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  （一）什么是炼厂

由于很多原因，除了作为锅炉的燃料外，原油几乎不能直接使用。在日本和沙特，存在直接将原油作为燃料使用的情况，但从税收和环境的角度考虑，这种做法显然很不经济，所以，原油必须经过提炼才能生产出满足人类需求的成品油。目前，全世界有600多座炼厂，仅在中国就有100多座原油炼厂，所有炼厂的地理位置都有自己的特点，他们在加工产品及设备方面也各不相同，每一个炼厂在设计时都要综合考虑一系列具体、特殊的情况。

炼厂造价非常高昂，设备都是大型的，需长期使用且难以移动，一个普通规模的现代化炼厂的全部投资超过100亿元。通常人们认为炼厂的投资只是用在建造加工设备方面，而实际上用于建造加工设备只占全部投资的一半，另一半的投资用于油罐、混兑设备、油轮泊位和其装卸设施、公路和铁路装卸设备、基本设施(水、电、热等)，以及车间、仓库、消防设施和办公室等方面。

石油炼制的规模非常大，大部分炼厂原油加工能力为5万桶/日~15万桶/日，一些超大型炼厂可以达到40万桶/日(1万桶/日相当于50万吨年)。炼厂的加工能力通常以整数表示，一般指的是设备的名义加工能力。加工能力是指在每一日历日(桶/日历日)或年内，对某一特定原油进行常减压蒸馏得到的设计生产能力或实际生产能力。炼厂的实际加工能力会随着炼制的原油的不同而变化，通常原油越轻，加工难度越大。炼油厂的开工能力也可按每开工日的产量(桶/开工日)计算，开工日是指炼厂正常运转的时间。开工日比日历日表示的加工能力要高，因为必须考虑到定期维修停工的时间，通常称为“检修期”，大部分炼厂的计划平均开工天数为每年330350天，减粘裂化炉、热裂化装置和焦化装置必须要经常停工除焦，不计算在内。用年平均开工天数表示是因为停工或检修期通常每隔2~3年才进行一次。

（二）炼制过程

要将原油转化为石油产品，必须将原油送入炼厂进行蒸馏，将原油中的烃分割为不同挥发范围的馏分，同时经过精制过程剔除不符合要求的非烃化合物。这些工序可以通过简单蒸馏和单独精制就可以实现，但是仅改变原油中烃分子的大小和形状还不够，所以提出了三种基本的加工过程：(1)物理分离：按照分子大小和形状对烃进行分类；(2)精制：剔除不符合要求的杂质；(3)转化：改变烃分子的大小和形状。

转化是炼制过程中的必要环节，有两个原因：第一，蒸馏得到的汽油馏分辛烷值不够大，达不到机动车的使用要求，但大多数炼厂需要生产车用汽油，通过转化过程就可以得到与普通蒸馏不同的、辛烷值更高的烃；第二，需要对一次加工得到的馏分产品进行二次加工。一些非蒸馏渣油和燃油馏分需要裂化成更小的、易挥发的烃作为馏分燃料使用。

(三)蒸馏

原油蒸馏是所有提炼工艺的基础，也是炼厂的龙头装置，原油蒸馏是一个连续不断的过程，在将原油通过泵持续送入蒸馏塔中的同时，各种不同的馏分也在源源不断地析出。原油蒸馏的原理很简单：将原油加热到350℃以上送入蒸馏塔中，在蒸馏塔的顶部持续降温，底部持续加热，这样，在塔内形成温度梯度，塔顶较冷，塔底较热，沸点不同的烃就会分布在塔内不同部分，形成各种不同的烃馏分。如果塔内某部分温度高于某类烃的沸点，该类烃就会继续蒸发向上流动；同理，塔内某一部分温度过低，烃就会液化向下流动。利用这一原理，通过侧线就可以在塔身各个部位抽出特定沸点范围内的馏分。简单来讲，蒸馏就是用温度将不同沸点范围的烃切割出来。蒸馏分为常压蒸馏与减压蒸馏，常压蒸馏的最高温度在370℃，当高于370℃时，原油中的重质烃开始分解裂化，生成的焦炭沉淀物容易阻塞蒸馏装置。原油越重(AP越小)，蒸馏装置中留下的未蒸馏物质越多，习惯把这些物质称为常压渣油。在减压或真空条件下，通过蒸馏常压渣油还可以获得更多的馏分产品，这就是减压蒸馏，温度在390℃~400℃，通常情况下,50%以上的常压渣油能被蒸馏为减压瓦斯油和蜡油，剩下的杂质为减压渣油。

（四)精制过程

精制的作用是剔除或中和各馏分中存在的少量、有害的非烃物质，最常见的是硫化物，还有其他杂质，比如环烷酸等。低硫原油经过蒸馏得到的馏分中硫化合物含量非常少，可以忽略不计，所以不需要进行精制。但是没有一个炼厂是百分之百依靠低硫原油或无硫原油作为原料，所以，所有的炼厂都有精制过程，比如加氢精制。加氢精制应用范围广，可以对任何石油馏分进行脱硫，但通常只应用在馏分油的精制上，通常能去除90%的硫，甚至可以达到几乎完全去除，不过加氢精制的缺点是需要提供额外的氢气。

(五)转化过程

转化过程包括催化重整、热裂化、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化等，这些加工过程发生了化学反应，改变了烃类的大小和形状，目的是为了提高质量更轻但更有价值的诸如汽柴油等产品的收率。催化重整是将直链烷烃转化为芳香烃的过程，用来生产高辛烷值汽油和芳烃，并副产氢气。热裂化、催化裂化、加氢裂化和延迟焦化是通过不同手段将重馏分如渣油等裂解成轻质馏分的过程，其中催化裂化是二次加工中最为核心的工艺，是炼厂生产汽油的关键，它可以把大约75%的原料转化成车用汽油馏分。催化裂化技术是重油轻质化和改质的重要手段。

(六)调和

很少成品油是经过精制之后直接送入油罐当中的，大部分成品油是由炼油加工生成的一系列馏分调和而成。调和的主要目的是用最经济的方法生产符合标准的成品。单个馏分很难同时满足成品油需要的所有指标，如辛烷值、雷德蒸汽压、挥发性等，将两种或多种馏分调和可以很好地满足指标要求，而且不会造成价格太高或者质量下降。同时，将多种相对含量少的不同馏分等级调和可以使成品油多元化，节省大量时间和储存费用。