第七章_石油炼制
石油的炼制方法（共5篇）
石油的炼制方法（共5篇）第一篇：石油的炼制方法常压蒸馏和减压蒸馏常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏，常减压蒸馏基本属物理过程。
原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品（称为馏分），这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料，因此，常减压蒸馏又被称为原油的一次加工。
包括三个工序：原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏。
原油的脱盐、脱水又称预处理。
从油田送往炼油厂的原油往往含盐（主要是氯化物）、带水（溶于油或呈乳化状态），可导致设备的腐蚀，在设备内壁结垢和影响成品油的组成，需在加工前脱除。
常用的办法是加破乳剂和水，使油中的水集聚，并从油中分出，而盐份溶于水中，再加以高压电场配合，使形成的较大水滴顺利除去。
催化裂化催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的。
是提高原油加工深度，生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作。
原料范主要是原油蒸馏或其他炼油装置的350 ~ 540℃馏分的重质油，催化裂化工艺由三部分组成：原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离。
催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油。
有部分油返回反应器继续加工称为回炼油。
催化裂化操作条件的改变或原料波动，可使产品组成波动。
催化重整催化重整（简称重整）是在催化剂和氢气存在下，将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的过程。
如果以80~180℃馏分为原料，产品为高辛烷值汽油；如果以60~165℃馏分为原料油，产品主要是苯、甲苯、等芳烃，重整过程副产氢气，可作为炼油厂加氢操作的氢源。
重整的反应条件是：反应温度为490~525℃，反应压力为1~2兆帕。
重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部分。
加氢裂化是在高压、氢气存在下进行，需要催化剂，把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和润滑油。
加氢裂化由于有氢存在，原料转化的焦炭少，可除去有害的含硫、氮、氧的化合物，操作灵活，可按产品需求调整。
产品收率较高，而且质量好。
石油炼制教案
石油炼制教案第一节：石油炼制的概述1.1 石油炼制的定义石油炼制是将原油中的各种组分经过一系列物理、化学加工过程，分离、转化和提纯，得到不同品位的石油产品的过程。
1.2 石油炼制的意义石油炼制作为石油产业的重要环节，对于满足人们对能源和化工产品的需求至关重要。
通过石油炼制，可以将原油转化为汽油、柴油、航空煤油等燃料，满足交通、工业等领域对能源的需求；同时还可以生产出润滑油、沥青等工业原料，以及大量的化工产品，为社会经济的发展提供支持。
1.3 石油炼制的工艺流程石油炼制一般包括原油的分离、重整、裂化、加氢、脱硫等工艺。
在分离过程中，原油会被分为轻质石油产品和重质石油产品。
重整是通过改变烃类分子结构，提高汽油辛烷值，增加汽油的供应。
裂化是将较重的烃类分子裂解成较轻的烃类分子，增加汽油和石脑油的产量。
加氢是将不饱和烃类分子加氢饱和，提高产品质量。
脱硫是将硫化物从产品中去除，降低环境污染。
第二节：石油炼制工艺的具体操作2.1 原油的分离原油的分离是石油炼制过程的第一步，也是石油炼制的核心环节之一。
这一步骤通常通过蒸馏来实现。
首先，原油会被加热至不同的温度，然后进入蒸馏塔。
在蒸馏塔中，原油沿塔高度逐渐升温，不同沸点的烃类分子会在不同的高度冷凝，最终得到不同石油产品。
2.2 原油分离后的处理原油分离后的轻质石油产品，如汽油、石脑油等，需要进行进一步的加工处理。
其中，重整是通过改变烃类分子结构，提高汽油辛烷值，增加汽油的供应。
裂化是将较重的烃类分子裂解成较轻的烃类分子，增加汽油和石脑油的产量。
加氢是将不饱和烃类分子加氢饱和，提高产品质量。
脱硫是将硫化物从产品中去除，降低环境污染。
2.3 原油分离后的处理原油分离后的重质石油产品，如柴油、航空煤油等，同样需要进行进一步的加工处理。
其中，加氢是将不饱和烃类分子加氢饱和，提高产品质量。
脱硫是将硫化物从产品中去除，降低环境污染。
此外，还可以通过脱蜡等工艺将重质石油产品中的杂质去除，提高产品质量。
第七章石油炼制.
1· 烷烃
最简单的烷烃是甲烷 CH 4 ，可用通式表示为 Cn H 2n2 。 常温常压下 C ～C 为气体， C5～C 为液体， C 17 ～为固 16 体。
1 4
烷烃的化学性质很不活泼，在一般条件下不易起化学 反应，但在加热和催化剂及光化学作用下可发生各种反应。
烯烃：分子中含有碳碳双键 (C=C）的烃，其中最简
常减压蒸馏流程示意图
· 减压蒸馏：对常压渣油在低于 1 个大气压下进行的 蒸馏。通过减压蒸馏以降低沸点，即可在较低温度下得到 高沸点的馏出物，作为二次加工（催化裂化、加氢裂化等） 的原料。
原油的分馏产品
分馏温度（沸点范围） （气 体） 分馏产品 炼厂气 含碳原子数 1 ～4
40～200 ℃
150～250 ℃
单的是乙烯，分子式为 C2 H 4 单的是乙炔，分子式为
C2 H 2
，通式为 Cn H 2n
。 。
炔烃：分子中含有碳碳三键（C≡C) 的烃，其中最简
，通式为 Cn H2n2
烯烃与炔烃均为不饱和烃，它们的化学性质活泼，易 起加成、聚合等反应，尤其是烯烃。
,其分子中 的碳原子以单链相互链结成环状结构，化学性质与烷烃相 似，比较稳定。
从数量上说，燃料油占全部石油产品的 90％ 以上，是用量最 大的油品。
2· 润滑油和润滑脂
润滑油是石油中高沸点馏分经加工精制而成。 润滑脂则是由油和稠化剂组成。
3· 蜡、沥青、焦
生产燃料和润滑油时的副产品经进一步加工得到的固 体产品。
4· 石油化工原料
炼制过程中得到的石油气、芳香烃及其它副产品。
7· 5 原油的预处理
1 泊 = 0.1 Pa.s
· 运动粘度：动力粘度与同温同压下液体密度之比。
化工工艺学课件(薛荣书、谭世语主编)第7章石油炼制
关键设备
解析蒸馏过程中的关键设备，如 蒸馏塔、换热器和冷凝器等。
实际应用
探讨蒸馏过程在石油炼制中的实 际应用和优化方法。
裂化过程和设备
1 C4裂化
深入研究C4裂化技术，包括催化剂的选择和反应条件的优化。
2 乙烯裂化
探索乙烯裂化的机理和设备，以及生产乙烯的关键技术和工艺。
3 重油裂化
了解重油裂化的过程和设备，以及转化重油为高附加值产品的先进技术。
非催化加氢
探索非催化加氢的原理和设备， 如热解和热破法等。
加氢设备
了解加氢设备的结构和性能要 求，以及相关设备的改进和创 新。
催化裂化与合成气化
1 催化裂化
深入研究催化裂化的机理和设备，以及优化催化裂化过程中的关键因素。
2 合成气化
探索合成气化的原理和设备，以及将合成气用于化工工艺的应用案例。
3 技术前景
展望催化裂化与合成气化技术的发展前景和潜在应用领域。
化工工艺学课件(薛荣书、 谭世语主编)第7章石油炼 制
深入探索石油炼制领域。了解石油的来源和组成，探索石油加工流程和设备， 以及裂化、重整和加氢等关键工艺。
石油的来源和组成
• 探索石油的地质起源以及形成过程。 • 了解石油的化学组成和不同成分的特性。 • 深度挖掘石油中的有机化合物和其在炼制过程中的作用。
重整过程和设备
1
催化剂选择
介绍催化重整中常用的催化剂，如铂、铱、钼等金属催化剂。
2
重整反应
深入了解重整反应的机理和过程，以及烃类转化为芳香烃的关键步骤。
3
重整设备
探索重整设备的结构和优化方法，以及高效能重整设备的研发现状。
加氢过程和设备
催化加氢
详细介绍催化加氢的实质和机 理，以及应用于石油炼制中的 工流程
石油的炼制 PPT1 人教课标版
[观察与思考]
（1）随着馏分的沸点范围上升，下列性质有何变化？
颜色
；黏度
；挥发
性
；易燃性
；燃烧时火焰
的明亮程度和黑烟量
。
(2)馏分的沸点范围与馏分中化合物分子所含的碳原
子数目有什么关系？
（3）馏分的黏度与馏分中化合物分子所含的碳原子
数目有什么关系？
（4）解释石油可分馏成不同馏分的原理。
（5）在通常条件下，烃分子里的碳原子数到 为
石油 的炼
制
石油炼制
石油的炼制
1、石油
(1)、组成 元素:主要为碳和氢(质量分数为97%～98%)。 成分:烷烃、环烷烃、芳香烃。一般石油中不含 有烯烃
主要是各种液态的碳氢化合物，其中还溶有气 态和固态的碳氢化合物。
(2)、物理性质:黑色或深棕色黏稠液体, 有特殊气味,比水轻,不溶于水。
【阅读并思考】石油中含各种C原子数不等的烃, 怎样对石油中的各种成分进行分离?
类型：热裂化、催化裂化
②裂解： (深度裂化) 采用更高的温度，使具有长链的烃分子断裂
成短链的气态烃和少量液态烃的过程叫裂解。
C8H18
C H 催化剂
加热、加压 4 10
+
C4H8
C4H10
催化剂 加热、加压
CH4+C3H6
C4H10
催化剂 加热、加压
C2H4+C2H6
目的：生产短链不饱和烃如乙烯、丙烯、丁二烯
•
20、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠 ，其实都是祝愿。
石油炼制与石油化工资料
二、主要的石油化工产品
主
三大合成材料
要
产 品
合成化肥
合成纤维 合成树脂 合成橡胶
二、主要的石油化工产品
1.合成纤维
（1）锦纶（化学名：聚酸胺纤维，尼龙，锦纶袜通常又叫呢龙袜） （2）涤纶（化学名：聚酯纤维，旧称“的确良”） （3）晴纶（化学名：聚丙烯腈纤维，商品名又称：合成羊毛） （4）氯纶（化学名：聚氯乙烯纤维） （5）维纶（化学名：聚乙烯酸纤维） （6）丙纶（化学名：聚丙烯纤维）
石油炼制包括原油的初次加工和原油的深加工，两个加工过程 目的不一样，加工后得到的产品也不尽相同。
一、原油的初次加工
原油的初次加工就是对原油进行蒸馏加工，得到一系列石油产 品的过程。
1.原油蒸馏原理
石油是由不同沸点、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。例如，含有5个碳的烃（叫戌烷）只要加 热到36℃就沸腾；而含有十二个碳的烃（叫十二烷）则要加热到 216℃才能沸腾。
综上所述，石油炼制分为三个层次： 初加工（一次加工）
采用物理的、蒸馏的方法，得到直馏油等初步产品。
深加工（二次加工） 采用热加工和催化加工的方法，加工一次加工所得的产物。作用在
于精制轻质油品和使重质油变为价值更高的轻质油。
精制与调和（三次加工） 利用一次加工或二次加工所得到的一些成品或半成品制取基本有机
二、原油的深加工
1.裂化
裂化，顾名思义地可以理解为分裂石油中的长链烃（重油主要成 分），使它成为短链烃（轻油主要成分）。
对炼油厂来说，裂化有三种不同的类型：热裂化、催化裂化、加 氢催化
二、 原油的深加工
2.催化重整
催化重整是改变石油产品中各类烃（烷烃、环烷烃、芳烃）的比 例情况，以提高产品质量。 重整：就是重新整顿的意思，也就是将直链烃类重新整顿成为带 侧链的烃类或环状的烃类。 催化重整工艺在二次加工中的地位非常重要。经过重整的汽油， 质量就能大大地提高。而且从重整油的芳香烃中还可获取苯、甲苯 及二甲苯等重要的石油化工原料。
高一化学石油炼制
( A )
A．石油分馏所得的馏分是一种具有固定熔、沸点的
2 ．下列关于乙烯的结构与性质的叙述，错误的是 ( B ) A．乙烯分子中 6 个原子在同一平面内 B．乙烯与酸性 KMnO4 溶液发生加成反应能使其 褪色 C．乙烯分子没有同分异构体 D．乙烯分子的一氯代物只有一种结构 解析 乙烯分子为平面型分子， 分子结构中含有一
(2)乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体， 它与溴水反应的化学方程式是___________________ ____________________________________________， 在验证过程中必须全部除去， 为此乙同学设计了如图 所示的实验装置：
请回答： ①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是Ⅰ Ⅱ C．浓硫酸 ________。 (3)为验证乙烯与溴的反应是加成反应而不是取代反 应，丙同学提出可将上述乙除杂后的气体通入溴水 中，用 pH 试纸测反应后溶液的酸碱性，你认为是否 合理________(填合理、不合理)，理由是__________ ____________________________________________。 ；Ⅲ ；Ⅳ B．NaOH 溶液 D．酸性 KMnO4 溶液 A．品红溶液 ； (选填序号)。
D．除去石油中的杂质 解析 A 项，石油的裂解是深度裂化，目的是为了获
取大量石油化工原料。 作为合成原料的主要是气态烯 烃，其中以乙烯产量为最大，其次还有丙烯、丁二烯 等。裂化产物中还有作为芳香烃的液态产品：苯、甲 苯、二甲苯；B 项，使直链烃转化为芳香烃属于结构 的重新调整；C 项，重油采用减压蒸馏是为了避免炭 化结焦；D 项与裂解原理和目的无关。
第 2 课时
一、石油的炼制
石油炼制工艺课件
石油炼制工艺课件1. 石油炼制概述石油炼制是将原油分解和重组，以生产燃料和化工产品的过程。
这个过程包括一系列复杂的物理和化学变化，主要分为原油提炼和石油化工两个阶段。
1.1 原油提炼阶段原油提炼是将原油中的杂质和不同组分分离的过程，通常包括以下步骤： - 加热与蒸馏：通过加热使原油变为气态，然后在蒸馏塔中冷却凝结成液态，不同组分在不同温度下凝结，从而实现分离。
- 溶剂萃取：通过溶剂的选择性萃取作用，分离原油中的细小杂质，如硫化物、金属离子等。
- 氢气处理：利用氢气与原油中的硫和氮等杂质的反应，使其转化为易于处理的化合物。
1.2 石油化工阶段石油化工是将原油中提取的不同组分进行裂解、串联、聚合等化学反应，生产出各种化工产品的过程。
主要的石油化工工艺包括： - 裂解：将较复杂的烃类分子断裂成较简单的分子，产生乙烯、丙烯等物质。
- 合成：将简单的分子组合成较复杂的有机化合物，如聚乙烯、聚丙烯等。
- 芳构化：将烷烃类物质转化为芳香烃，如苯、甲苯等。
2. 石油炼制工艺流程2.1 原油提炼工艺流程原油提炼工艺通常包括以下步骤：2.1.1 原油输送原油从油田经过输送管道、轮船等方式运送到炼油厂。
2.1.2 粗油分离将原油经过加热和蒸馏，分离出粗油和不同温度的馏分。
2.1.3 污染物处理对粗油中的杂质进行处理，如去除硫化氢、除盐等。
2.1.4 节能处理对产生的废热进行回收利用，提高能量利用率。
2.2 石油化工工艺流程石油化工工艺通常包括以下步骤：2.2.1 原料气体制备通过裂解等工艺将石油提炼过程中得到的液体原料转化为气体。
2.2.2 催化反应利用特制催化剂，在适宜的温度和压力下进行化学反应，如裂解、聚合等。
2.2.3 分离和纯化将反应产物进行分离和纯化，得到所需的产品。
2.2.4 产品处理对产品进行后续加工，如脱色、脱臭、调整组分等。
3. 石油炼制的重要性和挑战3.1 重要性石油炼制是现代社会能源供应和化工产业的基石，石油及其加工产物广泛应用于燃料、化学原料、润滑油等领域，对经济和社会发展起到至关重要的作用。
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• 燃烧的抗震程度以辛烷值表示，辛烷值越 高表示抗震能力愈高。其中燃烧正庚烷 CH3(CH2)5CH3的震爆情形最严重，定义其 辛烷值为０。异辛烷(2,2,4-三甲基戊烷) 的 辛烷值定义为100。辛烷值可为负，也可以 超过100。
• 当某种汽油之震爆性与90%异辛烷和10% 正庚烷之混合物之震爆性相当时，其辛烷 值定为90。如环戊烷之辛烷值为85，表示 燃烧环戊烷时与燃烧85%异辛烷和15%正 庚烷之混合物之震爆性相当。
轻柴汽提蒸汽 945kg/h
轻柴 31500kg/h, 240℃
重柴汽提蒸汽 1020.6kg/h 303℃
重柴 36480kg/h 348℃ 塔底重油 252300kg/h 塔底汽提蒸汽 5046kg/h
减压塔流程
• 减压塔的功能
– 沸点在500 ℃以上的裂化原 料和润滑油原料中所含有的 大分子烃类在450 ℃以上发 生裂解反应，生成焦炭，影 响生产正常进行。
y1
yபைடு நூலகம் 1
y2 2
F, zF
yN-2
N-2
N-1
yN
Q
x1 x2
m
xN-2 xN-1
N W, xW
D, xD
• 常压蒸馏：蒸馏在常压下进行。
• 减压蒸馏：常压下物系沸点较高或热敏性 物质不能承受高温的情况
• 加压蒸馏：常压下为气体的物系精馏分离， 加压提高混合物的沸点.
• 多组分精馏：例如原油的分离。 • 双组分精馏：如乙醇-水体系,苯-甲苯体系等。
原料液 加热器 减压阀 Q
塔顶产品 yA
• 提浓段很短，3～4块塔板；在塔底通入过热 水蒸气
• 中段回流。原油各馏分的平均沸点相差很大， 为使负荷均匀并回收高温下的热量，采用中 段回流取热（即在塔中部抽出液体，经换热 冷却回收热量后再送回塔内）。
蒸馏原理
• 工作原理:
• 利用液体混合物中各 组分(component)挥发 性(volatility)差异，以 热能为媒介使其部分 汽化从而在汽相富集 轻组分液相富集重组 分而分离的方法。
蒸馏操作的用途
• 许多生产工艺常常涉及到互溶液体混合物 的分离问题，如石油炼制品的切割，有机 合成产品的提纯，溶剂回收和废液排放前 的达标处理等等。分离的方法有多种，工 业上最常用的是蒸馏或精馏。
• 蒸馏操作实例：石油炼制中使用的 250 万 吨常减压装置
石油精馏塔工艺特点
• 有多个侧线出料口：分离精度不要求像纯化 合物蒸馏那样高。
第七章 石油炼制
内容
• 原油性质 • 石油产品：主要产品性能与牌号 • 蒸馏原理 • 常减压车间：精馏塔、减压塔、加热炉 • 催化裂化原理 • 常用动力设备：旋风分离器、换热器
原油的性质
原油的组分
• Typical Oil
– Gasoline C4 to C10 – Kerosene C11 to C13 – Diesel C14 to C18 – Heavy gas oil C19 to C25 – Lubricating oil C26-C40 – Residue >C40
101℃ 161℃
一中回流 116℃
196℃ 240℃ 二中回流 188℃
303℃ 进料 378840kg/h 355℃ 过汽化油 15153.6kg/h
348℃
汽油 4462.5 kg/h 蒸汽 7011.6 kg/h 塔顶冷回流 89.825kcal/h 航煤 32662.5kg6/0h℃（161℃）
• 蒸馏操作实例：石油炼制中使用的 250 万 吨常减压装置
原油精馏
• 常压塔 • Atmosphere column
– 汽油、煤油、柴油
• 减压塔 • Vacuum column
– 润滑油、油渣
35.53*105kcal/h 7402.1kg/h
53.295*105 kcal/h 90331kg/h 268℃
• 辛烷值只是一个相对指标，而不是真的只 以正庚烷或异辛烷来混合，所以有些燃油 再渗合其它添加剂时的辛烷值可以超过100， 可以为负。
柴油性能
• 分类：180℃ ~ 370℃轻，350℃ ~ 410℃重 • 用途：小型高速柴油机；低速柴油机。 • 轻柴油主要指标：
– 燃烧性能、抗爆性能（十六烷值越高，抗爆性 能越好）、凝固点和粘度
• 汽油亦可再加入其它添加物而提升辛烷值。 如普通汽油辛烷值约为50，加入四乙基铅 (C2H5)4Pb时，其辛烷值提高至75左右，为 除去铅在引擎内之沉积，再加入二溴乙烷， 使产生PbBr2微粒排放出来，但造成环境之 污染。一般无铅汽油不含四乙基铅，改用 甲基第三丁基醚，甲醇，乙醇，第三丁醇 等添加物。
• 减压塔工艺
– 加热410 ℃， – 顶部2.7 kPa～10.7 kPa – 塔底吹入过热蒸气以降低塔
内的油气分压
蒸馏的分类
• 简单蒸馏或平衡蒸馏：用在分离要求不高 的情况下。
• 精馏：分离纯度要求很高时采用。 • 特殊精馏：混合物中各组分挥发性相差很
小，难以用普通精馏分离，借助某些特殊 手段进行的精馏。 • 间歇精馏：多用于小批量生产或某些有特 殊要求的场合。 • 连续精馏：多用于大批量工业生产中。
27% 13% 12%
10% 20% 18%
石油产品
• 汽油：为汽油发动机燃料油。 • 煤油：点灯照明、航空喷气发动机燃料。 • 柴油：柴油发动机燃料。 • 重油：部分热力发电厂燃料。 • 润滑油：各种运动设备润滑。 • 石蜡：包装材料、化妆品原料及蜡制品。 • 沥青：高速公路、建筑
汽油的标号与性能
• 牌号
– 轻柴油的牌号就以凝固点的高低来规定，分别 有10号、0号、-10号、-20号和-35号五种牌号
蒸馏操作的用途
• 许多生产工艺常常涉及到互溶液体混合物 的分离问题，如石油炼制品的切割，有机 合成产品的提纯，溶剂回收和废液排放前 的达标处理等等。分离的方法有多种，工 业上最常用的是蒸馏或精馏。
• 汽车用油主要成分是C5H12~C12H26烃类混 合物，当汽油蒸气在汽缸内燃烧时(活塞将 汽油与空气混合压缩后，火花塞再点火燃 烧)，常因燃烧急速而发生引擎不正常燃爆 现象，称为爆震(震爆) 。
• 汽油一旦辛烷值过低，将使引擎内产生连 续震爆现象，造成机件伤害连续的震爆容 易烧坏气门，活塞等机件。