石油化工简介

1、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)

2、；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。因此，石油这一概念实际上包括了人们习惯上所说 的原油、天然气、伴生气、凝析油等！天然气组成：主要为CC4，C大于80%。分类：干气C5以上重质炷含量v 13.5X10-6m3/m3湿气一 13.5X106m3/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

3、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：08098。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106或29数量级存在于原油中几押廉曲的元蠢组眾原油名称CH0，S1N大庆原油857413,31Q. 110.15胜利獵油86,2612.200,800.41克拉玛依原油86.101X300.280. 040. 25孤岛原抽 rm. J - -.84.2411J4L 2,200.47原苏联杜依玛兹原曲83.9012,306 742.670t 33蜃西哥原油84.20H.4Q

4、0.803.60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、5C4烯桂和少量C5绘类等气体o2液态烷桂C5C5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（C5CQ和煤油（5C中。3.固态烷坯C6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

5、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）廳瞬蠶T攀飜薜外翳幣到其饱和蒸气压等于外III需藉豔;賣蕪繼矍觀齡謠黯的觀翳升高,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，hi20、hi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

6、、t20 t30t90）,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 40200C 航空煤油130250C 润滑油350520C 煤油 200300C 柴油 250350C 重质燃料油52(TC.- -二：-：7：石油炼制是我国石油化学工业的组成之一!石油化工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、

7、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 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is

8、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产品沸点范囲大致组成用途石油气350350350350350ClztlBC16 GqC】8血Czo 04柴油机燃料机械润滑制药、防锈涂料制皂、蜡纸、脂肪酸、蜡烛 船用燃料、锅炉燃料 防腐绝缘材料.铺路、建材 制电石、碳精棒、冶金工业各产品占油品比例10%5%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、重油等可用作动力燃料的

9、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。拔顶气原油一塔顶咕脑油初馅塔I底油常压蒸馅轻汽油50140C含碳原子数15412r汽油140200C煤油180230C1317轻柴油230305C16 25重柴油305405C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

10、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。分含量高而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III目的。原油乳化液通过高压电场时，在分散相水

11、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。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

12、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):MlU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(60C200C 馆分)煤油(145C-250Ct 分)(250C300Ctg 分)(300C350Ctg 分)等(2)常压蒸馆塔此塔中仅能分离出较低沸点的馅分: 拔顶气(Gcj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

13、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/轻润滑油中润滑油轻润滑油 中润滑油 重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43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。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。焦化一以减压渣油为原料生产汽油、柴油和石油焦。热加工是指利用热的作用，使油料发生

14、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：III1、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； CrHqm + z *+ 口馬“2（斤=尬 + g）ch2 =ch2 + ch2 =chch =ch2二i Dd CIGo

15、H?GH】i +稠02）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。2、减粘裂化将渣油浅度热裂化，使重质原料中的非沥青质裂解为低沸 点的轻质产品。轻质桂能部分地溶解或稀释沥青质，从而降低原料粘度。 减压渣油、常压重油、全憾分重质原油或拔头重质原油。减粘的原料减粘裂化反应条件图2-9减粘裂化原则流程450490C, 45MPa。3焦炭化过程-隸転踽雜髓石油焦的工艺过程焦化以贫氢重质残油如减压渣油、裂化渣油以 及沥青等为原料，在400500C的高温下进行的深 度热裂化反应。通过裂解和缩合反应，使渣油部分 转化为气体炷和轻质油品，部分转化

16、为焦炭。勰聽寵瞬蹄聲段之一和日前延原料油在管式加热炉中被急速加延迟焦化的特点III热.达到约500弋高温后迅速进入焦炭塔内，停留足够的 时间进行深度裂化反应，生焦过程不在炉管内而延迟到塔 击进行。优点一可避免炉管内结焦，延长运转周期。延迟焦化工艺原则流程4.4催化裂化催化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程，也是重油轻质化的核心工艺催化裂化是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要手段 催化裂化原料：重质馅分油（减压馅分油、焦化馅分油）、 常压重油.减渣（掺一部分馅分油）、脱沥青油 产品分布及特点： 气体:1020%，主要包括C3、C4?烯炷含量较高 汽油:产率在3060%之间，ON高，

17、RON可达90左右 柴油:产率在0-40%, CN较低。需调和或精制 油浆：产率在0 - 10% 焦炭:产率在5%10%,原子比大约是C:H=l:031催化裂化的目的：(1) 提高原油加工深度，得到更多数量的轻质油产品sil(2) 增加品种，提高产品质量原油一次加工仅得10%40%的汽、柴、煤油，而社会 对轻质油品的需求量占石油产品的90%左右；直馅汽油的辛烷值为4060, 般汽车用油的辛烷值 要求90,常减压蒸馆一次加工无法满足市场的需求催化裂化是重油轻质化和改质的主要手段之一催化裂化以减压馆分油、焦化柴油和蜡 油等重质馅分油或渣油为原料，在常压和 450-510C、催化剂的存在下反应转化成

18、气 体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程。目的一将不能作轻质燃料的常减压馆分油（柴油）加工成辛烷值较高的汽油或柴油催化裂化催化剂一硅铝酸或高活性稀土 Y型分子筛.潍汽油选择性和汽油的辛烷值也高，气体和焦騁髀精据鬻釘筛催化剂根据其孔径大小 在HZSM5沸石分子筛上烷桂和支链烷坯裂化速度: 正构烷炷一甲基烷炷二甲基烷桂y =折原料沽A林气B1V油 汽 m烟气M 水-1:U U/NZS/V)*12C=2 2 “重整”是扌旨桂类分子重新排列成新的分子结构A目的：生产高辛烷值汽油及轻芳姪（苯、甲苯、 二甲苯，简称BTX）的重要石油加工过程，同时 也生产相当数量的副产氢气A催化重整原料：直徭汽油馅分（石脑油）、目 前为了扩大原料来源，也有用焦化汽油、加氢 汽油A产品：高辛烷值汽油、轻芳桂（BTX）、副产氢气 和液化气视催化剂不同分为：钳重整、钳铢重整、多金属重整4.6加氢精制和加氢裂化-til: ：| 订 Hi 屯屯亘林才上 iiiijti: n;|4!i：i-u nJi：4-4-+ - +* *十十彳+中 44444-4 *除咗T油品中的硫.色氮、氧杂原子及金属杂力旦氢精制二质，改善油品的使用性能。主要反应为加氢脱硫、脱氮、脱氧及脱金 属，而烷炷的加氢裂化反应很少。主要是汽、柴油、航煤加氢精制，以及作 为