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文檔簡介

1、常減壓蒸餾常壓蒸餾是石油加工的“龍頭裝置”,后續(xù)二次加工裝置的原料,及產(chǎn)品都是由常減壓蒸餾裝置提供。常減壓蒸餾主要是通過精餾過程,在常壓和減壓的條件下,根據(jù)各組分相對揮發(fā)度的不同,在塔盤上汽液兩相進行逆向接觸、傳質(zhì)傳熱,經(jīng)過多次汽化和多次冷凝,將原油中的汽、煤、柴餾分切割出來,生產(chǎn)合格的汽油、煤油、柴油及蠟油及渣油等。催化重整催化重整:在有催化劑作用的條件下,對汽油餾分中的烴類分子結(jié)構(gòu)進行重新排列成新的分子結(jié)構(gòu)的過程叫催化重整。石油煉制過程之一,加熱、氫壓和催化劑存在的條件下,使原油蒸餾所得的輕汽油餾分(或石腦油)轉(zhuǎn)變成富含芳烴的高辛烷值汽油(重整汽油),并副產(chǎn)液化石油氣和氫氣的過程。重整汽油

2、可直接用作汽油的調(diào)合組分,也可經(jīng)芳烴抽提制取苯、甲苯和二甲苯。副產(chǎn)的氫氣是石油煉廠加氫裝置(如加氫精制、加氫裂化)用氫的重要來源。 沿革 20世紀40年代在德國建成了以氧化鉬(或氧化鉻)氧化鋁作催化劑(見金屬氧化物催化劑)的催化重整工業(yè)裝置,因催化劑活性不高,設(shè)備復雜,現(xiàn)已被淘汰。1949年美國公布以貴金屬鉑作催化劑的重整新工藝,同年11月在密歇根州建成第一套工業(yè)裝置,其后在原料預處理、催化劑性能、工藝流程和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)等方面不斷有所改進。1965年,中國自行開發(fā)的鉑重整裝置在大慶煉油廠投產(chǎn)。1969年,鉑錸雙金屬催化劑用于催化重整,提高了重整反應(yīng)的深度,增加了汽油、芳烴和氫氣等的產(chǎn)率,使催化重

3、整技術(shù)達到了一個新的水平。 化學反應(yīng) 包括以下四種主要反應(yīng):環(huán)烷烴脫氫;烷烴脫氫環(huán)化;異構(gòu)化;加氫裂化。反應(yīng)、生成芳烴,同時產(chǎn)生氫氣,反應(yīng)是吸熱的;反應(yīng)將烴分子結(jié)構(gòu)重排,為一放熱反應(yīng)(熱效應(yīng)不大);反應(yīng)使大分子烷烴斷裂成較輕的烷烴和低分子氣體,會減少液體收率,并消耗氫,反應(yīng)是放熱的。除以上反應(yīng)外,還有烯烴的飽和及生焦等反應(yīng),各類反應(yīng)進行的程度取決于操作條件、原料性質(zhì)以及所用催化劑的類型。 催化劑 近代催化重整催化劑的金屬組分主要是鉑,酸性組分為鹵素(氟或氯),載體為氧化鋁。其中鉑構(gòu)成脫氫活性中心,促進脫氫反應(yīng);而酸性組分提供酸性中心,促進裂化、異構(gòu)化等反應(yīng)。改變催化劑中的酸性組分及其含量可以調(diào)

4、節(jié)其酸性功能。為了改善催化劑的穩(wěn)定性和活性,自60年代末以來出現(xiàn)了各種雙金屬或多金屬催化劑。這些催化劑中除鉑外,還加入錸、銥或錫等金屬組分作助催化劑,以改進催化劑的性能。 過程條件 原料為石腦油或低質(zhì)量汽油,其中含有烷烴、環(huán)烷烴和芳烴。含較多環(huán)烷烴的原料是良好的重整原料。催化重整用于生產(chǎn)高辛烷值汽油時,進料為寬餾分,沸點范圍一般為80180;用于生產(chǎn)芳烴時,進料為窄餾分,沸點范圍一般為60165。重整原料中的烯烴、水及砷、鉛、銅、硫、氮等雜質(zhì)會使催化劑中毒而喪失活性,需要在進入重整反應(yīng)器之前除去。對該過程的影響因素除了原料性質(zhì)和催化劑類型以外,還有溫度、壓力、空速和氫油比。溫度高、壓力低、空速

5、小和低氫油比對生成芳烴有利,但為了抑制生焦反應(yīng),需要使這些參數(shù)保持在一定的范圍內(nèi)。此外,為了取得最好的催化活性和催化劑選擇性,有時在操作中還注入適當?shù)穆然镆跃S持催化劑的氯含量穩(wěn)定。 工藝流程 主要包括原料預處理和重整兩個工序,在以生產(chǎn)芳烴為目的時,還包括芳烴抽提和精餾裝置。經(jīng)過預處理后的原料進入重整工段(見圖),與循環(huán)氫混合并加熱至490525后,在12MPa下進入反應(yīng)器。反應(yīng)器由34個串聯(lián),其間設(shè)有加熱爐,以補償反應(yīng)所吸收的熱量。離開反應(yīng)器的物料進入分離器分離出富氫循環(huán)氣(多余部分排出),所得液體由穩(wěn)定塔脫去輕組分后作為重整汽油,是高辛烷值汽油組分(研究法辛烷值90以上),或送往芳烴抽提裝

6、置生產(chǎn)芳烴。 應(yīng)用和發(fā)展 催化重整是提高汽油質(zhì)量和生產(chǎn)石油化工原料的重要手段,是現(xiàn)代石油煉廠和石油化工聯(lián)合企業(yè)中最常見的裝置之一(見彩圖)。據(jù)統(tǒng)計,1984年全世界催化重整裝置的年處理能力已超過350Mt,其中大部分用于生產(chǎn)高辛烷值汽油組分。中國現(xiàn)有裝置則多用于生產(chǎn)芳烴,生產(chǎn)高辛烷值汽油組分的裝置也正在發(fā)展。 為了解決因強化操作而引起的催化劑結(jié)焦的問題,除改進催化劑的性能外,在催化劑再生方式上開辟了以下三種途徑:半再生,即經(jīng)過一個周期的運轉(zhuǎn)后,把重整裝置停下,催化劑就地進行再生。循環(huán)再生,設(shè)幾個反應(yīng)器,每一個反應(yīng)器都可在不影響裝置連續(xù)生產(chǎn)的情況下脫離反應(yīng)系統(tǒng)進行再生。連續(xù)再生,催化劑可在反應(yīng)器

7、與再生器之間流動,在催化重整正常操作的條件下,一部分催化劑被送入專門的再生器中進行再生。再生后的催化劑再返回反應(yīng)器。催化裂化催化裂化是石油煉制過程之一,是在熱和催化劑的作用下使重質(zhì)油發(fā)生裂化反應(yīng),轉(zhuǎn)變?yōu)榱鸦瘹?、汽油和柴油等的過程。原料采用原油蒸餾(或其他石油煉制過程)所得的重質(zhì)餾分油;或重質(zhì)餾分油中混入少量渣油,經(jīng)溶劑脫瀝青后的脫瀝青渣油;或全部用常壓渣油或減壓渣油。在反應(yīng)過程中由于不揮發(fā)的類碳物質(zhì)沉積在催化劑上,縮合為焦炭,使催化劑活性下降,需要用空氣燒去(見催化劑再生),以恢復催化活性,并提供裂化反應(yīng)所需熱量。催化裂化是石油煉廠從重質(zhì)油生產(chǎn)汽油的主要過程之一。所產(chǎn)汽油辛烷值高(馬達法80左

8、右),安定性好,裂化氣(一種煉廠氣)含丙烯、丁烯、異構(gòu)烴多。 催化裂化技術(shù)由法國E.J.胡德利研究成功,于1936年由美國索康尼真空油公司和太陽石油公司合作實現(xiàn)工業(yè)化,當時采用固定床反應(yīng)器,反慶和催化劑再生交替進行。由于高壓縮比的汽油發(fā)動機需要較高辛烷值汽油,催化裂化向移動床(反應(yīng)和催化劑再生在移動床反應(yīng)器中進行)和流化床(反應(yīng)和催化劑再生在流化床反應(yīng)器中進行)兩個方向發(fā)展。移動床催化裂化因設(shè)備復雜逐漸被淘汰;流化床催化裂化設(shè)備較簡單、處理能力大、較易操作,得到較大發(fā)展。60年代,出現(xiàn)分子篩催化劑,因其活性高,裂化反應(yīng)改在一個管式反應(yīng)器(提升管反應(yīng)器)中進行,稱為提升管催化裂化。中國1958年

9、在蘭州建成移動床催化裂化裝置,1965年在撫順建成流化床催化裂化裝置,1974年在玉門建成提升管催化裂化裝置。1984年,中國催化裂化裝置共39套,占原油加工能力23。催化劑 主要成分為硅酸鋁,起催化作用的是其中的酸性活性中心(見固體酸催化劑)。移動床催化裂化采用35mm小球形催化劑。流化床催化裂化早期所用的是粉狀催化劑,活性、穩(wěn)定性和流化性能較差。40年代起,開發(fā)了微球形(4080m)硅鋁催化劑,并在制備工藝上作了改進,70年代初期,開發(fā)了高活性含稀土元素的 X型分子篩硅鋁微球催化劑。70 年代起, 又開發(fā)了活性更高的Y型分子篩微球催化劑(見石油煉制催化劑)?;瘜W反應(yīng) 與按自由基反應(yīng)機理進行

10、的熱裂化不同,催化裂化是按碳正離子機理進行的,催化劑促進了裂化、異構(gòu)化和芳構(gòu)化反應(yīng),裂化產(chǎn)物比熱裂化具有更高的經(jīng)濟價值,氣體中C3和C4較多,異構(gòu)物多;汽油中異構(gòu)烴多,二烯烴極少,芳烴較多。其主要反應(yīng)包括:分解,使重質(zhì)烴轉(zhuǎn)變?yōu)檩p質(zhì)烴;異構(gòu)化;氫轉(zhuǎn)移;芳構(gòu)化;縮合反應(yīng)、生焦反應(yīng)。異構(gòu)化和芳構(gòu)化使低辛烷值的直鏈烴轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝镣橹档漠悩?gòu)烴和芳烴。工藝過程 催化裂化的流程包括三個部分:原料油催化裂化;催化劑再生;產(chǎn)物分離。原料經(jīng)換熱后與回煉油混合噴入提升管反應(yīng)器下部,在此處與高溫催化劑混合、氣化并發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)溫度480530,壓力0.14MPa(表壓)。反應(yīng)油氣與催化劑在沉降器和旋風分離器(簡稱旋分器

11、),分離后,進入分餾塔分出汽油、柴油和重質(zhì)回煉油。裂化氣經(jīng)壓縮后去氣體分離系統(tǒng)。結(jié)焦的催化劑在再生器用空氣燒去焦炭后循環(huán)使用,再生溫度為600730。使用分子篩催化劑時,為了使煉廠產(chǎn)品方案有一定的靈活性,可根據(jù)市場需要改變操作條件以得到最大量的汽油、柴油或液化氣。裝置類型 流化床催化裂化裝置有多種類型,按反應(yīng)器(或沉降器)和再生器布置的相對位置的不同可分為兩大類:反應(yīng)器和再生器分開布置的并列式;反應(yīng)器和再生器架疊在一起的同軸式。并列式又由于反應(yīng)器(或沉降器)和再生器位置高低的不同而分為同高并列式和高低并列式兩類。同高并列式 主要特點是:催化劑由U型管密相輸送;反應(yīng)器和再生器間的催化劑循環(huán)主要靠

12、改變 U型管兩端的催化劑密度來調(diào)節(jié);由反應(yīng)器輸送到再生器的催化劑,不通過再生器的分布板,直接由密相提升管送入分布板上的流化床可以減少分布板的磨蝕。高低并列式 特點是反應(yīng)時間短,減少了二次反應(yīng);催化劑循環(huán)采用滑閥控制,比較靈活。同軸式 裝置形式特點是:反應(yīng)器和再生器之間的催化劑輸送采用塞閥控制;采用垂直提升管和90°耐磨蝕的彎頭;原料用多個噴嘴噴入提升管。 發(fā)展長期以來,流化床催化裂化原料主要為原油蒸餾的餾出油(柴油、減壓餾出油等)和熱加工餾出油,原料中鎳、釩(會使催化劑中毒)含量一般均小于0.5ppm。在以減壓渣油作催化裂化原料時,通常要在進入催化裂化裝置前,用各種方法進行原料預處理

13、,除去其中大部分鎳、釩等金屬和瀝青質(zhì)。70年代以來,由于節(jié)約石油資源引起商品渣油需求下降。因此,流化床催化裂化裝置摻煉減壓渣油或直接加工常壓渣油已相當普遍。主要措施是:采用抗重金屬中毒催化劑;在原料中加入鈍化劑等。芳烴含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳氫化合物的總稱,是有機化工的重要原料,包括單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴及稠環(huán)芳烴。單環(huán)芳烴只含一個苯環(huán),如苯、甲苯、乙苯、二甲苯、異丙苯、十二烷基苯等。多環(huán)芳烴是由兩個或兩個以上苯環(huán)(苯環(huán)上沒有兩環(huán)共用的碳原子)組成的,它們之間是以單鍵或通過碳原子相聯(lián),如聯(lián)苯、三苯甲烷等。稠環(huán)芳烴是由兩個或兩個以上的苯環(huán)通過稠合(使兩個苯環(huán)共用一對碳原子)而成的稠環(huán)烴,其中至少一個是苯環(huán),如

14、萘、蒽等。芳烴中最重要的產(chǎn)品是苯、二甲苯,其次是甲苯、乙苯、苯乙烯、異丙苯。苯及其分子量較小的同系物是易燃液體,不溶于水,密度比水?。欢喹h(huán)芳烴及稠環(huán)芳烴多是晶狀固體。芳烴均有毒性,其中以苯對中樞神經(jīng)及血液的作用最強。稠環(huán)芳烴有致癌作用。 來源 芳烴來源于煤和石油,煤干餾過程中能生成多種芳烴。19世紀初葉至中葉,從煤干餾所得煤焦油中陸續(xù)分離出苯、甲苯、萘、蒽等芳烴。此后,工業(yè)用芳烴主要來自煤煉焦副產(chǎn)焦爐煤氣及煤焦油。石油中含多種芳烴,但含量不多,且其組分與含量也因產(chǎn)地而異。20世紀40年代后實現(xiàn)石腦油的催化重整,將石腦油中的非芳烴轉(zhuǎn)化為芳烴。從烴類裂解所得的裂解汽油中也可分離出芳烴。芳烴主要來源

15、已從煤轉(zhuǎn)化為石油。現(xiàn)在,世界總產(chǎn)量中90以上來自石油。不同來源含芳烴餾分的組成不同(見表)。 生產(chǎn)方法 重整汽油中芳烴可用萃取法1分出。裂解汽油中的芳烴,也常用萃取法分出,但在萃取前需用催化加氫法除去不穩(wěn)定的雙烯烴、單烯烴和含硫化合物等(見芳烴抽提)。由于裂解汽油中芳烴含量較高,因此也可用萃取精餾分離出芳烴。常用的萃取劑有N,N二甲基甲酰胺、N甲酰嗎啉、甲基吡咯烷酮、環(huán)丁砜等。在萃取精餾塔中,非芳烴從塔頂蒸出,芳烴與溶劑留在塔底。此法與萃取法相比,設(shè)備簡單、操作費用低,但芳烴收率略低。煤煉焦副產(chǎn)的焦爐煤氣,經(jīng)吸收得吸收液,分離出其中粗苯餾分,內(nèi)含C8、C9芳烴,可再精餾分離。煤煉焦副產(chǎn)煤焦油,

16、經(jīng)分餾可得輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油、瀝青等餾分,再用精餾、結(jié)晶等方法分離得到苯系、萘系、蒽系芳烴。芳烴中,苯、對二甲苯用途廣,需求量大;甲苯、間二甲苯、C9芳烴等用途較少。工業(yè)上可通過各種轉(zhuǎn)化過程將甲苯、間二甲苯、C9芳烴等轉(zhuǎn)化為苯、對二甲苯等。轉(zhuǎn)化過程中主要進行烷基化、脫烷基、異構(gòu)化、歧化以及烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)(見圖)。 用途 芳烴是有機化工重要基礎(chǔ)原料,其中單環(huán)芳烴更為突出。苯、二甲苯是制造多種合成樹脂、合成橡膠、合成纖維的原料。甲苯可轉(zhuǎn)化為二甲苯和苯。高級烷基苯是制造表面活性劑的重要原料。多環(huán)芳烴中聯(lián)苯用作化工過程的熱載體。稠環(huán)芳烴中萘是制造染料和增塑劑的重要原料。多種含氧、含氯、含氮、含

17、硫的芳烴衍生物用于生產(chǎn)多種精細化工產(chǎn)品。某些芳烴或其混合物如苯、二甲苯、甲苯等可作溶劑,芳烴(如異丙苯等)辛烷值較高,用重整等方法增加輕質(zhì)餾分油中的芳烴含量,對提高汽油質(zhì)量有重要意義。70年代世界芳烴的化工年利用量已超過30Mt。 分餾fractional distillation 分離幾種不同沸點的揮發(fā)性組分的混合物的一種方法;混合物先在最低沸點下蒸餾,直到蒸氣溫度上升前將蒸餾液作為一種成分加以收集。蒸氣溫度的上升表示混合物中的次一個較高沸點組分開始蒸餾。然后將這一組分開收集起來。分餾是分離提純液體有機混合物的沸點相差較小的組分的一種重要方法。石油就是用分餾來分離的。分餾在常壓下進行,獲得低

18、沸點餾分,然后在減壓狀況下進行,獲得高沸點餾分。每個餾分中還含有多種化合物,可以再進一步分餾。 加氫氫與其他化合物相互作用的反應(yīng)過程,通常是在催化劑存在下進行的。加氫反應(yīng)屬還原的范疇。 1897年,法國人P.薩巴蒂埃首先研究了不飽和有機化合物在鎳催化劑存在下的加氫反應(yīng)。1902年,在德國建成了第一套加氫工業(yè)裝置,把具有不飽和碳碳雙鍵的液態(tài)油脂,在鎳催化劑存在下,經(jīng)過加氫過程生產(chǎn)飽和的固態(tài)脂。1904年,俄國的.伊帕季耶夫提出在加壓下進行加氫過程。此后,加氫過程的應(yīng)用獲得迅速的發(fā)展。1913年,用哈伯-博施法由氫氣和氮氣合成氨。1923年,先后開發(fā)了用費托法由氫和一氧化碳合成液體燃料,和由一氧化

19、碳高壓加氫合成甲醇等方法。1926年,用柏吉斯法由煤加氫液化制取液體燃料。60年代以后,煉油廠廣泛采用加氫精制工藝,以提高油品質(zhì)量?,F(xiàn)在,加氫過程已是化學工業(yè)和石油煉制工業(yè)中最重要的反應(yīng)過程之一。 反應(yīng)類型加氫過程可分為兩大類:氫與一氧化碳或有機化合物直接加氫,例如一氧化碳加氫合成甲醇: CO2H2CH3OH ;己二腈加氫制己二胺:NC(CH2)4CN4H2H2N(CH2)6NH2 氫與有機化合物反應(yīng)的同時,伴隨著化學鍵的斷裂,這類加氫反應(yīng)又稱氫解反應(yīng),包括加氫脫烷基、加氫裂化、加氫脫硫等。例如烷烴加氫裂化,甲苯加氫脫烷基制苯,硝基苯加氫還原制苯胺,油品加氫精制中非烴類的氫解:RSHH2RHH

20、2S 非烴類含氮化合物最難氫解;在同類非烴中分子結(jié)構(gòu)越復雜越難氫解。 加氫催化劑主要有四類:金屬催化劑,常用的是第八族過渡元素,如骨架鎳、鎳-硅藻土、鉑-氧化鋁、鈀-氧化鋁等。這類催化劑活性高,幾乎可用于所有官能團的加氫。金屬氧化物催化劑,如氧化銅亞鉻酸銅、氧化銅-氧化鋅、氧化銅-氧化鋅-氧化鉻、氧化銅-氧化鋅-氧化鋁等,主要用于醛、酮、酯、酸以及一氧化碳等化合物的加氫。金屬硫化物催化劑,如鎳鉬硫化物、鈷-鉬硫化物、硫化鎢、硫化鉬等,通常以-氧化鋁為載體,主要用于含硫、含氮化合物的氫解反應(yīng),部分硫化的氧化鈷-氧化鉬-氧化鋁催化劑常用于油品的加氫精制。絡(luò)合催化劑,如RhClP(C6H5)33,主

21、要用于均相液相加氫。催化加氫 在Pt、Pd、Ni等催化劑存在下,烯烴和炔烴與氫進行加成反應(yīng),生成相應(yīng)的烷烴,并放出熱量,稱為氫化熱(heat of hydrogenation,1mol不飽和烴氫化時放出熱量)。催化加氫的機理(改變反應(yīng)途徑,降低活化能):吸附在催化劑上的氫分子生成活潑的氫原子與被催化劑削弱了鍵的烯、炔加成。 (1)雙鍵碳原子上烷基越多,氫化熱越低,烯烴越穩(wěn)定: R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 > RCH=CH2 > CH2=CH2 (2)反式異構(gòu)體比順式穩(wěn)定: (3)乙炔氫化熱為-313.8kJmol1,比乙烯的兩倍(-274.4

22、kJmol1)大,故乙炔穩(wěn)定性小于乙烯。 炔烴加氫的控制 1,使用活性較低的催化劑,可使炔烴加氫停留在烯烴階段。 2,使用不同的催化劑和條件,可控制烯烴的構(gòu)型: 如使鈀/碳酸鈣催化劑被少量醋酸鉛或喹啉鈍化,即得林德拉(Lindlar)催化劑,它催化炔烴加氫成為順式烯烴;炔烴在液氨中用金屬鈉或鋰還原,能得到反式烯烴。炔烴催化加氫的意義: 定向制備順式或反式烯烴,從而達到定向合成的目的; 提高烷烴(由粗汽油變?yōu)榧託淦?或烯烴的含量和質(zhì)量。 環(huán)烷烴的催化加氫 環(huán)烷烴催化加氫后生成烷烴,比較加氫條件知,環(huán)丙烷、環(huán)丁烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷開環(huán)難度依次增加,環(huán)的穩(wěn)定性依次增大。 二,催化氧化 無機化學中我想

23、我就不說了吧!在有機化學中,在催化劑Pt、Pd、Ni等存在情況下進行的氧化反應(yīng),包括“加氧”,“去氫”兩方面都算催化氧化。例如: 乙醇CH3CH2OH變成CH3CHO,屬于去氫氧化,碳氧單鍵變成雙鍵。 而乙醛到乙酸CH3CHOCH3COOH,則是多了一個氧原子。加氧氧化。二,        雙氧水是一種重要的化工產(chǎn)品,目前其生產(chǎn)方法主要有電解法、氧陰極還原法、醇氧化法、氫氧直接化合法以及蒽醌法等。 (1)電解法。電解法是20世紀前半期生產(chǎn)雙氧水的主要方法,該法是以Pt為陽極,鉛或石墨為陰極,將飽和硫酸氫銨溶液電解成過硫酸銨,再用稀硫酸水解得到雙氧水。該法

24、能源消耗大,僅限于小規(guī)模生產(chǎn)。 (2)氧陰極還原法。用此法生產(chǎn)雙氧水是將強堿性電解質(zhì)于電解槽中,使空氣中的氧在陰極還原成過羥基負離子,然后在回收裝置中轉(zhuǎn)變?yōu)殡p氧水,其過程是借助鈣鹽沉淀作用,生成過氧化鈣,過濾分解,用CO2分解制得雙氧水,同時產(chǎn)生碳酸鈣循環(huán)使用。該法生產(chǎn)雙氧水簡單,成本低,無污染,但產(chǎn)品中雙氧水濃度低。 (3)醇氧化法。該法是Shell和DuPont公司開發(fā)的,美國和前蘇聯(lián)以異丙醇為原料建有工業(yè)生產(chǎn)裝置,該法所用醇,除了異丙醇外,還有環(huán)己醇,1-苯基乙醇等,但多采用異丙醇,同時聯(lián)產(chǎn)丙酮。該法不使用任何催化劑,用空氣自動氧化生成雙氧水,但蒸汽費用大,聯(lián)產(chǎn)丙酮一般也不利。 (4)氫

25、氧直接化合法。該法以水為反應(yīng)介質(zhì),幾乎不含有機物,僅含有少量溴化物作為助催化劑,用Pt(如Pt/C)作為催化劑,以氫和氧氣(或空氣)為原料,在反應(yīng)溫度為0-25,壓力為2.9-19.3Mpa的條件下,連續(xù)反應(yīng)合成雙氧水。此法合成雙氧水的全過程不產(chǎn)生任何有機物,基本上沒有廢物,但產(chǎn)物中對雙氧水的選擇性低,危險性也大,至今還沒有工業(yè)化生產(chǎn)的報道,但發(fā)展?jié)摿薮?。該法是今后一段時間內(nèi)世界的研究開發(fā)重點。 (5)蒽醌法。該法是以蒽醌類化合物作為氫載體(或工作載體),使氫和氧反應(yīng)生成雙氧水。該法是目前工業(yè)生產(chǎn)雙氧水的最主要方法,其產(chǎn)量占絕對優(yōu)勢,約占世界雙氧水總產(chǎn)量的95%。該法是將蒽醌衍生物(一般為2

26、-烷基蒽醌)溶解在有機溶劑中配成工作液,大多數(shù)工藝在工作液中含有適量的四氫蒽醌,然后將工作液在催化劑存在下加氫氫化,生成蒽氫醌;在沒有任何催化劑存在下,用空氣或氧氣進行氧化,生成雙氧水和蒽醌(循環(huán)使用);最后用純水萃取,經(jīng)精制、濃縮得到各種濃度的雙氧水;萃取液經(jīng)再生處理循環(huán)使用。此法工業(yè)上生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)非常成熟,技術(shù)先進,自動化程度高,成本和能耗較低,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)雙氧水加氫裂化說明:在較高的壓力的溫度下10-15兆帕(100-150大氣壓),400左右,氫氣經(jīng)催化劑作用使重質(zhì)油發(fā)生加氫、裂化和異構(gòu)化反應(yīng),轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烴的原料)的加工過程。它與催化裂化

27、不同的是在進行催化裂化反應(yīng)時,同時伴隨有烴類加氫反應(yīng)。加氫裂化的液體產(chǎn)品收率達98以上,其質(zhì)量也遠較催化裂化高。雖然加氫裂化有許多優(yōu)點,但由于它是在高壓下操作,條件較苛刻,需較多的合金鋼材,耗氫較多,投資較高,故沒有像催化裂化那樣普遍應(yīng)用。加氫精制也稱加氫處理,石油產(chǎn)品最重要的精制方法之一。指在氫壓和催化劑存在下,使油品中的硫、氧、氮等有害雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的硫化氫、水、氨而除去,并使烯烴和二烯烴加氫飽和、芳烴部分加氫飽和,以改善油品的質(zhì)量。有時,加氫精制指輕質(zhì)油品的精制改質(zhì),而加氫處理指重質(zhì)油品的精制脫硫。 20世紀50年代,加氫方法在石油煉制工業(yè)中得到應(yīng)用和發(fā)展,60年代因催化重整裝置增多,石

28、油煉廠可以得到廉價的副產(chǎn)氫氣,加氫精制應(yīng)用日益廣泛。據(jù)80年代初統(tǒng)計,主要工業(yè)國家的加氫精制占原油加工能力的38.863.6。 加氫精制可用于各種來源的汽油、煤油、柴油的精制、催化重整原料的精制,潤滑油、石油蠟的精制(見彩圖),噴氣燃料中芳烴的部分加氫飽和,燃料油的加氫脫硫,渣油脫重金屬及脫瀝青預處理等。氫分壓一般分110MPa,溫度300450。催化劑中的活性金屬組分常為鉬、鎢、鈷、鎳中的兩種(稱為二元金屬組分),催化劑載體主要為氧化鋁、或加入少量的氧化硅、分子篩和氧化硼,有時還加入磷作為助催化劑。噴氣燃料中的芳烴部分加氫則選用鎳、鉑等金屬。雙烯烴選擇加氫多選用鈀。各種油品加氫精制工藝流程基

29、本相同(見圖),原料油與氫氣混合后,送入加熱爐加熱到規(guī)定溫度,再進入裝有顆粒狀催化劑的反應(yīng)器(絕大多數(shù)的加氫過程采用固定床反應(yīng)器)中。反應(yīng)完成后,氫氣在分離器中分出,并經(jīng)壓縮機循環(huán)使用。產(chǎn)品則在穩(wěn)定塔中分出硫化氫、氨、水以及在反應(yīng)過程中少量分解而產(chǎn)生的氣態(tài)氫。延遲焦化delayed coking 石油裂化的一種方法。其主要目的是將高殘?zhí)嫉臍堄娃D(zhuǎn)化為輕質(zhì)油。所用裝置可進行循環(huán)操作,即將重油的焦化餾出油中較重的餾分作為循環(huán)油,且在裝置中停留時間較長??商岣咻p質(zhì)油的收率和脫碳效率。有操作連續(xù)化、處理量大、靈活性強、脫碳效率高的優(yōu)點。 延遲焦化是一種石油二次加工技術(shù),是指以貧氫的重質(zhì)油為原料,在高溫(

30、約500)進行深度的熱裂化和縮合反應(yīng),生產(chǎn)氣體、汽油、柴油、蠟油、和焦炭的技術(shù)。所謂延遲是指將焦化油(原料油和循環(huán)油)經(jīng)過加熱爐加熱迅速升溫至焦化反應(yīng)溫度,在反應(yīng)爐管內(nèi)不生焦,而進入焦炭塔再進行焦化反應(yīng),故有延遲作用,稱為延遲焦化技術(shù)。 渣油先經(jīng)加熱進入焦炭塔后再進行焦化反應(yīng)的過程。是一種半連續(xù)工藝過程。一般都是一爐(加熱爐)二塔(焦化塔)或二爐四塔,加熱爐連續(xù)進料,焦化塔輪換操作。它是目前世界渣油深度加工的主要方法之一。原料油(減壓渣油或其他重質(zhì)油如脫油瀝青、澄清油甚至污油)經(jīng)加熱到495505進入焦炭塔,待陸續(xù)裝滿(留一定的空間)后,改進入另一焦炭塔。熱原料油在焦炭塔內(nèi)進行焦化反應(yīng),生成的

31、輕質(zhì)產(chǎn)物從頂部出來進入分餾塔,分餾出石油氣、汽油、柴油和重餾分油。重餾分油可以送去進一步加工(如作裂化原料)也可以全部或部分循環(huán)回原料油系統(tǒng)。殘留在焦炭塔中的焦炭以鉆頭或水力除焦卸出。焦炭塔恢復空塔后再進熱原料。該過程焦炭的收率隨原料油殘?zhí)慷?,石油氣產(chǎn)量一般10(質(zhì)量)左右,其余因循環(huán)比不同而異,但柴/汽比大于1。延遲焦化工藝延遲焦化與熱裂化相似,只是在短時間內(nèi)加熱到焦化反應(yīng)所需溫度,控制原料在爐管中基本上不發(fā)生裂化反應(yīng),而延緩到專設(shè)的焦炭塔中進行裂化反應(yīng),“延遲焦化”也正是因此得名。延遲焦化裝置主要由8個部分組成:(1)焦化部分,主要設(shè)備是加熱爐和焦炭塔。有一爐兩塔、兩爐四塔,也有與其它裝

32、置直接聯(lián)合的。(2)分餾部分,主要設(shè)備是分餾塔。(3)焦化氣體回收和脫硫,主要設(shè)備是吸收解吸塔,穩(wěn)定塔,再吸收塔等。(4)水力除焦部分。(5)焦炭的脫水和儲運。(6)吹氣放空系統(tǒng)。(7)蒸汽發(fā)生部分。(8)焦炭焙燒部分。國內(nèi)選定爐出口溫度為495500,焦炭塔頂壓力為0.150.2 Mpa。 延遲焦化原料可以是重油、渣油、甚至是瀝青。延遲焦化產(chǎn)物分為氣體、汽油、柴油、蠟油和焦炭。對于國產(chǎn)渣油,其氣體收率為7.010%,粗汽油收率為8.216.0%,柴油收率為22.028.66%,蠟油收率為23.033.0%,焦炭收率為15.024.6%,外甩油為13.0%。焦化汽油和焦化柴油是延遲焦化的主要產(chǎn)品,但其質(zhì)量較差。焦化汽油的辛烷值很低,一般為5164(MON),柴油的十六烷值較高,一般為5058。但兩種油品的烯烴含量高,硫、氮、氧等雜質(zhì)含量高,安定性差,只能作半成品或中間產(chǎn)品,城經(jīng)過精制處理后,才能作為汽油和柴油的調(diào)和組分。焦化蠟油由于含硫、

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