石油产品应用技术.ppt

石油产品的基本生产过程简介1．常减压蒸馏 • 常压蒸馏是根据组成原油的各类烃分子沸点的不同 ，利用加热炉、分馏塔等设备将原油进行多次的的 部分汽化和部分冷凝，使汽液两相进行充分的热量 交换和物质交换，以达到分离的目的，从而制得汽 油、煤油、柴油等馏分 • 减压蒸馏是利用降低压力从而降低液体沸点的原理 ，将常压渣油在减压塔内进行分馏减压塔的真空 是靠二至三级蒸汽喷射泵抽空而造成的塔顶真空 度控制在93.3kPa左右，从减压塔侧线可以引出各种 润滑油馏分或催化裂化的原料塔底重油叫减压渣 油，可作为焦化和制取沥青的原料或作为锅炉燃料 yyy常减压装置的原理流程常减压装置的原理流程原油汽油常 压 塔换热器电脱盐罐换热器常 压 炉常压塔汽油回流煤油 轻柴油重柴油减 压 炉减压塔接抽空系统减一线减二线减三线减四线减渣初馏塔表1-1 常减压蒸馏的产物和产率 蒸馏塔部位产物名称沸点范围/℃产率/%（重）初馏塔顶汽油组分或重整原料初馏点~95或1302~4常压塔顶汽油组分或重整原料95~200或95~1303~8或2~3常压一线灯用煤油或喷气燃料200~250或130~2505~8或8~10常压二线轻柴油组分250~3007~10常压三线重柴油或轻柴油组分300~3507~10常压四线变压 器油原料或裂化原 料350~3704~5减压一线裂化原料370~4004~5减压二线润滑原料或裂化原料400~4509~10减压三线润滑原料或裂化原料450~50010.5~11.5减压四线润滑原料或裂化原料500~5354.5~5.52．热裂化• 仅靠温度和压力的作用来实现的石油裂化过程叫 热裂化。

热裂化的原理，是利用高温使重油一类 的大分子烃，受热分解裂化成为汽油一类的小分 子烃所用的原料通常是常压重油、减压馏分、 焦化蜡油等 • 这种方法的优点是汽、柴油的产率高但是由于 热裂化产品中含有较多的不饱和烃，所以安定性 不好，储存中易氧化变质同时，热裂化过程中 发生的缩合反应，会使加热炉的管道中严重生焦 ，使开工周期缩短由于热裂化工艺存在上述缺 点，所以此法已在逐渐淘汰 3．催化裂化• 在催化剂存在下进行的石油裂化过程叫催化裂化原料油 是在催化剂的作用下，使烃分子受热裂化，由于合成硅酸 铝催化剂或沸石催化剂的作用，大分子烃变成小分子烃外 ，并改变其分子结构，使不饱和烃大大减少，异构烷烃和 芳香烃增加 • 催化裂化通常用减压馏分油、焦化柴油及蜡油、脱沥青油 、常压渣油、减压渣油等为原料 • 产品特点：气体（C1~C4）中C3、C4（液化气）占绝大多 数汽油产率高，辛烷值高（RON为90左右），性质稳定 ，汽油中异构物和芳烃多，但含硫也高；催化裂化汽油是 航空汽油和高辛烷值汽油的基本组分柴油十六烷值低， 安定性差，需考虑加氢精制油浆一般不作为产品 4．加氢裂化• 在有催化剂和氢气存在的条件下，使重质油受热后通过裂 化反应转化为轻质油的加工工艺，叫做加氢裂化。

加氢裂 化工艺是增产优质航空喷气燃料和优质轻柴油采用最广泛 的方法一般是在硅酸铝担体含铂、钯、氧化钨和镍等的 催化剂上，在9.81~14.71Mpa压力和380~440℃的温度下， 生产汽油、煤油、柴油等产品加氢裂化具有原料油的范 围广、生产灵活性大和收率高等优点，同时加氢裂化产品 的质量高由于它不饱和烃含量少，基本上不含非烃类， 所以安定性好；由于含环烷烃多，是催化重整制取高辛烷 值汽油的原料；由于含异构烷烃较多，芳香烃较少，因而 凝点和冰点都很低、十六烷值较高，是生产喷气燃料和优 质柴油的原料 5．延迟焦化• 原料油受热后的生焦现象不在加热炉管内而延迟 到焦炭塔内出现的过程叫做延迟焦化焦化的原 料油主要是减压渣油，也可用热裂化渣油 • 延迟焦化的反应原理，一方面是高分子烃裂解， 使渣油转化为气体烃和低沸点液体烃；另一方面 是芳香烃和烯烃缩合，使渣油转化为焦炭 • 焦化过程的化学反应：主要是裂解反应、缩合反 应、脱氢反应、环化反应 • 延迟焦化的产物和产率是：焦化气6%~8%，汽油 10%~20%，柴油25%~35%，裂化原料油（也叫焦 化蜡油）25%~30%，石油焦15%~25% 6．催化重整• 在有催化剂作用的条件下，对汽油馏分中的烃类 分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程叫 做催化重整。

催化重整按所用催化剂种类的不同 ，分为铂重整、铂铼重整和多金属重整将汽油 馏分进行催化重整，可以得到高辛烷值汽油、轻 芳烃和氢气三大产品催化重整的原料油是直馏 、裂化和焦化汽油馏分当生产高辛烷值汽油时 ，一般采用90~180℃（或200℃）的馏分，叫做宽 馏分重整；当生产轻芳烃时，宜用60~145℃的馏 分，叫做窄馏分重整 7．烷基化• 烯烃加成到异构烷烃或芳烃上的热反应或催化反 应过程叫做烷基化当烷基化的原料是异丁烷-丁 烯气体馏分时，产物是异辛烷和其他烃类组成的 混合物，这种混合物叫做烷基化油将烷基化油 进行分馏，切割50~180℃的主要成分是各种不同 结构的异辛烷的馏分叫做工业异辛烷工业异辛 烷的马达法辛烷值可高达94，是航空汽油和高级 车用汽油的高辛烷值组分 8．油品的精制• 从石油炼制中所得的半成品，还含有一些不良成 分（如硫化物、氧化物、氮化物、胶质、沥青质 等），不能直接使用，须经精制出去后方可使用 ，常用的精制方法有： • 酸碱精制 酸碱精制目的在于去除油品中的不饱和 烃、稠环芳烃、沥青以及一部分含硫、氧、氮的 化合物，油品经硫酸精制后还需水洗，降低油品 中的残余酸。

碱精制目的是除掉油中环烷酸、酚 类以及硫酸精制后的残余酸和硫酸酯酸碱精制 后还要进行水洗，除去酸碱作用生成的溶于水的 盐类 • 加氢精制 在高温、高压和有催化剂存在的条件下 ，向被精制油中通入氢气，使氢气与油中的非烃 化合物和不饱和烃等有害物质发生化学反应，从 而将他们除去或转变为饱和烃的精制工艺，叫做 加氢精制加氢精制的催化剂有钼酸镍、钼酸钴 、硫酸钨、硫化镍等加氢精制可使烯烃饱和， 使含硫、氮的化合物变成硫化氢、氨、水等除去 加氢后的油品颜色、气味、酸值、残炭、安定 性都大大改善这是一种较好的精制方法，可以 简化精制工序、提高油品的产率 润滑油基础油的生产• 生产基础油的过程是一个脱除非理想组分的过程 • 润滑油的理想组分：分支比较多的异构烷烃；少 环长侧链的环烷烃，少环长侧链的芳烃 • 非理想组分：多环短侧链的芳香烃，含硫，含氮 ，含氧化合物及少量的胶质基础油生产工艺过程简介——溶剂精制工艺常压渣油减 压 塔减二酮苯脱蜡装置轻脱油白土补充精制装置150N400N650N120BS基础油罐区糠醛精制装置丙 烷 脱 沥 青 装 置减三减四减压渣油中间罐区1中间罐区2脱氮装置基础油生产工艺过程简介—三段加氢工艺之一常压渣油减 压 塔减三加氢处理装置轻脱油常减压装置70N150N500N150BS基础油罐区糠醛精制装置丙烷 脱沥 青装 置减四VHVI料减压渣油中间罐区1中间罐区2VHVI 抽出油加氢异构装置加氢精制装置• 溶剂精制 在一定温度条件下，利用溶剂的极性分 子溶解润滑油料中的一些非理想组分（多环短侧 链的芳香烃和环烷烃，以及胶质、沥青质和其他 硫、氮、氧化合物等），将它们分离出来，从而 改善油品的粘温性能，降低残炭值和酸值，提高 安定性。

将分离物蒸发出溶剂后，便获得抽出油 ，抽出油可用作调合燃料油、生产炭黑的原料等 常用的溶剂有糠醛、酚极性溶剂等 • 润滑油加氢处理 润滑油加氢处理是在中、高压（ 7.85~14.71MPa）氢气和催化剂存在下对润滑油料 进行精制和改质的工艺过程通过该过程使原料 中的多环芳烃、胶质、沥青质等不理想组分发生 适度加氢裂解使之变成有益组分，从而达到精制 润滑油和提高粘度指数的目的 • 减压馏分油经加氢裂解工艺和脱蜡后，还可制得 高粘度指数（VI 130以上）、低倾点（-20℃以下 ）的相当于100SN的中性油此油可调制严寒区 使用的大跨度内燃机油（5W/30、5W/40等）、低 温液压油、家用电冰箱压缩机油等高档润滑油品 • 白土补充精制 润滑油馏分经酸碱精制或溶剂精 制后，通常还要经过白土补充精制，除去精制过 程中残留的胶质、环烷酸皂、酸渣、磺酸、残余 酸碱以及溶剂等这样，可提高润滑油抗氧化安 定性和抗乳化安定性，改善润滑油的颜色 • 丙烷脱沥青 利用丙烷在一定温度下对减压渣油中 的润滑油组分和蜡有相当大的溶解能力，而对于 胶质和沥青质几乎不溶解的特性，将减压渣油中 的胶质，沥青质除去，以生产高粘度润滑油，同 时还得到沥青。

在装置中，油和蜡溶于丙烷，沥 青不溶于丙烷而沉降出来脱 蜡• 蜡是在常温下呈固体状态的烃，蜡虽然不是有害物质，但 它是不理想的组分，因为常温下在油中呈溶解状态的蜡在 较低温度下会从油中析出，温度越低，析出量越多，为了 改善油的低温流动性，在生产润滑油、柴油和喷气燃料的 过程中，通常都要进行脱蜡 • 脱蜡的方法有： q ①冷冻脱蜡 把含蜡的油料通过冷冻到低温（依具体要求 而定）的结晶槽，使油品中石蜡结晶后，通过压滤机或离 心分蜡机等把液体油和石蜡结晶分开，从而降低油品的凝 点 q ②尿素脱蜡 当尿素与长链烷烃和带有短分支侧链的长链 烷烃混合在一起后，尿素就呈螺旋形排列在这些链烃周围 ，把烃分子包在中间，形成络合物从油中分离出来尿素 脱蜡能获得凝点很低的油品脱 蜡q ③溶剂脱蜡 用溶剂将原料油稀释，使油的粘度降低，然 后在低温下将油和蜡分离常用的溶剂有酮类和苯系物的 混合物 溶剂脱蜡是目前主要采用的脱蜡方法 q ④分子筛脱蜡 分子筛是人工合成的泡沸石，它是一种多 孔的吸附剂，具有特殊的孔道结构，仅能吸附正构烷烃分 子，从而达到脱蜡的目的 q ⑤加氢降凝 加氢降凝也叫加氢脱蜡，其降凝的原理是利 用具有高度选择性的催化剂，使润滑油原料中的正构烷烃 发生异构化反应转变为异构烷烃，或者发生选择性加氢裂 化反应，使高分子烷烃变成低分子烷烃，而对其他烃类基 本上不发生反应。

由于将油中的固态烃大量转变为液态烃 ，因而使原料油的凝点显著降低 ü 加氢降凝的关键是催化剂，现在研究比较成熟的有加氢异 构化催化剂和选择性加氢裂化催化剂两种 9．调合• 调合是生产润滑油的最后一道工序，调合的方法 分为罐式调合和管道调合两种，我国现阶段大多 是采用罐式调合调合的步骤是按计算出来的数 量用泵将各组分油从原料油储罐中泵入调合罐， 然后再加入各种添加剂进行调合调合高档油品 时，加入添加剂颇有研究 （调合配方）10．烯烃合成和石蜡合成润滑油• 烯烃合成 是以软蜡油为原料，经高温热裂解和分 馏获得烯烃用三氯化铝或三异丁基铝为催化剂 将烯烃进行聚合聚合油经过白土和氢氧化钙处 理、减压分馏和精制，便可获得合成润滑油这 种油的凝点很低、粘温性能良好目前这类合成 润滑油有冷冻机油、液压油等此外还可用乙烯 齐聚法制取高粘度指数合成油聚 —烯烃） • 石蜡合成 是将石蜡通过精制、氯化、聚合、脱氯 、水洗等工序获得合成油将合成油分馏后，便 得到产品它的特点是粘度大、粘温性能良好、 凝点较高目前这类产品有65号汽缸油等 石油产品的主要使用指标• 概念、影响因素、使用意义、表示方法 • 1．密度与相对密度 • 2．馏程 • 3．辛烷值 • 4．十六烷值 • 5．实际胶质 • 6．诱导期 • 7．饱和蒸气压 • 8．燃灯试验 • 9．烟点 （无烟火焰高度）• 10．芳香烃含量 • 11．碘值 • 12．粘度 • 13．粘度指数 • 14．闪点 • 。