石油化工概論

石油化工概論第一頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一化學工業(yè)的分類：按產(chǎn)物組成分——無機化工、有機化工、精細化工等2.按原料資源分——煤炭化工、石油化工、天然氣化工、農(nóng)產(chǎn)品化工等3．按產(chǎn)品性質(zhì)用途及其加工過程相似原則分：化肥工業(yè)——合成氨、尿素、氮、磷、鉀、復合肥、微量肥基礎化工——三酸、兩堿、無機鹽等石油、煤化工；基本有機化工；高分子化工；

精細化工等第二頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一石油化學工業(yè)——以石油和天然氣為原料，生產(chǎn)石油產(chǎn)品和石油化學品的石油加工工業(yè)。石油煉制——煉制石油制燃料油、潤滑油、石蠟、瀝青、焦炭等石油產(chǎn)品石油加工

石油化工——把石油分離成原料餾分，熱裂解制基本有機原料，合成生產(chǎn)各種石油化學制品第三頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一

石油、天然氣開采原油油田氣天然氣合成煉制化肥輕油、渣油、重油、柴油、煤油、汽油、煉廠氣裂解造氣重整裂解輕油裂解氣合成氣重整油抽提分離苯、甲苯、二甲苯、萘乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔

第四頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一苯、甲苯、二甲苯、萘合成氣乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔合成醇、醇、醛、酮、酸、酯、醚、酚、腈

再加工合成纖維、合成樹脂、合成橡膠醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料、染料、助劑等第五頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一石油化工發(fā)展的趨勢：生產(chǎn)裝置的規(guī)?；?、煉油-化工一體化，加工技術綜合化。據(jù)2004年統(tǒng)計：世界煉油廠共有674個，平均規(guī)模為611萬噸/年；美國共有煉油廠132個，平均規(guī)模為635萬噸/年；世界煉油能力排序前20位的國家和地區(qū)中，在中國周邊就有6個：俄羅斯、日本、韓國、印度、沙特、伊朗、新加坡、印尼。其中，韓國擁有平均規(guī)模為2147萬噸/年的煉油廠，位居世界第一。煉油能力——中國位居世界第四。

第六頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一世界十大煉油公司排名

2002年

1997年公司原油加工能力/Mt·a-1公司原油加工能力/Mt·a-11?？松葼柟?68英荷殼牌集團2342英荷殼牌集團223?？松?723英國石油公司160中國石化總公司1434中國石化集團公司133委內(nèi)瑞拉石油公司1255委內(nèi)瑞拉石油公司133莫比爾公司1026康菲公司131沙特阿拉伯石油公司897TotalFinaELf公司125英國石油公司868ChevtonTexaco公司119墨西石油公司哥829沙特阿拉伯石油公司106雪弗龍公司7710巴西石油公司95巴西石油公司63第七頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一三、乙烯的重要性基本有機化工中最重要的產(chǎn)品，基本中的基本，是三大合成材料和精細化工產(chǎn)品的基本原料。其發(fā)展帶動其它基本有機化工產(chǎn)品的發(fā)展，其產(chǎn)量是一個國家基本有機化工發(fā)展水平的重要標志。1.CH2=CH2

聚合（—CH2—CH2—）n

聚乙烯3

、CH2=CH2+Cl2Cl—CH2—CH2—ClCl-CH=CH2

（—CH—CH2—）nCl第八頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一乙烯下游產(chǎn)品：

聚合→聚乙烯→塑料制品、薄膜乙丙橡膠電線、電纜氧化環(huán)氧乙烷乙二醇滌綸、抗凍劑、炸藥等表面活性劑、一乙醇胺乙醛醋酸酯類、維尼龍、制藥等合成原料、增塑劑原料氯化二氯乙烷氯乙烯聚氯乙烯塑料、薄膜、合成纖維乙酰氧基化醋酸乙烯合成纖維、涂料、粘合劑苯烷基化乙苯苯乙烯聚苯乙烯塑料、ABS、丁苯橡膠二聚丁烯聚丁烯齊聚、水合高碳醇表面活性劑、增塑劑水合乙醇溶劑第九頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一表22003~2005年世界乙烯產(chǎn)能最大的10個國家（萬噸/年）排名2003年2004年2005年國家能力國家能力國家能力1美國2765.3美國2832.3美國2874.12日本757.6日本750.7中國788.53沙特564沙特584.5日本730.04韓國545德國551.6沙特684.55德國541.5韓國545.0德國556.76加拿大537.7加拿大540.7韓國544.07中國498.8中國533.8加拿大541.88荷蘭390荷蘭391.5荷蘭395.09法國346.2俄羅斯367.0俄羅斯367.010俄羅斯330法國337.3法國338.3*油氣雜志報告中國2005年乙烯生產(chǎn)能力為698.8萬噸/年，居世界第三位。第十頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一近年全球十大乙烯生產(chǎn)商擁有的乙烯生產(chǎn)能力排名

2003年

1998年公司生產(chǎn)能力/萬t·a-1公司生產(chǎn)能力/萬t·a-11道化學985道化學5432?？松梨诠?41等星5203殼牌集團632?？松梨诠?694Sabic520殼牌集團3355等星488諾瓦2226BP阿莫科467BP阿莫科2207雪佛龍菲利普斯374埃尼化學2108中國石化總公司351菲利普斯2049阿托菲納339中國石化總公司17910諾瓦297聯(lián)碳178合計5292合計2930占世界總能力比例47.8%占世界總能力比例32.2%第十一頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一石油化工在國民經(jīng)濟中的作用

國民經(jīng)濟四大支柱產(chǎn)業(yè)：石油化學工業(yè)、汽車制造業(yè)、機械電子業(yè)和建筑業(yè)我國石油和化學工業(yè)主要經(jīng)濟指標居全國工業(yè)各行業(yè)之首，以2003年計：總資產(chǎn)19299.6億元占全國工業(yè)總資產(chǎn)11.55%銷售收入18005億元占整個工業(yè)銷售收入的12.8%實現(xiàn)利潤1764億元占全國工業(yè)實現(xiàn)利潤21.6%累計利稅總額2889億元占全國工業(yè)的18.7%進出口貿(mào)易總額1133美元占全國進出口貿(mào)易的13.3%2007年中國企業(yè)500強中，中石化以10000億元的營業(yè)收入位居榜首，中石油位居第二名。中石化的煉油能力排名世界第三，乙烯產(chǎn)能排名世界第四。第十二頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一我國主要石化產(chǎn)品產(chǎn)量位居世界前列

到2005年底，中國18個乙烯廠裝置能力達766萬噸，共計生產(chǎn)乙烯755.53萬噸，比2004年增加了128.16萬噸。其中中石化與中石油的乙烯產(chǎn)量分別為549.63萬噸和188.79萬噸。2005年，中國有一批大型乙烯新建以及改擴建項目陸續(xù)建成投產(chǎn)新增乙烯生產(chǎn)能力160萬噸。到2005年底，中國已成為超過日本、僅次于美國的世界第二乙烯生產(chǎn)大國。2005年，中國又有一批大型乙烯裝置建設工程正式啟動，包括獨山子石化120萬噸/年乙烯工程、蘭州石化60萬噸/年乙烯改擴建工程、四川80萬噸/年乙烯項目以及天津100萬噸/年乙烯項目。中國乙烯工業(yè)發(fā)展已經(jīng)進入高速成長期，未來數(shù)年內(nèi)，將陸續(xù)有多套大型乙烯聯(lián)合裝置投產(chǎn)，2006～2010年中國乙烯可能新增的生產(chǎn)能力在900萬～1445萬噸第十三頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一2006～2010年中國陸續(xù)投產(chǎn)的乙烯裝置概況單位：萬噸裝置名稱性質(zhì)能力投產(chǎn)時間/階段中海油/殼牌乙烯新建802006大慶石化乙烯擴建202006茂名石化乙烯擴建642006蘭州石化乙烯擴建362006吉林石化乙烯擴建222006福建石化乙烯新建802006

獨山子石化乙烯新建100啟動天津石化乙烯新建80啟動中國石油成都乙烯

新建80批復鎮(zhèn)海石化乙烯新建100待批廣州石化乙烯新建80可研蘭州石化/Pillips乙烯新建80可研大連實德乙烯新建130可研重慶乙烯新建60規(guī)劃武漢石化乙烯新建80規(guī)劃臺塑寧波乙烯新建90計劃撫順石化乙烯擴建66計劃遼寧石化乙烯擴建8.0計劃揚子石化乙烯擴建60計劃燕山石化乙烯擴建50計劃上海曹涇乙烯新建100規(guī)劃合計1445.6第十四頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一

第二章石油和油品基本有機化工原料：石油和天然氣、煤、可燃冰第十五頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一1.石油和天然氣特點：資源豐富，可大規(guī)模、低成本制得乙烯、丙烯等低級烷烴比煤制取出更多品種的產(chǎn)品。據(jù)估計，我國現(xiàn)有石油資源1069億噸，最終可采資源量130~160億噸；天然氣資源量53萬億立方米，最終可采量10萬億~15萬億立方米。2.煤20世紀初，以煤為主——煤（煤——電石——乙炔——乙醛、醋酸等）煤焦油中的芳烴——香料、染料、藥物等加快煤資源開發(fā)利用以解決油荒和油價高企的問題第十六頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一3.可燃冰天然氣水合物。在高壓低溫條件下，由水與天然氣結合形成的一種外觀似冰的白色結晶固體。存在于海底或陸地凍土帶內(nèi)，可像固體酒精一樣直接被點燃。1M3可燃冰可釋放出164M3的天然氣。優(yōu)勢——清潔、能量密度高、分布廣、規(guī)模大、埋葬淺，總資源量巨大，其有機碳含量，約相當于全世界已知煤、石油、天然氣總量的兩倍，可滿足人類未來1千年的需求。未來理想的新型戰(zhàn)略能源，可望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤、石油和天然氣能源。一些發(fā)達國家預計在2015年后可實現(xiàn)開采利用。我國1999年在南海北部陸坡發(fā)現(xiàn)可燃冰，資源量可達上百億噸油當量。去年5月1日，我國在南海北部成功鉆獲可燃冰樣品，成為繼美國、日本、印度之后第四個成功鉆獲可燃冰的國家。今年10月10日，我國首只專門研究可燃冰的船只下海，將進一步推動可燃冰開發(fā)的研究。

第十七頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一天然氣組成：主要為C1~C4，C1大于80％。分類：干氣——C5以上重質(zhì)烴含量<13.5×10－6m3/m3

濕氣——……>13.5×10－6m3/m3來源：煤田氣、氣田氣（均為干氣，CH4在95％以上）、油田伴生氣（濕氣）加工利用：制合成氣CH4＋H2

高溫部分氧化制乙炔制各種化工產(chǎn)品：碳黑、氫氰酸、氯代烷等第十八頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一

石油石油——烴類和非烴類組成的復雜混合物，沸點范圍：常溫~500℃以上，相對分子質(zhì)量：數(shù)十到數(shù)千，相對密度：0.8~0.98。組成——主要由C、H、O、S、N五種元素組成碳：83％~87％；氫：10％~14％；硫、氮、氧：1％~4％；微量的鐵、銅、鎳、釩、砷等，一般以l0-6或10-9數(shù)量級存在于原油中第十九頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一2原油的分類及性質(zhì)按化學特性分類法，原油大體可分為石蠟基、中間基和環(huán)烷基三大類：石蠟基——主要成分為直鏈烷烴，石蠟含量高，比重輕，凝固點高，我國主要為該種石油。環(huán)烷基——主要成分為環(huán)烷烴，瀝青含量高，芳香烴較多，密度和粘度大，難于煉制。中間基——直鏈和環(huán)烷烴含量均較多，瀝青和石蠟含量中等，該石油較普遍。第二十頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一（一）石油中的烷烴——組成石油的主要成分之一烷烴分別以氣、液、固三態(tài)存在于石油中。1.氣態(tài)烷烴甲烷~丁烷，天然氣和煉廠氣的主要成分；此外還含有氫氣、C1～C4烯烴和少量C5烴類等氣體。2．液態(tài)烷烴C5～C15的烷烴，其沸點隨著相對分子質(zhì)量的增加而上升。主要存在于汽油（C5～C10）和煤油(C11～C15)中。3．固態(tài)烷烴C16以上的烷烴：一般多以溶解狀態(tài)存在于石油中，當溫度降低時，就有結晶析出，工業(yè)上稱這種固體烴類為蠟。

第二十一頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(二)石油中的環(huán)烷烴

環(huán)烷烴是石油的主要成分之一，也是潤滑油組成的主要組分。主要是環(huán)戊烷和環(huán)己烷及其衍生物。(三)石油中的芳香烴芳香烴也是石油的主要組分之一。一般在汽油餾分中主要含有單環(huán)芳烴，煤油、柴油及潤滑泊餾分中不但含有單環(huán)芳烴，還含有雙環(huán)及三環(huán)芳烴，三環(huán)及多環(huán)芳烴主要存在于高沸餾分及殘油中。第二十二頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一五、石油中的非烴化合物（雜質(zhì)）

石油中的非烴化合物主要是含硫、氧、氮的化合物以及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)。

(一)石油中的含硫化合物所有的原油都含有一定量的硫，但不同的原油含硫量相差很大，可從萬分之幾到百分之幾。含硫量低于0．5％的稱為低硫原油，大于2％的原油稱為高硫原油，介于0．5％～2．0％之間的稱為含硫原油。我國原油大多為低硫原油。硫在原油中大多以有機含硫化合物形式存在，極少部分以元素硫存在；含硫化合物性質(zhì)：1．酸性含硫化合物主要為硫化氫(H2S)和硫醇(RSH)。2．中性含硫化合物主要有硫醚(RSR)二硫化物(RSSR)。硫醚是原油中含量較多的硫化物之一。

3．熱穩(wěn)定性較高的含硫化合物主要有噻吩和四氫化噻吩類化合物。噻吩具有芳香氣味，在物理性質(zhì)和化學性質(zhì)上接近于苯及其同系物．主要分布在石油的中間餾分和高沸點餾分中。第二十三頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(二)石油中的含氧化合物

石油中的含氧量一般都很少，大約在千分之幾的范圍內(nèi)。石油中的氧大部分集中于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中，除此之外，石油中的含氧化合物還有環(huán)烷酸、脂肪酸以及石油酚類，總稱石油酸。

(三)石油中的含氮化合物石油中的含氮量很少，一般在萬分之兒到千分之幾。石油中的含氮量一般隨餾分沸點升高而增加，因此，大部分以膠質(zhì)、瀝青質(zhì)存在于渣油中。石油中的氮化物主要有吡啶類、喹啉類和胺類化合物及其衍生物；吡咯類和酰胺類化合物及其衍生物。

(四)石油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)膠質(zhì)和瀝青質(zhì)在石油中的含量相當可觀，我國各主要原油中，含有約40％以上的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。膠質(zhì)、瀝青質(zhì)是石油中結構最復雜、相對分子質(zhì)量最大的物質(zhì)。在其組成中，除含碳、氫外，還含有硫、氮、氧和微量元素。第二十四頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一第二節(jié)石油及油品的物理性質(zhì)1.蒸汽壓某溫度下，液體與液面上方蒸氣呈平衡狀態(tài)時，該蒸氣所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸汽壓。它表示液體蒸發(fā)和汽化的能力，蒸汽壓越高，液體越易汽化。純烴的蒸汽壓——液體的溫度越高，摩爾汽化熱越小，其蒸汽壓越高。石油餾分的蒸汽壓——在T一定時，油品的汽化率越高，其殘余液相組成越重，其蒸汽壓越小。第二十五頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一2.餾程（沸程）純化合物的沸點——純物質(zhì)在一定外壓下被加熱到其飽和蒸氣壓等于外界壓力的某一溫度。在一定外壓下，是一個常數(shù)。石油餾分無恒定的沸點。在一定外壓下加熱氣化時，其殘液的蒸氣壓隨氣化率增加而不斷下降，其沸點表現(xiàn)為一定寬度的溫度范圍，稱為餾程(或沸程)。當油品在恩氏蒸餾設備中按規(guī)定條件加熱時，最先氣化蒸餾出來的是一些沸點低的烴類。流出第一滴冷凝液時的氣相溫度稱為初餾點。在蒸餾過程中，烴類分子按其沸點高低依次逐漸蒸出，氣相溫度也逐漸升高，將餾出體積為l0％、20％、30%、…、90％時的氣相溫度分別稱為10％、20％、30％、…、90％點(t10、t20、t30、…、t90)，當蒸餾到最后達到的最高氣相溫度稱為終餾點或干點。油品從初餾點到干點的溫度范圍稱為餾程或沸程。油品的大致餾程：汽油40—200℃煤油200—300℃

航空煤油130—250℃柴油250—350℃

潤滑油350—520℃重質(zhì)燃料油＞520℃第二十六頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一3平均沸點

(一)體積平均沸點(tv)——可根據(jù)油品的思氏蒸餾數(shù)據(jù)直接計算由恩氏蒸餾測定的10％、30％、50％、70％、90％這五個餾出溫度計算得到:

(℃)(二)質(zhì)量平均沸點(tw)——為各組分質(zhì)量百分數(shù)和相應的餾出溫度的乘積之和

(三)立方平均沸點（tcu)——各組分體積百分數(shù)乘以各組分沸點(K)立方根之和再立方。

(四)實分子平均沸點(tm)——各組分摩爾分數(shù)和相應的沸點乘積之和。

(五)中平均沸點(tme)——為立方平均沸點與實分子平均沸點的算術平均值。通常先求得體積平均沸點，然后查附圖2—2求其它平均沸點。第二十七頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一4密度和相對密度油品的密度——單位體積所含油品在真空下某溫度t時的質(zhì)量ρt。我國油品標準密度——在20℃時的密度ρ20。

油品的相對密度——溫度為t℃時油品的密度和4℃水的密度之比，無量綱，通常用dt4

表示。我國常用的相對密度是d204，表示20℃油品和4℃水的密度之比，國外常用d15.615.6表示。兩者可換算。

第二十八頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一5特性因素和相關指數(shù)

(一)特性因素(K)——表征石油餾分烴類組成的一種特性數(shù)據(jù)

T——沸點一般烷烴的K值最大，12.5~13.0，芳烴的K值最小，10~11,而環(huán)烷烴的K值介于二者之間。對于復雜混合物的石油餾分，K值可用來判斷石油及其餾分的化學組成的特性，對石油的分類及確定原油的加工方案相當有用，同時，還可以用來求定油品的其它理化常數(shù)。第二十九頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一6平均相對分子質(zhì)量平均相對分子質(zhì)量——石油混合物中各組分相對分子質(zhì)量的平均值。它是石油餾分重要物性之一．常用以求定石油餾分的氣化熱、石油蒸氣的體積分壓以及石油餾分的某些化學性質(zhì)。各種油品的平均相對分子質(zhì)量大致如下：汽油100~120，煤油180~200，輕柴油2l0~240，低粘度潤滑油300~360，高粘度潤滑油370~500.第三十頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一石油及其產(chǎn)品的物性

閃點——代表可燃性液體性質(zhì)指標之一。即液體表面的蒸氣與空氣的混合物與火接觸而初次發(fā)生藍色火焰閃光時的溫度油品的閃點與其餾分組成、化學組成以及壓力有關。油品的沸點范圍越低，其閃點越低；油品的閃點隨壓力增大而增高。燃點——表示可燃性液體性質(zhì)指標之一，是液體表面的蒸氣與空氣的混合物與火接觸而發(fā)生的火焰能開始繼續(xù)燃燒不少于5秒時的溫度。自燃點——將油品加熱到某一溫度，令其與空氣接觸不需引火油品自行燃燒的最低溫度。油品的沸點越低，越不易自燃，自燃點越高；反之，自燃點越低。含烷烴多的油品其自燃點較低，含芳烴多的最高，含環(huán)烷烴多的介于二者之間。第三十一頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一石油產(chǎn)品的濁點、結晶點、傾點和凝點

1．濁點——輕質(zhì)油品在測定條件下的降溫過程中由透明變?yōu)闇啙釙r的溫度。渾濁原因——其正構烷烴在低溫下開始形成肉眼觀察不到的微小晶粒2．結晶點——輕質(zhì)油品在測定條件下冷卻時，肉眼觀察到有結晶晶粒出現(xiàn)時的最高溫度。3．傾點——油品在規(guī)定的試管中不斷冷卻，直到將試管平放5s而試樣無流動時的溫度再加上3℃所得的溫度值。凝點——將試管傾斜45001min后液面無移動的最高溫度。油品的傾點和凝點與其餾分組成和化學組成有關：油品中含蠟越多，傾點和凝點就越高。第三十二頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一第三節(jié)油品的分類及使用

1．石油產(chǎn)品分類——大致可分為燃料，潤滑油和潤滑脂，蠟、瀝青及石油焦，有機化學品等四大類第三十三頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一一、各產(chǎn)品占油品比例燃料80%石油蠟1%溶劑和化工原料10%石油瀝青3%潤滑油和有關產(chǎn)品5%石油焦2%燃料油——汽油、煤油、柴油、重油等可用作動力燃料的油品第三十四頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一二．汽油

(一)汽油機——主要用于輕型汽車、摩托車、螺旋槳式飛機及快艇等。汽油是可用作點燃式發(fā)動機燃料的石油輕質(zhì)餾分汽油在汽油機內(nèi)的燃燒過程分為：①進氣；②壓縮；③點火燃燒作功；④排氣。對汽油的使用要求：①良好的蒸發(fā)性能；②良好的燃燒性能，無爆震現(xiàn)象；③儲存安定性好，生成膠質(zhì)的傾向??；④對發(fā)動機沒有腐蝕作用；⑤排出的污染物少。第三十五頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(四)汽油的抗爆性爆震——汽油在發(fā)動機中燃燒不正常時，機身強烈震動并發(fā)出金屬敲擊聲，發(fā)動機功率下降，排氣管冒黑煙，嚴重時導致機件的損壞的情況。辛烷值——表示汽油抗爆性，衡量燃料是否易于發(fā)生爆震。人為規(guī)定異辛烷的辛烷值=100，正庚烷辛烷值=0。以混合物中異辛烷的體積百分含量值為其辛烷值。將待測汽油樣與系列辛烷值不同的標準燃料在標準的試驗用單缸發(fā)動機上進行對比實驗，與所測汽油抗爆性相等的標準燃料的辛烷值即所測汽油的辛烷值。我國車用汽油國家標準有90、93、97三個牌號。前二者適用于一般轎車，分別對應于壓縮比不高于8．2和壓縮比不高于8．5的發(fā)動機；后者適用于高級轎車，對應于壓縮比不高于9．0的發(fā)動機。第三十六頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一三、噴氣燃料（航空煤油）

噴氣發(fā)動機——借助高溫燃氣從尾氣噴管噴出時所形成的反作用力推動前進，將燃料的熱能轉變?yōu)槿細獾膭幽?，使飛機可在2萬米以上高空以2馬赫(馬赫數(shù)為速度與音速的比數(shù))的速度飛行。對航空煤油質(zhì)量要求：①良好的燃燒性能；②適當?shù)恼舭l(fā)性；③較高的熱值；④良好的安定性；⑤良好的低溫性；⑥無腐蝕性；⑦良好的潔凈性；⑧較小的起電性；⑨適當?shù)臐櫥?。第三十七頁，共一百六十四頁，編輯?023年，星期一四、柴油

(一)柴油機——主要用于農(nóng)用機械、重型車輛、坦克、鐵路機車、船舶艦艇等。柴油機燃料的使用要求：①良好的自燃性能；②良好的蒸發(fā)性能；③適當?shù)恼扯群土己玫牡蜏亓鲃有?；④良好的安定性；⑤對機件無腐蝕性；⑥良好的清潔性能。評定柴油發(fā)火性能的指標——十六烷值第三十八頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一十六烷值——表示柴油的抗震性能即表示柴油在柴油發(fā)動機中燃燒時的自燃性指標。十六烷值：烷烴＞烯烴、異構烷烴和環(huán)烷烴＞芳香烴＞稠環(huán)芳烴；碳數(shù)增，十六烷值增；正十六烷＝100；－甲基萘＝0。實際柴油的十六烷值是將正十六烷烴和－甲基萘按不同比例配成的混合液進行標定的。燃料十六烷值計算公式：一般轉速＞1000轉/min的高速柴油機使用十六烷值45~50的輕柴油；＜l000轉/min的中、低速柴油機使用十六烷值35~49的重柴油。常壓蒸餾柴油的十六烷值高，可供高速柴油機使用。裂化柴油和焦化柴油的十六烷值低，須添加十六烷值改進劑，高溫下易于分解形成自由基而促進燃料的氧化，有縮短滯燃期的作用。如硝基烷基酯類、二硝基化合物和過氧化物。以硝基烷基酯類應用最廣。正常的添加量為1.5％（vol），添加后十六烷值可提高12～20。第三十九頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一六、清潔燃料及其替代品

研究表明，美國城市中90％的CO污染、50％的烴類污染、50％的NOx污染以及30％的鉛污染來自汽油燃料的燃燒；城市中約16％的顆粒污染物來自柴油車排放物。北京市內(nèi)大約63％的CO、50％的NOx和73％的烴類(包括有機揮發(fā)物VOC)來自汽車排放。減少汽車尾氣污染方式之一：采取機內(nèi)凈化改進發(fā)動機設計，改善燃燒條件以減少污染物生成。主要技術是采用電控直噴式汽油機、三元催化尾氣轉化器和裝備機外凈化汽車尾氣轉化器等?？梢詼p輕汽車尾氣造成的大氣污染狀況，但并不治本。方式之二：采用替代能源，主要包括：壓縮天然氣、液化天然氣、甲醇、乙醇、二甲醚(DME)、生物柴油以及電力等。第四十頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一第四節(jié)原油的加工

一次加工——將原油用蒸餾方法分離成幾個不同沸點范圍的餾分，常稱為原油蒸餾。包括原油的預處理、常壓和減壓蒸餾，產(chǎn)物為輕汽油、汽油、煤油、柴油、潤滑油等餾分和渣油。二次加工——將一次加工過程產(chǎn)物進行再加工，即將輕汽油餾分、重質(zhì)餾分和渣油進行催化重整、催化裂化、催化加氫、延遲焦化和熱裂化等。第四十一頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一拔頂氣塔頂石腦油原油初餾塔

底油

常壓蒸餾

輕汽油

50～140℃

含碳原子數(shù)

1～5

汽油140～200℃4～12

煤油180～230℃11～14

輕柴油230～305℃13～17

重柴油305～405℃16～25

塔底渣油減壓蒸餾減壓柴油減壓渣油石油焦石油瀝青第四十二頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一第四十三頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一

4.1原油的預處理

預處理目的——除去以乳化狀態(tài)存在于原油中的水和無機鹽原油中的鹽類和水的存在對加工過程的危害：

(1)在換熱器、加熱爐中管壁上形成鹽垢，降低傳熱效率，減小管內(nèi)流通面積而增大流動阻力，水汽化之后體積明顯增大也會造成系統(tǒng)壓力上升，使原油泵的出口壓力增大，嚴重時甚至會堵塞管路導致停工。

(2)造成設備腐蝕。

(3)影響二次加工原料的質(zhì)量。原油中所含的鹽類在蒸餾之后會集中于減壓渣油中，在對渣油深加工會使催化劑受損。含鹽量高的渣油作為延遲焦化的原料時，加熱爐管內(nèi)因鹽垢而結焦，產(chǎn)物石油焦也會因灰分含量高而降低等級。脫鹽脫水要求：脫后原油含鹽量小于3mg/L，含水量小于0.2%；對不設有重油催化裂化裝置的煉廠，僅僅為了保護設備不被腐蝕，可以放寬要求，脫后原油含鹽量應小于53mg/L，含水量小于0．3％。第四十四頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一2原油預處理的基本原理

電化學脫鹽脫水——在原油中注入一定量的新鮮水．充分混合，在破乳劑和高壓電場的作用下，使微小水滴逐步聚集成較大水滴，借重力從油中沉降分離而達到脫鹽脫水的目的。原油乳化液通過高壓電場時，在分散相水滴上形成感應電荷，帶有正、負電荷的水滴在作定向位移時，相互碰撞而合成大水滴，從而加速沉降水滴直徑愈大，原油和水的相對密度差愈大，溫度愈高，原油粘度愈小，沉降速度愈快。當水滴直徑小到使其下降速度小于原油上升速度時，水滴就不能下沉，而隨油上浮，達不到沉降分離的目的。第四十五頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一4.2原油蒸餾原油蒸餾—將原油加熱汽化，經(jīng)分餾、冷凝和冷卻，得到幾個不同沸點范圍餾分過程蒸餾原理——依據(jù)混合物中各組分沸點(揮發(fā)度)不同的原理，將液體混合物加熱后，將汽化的輕組分導出冷凝，達到輕重組分分離的目的。蒸餾的三種形式：閃蒸(平衡氣化或—次氣化)——將液體混合物進料加熱至部分氣化，經(jīng)過減壓閥，在一個容器(閃蒸罐、蒸發(fā)塔)的中間內(nèi)，于—定溫度壓力下，使氣液兩相迅速分離，得到相應的氣相和液相產(chǎn)物。簡單蒸餾(漸次氣化)——常用于實驗室或小型裝置上，間歇式蒸餾過程，分離程度不高。精餾——在精餾塔內(nèi)進行，塔內(nèi)裝有用于氣液兩相分離的內(nèi)部構件，可實現(xiàn)液體混合物輕重組分的連續(xù)高效分離。第四十六頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一原油蒸餾通常在兩個或三個塔內(nèi)進行：(1)初餾塔（或閃蒸塔）：及時分離出原油在換熱過程中已氣化的輕組分，減少原油管路阻力和原油泵出口壓力以及常減爐的熱負荷；當原油因脫水效果波動而引起含水量高時，水從初餾塔塔頂分出，保證常壓塔產(chǎn)品質(zhì)量合格；初餾塔加熱溫度低，不會造成砷化物的熱分解，塔頂汽油含砷量低，能避免重整鉑催化劑中毒；對含砷量低的原油，可以閃蒸塔代替初餾塔，閃蒸塔無回流，可進一步降低能耗。（2)常壓蒸餾塔——此塔中僅能分離出較低沸點的餾分：拔頂氣(C1一C4)

直餾汽油(60℃一200℃餾分)

航空煤油、煤油(145℃一250℃餾分)

輕柴油(250℃一300℃餾分)

重柴油(300℃一350℃餾分)等剩余部分從塔底進入減壓塔，以避免蒸餾溫度過高引起烴類裂解或結焦⑶減壓蒸餾塔——來自常壓塔底的重油在此塔中在真空下(約8kPa壓力)降低沸點進行蒸餾，以避免油品的高溫裂解和結焦，得到潤滑油餾分，也可按生產(chǎn)方案分割成二次加工的原料，如催化裂化原料或催化加氫原料等。第四十七頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一第五節(jié)原油的熱加工過程

熱加工——靠加熱作用，將重質(zhì)原料油轉化成氣體、輕質(zhì)油、燃料油或焦炭的過程。包括：熱裂化、減粘裂化和焦化。熱裂化——以石油重餾分或重、殘油為原料生產(chǎn)汽油和柴油的過程。減粘裂化——改善渣油的傾點和粘度，以達到燃料油規(guī)格要求。焦化——以減壓渣油為原料生產(chǎn)汽油、柴油和石油焦。第四十八頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一

熱加工過程基本原理：在高溫下主要發(fā)生裂解和縮合兩類化學反應：1）裂解反應：分子烴類裂解成較小分子的烴類，因此從較重的原料油可以得到汽油餾分和中間餾分和小分子的烴類氣體；

第四十九頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一2）縮合反應：即原料和中間產(chǎn)物中的芳烴、烯烴等縮合成大相對分子質(zhì)量的產(chǎn)物，得到比原料油沸程高的殘油甚至焦炭。第五十頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一

減粘裂化——將渣油淺度熱裂化，使重質(zhì)原料中的非瀝青質(zhì)裂解為低沸點的輕質(zhì)產(chǎn)品。輕質(zhì)烴能部分地溶解或稀釋瀝青質(zhì)，從而降低原料粘度。減粘的原料——減壓渣油、常壓重油、全餾分重質(zhì)原油或拔頭重質(zhì)原油。減粘裂化反應條件——450~490℃，4~5MPa。第五十一頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一3焦炭化過程

焦化——無可代替的惟一生產(chǎn)石油焦的工藝過程，在煉油工業(yè)中占居著重要地位。焦化——以貧氫重質(zhì)殘油如減壓渣油、裂化渣油以及瀝青等為原料，在400~500℃的高溫下進行的深度熱裂化反應。通過裂解和縮合反應，使渣油部分轉化為氣體烴和輕質(zhì)油品，部分轉化為焦炭。焦化裝置是煉廠提高輕質(zhì)油收率的手段之一和日前煉廠實現(xiàn)渣油零排放的重要裝置之一。焦化方法有：釜式焦化、平爐焦化、接觸焦化、延遲焦化等。我國應用最廣的是延遲焦化。第五十二頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一延遲焦化的特點——原料油在管式加熱爐中被急速加熱．達到約500℃高溫后迅速進入焦炭塔內(nèi)，停留足夠的時間進行深度裂化反應，生焦過程不在爐管內(nèi)而延遲到塔內(nèi)進行。優(yōu)點——可避免爐管內(nèi)結焦，延長運轉周期。第五十三頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一第三章石油化工過程中的催化過程

第四節(jié)催化裂化

石油煉制的目的：（1）提高原油加工深度，得到更多數(shù)量的輕質(zhì)油產(chǎn)品（2）增加品種，提高產(chǎn)品質(zhì)量原油一次加工僅得10%~40%的汽、柴、煤油，而社會對輕質(zhì)油品的需求量占石油產(chǎn)品的90%左右；直餾汽油的辛烷值為40~60，一般汽車用油的辛烷值要求＞90，常減壓蒸餾一次加工無法滿足市場的需求催化裂化是重油輕質(zhì)化和改質(zhì)的主要手段之一第五十四頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一催化裂化——以減壓餾分油、焦化柴油和蠟油等重質(zhì)餾分油或渣油為原料，在常壓和450—510℃、催化劑的存在下反應轉化成氣體、汽油、柴油等輕質(zhì)產(chǎn)品和焦炭的過程。目的——將不能作輕質(zhì)燃料的常減壓餾分油（柴油）加工成辛烷值較高的汽油或柴油

第五十五頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一催化裂化催化劑——硅鋁酸或高活性稀土Y型分子篩

特點——汽油選擇性和汽油的辛烷值也高，氣體和焦炭產(chǎn)率低。催化劑的擇形——沸石分子篩催化劑根據(jù)其孔徑大小對原料有不同的選擇特性。在HZSM—5沸石分子篩上烷烴和支鏈烷烴裂化速度：正構烷烴＞一甲基烷烴＞二甲基烷烴第五十六頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(二)影響催化裂化反應深度的主要因素

影響反應轉化率主要因素：原料性質(zhì)、反應溫度、反應壓力和反應時間

1．原料油的性質(zhì)

環(huán)烷烴含量多的原料，裂化反應速度較快，氣、油產(chǎn)率較高，焦炭產(chǎn)率較低，選擇性較好。富含芳烴的原料，裂化反應慢，選擇性較差。

2．反應溫度TT對反應速度、產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量影響很大,是調(diào)節(jié)反應速度和轉化率的主要因素。不同產(chǎn)品方案，選擇不同反應溫度:若多產(chǎn)柴油，采用低T(450—470℃)，低X；若多產(chǎn)汽油，高T（500~530℃），高X

第五十七頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一3．反應壓力P提高，油氣的分壓提高，反應速度加快，利于縮合反應，焦炭產(chǎn)率增高，氣體中烯烴相對產(chǎn)率下降，汽油產(chǎn)率略有下降，但安定性提高。催化裂化反應器P控制在0.3~0.37MPa。

4.空速和反應時間反應開始階段，反應速度最快，

1s后轉化率的增加逐漸趨于緩和。

t延長，會引起汽油的二次分解，

一般約為1~4s。第五十八頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一重油催化裂化目的——將不能作輕質(zhì)燃料的餾程大于350℃常壓渣油加工成辛烷值較高的汽油和輕柴油裂化原料——

餾程大于350℃的常壓渣油或加氫脫硫常壓渣油。

第五十九頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一與減壓餾分相比，重油催化裂化原料油的特點：①粘度大，沸點高；②多環(huán)芳香性物質(zhì)含量高；③重金屬含量高；④含硫、氮化合物較多。因此，用重油為原料進行催化裂化時會出現(xiàn)焦炭產(chǎn)率高，催化劑重金屬污染嚴重以及產(chǎn)物硫、氮含量較高等問題。第六十頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一催化裂化工藝特點：重油催化裂化更易結焦，催化劑再生負荷大，分兩段再生：第一段再生溫度較低，且控制高的CO/CO2比，使焦炭中的大部分氫和一部分碳在此燒掉；第二段再生溫度可高達750℃，以利完全再生，由于無水，在高溫下再生也不會失活。第六十一頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一第五節(jié)催化重整目的——將輕汽油餾分轉變?yōu)楦缓紵N的汽油，提高辛烷值或制芳烴和高純氫氫純度可達75~95%。視催化劑不同分——鉑重整、鉑錸重整、多金屬重整催化重整是石油加工工業(yè)主要的工藝過程之一，是石油化工中“三苯”的主要來源第六十二頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(二)重整催化劑

雙功能催化劑：鉑構成脫氫活性中心，促進脫氫或加氫反應；酸性載體提供酸性中心，促進裂化或異構化反應兩種功能在反應過程中有機地配合，需保持一定的平衡。設想n—C6H14脫氫環(huán)化成苯的反應歷程：

轉化過程中，烴分子交替地在催化劑兩種活性中心上作用。總反應速度取決于反應速度最慢的步驟。第六十三頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一重整催化劑各部分的作用：(1）鉑：鉑含量約0.1％~0.7％(wt)，隨鉑含量增加，催化劑的脫氫活性、穩(wěn)定性和抗毒能力增強。鉑含量接近1％時，繼續(xù)提高鉑含量效果不顯著。(2)重整催化劑的擔體：為含鹵素的—A12O3，酸性較弱，加入少量氟或氯則加強酸性功能；鹵素含量增加，催化劑對異構化和加氫裂化等酸性反應的催化活性增強。改變鹵素含量可調(diào)節(jié)其酸性功能的大小。一般新鮮全氯型催化劑含氯約0.6~1.5%。鹵素含量太低，酸性功能不足，芳烴轉化率或汽油辛烷值低；鹵素含量過高，則加氫裂化反應增多，導致液體收率下降。

(3)擔體氧化鋁：具有適當?shù)目捉Y構、較大的比表面和較好的機械強度，能使活性組分很好分布于表面；改善催化劑的熱穩(wěn)定性，減小催化劑活性中心對毒物的敏感程度。孔徑過小不利于原料和產(chǎn)物的擴散，易在微孔口處結焦而降低內(nèi)表面利用率第六十四頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一（三）催化重整工藝流程包括：原料預處理、重整、芳烴抽提、芳烴精餾。

1．催化重整原料的預處理

(1)原料選擇——要求：餾分組成、族組成、毒物及雜質(zhì)含量

a．餾分組成：不同的目的產(chǎn)物需不同的餾分；＜C6烴類不能進行芳構化反應。生產(chǎn)芳烴應選擇60~145℃餾分。第六十五頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(2)預分餾作用——根據(jù)重整產(chǎn)品的要求將原料切割為一定沸點范圍的餾分，并脫除掉原料中的部分水分。根據(jù)原料油餾程的不同，預分餾的切割方式有以下三種：A原料油的終餾點適宜而初餾點過低，取預分餾塔的塔底油B原料油的初餾點適宜而終餾點過高，取預分餾塔的塔頂油C原料油的初餾點過低而終餾點過高，均不符合要求，取預分餾塔的側線產(chǎn)品為原料。我國的重整裝置多屬于第一種情況，通常預分餾原料為＜130℃的拔頭汽油餾分，只需分離出＜60℃的餾分即可。

第六十六頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(3)預脫砷重整催化劑易被砷、鉛等多種金屬及氮、硫等雜質(zhì)污染中毒。原料油中的含硫、含氮化合物和水分在重整條件下會生成硫化氫和氨，降低催化劑性能。重整原料含砷量要求＜〔1~2)×l0-9。若原料含砷量＜l00×10-9，可不需預脫砷，僅需預加氫工業(yè)預脫砷法：吸附脫砷、氧化脫砷和加氫脫砷三種。第六十七頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(4)預加氫精制精制目的——以加氫方式除去重整原料中的含硫、含氮、含氧化合物及其他毒物，如砷、鉛、銅、汞、鈉等，以保護重整催化劑。精制原理——以鉬酸鈷或鉬酸鎳為催化劑，使原料油中的含硫、含氮、含氧化合物加氫分解，生成H2S、NH3和H2O，然后在汽提塔中除去。原料中的烯烴生成飽和烴，原料中的含砷、鉛、銅、汞、鈉等化合物在加氫條件下分解后被催化劑吸附除去。第六十八頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(5)重整原料的脫水鉑錸重整催化劑要求原料含水量＜5×l0-6，為制備“超干”的鉑錸重整原料，一般采用蒸餾脫水，并后設分子篩吸附干燥。第六十九頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一第六節(jié)加氫精制和加氫裂化一、加氫精制目的——油品精制。除掉油品中的硫、氮、氧雜原子及金屬雜質(zhì)，改善油品使用性能。加氫精制產(chǎn)品的特點：質(zhì)量好，包括安定性好，無腐蝕性，液體收率高等。加氫精制催化劑：

CoO-MoO3-Al2O3，NiO-MoO3-Al2O3第七十頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(一)加氫精制主要反應(1)加氫脫硫、脫氮、脫氧反應：

加氫脫硫比加氫脫氮易進行，含氮化合物的加氫反應最難進行。如，焦化柴油加氫精制時，當脫硫率達到90％的條件下，脫氮率僅為40％。

(2)加氫脫金屬反應——重質(zhì)石油餾分或渣油中的金屬有機化合物發(fā)生氫解反應，脫掉金屬沉積在催化劑上而除去(3)烯烴加氫成烷烴

第七十一頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一二加氫裂化目的——將減壓渣油制成重芳烴、不飽和烴少、異構烷烴多的航空噴氣燃料和優(yōu)質(zhì)輕柴油制備原理——減小重質(zhì)原料油的相對分子質(zhì)量，增大碳氫比改變碳氫比的兩個途徑——脫碳、加氫熱裂化、焦化以及催化裂化僅僅脫碳，要產(chǎn)生部分氣體烴、焦炭和渣油，其輕質(zhì)油收率較低。加氫裂化是重質(zhì)原料在催化劑存在下從外界補入氫氣以降低原料油的碳氫比。加氫和催化裂化兩種反應的有機結合。第七十二頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一加氫裂化的優(yōu)點：可防止如催化裂化過程中大量積炭的生成；可將原油中的氮、氧、硫雜原子有機化合物雜質(zhì)通過加氫從原料中除去；可使反應過程中生成的不飽和烴飽和?？蓪⒌唾|(zhì)量的原料油轉化成優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)油。加氫裂化工藝可用于：①重質(zhì)餾分油輕質(zhì)化；②從重瓦斯油生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)噴氣燃料、輕柴油，包括直接生產(chǎn)清潔燃料(即新配方汽油和清潔柴油)等產(chǎn)品；③制取高質(zhì)量的潤滑油基礎油。第七十三頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一加氫裂化過程的主要化學反應：加氫裂化、加氫烷化、異構化、多環(huán)環(huán)烷烴和多環(huán)芳烴的加氫開環(huán)裂化、脫硫、脫氮和脫金屬第七十四頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(二)加氫裂化催化劑加氫裂化要求催化劑既有能使烴分子發(fā)生裂解功能的強酸性，又要有加氫脫氫功能，即雙功能催化劑。一般要求高加氫活性和中等強度的裂解活性，加氫功能要大于酸性功能。加氫裂化催化劑由酸性組分和加氫脫氫組分匹配而成。常見的匹配模式有非貴金屬或貴金屬／無定形硅—鋁載體、非貴金屬或貴金屬／無定形硅—鋁載體加少量沸石分子篩、非貴金屬或貴金屬／沸石分子篩載體等。沸石分子篩是調(diào)節(jié)加氫裂化催化劑酸性性能的關鍵組分。目前多采用無定型硅鋁催化劑。特點——加氫性能強，裂化性能較弱，有一定抗氨能力。第七十五頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一加氫裂化工藝的特點①生產(chǎn)靈活性

加氫裂化對原料的適應性強，可處理的原料范圍廣，包括直餾柴油、焦化蠟油、催化循環(huán)油、脫瀝青油，常壓重油和減壓渣油等。產(chǎn)品方案可根據(jù)需要進行調(diào)整。改變催化劑和調(diào)整操作條件，可分別實現(xiàn)以生產(chǎn)汽油、低冰點、高煙點的噴氣燃料、低凝點柴油產(chǎn)品為主等。②產(chǎn)品質(zhì)最好，收率高產(chǎn)品不飽和烴少，油品安定性好，無腐蝕，含環(huán)烷烴多。第七十六頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一石油加工方法：常壓蒸餾—將原油加熱汽化分餾成幾個不同沸點范圍餾分產(chǎn)品減壓蒸餾——將常壓蒸餾塔底重油在真空下降低沸點蒸餾，制得減壓柴油、潤滑油、瀝青等餾分熱裂化——以石油重餾分或重、殘油為原料生產(chǎn)汽油和柴油減粘裂化——改善渣油的傾點和粘度，達到燃料油規(guī)格要求。焦化——以減壓渣油為原料生產(chǎn)汽油、柴油和石油焦催化裂化——將減壓餾分油、焦化柴油和蠟油等重質(zhì)餾分油或渣油在催化劑存在下轉化成氣體、汽油、柴油等輕質(zhì)產(chǎn)品和焦炭催化重整——將輕汽油餾分轉變?yōu)楦缓紵N的汽油，提高辛烷值或制芳烴和高純氫加氫精制——除掉油品中的硫、氮、氧雜原子及金屬雜質(zhì)，改善油品使用性能加氫裂化——將減壓渣油制成重芳烴、不飽和烴少、異構烷烴多的航空噴氣燃料和優(yōu)質(zhì)輕柴油第七十七頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一第四章石油化工原料和產(chǎn)品第一節(jié)石油氣和合成氣石油氣——包括天然氣、油田氣、煉廠氣天然氣——從氣井（有氣無油）中采出油田氣——伴隨石油從油井中開采出。兩者主要由低分子烷烴C1~5組成，是氣體烴的巨大來源。第七十八頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一石油氣體主要用途

(1)直接作為燃料——可代替城市煤氣或發(fā)電；碳五烴以上餾分可用油吸收法或吸附法等回收得到氣體汽油，作為內(nèi)燃機燃料；C2~4餾分經(jīng)加壓得液化氣作為燃料使用。

(2)煉廠氣用于制造高辛烷值汽油組分。

(3)作為石油化工生產(chǎn)的原料——可制得許多重要的石油化工產(chǎn)品，如合成橡膠、塑料、化學肥料、化學纖維、酒精、洗滌劑、溶劑、人造皮革、油漆、顏料、合成潤滑油及高能燃料等。第七十九頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一石油氣脫硫——硫化氫會引起設備和管線的腐蝕，使催化劑中毒，危害人體健康，污染大氣等石油氣脫硫方法：第八十頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一1干法脫硫將氣體用固體吸附劑（氧化鐵、活性炭、沸石和分子篩等）吸附或用鈷鉬加氫法將有機硫轉化為無機硫，再用氧化鋅脫除硫化氫。特點——適用于處理含微量硫化氫的氣體，可使硫化氫含量降至10-6以下。活性炭法——原料氣中總硫量為十至幾十ppm左右，多為硫化氫與硫氧化碳形式；氫氯化鐵法——含硫量低，而脫硫要求達0.2ppm以下；鈷鉬加氫串聯(lián)氧化鋅法——有機硫含量較高，含噻吩。第八十一頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一鈷鉬加氫法——在鈷鉬催化劑存在下使有機硫化物產(chǎn)生氫解反應，轉化成易于脫除的硫化氫。催化劑主要成分——MoO3和CoO，以Al2O3為載體第八十二頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一氧化鋅——一種內(nèi)表面大、硫容較高的接觸反應型脫硫劑。除噻吩外，它能以極快的速度將硫化氫和各種有機硫化物幾乎全部脫除，凈化后氣體中硫含量可降到0.1PPm以下。多用于低濃度硫的脫除，作為最后一級精脫硫。ZnO+H2S→ZnS+H2OZnO+C2H5SH→ZnS+C2H5OHZnO+C2H5SH→ZnS+C2H4+H2O氧化鋅脫硫劑以ZnO為主體，其余為A12O3，還可加入CuO、MnO、TiO2、MnO2和MgO等增進脫硫效果第八十三頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一2濕法脫硫用液體吸收劑洗滌除去氣體中的硫化氫。特點——連續(xù)操作，設備緊湊．處理量大，投資和操作費用較低，石油工業(yè)中應用最廣，精制效果不如干法。多用乙醇胺類吸收劑，使用范圍廣，反應能力強，穩(wěn)定性好，易從沾污溶液中回收。乙醇胺能吸收氣體中的H2S生成硫化物和酸式硫化物，吸收CO2生成碳酸鹽和酸式碳酸鹽。第八十四頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(2)煤的氣化和液化煤的液化——在催化劑的作用下煤與氫在高溫高壓下進行反應，液化生成人造石油煤的汽化——在水蒸氣存在下，煤經(jīng)高溫氣化，轉化成CO+H2

C十H2O→CO+H2(1)C十2H2O→CO2+2H2(2)≤1000℃以下反應CO2

十C→2CO(3)＞900℃下反應均為強吸熱反應，高溫低壓下對反應有利。在1100~1200℃內(nèi)，主要進行(1)、(3)式的反應。氣化爐——分固定床、沸騰床、氣流床和熔融床氣化爐4種，最適合碳一化學用的是氣流床氣化爐。第八十五頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一(2)蒸汽轉化法在加壓和700~800℃下，原料烴與水蒸氣在鎳催化劑上進行反應。主要反應為：

CH4十H2O→CO+3H2(1)CH4十2H2O→CO2+4H2(2)第八十六頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一三、合成氨和尿素氨的性質(zhì)氨主要用途——生產(chǎn)氮肥；重要的化工原料。（一）氨的合成合成氨的生產(chǎn)過程主要包括以下三個步驟：原料氣的制備、凈化、氨的催化合成。1．原料氣的制備合成氨用的氮氣一般由液化分離空氣或將空氣在二段轉化爐中與H2燃燒掉O2得到。原料氫的獲得即前述以煤、天然氣、輕質(zhì)油餾分為原料，經(jīng)高溫水蒸氣轉化得到的合成氣CO+H2。第八十七頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一2、CO的變換

合成氣中CO含量為13~30%，是氨合成反應的毒物，常通過變換反應將CO轉化為易被清除的CO2并獲得寶貴的H2變換反應過程的特點：CO+H2O→→CO2+H2

可逆放熱反應反應采用中（高）低溫變換串聯(lián)進行。中（高）溫變換——提高反應速度，采用較耐高溫的Fe3O4催化劑，T=350~550℃，出口CO約3%；低溫變換——提高CO的平衡轉化率，采用高活性的Cu-Zn系催化劑，T=200~280℃，出口CO約0.3%。一般加壓操作，0.7~1.0MPa，以提高反應速度反應前須還原催化劑。將Fe2O3還原為Fe3O4

、將CuO還原成金屬銅。還原主要反應：還原時用含有CO、H2

的工藝氣體緩慢進行。Cu催化劑價格昂貴且極易硫中毒，要求原料氣中的H2S含量＜10-6。第八十八頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一合成氨系統(tǒng)的能量消耗及節(jié)能凱格格合成氨基本流程第八十九頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一第四章碳一化學品甲醇的合成一、簡介1.性質(zhì):揮發(fā)性液體，b.p64.7℃，與水互溶；有劇毒，5～10mg

可致人雙目失明及致死

2.用途⑴作原料――用途很廣的重要化工原料⑵作燃料——有未來主要燃料的候補燃料之稱第九十頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一二、合成方法由碳的氧化物與氫合成（1923年，德BASF公司）CO＋2H2

50~300atm,CucatCH3OHCO2

＋3H2

CH3OH＋H2O

工藝進展：高壓法——鋅鉻cat,活性差，T＝360～400℃，P＝300atm低壓法——高活性Cucat，T＝240～300℃，P＝50atm中壓法——高活性Cucat，T＝240～300℃，P＝100atm反應特點——可逆、放熱、摩爾數(shù)減少的反應第九十一頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一a．

因此在較高溫（300~400℃），20MPa下反應系統(tǒng)較穩(wěn)定b．可逆放熱反應，T下降有利于平衡向右移動c．反應為摩爾數(shù)減少的反應，P高，有利所以，低溫高壓對合成甲醇有利。T上升，P必須上升；T下降，P可以下降，但反應速度慢，須高活性的catd．副反應——熱力學上均比主反應有利，須采用高選擇性cat第九十二頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一②催化劑與反應溫度和壓力的關系Zn2O3－Cr2O3系，活性差，須高溫，所以P也相應高

T＝360～400℃，P＝300atmCuO–ZnO－Al2O3，中低壓法cat優(yōu)點：高活性，選擇性好，T低，P也較低。

T＝240～300℃，P＝50atm缺點：Cucat對硫敏感，易中毒失活采用Cu系cat實現(xiàn)工業(yè)化的解決辦法：

ⅰ.采用脫硫原料，使合成氣中S含量<0.1ppmⅱ.改進Cucat的熱穩(wěn)定

ⅲ.改進反應的結構第九十三頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一Cu系cat的制備：共沉淀法

Cu系cat的活化：催化劑組成：CuO∶ZnO∶Al2O3＝60∶30∶10催化加氫制甲醇銅催化劑的特性——活性成分CuO須還原成

Cu才有活性Cu系cat的活化步驟：氮氣升溫——還原氣體還原銅催化劑通入N2緩慢升溫

10～20℃/h160～170℃停止升溫，導入還原性氣體H2、CO、CH3OH等，使CuO還原為Cu，具有催化作用合成甲醇是放熱反應，須及時移走反應熱低壓法甲醇合成反應器設計和操作的關鍵：嚴格控制反應溫度，及時導走反應熱。

第九十四頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一2．I、C、I冷激式絕熱反應①反應器結構：塔體；多段絕熱催化劑床層；氣體噴頭；菱形分布器②特點：

a.各段反應后氣體溫度升高，冷激

b.各段反應條件不同、氣體組成、流量均不一樣。

C.生產(chǎn)能力大、結構簡單、操作方便。第九十五頁，共一百六十四頁，編輯于2023年，星期一一次反應：原料烴裂解乙烯、丙烯、H2、C