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石油产品精制及调合.pptx
采用较高的精制温度,对除去芳香烃、不饱和烃以及胶质是 有利的,但是叠合损失较大,产品收率低。
采用较低的精制温度,有利于脱除硫化物。 且油品的导电性随温度的升高而增大,使电消耗增加。
(2)硫酸浓度和用量
硫酸浓度一般为93~98%。浓度增大,会引起酸渣损失和叠 合损失增大。
酸用量一般为1%(重)。对多硫或多烯的原料则适当增加酸用 量。
电化学精制是酸碱精制的改进,包括酸碱化学精制 和静电混合分离过程。
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1 . 电化学精制原理
(1)硫酸精制
精制条件下浓硫酸对油品起着反应、溶解和催化剂的作用 。
精制条件下浓硫酸对各种烃类微量溶解,对正构烷和环烷 烃基本不起化学作用。
硫酸可与芳烃和异构烷发生一定程度的磺化反应,产物溶 于酸渣除去。
硫化氢
作用生成硫, 不溶于酸
仅反应, 未除去
硫醇
作用生成二硫化物,大部分溶 反应后大部分被除去
于酸
硫醚
溶解于酸
基本上被除去
二硫化物 大部分溶解于酸
大部分被除去
噻吩
作用生成磺酸后溶于酸
基本上被除去
四氢噻吩 无作用, 不溶于酸
未除去
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硫酸对于各种杂质的反应速度大致顺序如下: 1) 碱性氮化物, 如胺类、酰胺类及胺基酸等 2) 沥青质-胶质 3) 烯烃 4) 芳香烃 5) 环烷酸
降和快速分离。 作用原理:硫酸或碱液与油品混合过程中分散成细
小的微粒,在高压电场作用下,这些微粒在油品中 的运动速度加快,使各种杂质与硫酸或碱液充分接 触,促进杂质的化学反应或溶解,因而杂质去除得 更多,酸碱消耗少。高压电场还能加速反应产物颗 粒间的相互碰撞,促进小颗粒酸渣、碱渣的聚集和 沉降,从而达到快速分离的目的。
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2.油品精制的方法
①化学精制:如酸碱精制、氧化法脱硫醇
使用化学药剂与油品中的一些杂质如硫化合物、氮化合物 、胶质、沥青质、烯烃和二烯烃等发生化学反应,将其除 去以改善油品的颜色、气味、安定性,降低S、N含量等。
②溶剂精制
利用某些溶剂对油品的理想组分和非理想组分或杂质的溶 解度不同,选择性地除去某些非理想组分或杂质以改善油 品某方面的性质。
低柴油的凝点。
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⑤加氢精制(大型炼厂常用) 在高压氢气和催化剂的存在下,脱除油品中的硫、
氧、氮等杂质,同时使油品中的烯烃和二烯烃等不 饱和烃加氢饱和。
⑥吸收法气体脱硫 以液体吸收剂洗涤气体,除去气体中的硫化氢。化
学吸收或物理吸收。
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一、酸碱精制
酸碱精制过程是用硫酸、氢氧化钠等与油品中的硫 、氮、氧化合物和胶质、沥青质以及烯烃、二烯烃 等发生化学反应, 将这些杂质和不理想成分除去, 以改善油品的颜色、气味、安定性,降低硫、氮、 氧的含量。
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综上所述:硫酸精制可以很好地除去胶质、碱性氮
化物和大部分环烷酸、硫化物等非烃类化合物以及 烯烃和二烯烃,同时也除去一部分良好的组分如异 构烷和芳烃。 硫酸对各种杂质的作用及脱除效果见表12-2
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(2)碱精制
碱洗:10%~30%的NaOH溶液与油品混合 目的:除去含氧化合物(环烷酸、酚类)和某些硫
CH3 R CH
+ NaOH
OSO3H
CH3
R CH
+ H2O
OSO3Na
硫酸精制之前的预碱洗,主要是除去硫化氢;
硫酸精制之后的碱洗,主要是除去酸精制后油品中 残余的酸渣。
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(3)高压电场沉降分离
在酸碱精制中使用15000~25000伏特的高压电场 目的:为了均匀地混合以促进反应和加速聚集、沉
化物(如硫化氢、硫醇),也可以中和酸精制生油品 残留的硫酸、磺酸、硫酸酯等。 碱与酸性含氧化合物作用生成盐。 碱与硫化氢、酸醇起化学反应。 环烷酸、酚和低分子硫醇等与碱液的反应是可逆
反应。
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碱精制在硫酸精制之后, 则还有以下反应: 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O
石油炼制工程
第十二章 石油产品精制及调合
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石油经常减压蒸馏、热裂化、催化裂化、焦化等加 工过程所得到的各种油品,一般还不能全面地达到 产品的使用要求,从各种加工过程所得的半成品得 到商品,一般需要经过: 油品精制 油油品中含有的含硫、含氮、含氧化合物、胶质 、某些不饱和烃和芳烃等杂质或不理想组分除去 ,以改善油品质量的加工过程,称为油品精制。
去。 环烷酸及酚类可部分溶于浓硫酸中,也可进行磺化反应,产
物溶于酸。 胶质与硫酸有三种作用:一部分溶于硫酸中;一部分缩合成
沥青质, 沥青质与硫酸反应也溶于酸中;一部分磺化后也溶 于酸中。总之,胶质都能进入酸渣而被除去。
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表12-1 硫酸对各种硫化物的作用
硫化物类型
作用
结果
硫
无作用, 不溶于酸
未除去
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2.电化学精制的工艺流程
工艺流程:预碱洗→酸洗→水洗→碱洗→水洗
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说明:
预碱洗:当原料中含较多的H2S时才采用。 酸洗后的水洗:为了除去一部分酸洗后未能沉
降完全的酸渣,减少后面碱洗时的用碱量。 对直馏汽油和催化裂化汽油及柴油通常只采用
碱洗。
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3.电化学精制的操作条件
(1)精制温度:20~45℃
硫酸与烯烃作用可生成酸性硫酸酯、中性硫酸酯和叠合产 物。硫酸用量多,温度低于30℃时,生成酸性酯;反之则 生成中性酯。酸性酯和胶状物质溶于酸渣而被除去。而中 性酯和叠合产物则大部分溶于油中,需要用蒸馏方法除去 。
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硫酸对非烃类可较多的溶解, 并显著地起化学反应。 硫酸对硫化合物的作用有反应、溶解、无作用三种情况。 硫酸与碱性氮化物如吡啶等起中和作用,碱性氮可全部被除
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(3)碱浓度和用量
一般采用10~30%的低浓度碱液。
碱用量一般以碱和油混合后稍呈碱性即可,约为原料油的 0.2~0.3%。
(4)接触时间和停留时间
油品与硫酸接触时间过长,会使副反应增多,增大叠合损 失,引起精制收率降低,也会使油品颜色和安定性变坏。 接触时间过短,反应不完全,硫酸的利用率低。
由于溶剂的成本较高,且来源有限,溶剂回收和提纯的工 艺较复杂,因而溶剂精制在燃料生产中较少用。
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③吸附精制:白土精制、分子筛脱蜡等 利用一些固体吸附剂如白土等对极性化合物有很强
的吸附作用,脱除油品的颜色、气味,除掉油品中 的水分、悬浮杂质、胶质、沥青质等极性物质。
④柴油冷榨脱蜡 用冷冻的方法,使柴油中含有的蜡结晶析出,以降