6-石油加工
石油化工第6-7章

第一节 石油及其馏分的气液平衡
一、气一液相平衡及相平衡常数 热力学第二定律指出:处在相同的温度和压力下的多相体系,其 平衡条件是各相中每一个组分的化学位相等。对于气一液平衡体系: μiv=μiL 由于恒温下逸度fi与化学位μi存在着如下的关系:dμi =RTlnfi 故可导出,fiv=fiL (7-3) (1)当气相和液相都是理想溶液时,按路易士一兰道尔定则, fiv= fiv0yi fiL= fiL0xi 式中fiv0——在体系平衡温度和压力下,纯组分i呈气态时的逸度; fiL0——在体系平衡温度和压力下,纯组分i呈液态时的 逸度,在压力不太高时,等于纯组分i在体系温度及其饱和蒸气压力 下的气态逸度。 因此,在体系达到相平衡时,其气一液关系可写成: fiv0yi= fiL0xi (7—6)
3.K值的内插和外延
会聚压是混合物组成和温度的 函数,因此,在一定的温度下,会 聚压被看成表示混合物特性的一个 因数,它在一定程度上反映了混合 物各组分之间的相互影响。据此, 我们可以利用会聚压作为一个参数, 对按理想溶液计算的相平衡常数进 行校正,以求取非理想溶液的相平 衡常数。 要精确求定会聚压的数值是相 当困难的,通常采用经验方法。得 到了会聚压以后,对相平衡常数进 行校正的方法也各有不同。具体的 方法可参阅有关文献。 会聚压法包含大量比较复杂的 图表,比较麻烦,只适于手工计算 ;此法的精确度也不是很高,这些 是本法的局限性所在。
对于非理想溶液,fiL=γiLfiL0xi,其中γiL为组分i在液相溶液中的活度系数。 在气一液传质过程中,气一液相平衡常数K的应用极为广泛。 Ki=yi/xi pyi=pi0xi Ki=yi/xi=pi0/p
相平衡常数常用一些经验方法来求取相平衡常数。 1.P——T——K列线图法 P-T-K列线图,反映了相平衡常数与压力和温度的关系。此法求得的 相平衡常数值只是温度和压力的函数,而与混合物的组成无关。此法只 适用于气相和液相都是理想溶液的体系。此法的精确度虽然不是很高, 但对一般工程计算是适用、简捷,类似的图表为数不少,可以参阅有关 书刊文献。 2.会聚压法
石油加工生产技术课件

石油加工生产技术课件1. 课程简介石油是一种重要的能源资源,石油加工生产技术是指对原油进行各种物理、化学和工程技术处理,以获取成品油、燃料油和化工原料等产品的过程。
石油加工生产技术的学习将帮助学生了解石油的提炼、加工、贮藏以及在各种使用环境下的应用等方面的知识。
2. 基本概念2.1 原油原油是一种天然形成的有机化合物,主要由碳、氢、硫、氧和少量的氮、钾、镍等元素组成。
原油的成分和性质会受到地质条件的影响,因此在不同地区的原油具有不同的物化特性。
2.2 石油加工石油加工是指将原油通过一系列的物理和化学过程,分离出各种石油产品的过程。
这些产品包括汽油、柴油、燃料油、石蜡、石油焦等。
2.3 炼油工艺炼油工艺是指通过加热、分馏、裂解、重整、催化、氢化等过程,将原油中的各种组分分离出来,获得符合市场需求的各种成品油产品的技术。
3. 石油加工生产技术的核心内容3.1 炼油原理及工艺流程炼油原理包括物理分馏、催化裂化、重整、脱硫、脱氮等工艺,而工艺流程包括原油初步处理、常减压蒸馏、催化裂化、催化裂化产品处理、重整、乙烯裂解制取乙烯等。
3.2 石油产品质量控制石油产品质量控制是指通过一定的检测手段,对石油产品进行质量检测,以保证产品符合国家标准和市场需求。
3.3 石油化工产品加工除了成品油,石油加工生产技术还包括石油化工产品的加工,比如石蜡、石油焦、润滑油、沥青等。
4. 石油加工生产技术的应用领域4.1 炼油厂炼油厂是指专门进行原油加工的工厂,主要生产汽油、柴油、燃料油等产品。
4.2 石化企业石化企业是指进行石油化工产品加工的企业,主要生产石蜡、润滑油、沥青等产品。
4.3 石油储运企业石油储运企业是指负责石油产品的储存和运输的企业,包括石油储罐、管道运输、油轮运输等领域。
5. 石油加工生产技术的发展趋势5.1 高效节能随着能源危机的日益加剧,石油加工生产技术趋向于高效节能,减少能源消耗和环境污染。
5.2 自动化控制石油加工生产技术的自动化程度将进一步提高,以减少人工操作的误差和风险。
石油加工中的裂化与精制工艺

石油加工中的裂化与精制工艺石油是我们生活中重要的能源之一,经过石油加工中的裂化与精制工艺,石油可以被转化成各种有用的产品,如汽油、柴油、润滑油等。
本文将介绍石油加工中的裂化与精制工艺的过程和技术。
一、石油裂化工艺石油裂化是指将长链烃分子通过热裂化作用分解为较短链的烃化合物的过程。
这一工艺广泛应用于汽油生产中。
1. 催化裂化催化裂化是指在催化剂的作用下进行的石油裂化过程。
石油在高温和催化剂的作用下,分解成较小分子量的烃化合物。
这一过程主要用于生产汽油。
2. 热裂化热裂化是指在高温条件下进行的石油裂化过程。
通过加热石油使其分解为轻质烃化合物,再通过冷却和分离来获得所需的产品。
热裂化常用于柴油和润滑油的生产。
二、石油精制工艺石油精制是指将原始的石油经过一系列过程和技术转化为高质量的石油产品的过程。
以下是常见的石油精制工艺:1. 馏分分离馏分分离是将原油通过蒸馏塔进行分离的过程。
原油在不同温度下,不同组分的烃化合物会分别蒸发和凝结,从而分离出不同的馏分,如汽油、柴油、润滑油等。
2. 脱硫脱硫是指通过化学反应将石油中的硫化物去除的过程。
硫化物是石油中的有害物质,对环境和人体健康都有一定的危害。
通过脱硫处理,可以减少硫化物的含量,使石油产品更环保。
3. 水化裂化水化裂化是指将重油在高温高压下与水反应,将重油分解成较小分子的过程。
这一工艺可以使得原本难以提炼的重油转化为更多的轻质烃化合物,提高石油利用率。
4. 精制过程精制过程包括脱气、脱催化剂、脱色等步骤,旨在提高石油产品的质量和纯度。
石油加工中的裂化与精制工艺对于石油转化和利用起着至关重要的作用。
通过裂化工艺,石油可以分解为较小分子的烃化合物,从而生产出各种石油产品。
而精制工艺则可以提高石油产品的质量和纯度,满足人们对高品质能源的需求。
总结起来,石油加工中的裂化与精制工艺是石油转化和利用的关键技术。
通过裂化工艺,可以将长链烃分解为较短链的烃化合物,用于汽油和柴油的生产。
石油加工工艺学

石油加工工艺学1、石油组成,五种基本元素碳氢硫氮氧2、H/C,反映原有属性轻质原油H/C~1.9重质原油H/C~1.53、微量元素(知道几种)Ni V Fe Cu Pb Ca等4、杂原子的影响(加工过程、产品质量)对石油加工过程,特别是对催化加工等二次加工过程影响很大。
金属杂原子对后续二次加工的危害是引起二次加工催化剂的中毒。
5、我国原油元素组成的特点低硫、高氮、高镍、低钒6、馏程含义,直馏馏分馏分的沸点范围简称为馏程或沸程。
直馏馏分:原油直接分馏得到7、石油产品(不用记沸程范围)石油气、汽油(石脑油)、喷气燃料(航煤)、轻柴油、重油(润滑油)、常压渣油、减压渣油8、蜡(石蜡、微晶蜡从哪来,组分)石蜡:从馏分油中得到。
主要是碳原子数在17~35的正构烃。
微晶蜡:从减压渣油中得到。
主要是C35以上带有正构或异构烷基侧链的环状烃。
9、非烃类化合物(四大类)含硫、含氮、含氧化合物及胶质、沥青质。
原油中的大部分硫、氮、氧及绝大部分金属集中在渣油的胶质、沥青质中。
10、产品性质(某性质属何种类型)一般性质:外观、密度、平均分子量、与化学组成有关的性质(特性因数、元素、烃类等)蒸发性质:饱和蒸汽压、沸程(馏程)、平均沸点、闪点流动性质:粘度(动力粘度——原油,运动粘度——石油产品,恩氏粘度——燃料油)、粘度指数、凝固点、倾点、结晶点、冷滤点等。
其中:闪点(既是安全性、又是蒸发性能指标)11、石油产品分为六大类燃料油品、润滑剂、溶剂油和化工原料、蜡、沥青、焦12、表格(汽煤柴)商品牌号?恩氏蒸馏10%(启动性能)、50%初馏点安定性:汽油:实际胶质、诱导期、烯烃%轻柴油:碘价、氧化安定性、10%残炭、颜色航煤:碘价、实际胶质、动态热氧化安定性闪点:适用于比汽油重的油13、替代燃料:LPG(绿色(清洁)、高效燃料)、CNG、LNG二甲醚生物柴油GTL合成油品14、汽油清洁化的要求(S/烯烃指标)无铅化低(蒸气压、硫、烯烃、芳烃、90%馏出温度)较高的含氧化合物15、柴油与汽油相比节油、经济:与汽油比,节省1/3环保、清洁:总废气排放减少~40%动力、安全:低速时扭矩大,既保证动力性,又有利于低速时加速;不容易会发,着火点较高16、内燃机油符号含义e.g. SC 15W/30质量等级+粘度等级质量等级:汽油机油:S(A~M)柴油:C(A~J)通用油(汽/柴通用):SD/CC、SE/CC、SF/CD粘度等级:单级油:20、30、40、50、60、0W、5W、10W、15W、20W、25W等多级油:5W/30、10W/30、15W/40、20W/20等17、石蜡、微晶蜡符号熔点商品牌号:石蜡:按熔点(2℃)从50~70划分牌号微晶蜡:按滴熔点划分70、75、80、85、90等五个牌号。
石油的加工和产品种类

石油的加工有4种:1、分馏--是物理变化,将混合物石油分成不同沸点范围的馏分,由于石油一般是烷烃、环烷烃的混合物,所以认为分馏后的馏分也主要是烷烃。
分馏的目的是为了将石油分成各个馏分,各尽其用。
2、但是分馏能将石油进行一定程度的分离,但分离出的成分中最有用的是汽油,却不多,所以为了得到更多的汽油,需要对分馏出的重油进行裂化--即将碳原子数多的烷烃断裂成碳原子数少的烃,是化学变化。
由于烷烃的断裂,分成1个烷烃和1个烯烃,所以裂化后得到的产物中含有烯烃。
裂化的目的是为了得到更多的汽油,成为裂化汽油。
3、裂解--也叫深度裂化,是将碳原子数比较少的烃进一步断裂成碳原子数更少的烃,主要是为了得到气态烃,主要是乙烯、丙烯、丁二烯,它们是重要的工业生产原料,裂解也是化学变化。
4、催化重整--是化学变化,是在催化剂的条件下,将某些有机物的结构重新调整成其它结构,主要是为了得到有支链的烃,或为了得到芳香烃。
其目的一方面是为了得到芳香烃,如苯以前就来自重整。
另一方面,是为了提高汽油的质量,因为有支链的汽油在燃烧时不容易发生爆震现象,比直链的烷烃质量好。
石油产品包含粗石油、轻油、煤油及重油等。
粗石油为分馏温度较低、分子较小的成分,可做为燃料及汽油,如液化天然气(主要成份为甲烷,含少量乙烷、丙烷、丁烷、乙烯)或液化石油气(主要成份为丙烷、丁烷、丙烯、乙烯)等,也可作为溶剂,如己烷等。
轻油又称为石脑油,是沸点高于汽油而低于煤油的分馏混合物,可分为轻石脑油及重石脑油。
石脑油经脱醇酸化反应后,可作为汽油及航空燃料油使用,轻石脑油可经媒组反应产生高辛烷质的汽油或石油化学原料,如苯、甲苯、二甲苯等,也可经裂解反应产生乙烯、丙烯、丁烯、戊烷、芳香烃及碳烟,或经由加氢裂解反应,生产汽油及液化石油气。
重油一般指燃料油或燃料油与柴油混合而成的中间油料。
直接产品可概分为渔船用油及锅炉用燃油两种。
加工处理后则可生产润滑油、柏油、石油焦、汽油、液化石油气及丙烯等产品。
石油加工基础知识A简版

石油加工分为:一次加工、二次加工、三次加工炼厂的一、二、三次加工装置把原油蒸馏分为几个不同的沸点范围(即馏分)叫一次加工;将一次加工得到的馏分再加工成商品油叫二次加工;将二次加工得到的商品油制取基本有机化工原料的工艺叫三次加工。
一次加工装置;常压蒸馏或常减压蒸馏。
二次加工装置:催化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烃基化、加氢精制等。
三次加工装置:裂解工艺制取乙烯、芳烃等化工原料。
轻汽油→催化重整(在催化剂和氢气存在下)→芳烃较高的重整汽油工深度,生产优质汽柴油重质油原料→加氢裂化(高压、氢气)→汽油、煤油、柴油、润滑油减压渣油→溶剂脱沥青(脱除沥青质、胶质、含金属的非烃化合物)→重质润滑油→脱蜡→地蜡→催化裂化原料高沸点渣油→延迟焦化(500℃,稍正压)→固体石油焦炭、气体和液体产物一次加工、二次加工的气体→炼厂气加工→先分离后利用→氢、甲烷、乙烷稀、丙烷稀、丁烷稀各装置油品→酸精制(硫酸)(除去含硫氮化合物和胶质)→碱精制(烧碱水)(可除去含氧硫化合物并除去酸制残留酸)→脱臭(催化剂存在下,先用碱液处理,在用空气处理;因硫醇含量高时会引起油品结焦,不易保存)→加氢(催化剂存在下,300-425℃1.5MPa下加氢,可除去N、S、O化合物和金属杂质,改进油品的储存性能和腐蚀性、燃烧行)→脱蜡(用分子筛吸附;低温下蜡结晶,影响流动性能,易于堵塞管道。
常用于精制航空煤油、柴油)→白土精制(用白土SO2/Al2O3吸附有害物质)→商品油附:溶剂精制:是利用溶剂对不同组分的溶解度不同达到精制的目的润滑油精致:溶剂精制→脱蜡→脱沥青→加氢→白土精制(润滑油最主要的性能是粘度、安定性和润滑性。
润滑油的不理想组分主要是胶质、沥青质和含硫、氮、氧的化合物以及蜡、多环芳香烃,这些组分影响粘度、安定性、色泽)。
石油加工基础知识
加工工艺
(一)蒸馏
原油蒸馏的基本原理及特点 蒸馏与精馏蒸馏是液体混合物加热,其中轻组分汽 化,将其导出进行冷凝,使其轻重组分得到分离。蒸馏 依据原理是混合物中各组分沸点(挥发度)的不同而加以 分离。 原油常压蒸馏就是原油在常压 (或稍高于常压)下进 行的蒸馏。原油经过常压蒸馏可得到沸点范围不同的馏 分,如汽油、煤油、柴油等轻质馏分油和常压重油。
36
加工工艺
丙烷
原料
抽 提 塔
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
沥 青 液 溶 剂 回 收 沥青
抽 余 油 溶 剂 回 收
轻脱油
重脱油
丙烷脱沥青工艺流程图
37
加工工艺
沥青是高度缩合的含氧、含硫、含氮、多环类的混 合物,常温下为无定型固体,呈黑色。 环烷基原油的减压渣油含蜡量少,沥青质和胶质含 量高,是制取沥青的理想原料;中间基原油的减压 渣油含有一定数量的蜡,制成的沥青质量较差;石 蜡基原油的减压渣油因蜡含量较高,制成的沥青产 品质量最差。 生产沥青的工艺主要有调配法和氧化法 在沥青中加入某些有益的成分,可以提高沥青的质 量生产改性沥青
19
加工工艺
催化裂化装置
20
加工工艺
汽油
干气 丙烯 富 气 催化原料 反 应 器 分 馏 塔 柴油 稳 定 吸 收 塔 气 分 丙烷 C4
汽油 回炼柴油 油浆
催化裂化工艺流程图
21
加工工艺
重油催化裂化( RFCC )工艺的产品是市场 极需的高辛烷值汽油馏分,轻柴油馏分和石油化 学工业需要的气体原料。重油催化裂化产品分布 接近一般流化催化裂化工艺。由于重油原料中一 般有 30% ~ 50% 的廉价减压渣油,因此,重油流 化催化裂化工艺的经济性明显优于一般流化催化 工艺。
石油炼制工程第6章-石油蒸馏过程
6.2 石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
恩氏蒸馏(ASTM D86)曲线
6.2 石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
实沸点(TBP)蒸馏曲线
6.2 石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
平衡汽化(EFV)曲线
三种蒸馏曲线的比较
恩氏蒸馏:表征油品质量(馏程) 实沸点蒸馏:原油评价 平衡汽化:确定汽化率
焦点压力=2.72+0.78=3.5(MPa)
在P-T-e相图坐标纸上标出焦点和常压平衡汽化的 各点,联成一组直线,得P-T-e相图,见图6-21。 由图得220kPa平衡汽化数据: 汽化%V 10 30 50 70
温度℃
356
448
515
600
4、不同压力下平衡汽化曲线的换算
(2)常压与减压平衡汽化曲线换算
石 油 炼 制 工 程
主讲教师:刘英杰
石油化工学院
1
第六章
石油蒸馏过程
原油预处理
石油体系的表征及其馏分的气-液平衡
原油蒸馏塔的操作特征 常减压蒸馏塔的流程 原油精馏塔工艺计算 其他石油蒸馏塔
6.1 原油预处理 必要性:原油中含有杂质
少量泥沙、铁锈等固体杂质。
含水(油田伴生水、开采过程中注水)
馏出%V 0
10
30
50 287.9
70
90
100
-5 温度℃
-11
-3.8
+4.5
+6.2
+3.2
268.1 273.1 284.1 287.9 292.4 298.6 301.8
1、常压蒸馏曲线的相互换算
3)将1)得到的实沸点蒸馏曲线换算为平衡汽化曲线 。。。。。。
石油加工中的能源消耗与节约
石油加工中的能源消耗与节约石油是我们日常生活中重要的能源来源之一,而石油加工是将原油经过一系列工艺处理,将其转变为各种石化产品的过程。
然而,石油加工不仅需要大量的能源供应,而且会伴随着能源消耗与浪费。
因此,在石油加工中,我们需要关注能源的合理利用与节约措施,以减少对环境的影响。
本文将就石油加工中的能源消耗与节约进行探讨。
一、石油加工中的能源消耗现状在石油加工过程中,不同的工序需要消耗大量的能源。
首先是原油提炼过程,这一步骤需要使用大量的电力和热能,以促使原油的蒸发和脱除杂质。
接着是裂解和重整等工艺,这些过程需要高温和高压条件下的热能来进行反应。
此外,物料输送、设备运转等环节也会消耗大量电力。
由于能源消耗的巨大,石油加工工厂在能源投入上面临着巨大的压力。
成本的上升导致了石油加工企业的盈利能力下降,同时也限制了公司进一步发展的空间。
而随着全球能源供应日益紧张以及环境保护的迫切需求,我们迫切需要采取措施来降低石油加工的能源消耗。
二、能源消耗与节约措施(一)流程优化通过对石油加工过程中的每一个环节进行优化,可以有效地减少能源的消耗。
一个典型的例子是采用先进的蒸汽回收技术。
在原油提炼过程中,利用废热发生器将废热蒸汽回收,再利用废热蒸汽进行蒸馏和脱盐等需要热能的过程,从而减少了对外部能源的需求。
此外,对加工设备的改进,例如利用优化的换热器、节能泵和高效的输送系统等,也能够帮助降低能源消耗。
通过减少能源的浪费和提高能源的利用率,石油加工企业可以实现更加高效的生产,降低能源成本。
(二)能源替代在石油加工过程中,可以考虑使用可再生能源替代传统的能源来源。
例如,在石油加工过程中使用太阳能或风能发电,可以减少对传统能源的依赖,从而降低能源的消耗。
此外,通过利用废弃物进行能源再生利用,如生物质发电等,也能有效减少对传统能源的需求。
(三)节约意识培养除了技术手段外,培养员工的节约意识也是减少能源消耗的重要一环。
通过加强员工的培训和教育,提高他们对能源消耗的敏感性,从而使他们更加注重每一个细节,节约能源。
石油加工原理
石油加工原理石油加工是将原油转化为各种石油产品的过程,主要包括炼油、裂化和重整等工艺。
本文将介绍石油加工的基本原理,包括原油的成分及性质、炼油工艺、裂化工艺和重整工艺等。
一、原油的成分及性质原油是一种混合物,由不同碳氢化合物(烃类化合物)组成,主要成分为烷烃、环烷烃和芳香烃。
此外,原油还含有少量的硫、氮、氧和金属杂质。
石油中不同组分的沸点不同,这为炼油提供了基础。
通过对原油进行加热,不同沸点范围内的烃类化合物可以分离出来,从而得到不同的石油产品。
二、炼油工艺炼油是将原油分离成不同沸点范围内的石油产品的过程。
炼油主要分为物理方法和化学方法两种。
1. 物理方法物理方法主要包括蒸馏和吸附。
(1)蒸馏:原油在蒸馏塔中加热,不同沸点范围内的烃类化合物逐渐汽化,然后在不同层次上冷凝为液体。
(2)吸附:利用一些特殊的吸附剂,将有毒有害物质与原油进行吸附分离,净化石油产品。
2. 化学方法化学方法主要包括催化裂化和加氢。
这些方法能够改变原油中烃类化合物的结构和性质。
(1)催化裂化:将重质原油在催化剂的作用下进行裂化,得到较轻质的石油产品。
(2)加氢:在高温高压下,利用催化剂将原油中的硫、氮等杂质与氢气反应,使得石油产品的质量提高。
三、裂化工艺裂化是一种通过热力作用将石脑油等重质石油产品分解成轻质石油产品的过程。
裂化过程中,重质原料在裂化催化剂的作用下,经过热解、裂解、重排等反应,生成轻质石油产品和副产物。
裂化工艺有催化裂化和热裂化两种。
催化裂化需要使用催化剂,反应温度较低;而热裂化是在高温高压下进行的,不需要催化剂。
四、重整工艺重整是一种改变石油产品分子结构的工艺,可以提高石油产品的辛烷值。
重整采用芳构互变反应,将含有碳数较少的烃类,如丁烷、丁烯等,通过催化剂的作用,转化为含有碳数较多的芳香烃。
重整工艺对于生产高辛烷值汽油具有重要意义。
总结石油加工原理涉及到原油的成分及性质、炼油工艺、裂化工艺和重整工艺等方面。
石油加工是一个复杂的过程,需要通过不同工艺对原油进行分离、转化和改造,最终得到各种符合市场需求的石油产品。
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1、指塑料(合成树脂):非生物降解材料 –白色污染
塑料 有毒塑料 无毒塑料 燃烧现象 不易燃烧,燃烧时冒烟、有臭味 易燃烧,不冒烟,无臭味 颜色 一般有色 一般无色 透明度 一般较差 一般半透明 质量 较重 较轻
2、合成橡胶:利用低分子物质合成的一类弹性特别的线型高聚物,如丁苯橡
胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶。合成橡胶的很多性能比天然橡胶优越,广泛用于轮胎和 制鞋工业等。
二、原油的蒸馏
蒸馏是炼油厂的“龙头”,是石油炼制的第一步。它是利用石油中各组 分沸点的不同,使其分离的方法。
石油是由分子大小和化学结 构不同的烃类和非烃类组成的复 杂混合物,没有固定的沸点。一 般石油的沸点范围在摄氏30度到 摄氏600度左右。它是不同沸点的、
大大小小的烃混合在一起的混合
物,烃的沸点随碳数增加而增高。 这样,把石油加热后,就能按各
第二节 石油化工
一、石油化工的概念
石油化学工业简称石油化工,是化学工业的重要组成部分,在国民经 济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。 石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的 加工工业。 石油产品又称油品,主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和 润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工 过程常被称为石油炼制,简称炼油。 石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。 生产石油化工产品的步骤:
常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏。
原油的分馏产品及用途
三、燃料油的生产
原油的一次加工所得的轻质油是有限的,一般仅占原油总量的25%左右。所得的直馏汽油一般只占原 油总量的10%。为了提高轻质油的产量需要通过二次加工,使原油的重质组分更多地变为轻质的燃料 油。此外,二次加工还可以提高一次加工所得油品的质量。
3、合成纤维:用某些低分子物质经聚合反应制成的线形高聚物。合成纤维的
品种很多,如尼龙、涤纶和人造羊毛(聚丙烯腈)等。
合成纤维耐磨、耐蚀、不缩水。用它做的衣服,不易折皱,结实耐穿。合成纤 维吸湿性和透气差。所以,人们把它和天然纤维混纺,这样制成的混纺织物兼有两 类纤维的优点,极受欢迎。 各种纤维织物的燃烧鉴别
1.裂化-热裂化、催化裂化、加氢裂化 裂化的作用主要是通过加热升温, 使具有长链的烃类(重质油)断链裂成短 链的烃类(轻质油)。裂化有三种类型, 即热裂化、催化裂化和加氢裂化。
3.延迟焦化 (1)热裂化:是在热的作用下(不用催化剂) (2)催化裂化:是在热和催化剂的作用下使重
2.催化重整 (3)加氢裂化:是在高压、氢气存在下进行, 使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、 质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油 “重整”是指对烃类分子结构进行重 原料渣油以高流速通过加热炉管,快速 需要催化剂,把重质原料转化成汽油、煤油、 汽油、柴油的过程。热裂化原料通常为原 等的过程。催化裂化是在热裂化工艺上发展起来 新排列,“催化重整”就是利用催化剂对 加热到进行深度反应的温度 495~ 柴油和润滑油。加氢裂化由于有氢存在,原 油蒸馏过程得到的重质馏分油或渣油,或 的,是提高原油加工深度,生产优质汽油、柴油 烃类分子结构进行重新排列。催化重整是 料转化的焦炭少,可除去有害的含硫、氮、 505℃,立即进入焦炭塔内停留足够的 其他石油炼制过程副产的重质油。 最重要的工艺操作。原料主要是原油蒸馏或其他 石油加工过程中重要的二次加工手段,它 氧的化合物,操作灵活,可按产品需求调整。 时间来进行热裂解和缩合反应。 因为焦 炼油装置的350 ~ 540℃馏分的重质油,或重质 旨在生产高辛烷值汽油、或者苯、甲苯以 产品收率较高,而且质量好。 馏分油中混入少量渣油,经溶剂脱沥青后的脱沥 化反应不是在加热炉管而是延迟到焦炭 及二甲苯等化工原料,并副产大量氢气。 青渣油;或全部用常压渣油或减压渣油。
石油及天然气
石油炼制
1.石油产品或油品 燃料油和润滑油及液化石油气等
原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)
裂解------第一步
合成氨、尿 素,制硝酸
石 油 化 工
基本化工原料(乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等)
合成------第二步
有机化工原料
(约200种)
合成材料
(塑料、合成纤维、合成橡胶)
2 石 油 化 工 产 品
更多品种的化工产品
二、石油化工在国民经济中的作用
1.石油化工是能源的主要供应者 2. 石油化工是材料工业的支柱之一,金属、无机非 金属材料和石油化工高分子合成材料,被称为 三大材料。
3.石油化工促进了农业的发展
4.各工业部门离不开石化产品 5.石化工业的建设和发展离不开各行各业的支持, 石化行业是个技术密集型产业。
(二)天然气的组成
并有数量不等的重烃气(C2+ )。在某些伴生气中(气顶气或油溶 气),重烃含量可以超过甲烷。非烃气在绝大多数气藏中为次要组 一般将C2+含量大于5%称为湿气,因为这些天然气在地表能析出液态 烃。C2+含量<5%称干气。
气(油)藏气中,天然气的主要成分是烃类。通常甲烷占优势,
成,但在个别情况下可以成为主要组成,形成N2 、CO2 、H2S气藏等。
塔内进行的,延迟焦化因此得名。
汽油的标号:即实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值。标号越高,抗爆性能 就越强。 对于不同压缩比的发动机需要用不同燃烧性能的汽油。为了要确切地表征汽油 在这方面性质的优劣,人们就提出了一个重要的质量指标叫做辛烷值。就好像人为 地规定水的沸点为100℃,水结冰时的温度为0℃一样,人们用两种化合物作为参比, 人为地把一种在汽油机中燃烧性能极好的异辛烷规定其辛烷值为100,而把另一种 燃烧性能极差的正庚烷规定其辛烷值为0。一般汽油的燃烧性能是介于这两者之间 的,它的燃烧性能可用一种特殊的仪器来评定,从而得到它实际的辛烷值。 辛烷值的测定有研究法和马达法两种方法,由于测定的仪器和条件的不同,所 得数据是有相当差别的,前者的数值较大。 我国目前采用的是研究法辛烷值,英语缩略语是RON。平时所谓的90号、93号、 97 号和98号车用汽油指的就是它的研究法辛烷值不低于 90、93、97和98。 在美国则用研究法和马达法两种,辛烷值的平均值(即所谓抗爆指数)来作为 车用汽油的标号,相应有87号、89号和93号。
三、石油化工的基础原料
4类:三烯一炔,三苯一萘及合成气 炔烃 (乙炔) [一炔] 烯烃 (乙烯、丙烯、丁二烯)[三烯] 芳烃(苯、甲苯、二甲苯、萘)[三苯一萘]
合成气
可以制备出各种重要的有机化工产品和合成材料。
四、裂解和分离
石油和天然气的主要组成是饱和的烷烃,而一级基本有 机原料都是些不饱和的烯烃、炔烃、芳烃。它们在原油的化 学组成中很少存在。
织物 尼龙 涤纶 燃烧现象 易燃,燃烧时有臭味,有火焰,余烬为灰白色轻灰 近火时先熔化,后燃烧,燃后呈黑色块状,可压碎
腈纶
棉布 羊毛 丝绸
近火时先收缩,后燃烧,冒黑烟,有臭味,余烬呈黑色圆球
易燃烧,燃烧时无异味,余烬呈灰白色 燃烧时发炮,有火焰,有燃烧头发的异味,余烬呈黑褐色 燃烧缓慢,有臭味,余烬为深颜色小球,容易压碎
类烃沸点高低不同依次蒸发出来。
加工石油的炼油厂,就是利用石 油的这个特点,而使大量石油去 经历不同温度的过程,便就能得
到不同的产品了。
常压蒸馏:在通常压强(1个大 气压, 即1.01325x105Pa)下 进 行的蒸馏。 由于石油被加热到400℃以上 就会分解,并且结成焦炭,所 以沸点在400℃以上的馏分, 用常压蒸馏的方法是不可能得 到的。 减压蒸馏:要把那些沸点较高 的烃分馏出来,采取把它们的 沸点降低的方法。 人们用降低蒸馏塔压力的办法 (如抽真空),使原本400℃以 上才能变成蒸汽的馏分,降低 沸点,使之在400℃以前就可 以蒸馏出来。
思考题
1、什么是石油炼制或炼油工艺? 2、石油的烃类组成是什么? 3、石油的非烃类组成是什么? 4、什么是蒸馏? 5、裂化的作用是什么? 6、裂化有几种类型? 7、什么是汽油的标号? 8、什么是石油化工? 9、三大合成材料有哪些?
思考题
1、将原油或人造石油加工为汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青、石油焦等各 种石油产品和化工原料的方法和过程叫石油炼制或炼油工艺。 2、石油的烃类组成:烷烃 ,环烷烃 ,芳香烃 3、石油的非烃类组成:含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物 4、蒸馏是炼油厂的“龙头”,是利用石油中各组分沸点的不同,使其分离的方法。 5、裂化的作用主要是通过加热升温,使具有长链的烃类(重质油)断链裂成短链的烃 类(轻质油)。 6、裂化有三种不同的类型,即热裂化、催化裂化和加氢裂化。 7、汽油的标号:即实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值。标号越高,抗爆性 能就越强。 8、石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。 9、三大合成材料是指塑料(合成树脂)、合成橡胶、合成纤维
五、三大合成材料
指塑料(合成树脂)、合成橡胶和合成纤维。它们是用人工方法,由低分子化 合物合成的高分子化合物,又叫高聚物,相对分子量可在10000以上。天然高聚物有 淀粉、纤维素、天然橡胶和蛋白质等。 三大合成材料是人工合成的高聚物。高聚物正在越来越多地取代金属,成为现 代社会使用的重要材料。目前,世界塑料产量是钢产量的两倍,有色金属产量的17
(三)石油的物理性质 1.颜色和气味:颜色变化较大,从无色、淡黄色、黄褐色、淡红色、深 褐色、黑绿色到黑色。 2.密度和相对密度 :原油的密度在20℃下,一般介于0.75~1.0之间。 通常把相对密度>9.0的石油称为重质石油,小于0.9的为轻质石油。 1桶≈0.159米3,国际上以沙特阿拉伯的轻质原油(相对密度为0.855)为国 际标准原油 1桶之重≈0.136吨。 3、粘度:指流体质点相对移动时所受到的内部阻力。它是对流体流动性 能的度量,单位为帕斯卡秒(Pa· S)。 T↑、粘度↓;T↓、粘度高。 P↑、粘度↑;P↓、粘度↓ 4.凝固点:将液体石油冷却到失去流动性时的温度称为凝固点。石油凝 固点的高低取决于含蜡量及烷烃碳数高低。含蜡量高,则凝固点高, 反之则低。 5.导电性:原油是一种非异体,其电阻率高达109~1016Ω· m。可利用此 性质,用电阻率曲线来判断油水层。 6.溶解性:石油易溶于有机溶剂而难溶于水。 7.荧光性:石油及其大部分产品(轻汽油及石蜡除外),在紫外线照射 下均发出特殊蓝光的现象,称为荧光。 8、沸点和馏程:每一种纯化合物都有其沸点,是一个常数。石油是混合 物,没有明确的沸点。