北京化工大学 化学工程与工艺专业
姓 名：班 级：学 号：成 绩：实习时间：实习地点：
生产实习报告
XXX 化工0809 2008XXXXX
2011-9-26至2011-9-29 燕山石化炼油三厂
1．车间概况
1．1．车间概况
中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司坐落于北京市房山区，地处京广线旁边，具有十分便利的陆路、铁路运输条件。公司于2000年4月25日随中国石化股份有限公司重组设立，由炼油厂、研究院、物资装备中心、铁路运输部、消防支队、职业病防治所6个单位构成，主要业务为石油炼制、石油产品的储运销售、石油化工技术和催化剂的研究、开发。
本次生产实习参观的厂区为炼油三厂，包括二蒸馏装置、丙烷装置、糠醛装置和酮苯装置。
丙烷装置为原设计35万吨/年丙烷脱沥青装置，与1970年9月建成投产，2002年10月改造为79万吨/年丙烷脱沥青装置，是燕山公司炼油类甲类危险性装置，本装置所需的主要原料为蒸馏装置的渣油。主要产品有轻脱油，重脱油，沥青。
二蒸馏装置原设计为250万吨/年，与1969年9月建成投产，1981年改造为300万吨/年常减压蒸馏装置，是燕山公司炼油类甲类危险性装置。分别为后续化工装置切割出铂重整料、催化裂化原料、乙烯裂解了、润滑油料等，同时还可以产出直馏汽油、航空煤油、直馏柴油、燃料油等产品。
酮苯装置于1971年6月25日建成投产，装置设计加工量为32万吨/年，历次改造后现在加工量为52万吨/年；占地面积26615m2。装置共分轻油脱蜡、轻蜡脱油和重油脱蜡三套生产系统。按照操作单元可以分为结晶、过滤、真空泵、回收及冷冻五个操作单元，装置主要原料为从糠醛装置来的减二线、减三线、减四线精制油，以及从丙烷脱沥青装置来的轻脱油。产品为去蜡油和脱油蜡；副产品为蜡下油和含油蜡。 1．2．原料与能耗
燕山石化炼油三厂的原油70%来自大庆油田，30%来自冀东油田。其中大庆原油为石蜡基，具有含蜡量高（20％～30％），凝固点高（25℃～30℃），粘度高（地面粘度35），含硫低（在0.1％以下)的特点。原油比重0.83～0.86。
1．3．产品
二蒸馏装置分别为后续化工装置切割出铂重整料、催化裂化原料、乙烯裂解了、润滑油料等，同时还可以产出直馏汽油、航空煤油、直馏柴油、燃料油等产品。丙烷装置主要产品有轻脱油，重脱油，沥青。糠醛装置主产品是糠醛精制油，副产品为糠醛抽出油。酮苯装置产品为去蜡油和脱油蜡；副产品为蜡下油和含油蜡。
炼油三厂生产的润滑油基础油质量好，销售情况良好，是中石化旗下润滑油著名品牌“长城”润滑油的基础油供应商之一。 1．4．安全与环保
燕山石化下设燕山石化环保事业部。其中炼油三厂的污水由炼油污水处理场(西区) 处理。该污水处理场设计能力1500t/h，主要为燕化公司炼油厂、橡胶厂服务，污水种类包括含油污水、含硫污水、含碱污水、循环水排污、生活污水以及橡胶污水。该场始建于1969年9月，1978年5月完成二期工程，1988年建成污泥脱水与焚烧装置，1992年4月与橡胶污水场合并，1997年5月完成联合改造。主要流程包括隔油、一级浮选、二级浮选、表面曝气、鼓风曝气、沉淀，以及污泥浓缩、脱水、焚烧等。出水水质：油
一系列环保项目的投用，为燕化地区、下游河道及首都的环境保护作出了贡献。自1987年以来，燕化公司连续9年生产规模不断扩大而排污总量逐年下降，外排污水达到北京市二类水体排放标准(COD
2．生产工艺、运行与维护
2．1．工艺流程说明 本生产工艺采用的是常规润滑油基础油的生产工艺，通过常压镏分油、溶剂脱沥青轻脱油经溶剂精制、溶剂脱蜡、加氢精制、白土精制等常规方法生产润滑油基础油。在生产中仍占主导地位，其产量占90%以上。生产润滑油的大致的工艺流程如下图：
图1 润滑油生产流程示意图
1.常减压蒸馏
常减压蒸馏流程
流程说明：
原油先通过出蒸馏装置分离出重组分油；然后将重组分油再通过常压蒸馏装置，可得到轻汽油、煤油、轻柴油、重柴油、常压渣油；再将所得常压渣油经过减压蒸馏后得到减压柴油和馏分油以及减压渣油。 2.糠醛精制
溶剂精制是用溶剂提取油中的某些非理想组分来改变油品的性质，经过溶剂精制后的润滑油料，其粘温特性、抗氧化性等性能都有很大的改善。该厂以糠醛作为溶剂。 3.溶剂脱蜡
溶剂脱蜡原理图
酮苯脱蜡流程图
4.加氢精制
加氢精制流程
流程说明：
原料油与氢气混合后,送入加热炉加热到规定温度，再进入装有颗粒状催化剂的反应器（绝大多数的加氢过程采用固定床反应器）中。反应完成后，氢气在分离器中分出，并经压缩机循环使用。产品则在稳定塔中分出硫化氢、氨、水以及在反应过程中少量分解而产生的气态氢。 5.白土精制
白土精制流程
经过溶剂精制和脱蜡后的油品，其质量已基本上达到要求，但一般总会含少量未分离掉的溶剂、水分以及回收溶剂时加热产生的某些大分子缩合物、胶质和不稳定化合物，还可能从加工设备中带出一些铁屑之类的机械杂质。为了将这些杂质去掉，进一步改善润滑油的颜色，提高安定性，降低残炭，还需要一次补充精制。常用的补充精制方法是白土处理。
2．2．主要工艺指标与技术先进性
1.常减压蒸馏工段
炼油三厂生产的润滑油是以石油馏分为原料生产的，通称为矿油类润滑油。
生产润滑油的原油既经选定，可利用原油中各种组分存在着沸点差这一特性，通过常减压蒸馏装置从原油中分离出各种石油馏分。
常减压蒸馏装置可分为初蒸馏部分、常压部分及减压部分。经常压塔蒸馏、蒸出沸点在400℃以下的馏分，常压蒸馏只能取得低粘度的润滑油，因为原油被加热到400℃后，就会有部分烃裂解，并在加热炉中结焦，影响润滑油质量。根据外压降低、液体的沸点也相应降低的原理，利用减压蒸馏来分馏高沸点（350-500℃）、高粘度的馏分，但还有一些重质润滑油料在减压塔中也难以蒸出，留在减压渣油中，这部分油料需要去掉其中含有的胶质、沥青才能进一步加工。
2.糠醛精制工段
溶剂精制的基本原理是，利用溶剂对油中非理想组分的溶解度很大，对理想组分的溶解度很小的特性，把溶剂加入润滑油料中，其中非理想组分迅速溶解在溶剂中，将溶有非理想组分的溶液分出，其余的就是润滑油的理想组分，通常把前者叫做提取油或抽出油，后者叫做提余油或精制油，溶剂精制的作用相当于从润滑于中抽出其中非理想组分，所以这一过程也叫溶剂抽提或溶剂萃取。
3.溶剂脱蜡工段
为使润滑油在低温条件下保持良好的流动性，必须将其中易于凝固的蜡除去，这一工艺叫脱蜡。脱蜡工艺不仅可以降低润滑油的凝点，同时也可以得到蜡。所谓蜡就是在常温下（15℃）成固体的那些烃类化合物，其中主体是正构烷烃和带有长侧链的环状烃，C16以上的正构烷烃在常温下都是固体。
脱蜡的方法很多，目前常用的办法是冷榨脱蜡、溶剂脱蜡和尿素脱蜡。 4.加氢精制工段 （1）加氢补充精制：
加氢补充精制后的油品，其颜色、安定性和气味得到改善，对抗氧剂的感受性显著提高，而粘度、粘温性能的变化不大，并且在油品中的非烃元素如硫、氮、氧的含量降低。
油品的色度和安定性主要取决于油品中所含的少量稠环化合物和高分子不饱和化合物。加氢时这类化合物中的部分芳环变成环烷或开环，不饱和化合物则变为饱和化合物。这样就能使油品的颜色变浅，安定性提高。含有硫、氮、氧等非烃元素的润滑油在使用中生成腐蚀性酸，加氢时，这类元素会与氢反应生成硫化氢、胺、水等气体从油中分离出来，因而使产品质量提高。
加氢补充精制的产品收率比白土精制收率高，没有白土供应和废白土处理等问题，是取代白土精制的一种较好的方法。
（2）加氢处理（或叫加氢裂化）：
加氢处理工艺不仅能改善油品的颜色、安定性和气味，而且可以提高粘温性能，可以代替白土精制和溶剂精制，具有一举两得的作用。
它是在比加氢补充精制苛刻一些的条件下，除了加氢补充精制的各种反应以外，还有多种加氢裂化反应，使大部分或全部非理想组分经过加氢变为环烷烃或烷烃，并转化为理想组分。例如，多环烃类加氢开环，形成少环长侧链的烃，因此加氢处理生成油的粘温性能较好。
（3）加氢降凝：
加氢降凝工艺的操作条件比加氢处理更为严格。润滑油原料在催化剂的作用下发生加氢异构化和加氢裂化反应，使加氢过程不但有精制的作用，并且有使蜡异构化的作用，从而使凝点较高的正构烷烃转化为凝点较低的异构烷烃或低分子烷烃，达到降低凝点的目的。
5.白土精制工段
白土精制是利用活性白土的吸附能力，使各类杂质吸附在活性白土上，然后滤去白土除去所有杂质。方法是在油品中加入少量（一般为百分之几）预先烘干的活性白土，边搅拌边加热，使油品与白土充分混合，杂质即完全吸附在白土上，然后用细滤纸（布）过滤，除去白土和机械杂质，即可得到精制后的基础油。 2．3．运行与控制
该套装置具体运行与开车是个相当复杂的过程，因为它的很多设施与原料都要与其上游和下游生产相关，所以该套装置是基本上三年一大修，每年一小修平时精细维护。对装置的控制主要采用DCS控制系统，全部采用电脑控制，人几乎不用去现场，所以很能节省人力与物力。 2．4．维护与检修
该套装置是基本上三年一大修，平时精细维护。维修有专门的维修团队，而控制车间的工人是不需要亲自到现场的。整体上说，该套装置还是比较安全的，并且它的很多设备都是有备用装置的，这一方面表面装置发生事故可以很快维修而不会影响生产，但这也表明国家的技术水平还有很多不足，因为发达国家根本就不需要这些备用设备。
3．主要设备原理与参数 3.1．主要分离设备－转鼓真空过滤机
在酮苯装置中，使用了大量的转鼓真空过滤机。
图2 转鼓真空过滤机
转鼓真空过滤机有一水平转鼓，鼓壁开孔，鼓面上铺以支承板和滤布，构成过滤面。过滤面下的空间分成若干隔开的扇形滤室。各滤室有导管与分配阀相通。转鼓每旋转一周，各滤室通过分配阀轮流接通真空系统和压缩空气系统，顺序完成过滤、洗渣、吸干、卸渣和过滤介质（滤布）再生等操作。在转鼓的整个过滤面上，过滤区约占圆周的1/3,洗渣和吸干区占1/2,卸渣区占1/6,各区之间有过渡段。过滤时转鼓下部沉浸在悬浮液中缓慢旋转。沉没在悬浮液内的滤室与真空系统连通，滤液被吸出过滤机，固体颗粒则被吸附在过滤面上形成滤渣。滤室随转鼓旋转离开悬浮液后，继续吸去滤渣中饱含的液体。当需要除去滤渣中残留的滤液时，可在滤室旋转到转鼓上部时喷洒洗涤水。这时滤室与另一真空系统接通，洗涤水透过滤渣层置换颗粒之间残存的滤液。滤液被吸入滤室，并单独排出，然后卸除已经吸干的滤渣。这时滤室与压缩空气系统连通，反吹滤布松动滤渣，再由刮刀刮下滤渣。压缩空气（或蒸汽）继续反吹滤布，可疏通孔隙，使之再生。
分配阀的动盘固定在转鼓轴颈上，与转鼓同步旋转。动盘端面有一圈孔。每个孔与转鼓上对应的一个滤室相连。阀座不转动，其内侧端面上开有几条弧形槽，分别与外侧的接管连通。阀座与动盘贴合，各弧形槽顺序与动盘上的孔相通，旋转的滤室即可与固定的真空或压缩空气系统顺序联接，使过滤操作循环进行。
采用绕带转鼓真空过滤机可使滤布得到充分洗涤。如果悬浮液中的颗粒较重,沉降速度很快,则宜采用悬浮液在转鼓上方加料的结构或内滤面转鼓真空过滤机。如果悬浮液中的固体颗粒很细或形成可压缩性滤渣，则应在转鼓过滤面上预先吸附一层固体助滤物，或在悬浮液中混入一定量的固体助滤物，使滤渣较为疏松，可提高过滤速度。 3．2．主要设备－空气冷却器
空气冷却器是以环境空气作为冷却介质横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备。在炼油厂一般用作塔顶油气的冷凝，它的基本部件为：管束、轴流风机、构件。空气冷却器主要由管束、通风机和构架3部分组成。管束包括传热管、管箱、侧梁和横梁等。它可按卧式、立式和斜顶式（人字式）3种基本形式布置（图2）。其中,卧式布置传热面积大,空气分布均匀，传热效果好；斜顶布置时,通风机安装在人字中央空间,占地面积小，结构紧凑。为抵消空气侧的给热系数较低的影响，通常采用光管外壁装翅片的管子。翅片管作为传热管,可以扩大传热面积。翅片管分层排列,其两端用焊接或胀接方法连接在管箱上。排管一般为3～8排。管束系列尺寸最长达12米。光管外径常为25毫米和38毫米,翅片高度一般取12～15毫米,管束宽为100～3000毫米。翅片管是空气冷却器的核心元件，其形式和材料直接影响设备性能。管子可用碳钢、铜、铝和不锈钢等制成；翅片材料根据使用环境和制造工艺来确定，大多用工业纯铝，在防腐蚀要求很高或在制造工艺条件特殊的情况下也采用铜或不锈钢。翅片可按横向或纵向排列。翅片管的基本形式有：绕片式、镶片式、轧片式、套片式、焊片式、椭圆管式、紊流式（包括轮辐式、开槽形和波纹形等）。管箱的结构主要有法兰式、管堵式和集合管式。一般前者用于中低压，后两者用于高压。为适应管束的热膨胀，一端管箱不固定，容许沿管长方向位移。通风机通常采用轴流通风机。
1— 构架；2—风机；3—风筒；4—平台；5—风箱；6—百叶窗；7—管束；8—梯子
图3 空气冷却器基本结构
4．问题调研
4．1．调研问题－1：有关DCS系统集成度的问题
DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），它综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。
现代化的化工生产几乎都离不开DCS系统，化工生产中需要同时监控大量的工艺参数，如温度、压力、流量、浓度等等，各个参数间相对独立而又有一定的联动性，例如在精馏塔中，冷液进料的情况下，加大原料流量，会使得塔顶温度下降，产品浓度随之发生变动。DCS系统就可以在原料流量增大的同时，同时调节塔的其他操作参数，使得塔产品浓度在一定限度范围内符合要求，以达到正常生产的目的。在实习过程中我了解到炼油三厂的各个装置之间（二蒸馏装置、丙烷装置、糠醛装置、酮苯装置）的DCS系统是相互独立，既然DCS 系统可以把化工生产集成到一起控制，为什么不把这四个装置以及整个化工厂的DCS系统集成到一起？
以上疑问我咨询了糠醛装置的技术员，有关于DCS的高度集成度问题，需要从不同方面来评价。
优点：集成度更高的DCS可以实现一体化控制，例如在本套糠醛装置中，原料为二蒸馏装置减二线的馏分，将整个化工三成的DCS集成到一起后，一旦减二线馏分的参数发生变化，通过连锁反应，糠醛装置能够立即做出响应，调整工艺参数以保证本套装置正常运行，大大提高了装置的运行稳定性。而且可以实现在一个中控室内监测整个炼油三厂的运行状况，需要的员工更少，有利于人员的合理化调配，信息的管理。
缺点：整个化工厂的占地面积比较大，将所有装置放在一起集中控制，必然会出现有些设备比较近，有些设备比较远，一旦出现故障，到达现场的时间长短不一，及时维修难以保障。DCS集成到一起后，每个员工都要对整个厂区设备的运行有所了解，这就要求员工有更为全面的专业知识，对员工的能力提出了更高的要求。
所以，将各个装置的DCS集成到一起有利也有弊，也许在不久的将来会解决种种缺点，实现更高水平的集中控制。
4．2.调研问题－2：有关化学工程与工艺本科生进炼油企业的一般发展路径问题 作为一名决定找工作的大四学生，我对大学生进炼油企业的工作内容一直比较好奇，这次的燕山石化之行解答了我的疑惑。实习期间一共有三位生产一线的的员工给我们介绍炼油三厂的基本装置。我特别向他们咨询从大学校园进燕山石化这种企业后的感受。首先，是倒班问题。他们说是四班三倒，我问他们这样是不是很难受。他们说刚开始比较困，但习惯了就好，这样就打消了部分同学害怕进石化企业的念头。燕山石化对于化工专业本科生的规定是，先倒班三年再定岗。我觉得倒班对一个刚参加工作的大学生是非常有好处的，只有你在生产一线工作足够长的时间，你才会对各种装置及工艺流程熟悉。其次，是发展问题。国企也是一个大舞台，如果你付出足够的努力，你的梦想也一定会实现。进去之后会有各种培训，成长的空间也是很大的。
5．实习心得
第一，树立安全第一的思想。石化行业是一个高危险行业，一个小的疏忽就可能酿成大祸。在去燕山石化之前，学校就给我们发了防静电的工作服，去到燕山后每人都发一个安全帽。我们第一天的内容就是学习石化行业的安全知识。 第二，理论要与实际结合。大学三年我们学习了不少专业知识，但没有去过真正的化工厂。这次的实习让我们见到许多课本上学的装置的真面目，如精馏塔、萃取塔等。很多同学们参观之后认为以前学的知识不再没有用处，尤其是化工原理这样的专业课程真的是书到用时方恨少。我建议是否可以提前实习，在学习化工原理专业课程的时候参加实习。那样同学们对待专业课的态度会更加端正，理论联系实际的学习效果也会更好。
第三，化工厂并没有我们想象中的那么可怕。很多人对化工企业都有一种恐惧感，但这次参观发现住在燕山石化周围的老百姓跟其他地方也没什么不一样。他们对那些密密麻麻的管道见得多了，也就习以为常。化工行业是国名经济的支柱行业，未来还是很有发展前景的。
