第一章基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)的原料

1、第一章第一章 基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)的原料基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)的原料 第一節(jié)煤及其化工利用第一節(jié)煤及其化工利用 l 煤炭煤炭 l 一、煤的干餾一、煤的干餾 l 二、煤的氣化與液化二、煤的氣化與液化 l 三、煤生產(chǎn)電石三、煤生產(chǎn)電石 第二節(jié)天然氣的化工利用第二節(jié)天然氣的化工利用 l 一、天然氣的分類和組成一、天然氣的分類和組成 l 二、天然氣的初步加工二、天然氣的初步加工 l 三、天然氣的分離與凈化三、天然氣的分離與凈化 l 四、天然氣的化工利用四、天然氣的化工利用 第三節(jié)石油及其化工利用第三節(jié)石油及其化工利用 l 一、石油的性質(zhì)、組成和分類一、石油的性質(zhì)、組成和分類 l 二、原油加工過程二、原油加工過程

2、 l 1預(yù)處理預(yù)處理 l 2.原油的精餾原油的精餾 l 3.催化裂化催化裂化 l 4.加氫裂化加氫裂化 l 5.催化重整催化重整 l 6.延遲焦化延遲焦化 第四節(jié)生物質(zhì)及其化工利用第四節(jié)生物質(zhì)及其化工利用 l 一、生物質(zhì)為原料的特點一、生物質(zhì)為原料的特點 l 二、生物質(zhì)的化工利用二、生物質(zhì)的化工利用 2課時 2課時 3課時 1課時 121 2231 3277 7881 基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)基本有機(jī)化學(xué)工業(yè) l基本有機(jī)化學(xué)工業(yè)的簡稱，也稱基本有機(jī)合成 工業(yè)，是以石油、天然氣、煤等為基礎(chǔ)原料， 主要生產(chǎn)各種有機(jī)原料的工業(yè)。 第一節(jié) 煤及其化工利用 煤炭煤炭 一、煤的干餾一、煤的干餾 二、煤的氣化與液化

3、二、煤的氣化與液化 三、煤生產(chǎn)電石三、煤生產(chǎn)電石 煤的種類和特征煤的種類和特征 特征特征 種類種類 成煤成煤 植物植物 顏色顏色光澤光澤水水 分分 硬度硬度熱值熱值 MJ/kgMJ/kg 用用 火火 柴柴 燃燃 燒燒 有機(jī)有機(jī) 物的物的 氫含氫含 量量 低溫焦低溫焦 油產(chǎn)率油產(chǎn)率 腐腐 植植 煤煤 泥炭泥炭 高等高等 植物植物 棕褐色棕褐色無光澤無光澤多多很低很低不不 燃燃 燒燒 一般一般 W6%W6% 20%6%,W6%, 可達(dá)可達(dá) 11.5%11.5% 25%25% 膠泥煤膠泥煤 油頁巖油頁巖 l無煙煤不是煤化程度最深的煤種，可轉(zhuǎn)化為石墨無煙煤不是煤化程度最深的煤種，可轉(zhuǎn)化為石墨 l煤的分

4、子結(jié)構(gòu)隨煤化程度的加深愈加復(fù)雜煤的分子結(jié)構(gòu)隨煤化程度的加深愈加復(fù)雜 l做為原料制取芳烴、稠環(huán)和雜環(huán)等類化合物，比做為原料制取芳烴、稠環(huán)和雜環(huán)等類化合物，比 石油方便石油方便 注注 意：意： 中國煤炭資源比石油和天然氣豐富。中國煤炭資源比石油和天然氣豐富。 在在20世紀(jì)世紀(jì)50年代前，煤炭曾是制取有機(jī)化學(xué)品的主要資源。年代前，煤炭曾是制取有機(jī)化學(xué)品的主要資源。 有機(jī)化學(xué)工業(yè)是以煤電石乙炔為基礎(chǔ)建立起來的有機(jī)化學(xué)工業(yè)是以煤電石乙炔為基礎(chǔ)建立起來的。 20世紀(jì)世紀(jì)50年代后，逐漸被石油和天然氣取代。年代后，逐漸被石油和天然氣取代。 有機(jī)化學(xué)工業(yè)主要由石油和天然氣為原料制得。有機(jī)化學(xué)工業(yè)主要由石油和天

5、然氣為原料制得。 隨著石油資源的日益枯竭，隨著石油資源的日益枯竭，煤化工和天然氣化工將會取代石油化工，煤化工和天然氣化工將會取代石油化工，或為獲或為獲 取有機(jī)化學(xué)品的主要來源，有機(jī)化學(xué)工業(yè)也會發(fā)生質(zhì)的飛躍。取有機(jī)化學(xué)品的主要來源，有機(jī)化學(xué)工業(yè)也會發(fā)生質(zhì)的飛躍。 化學(xué)組成：化學(xué)組成：C、H、O、N、S（少量）（少量） l分子結(jié)構(gòu)隨煤化程度加深而愈加復(fù)雜。分子結(jié)構(gòu)隨煤化程度加深而愈加復(fù)雜。 表表1-1 煤的主要元素組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）煤的主要元素組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 種類種類 組成組成 泥炭泥炭褐煤褐煤煙煤煙煤無煙煤無煙煤 W（） W（） W（） 煤的分子結(jié)構(gòu)以芳核為主，配以烷基側(cè)鏈和含氧，含氮，含硫基團(tuán)

6、，煤的分子結(jié)構(gòu)以芳核為主，配以烷基側(cè)鏈和含氧，含氮，含硫基團(tuán)， 近似組成為近似組成為(C135H97O9NS)m O 低揮發(fā)煙煤 褐煤 O H C H2 C H O H C H2C O O CH2C C H 2O H O H3C O O H 2C O C H O H C H C O O H O 高揮發(fā)煙煤 C H 2 O H 次煙煤 C H 2 O H O H C H 3 H O 無煙煤 O O 生成階段生成階段 泥炭化泥炭化煤化煤化 植物植物 泥炭泥炭 褐煤褐煤 煙煤煙煤 無煙煤無煙煤 l巖相組成巖相組成：通過對煤的顏色、光澤、斷口：通過對煤的顏色、光澤、斷口 來確定。來確定。 對其研究，可

7、指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)，指導(dǎo)煤炭分對其研究，可指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)，指導(dǎo)煤炭分 類及煉焦配煤。類及煉焦配煤。 煤煤 炭炭 H2 H2 H2OH CH2 CH2 OH N CH2 C CH CH3 CH2 CH2 CH2 H3C N H2 H2 H2 O OH CH2 Given:煤大分子模型 三類煤巖顯微組分與四種宏觀成分之間的關(guān)系三類煤巖顯微組分與四種宏觀成分之間的關(guān)系 洗煤和煤的儲存洗煤和煤的儲存 l選煤廠加工環(huán)節(jié)選煤廠加工環(huán)節(jié) 原煤準(zhǔn)備原煤準(zhǔn)備 洗煤脫水洗煤脫水 煤泥精選回收、洗水澄清煤泥精選回收、洗水澄清 生產(chǎn)技術(shù)檢查生產(chǎn)技術(shù)檢查 產(chǎn)品運銷產(chǎn)品運銷 l儲存儲存 l盡量與空氣隔絕（防盡量與空氣隔絕（防 止

8、風(fēng)化）止風(fēng)化） 水分、氣溫煤風(fēng)化水分、氣溫煤風(fēng)化 發(fā)熱量少、熱加工發(fā)熱量少、熱加工 產(chǎn)率低、粘結(jié)性壞、產(chǎn)率低、粘結(jié)性壞、 火焰短火焰短 l煤堆通風(fēng)散熱煤堆通風(fēng)散熱 礦井或 原煤受煤設(shè)施 入廠原煤 篩分 選矸 大塊矸石選后煤 裝運破碎 或經(jīng)原煤質(zhì)量均勻化設(shè)施 入洗原煤 洗選和脫水 洗矸中煤塊精煤末精煤煤泥水 總精煤 裝運 煤泥回收及洗水澄清 循環(huán)水 浮選精煤 脫水或干燥 浮選尾煤 裝運 （損失） 選煤廠常用的加工程序圖選煤廠常用的加工程序圖 轉(zhuǎn)化利用轉(zhuǎn)化利用 原煤原煤 預(yù)處理預(yù)處理 燃燒燃燒氣化氣化液化液化熱解熱解煉焦煉焦成型成型 精燃料精燃料 低熱值煤氣低熱值煤氣 合成氣合成氣 殘渣殘渣 半焦

9、半焦 電能電能熱熱 還原氣還原氣氫氫 燃料氣燃料氣 車用車用 燃料燃料 化學(xué)品化學(xué)品 冶金焦冶金焦 型焦型焦 存在問題存在問題: l綜合利用率低綜合利用率低 l污染環(huán)境污染環(huán)境 技術(shù)上技術(shù)上： l加強潔凈煤技術(shù)研究加強潔凈煤技術(shù)研究 l煤氣化、加氫液化等新技術(shù)，提高利用率煤氣化、加氫液化等新技術(shù)，提高利用率 l合理利用余熱合理利用余熱 l大力發(fā)展煤電轉(zhuǎn)化大力發(fā)展煤電轉(zhuǎn)化 l提高煤巖使用過程廢棄物綜合利用提高煤巖使用過程廢棄物綜合利用 煤干餾（煤干餾（coal carbonization）是在隔絕空氣條件下加熱煤，使其分解生成焦炭、）是在隔絕空氣條件下加熱煤，使其分解生成焦炭、 煤焦油、粗苯和焦

10、爐氣的過程。煤干榴過程又分以煤焦油、粗苯和焦?fàn)t氣的過程。煤干榴過程又分以 下兩類。下兩類。 高溫干餾：高溫干餾：11731373K 11731373K （煉焦）（煉焦） 按溫度不同，煤的干餾按溫度不同，煤的干餾 中溫干餾：中溫干餾：9731173K9731173K 低溫干餾：低溫干餾：773973K773973K 一、煤的干餾一、煤的干餾 煤氣化（煤氣化（ coal gasificationcoal gasification）是指在高溫）是指在高溫90090013001300）下使煤、焦炭或半）下使煤、焦炭或半 焦等固體燃料與氣化劑反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成主要含有氫、一氧化碳等氣體的過程。生焦等固體燃料與

11、氣化劑反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成主要含有氫、一氧化碳等氣體的過程。生 成的氣體組成隨固體燃料性質(zhì)、氣化劑種類、氣化方法、氣化條件的不同而有成的氣體組成隨固體燃料性質(zhì)、氣化劑種類、氣化方法、氣化條件的不同而有 差別。氣化劑主要是水蒸氣、空氣或氧氣。差別。氣化劑主要是水蒸氣、空氣或氧氣。 煤液化（煤液化（coal liquefactioncoal liquefaction）是指煤經(jīng)化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。煤液）是指煤經(jīng)化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程。煤液 化可分為直接液化和間接液化兩大類過程?；煞譃橹苯右夯烷g接液化兩大類過程。 二、煤的氣化和液化二、煤的氣化和液化 將煤與將煤與CaO在在20002200

12、及電弧爐作用下反應(yīng)生成及電弧爐作用下反應(yīng)生成 CaC2（電石）的過程。（電石）的過程。 電石水解可生成乙炔（此法占乙炔來源的一半以上），由乙炔出發(fā)可生成一電石水解可生成乙炔（此法占乙炔來源的一半以上），由乙炔出發(fā)可生成一 系列化工產(chǎn)品。系列化工產(chǎn)品。 CaO + 3C CaC2 + CO468.83kJ/mol CaC2+2H2OCH三三CH （氣體）（氣體）+Ca(OH)2 三、生產(chǎn)電石三、生產(chǎn)電石 提示語提示語 目前國際石油資源緊缺的情況下, 我國富煤少油的資源特點,積極發(fā)展煤 化工、煤炭的綜合利用，對長遠(yuǎn)擺脫對 石油資源的過度依賴具有意義。 作作 業(yè)業(yè) l課本P25，1-2，1-3第一問

13、 第二節(jié)第二節(jié) 天然氣的化工利用天然氣的化工利用 一、天然氣的分類和組成一、天然氣的分類和組成 二、天然氣的初步加工二、天然氣的初步加工 三、天然氣的分離和凈化三、天然氣的分離和凈化 四、天然氣的化工利用 一、天然氣的分類和組成一、天然氣的分類和組成 l干氣干氣（貧氣）（貧氣） CH490%99.8% （C2H6、 C3H8、C4H10、CO2、N2、H2S、NH3） 熱值高，很好的燃料制造合成氨和甲醇的好原料熱值高，很好的燃料制造合成氨和甲醇的好原料 l濕氣濕氣（富氣）（富氣） ： C2C41520% 稍加壓縮有汽油析出稍加壓縮有汽油析出 熱裂解原料，民用燃料熱裂解原料，民用燃料 l煤層氣（

14、瓦斯氣）煤層氣（瓦斯氣） l天然氣水合物天然氣水合物 組成組成 二、天然氣的初步加工二、天然氣的初步加工 來自 氣井 冷 凝 分 離 器 干 燥 H2O 分離CO2 和H2S 干 燥 H2O 烴類 分離 送入輸氣管網(wǎng) 制硫裝置 H2S CO2 硫磺 分餾 甲烷 乙烷 丙烷/丁烷 液化氣 三、天然氣的分離與凈化三、天然氣的分離與凈化 分離目的：分離采出氣中的液體、固體雜質(zhì)。分離目的：分離采出氣中的液體、固體雜質(zhì)。 重力分離法重力分離法 分離方法：分離方法： 旋風(fēng)分離法旋風(fēng)分離法 其它分離法其它分離法 2 2、天然氣的脫水、天然氣的脫水 l開采出的天然氣經(jīng)分離后仍然含有水分開采出的天然氣經(jīng)分離后仍

15、然含有水分( (操作操作 溫度下的飽和蒸汽壓決定溫度下的飽和蒸汽壓決定) )。 l天然氣脫水主要方法：天然氣脫水主要方法： 溶劑吸收法、固體吸附法溶劑吸收法、固體吸附法 四四、 天然氣的化工利用天然氣的化工利用 天然氣天然氣 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 合成氣合成氣高級醇、合成氨高級醇、合成氨 氧化氧化 甲醇甲醇甲醛甲醛 裂解裂解 乙炔乙炔 炭黑炭黑 氨氧化氨氧化 氫氰酸氫氰酸 氯化氯化 氯化甲烷氯化甲烷 硝化硝化 硝基甲烷硝基甲烷 甲烷甲烷 乙烷乙烷 裂解裂解 乙烯乙烯 丙烯丙烯 裂解裂解 氧化氧化 丙烯丙烯 乙醛乙醛 丁烷丁烷 氧化氧化 醋酸醋酸 脫氫脫氫 丁二烯丁二烯 作作 業(yè)業(yè) 課本P25,1-4 第三

16、節(jié) 石油及其化工利用 l一、一、石油的性質(zhì)、組成和分類石油的性質(zhì)、組成和分類 預(yù)處理預(yù)處理 常減壓蒸餾常減壓蒸餾 二、二、原油加工過程原油加工過程 催化裂化和加氫裂化催化裂化和加氫裂化 催化重整催化重整 延遲焦化延遲焦化 一、石油的性質(zhì)、組成和分類 l粘稠液體、有氣味粘稠液體、有氣味 l黃、黑褐色黃、黑褐色 l相對密度相對密度0.751 l 熱值熱值43.546MJ/kg l多種烴類的混合物多種烴類的混合物 l含硫化物、腐蝕性含硫化物、腐蝕性 含氮化物含氮化物膠質(zhì)膠質(zhì) 含氧化物含氧化物:環(huán)烷酸和酚類環(huán)烷酸和酚類 輕質(zhì)原油輕質(zhì)原油 中質(zhì)原油中質(zhì)原油 API分類分類 重質(zhì)原油重質(zhì)原油 特稠原油特稠

17、原油 低硫原油低硫原油 含硫量分類含硫量分類 高硫原油高硫原油 石蠟基石蠟基 化學(xué)組成分類化學(xué)組成分類 中間基中間基 環(huán)烷基環(huán)烷基 原油原油 常常 減減 壓壓 蒸蒸 餾餾 加加 氫氫 精精 制制 加加 氫氫 裂裂 化化 尿尿 素素 脫脫 蠟蠟催催 化化 裂裂 化化 熱熱 裂裂 化化 減減 粘粘 裂裂 化化溶溶 劑劑 脫脫 瀝瀝 青青 延延 遲遲 焦焦 化化 焙焙 燒燒 催催 化化 重重 整整 芳芳 烴烴 分分 離離 與與 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 化化 氧氧 化化 瀝瀝 青青 潤潤 滑滑 油油 調(diào)調(diào) 和和 溶劑溶劑 脫油脫油 精制精制 烴烴 化化 脫脫 氫氫 重芳重芳 烴分烴分 離離 ， 直餾汽、煤直餾汽、煤 油

18、、柴油油、柴油 直餾重柴油、減直餾重柴油、減 壓柴油（蠟油）壓柴油（蠟油） 減壓渣油減壓渣油 瀝青瀝青 各種瀝青各種瀝青 石蠟或地石蠟或地 蠟蠟 低凝點油、低凝點油、 液蠟液蠟 輕、重石腦油輕、重石腦油 氫裂航煤、氫裂航煤、 柴油，尾油柴油，尾油 干氣、干氣、 、液化氣 、液化氣 重整油重整油 （汽油）（汽油） 苯乙烯苯乙烯 苯苯 乙苯乙苯 重芳烴重芳烴 汽油調(diào)和油，汽油調(diào)和油， 三、四甲苯三、四甲苯 干氣、干氣、 催裂汽、柴油，催裂汽、柴油， 尾油尾油 石油氣石油氣 熱裂汽、柴油，熱裂汽、柴油， 渣油渣油 脫油瀝青脫油瀝青 焦炭焦炭 石油焦石油焦 蠟膏蠟膏 組分油、石蠟、組分油、石蠟、 抽出

19、油抽出油 石油氣、石油氣、 粗汽油、粗汽油、 重油重油 煉油廠原油加工煉油廠原油加工 示意圖示意圖 l破乳劑破乳劑: :非離子型表面活性劑等，用量極少。電壓非離子型表面活性劑等，用量極少。電壓 一般為一般為1616 35kV. 35kV. （目的：原油脫水）（目的：原油脫水） l注意：注水的目的是溶解結(jié)晶鹽。注意：注水的目的是溶解結(jié)晶鹽。 一級脫鹽罐一級脫鹽罐二級脫鹽罐二級脫鹽罐 一次注水一次注水 破乳劑破乳劑 二次注水二次注水 含鹽廢水含鹽廢水 1、預(yù)處理、預(yù)處理 當(dāng)原油含硫量高時，脫鹽脫水完畢后在原油中還需要加圖適量當(dāng)原油含硫量高時，脫鹽脫水完畢后在原油中還需要加圖適量堿性中和堿性中和 劑

20、和緩蝕劑劑和緩蝕劑，以，以減輕減輕在后續(xù)加工過程中，在后續(xù)加工過程中，硫化物硫化物對煉油設(shè)備的對煉油設(shè)備的腐蝕腐蝕。 2、原油的精餾、原油的精餾 l原油精餾塔一般為帶外部汽提原油精餾塔一般為帶外部汽提 裝置的復(fù)雜塔。裝置的復(fù)雜塔。 l原油由第一段中部進(jìn)入，塔底原油由第一段中部進(jìn)入，塔底 分出重油，汽油、柴油、煤油分出重油，汽油、柴油、煤油 在這一段被蒸出。在這一段被蒸出。 l在塔的第二段被分離成沸點不在塔的第二段被分離成沸點不 同的重柴油、輕柴油等油品。同的重柴油、輕柴油等油品。 提餾段操作是在外部塔中進(jìn)行提餾段操作是在外部塔中進(jìn)行 的。的。 l第三段底部分離出煤油，汽油第三段底部分離出煤油，

21、汽油 從塔頂蒸出。從塔頂蒸出。 2.1常減壓精餾裝置及流程常減壓精餾裝置及流程 一般分為三段：初餾、常壓精餾和減壓精餾。一般分為三段：初餾、常壓精餾和減壓精餾。 圖圖2-1 原油常減壓蒸餾流程圖原油常減壓蒸餾流程圖 原油常減壓蒸餾裝置圖原油常減壓蒸餾裝置圖 原油常減壓蒸餾裝置原油常減壓蒸餾裝置: : 常壓塔和減壓塔常壓塔和減壓塔 原油常減壓蒸餾裝置原油常減壓蒸餾裝置: 冷換框架和換熱系統(tǒng)冷換框架和換熱系統(tǒng) 設(shè)備防腐蝕設(shè)備防腐蝕 l原油雖經(jīng)脫鹽脫水，但仍含有少量無機(jī)鹽，可引起設(shè)原油雖經(jīng)脫鹽脫水，但仍含有少量無機(jī)鹽，可引起設(shè) 備腐蝕。備腐蝕。 l主要腐蝕反應(yīng)主要腐蝕反應(yīng) l CaCl2 + 2H2

22、O Ca(OH)2 + 2HCl(g) l MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl(g) lHCl遇水則可引起腐蝕。遇水則可引起腐蝕。 l Fe + 2HCl(aq) FeCl2 + H2 l H2S + Fe F2S + H2 l FeS + 2HCl(aq) FeCl2 + H2S 預(yù)防腐蝕措施預(yù)防腐蝕措施 (1)控制原油電脫鹽標(biāo)準(zhǔn)?？刂圃碗娒擕}標(biāo)準(zhǔn)。 (2)脫鹽后的原油注堿，將氯化鈣和氯化鎂脫鹽后的原油注堿，將氯化鈣和氯化鎂 轉(zhuǎn)化為氯化鈉，中和氯化氫、硫化氫等。轉(zhuǎn)化為氯化鈉，中和氯化氫、硫化氫等。 (3)塔頂餾出線注氨，中和殘存氯化氫、硫塔頂餾出線注氨，中和殘存氯化氫、

23、硫 化氫，調(diào)節(jié)化氫，調(diào)節(jié)PH值。值。 (4)塔頂餾出線注緩蝕劑，吸附在金屬表面塔頂餾出線注緩蝕劑，吸附在金屬表面 形成抗水性保護(hù)膜。形成抗水性保護(hù)膜。 (5)塔頂餾出線注堿性水，沖洗注氨生成的塔頂餾出線注堿性水，沖洗注氨生成的 銨鹽，中和冷凝的酸性水。銨鹽，中和冷凝的酸性水。 3 3 催化裂化催化裂化 l催化裂化由于有催化劑存在，反應(yīng)選擇性好，催化裂化由于有催化劑存在，反應(yīng)選擇性好， 輕質(zhì)油收率高，汽油安定性好，辛烷值高。輕質(zhì)油收率高，汽油安定性好，辛烷值高。 l催化裂化過程在催化劑表面仍有結(jié)焦，所以催催化裂化過程在催化劑表面仍有結(jié)焦，所以催 化劑使用一段時間后必須再生?；瘎┦褂靡欢螘r間后必須

24、再生。 l再生反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而裂化反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，再生反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而裂化反應(yīng)為吸熱反應(yīng)， 反應(yīng)裝置必須處理好這一矛盾。反應(yīng)裝置必須處理好這一矛盾。 3.1 催化裂化的化學(xué)反應(yīng)催化裂化的化學(xué)反應(yīng) 熱裂化減粘裝置 流化床催化裂化裝置流化床催化裂化裝置 催化裂化裝置圖 常減壓蒸餾和催化裂化聯(lián)合裝置常減壓蒸餾和催化裂化聯(lián)合裝置 同高并列式催化裂化反應(yīng)同高并列式催化裂化反應(yīng)- -再生及分餾系統(tǒng)流程再生及分餾系統(tǒng)流程 高低并列式提升管催化裂化反應(yīng)再生系統(tǒng)流程高低并列式提升管催化裂化反應(yīng)再生系統(tǒng)流程 4 加氫裂化加氫裂化 l加氫裂化目的加氫裂化目的:普通裂化后大分子變?yōu)樾》制胀鸦蟠蠓肿幼優(yōu)樾》?子

25、子,輕質(zhì)油產(chǎn)率不高輕質(zhì)油產(chǎn)率不高,重要原因是元素重要原因是元素H不夠。不夠。 所以加所以加H裂化可使部分裂解物變成輕烴類，裂化可使部分裂解物變成輕烴類， 提高輕油產(chǎn)率。提高輕油產(chǎn)率。 l優(yōu)點：優(yōu)點：適用原料廣泛，可根據(jù)需要生產(chǎn)汽適用原料廣泛，可根據(jù)需要生產(chǎn)汽 油、柴油等。產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好、流程油、柴油等。產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好、流程 簡單。簡單。 l缺點：缺點：操作溫度較高操作溫度較高300 450 C,壓力也較壓力也較 高高10 20MPa，投資大、操作費用高。，投資大、操作費用高。 l與催化裂化不同之處：采用固定床，未反應(yīng)的與催化裂化不同之處：采用固定床，未反應(yīng)的H要循環(huán)。要循環(huán)。 由于操作

26、壓力高，采用高、低壓分離器。由于操作壓力高，采用高、低壓分離器。 單段串聯(lián)一次通過加氫裂化原則工藝流程單段串聯(lián)一次通過加氫裂化原則工藝流程 單段串聯(lián)全循環(huán)加氫裂化反應(yīng)部分工藝流程圖單段串聯(lián)全循環(huán)加氫裂化反應(yīng)部分工藝流程圖 1精制反應(yīng)器；2裂化反應(yīng)器；3循環(huán)氫加熱爐；4循環(huán)氫壓縮機(jī)；5高壓分離器；6低壓分離器；7分餾塔 5 催化重整催化重整 l利用催化劑對烴類分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新排列。 l旨在生產(chǎn)高辛烷值汽油、或者苯、甲苯以及二 甲苯等化工原料，并副產(chǎn)大量氫氣。 l是石油加工過程中重要的二次加工手段 鉑重整爐 催化重整裝置圖 5 5.1 .1 催化重整的化學(xué)反應(yīng)催化重整的化學(xué)反應(yīng) 六元環(huán)的脫氫反應(yīng)；

27、 五元環(huán)的異構(gòu)脫氫反應(yīng)； 烷烴的環(huán)化脫氫反應(yīng) ； 異構(gòu)化反應(yīng)； 加氫裂化反應(yīng)； 烯烴的加氫飽和反應(yīng)； 生焦反應(yīng)。 l六元環(huán)烷烴脫氫 重整的最基本反應(yīng)。 l 異構(gòu)化反應(yīng) 五元環(huán)烷烴異構(gòu)化成六元環(huán)烷烴。 直鏈烷烴異構(gòu)化 烷烴的脫氫環(huán)化反應(yīng) l加氫裂化反應(yīng) 加氫裂化反應(yīng) 脫甲基反應(yīng)脫甲基反應(yīng) 芳烴脫烷基反應(yīng) 5 5.2 .2 催化重整催化劑催化重整催化劑 催化劑的分類。單金屬、雙金屬和多金屬催化劑 單金屬催化劑：單鉑催化劑，以Al2O3為載體，以鉑為 活性組分（約含0.10.7wt%），并含有一定量的酸性 組分鹵素（0.41.0wt%） 雙金屬催化劑：如鉑錸、鉑錫催化劑 多金屬催化劑：鉑錸鈦催化劑。

28、 雙金屬催化劑和 多金屬催化劑優(yōu)點：良好的熱穩(wěn)定性，對結(jié)焦不敏感， 對原料適應(yīng)性強，使用壽命長。 催化劑的失活。 催化劑的再生。 5.3催化重整工藝流程催化重整工藝流程 重整原料的預(yù)處理。原料的預(yù)處理包括預(yù)分餾、 預(yù)脫砷、預(yù)加氫和脫水脫硫四部分。 重整反應(yīng)部分。 芳香烴分離部分。 重整反應(yīng)部分工藝流程示意圖 半再生式固定床重整典型工藝流程 6 6.1.1延遲焦化基本原理延遲焦化基本原理 l將渣油高速通過溫度為將渣油高速通過溫度為500 505的加熱的加熱 爐，由于高速渣油在這里來不及反應(yīng)，而爐，由于高速渣油在這里來不及反應(yīng)，而 是到后續(xù)設(shè)備焦炭塔中再進(jìn)行裂化、縮合是到后續(xù)設(shè)備焦炭塔中再進(jìn)行裂化

29、、縮合 反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氣體、汽油、柴油及焦炭。反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氣體、汽油、柴油及焦炭。 這一過程稱為延遲焦化。其主要反應(yīng)有：這一過程稱為延遲焦化。其主要反應(yīng)有： l 裂解反應(yīng)吸熱，產(chǎn)生小分子裂解反應(yīng)吸熱，產(chǎn)生小分子 l 縮合反應(yīng)放熱，生成大分子。縮合反應(yīng)放熱，生成大分子。 6 6.2 .2 延遲焦化的工藝流程延遲焦化的工藝流程 6 6.3 .3 焦化產(chǎn)品焦化產(chǎn)品 l焦化汽油安定性差，必須再處理精制才能作為汽焦化汽油安定性差，必須再處理精制才能作為汽 油調(diào)合組分。焦化柴油也要加工后才能使用。油調(diào)合組分。焦化柴油也要加工后才能使用。 幾種減壓渣油延遲焦化產(chǎn)品分布幾種減壓渣油延遲焦化產(chǎn)品分布 原料油原料油

30、大慶減壓渣大慶減壓渣 油油 勝利減壓渣勝利減壓渣 油油 魯寧管輸減壓魯寧管輸減壓 渣油渣油 遼河減壓渣遼河減壓渣 油油 主要工藝條件主要工藝條件 爐出口溫度爐出口溫度/ 聯(lián)合循環(huán)比聯(lián)合循環(huán)比 產(chǎn)品分布產(chǎn)品分布/% 氣體氣體 石腦油石腦油 柴油柴油 餾出油餾出油 焦炭焦炭 液體收率液體收率 500 1.30 8.3 15.7 36.3 25.7 14.0 77.7 500 1.45 6.8 14.7 35.6 19.0 23.9 69.3 500 1.43 8.3 15.9 32.3 20.7 22.8 68.9 500 1.43 9.9 15.0 25.3 27.2 24.6 65.5 圖圖2

31、-2原油加工過程示意圖原油加工過程示意圖 l預(yù)處理預(yù)處理：脫鹽脫水脫鹽脫水 l常減壓蒸餾：常減壓蒸餾： 預(yù)熱初餾（預(yù)熱初餾（200200400400）：原油撥）：原油撥 頂氣、石腦油頂氣、石腦油 常壓蒸餾（常壓蒸餾（360360370 370 ）：汽油、）：汽油、 煤油、柴油煤油、柴油 （直餾）（直餾） 減壓蒸餾（減壓蒸餾（380380400 400 ）：減壓柴）：減壓柴 油、減油、減 壓餾分油壓餾分油 一次加工一次加工 l催化裂化和加氫裂化催化裂化和加氫裂化 提高汽柴油品質(zhì)、產(chǎn)量提高汽柴油品質(zhì)、產(chǎn)量 熱裂化熱裂化 催化裂化催化裂化 加氫裂化加氫裂化 l催化重整和芳烴抽提：催化重整和芳烴抽提：

32、 重整：將輕質(zhì)原料油中的烴類通過熱或催化劑重整：將輕質(zhì)原料油中的烴類通過熱或催化劑 的作用，生成大量芳烴的工藝過程，制得高的作用，生成大量芳烴的工藝過程，制得高 辛烷值的汽油辛烷值的汽油 芳烴抽提：選用抽提劑加入重整油料中，經(jīng)攪芳烴抽提：選用抽提劑加入重整油料中，經(jīng)攪 拌、靜置形成兩相，抽提相盡可能將芳烴抽拌、靜置形成兩相，抽提相盡可能將芳烴抽 提出來。提出來。 l延遲焦化延遲焦化 焦化：減壓渣油、熱裂化渣油等重殘油轉(zhuǎn)化焦化：減壓渣油、熱裂化渣油等重殘油轉(zhuǎn)化 為輕質(zhì)油品。焦炭可制電極焦，焦化氣富含為輕質(zhì)油品。焦炭可制電極焦，焦化氣富含 輕質(zhì)烯烴，可做化工原料。輕質(zhì)烯烴，可做化工原料。 二次加工

33、二次加工 中國石化產(chǎn)業(yè)面臨六大挑戰(zhàn)中國石化產(chǎn)業(yè)面臨六大挑戰(zhàn) 我國石化工業(yè)取得了長足發(fā)展，具備了較強的實力，但隨著國內(nèi)石油石化產(chǎn)品 需求的不斷增長和市場競爭的日趨激烈，仍然存在著許多嚴(yán)重制約持續(xù)快速發(fā)展的 問題，中國可持續(xù)發(fā)展油氣資源戰(zhàn)略研究分析指出，六大挑戰(zhàn)考驗我國石化工業(yè)的 發(fā)展。 我國主要石油化學(xué)品生產(chǎn)能力不能滿足不斷增長的市場需求。我國主要石油化學(xué)品生產(chǎn)能力不能滿足不斷增長的市場需求。目前，我 國主要石油化學(xué)品生產(chǎn)能力不足。以2003年按乙烯當(dāng)量需求計算，國內(nèi)乙烯產(chǎn)量只 能滿足需求的37.8%；國產(chǎn)合成樹脂、合成纖維和合成橡膠的國內(nèi)市場滿足率分別 為47%、88%和58%，大量石化產(chǎn)品長

34、期依靠進(jìn)口。另外，我國生產(chǎn)石化產(chǎn)品多為 大宗通用產(chǎn)品，汽車和家用電器所需的各種專用塑料品種、差別化纖維、特種橡膠 多數(shù)依靠進(jìn)口。 國際競爭能力不強，不能完全適應(yīng)日趨激烈的市場競爭要求。國際競爭能力不強，不能完全適應(yīng)日趨激烈的市場競爭要求。主要表現(xiàn) 在：油品質(zhì)量不能完全滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，隨著北京2008年舉辦奧運會和上 海承辦2010年世博會，國內(nèi)成品油質(zhì)量升級步伐加快，以及歐等排放標(biāo)準(zhǔn)的實施 ，就顯的更為迫切；生產(chǎn)和流通成本較高，盈利能力不強。以乙烯為例，全國主要 石化企業(yè)的乙烯現(xiàn)金操作費用約每噸150美元，比世界先進(jìn)水平高出30%，比亞太地 區(qū)高出10%。 發(fā)展受到資源短缺制約，利用國

35、際油氣資源面臨復(fù)雜多變的風(fēng)險。發(fā)展受到資源短缺制約，利用國際油氣資源面臨復(fù)雜多變的風(fēng)險。 隨著國內(nèi)原油供需缺口的增大，對外依存度增加。同時，隨著今后乙烯等工業(yè)的發(fā) 展，國內(nèi)化工用油自給難度將進(jìn)一步增大。全球石油資源爭奪日趨激烈，我國企業(yè) “走出去”開發(fā)利用海外石油資源的難度加大，石油安全供應(yīng)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 國內(nèi)市場進(jìn)一步開放，石化企業(yè)面臨競爭日趨加劇的壓力。國內(nèi)市場進(jìn)一步開放，石化企業(yè)面臨競爭日趨加劇的壓力。體 現(xiàn)在：國內(nèi)油品市場按“入世”協(xié)議限期開放，將對我國煉油和銷售企 業(yè)造成很大沖擊；國內(nèi)石化產(chǎn)品市場隨著關(guān)稅的逐步降低和到位、外貿(mào) 經(jīng)營權(quán)的放開，市場份額將受到進(jìn)口產(chǎn)品的進(jìn)一步擠壓；市場多元化主 體競爭格局正在形成，國內(nèi)石化企業(yè)面臨的競爭和改革壓力巨大。 技術(shù)市場競爭更加激烈，石化企業(yè)面臨國外公司的技術(shù)技術(shù)市場競爭更加激烈，石化企業(yè)面臨國外公司的技術(shù)“包包 圍圈圍圈”。一是國外大型石化公司擁有一大批世界領(lǐng)先的特色專利技術(shù)和 名牌產(chǎn)品，不斷開發(fā)先進(jìn)技術(shù)并嚴(yán)格控制，在技術(shù)市場的競爭占據(jù)了強 勢地位。目前，這些大公司正在大舉進(jìn)入中國市場，對我國企業(yè)形成競 爭