石油化工的基礎(chǔ)知識(shí).doc

石油化工的基礎(chǔ)原料石油化工的基礎(chǔ)原料有4類(lèi)：炔烴 (乙炔)、烯烴 (乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯)、芳烴(苯、甲苯、二甲苯)及合成氣。由這些基礎(chǔ)原料可以制備出各種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品和合成材料天然氣化工以天然氣為原料的化學(xué)工業(yè)簡(jiǎn)稱(chēng)天然氣化工。其主要內(nèi)容有：1.天然氣制碳黑；2.天然氣提取氦氣；3.天然氣制氫；4.天然氣制氨；5.天然氣制甲醇；6.天然氣制乙炔；7.天然氣制氯甲烷；8.天然氣制四氯化碳；9.天然氣制硝基甲烷；10.天然氣制二硫化碳；11.天然氣制乙烯；12.天然氣制硫磺等。100萬(wàn)噸原油加工的化工原料據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，100萬(wàn)噸原油加工可產(chǎn)出：乙烯15萬(wàn)噸，丙烯9萬(wàn)噸，丁二烯2.5萬(wàn)噸，芳烴8萬(wàn)噸，汽油9萬(wàn)噸，燃料油47.5萬(wàn)噸。煉油廠的分類(lèi)可分為四種類(lèi)型。1、燃料油型。生產(chǎn)汽油、煤油、輕重柴油和鍋爐燃料。2、燃料潤(rùn)滑油型。除生產(chǎn)各種燃料油外，還生產(chǎn)各種潤(rùn)滑油。3、燃料化工型。以生產(chǎn)燃料油和化工產(chǎn)品為主。4、燃料潤(rùn)滑油化工型。它是綜合型煉廠，既生產(chǎn)各種燃料、化工原料或產(chǎn)品同時(shí)又生產(chǎn)潤(rùn)滑油。原油評(píng)價(jià)試驗(yàn)當(dāng)加工一種原油前，先要測(cè)定原油的顏色與氣味、沸點(diǎn)與餾程、密度、粘度、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、殘?zhí)?、含硫量等指?biāo)，即是原油評(píng)價(jià)試驗(yàn)。煉廠的一、二、三次加工裝置把原油蒸餾分為幾個(gè)不同的沸點(diǎn)范圍(即餾分)叫一次加工；將一次加工得到的餾分再加工成商品油叫二次加工；將二次加工得到的商品油制取基本有機(jī)化工原料的工藝叫三次加工。一次加工裝置；常壓蒸餾或常減壓蒸餾。二次加工裝置：催化、加氫裂化、延遲焦化、催化重整、烴基化、加氫精制等。三次加工裝置：裂解工藝制取乙烯、芳烴等化工原料。辛烷值辛烷值是表示汽油在汽油機(jī)中燃燒時(shí)的抗震性指標(biāo)。常以標(biāo)準(zhǔn)異辛烷值規(guī)定為100，正庚烷的辛烷值規(guī)定為零，這兩種標(biāo)準(zhǔn)燃料以不同的體積比混合起來(lái)，可得到各種不同的抗震性等級(jí)的混合液，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作相同條件下，與待測(cè)燃料進(jìn)行對(duì)比?？拐鹦耘c樣品相等的混合液中所含異辛烷百分?jǐn)?shù)，即為該樣品的辛烷值。汽油辛烷值大，抗震性好，質(zhì)量也好。十六烷值 十六烷值就是表示柴油在柴油機(jī)中燃燒時(shí)的自燃性指標(biāo)。常以純正十六烷的十六烷值定為100，純甲基萘的十六烷值定為零，以不同的比例混合起來(lái)，可以得到十六烷值0至100的不同抗爆性等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)燃料，并在一定結(jié)構(gòu)的單缸試驗(yàn)機(jī)上與待測(cè)柴油做對(duì)比。催化裂化主要化學(xué)反應(yīng)1、裂化反應(yīng)。裂化反應(yīng)是C-C鍵斷裂反應(yīng)，反應(yīng)速度較快。2、異構(gòu)化反應(yīng)。它是在分子量大小不變的情況下，烴類(lèi)分子發(fā)生結(jié)構(gòu)和空間位置的變化。3、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。即某一烴分子上的氫脫下來(lái)，立即加到另一烯烴分子上，使這一烯烴得到飽和的反應(yīng)。4、芳構(gòu)化反應(yīng)。芳構(gòu)化反應(yīng)是烷烴、烯烴環(huán)化后進(jìn)一步氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程不斷放出氫原子，最后生成芳烴。焦化及其產(chǎn)品焦化是使重質(zhì)油品加熱裂解聚合變成輕質(zhì)油、中間餾分油和焦炭的加工過(guò)程。產(chǎn)品有：1氣體；2汽油；3柴油；4蠟油；5石油焦。加氫裂化的主要原料及產(chǎn)品加氫裂化的主要原料是重質(zhì)餾分油，包括催化裂化循環(huán)油和焦化餾出油等。它的產(chǎn)品主要是優(yōu)質(zhì)輕質(zhì)油品，特別是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)航空煤油和低凝點(diǎn)柴油。催化重整工藝在煉油工業(yè)中的重要地位這是因?yàn)樗腥矫娴墓δ埽阂皇悄馨研镣橹岛艿偷闹别s汽油變成80至90號(hào)的高辛烷值汽油。二是能生產(chǎn)大量苯、甲苯和二甲苯，這些都是生產(chǎn)合成塑料、合成纖維和合成橡膠的基本原料。三是可副產(chǎn)大量廉價(jià)氫氣。 溶劑脫瀝青在煉廠中的地位溶劑脫瀝青裝置既是生產(chǎn)重質(zhì)潤(rùn)滑油的“龍頭”裝置，又是一個(gè)重油加工裝置，它在煉廠中占有很重要的地位。減壓渣油經(jīng)溶劑脫瀝青裝置后，脫除瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和含金屬的非烴化合物。脫瀝青油既可做重質(zhì)潤(rùn)滑油原料，又可做催化裂化原料；脫油瀝青直接調(diào)合成道路瀝青或氧化成建筑瀝青，重質(zhì)潤(rùn)滑油料在脫蠟后還可生產(chǎn)地蠟。國(guó)內(nèi)外脫蠟工藝方法冷榨脫蠟、混合溶劑脫蠟、分子篩脫蠟、尿素脫蠟、細(xì)菌脫蠟、催化臨氫降凝及噴霧脫蠟等方法。乙烯的主要用途乙烯用量最大的是生產(chǎn)聚乙烯，約占乙烯耗量的45%；其次是由乙烯生產(chǎn)的二氯乙烷和氯乙烯；乙烯氧化制環(huán)氧乙烷和乙二醇。另外乙烯烴化可制苯乙烯，乙烯氧化制乙醛、乙烯合成酒精、乙烯制取高級(jí)醇。丙烯的主要用途丙烯用量最大的是生產(chǎn)聚丙烯，另外丙烯可制丙烯腈、異丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其脂類(lèi)以及制環(huán)氧丙烷和丙二醇、環(huán)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產(chǎn)高辛烷值汽油組分為主，約占丁烯消費(fèi)量的60%，另有11%的混合丁烯用作工業(yè)或民用燃料。用作石油化工原料的丁烯僅占丁烯消費(fèi)量的29%，其中正丁烯主要用于丁二烯的生產(chǎn)，其余用于生產(chǎn)順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膠和合成樹(shù)脂的重要單體。由于二烯可生產(chǎn)順丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、也可生產(chǎn)聚丁二烯、ABS、BS等樹(shù)脂。此外還可生產(chǎn)1.4丁二醇、己二胺(尼龍66的單體)。苯主要用途苯的最大用途是作為生產(chǎn)苯乙烯的單體原料，約占世界苯消耗量的50%。環(huán)已烷和苯酚也是苯重要消費(fèi)領(lǐng)域。二者各占苯消費(fèi)量的15%18%。此外，苯胺、烷基苯、順丁烯二酸酐也都是由苯生產(chǎn)的重要衍生物。目前我國(guó)的化肥品種有尿素、硝酸銨、碳酸氫銨、氯化銨、氨水、液氨、硫酸銨、重過(guò)磷酸鈣、普鈣、鈣鎂磷肥、磷酸銨、氯化鉀、硫酸鉀、微量元素脂料、腐殖酸類(lèi)肥料等。酚精煉及在煉廠中的地位目的是除去潤(rùn)滑油中非理想組分、提高油品的抗氧化安定性，改善油品的粘溫性能和色度，降低酸值和殘?zhí)恐怠５匚唬悍泳剖菨?rùn)滑油生產(chǎn)的一個(gè)重要生產(chǎn)工序。從蒸餾來(lái)的減壓二、三、四線和丙烷脫瀝青來(lái)的殘?jiān)土希紫冉?jīng)過(guò)酚精煉、然后經(jīng)脫蠟，補(bǔ)充精制，調(diào)合生產(chǎn)成品潤(rùn)油油。因此，酚精煉在煉廠的潤(rùn)滑油生產(chǎn)中占有很重要的地位。流體的流量與流速種類(lèi)流體的流量和流速，可分為質(zhì)量流量、質(zhì)量流速與體積流量、體積流速兩種。質(zhì)量流量是，單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道或設(shè)備的任一截面上的流體質(zhì)量。質(zhì)量流量通常用符號(hào)G表示，單位為公斤/秒。體積流量是，單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道或設(shè)備的任一截面上的流體體積。體積流量通常用符號(hào)V表示，單位為米3/秒。質(zhì)量流速是，單位時(shí)間內(nèi)，管道或設(shè)備的單位截面上流過(guò)的流體質(zhì)量。通常用符號(hào)WG表示，單位為公斤/秒米2。體積流速是，單位時(shí)間內(nèi)，管道或設(shè)備的單位截面流過(guò)的流體體積。體積流速通常用符號(hào)Wv表示，單位為米3/秒米2或米/秒。 重度、密度、比重單位體積的物料所具有的重量，稱(chēng)為重度，單位：公斤/米3。單位體積內(nèi)所具有的物質(zhì)質(zhì)量稱(chēng)為密度，單位：克/厘米3。比重是指物質(zhì)的重量與同體積的純水在4時(shí)的重量之比。液體比重是指相同體積的液體重量與水的重量之比，是一沒(méi)有單位的數(shù)值。粘度流體在流動(dòng)時(shí)，相鄰流體層間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則該兩流體層間會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力，稱(chēng)為粘滯力。粘度是用來(lái)衡量粘滯力大小的一個(gè)物性數(shù)據(jù)。粘度有動(dòng)力粘度，其單位：帕斯卡秒(Pas)；運(yùn)動(dòng)粘度是在工程計(jì)算中，物質(zhì)的動(dòng)力粘度與其密度之比，其單位為：米2/秒(m2/s)。在石油工業(yè)中還使用“恩氏粘度”，它不是上面介紹的粘度概念。而是流體在恩格拉粘度中直接測(cè)定的讀數(shù)。當(dāng)前車(chē)用汽油牌號(hào)90#、93#和97#三個(gè)牌號(hào)，仍保留70#老牌號(hào)。汽車(chē)的壓縮比為7.0以下的東風(fēng)、解放等老式汽車(chē)用70#車(chē)用汽油。汽車(chē)的壓縮比在7.0以上的新式汽車(chē)如：桑塔那、奧迪、解放CA141、躍進(jìn)NJG131等小轎車(chē)用90#汽油。含鉛汽油的毒性四乙基鉛有強(qiáng)烈的毒性，它通過(guò)皮膚、呼吸道或食道進(jìn)入人體并不易排出，積累一定程度就有中毒現(xiàn)象，輕度引起失眠、惡心、頭痛、血壓降低等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。當(dāng)前柴油的品級(jí)和牌號(hào) 有優(yōu)級(jí)品、一級(jí)品、合格品。牌號(hào)有10#、0#-10#、-20#、-35#、-50#。企業(yè)能量平衡技術(shù)指標(biāo)主要有4項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)：?jiǎn)挝荒芎模簡(jiǎn)挝划a(chǎn)量或單位產(chǎn)值的某種能源消耗量；單位綜合能耗：?jiǎn)挝划a(chǎn)量或單位產(chǎn)值的綜合能耗量，以噸標(biāo)準(zhǔn)煤/噸、噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)米或噸標(biāo)準(zhǔn)/萬(wàn)元表示；設(shè)備效率：有效能量 / 供給能量100%企業(yè)能源利用：企業(yè)有效利用能量/企業(yè)總綜合能耗量100% 。石油冶金 石油中含有鈉、釩、鎳、銅等金屬。在石油煉制過(guò)程中釩、鎳等金屬是有害的，它能使催化劑失效。含釩的燃料燃燒時(shí)，會(huì)生成粘附性和腐蝕性很強(qiáng)的釩化合物，排放的煙氣對(duì)環(huán)境也有害。若煉制