石油化工基础知识

石油化工基础知识 石油化工的基础原料 石油化工的基础原料有 4 类：炔烃 (乙炔)、烯烃 (乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯)、芳烃(苯、甲苯、二 甲苯)及合成气。由这些基础原料可以制备出各种重要的有机化工产品和合成材料 天然气化工 以天然气为原料的化学工业简称天然气化工。其主要内容有：1）天然气制碳黑；2）天然气提取氦气； 3）天然气制氢；4）天然气制氨；5）天然气制甲醇；6）天然气制乙炔；7）天然气制氯甲烷；8）天然气 制四氯化碳；9）天然气制硝基甲烷；10）天然气制二硫化碳；11）天然气制乙烯；12）天然气制硫磺等。 100×104 t 原油加工的化工原料 据资料统计，100×104 t原油加工可产出：乙烯 15×104 t，丙烯9×104 t，丁二烯2.5×104 t，芳 烃 8×104 t，汽油 9×104 t，燃料油 47.5×104 t。 炼油厂的分类 可分为 4 种类型。1）燃料油型生产汽油、煤油、轻重柴油和锅炉燃料。2）燃料润滑油型除生产各种 燃料油外，还生产各种润滑油。3）燃料化工型以生产燃料油和化工产品为主。4）燃料润滑油化工型它是 综合型炼厂，既生产各种燃料、化工原料或产品同时又生产润滑油。 燃点、残炭、含硫量等指标，即是原油评价试验。 原油评价试验 当加工一种原油前，先要测定原油的颜色与气味、沸点与馏程、密度、粘度、凝点、闪点、燃点、自 炼厂的一、二、三次加工装置 把原油蒸馏分为几个不同的沸点 X 围(即馏分)叫一次加工；将一次加工得到的馏分再加工成商品油叫 二次加工；将二次加工得到的商品油制取基本有机化工原料的工艺叫三次加工。一次加工装置；常压蒸馏 或常减压蒸馏。二次加工装置：催化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烃基化、加氢精制等。三次加工 装置：裂解工艺制取乙烯、芳烃等化工原料。辛烷值 辛烷值是表示汽油在汽油机中燃烧时的抗震性指标。常以标准异辛烷值规定为 100，正庚烷的辛烷值 规定为零，这两种标准燃料以不同的体积比混合起来，可得到各种不同的抗震性等级的混合液，在发动机 工作相同条件下，与待测燃料进行对比。抗震性与样品相等的混合液中所含异辛烷百分数，即为该样品的 辛烷值。汽油辛烷值大，抗震性好，质量也好。 十六烷值 十六烷值就是表示柴油在柴油机中燃烧时的自燃性指标。常以纯正十六烷的十六烷值定为 100，纯甲 基萘的十六烷值定为零，以不同的比例混合起来，可以得到十六烷值 0 至 100 的不同抗爆性等级的标准燃 料，并在一定结构的单缸试验机上与待测柴油做对比。 催化裂化主要化学反应 1）裂化反应。裂化反应是 C-C 键断裂反应，反应速度较快。2）异构化反应。它是在分子量大小不变 的情况下，烃类分子发生结构和空间位置的变化。3）氢转移反应。即某一烃分子上的氢脱下来，立即加到 另一烯烃分子上，使这一烯烃得到饱和的反应。4）芳构化反应。芳构化反应是烷烃、烯烃环化后进一步氢 转移反应，反应过程不断放出氢原子，最后生成芳烃。 焦化及其产品 焦化是使重质油品加热裂解聚合变成轻质油、中间馏分油和焦炭的加工过程。产品有：1）气体；2） 汽油；3）柴油；4）蜡油；5）石油焦。加氢裂化的主要原料及产品 油品，特别是生产优质航空煤油和低凝点柴油。 催化重整工艺在炼油工业中的重要地位 这是因为它有三方面的功能：一是能把辛烷值很低的直馏汽油变成 80 至 90 号的高辛烷值汽油。二是 能生产大量苯、甲苯和二甲苯，这些都是生产合成塑料、合成纤维和合成橡胶的基本原料。三是可副产大 量廉价氢气。 溶剂脱沥青在炼厂中的地位 溶剂脱沥青装置既是生产重质润滑油的“龙头“装置，又是一个重油加工装置，它在炼厂中占有很重要 的地位。减压渣油经溶剂脱沥青装置后，脱除沥青质、胶质和含金属的非烃化合物。脱沥青油既可做重质 润滑油原料，又可做催化裂化原料；脱油沥青直接调合成道路沥青或氧化成建筑沥青，重质润滑油料在脱 蜡后还可生产地蜡。 国内外脱蜡工艺方法 冷榨脱蜡、混合溶剂脱蜡、分子筛脱蜡、尿素脱蜡、细菌脱蜡、催化临氢降凝及喷雾脱蜡等方法。 乙烯的主要用途 乙烯用量最大的是生产聚乙烯，约占乙烯耗量的 45%；其次是由乙烯生产的二氯乙烷和氯乙烯；乙烯 氧化制环氧乙烷和乙二醇。另外乙烯烃化可制苯乙烯，乙烯氧化制乙醛、乙烯合成酒精、乙烯制取高级醇。 丙烯的主要用途 丙烯用量最大的是生产聚丙烯，另外丙烯可制丙烯腈、异丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及 其脂类以及制环氧丙烷和丙二醇、环氧氯丙烷和合成甘油等。 丁烯的用途 丁烯的利用是以混合丁烯生产高辛烷值汽油组分为主，约占丁烯消费量的 60%，另有 11%的混合丁烯用 作工业或民用燃料。用作石油化工原料的丁烯仅占丁烯消费量的 29%，其中正丁烯主要用于丁二烯的生产， 其余用于生产顺丁烯二酸酐和仲丁醇、庚烯、聚丁烯、乙酸酐等。丁乙烯的用途 丁二烯是合成橡胶和合成树脂的重要单体。由于二烯可生产顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡 胶、也可生产聚丁二烯、ABS、BS 等树脂。此外还可生产丁二醇、己二胺(尼龙的单体)。 苯的主要用途 苯的最大用途是作为生产苯乙烯的单体原料，约占世界苯消耗量的 50%。环已烷和苯酚也是苯重要消 费领域。二者各占苯消费量的 15%-18%。此外，苯胺、烷基苯、顺丁烯二酸酐也都是由苯生产的重要衍生 物。目前我国的化肥品种 有尿素、硝酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、氨水、液氨、硫酸铵、重过磷酸钙、普钙、钙镁磷肥、磷酸铵、 氯化钾、硫酸钾、微量元素脂料、腐殖酸类肥料等。 酚精炼及在炼厂中的地位 目的是除去润滑油中非理想组分、提高油品的抗氧化安定性，改善油品的粘温性能和色度，降低酸值 和残炭值。地位：酚精制是润滑油生产的一个重要生产工序。从蒸馏来的减压二、三、四线和丙烷脱沥青 来的残渣油料，首先经过酚精炼、然后经脱蜡，补充精制，调合生产成品润油油。因此，酚精炼在炼厂的 加氢裂化的主要原料是重质馏分油，包括催化裂化循环油和焦化馏出油等。它的产品主要是优质轻质 润滑油生产中占有很重要的地位。流体的流量与流速种类 流体的流量和流速，可分为质量流量、质量流速与体积流量、体积流速两种。质量流量是，单位时间 内流过管道或设备的任一截面上的流体质量。质量流量通常用符号 G 表示，单位为 kg/s。体积流量是，单 位时间内流过管道或设备的任一截面上的流体体积。体积流量通常用符号 V 表示，单位为 m3/s。质量流速 是，单位时间内，管道或设备的单位截面上流过的流体质量。通常用符号 WG 表示，单位为 kg/s·m2。体 积流速是，单位时间内，管道或设备的单位截面流过的流体体积。体积流速通常用符号 WV 表示，单位为 m3/s·m2 或 m/s。 重度、密度、比重 单位体积的物料所具有的重量，称为重度，单位：kg/m3。单位体积内所具有的物质质量称为密度，单 位：g/cm3。比重是指物质的重量与同体积的纯水在 4℃时的重量之比。液体比重是指相同体积的液体重量 与水的重量之比，是一没有单位的数值。 粘度 流体在流动时，相邻流体层间存在着相对运动，则该两流体层间会产生摩擦阻力，称为粘滞力。粘度 是用来衡量粘滞力大小的一个物性数据。粘度有动力粘度，其单位：帕斯卡秒(Pa·s)；运动粘度是在工程