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石油化工简介

石油化工概况A石油(Petroleum)是一种从地下深处开采出来的呈黄色.褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体,常与天然气共存(从石油的外观、来源、最基本特性);A石油是由远古海洋或湖泊中的生物在地下经过漫长的地球化学演化而形成的炷类和非姪类的复杂混合物(从地球化学角度)。

但是石油工业经过100多年发展之后,对“石油汀才有较科学的命名!1983年第11届世界石油大会正式提出石油、原油、天然气等名词定义:A石油(Petroleum):指气态、液态和固态的炷类混合物,具有天然性状;A原油(Crude Oil):指石油的基本类型,常压下呈液态,其中也包括一些液态非炷类组分(天然液态炷类混合物);A天然气(Natural Gas):指石油的主要类型,常温常压下呈气态,在地层条件下溶解于原油中。

天然气组成:主要为C〔~C4,C〔大于80%。

分类:干气——C5以上重质炷含量v 13.5X10-6m3/m3湿气一................... > 13.5X10^6m3/m3来源:煤田气、气田气(均为干气,CH4在95%以上)、油田伴生气(湿气)加工利用:制合成气CH4+H2高温部分氧化制乙烘制各种化工产品: 碳黑、氢氧酸、氯代烷等原油成分:原油通常包含成千上万种从Cl到C200的炷类混合物.「烷炷或异构烷炷原油组成{I环烷疑或芳香疑石油一桂类和非坯类组成的复杂混合物,沸点范围:常温~500弋以上,相对分子质量:数十到数千,相对密度:0・8~0・98。

•组成一主要由C、H、O、S、N五种元素组成•碳:83%〜87%;氢:10%〜14%;硫、氮、氧:1%~4%;微量的铁、铜、银、飢、碑等,一般以10・6或29数量级存在于原油中几押廉曲的元蠢组眾原油名称C H0,S 1 N 大庆原油857413,31—Q. 110.15胜利獵油86,2612.20—0,800.41克拉玛依原油86.101X300.280. 040. 25孤岛原抽84.2411J4L ■2,200.47■ - «■ ■ ▲■■ ■■ ■ rm. ■ J ■- ■-・.■原苏联杜依玛兹原曲83.9012,30 6 74 2.670t 33蜃西哥原油84.20H.4Q0.80 3.60伊朗原油皈4012. 800. 74L06—印度尼西亚抄拉巴克原抽85.5012.400.680.35 |0.13(一)石油中的烷坯——组成石油的主要成分之一烷桂分别以气、液、固三态存在于石油中。

1 •气态烷桂甲烷〜丁烷,天然气和炼厂气的主要成分;此外还含有氢气、5〜C4烯桂和少量C5绘类等气体o2・液态烷桂C5〜C〔5的烷桂,其沸点随着相对分子质量的增加而上升。

主要存在于汽油(C5〜CQ和煤油(5〜C®中。

3.固态烷坯C〔6以上的烷桂:一般多以溶解状态存在于石油中,当温度降低时,就有结晶析出,工业上称这种固体绘类为蜡。

(二)石油中的环烷桂・环烷桂是石油的主要成分之一,也是润滑油组成的主要组分。

主要是环戊烷和环己烷及其衍生物。

(三)石油中的芳香桂・芳香庇也是石油的主要组分之一。

一般在汽油馆分中主要含有单环芳桂,煤油、柴油及润滑泊馆分中不但含有单环芳炷,还含有双环及三环芳桂,三环及多环芳桂主要存在于高沸馅分及残油中。

2.馅程(沸程)・需藉豔;賣蕪繼矍觀齡謠黯的觀翳•当油品在恩氏蒸馆设备中按规定条件加热时,最先气化蒸憾出来的是一些沸点低的绘类。

流出塔一滴冷凝液时的气相温度称为初催点。

在蒸憎读程申」显爹分子按其潮点高低依次逐渐蒸m,高,将循由体积为10%、20%、30%、…、90%时的气相温度分别森为10%、20%、30%、…、90%翌[°、t20> t30>t90),当蒸馄到最后达到的•油品从初馅点到干点的温度范围称为馆程或沸程。

油品的大致馆程:汽油40—200°C 航空煤油130—250°C 润滑油350—520°C 煤油200—300°C 柴・廳瞬蠶T攀飜薜外翳幣到其饱和蒸气压等于外III升高,HI20、HI油250—350°C 重质燃料油>52(TC石油炼制是我国石油化学工业的组成之一!石油化学工业石油炼制以石油为原料生产各种石油产品以乙烯、丙烯为原料生产三大合成材料及基本有机原料.- -二:-:7:…石油化工炼制裂解轻油重整油•抽提苯、甲苯、二甲苯、蔡乙烯、丙烯、丁砖/二烯、乙烘轻油、渣油、重油、柴油、煤油、汽油、炼厂气石油、天然气开釆原油 油田气 天然气潔解 造气 1裂站气合成气1分离化肥医药、农药.涂料、染料.助剂等原油------------------- 丁I一次加工(原油蒸馅}二次加工(热裂化、催化、加氢.重整等)三次加工(烷基化、异构化、瞇化等)油品调合或精制汁+H+H4+ + +£H■出!址!上;!卜比- ••!!+ :$4 H1 + +H上;}H HJ+H出+;址........ ............ ............ ... - - - ............... ............ .......滚剂及化工原料■石油焦沥青蜡M滑油及相关产品■溶剂及化工原料石油焦沥青润滑油及相关产品燃料0%气体二I誉构乞1轻直馅石脑油异构化油原油压煤油1 • 石脑油分石脑油加氢处离 1 理i 一丁烷烷基化烷基化油丁烷力口氮袈化石脑油燃料气、H2化重妇"九油调合组分IL煤油加氢处理A煤油/喷气燃料总、:斉Z/lL 程4柴油加氢处理杜瓦—FFcg/a 产FCC燃料气i s fOG1C渣油加氢催化裂化FCC汽油轻循环油油棗―►-!噪油/炉用油lh-4 - ---加氢裂化柴油丫油品的分类及使用石油产品分大致可分为燃料,润滑油和润滑脂,蜡、沥青及石油焦,有机化学品等四大类廳8-3 各种石油产品的沸点范損及其用途各产品占油品比例燃料溶剂和化工原料 润滑油和有关产品 石油蜡 1%石油沥青3% 石油焦 2%縑油—汽油、煤油、柴油10% 5%、重油等可用作动力燃料的第四节原油的加工・一次加工将原油用蒸馅方法分离成几个不同沸点范围的憎分,常称为原油蒸馅。

包括原油的预处理、常压和减压蒸馆,产物为轻汽油、汽油、撩油、柴遍、槁濬油承®分和港油。

•二次加工——将一次加工过程产物进行再加工,即将轻汽油馄分、重质馅分和渣油进行催化重整、催化裂化、催化加氢、延迟焦化和热裂化等。

「拔顶气 塔顶咕脑油初馅塔I 底油常压蒸馅轻汽油50〜140°C 含碳原子数1〜5r 汽油140〜200°C煤油180〜230°C 轻柴油230〜305°C 重柴油305〜405°C塔底渣油减压蒸寧减压柴油•减压渣油石油焦-石油沥青原油一4〜1213—17 16 〜25原油當压渣油煤油部分轻柴迪焰分重柴油辎分收裂化皂_吸「權.化:气籁压憐分减压渣油石油产品精制蕉化奇氯气体汽油组分苯甲苯二甲苯燥厂干气心、Cs)丙烯丙烷丁烯丁烷裂化汽油裂化柴油直慵煤油倉幅轻采油直爐重集油為化汽袖焦化柴油4.1原油的预处理1・预处理目的一除去以乳化状态存在于原油中的水和无机盐2.原油中的盐类和水的存在对加工过程的危害:(1)在换热器、加热炉中管壁上形成盐垢,降低传热效率,减小管内流irn®骼盈離琴蠶轟翳蠶翳需影(2)造成设备腐蚀。

延迟焦化的原料研级加热炉管内因盐垢而结焦,产物石油焦也会因分含量高而灰莞要求,腕后隙油含盐蚤应小于53mg/L,含水虧、手6. 3%。

3、原油预处理的基本原理•电化学脱盐脱水——在原油中注入一定量的新鲜 水.充分混合,在破乳剂和高压电场的作用下,使 借重力从油中沉降III目的。

・原油乳化液通过高压电场时,在分散相水滴上形成!1!劇电聽轍定向位移时'对度升沉相速上到 的降油不 水沉曼 和,于, 油小小浮 原愈度上 大粘醸 愈油下而 径原其, 直,使沉 滴高到下 水愈小能度时,…水滴就不 分离的自的。

4.2原油蒸馆・i飜駅将原油加热汽化’经分律冷凝和冷却’得到几个不同沸点范・勰矍弔攏髯纟瞬驚黠i總課嬲點护体混合•蒸憾的三种形式:•闪蒸(平衡气化或一次气化)一将液体混合物进料加热至部分气化,经过减压阀,在一个容器(闪蒸罐、蒸发塔)的中间内,于一定温度压力下,使气液两相迅速分离,得到相应的气相和液相产物。

僦號次气化)常用于实验室或小型装置上,间歇式蒸惚过程,分・飜贏霸離翳竈菱緞疆于气液两相分离的内部构件’可实(1)初憎塔(或闪蒸塔):(2)常压蒸馆塔——此塔中仅能分离出较低沸点的馅分: 拔顶气(G —cj直馆汽油航空煤油、轻柴油重柴油剩余部分从塔底进入减压塔,以避免蒸馄温度过高引起炷类裂解或结焦(3) 减压蒸憾塔一来自常压塔底的重油在此塔中在真空下(约8kPa 压力)降低 蚀瓠沁彌温瓣融翩勰鸚礁可按M^U起加钳流ffi引垮醪可 潞而W重无憎动蚤塔 帥波・,避蒸傷果柿能闪戒水量,脱质量W吩因品W-初鑒油产嘗换常塔肚在及塔化低油以需量O爛力初成矍曲压从造韋漓口纟对低册出,不•,降W泵时,毒步及油高低中原量度型(60°C—200°C 馆分) 煤油(145°C -250°Ct§ 分)三段汽化的常减压蒸馅工艺流程常压加热炉减压加热炉原油汽油/\ -。

煤油■卬轻柴油/\轻润滑油中润滑油重润滑油丄卫日重油厂処石渣油常压分憎塔减压分憎塔4・3原油的热加工过程•热加工——靠加热作用,将重质原料油转化成气体、轻质油、燃 料油或焦炭的过程。

包括:热裂化、减粘裂化和焦化。

•焦化一以减压渣油为原料生产汽油、柴油和石油焦。

•热裂化程。

以石油重馆分或重、残油为原料生产汽油和柴油的过•减粘裂化 改善渣油的倾点和粘度,以达到燃料油规格要求。

热加工是指利用热的作用,使油料发生化学变换达到力口工目的的工艺方法。

A石油馅分及重、残油在高温下主要发生两类反应:A裂解反应(吸热)>缩合反应(放热)A炷类的异构化反应和烯炷的叠合反应,在没有催化剂的条件下一般很少发生。

》炼油工业:主要有热裂化、减粘裂化和焦炭化等热加工装置,主要限于渣油的加工,目的和反应深度不同。

热加工过程基本原理:1、热裂化:在高温下主要发生裂解和缩合两类化学反应:1)裂解反应:分子桂类裂解成较小分子的炷类,因此从较重的 原料油可以得到汽油馅分和中间馅分和小分子的疑类气体; C R H QM + Z * + 口馬“2(斤=尬 + g )CH 2 =CH 2 + CH 2 =CH —CH =CH 2二i Dd C2)缩合反应:即原料和中间产物中的芳桂*烯炷等缩合成大 相对分子质量的产物,得到比原料油沸程高的残油甚至焦炭。

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