化工工艺第7章__石油裂解

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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

石油裂解

石油裂化和裂解在石油化工生产过程里，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，采用比裂化更高的温度（700〜800C，有时甚至高达1000C以上），使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。

工业上把这种方法叫做石油的裂解。

所以说裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程。

石油裂解的化学过程是比较复杂的，生成的裂解气是一种复杂的混合气体，它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外，还含有甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等。

裂解气里烯烃含量比较高。

因此，常把乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。

把裂解产物进行分离，就可以得到所需的多种原料。

这些原料在合成纤维工业、塑料工业、橡胶工业等方面得到广泛应用。

定义：裂化（cracking ）就是在一定的条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。

单靠热的作用发生的裂化反应称为热裂化，在催化作用下进行的裂化，叫做催化裂化。

裂解是石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度（700r〜800r,有时甚至高达i000r以上），使石油分馏产物（包括石油气）中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程。

裂解（pyrolysis ）是一种更深度的裂化。

石油裂解的化学过程比较复杂，生成的裂解气是成分复杂的混合气体，除主要产品乙烯外，还有丙烯、异丁烯及甲烷、乙烷、丁烷、炔烃、硫化氢和碳的氧化物等。

裂解气经净化和分离，就可以得到所需纯度的乙烯、丙烯等基本有机化工原料。

目前，石油裂解已成为生产乙烯的主要方法。

裂化分类：（1）热裂化：热裂化是在热的作用下（不用催化剂）使重质油发生裂化反应，转变为裂化气（炼厂气的一种）、汽油、柴油的过程。

热裂化原料通常为原油蒸馏过程得到的重质馏分油或渣油，或其他石油炼制过程副产的重质油[1]。

在400〜600C,大分子烷烃分裂为小分子的烷烃和烯烃；环烷烃分裂为小分子或脱氢转化成芳烃，其侧链较易断裂；芳烃的环很难分裂，主要发生侧链断裂。

5危险化工工艺(6-14)

安全控制的基本要求
裂解炉进料压力、流量控制报警与联锁；紧急裂解炉温度报警和联锁；紧急冷却系统；紧急切断系统；反应压力与压缩机转速及入口放火炬控制；
再生压力的分程控制；滑阀差压与料位；温度的超驰控制；再生温度与外取热器负荷控制；
外取热器汽包和锅炉汽包液位的三冲量控制；锅炉的熄火保护；机组相关控制；可燃与有毒气体检测报警装置等。
典型工艺
（1）顺法对氨基苯磺酸钠与2-萘酚制备酸性橙-II染料；芳香族伯胺与亚硝酸钠反应制备芳香族重氮化合物等。（2）反加法间苯二胺生产二氟硼酸间苯二重氮盐；苯胺与亚硝酸钠反应生产苯胺基重氮苯等。
（3）亚硝酰硫酸法 2-氰基-4-硝基苯胺、2-氰基-4-硝基-6-溴苯胺、 2,4-二硝基-6-溴苯胺、2,6-二氰基-4-硝基苯胺和2,4-二硝基-6-氰基苯胺为重氮组份与端氨基含醚基的偶合组份经重氮化、偶合成单偶氮分散染料； 2-氰基-4-硝基苯胺为原料制备蓝色分散染料等。
（4）硫酸铜触媒法邻、间氨基苯酚用弱酸（醋酸、草酸等）或易于水解的无机盐和亚硝酸钠反应制备邻、间氨基苯酚的重氮化合物等。（5）盐析法氨基偶氮化合物通过盐析法进行重氮化生产多偶氮染料等。
重点监控工艺参数
重氮化反应釜内温度、压力、液位、pH值；重氮化反应釜内搅拌速率；亚硝酸钠流量；反应物质的配料比；后处理单元温度等。
（3）含氧化合物加氢一氧化碳加氢生产甲醇；丁醛加氢生产丁醇；辛烯醛加氢生产辛醇等。（4）含氮化合物加氢己二腈加氢生产己二胺；硝基苯催化加氢生产苯胺等。
（5）油品加氢馏分油加氢裂化生产石脑油、柴油和尾油；渣油加氢改质；减压馏分油加氢改质；催化（异构）脱蜡生产低凝柴油、润滑油基础油等。

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

石油化工工艺流程详解

石油化工工艺流程详解石油化工工艺是将原油转化为各种有用产品的过程，包括汽油、柴油、润滑油、石蜡和塑料等。

这个工艺是通过一系列炼油过程来完成的，每个过程都具有特定的目标和操作步骤。

本文将详细介绍石油化工工艺的流程及其背后的原理。

初级处理石油化工工艺的第一步是初级处理，也称为炼油。

这个过程涉及将原油从地下提取出来并去除杂质。

原油首先被送入分离罐，在这里重力的作用下分离成不同密度的组分。

较重的组分沉入分离罐的底部，称为渣油，而较轻的组分浮在较重组分之上，称为原油。

然后，原油经过一系列的过滤和加热步骤，去除其中的杂质和水分。

石油裂化接下来的步骤是石油裂化，这是将重质原油转化为轻质石油产品的过程。

这个过程使用裂化剂，将大分子链状的石油分子裂解成较小的碳链烃化合物。

裂解后的产物主要是乙烯、丙烯等烯烃，这些烯烃是制造塑料和合成橡胶的重要原料。

石油裂化的主要设备是裂解炉，炉内通过高温和催化剂的作用将原油裂解。

裂解产生的烃化合物被冷却和分离，从而得到所需的产品。

裂解炉中的温度、压力和催化剂的选择是影响裂化过程的关键因素。

脱硫脱硫是石油化工工艺中一个重要的环节，因为硫是原油中的一种污染物，对环境和人类健康都具有严重影响。

脱硫的目标是降低石油产品中的硫含量，以满足环保标准。

脱硫的方法有多种，其中常用的方法是加氢脱硫。

在加氢脱硫过程中，硫化物化合物与氢气反应生成可溶于水的硫化物，从而使石油产品中的硫得到去除。

加氢脱硫过程中的反应需要在高温和高压条件下进行，通常需要催化剂的存在。

重整重整是石油化工工艺中提高汽油辛烷值的方法之一。

辛烷值是衡量汽油燃烧性能的指标，较高的辛烷值表示汽油燃烧更加完全，可以提供更多的动力。

在重整过程中，石油馏分被送入重整器，在高温和高压的条件下与催化剂反应。

这个反应将较长的石油分子链转化为较短的链，从而提高了汽油的辛烷值。

重整的产品经过进一步的处理和分离，最终成为高质量的汽油。

催化裂化催化裂化是一种将重质石油烃转化为轻质产品的方法。

07石油工业概论(第七章)

重整：指将直链烃类重新整理成带侧链的烃类或环状
烃类，以提高产品质量的过程。
原油加工方法
原油的热加工催化裂化催化重整加氢裂化
2.原油热加工是指主要靠热的作用，将重质原料油转化成气体、轻质油、燃料油或焦炭的一类工艺过程。
热裂化
热加工过程包括
热裂化是以石油重馏分或重、残油为原料生产汽油和柴油的过程。
延安炼油厂
中原油田炼油厂一角
一、原油的初次加工
定义：对原油进行蒸馏加工，得到一系列直馏油等初步产品的
过程。 1.蒸馏的原理单一组分（纯物质）液体
沸点为一固定值沸点为较宽的温度范围—馏程
多组分（混合物）液体
由于石油是不同成分烃类的混合物，因此它没有固定的沸点。石油的沸点表现为一定宽度的温度范围。石
1.石油产品精制（定义、原因）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，因为其中还含有影响使用性能的杂质，如硫、氮、氧等化合物、胶质以及某些影响使用的不饱和烃和芳烃。油品的质量标准虽不像一般化学品追求其纯度级别，而是完全根据使用要求，对于燃料油品要求其燃烧性能、对设备的腐蚀磨损、储存与输送安全、对环境影响以及需要脱出颜色和臭味等。因此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。方法加氢精制脱硫醇精制
压力愈低，沸点愈低。在低压下进行蒸馏操作，油
品中高沸点馏分就会在较低温度下汽化，从而避免了高沸点馏分的热分解。
常压分馏塔塔底产物称常压重油(沸点高于350℃的重组分)。减压分馏塔塔底产物是沸点高于500℃以上的重组分，称为减压渣油。渣油可用于作燃料油、焦化原料、渣油加氢原料或经过加工后生产高粘度润滑油和各种沥青。

石油化工技术与操作作业指导书

石油化工技术与操作作业指导书第1章绪论 (3)1.1 石油化工概述 (3)1.2 石油化工技术发展历程 (3)第2章石油化工原料与产品 (4)2.1 原油及其加工产品 (4)2.1.1 原油的组成与性质 (4)2.1.2 原油加工方法 (4)2.1.3 原油加工产品 (4)2.2 天然气及其加工利用 (4)2.2.1 天然气的组成与性质 (5)2.2.2 天然气的开采与输送 (5)2.2.3 天然气的加工利用 (5)2.3 炼油厂中间产品与石油化工产品 (5)2.3.1 炼油厂中间产品 (5)2.3.2 石油化工产品 (5)2.3.3 石油化工工艺 (5)第3章催化裂化技术 (5)3.1 催化裂化基本原理 (5)3.2 催化裂化装置操作与控制 (5)3.3 催化裂化催化剂与助剂 (6)第4章催化加氢技术 (6)4.1 催化加氢基本原理 (6)4.2 催化加氢装置操作与控制 (6)4.3 催化加氢催化剂与反应器 (7)第5章炼油厂气体加工技术 (7)5.1 蒸馏与吸收 (7)5.1.1 蒸馏 (7)5.1.2 吸收 (8)5.2 脱硫与脱碳 (8)5.2.1 脱硫 (8)5.2.2 脱碳 (8)5.3 气体分离与提纯 (8)5.3.1 深冷分离 (8)5.3.2 吸附分离 (8)5.3.3 膜分离 (8)5.3.4 液化分离 (8)5.3.5 变压吸附 (8)第6章石油化工产品生产技术 (9)6.1 乙烯生产技术 (9)6.1.1 引言 (9)6.1.2 乙烯生产方法 (9)6.2 丙烯生产技术 (9)6.2.1 引言 (9)6.2.2 丙烯生产方法 (10)6.2.3 丙烯生产工艺流程 (10)6.3 聚合物生产技术 (10)6.3.1 引言 (10)6.3.2 聚合物生产方法 (10)6.3.3 聚合物生产工艺流程 (10)第7章石油化工过程控制与优化 (10)7.1 过程控制系统 (10)7.1.1 过程控制概述 (10)7.1.2 控制系统分类 (11)7.1.3 控制系统设计 (11)7.2 过程优化与模拟 (11)7.2.1 过程优化概述 (11)7.2.2 过程模拟技术 (11)7.2.3 过程优化方法 (11)7.3 先进控制技术在石油化工中的应用 (11)7.3.1 模型预测控制 (11)7.3.2 智能控制 (11)7.3.3 鲁棒控制 (11)7.3.4 自适应控制 (11)7.3.5 优化控制 (12)第8章石油化工设备与管道 (12)8.1 常规石油化工设备 (12)8.1.1 反应釜 (12)8.1.2 塔器 (12)8.1.3 换热器 (12)8.1.4 储罐 (12)8.2 石油化工管道设计与选材 (12)8.2.1 管道设计原则 (12)8.2.2 管道材料选择 (13)8.2.3 管道布置与应力分析 (13)8.3 设备与管道的维护与检修 (13)8.3.1 设备维护 (13)8.3.2 管道维护 (13)8.3.3 检修作业 (13)第9章石油化工安全技术 (13)9.1 危险化学品管理 (13)9.1.1 危险化学品分类 (13)9.1.2 危险化学品储存 (13)9.1.3 危险化学品运输 (14)9.2 防火防爆技术 (14)9.2.2 防爆技术 (14)9.3 应急处理 (14)9.3.1 应急预案 (14)9.3.2 应急演练 (14)9.3.3 报告和处置 (15)9.3.4 伤员救护和环境保护 (15)第10章环境保护与绿色化工 (15)10.1 环境污染与防治技术 (15)10.1.1 石油化工行业主要污染源 (15)10.1.2 污染防治技术概述 (15)10.1.3 废水处理技术 (15)10.1.4 废气处理技术 (15)10.2 清洁生产与绿色化工 (15)10.2.1 清洁生产理念与实施策略 (15)10.2.2 绿色化工的内涵与原则 (15)10.2.3 清洁生产与绿色化工技术 (15)10.2.4 清洁生产与绿色化工案例分析 (15)10.3 环保法规与标准规范 (15)10.3.1 我国环保法律法规体系 (15)10.3.2 石油化工行业环保法规与标准 (15)10.3.3 环保法规在石油化工企业中的应用 (15)10.3.4 环保合规管理与企业社会责任实践 (15)第1章绪论1.1 石油化工概述石油化工是指以石油和天然气为主要原料，通过化学反应生产各种化学品和燃料的工业过程。

石油化工工艺学碳四、碳五馏分及其化工产品生产（可编辑）

石油化工工艺学碳四、碳五馏分及其化工产品生产石油化工工艺学第7章碳四、碳五馏分及其化工产品生产石油化工工艺学目录碳四、碳五馏分来源碳四、碳五馏分分离丁二烯的生产及下游产品加工正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐工艺甲基叔丁基醚的生产异戊二烯生产石油化工工艺学随着我国石化行业的快速发展，尤其是乙烯产量的不断提高，副产品碳四、碳五馏分的量亦在不断地增加。

特别是近些年来大型乙烯装置投产，裂解碳四、碳五馏分量成倍增长。

本章主要介绍碳四、碳五馏分的来源、分离技术以及化工利用。

石油化工工艺学第一节碳四、碳五馏分来源热裂解制乙烯联产碳四、碳五炼厂催化裂化制乙烯联产碳四、碳五其它工业来源来源于油田气天然气和 -烯烃联产等途径。

油田气是原油生产过程中的伴生气，其组成为饱和烃，碳四的质量分数为1％～7％，可以直接回收利用，也可做裂解原料。

石油化工工艺学第二节碳四、碳五馏分分离碳四馏分组成结构复杂、烯烃的沸点差又较小、化学性质比较相似。

因而用一般的分离方法难以进行。

传统的方法是用溶剂萃取，将1,3-丁二烯与其它组分分开，然后，用硫酸吸收法分离异丁烯。

但这些方法能耗大、成本高，几乎已经淘汰。

异丁烯和1-丁烯的沸点差仅为0.64℃，因此用一般的精馏技术很难将其分开。

全分离工艺一般采用溶剂通过萃取精馏来分离IP、间戊二烯和CPD等，工业上常用的溶剂有乙腈ACN、二甲基甲酰胺DMF、N-甲基吡咯烷酮NMP等。

简单分离工艺一般采用热二聚法分离出双环戊二烯DCPD。

石油化工工艺学2.2 碳五馏分分离技术环戊二烯的分离 1. 加热二聚、精馏分离粗双环戊二烯工艺 2. 加热二聚、萃取分离三种二烯烃工艺 3. 高纯环戊二烯的生产工艺间戊二烯的分离石油化工工艺学第三节丁二烯生产及下游产品加工丁二烯（butadiene）通常指1,3-丁二烯（1,3-butadiene），其同分异构体1,2-丁二烯，至今尚未发现工业用途。

丁二烯微溶于水和醇，易溶于苯、甲苯、乙醚、氯仿、无水乙腈、二甲基甲酰胺、糠醛、二甲基亚砜等有机溶剂。

7催化裂化

31
（2）空速和反应时间

催化剂藏量：在流化床催化裂化反应装置中，催化剂不断地在反应器和再生器之间循环。但是在任何时间，两器内部各自保持有一定的催化剂量。两器内经常维持的催化剂量称为藏量。

催化剂循环量：单位时间进入反应器的催化剂量，也就是离开反应器的催化剂量。
空速：是指每小时进入反应器的总进料量与器内的催化剂藏量之比。单位：h-1
24

(4)较小的正碳离子与烯烃、烷烃、环烷烃之间的氢转移反应； (5)正碳离子和烯烃接合在一起生成大分子的正碳离子(叠合反应)； (6)各种反应最后都由正碳离子放出质子(H+)还给催化剂而变成烯烃，反应终止。

25
三、催化裂化反应的特点
1、烃类催化裂化是气—固非均相反应，各类烃之间的竞争吸附对反应有阻滞作用。
重质石油馏分
中间馏分缩合产物
汽油
气体焦炭

各产品产率与转化率的关系二次反应回炼油、回炼操作
28
四、重油（渣油）催化裂化反应的特点

焦炭产率较高、轻质油收率较低多环芳烃、稠环芳烃难裂化沥青质基本转化为焦炭胶质易生成焦炭渣油可先进行溶剂脱沥青气-液-固三相反应雾化、汽化等状况对结果影响大大分子先在载体上反应再进入分子筛微孔内反应
2
第一节概述
一、催化裂化在炼油工业中的作用

催化裂化是使重质馏分油或重油、渣油在催化剂存在下，在温度为460~530℃和压力为0.1~0.3MPa 条件下, 经过以裂解为主的一系列化学反应, 转化成气体、汽油、柴油以及焦炭等的过程。
3

对轻质油的需求量大，质量要求高原油常减压蒸馏轻质油10~40%，MON40~60 我国车用汽油中催化裂化汽油占80%以上，催化汽油RON可达~90 催化裂化是重质油轻质的主要手段 2001年底，中国的实际原油加工能力为280Mt/a，催化裂化加工能力约为100 Mt/a，催化裂化占原油加工能力之比为35.7%。催化裂化是提高炼厂经济效益的重要加工过程

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200~250 55.7 32.6 23.1 36.6 25.6 9.7 1.3 — — —
250~300 62.0 40.2 21.8 27.6 18.2 6.9 2.5 — — —
300~350 64.5 45.1 19.4 25.6 17.1 5.7 2.8 — — —
350~400 6.3.1 41.1 22.0 24.8 11.8 6.8 2.6 2.9 0.7 —
7.1.6 原油中的固体烃

C16以上正构烷烃为固体，但在石油中是溶解于石油的。温度降低时可能有部分固体烃类结晶析出，析出的称为蜡。蜡分为石蜡和地蜡。石蜡常从柴油、润滑油馏分中分离出来，地蜡从减压渣油中分出。石蜡和地蜡都是混合物。蜡的存在使油品低温流动性降低，对输送加工不利。表7.6 我国几种原油的含蜡量
3. 含氮化合物

氮也主要在胶状沥青物质中，其含量随着馏分沸点升高而增加，90%集中在渣油中。含氮化合物绝大部分是杂环化合物，可分为碱性和非碱性两类。碱性含氮化合物：吡啶、喹啉、异喹啉及吖啶同系物。非碱性含氮化合物：吡咯、吲哚、咔唑及金属卟啉化合物。石油中微量钒、镍、铁等都在金属卟啉化合物中。简单金属卟啉化合物具有一定挥发性，在煤油及中间馏分中就有。碱性氮化物和金属卟啉化合物是硅铝催化剂的毒物，还会使油品变质、变色等，除去这些物质对改进油品质量具有重要意义。
沸点范围/°C 烷烃 60~95 56.8 95~122 56.2 122~150 60.5 150~200 65.0 环烷烃 41.1 39.0 32.6 25.3 芳香烃 2.1 4.3 6.9 9.7

表7.3 大庆及中原重整原料的烃族组成
碳数烷烃/% 环烷烃/% 芳香烃/% 总计/%
化工工艺学 Chemical engineering technics
化学工程与工艺专业
第7章石油炼制 Petroleum-refine process
7.1 原油的组成与一般性质 7.2 燃料油的生产 7.3 润滑油的生产

7.1 原油的组成与一般性质
7.1.1

原油的元素组成

0.05 1.43 7.57 19.13 27.08 23.50 19.47 1.76 100.00 总计/%
中原油田
C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 总计
0.10 1.21 5.91 13.97 17.35 9.87 0.75 49.16
— 0.21 5.39 9.50 8.31 4.99 0.22 28.62
S 1.80 1.56 1.26 1.17 0.51

胶质受热或氧化可转化为沥青质或油焦质。油品中含有胶质使用时会生成炭渣，从而加大磨损使油路堵塞等。沥青质是中性物质，其比重稍高于胶质，不溶于石油醚和酒精，在苯中形成胶状溶液。沥青质无挥发性，都集中在渣油中。沥青质加热到 300C以上会分解成焦炭状物质和气体。胶质缩合生成沥青质，沥青质受热或氧化可进一步缩合成半油焦质和油焦质。石油高度减压蒸馏所余的渣油为人造沥青。沥青用途：道路、油漆、建筑、绝缘材料。

破乳剂一般为非离子型表面活性剂2070等，用量极少。电压一般为1635kV. 典型脱盐脱水工艺流程如图7.2. 注意：注水的目的是溶解结晶盐。
二次注水
一级脱盐罐
破一乳次剂注水
二级脱盐罐
含盐废水
电脱盐罐交直流电脱盐罐的结构简图如图7.1所示。
防爆高阻抗变压器必须限流式供电，要用可控硅交流自动调压变压器，而且必须有良好的防爆性能。
7.1.3 原油的烃类组成

原油中烃类包括分子量为16的甲烷到分子量为2000 左右的大分子化合物，甚至还有C125H234烃类。原油中烷烃含量多。常温下C1C4为气体，C5C15 为液体，C16以上为固体。环烷烃中主要有五元环和六元环的环烷烃。芳香烃有单环、双环和多环芳香烃。天然石油中一般不含不饱和烃，二次加工产品中才含有不饱和烃。非烃类：含S、O、N的化合物，沥青质。元素量不多，但组成的化合物量多。
元素组成％ＨＳＮＯ 13.31 0.11 0.15 11.11 0.90 0.32 11.74 2.20 0.47 12.70 0.14 0.09 13.30 0.12 0.28 13.70 0.50 0.90 12.30 2.67 0.33 0.74
7.1.2 原油的馏分和馏分组成

特性因数

沸点高比重大，但化学组成不同时，同沸点范围的馏分其比重也不同。由实验总结出下列经验关系来表示组成与比重的关系。定义特性因数 1/ 3

1.216T K 15.6 d15.6
相对密度 0.867 0.769 0.684
平均沸点
相对密度
K 10.03 11.35 12.77
原油中硫的存在形式及危害

硫在原油中多以元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚等形式存在。元素硫和硫醇因能直接腐蚀金属设备而称活性硫；其余不能直接腐蚀金属设备的称非活性硫。硫的危害除腐蚀设备外，还可使润滑油积炭等而加大摩擦，缩短润滑油寿命。硫是很多催化剂的毒物。
2. 含氧化合物

90％以上含氧化合物集中在胶状沥青质中，故重质石油含氧量较高。除胶状沥青外，含氧化合物可分为酸性和中性两大类。酸性的有环烷酸、脂肪酸及酚类，总称为石油酸。中性的有醛、酮等，含量极微。环烷酸约占石油酸的95%,一般中沸点馏分含环烷酸最多，低沸点和高沸点馏分都较低。不同馏分中的环烷酸无论分子量大小都有一羧基。环烷酸能腐蚀金属。一般用碱洗的方法可除去。
馏分的温度范围

石油馏分一般必须再加工后才能真正成为汽油、煤油等产品。＜200C 汽油馏分或低沸馏分 200250C 煤油、柴油馏分或中沸馏分 350500C 润滑油馏分或高沸馏分馏分沸点升高，C原子数和平均分子量均增加。较详细的馏分及沸点与C原子数关系如表7.2.
— — 5.87 8.87 6.93 0.55 — 22.22
0.10 1.42 17.17 32.34 32.59 15.41 0.97 100.00
表7.4 大庆200~500℃馏分的烃族组成
实沸点范围 /℃
烷烃/% 正构烷烃异构烷烃环烷烃/% 一环烷烃二环烷烃三环烷烃四环烷烃五环烷烃六环烷烃
原油凝点C 含蜡量％蜡熔点C 大庆 23 17.9 5152.4 胜利孤岛大港任丘 20 -2 20 36 17.1 7.0 14.0 22.8 5254 克拉玛依 -50 2.04 50

7.2 燃料油的生产 Production of the fuel oils
7.2.1 原油的预处理原油采出后要脱盐和脱水。原油所含无机盐一般溶解在水中以乳化液形式存在。脱盐和脱水同时进行。由于在原油中水是以微滴形式分散于连续的油相中，并被原油含的天然乳化剂稳定，所以仅用加热不能将水脱除。工业上普遍采用电化学脱盐脱水法。原理是：在破乳剂和高压电场作用下进行破乳化过程，使水凝聚沉降分离。
大庆油田
C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 总计碳数
0.05 1.43 6.33 10.98 14.60 16.27 13.19 1.51 64.36 烷烃/%
— — 1.24 7.89 12.48 6.31 5.96 0.25 34.13 环烷烃/%
— — — 0.26 — 0.92 0.32 — 1.51 芳香烃/%
表 7.2 原油馏分的沸点与C原子数关系馏分沸点 C数分子量航空汽油 40180C C5 C10 100 120 车用汽油 80205C C5 C11 100 120 溶剂油 160200C C8 C11 100 120 灯用煤油 200300C C11 C17 180 200 轻柴油 200350C C15 C20 210 240 低粘度润滑油＞C20 300 360 高粘度润滑油 370 470
烃类特性因数K
烃类甲苯甲基环已烷正庚烷沸点／C 110.6 100.9 98.4

烃类族组成烃类族组成是指各族烃类的含量多少。汽油馏分中主要有烷烃、环烷烃和芳香烃。一些原油的汽油馏分的烃类族组成见表7.3和7.4. 一般规律：环烷烃含量随沸点升高而下降，芳香烃含量随沸点升高而增加。
7.1.5 原油中的胶状沥青状物质

石油中S、N、O绝大部分都以胶状沥青物质形式存在。分子量很大，分子中杂原子多，但结构还不清楚。石油馏分中胶质性质
馏分胶质馏分胶质量％分子量分子量煤油 0.07 188 290 柴油 0.57 237 298 轻润滑油 5.81 392 466 中润滑油 7.36 450 471 渣油 21.30 688 757 元素组成％ C H O(N) 77.9 9.97 10.33 80.92 9.92 7.60 82.29 10.22 6.23 82.62 10.06 6.15 84.75 9.75 4.99

原油是成份极其复杂的有机矿物质。主要元素：C、H、S、O、N 其它金属及非金属元素产地不一，各元素的比例也不同。具体情况见表 7.1.
表7.1 原油的元素组成

产地

比重 d420 C 大庆 0.8615 85.74 胜利 86.88 孤岛 0.9640 84.24 大港 0.8896 85.82 新疆 86.13 美国 0.8740 84.90 俄国 83.90
混合设施油、水、破乳剂进脱盐罐前应充分混合，使水和破乳剂在原油中尽量分散到合适程度。一般来说，分散细，脱盐率高.