石油二次加工--催化加氢
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名词解释石油的二次加工
石油的二次加工是指对原油进行进一步加工处理的过程。原油是一种由地球内部产生的有机物质经过数百万年的地质作用形成的混合物,它是一种重要的能源资源,广泛应用于石油化工、能源行业和其他相关领域。然而,原油本身不够纯净,含有各种杂质和不同种类的碳氢化合物,因此需要进行二次加工,以提炼出更多有价值的产物。
石油的二次加工通常包括炼油、裂化、重整、重油加工等多个环节。首先是炼油过程,也被称为初级处理。在这一过程中,原油经过多道的蒸馏、分离、净化和改质等步骤,将原油中的轻质烃类(如汽油、煤油、液化石油气)和重质烃类(如煤油、润滑油和沥青等)分离出来。这些分离出的产品将被用于燃料、石化产品和其他化学工业原料的生产中。
裂化是石油二次加工的另一个重要环节。在裂化过程中,较重的烃类分子会被加热和分解成较轻的分子,这样可以生产出更多的汽油、煤油和液化石油气等产品。裂化过程可以通过热裂化和催化裂化两种方式进行,具体选择哪种方式取决于原油的性质和所需产品的种类。
重整是石油二次加工中另一个重要的环节,这一过程主要用于提高汽油辛烷值。辛烷值是衡量汽油抗爆震性能的指标,较高的辛烷值可以提高汽油的燃烧效率和动力性能。重整过程中,较低辛烷值的烃类经过催化剂的处理转化为高辛烷值的芳烃类化合物,以提高汽油的质量。
除了上述几种环节外,石油的二次加工还包括重油加工。重油是指原油中的高沸点烃类,由于其黏稠度大、密度大,不能直接用于燃料或者其他用途。因此,在重油加工过程中,通过蒸馏、热裂化、加氢、溶剂萃取等方式将重油分解、降粘、提纯,从而转化为更高附加值的产品,如柴油、润滑油和沥青等。 石油的二次加工是石油产业中不可或缺的环节。通过对原油的进一步处理,从中提取出更多有价值的产品,可以满足不同领域和行业的需求。同时,二次加工也能够提高石油产品的质量和性能,减少对环境的污染。然而,石油行业在进行二次加工的过程中也需要注意环保、安全和能源消耗等方面的问题,以保障可持续发展和资源的合理利用。
什么是是有的二次加工
二次加工工艺有催化裂化、加氢裂化和焦化三种。
天然气的成分、分类以及利用
天然气的定义及分类
天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以下为液体。
1、从天然气井中开采出来的气田气,也称为纯天然气。 2、伴随石油一起开采出来的天然气称为油田伴生气。 3、从含石油轻质馏分的凝析油中分离出来的凝析气田气。 4、从井下煤层抽出的煤矿矿井气。
天然气系古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物,具可燃性,多在油田开采原油时伴随而出或纯天然气气田。
天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,主要成分为甲烷,比重约0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂(四氢噻吩),以资用户嗅辨。天然气在空气中含量达到一定程度后会使人窒息。
若天然气在空气中浓度为5%~15%的范围内,遇明火即可发生爆炸,这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。爆炸在瞬间产生高压、高温,其破坏力和危险性都是很大的。
天然气主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中,也有少量出于煤层。
伴随原油共生,与原油同时被采出的油田气叫伴生气
天然气可分为
非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种,在地层中都以气态存在
构造性天然气
依天然气蕴藏状态 水溶性天然气 又分为
煤矿天然气
石油的炼制
石油的炼制
原油的蒸馏
石油是由分子大小和化学结构不同的烃类和非烃类组成的复杂混合物,通过本章所讲述的预处理和原油蒸馏方法,可以根据其组分沸点的差异,从原油中提炼出直馏汽油、煤油、轻重柴油及各种润滑油馏分等,这就是原油的一次加工过程。然后将这些半成品中的一部分或大部分作为原料,进行原油二次加工,如以后章节要介绍的催化裂化、催化重整、加氢裂化等向后延伸的炼制过程,可提高石油产品的质量和轻质油收率。
一、原油的预处理
㈠ 预处理的目的
从地底油层中开采出来的石油都伴有水,这些水中都溶解有无机盐,如NaCl、MgCl2、CaCl2等,在油田原油要经过脱水和稳定,可以把大部分水及水中的盐脱除,但仍有部分水不能脱除,因为这些水是以乳化状态存在于原油中,原油含水含盐给原油运输、贮存、加工和产品质量都会带来危害。
原油含水过多会造成蒸馏塔操作不稳定,严重时甚至造成冲塔事故,含水多增加了热能消耗,增大了冷却器的负荷和冷却水的消耗量。
原油中的盐类一般溶解在水中,这些盐类的存在对加工过程危害很大。主要表现在:
1、在换热器、加热炉中,随着水的蒸发,盐类沉积在管壁上形成盐垢,降低传热效率,增大流动压降,严重时甚至会堵塞管路导致停工。
2、造成设备腐蚀。CaCl2、MgCl2水解生成具有强腐蚀性的HCl:MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl如果系统又有硫化物存在,则腐蚀会更严重。Fe + H2S FeS + H2 FeS +
2HCl FeCl2 + H2S
3、原油中的盐类在蒸馏时,大多残留在渣油和重馏分中,将会影响石油产品的质量。根据上述原因,目前国内外炼油厂要求在加工前,原油含水量达到0.1%~0.2%,含盐量<5毫克/升~10毫克/升。
㈡ 基本原理
原油中的盐大部分溶于所含水中,故脱盐脱水是同时进行的。为了脱除悬浮在原油中的盐粒,在原油中注入一定量的新鲜水(注入量一般为5%),充分混合,然后在破乳剂和高压电场的作用下,使微小水滴逐步聚集成较大水滴,借重力从油中沉降分离,达到脱盐脱水的目的,这通常称为电化学脱盐脱水过程。
石油化学思考题
为什么H/C原子比可以作为表征石油化学组成的一个基本参数?
H/C原子比与原油的化学结构有关系。在相对分子质量相同的情况下,各种烃类碳氢原子比大小顺序是:烷烃
同一系列的烃类,其H/C原子比随着分子量的增加而降低;烷烃的变化幅度较小,环状烃的随分子量的变化幅度较大。不同结构的烃类,碳数相同时,烷烃的H/C原子比最大,而芳烃最小。对于环状烃而言,相同碳数时,环数增加,其H/C 原子比降低。
原子比:(1) 石油中 H/C 原子比, 也代表着芳香性趋势
(2)石油馏分中,随馏分变重, H/C 原子比逐渐减小
按照馏分组成,石油可以分为哪几个馏分?各个馏分分别有什么用途?
<180℃汽油馏分(汽油)
180℃~350℃柴油,煤油馏分(柴油,煤油)
350℃~500℃减压馏分 (润滑油)
>500℃减渣馏分(渣油)
石油的烃类组成有哪几种表示方法?各自的含义是什么?
单体烃组成 表明了石油馏分中的每一种烃(单体化合物)目前仅限于阐述石油气和石油 低沸点馏分的组成
族组成 用化学结构类似的一类化合物表示石油馏分的组成
不同类型的石油,其烃族组成与结构族组成有何规律?
汽油馏分的烃族组成:
烷烃含量范围在30~70%;环烷烃含量范围在20~60%; 芳烃含量一般在20%以下。一般石蜡基原油的汽油馏分中烷烃含量较高,而 中间基原油中的烷烃与环烷烃的含量差不多。
煤柴油馏分的烃族组成:
石蜡基如大庆和中原原油烷烃含量高达 50%左右,而芳烃含量仅15%左右; 左右;环烷基如羊三木原油几乎不含烷烃, 芳烃含量高达42.2%;中间基如胜利和华北原油烃族组成介于石蜡基与环烷基之间。
减压渣油馏分的烃族组成:
减压渣油中非烃化合物含量比较高,有的甚至高达一半以上,不同的渣油饱和分含量相差悬殊,芳香分的含量差别较小。我国几种原油的减压渣油胶质含量高达 40%以上,正庚烷沥青质含量较低,分含量约占30%,饱和分含量约占20%。