西安石油大学石油工程概论7.石油炼制与石油化工.ppt

25,1,Chapter 7 石油炼制与石油化工 （2课时）,第一节 石油炼制 第二节 常用的石油产品 第三节 石油化工和石油化工产品,25,2,石油炼制 将原油经物理化学处理，加工为汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等各种石油产品和化工原料的方法和过程。 石油炼制行业的基本任务 以油田开采的天然原油为原料，进行加工炼制，生产出符合使用标准的多种油品及基本有机原料。 石油化工 用石油或石油气（炼厂气、油田气、天然气）做起始原料生产化工产品 的工业，叫石油化学工业，亦简称为石化工业。,7.1 石油炼制,25,3,一、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。,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。,25,4,石油没有固定的沸点。石油的沸点表现为一定宽度的温度范围，叫馏程。一般石油的沸点范围从30度到600左右。 把石油加热后，就能按各类烃沸点高低不同依次蒸发出来。加工油的炼油厂就是利用石油的这个特点，把原油分为不同的沸点范围的几个部分（馏分），而得到不同的产品。,25,5,2.原油的蒸馏过程 在炼油厂中，都有一个高瘦和一个矮胖这样两个直立着的设备，这就叫蒸馏塔。高瘦者叫常压分馏塔（简称常压塔），矮胖者叫减压分馏塔（简称减压塔）。 石油经过加热炉加热后先送到常压塔，再将常压塔塔底的产物经加热炉再加热后送入减压塔，这个过程在炼油厂就叫蒸馏过程。 蒸馏过程是加热液体混合物使其中轻组分汽化、冷凝，使轻重组分得以分离的过程。,25,6,简单蒸馏（常压）示意图,25,7,石油蒸馏过程示意图,25,8,一般将原油放在特定的仪器下蒸馏，蒸馏时馏出的第一滴油品的气相温度叫初馏点，蒸馏到最后时的气相温度叫终馏点（干点），在一定温度范围内蒸馏出的油品叫馏分，每个馏分的初馏点到终馏点的温度范围叫做该油品（馏分）的馏程。 从蒸馏过程直接得到的产物通常称做直馏产品，这是使用蒸馏方法使石油中的烃类“分离”所获得的第一代产品，有时也称石油的初级产品。这些产品的数量有限。 从我国的石油组分来说，一般可获得25%40的直馏轻质油品和20%30%的蜡油。也就是说，炼制100吨石油，只能拿到2540吨的轻质油品和2030吨的蜡油。蒸馏剩下的渣油虽然可供锅炉、电站等当燃料，但显然没有合理充分地利用宝贵的石油资料。,25,9,二、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,为了从石油中获取更多的轻质油，也为了提高油品质量，增加产品的品种，这需要对原油进行深加工，也称为原油的二次加工。使石油中的烃类按人们对产品产量、质量、品种的要求，改变其原来“面貌”，变成新的烃或做重新的组合。,25,10,二、 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。,25,11,3、石油产品的精制与调和,石油经过一次加工和二次加工所得到的油品，还不能完全符合市场上的使用要求，因为在油品中还含有各种杂质，如含有硫、氮、氧等化合物、胶质以及某些影响使用的不饱和烃和芳烃。 对油品中含有影响使用的杂质必须加以处理，使油品完全符合质量标准，这就是油品的精制。 每种油品有不同的质量档次与牌号，价格高低不同，石油产品出厂不仅要保证符合质量标准，还要本着优质优价的原则，追求最高的经济效益，这就需要发挥每种油品在某种性能上的优势，相互调和匹配，使之既达到了质量标准，又能取得最大的经济效益，因此，油品调和也是炼厂生产经营上一项十分重要的措施。,25,12,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原料。,25,13,4、炼厂气加工,炼厂气常分为两个部分： 干气：C1和C2（乙烷、乙烯）的烃类，数量较少，一般作为燃料气供加热炉烧掉，也可利用干气中的乙烯组分制作苯乙烯等； 液化石油气：C3（丙烷、丙烯料）和C4的烃类，可进一步加工生产各种化工原料，是炼厂气加工的主体。 气体的分馏是指对液化石油气即C3、C4的进一步分离，由于彼此之间沸点差别不大，分馏精度要求很高 。 分馏后的气体是提高油品辛烷值和石油化工的重要基础原料。,25,14,图7-2 炼厂气分馏示意图,25,15,7.2 常用的石油产品,1、石油产品, 汽油 煤油 柴油, 润滑油 燃料油 沥青, 石蜡 液化石油气 石油焦,25,16,判断汽油好坏有两个主要评价指标。 第一个是汽油的馏分组成。第二个重要指标是辛烷值。 辛烷值：一般所说的汽油的牌号值是指辛烷值，其表示汽油在汽油机中燃烧时的抗爆震性指标。 汽油辛烷值大，抗爆震性好，质量也好。常用牌号90、93和97号。 馏分组成：石油在一定温度下蒸馏出的组分在质和量上均有差别。,25,17,在炼油厂附近还有一个高塔林立的石油化工厂，其所需要的原料大多来自炼油厂，石油化工是石油炼制的下游。 大部分有机化工产品主要是含碳、氢的化合物，而石油正是由碳氢化合物所组成，所以它能够作为有机化工原料的主要来源。 从石油的炼制可以看出，石油通过深加工可以制造出生产大部分有机化工原料的最基本的有机原料。,7.3 石油化工与石油化工产品,一、石油化工的主要内容,25,18,生产石油化工产品的步骤： 第一步：从石油或石油气中制造出一级基本有机原料，这主要是乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔和萘八种，简称为三烯、三苯、一炔、一萘。 第二步：用一级基本有机原料制造醇、醛、酮、酸、胺等基本有机原料四五十种。 第三步：进行各类石油化工产品的有机合成。 世界上一般以乙烯产量的多少作为衡量石油化工发展的标志。这是因为在石油化工的基本有机原料中，乙烯产量最大，用途最广，地位最重要。,25,19,三大合成材料,二、主要的石油化工产品,合成纤维 合成树脂 合成橡胶,合成化肥,主要产品,25,20,1.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）,二、主要的石油化工产品,25,21,表72 纤维燃烧鉴别表,25,22,2.合成树脂 （1）聚氯乙烯 （2）聚乙烯 （3）有机玻璃 （4）聚四氟乙烯 （5）酚醛塑料（电木）,二、主要的石油化工产品（续）,25,23,3.合成橡胶,主要的合成橡胶种类,25,24,4.合成化肥,化肥中以氮肥在农业生产中用量最大，目前世界上各国的化肥生产中，氮肥的生产均占首位。 氨是氮肥的基本原料，制氨的原料是氮气和氢气。 氮气：可取之于空气，空气中五分之四为氮气。 氢气：以天然气、炼厂气为原料，具有成本低、纯度高等优点。 “空中取氮”、“油中取氢” ，将氮气和氢气按比例混合，在一定条件下即可化合而成氨。有了氨，就有了氮肥，有了氮肥，也就有了农业增产的保证。 氮肥的品种很多，常用的有尿素、硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵和氯化铵。它们都是白色颗粒状晶体，并都