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正文內(nèi)容

化工工藝學(xué)第二章化工原料及其初步加工(專(zhuān)業(yè)版)

  

【正文】 由焦炭塔上部出來(lái)的氣體 ,在分餾塔中分出焦化氣、汽油、柴油、蠟油等產(chǎn)品。生成的焦化氣體,含有較多的輕質(zhì)烯烴,如乙烯、丙烯和丁烯等,可用作化工原料。 餾程 生產(chǎn)產(chǎn)品 60~90℃ 芳烴 90~180℃ 高辛烷值汽油 60℃ 除去,同時(shí)除去原料油中部分水分 ? ②預(yù)加氫 ? 目的: 除去原料油中能使催化劑中毒的砷、鉛、銅等金屬和 S、 N、 O雜化物,使之含量降到允許范圍內(nèi),同時(shí)還使烯烴飽和,以減少催化劑積炭,延長(zhǎng)操作周期。 ? 優(yōu)點(diǎn): Pt/Al2O3催化劑的活性高,穩(wěn)定性好,選擇性好,液體產(chǎn)物收率高,反應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng),一般可連續(xù)生產(chǎn)半年以上而不需要再生。 三、加氫裂化 ? 沸騰床加氫裂化工藝流程 ? ( 1)沸騰床加氫裂化工藝是借助于流體流速帶動(dòng)一定顆粒粒度的催化劑運(yùn)動(dòng),形成氣、液、固三相床層,從而使氫氣、原料油和催化劑充分接觸而完成加氫裂化反應(yīng)。 ? 催化劑 ? 加氫裂化催化劑是具有 加氫活性 和 裂化活性 的雙功能催化劑。 ? 認(rèn)為規(guī)定抗爆性極好的 異辛烷 的辛烷值為 100,抗爆性極差的 正庚烷 的辛烷值為 0。 ? ( 1)原理 ? 在破乳劑和高壓電場(chǎng)作用下進(jìn)行破乳化過(guò)程,使水凝聚沉降分離。 ? 原油中含膠量一般在 5%~20%之間。通常 顏色越深則比重越大 ,同時(shí)含低沸點(diǎn)成分就越少,反之亦然。副反應(yīng)較少,能耗低,產(chǎn)品質(zhì)量好。 凝析氣田天然氣從地層流出井口后,隨著壓力和溫度的下降,分離為氣液兩相,氣相是凝析氣田天然氣,液相是凝析液,叫凝析油。 ? B堿法工藝 :又分為常壓堿解法和加壓堿解法。 磷礦 ? ( 2)熱法磷肥 ? 原理: 將磷礦石與配料混合,進(jìn)行高溫加工所得可被作物吸收的磷酸鹽或含磷的玻璃體物質(zhì),統(tǒng)稱(chēng)為熱法磷肥。 磷礦 ? ? 磷礦按其成因不同,可分為磷灰石、磷塊巖和島磷礦,其中有工業(yè)價(jià)值的是磷灰石和磷塊巖。根據(jù)生產(chǎn)方法,磷肥主要分為濕法磷肥(酸法磷肥)和熱法磷肥兩類(lèi)。 ? ? 世界上含硼礦物很多,根據(jù)含硼礦物的化學(xué)組成,可將其分為三類(lèi): ? ①硼硅酸鹽礦物:主要是硅鈣硼石和賽黃晶。 天然氣 ? 天然氣是一種多組分的混合氣體,主要成分是烷烴,其中甲烷占絕大多數(shù),另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外,一般還含有硫化氫 、二氧化碳、氮和水氣,以及微量的惰性氣體,如氦和氬等。天然氣作為民用燃料的經(jīng)濟(jì)效益也大于工業(yè)燃料。 ②來(lái)源有限,不能滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)。 ? ( 5)溶解性:原油很難溶于水,但能溶于有機(jī)溶劑(如苯、乙醇、四氯化碳等)。 ? 中間基原油:介于二者之間。 圖 22 原油的常減壓蒸餾流程 ? 汽油 ? 汽油的質(zhì)量指標(biāo),最重要的是餾分組分、辛烷值和安定性。 ? 操作條件: ~, 400~500℃ 一、熱裂化 二、催化裂化 ? 催化裂化的目的 ? 將不能用作輕質(zhì)燃料的常減壓餾分油加工成辛烷值較高的汽油等輕質(zhì)燃料,即 增加汽油產(chǎn)量 。 ? 常用于由粗汽油生成液化氣、由減壓蠟油生成航空煤油和柴油的過(guò)程。 ? ( 2)工藝條件 ? 不用催化劑,用輕度熱裂化方法來(lái)調(diào)整原料油中烴類(lèi)的結(jié)構(gòu)。但低壓下易造成結(jié)焦,使催化劑很快失活,故 催化重整一般在加壓下進(jìn)行。 ? 工藝條件: 320~370℃ ? ⑤穩(wěn)定系統(tǒng) ? 重整反應(yīng)物經(jīng)高壓分離器進(jìn)入穩(wěn)定塔,脫去氣態(tài)烴及戊烷后,可作芳烴的抽提原料或做高辛烷值汽油的摻和油料。 二、延遲焦化 ? 這是目前普遍采用的一種方法。 ? 在 50年代 ,本法曾有廠家采用 ,60年代后 ,延遲焦化出現(xiàn) ,本法難以與它競(jìng)爭(zhēng) ,故不再發(fā)展 ,應(yīng)用的廠家也愈來(lái)愈少。清焦困難、勞動(dòng)條件差等。 四、催化重整 ? ④后加氫 ? 目的:當(dāng)以生產(chǎn)芳烴為主要目的時(shí),重整生成油還必須經(jīng)過(guò)后加氫以使其中的少量烯烴飽和。 ? 芳構(gòu)化反應(yīng)伴生大量的氫氣。工業(yè)上常用的主要是催化重整。 ? 加氫精制的目的 :是脫除原料油中的氧、硫、氮等雜原子化合物和二烯烴,以改善加氫裂化所得油品的質(zhì)量。 ? 熱裂化產(chǎn)品 ? 熱裂化氣、熱裂化汽油、煤油、柴油和石油焦炭等。 ?減壓蒸餾的核心設(shè)備是減壓蒸餾塔和抽真空系統(tǒng)。 ? C 85% 87% ? H 11% 14% ? S、 N、 O 1% ? S: H2S, RSH, RSR, RSSR, COS 原油常減壓蒸餾 ? 原油的分類(lèi) ? ( 1)按組成分類(lèi) ? 石蠟基原油:含烷烴較多,最易燃燒。原油的凝固點(diǎn)大約在 50~35℃ 之間。 天然氣制羰基合成的合成氣 ? ( 2)天然氣制羰基合成的合成氣 ? ①天然氣部分氧化法 ? ②天然氣 CO2轉(zhuǎn)化法 ? ③天然氣水蒸氣轉(zhuǎn)化法 224 422 HCOOCH ??? 224 22 HCOCOCH ???224 3 HCOOHCH ??? 天然氣熱裂解制有機(jī)化工原料 ? 天然氣中的低碳烷烴經(jīng)熱裂解可制得乙炔、乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等基本有機(jī)化工原料。例,減少環(huán)境污染。因此,其加工利用方法眾多,工藝過(guò)程繁簡(jiǎn)不一,比較龐雜。 硫鐵礦 硼礦 ? 硼是一種典型的非金屬元素。雖然只能過(guò)過(guò)磷礦儲(chǔ)量為世界第四位,但高品位礦儲(chǔ)量較少。主要化學(xué)成分是磷酸鈣,其中還有氟、氯等元素。 磷礦 硫鐵礦 ? 又稱(chēng)黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦,主要用于制造硫酸。 ? 由于堿法工藝不適宜加工品位低的礦粉,且工藝流程長(zhǎng),設(shè)備多,現(xiàn)已逐步被碳?jí)A法取代。 ? ( 1)干氣:干氣中甲烷含量高于 90%,還含有 C2C4的烷烴及少量 C5以上重組分,稍加壓縮不會(huì)有液體析出,所以稱(chēng)為干氣。 ? B反應(yīng)一次轉(zhuǎn)化率不高。 ? ( 2)相對(duì)密度:一般在 ~,少數(shù)大于 ,相對(duì)密度介于 ~原油,小于 。 一、原油的性質(zhì)與組成、分類(lèi) ? ( 9)含鹽量:原油從油井采出,其中含有大量的鹽分,它們大多為納、鈣、鎂等氯化物的混合物。 三、原油的預(yù)處理 三、原油的預(yù)處理 ? ( 2)流程 ? 破乳劑一般為非離子型表面活性劑 2070等,用量極少。 四、原油的常減壓蒸餾 ? 提高汽油辛烷值常采
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