化學(xué)工程與工藝專業(yè)英語(共3頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第八單元 石油加工石油，是有機(jī)物經(jīng)過一千年自然變化后的產(chǎn)物，它以幾乎令人難以置信的數(shù)量在地表下累積，它已被人類發(fā)現(xiàn)，并用以滿足我們各種各樣的燃料需求。因?yàn)樗菙?shù)千種有機(jī)物的混合物，它已被證明可適應(yīng)我們變化的需求。通過加工或精煉的變化模式，它已變得適應(yīng)于多種燃料的生產(chǎn)，并且通過化學(xué)變化，它也變得可適應(yīng)許多純化學(xué)物質(zhì)，也就是石油化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)?，F(xiàn)代的裝置時(shí)時(shí)刻刻都在運(yùn)作。首先一個(gè)管式加熱器為高效蒸餾塔提供熱油，高效蒸餾塔利用沸點(diǎn)將原料分離，得到類似于從間歇蒸餾釜中所得的產(chǎn)品，但是它們分離得更加徹底。然后后面的裝置將原油中不太暢銷的部分（即所謂的下半桶）轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兿胍臅充N

2、的產(chǎn)品。使用的工序包括多種裂化裝置（將大分子裂解為小分子）、聚合、重組、氫化裂解、氫化處理、異構(gòu)化、被稱為焦化的嚴(yán)苛加工，實(shí)際上還有很多其他設(shè)計(jì)的用以改變沸點(diǎn)和分子結(jié)構(gòu)的工序。1. 石油的組成原油由數(shù)千種不同化學(xué)物質(zhì)組成，從甲烷到柏油，氣體、液體和固體都有。其中絕大部分組成是碳?xì)浠衔铮且灿写罅康暮?0.5%）、硫（06%）和氧（03.5%）的復(fù)合物。在任何原油中沒有哪種單一組成大量存在。脂肪族化合物，或開鏈碳?xì)浠衔镎闊N系列或正構(gòu)烷烴，CnH2n+2。在絕大多數(shù)原油中，這個(gè)系列比其他任何組分占據(jù)更大的部分。絕大多數(shù)直餾（也就是從原油中直接蒸餾）汽油是占主導(dǎo)地位的n石蠟系列。這些原料

3、抗爆性能差。異構(gòu)烷烴系列或異鏈烷烴，CnH2n+2。在內(nèi)燃機(jī)中，這些支鏈化合物比正烷烴燃燒更佳，因此其更令人滿意。可以通過催化重整、烷基化、聚合或異構(gòu)化得到它們。原油中只有少量存在。烯烴或烯烴系列，CnH2n。在原油中通常沒有這個(gè)系列，但是精煉過程，比如裂化（將大分子裂解為小分子），可以得到它們。這些相對不穩(wěn)定的分子提高了汽油的抗爆性能，雖然不如異構(gòu)烷烴有效。儲存期間，它們會發(fā)生聚合和氧化反應(yīng)，這是我們不愿看到的。然而，通過副反應(yīng)，這種特有的反應(yīng)趨勢使得它們可以形成其他化合物和石油化學(xué)產(chǎn)品。乙烯、丙烯和丁烯就是例子。裂化汽油含有大量烯烴。環(huán)狀化合物環(huán)烷系列或環(huán)烷烴，CnH2n。不要跟萘混淆了，

4、這個(gè)系列有著和烯烴相同的化學(xué)式，但是缺少它們的不穩(wěn)定性和反應(yīng)性，因?yàn)樗麄兊姆肿咏Y(jié)構(gòu)是飽和的，并且像烷烴一樣難以反應(yīng)，在絕大多數(shù)原油中，這些化合物的含量排名第二。這個(gè)系列中的初級烴是很好的燃料，從各種原油中分離得到柴油和潤滑油，其中大分子量的環(huán)烷烴占據(jù)主導(dǎo)地位。芳香族或苯型系列，CnH2n-6。在絕大多數(shù)普通原油中，這個(gè)系列只有少量，但是它們在汽油中非常有用，因?yàn)樗麄冇懈叩目拐饍r(jià)值、高的儲存穩(wěn)定性和除作為燃料以外的很多用途。很多芳香族化合物可通過精煉過程得到。這樣的例子有：苯、甲苯、乙苯和二甲苯。小分子化合物。在石油中，硫總是我們不想看到的成分。它原有的強(qiáng)烈的令人不愉快的氣味使得它在汽油和煤油餾

5、分中被排除?；瘜W(xué)反應(yīng)首先旨在于消除這種氣味。后來發(fā)現(xiàn)硫化合物還有其他我們不想看到的影響（腐蝕、削弱四乙基鉛作為抗爆劑的作用、空氣污染）?，F(xiàn)在，只要有可能，硫化合物都會被除去，并且被除去的硫往往會被還原為單質(zhì)硫。氮化合物造成的問題比硫化合物少，它的氣味沒有那么令人不快，所以通常就被忽略了。隨著催化裂化和精加工工藝的普遍采用，我們發(fā)現(xiàn)痕量金屬（鐵、鉬、鈉、鎳、釩等）的出現(xiàn)是一件令人討厭的事，因?yàn)樗鼈兪菑?qiáng)催化劑毒物?，F(xiàn)在除去這些物質(zhì)物質(zhì)的方法已經(jīng)成熟。多年來，鹽是一個(gè)主要問題。實(shí)際上它總是出現(xiàn)在原油中，并且通常以乳狀液的形式存在，它必須除去以避免造成腐蝕。它降低了烴轉(zhuǎn)變?yōu)辂}酸的反應(yīng)熱。機(jī)械或電脫鹽是

6、絕大多數(shù)石油加工步驟的準(zhǔn)備工作。各種原油差別很大，每種原油都有不同的精煉過程。根據(jù)簡單蒸餾后所得殘余物的不同，石蠟基、瀝青基、環(huán)烷基和混合基這些術(shù)語通常被用來區(qū)別不同原油。通過精煉過程，純凈的化合物不會被規(guī)律地分離。在石油產(chǎn)品生產(chǎn)中，較簡單的和小分子量化合物中的一些化合物被隔離。絕大多數(shù)石油產(chǎn)品是根據(jù)沸點(diǎn)范圍分離得到的混合物，并且通過它們最終適應(yīng)的用途來對其進(jìn)行確定。常見的煉油部分是：天然的或油井的 中間餾分 蠟（蠟燭、密封油、紙張?zhí)幚?、絕緣材料）汽油和天然氣 重燃油 殘余物液化石油氣 內(nèi)燃機(jī)油 潤滑油輕餾分 柴油 燃油動力汽油 重餾分 石蠟油溶劑石腦油 重質(zhì)礦物油 鋪路瀝青噴氣式發(fā)動機(jī)燃料

7、（藥物） 柏油煤油 重質(zhì)浮選油 焦炭輕質(zhì)燃料油 潤滑油2. 精煉產(chǎn)品石油化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)物母體。隨著市場的變化，用以生產(chǎn)石油化學(xué)產(chǎn)品的原料也在不斷變化。幾乎任何想得到的合成體都會帶來一個(gè)問題，那就是如何利用可得到的設(shè)備以低成本獲得它。在較早的時(shí)候，乙炔被廣泛用來生產(chǎn)石油化學(xué)產(chǎn)品，但是乙炔的生產(chǎn)和儲存有難度，所以現(xiàn)在乙烯變成了進(jìn)一步合成所需的主要原材料。一般，通過分解被稱為進(jìn)料的大分子所得到的反應(yīng)物就是產(chǎn)物母體。乙烯的來源一般有：液化石油氣、石腦油、柴油、柴油機(jī)燃料、乙烷、丙烷和丁烷，關(guān)于煤的新的可能性不久就會被探索，并且液化煤的一些測試也早已完成。主要的產(chǎn)物母體有：乙炔 丙烯 苯 二甲苯乙烯 丁烯

8、 甲苯 萘乙烯是最大量的有機(jī)材料，可從餾出物、天然氣或液態(tài)天然氣中得到。乙烯的生產(chǎn)條件處于精煉和化工生產(chǎn)之間的狀態(tài)。非常大的工廠已經(jīng)建立且正在建立。一些工廠有年產(chǎn)7×108kg產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。除了作為乙烯的副產(chǎn)物，丙烯很少得到。乙烯的蒸汽裂化生產(chǎn)丙烯最多，事實(shí)上所有的丙烯都是用來生產(chǎn)多聚物的。主要作為化工生產(chǎn)的剩余物來自石油精煉廠的液體催化裂化裝置。精煉廠所得丙烯主要用來進(jìn)行烷基化。芳香族化合物通常被認(rèn)為是從煤中得到的，但是在1980年，從這個(gè)來源中所得的量幾乎是難以察覺的小，苯的含量為4%，甲苯的含量為0.9%，而二甲苯的含量則只有0.1%。環(huán)己烷或取代環(huán)己烷脫氫作用，甲基環(huán)戊烷芳

9、構(gòu)化和甲苯或二甲苯脫甲基作用都可以得到苯。對芳香族化合物的需求是巨大的，人們正在注意尋找催化劑以生產(chǎn)BTX（苯-甲苯-二甲苯）作為化學(xué)和高級的燃料用途。萘的使用量較初級芳香族化合物少，但是它的消費(fèi)是不可小覷的。一個(gè)選定的重整油流，使用鉻酸鋁碳化物催化劑進(jìn)行脫烷作用，所得的產(chǎn)品比成型的煤焦油更加純凈。輕餾分。航空汽油、（汽車）動力汽油、石腦油、石油溶劑、噴氣式發(fā)動機(jī)燃料和煤油就是通常被視為輕餾分的餾分。任何給定的精煉廠很少生產(chǎn)所有這些輕餾分。汽油是最重要的產(chǎn)品，并且現(xiàn)在大約45%的原油加工最終都得到汽油。中間餾分。這些餾分包括柴油、輕重家庭爐用油、內(nèi)燃機(jī)燃料和用以裂化生產(chǎn)更多汽油的餾分。這些餾分

10、主要用以作為交通工具燃料，如重型卡車、鐵路、小型商業(yè)船，它們還用在備用設(shè)備、調(diào)峰電廠、農(nóng)場設(shè)備和有用以提供動力的內(nèi)燃機(jī)的任何地方。家用加熱爐也使用這些餾分。重餾分。它們被轉(zhuǎn)變?yōu)闈櫥?、作為多種燃料用途的重油、蠟和裂化原料。剩余物。甚至在真空中，一些組分因不易揮發(fā)而無法蒸餾。這些組分包括柏油、殘余燃料油、焦炭和石蠟油。這些難以出售的材料是精煉過程的副產(chǎn)品，雖然很多是相當(dāng)有用的，但是絕大多數(shù)都難以處理，并且相對來說獲利較少。石油提煉所得的化學(xué)制品，也就是通常我們所知道的石油化學(xué)產(chǎn)品，是由石油和天然氣得到的。其中一些產(chǎn)品的產(chǎn)量非常大，并且超過1000種的有機(jī)化學(xué)制品是從石油中獲得的。這樣的例子有炭黑

11、、丁二烯、苯乙烯、乙烯、乙二醇、聚乙烯等。3. 處理或精煉精煉涉及分離工序和轉(zhuǎn)變工序兩個(gè)主要分支。尤其是在轉(zhuǎn)變領(lǐng)域，當(dāng)中確實(shí)有許多工序需要使用，并且很多都被注冊了專利。甚至在一家精煉單一原油的工廠，為了適應(yīng)市場的變化和轉(zhuǎn)化設(shè)備參數(shù)的變化，日常的調(diào)整時(shí)常發(fā)生。在任何一天，沒有哪一家精煉廠會精確按照預(yù)定計(jì)劃運(yùn)轉(zhuǎn)，但是所有精煉廠都會按照指示的底線運(yùn)轉(zhuǎn)。分離工序。石油精煉中所使用的單元操作都是簡單常見的，但是它們之間的相互聯(lián)系和相互影響可能是復(fù)雜的。絕大多數(shù)主要的單元操作是蒸餾。原油蒸餾釜由熱交換器、爐、分餾塔、蒸汽汽提塔、冷凝器、冷卻器和輔助設(shè)備組成。單元操作中通常有供應(yīng)槽作為臨時(shí)儲存之用；當(dāng)中往往也有處理罐，以提高色彩并去除令人討厭的組分，尤其是硫；還有混合攪拌罐、用以進(jìn)行原油供料的收集槽和貯槽、一個(gè)蒸汽回收系統(tǒng)、泄漏和火警控制系統(tǒng)和其他輔助設(shè)備。精煉廠作為一個(gè)整體，還會有鍋爐房，通常也有發(fā)電系統(tǒng)。儀表室中有用以測量、記錄和控制的儀器，它與原料保持聯(lián)系以保證熱量和原料的平衡，所以儀表室構(gòu)成了系統(tǒng)的心臟。這些儀器的主要功能之一是保證已