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第7章石油炼制7·1绪论7·1·1简史

我国发现和应用石油较早,但近代石油工业却起步较晚,大量进口石油产品。1949年全国解放时,我国仅延长、玉门、独山子等地有小型炼油厂加工当地生产的原油。到50年代石油加工技术还比较落后,尤其是在催化加工方面几乎是空白。60年代继大庆油田发现后石油加工工业得到了迅速发展。改革开放以来,我国的石油加工技术进入了一个崭新的阶段,随着重油深度加工、气体综合利用等的开发应用,大大缩小了和世界水平的差异,并在个别领域形成了自己的特色,开始向国外输出。

7·1·2石油炼制基本概念

石油炼制(或炼油工艺):将原油或人造石油经过分离和化学反应,加工为燃料油(汽油、航空煤油、柴油、液化燃料气、油焦)、润滑油等各种石油产品和化工原料的方法和过程。石油加工分一次加工、二次加工、三次加工三个层次。通常将原油的常减压蒸馏称为一次加工,得到的是直溜汽油等初步产品;把以一次加工得到的半成品为原料进行热加工和催化加工的过程称为二次加工,其目的是精制轻质油品和使重质油变为价值更高的轻质油;三次加工(也称深度加工):指将一次或二次加工得到的一些成品或半成品制取基本有机原料的过程。7·1·3有机化学基本知识

现代有机化学定义为“含碳的化合物的化学”,而有机物则为“含碳的化合物”,但除CO、、碳酸盐及金属氰化物。其中碳、氢两种元素组成的有机物叫做烃或者碳氢化合物。目前已知的碳氢两种元素组成的化合物有3000多种。根据分子中的C架,可把烃分为开链烃与环烃两种。其中,开链烃(含带支链的开链)叫做脂肪烃;环烃又分为脂环烃和芳香烃。根据分子中C原子间的结合方式又可把烃分为饱和烃和不饱和烃。★同分异构体:把分子式相同而结构不同的化合物称为同分异构体;如碳原子数相同的直链烃(正构烷)与支链烃(异构烷)。★同系列:把结构相似而在组成上相差或它的倍数的化合物叫做同系列;同系列中的化合物叫同系物。

1·烷烃

即开链的饱和烃,分子中的碳原子以单链相连,其余价键均与氢原子结合而成的化合物。

最简单的烷烃是甲烷,可用通式表示为。常温常压下为气体,为液体,C17~为固体。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,其中最简单的是乙烯,分子式为,通式为。

炔烃:分子中含有碳碳三键(C≡C)的烃,其中最简单的是乙炔,分子式为,通式为。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。

2·环烷烃:即环状饱和烃,通式为,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。

环烃:C、H两种元素组成的环状化合物;分为脂环烃和芳香烃,而脂环烃又进一步分为环烷烃、环烯烃、环炔烃三种。3·芳香烃(简称芳烃):含有一个或多个苯环的不饱和烃,其中苯最简单,通式为。芳烃一般不溶于水,易起置换、加成等反应。

基本化学反应:

消去反应:有机化合物分子中失去一个简单的分子,同时形成不饱和键的反应。加成反应:有机化合物分子中的∏键断裂,两个一价的原子或原子团加到不饱和键的两个碳原子上的反应。取代反应:有机化合物分子中的一个原子(或原子团)被另外一个原子(或原子团)所代替的反应。7·2石油的化学组成及物理性质

7·2·1石油的元素组成

组成石油的元素主要有碳、氢、氧、氮、硫5种。其中最主要的元素是碳和氢,约占95%~99%(碳为83%~87%,氢为11%~14%)。大部分石油中硫、氧、氮不超过1~5%,但个别油田产原油含量较高,S、N、O三种元素虽含量甚微,但对炼制过程中的工艺、质量、储存、环境保护等影响很大。除上述5种元素外,石油中还有许多微量元素,主要是金属元素:V、Ni、Fe、Cu、Pb、Ca、Ti、Mg、Na、Co、Zn;非金属元素:Cl、Si、P、As等。7·2·2石油的烃组成

烷烃

烷烃是组成石油的基本组分之一。石油中的烷烃含量一般约为40%~50%,但各地差异较大。烷烃以气态、液态、固态三种形式存在于石油之中。

环烷烃

环烷烃是石油中存在的第二种主要烃类,其主要成分是环戊烷和环己烷的同系物。

芳香烃

芳香烃在石油中的含量较烷烃和环烷烃少,主要以苯及其同系物以及双环或多环化合物的衍生物存在。不同油田的石油所含以上三种烃类的比例不同。根据所含烃类的差异,可把石油分为:烷基石油(或称石蜡基石油)、环烷基石油和中间基石油。烷基石油一般含烷烃量超过50%,而环烷基石油则主要含环烷烃和芳香烃,中间基石油介于二者之间。7·2·3石油中的非烃化合物

1·含硫化合物2·含氮化合物3·含氧化合物4·胶质-沥青状物质

7·2·4天然气的化学组成

天然气的成分主要是烷烃,其中又以甲烷为主,可达80%~97%(体积比),并含有乙烷、丙烷、丁烷以及二氧化碳、氮、氧、氦、硫化氢等。产地不同其组成成分差异也较大。天然气的相对密度为0.58~0.79。根据天然气中液态烃的含量可分为干气(贫气)和湿气(富气)两种,其中液态烃的含量小于100g/m³时称为干气。

7·2·5石油的物理性质

1·颜色和气味

石油的颜色主要有黑、褐、棕、绿、黄等,一般颜色越深则密度越大、粘度越高、含重质油成分越多。各地所产的原油其颜色和气味相差较大。

2·密度

密度是单位体积的物质的质量。我国规定把油品在20℃时的密度作为石油产品的标准密度。相对密度:液态油品的密度与规定温度下水的密度之比。因为水在4℃的密度等于1g/cm³,所以通常以4℃水为基准,将温度为t℃

的油品密度与4℃时水的密度之比称为相对密度,在数值上它等于油品在t℃

时的密度。石油的相对密度约在0·75~1之间。

3·沸点和馏程·蒸汽压:在某一温度下液体与其液面上的蒸汽呈平衡状态,这时蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压,简称蒸汽压。蒸汽压的高低表明了液体气化或蒸发的能力,蒸汽压愈高,表明液体愈容易汽化。·沸点:对于纯化合物在一定外压下,当加热到一定温度时,其饱和蒸汽压与外界压力相等,此时汽化在汽液界面及液体内部同时进行,这一温度称为液体的沸点。·馏程(沸程):对于混合物而言,其沸点随汽化率增加而增加,表现为一个温度范围,称为馏程。·馏分:在某一温度范围内蒸馏出的馏出物。它也是混合物,只是其所含组分数目小一些。·初馏点:蒸馏时馏出第一滴馏出液时的气相温度。·终馏点:蒸馏所能达到的最高气相温度。馏程为初馏点到终馏点的温度范围,是石油产品蒸发性大小的重要指标,由此可以判断油品组分的轻重。·平均沸点:无物理意义,但在工艺计算中常用。·体积平均沸点:℃~为馏出体积为10%~90%时的气相温度。·重量平均沸点:

、为各组分的沸点与重量分数。4·粘度

粘度是用来表示流体流动时分子间摩擦产生的阻力的大小。·动力粘度:两液体层相距1cm,面积各为1cm²,相对运动速度为1cm/s时所产生的阻力。又称为绝对粘度,单位Pa.s.1泊=0.1Pa.s·运动粘度:动力粘度与同温同压下液体密度之比。石油的粘度随温度的升高而降低,随密度降低而减小;含烷烃多的石油粘度较小,含胶质、沥青质多的石油粘度大。5·凝固点6·闪点、燃点、自燃点7·残炭8·溶解性7·3原油的分类7·3·1原油的工业分类

1·按原油的相对密度分

轻质原油——相对密度<0.878中质原油——相对密度0.878~0.884重质原油——相对密度>0.884

2·按原油的含硫量分类

低硫原油——原油中含硫量低于0.5%含硫原油——原油中含硫量为0.5%~2.0%高硫原油——原油中含硫量高于2.0%

大庆原油的密度在0.85~0.86g/cm³,含硫量为0.09%~0.11%,属于低硫石蜡基原油。胜利混合原油密度为0.88~0.90g/cm³,含硫量为0.7%~0.8%,胶质含量高。7·3·2原油的化学分类1·按特性因子分类石蜡基石油--特性因子K>12.1

一般含烷烃量超过50%。特点;含蜡量较高,密度较小,凝点高,含硫含胶量低。汽油辛烷值较低,柴油十六烷值较高,并可制取粘温性质好的润滑油。中间基石油--特性因子K=11·5~12·1环烷基石油--特性因子K=10·5~11·5特点:一般密度较大,凝点低,所生产汽油含有较多环烷烃,辛烷值较高,柴油的十六烷值较低,润滑油粘温特性差。2·按关键馏分特性分类7·4石油产品的分类

按中国石油化工总公司于1988年4月1日起实施的分类方法,石油产品分为燃料、溶剂和化工原料、润滑剂和有关产品、蜡、沥青、焦六大类。

1·燃料燃料主要有汽油、喷气燃料、煤油、柴油等,主要作为发动机燃料、锅炉燃料和照明等。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7·5·1原油含水、含盐的影响

原油中除了夹带少量的泥沙、铁锈等固体杂质外,由于地下水的存在及油田注水等原因,采出的原油一般都含有水分,并且这些水中都溶有钠、钙、镁等盐类。一般规定经过脱盐、脱水等装置处理后,油田外输原油含水<0.5%,含盐<50mg/l。

原油含水、含盐给运输、储存增加负担,也给加工过程带来影响。表现在:原油含水增加加工过程的燃料和冷却水的消耗;蒸馏时水汽化后体积急剧膨胀导致压力波动,影响正常操作;

盐类沉积在管壁上形成盐垢影响传热及堵塞管道;原油中含有的硫化氢等对设备腐蚀;原油中含有的一些微量元素使催化剂中毒。7·5·2原油脱水、脱盐原理

1·重力沉降分离

依靠油水密度差异通过加热、静置使之沉降分离。为便于分离,常加入破乳剂。

2·电脱水

利用电场破坏稳定乳化膜。因盐大部分溶解于水中,通过脱水来脱盐,有时可通过人为的加入新鲜水使盐浓度降低后再通过脱水来脱盐。7·6原油的常减压蒸馏

将液体混合物加热汽化,然后将蒸汽冷凝的过程称为蒸馏。反复进行的多次汽化和冷凝的过程称为精馏。通过蒸馏装置一次加工直接得到的产品叫直馏产品。·常压蒸馏:在常压下(1个大气压)进行的蒸馏。它可把原油中馏程在350℃以内的汽油、煤油、轻柴油等直馏产品分馏出来,而馏程在350℃以上的常压重油中仍含有许多宝贵成分,但在常压下更高温度时易受热分解。原油常压炉常压塔减压塔汽油回流煤油轻柴油重柴油减压炉接抽空系统减压一线减压二线减压三线减压渣油常压重油换热器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)分馏产品含碳原子数(气体)炼厂气1~440~200℃汽油5~11150~250℃航空煤油10~15180~310℃煤油11~16250~360℃柴油15~18360~500℃润滑油16~20>500℃重油16~457·7燃料用油的生产

一般原油经常减压蒸馏所得到的汽油、煤油、柴油等轻质油品仅有10~40%,要得到更多的轻质产品必须对重质馏分及残渣油进行二次加工。二次加工是指将直馏重质分进行化学结构上的破坏加工使之生成汽油、柴油、气体等轻质产品的过程。国内外常用的二次加工主要有热裂化、焦化、催化裂化、加氢裂化等。7·6·1热裂化加工1·高压热裂化以常压重油、减压馏分油、焦化蜡油等重质油为原料,以生产汽油、柴油.燃料油及裂化气为目的的热裂化加工过程。反应在500℃左右和3~5MPa的高压下进行。

2减粘裂化目的:降低燃料油的产量和粘度。

在较低的温度(400~500℃)和压力(0.4~0.5MPa)下进行的浅度热裂化反应,使直馏重质燃料油经轻度裂化以减小原料的粘度,达到燃料油的使用要求。反应产物除得到减粘渣油(燃料油)外,还有中间馏分(作催化裂化的原料)及少量汽油和裂化气。3焦炭化(焦化)

以贫氢重质残油(减压渣油、裂化渣油、沥青等)为原料,在高温(400~550℃)下进行深度裂解及缩合反应的热破坏加工过程。

主要用于重质石油残油的处理,其目的是获取催化裂化原料、无灰石油焦及焦化汽油和柴油,是唯一能生产石油焦的工艺过程。延迟焦化:原料油在很高的流速下通过加热炉管,在短时间内加热到焦化反应所需的温度(480~500℃),并迅速离开炉管到焦炭塔,使原料的裂化、缩合等反应延迟到焦炭塔中进行,以避免在炉管内大量结焦。

7·7·2催化裂化

1·催化裂化发展简介

催化裂化反应是在催化剂表面进行的,分解反应生成的气体、汽油、柴油等分子较小的产物离开催化剂进入产品回收系统,而缩合反应生成的焦炭则沉积在催化剂上,使其活性降低。催化裂化包含“反应”和“再生”两个过程。再生即烧去催化剂表面的积炭使之恢复活性的过程。

催化裂化自1936年开始工业化生产,其发展过程分为:·固定床法:反应和再生在同一设备中交替进行,属于间歇式操作。·移动床法:使用直径为3mm的小球催化剂,利用机械提升或空气提升的方法在再生器和反应器间运送催化剂。·流化床法:使用直径为20~100µm的微球催化剂,催化剂在反应器和再生器内与油气或空气形成流化状态,便于在两器间循环作用。2·催化裂化的原料

·馏分油直馏重馏分油:沸程约在350~550℃范围,容易裂化,轻油收率较高。热加工产物:如焦化蜡油、减粘裂化馏出油等。润滑油溶剂精制的提出油。·渣油

是原油中最重的部分,含有大量胶质、沥青质和各种稠环芳烃,其元素组成中氢碳比小,残碳值高,反应中易于缩合生成焦炭;此外,原油中的硫、氮、重金属及盐等杂质也大量集中在渣油中,易使催化剂中毒,影响产品质量并加重环境污染。3·催化裂化的产品特点催化裂化原料油在460~530℃、0·1~0·3Mpa及催化剂的作用下经反应生成气体、汽油、柴油、重质油及焦炭。所用原料、催化剂及反应条件不同,所得产品的产率和性质也不相同。(1)气体产品在一般工业条件下,气体产率约为10~20%,其中所含组分有氢气、硫化氢、C~C烃类。C为甲烷,C为乙烷、乙烯,约占气体总量的10%(重)左右。裂化气中大量的是C、C(称为液态烃或液化气),约占90%(重),其中C为丙烷、丙烯,C包括6种组分(正、异丁烷,正丁烯,异丁烯,顺、反-2-丁烯)。12343414

液态烃中C含量约为C含量的1·5~2·5倍,而且烯烃比烷烃多。因此催化裂化所产气体成为石油化工的宝贵原料。催化裂化的干气可作燃料和合成氨的原料,其中的乙烯可用于制取乙二醇、乙二胺等化工产品;液态烃尤其是其中的烯烃可用于生产各种有机溶剂、合成橡胶、合成纤维、合成树脂等三大合成产品及各种高辛烷值汽油组分。43

(2)液体产品催化裂化汽油产率为40~60%(重),其中含较多烯烃、异构烷烃和芳烃,因此辛烷值较高,汽油安定性较好。柴油产率为20~40%(重),其中含有较多的芳烃(40~50%),因此十六烷值较直馏柴油低,需要与直馏柴油等调合后才能作为柴油发动机燃料使用。(3)焦炭催化裂化的焦炭沉积在催化剂上,不能作产品。·催化裂化的汽油、煤油产品收率高,且汽油质量好;产品可作为石油化工的原料。4·烃类的催化裂化反应类型

·分解反应:烃分子中的C-C键断裂的反应。它是催化裂化的主要反应,几乎各种烃类都能进行,特别是烷烃和烯烃。C-C键能随分子从两端向中间移动而减弱,因此烷烃分子多从中间的C-C键断裂。分子越大越容易断裂,碳原子数相同的链状烃中,异构烃比正构烃容易分解。C-C-C-C-C-C-CC-C-C-C+C=C-C

烯烃的分解反应规律与烷烃相似,其分解速度比烷烃高。

环烷烃分解时可以自环上断开生成异构烯烃,当带侧链较长时则可能断侧链。芳烃的环不容易打开,但烷基芳烃容易断侧链。·异构化反应:分子不变但分子结构改变的反应。在催化裂化反应中异构化反应方式有:骨架异构:分子中碳链重新排列,包括直链变支链、支链位置发生变化、五员环变六员环双键移位异构:烯烃的双键位置由两端移向中间。

C-C-C-C-C=CC-C-C=C-C-C

几何异构:烯烃分子空间结构改变。·氢转移反应:某些烃分子中的氢原子脱下来并立即加到另一烯烃分子上使之饱和的反应。氢转移是催化裂化特有的反应,反应速度较快。在氢转移过程中,烷烃供氢则变为烯烃,环烷烃供氢则变为环烯烃并进一步变为芳烃;而烯烃接受氢又变为烷烃,二烯烃则变为单烯烃。

带侧链的环烷烃上环的脱氢是主要的氢来源,而二烯烃最容易接受氢转化为单烯烃,所以催化裂化产品中二烯烃很少。·芳构化反应:生成芳烃的所有反应。它也是催化裂化的主要反应。如六员环烷烃脱氢生成芳烃等。·叠合反应:烯烃与烯烃合成大分子烯烃的反应。由于催化裂化过程中与叠合相反的分解反应占优势,因此叠合反应不显著。·烷基化反应:烯烃与芳烃或烷烃的加合反应。在催化裂化过程中,烷基化反应所占比例较小。反应过程中凡属于分解类型的反应如断链、断环、脱氢等反应均为吸热反应,而合成类型的反应如氢转移、缩合等反应均为放热反应,但最主要的反应是分解反应,因此催化裂化总的热效应表现为吸热反应。5·催化裂化反应的特点

(1)烃类催化裂化反应是一个复杂的平行顺序反应。

原料在裂化时,同时向几个方向进行的反应,这种反应叫平行反应。随着反应深度的增加,中间产物又继续发生的反应称为顺序反应。平行顺序反应的反应深度对产品产率的分配影响很大。

(2)烃类的催化裂化是一个气--固非均相反应。

对于碳原子数相同的各类烃,被催化剂吸附的顺序为:稠环芳烃>稠环环烷烃>烯烃>单烷基侧链的单环芳烃>环烷烃>烷烃

同类烃则分子量越大越容易被吸附。化学反应速度大小的顺序为:烯烃>大分子单烷基侧链的单环芳烃>异构烷烃与烷基环烷烃>小分子单烷基侧链的单环芳烃>正构烷烃>稠环芳烃6·影响催化裂化的主要因素

(1)催化裂化反应过程中的有关概念

·转化率表示反应深度的指标。·产品分布原料裂化得到的各种产品产率之间的分配关系。一般应尽量提高目的产物“汽油和柴油”的产率而限制副产品“气体和焦炭”的产率。·循环裂化限制原料转化率不要太高,使一次反应后生成的与原料沸程相近的中间馏分再返回反应器重新进行裂化的操作方式。目的是为了使产品分布合理,以获取较高的轻质油收率。一般所说的产品产率都是对新鲜原料而言,即总产率或总转化率。(2)影响因素分析·反应温度反应温度对反应速度、产品分布、产品质量都有极大的影响。温度增加则反应速度加快,转化率提高,但温度对热裂化反应速度的影响比对催化裂化反应速度影响大。一般工业生产装置的反应温度根据生产方案的不同采用460~520℃。·反应时间反应中用空间速度(简称空速)来表明原料与催化剂接触时间的长短。·剂油比催化剂循环量与总进料量之比称为剂油比,用C/O表示。剂油比增加可以提高转化率,同时使焦炭产率升高。一般剂油比为5~10。·反应压力当其它条件不变时,提高反应压力可提高转化率,同时增加焦炭产率,而汽油产率下降,液态烃中的丁烯产率也相对减少。7·催化裂化用催化剂·天然白土催化剂经过酸化处理的天然白土,也叫活性白土。白土是一些特殊粘土的总称,如膨润土、高岭土等,其主要成分是氧化硅和氧化铝。天然白土催化剂制造成本低,但活性、稳定性较差,已逐步被合成催化剂所取代。·无定型合成催化剂

合成硅酸铝催化剂、半合成硅酸铝催化剂及硅酸镁催化剂。

·分子筛催化剂

分子筛又名结晶型泡沸石,是一种具有规则晶体结构的硅铝酸盐,其晶格结构中排列着整齐均匀、大小一定的孔穴,只有小于孔径的分子才能进入其中。因它像筛子一样将直径大小不等的分子分开,故得名为分子筛。分子筛的化学组成通式:M--分子筛中的金属离子;n--金属的化学价;x--二氧化硅的分子数即硅铝比;y--结晶水的分子数。根据硅铝分子比的不同分子筛的类型有:A型分子筛X=2X型分子筛X=2~3Y型分子筛X=3~6丝光沸石X=9~12目前工业上采用的催化剂主要是X型和Y型分子筛。分子筛是60年代发展起来的一种新型的高活性催化剂。它的出现使流化催化裂化工艺发生了巨大的变化,装置处理能力显著提高,产品产率及质量都得到改善。8·催化剂的再生及其影响因素

经反应积焦的催化剂,称为待再生催化剂(简称待剂);再生后的催化剂称为再生催化剂(简称再剂)。

催化剂上所沉积的焦炭其主要成分是碳和氢,再生化学反应就是“焦”中的碳和氢被空气中的氧燃烧的氧化反应。

影响再生的因素主要有:再生温度;氧分压;催化剂含碳量;再生器的结构形式;再生时间。脱水原油常减压蒸馏直馏汽油煤油柴油催化裂化裂化气汽油裂化柴油燃料油延迟焦化焦化气焦化汽油石油焦焦化柴油减压渣油9、燃料用油生产流程图7·7·3加氢裂化

加氢裂化是指各种大分子烃类在一定的氢压、较高温度和适宜的催化剂作用下,产生以加氢和裂化为主的一系列平行顺序反应,转化成优质轻质油品的加工工艺过程。·

特点:加工原料广泛,产品方案灵活,产品收率高、质量好,对环境污染小;操作压力高,需用特种钢材(防止氢腐蚀),投资大。·作用:使催化裂化过程中生成的不饱和烃饱和,避免或减少生成碳的机会。

·原料:轻柴油、重柴油、焦化蜡油、减压馏分油、渣油、页岩油、煤焦油,甚至可以处理固态的煤。

·产品:液化气、汽油、航空煤油、灯油、轻柴油、润滑油和一些特种油料。7·7·4催化重整

指在催化剂作用下,烃分子重新排列成新分子结构的工艺过程。·目的:制取芳烃和高辛烷值的汽油并副产氢气。·作用:为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料(苯、甲苯、二甲苯);提高辛烷值汽油组分;为化工提供溶剂油及为炼油厂提供大量廉价的高纯度的副产氢气。芳烃是生产化纤和塑料等合成材料的主要原料,随高分子化学工业的发展,芳烃的需求量越来越大。催化重整是生产芳烃的“龙头”。·原料

馏分组成:生产目的不同,原料组成馏分不同。当以生产高辛烷值汽油为目的时,一般以直馏汽油为原料。当生产芳烃时,目的产物不同,原料馏程不同。如:苯60~85℃甲苯85~110℃

族组成:

含有较多环烷烃的原料是良好的重整原料。我国目前的重整原料主要是直馏汽油馏分,但因其来源有限,常混入焦化汽油、催化裂化汽油、加氢裂化汽油等。

·催化重整的发展概况催化剂:--及/,以重汽油为原料,汽油收率较高,辛烷值高达80以上。催化剂:铂,以80~200℃馏分为原料,在450~520℃,1.5~3.0MPa(氢压)下汽油收率为90%左右,辛烷值达90以上。催化剂:铂-铼,有利于环化反应,增加芳烃产率。·催化重整的化学反应

芳构化反应异构化反应加氢裂化反应·影响催化重整的主要因素反应温度反应压力空速氢油比·芳烃抽提与精馏7·7·5主要燃料的使用要求·汽油汽油的抗爆性用辛烷值来表示,将异辛烷的辛烷值定为100。辛烷值的测定方法有马达法和研究法,我国一般采用马达法辛烷值作为车用汽油的商品牌号,如90号汽油则其马达法辛烷值为90。

提高汽油辛烷值的方法加四乙基铅;将制取的高辛烷值组分添加到汽油中;正构烷催化重整。

·柴油柴油的抗爆性用十六烷值来表示,将正十六烷的十六烷值定为100。柴油分为轻柴油和重柴油两大类,轻柴油用于高速柴油机,重柴油用于低速柴油机。轻柴油按质量分为优级品、一级品和合格品三个等级,每个等级又按凝点分为:10、0、-10、-20、-35和-50六个牌号;重柴油分为:10、20、30三个牌号。·液化石油气成分:丙烷、丙烯、丁烷、丁烯要求:以上的含量≤5%(体积)的含量≤3%(体积)一般把馏程在初馏~200℃的石油馏分称为轻馏分或低沸馏分;200~350℃称为中间馏分;350~500℃称为高沸馏分。有的石油馏分可以作为石油产品或作为它的基本成分,这时往往以产品名称作为这些石油馏分名称的组成部分,如汽油馏分等。石油馏分作为进一步加工的中间产品时,沸程类似于汽油馏分的称为石脑油,沸程相当于柴油馏分或润滑油馏分的称为瓦斯油。7·7·6高辛烷值汽油组分的生产

·原料:石油气和轻质石脑油。石油气一般指天然气、油田气和炼厂气。炼厂气为热裂化、焦化、减粘裂化、重整、催化裂化等加工过程中所产生的气体,主要成分为

的低分子烃类。

·气体预处理(脱硫)干法脱硫:用固体吸附剂(氧化铁、活性炭、分子筛等)将气体中的硫化氢吸附除去。湿法脱硫:用液体吸附剂(如乙醇胺)对气体进行洗涤以除去硫化氢。这种反应是可逆的,可使吸附剂再生而重复使用。·气体的分馏:在加压、冷却条件下先将气体变为液体再进行分馏。·高辛烷值汽油的生产途径烷基化:指烷烃与烯烃的加成反应,生产以异辛烷为主要成分的高辛烷值异构烷烃的过程。异构化:在一定的温度、压力和催化剂作用下将正构烷转变为异构烷的炼油工艺。

叠合:两个或两个以上的烯烃分子在一定的温度、压力下结合为较大的烯烃分子的过程,叠合产物需加氢使之饱和。由于叠合得到的烯烃是首要的化工原料,并且用它制取高辛烷值汽油不及前二者经济,已不作为生产高辛烷值汽油组分的主要方法;烷基化生产得到的异辛烷其辛烷值最高,抗爆性强,优于其它汽油调合组分。7·7·7轻质油品的精制与调合

石油经一次、二次加工后所得到的各种燃料油由于含有S、N、O等化合物、胶质等,显著地影响了油品的质量。将油品中杂质除去的过程称为油品的精制。油品精制后有些油品还要掺合适量的其它馏分或添加剂,以调节油品的质量性能指标。将两种或两种以上的油品均匀混合的工艺称为调合。对于轻质油而言,油品精制包括:电化学精制、汽油柴油的脱硫醇、加氢精制、分子筛脱蜡。常油渣油减压蒸馏轻润滑油馏分油中润滑油馏分油重润滑油馏分油溶剂脱蜡溶剂精制白土精制丙烷脱沥青氧化沥青含蜡油轻润滑油中润滑油重润滑油汽缸油料抽出油沥青废白土汽缸油馏分油沥青质润滑油生产流程图7·7润滑油的生产一、润滑油的作用

润滑、冷却、清洗、密封及其它特殊作用。二、化学组成

从馏分看,润滑油是石油中280~300℃以上的馏分,而大部分是350℃以上的馏分。润滑油中烃类包括烷烃、环烷烃、芳烃,碳原子数约为C20-C甚至更高。三、润滑油的性能

·粘度:取决于润滑油馏分和它的化学组成。烷烃的粘度随分子量的增大而增加。40·粘温特性:指润滑油的粘度随温度变化的幅度,一般地,粘度随温度升高而降低,随温度降低而升高。要求润滑油的粘度随温度变化的幅度越小越好,即粘温特性好或者粘度指数高,达到粘稠的温度低。改善油品的粘温特性需除去油品中的多环烃类,特别是多环短侧链芳烃、沥青质、胶质,是溶剂精制或加氢精制的任务。·低温流动性:大分子烃类粘度大,温度降低至一定程度会丧失流动性(称为粘稠凝固);另一些烃类在低温时形成固体结晶使流动性变差(称为结构凝固)。加工时根据对凝固点的要求适当除去高凝固点的正构烷烃以降低凝固点。·抗氧化安定性:指润滑油本身在一定条件下耐氧化的能力。要求润滑油安定性高,即抗氧化性能好。·溶解能力:指对润滑油添加剂和氧化物的溶

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