别为常压精馏塔和减压精馏塔，两者有不同的技术特征。 一、常压蒸馏装置特征：
常压蒸馏所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔（简称常压塔）。它具有以下特点:
1. 常压塔是一个复合塔结构
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