【導(dǎo)讀】我們所說原油是指地下開采出來的未經(jīng)加工的石油。稠液體，密度一般都小于1000kg／m3。但世界各地所產(chǎn)原油從外觀到。原油高達(dá)54℃，而新疆克拉瑪依原油則低于50℃。元素雖然含量極微，但對原油的煉制工藝過程影響很大。和瀝青狀物質(zhì)存在于原油中，它們統(tǒng)稱為非烴類化合物。有在原油的二次加工產(chǎn)品中含烯烴。固態(tài)的化合物存在。而在濕氣中，除含有較多的甲烷、乙烷外，還含有。烴及環(huán)烷烴存在。在含硫原油產(chǎn)地的原油伴生氣中，常有硫化氫。烷烴、單環(huán)環(huán)烷烴、單環(huán)芳香烴（苯系）。環(huán)烷烴包括從單環(huán)直到六環(huán)甚至高于六環(huán)的帶有環(huán)戊烷或環(huán)己。烷的環(huán)烷烴，其結(jié)構(gòu)主要是以稠環(huán)類型為主。此外，在芳香環(huán)中。分結(jié)晶析出，在工業(yè)上稱之為蠟。的異構(gòu)烴、環(huán)烷及極少量芳香烴。直餾中間餾分中的硫化物主要是硫醚類和噻吩類。有機(jī)化合物狀態(tài)存在。環(huán)烷酸的含量，因原油產(chǎn)地不同而異，一般多在1％以下。中間基原油的性質(zhì)則介于上述二者之間。

　　

【正文】 中的芳烴，烯烴、膠質(zhì)等發(fā)生酯化、迭合等反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物酯類及迭合產(chǎn)物溶于酸渣中而被分離排除。經(jīng)過酸洗后的油品還需再次堿洗、水洗以去除游離酸及 堿。 直餾汽油的脫臭在我國是用固定床脫臭法經(jīng)過預(yù)堿洗的汽油與空氣混合后進(jìn)入裝有磺化鈦菁鈷堿液的活性炭床層上進(jìn)行吸附氧化反應(yīng)，使汽油中的硫醇轉(zhuǎn)化為二硫化物。其反應(yīng)式可表示如下： 經(jīng)堿洗及脫臭后的汽油硫醇，脫除率可達(dá) 96％以上。 對于燈煤的精制采用 CaY 型分子篩（如南京煉油廠），利用分子篩易吸附硫、氧、氮和芳烴等極性化合物分子或可極化的化合物分子。吸附雜質(zhì)后的分子篩用水蒸汽脫附。南京煉油廠的燈油經(jīng)上述精制后，含硫由 1200ppm降至 560ppm，符合規(guī)格要求。 大慶原油生產(chǎn)的 航煤國內(nèi)有采有以 CuX 分子篩脫硫醇的方法，即將航煤與壓縮風(fēng)在文氏管混合進(jìn)脫硫醇反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物冷卻到 40— 50℃后再經(jīng)活性炭脫色罐脫色、玻璃棉過濾器過濾的流程。經(jīng)上述精制后，航煤中的硫醇可降至10ppm以下。 四、蒸餾原理 ？飽和蒸汽壓的大小與哪些因素有關(guān)？ 在某一溫度下，液體與在它液面上的蒸汽呈平衡狀態(tài)時，由此蒸汽所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸汽壓，簡稱為蒸汽壓。蒸汽壓的高低表明了液體中的分于離開液體汽化或蒸發(fā)的能力。蒸汽壓越高，就說明液體越容易汽化。 在煉油工藝 中，經(jīng)常要用到蒸汽壓的數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)計算平衡狀態(tài)下烴類汽相和液相組成、以及在不同壓力下烴類。及其混合物的沸點(diǎn)換算或計算烴類液化條件等都以烴類蒸汽壓數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。 蒸汽壓的大小首先與物質(zhì)的本性：分于量大小、化學(xué)結(jié)構(gòu)等有關(guān)，同時也和體系的溫度有關(guān)。在低于 的壓力條件下，對于有機(jī)化合物常采用安托因（ Antoine）方程來求取蒸汽壓、其算式如下： iiioi CT BAP ???ln 式中 Pi— 組分的蒸汽壓， Pa； Ai， Bi， Ci— 安托因常數(shù) ； T— 系統(tǒng)溫度， K。 安托因常數(shù) Ai， Bi， Ci 可由有關(guān)的熱力學(xué)手冊中查到。對于同一物質(zhì)其飽和蒸汽壓的大小主要與系統(tǒng)的溫度 T 有關(guān)，溫度越高、飽和蒸汽壓也越大。 ？它們有何用途？ 拉烏爾（ Raoult）研究稀溶液的性質(zhì)，歸納了很多實驗的結(jié)果，于 1887年發(fā)表了拉烏爾定律“在定溫定壓下的稀溶液中，溶劑在氣相的蒸汽壓等于純?nèi)軇┑恼魵鈮撼艘匀軇┰谌芤褐械哪柗致省?。其?shù)學(xué)表達(dá)式如下： PA=P0A xA 式中 PA 一溶劑 A 在氣相的蒸氣壓； P0A —在定溫條件下純?nèi)軇?A 的蒸汽壓； xA— 溶液中 A 的摩爾分率。 以后大量的科學(xué)研究實踐證明，拉烏爾定律不僅適用于稀溶液，而且也適用于化學(xué)結(jié)構(gòu)相似、分子量接近的不同組分所形成的理想溶液。 道爾頓（ Dation）根據(jù)大量試驗結(jié)果、歸納為“系統(tǒng)的總壓等于該系統(tǒng)中各組分分壓之和”。以上結(jié)論發(fā)表于 1801 年，通常稱之為道爾頓定律。 道爾頓定律有 兩種數(shù)學(xué)表達(dá)式： P= P1 十 P2??十 Pn （ l） Pi=P178。 yi （ 2） 式中 P P2?? Pn— 表下標(biāo)組分的分壓、 Pa； yi—— 任一組分 i在氣相中的摩爾分率。 經(jīng)以后的大量科學(xué)研究證實、道爾頓定律能準(zhǔn)確地用于壓力低于 的氣體的混合物。 當(dāng)我們把這兩個定律進(jìn)行聯(lián)解時、很容易得到以下算式： yi=ii xPP0 根據(jù)此算式很容易由某一相的組成、求取與其相平衡的另一相的組成。 ？ 汽液相平衡是指氣、液兩種不同相狀態(tài)的混合物、存在于一個系統(tǒng)中，在兩相之中進(jìn)行物質(zhì)傳遞，最終系統(tǒng)的溫度、壓力保持恒定，各相的組成保持不變，這樣的狀態(tài)稱之為汽液平衡。在石油蒸餾過程中汽液相平衡主要研究溫度、壓力等操作參數(shù)與汽、液組成之間的聯(lián)系。 汽液相平衡常數(shù) Ki 是指汽、液兩相達(dá)到平衡時，在系統(tǒng)的溫度、壓力條件下，系統(tǒng)中某一組分 i 在汽相 中的摩爾分率 yi 與液相中的摩爾分率 xi 的比值。即 Ki=iixy 相平衡常數(shù)是石油蒸餾過程相平衡計算時最重要的參數(shù)，對于壓力低于 的理想溶液，相平衡常數(shù)可以用下式計算： Ki= PPi0 式中 P0i — i組分在系統(tǒng)溫度下的飽和蒸汽壓， Pa； P—— 系統(tǒng)壓力， Pa。 對于石油或石油餾分，可用 實沸點(diǎn)蒸餾的方法切割成為沸程在 10℃到30℃的若干個窄餾分、把每個窄餾分看成為一個組分 — 假組分，籍助于多元系統(tǒng)汽液相平衡計算的方法、進(jìn)行石油蒸餾過程的汽液相平衡的計算。因為石油或石油餾分沸程一般都比較寬，切割出來的假組分?jǐn)?shù)量比較多，而且過去缺乏假組分相平衡常數(shù)可靠的計算方法。盡管早在卅年代就有人提出了石油餾分假多元系汽液平衡計算的想法，未被設(shè)計人員所采用、而是采取三種蒸餾曲線關(guān)聯(lián)的經(jīng)驗方法進(jìn)行石油蒸汽過程的相平衡計算。自從 1982 年以來中國石油化工總公司發(fā)展部組織華東化工學(xué)院石油加工研究所、石油大學(xué)煉制系等 單位開展我國主要原油及餾分油汽液相平衡常數(shù)的測試和計算方法的研究，已取得了一定的成果并在有關(guān)的專業(yè)雜志中發(fā)表、可供設(shè)計及生產(chǎn)部門使用。 、露點(diǎn)？什么是泡點(diǎn)方程和露點(diǎn)方程？ 泡點(diǎn)溫度是在恒壓條件下加熱液體混合物，當(dāng)液體混合物開始汽化出現(xiàn)第一個汽泡的溫度。 泡點(diǎn)壓力是在恒溫條件下逐步降低系統(tǒng)壓力，當(dāng)液體泡合物開始汽化出現(xiàn)第一個汽泡的壓力。 露點(diǎn)溫度是在恒壓條件下冷卻氣體混合物，當(dāng)氣體混合物開始冷凝出現(xiàn)第一個液滴的溫度。 露點(diǎn)壓力是在恒溫條件下壓縮氣體混合物 ，當(dāng)氣體混合物開始冷凝出現(xiàn)第一個液滴的壓力。 石油精餾塔內(nèi)側(cè)線抽出溫度則可近似看作為側(cè)線產(chǎn)品在抽出塔板油氣分壓下的泡點(diǎn)溫度。塔頂濕度則可以近似看作塔頂產(chǎn)品在塔頂油氣分壓下的露點(diǎn)溫度。 泡點(diǎn)方程是表征液體混合物組成與操作溫度、壓力條件 關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，其算式如下： ?? ?ci iIxK1 1 露點(diǎn)方程是代表氣體混合物組成與操作溫度、壓力條件關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，其算式如下： ?? ?ci iiKy1 1 其中 xi、 yi、分別代表 i組份在液相或氣相的摩爾分率， C 代表系統(tǒng)中的組分?jǐn)?shù)目。 ？ 液體混合物中任一組分汽化傾向的大小可以用揮發(fā)度 vi 來表示，其數(shù)值是相平衡常數(shù)與壓力的乘積，即： vi = Ki178。 P = (yi／ xi)P 對于理想體系 Ki＝ (P0i ／ P)，液體泡合物中 i組分的揮發(fā)度顯然就等于它的飽和蒸汽壓，即 vi＝ P0i 。 相對揮發(fā)度是指系統(tǒng)中、任一組分 i與對比組分 j 揮發(fā)度之比值、即 aij =jiji KKvv ? 對于理想體系 aij =00jiPP 對于低壓非理想溶液物系 aij =00jjiiPyPy 其中 yi、 yj—— 組分在系統(tǒng)組成及溫度條件下的活度系數(shù)。 ？ (1)精餾過程主要是依靠多次汽化及多次冷凝的、方法實現(xiàn)對液體混合物的分離，因此、液體混合物中各組分的相對揮發(fā)度有明顯差異是實現(xiàn)精餾過程的首要條件。在混合物揮發(fā)度十分接近（如 C4 餾分混合物）的條件下、可以用加入溶劑形成非理想溶液、以恒沸精餾或蘋取精餾的方法來進(jìn)行分離，此時、所形成的非理想溶液中各組分的相對揮發(fā)度已有顯著的差異。 （ 2）塔頂加入輕組分濃度很高的回流液體、塔底甩加熱 或汽提的方法產(chǎn)生熱的蒸汽。 （ 3）塔內(nèi)要裝設(shè)有塔板或填料、使下部上升的溫度較高、重組分含量較多的蒸汽與上部下降的溫度較低、輕組分含量較多的液體相接觸，同時進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)過程。蒸汽中的的重組分被液體冷凝下來。其釋放出的熱量使液體中的輕組份得以汽化。塔內(nèi)的汽流自下而上經(jīng)過多次冷敝程，使輕組分濃度越來越高、在塔頂可以得到高濃度的輕質(zhì)餾出物，液體在自上而下的流動過程中、輕質(zhì)組分不斷被汽化，輕組分含量越來越低，在塔底可以得到高濃度的重質(zhì)產(chǎn)品。 38．石油蒸餾塔與簡單精餾塔相比有哪些不同之處？ 簡單精餾塔原料由塔的中部送入，在塔的上部 —— 精餾段經(jīng)過多次的汽液接觸傳質(zhì)、使輕組分得以提濃。在塔頂獲得純度較高的輕組分。塔的下部—— 提餾段經(jīng)過多次汽液接觸，使重組分得以提濃。在塔底獲得純度較高的重組分。 石油蒸餾塔從外觀來看比較復(fù)雜（見圖 4～ l），但仔細(xì)分析其結(jié)構(gòu)很容易看出、石油蒸餾塔進(jìn)料以上事實是把幾個簡單精餾塔的精餾段逐個重疊起來，塔頂餾出最輕的產(chǎn)品 —— 汽油。塔底引出最重產(chǎn)品重油。介于其間的其它產(chǎn)品則在塔側(cè)作為側(cè)線產(chǎn)品抽出，分別進(jìn)入各自的提餾段。汽提塔則是側(cè)線產(chǎn)品提餾段逐個重疊而成的。石油蒸餾塔進(jìn)料以下是重油的提餾段。這種石油蒸餾塔根 據(jù)其結(jié)構(gòu)原理、一般又把它稱為復(fù)合塔。 圖 4— 1 原油塔示意圖 39．石油蒸餾提餾塔采取了哪些不同的提餾方式？ 提餾段的主要作用是把塔底或側(cè)線產(chǎn)品中的輕餾分蒸出，從而改善產(chǎn)品的分割、并能滿足某些產(chǎn)品對閃點(diǎn)的要求。 石油蒸他塔多數(shù)的提煙段都采取水蒸汽汽提的方法，因此習(xí)慣地把提餾段稱為汽提段或汽提塔．其主要原理是通入過熱水蒸汽、在提餾段的堆板上與油品接觸，降低了油氣分壓而使披提餾的油品中的輕餾分汽化、從而達(dá)到提餾的目的。煉廠過熱水蒸汽容易取得而且常壓塔、減壓塔底以及下部側(cè) 線的溫度很高，如果采用重沸器很難找到合適的熱源。故而水蒸汽汽提得到了廣泛的應(yīng)用。 近年來常壓塔上部側(cè)線采用再沸提餾的方式日益增加，這種做法是基于以下考慮： ①側(cè)線產(chǎn)品汽提時，產(chǎn)品中會溶解徽量水分，會使航空煤油的冰點(diǎn)或燈用煤油的濁點(diǎn)上升．采用再沸器進(jìn)行提餾，可以免除這個弊病。 ②水的分子量較油品分于量小得多，故少量的水蒸汽具有很大的體積，相當(dāng)于同樣重量的煤油或輕柴油餾分蒸汽體積的十倍。在相當(dāng)大的程度上加大了塔的汽相負(fù)荷。用再沸器代替?zhèn)染€汽提有利于提高蒸餾塔的處理能力。 ③水蒸汽的冷凝潛熱很大，側(cè)線再 沸提餾有助于降低塔頂冷凝器的熱負(fù)荷、降低能耗，并且減少含油污水的生成量。 此外有個別煉廠采用干式減壓蒸餾來生產(chǎn)潤滑油時，側(cè)線抽出物在汽提塔內(nèi)用減壓閃蒸拔出其中較輕餾分的辦法來進(jìn)行提餾。 ？它的大小、對精餾操作有何影晌？ 回流比是指回流量 L0 與塔頂產(chǎn)品 D 之比，即： R= DL0 回流比的大小是根據(jù)各組分分離的難易程度（即相對揮發(fā)度的大?。┮约皩Ξa(chǎn)品質(zhì)量的要求而定。對于二元或多元物系它是由精餾過程的計算而定的。石油蒸餾過程國內(nèi)主要用經(jīng)驗或半經(jīng)驗的方 法設(shè)計、回流比主要由全塔的熱量平衡確定。 在生產(chǎn)過程中精餾塔內(nèi)的塔板數(shù)或理論塔板數(shù)是一定的、增加回流比會使塔頂輕組分濃度增加、質(zhì)量變好，對于塔頂、底分別得到一個產(chǎn)品的簡單塔、在增加回流比的同時要注意增加塔底重沸器的蒸發(fā)量，而對于有多側(cè)線產(chǎn)品的復(fù)合石油蒸餾塔、在增加回流比的同時要注意調(diào)整各側(cè)線的開度，以保持合理的物料平衡和側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量。 ？ 蒸餾塔板或填料在蒸餾過程中主要提供汽、液相良好的接觸條件，以便于傳熱、傳質(zhì)過程的進(jìn)行。在蒸餾塔板上或填料表面自上而下流動的輕 組分含量較多、溫度較低的液體與自下而上流動的溫度較高的蒸汽相接觸，回流液體的溫度升高、其中輕組分被蒸發(fā)到汽相中去。高溫的蒸汽被低溫的，液體所冷卻、其中重組分被冷凝下來轉(zhuǎn)到回流液體中去。從而使回流液體每經(jīng)過一塊塔板其中重組分含量有所上升，而上升蒸汽每經(jīng)過一塊塔板的作用輕組分含量也有所上升、這就是蒸餾塔板或填料的傳質(zhì)過程也叫做提濃效應(yīng)。液相的輕組分汽化需要熱量 —— 汽化熱，這熱量是由汽相中重組分冷凝時放出的冷凝熱直接提供的。因此在蒸餾塔板上進(jìn)行傳質(zhì)過程的同時也進(jìn)行著熱量傳遞過程。 蒸餾塔板和填料設(shè)計的一個重要的指 導(dǎo)思想、在于提供汽、液相充分接觸的傳熱、傳質(zhì)表面積。面積越大越有利于過程的進(jìn)行。 ？如何設(shè)置中段循環(huán)回流？ 循環(huán)回流的作用首先是可以從下部高溫位取出回流熱，這部分回流熱幾乎可以全部用于滿足裝置本身加熱的需求。如果不是采用循環(huán)回流取熱，那么這些熱量將在塔頂全部以冷回流的形式取出。由于溫位很低，這部分熱量很難回收，還需要耗用較多的能量去把它們冷卻取熱，因此，采用循環(huán)回流對裝置的節(jié)能起了重要的作用。 其次，采用循環(huán)回流之后塔內(nèi)汽、液相負(fù)荷比較均勻，對新設(shè)計的蒸餾塔可以減小塔徑、節(jié)約 投資。對于已有的精餾塔、采取了中段循環(huán)回流之后，一