《石油化工基础》教学课件—4.4石油芳烃的生产
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石油化工简介 ppt课件
• 油品从初馏点到干点的温度范围称为馏程或沸程。油品的大致馏程：
汽油
40—200℃
煤油 200—300℃
航空煤油 130—250℃ 柴油 250—350℃
润滑油 350—520℃
重质燃料油 ＞520℃
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石油、天然气
开采
原油 油田气 天然气
合成
炼制
化肥
轻油、渣油、重油、柴油、煤油、汽油、炼厂气
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原油
拔顶气
塔顶 石脑油
初馏塔
底油 常压蒸馏 轻汽油 50～140℃ 含碳原子数 1～5
汽油 140～200℃
4～12
煤油 180～230℃
11～14
轻柴油 230～305℃
13～17
重柴油 305～405℃
16～25
塔底渣油 减压蒸馏 减压柴油
减压渣油石油焦
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石油沥青 18
石油化工概况
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1
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3
天然气
•
组成：主要为C1~C4，C1大于80％。
•
分类：干气——C5以上重质烃含量 < 13.5×10－6m3/m3
•
湿气——…………………… > 13.5×10－6m3/m3
来源： 煤田气、气田气（均为干气，CH4在95％以上）、油田伴 生气（湿气）
•
加工利用：制合成气CH4＋H2
•
高温部分氧化制 乙炔
•
制各种化工产品：碳黑、氢氰酸、氯代烷等
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4
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5
石油
石油——烃类和非烃类组成的复杂混合物，沸点范围：常温~500℃以上， 相对分子质量：数十到数千，相对密度：0.8~0.98。 • 组成——主要由C、H、O、S、N五种元素组成 • 碳：83％~87％；氢：10％~14％；硫、氮、氧：1％~4％；微量的铁、 铜、镍、钒、砷等，一般以l0-6或10-9数量级存在于原油中
石油化工产品讲义课件
− CHP
苯酚＋丙酮
▪ 1吨异丙苯
0.75吨苯酚＋0.46吨丙酮
− 生产1吨苯酚副产0.615吨丙酮
甲苯的生产工艺
石脑油
裂解汽油
加氢汽油
重石脑油
煤
煤焦油
粗甲苯
甲苯 甲苯 甲苯
甲苯的下游需求分布
国内甲苯的下游需求分布
5%
9%
20%
4%
4%
10%
农药生产 合成材料
28%
硝基甲苯等 医药
涂料染料 轻工
欧佩克国家产量分布情况
关于原油价格的假设（Bill Browder，引自2006.01.27财富杂志）
▪ Bill Browder，42岁，管理着一个40亿美元的基金，前年该基金增长 了81.5%，且从10年前创立以来奇迹般地增长了1780%。他提出了几种 假设：
▪ 沙特王室的倒台（似乎是一种荒唐的说法），这种情况可能导致原油 价格涨至 262美元/桶（可以类比，俄罗斯具有类似的能力）
催
化
裂
重
解
整
热裂化和催化裂化
常压蒸馏
原油脱盐脱水
分馏
石油气(C1~C4) 汽油(C5~C11)
煤油(C10~C16) 柴油(C15~C18) 重油
减压蒸馏
重油 减压分馏
重柴油 轻润滑油 中润滑油 重润滑油 渣油
裂化
在一定条件下，把分子量大, 沸点高的 烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。
如：C16H34
▪ 如果伊朗政府使用OPEC 1973 使用过的方法，采取石油禁运。那将导 致国际原油价格翻番，达到131美元/桶
▪ 如果委内瑞拉进行石油禁运，那将导致原油价格上涨到111美元/桶
石油炼制与石油化工资料PPT课件
分馏后的气体是提高油品辛烷值和石油化工的重要基础原料。
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图7-2 炼厂气分馏示意图
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§7.2 常用的石油产品
1、石油产品 ① 汽油 ② 煤油 ③ 柴油 ④ 润滑油 ⑤ 燃料油 ⑥ 沥青 ⑦ 石蜡 ⑧ 液化石油气 ⑨石油焦
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判断汽油好坏有两个主要评价指标。 第一个是汽油的馏分组成。第二个重要指标是辛烷值。
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谢谢您的观看！
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石油炼制包括原油的初次加工和原油的深加工，两个加工过程 目的不一样，加工后得到的产品也不尽相同。
一、原油的初次加工
原油的初次加工就是对原油进行蒸馏加工，得到一系列石油产 品的过程。 1.原油蒸馏原理 石油是由不同沸点、大大小小的烃混合在一起的混合物，烃的 沸点随碳数增加而增高。例如，含有5个碳的烃（叫戌烷）只要加 热到36℃就沸腾；而含有十二个碳的烃（叫十二烷）则要加热到 216℃才能沸腾。
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石油没有固定的沸点。石油的沸点表现为一定宽度的温度范围， 叫馏程。一般石油的沸点范围从30℃度到600℃左右。
把石油加热后，就能按各类烃沸点高低不同依次蒸发出来。加工 油的炼油厂就是利用石油的这个特点，把原油分为不同的沸点范围 的几个部分（馏分），而得到不同的产品。
沸点范围/℃ （气体） 40～200 150～250 250～360 360～500 500以上
（1）锦纶（化学名：聚酸胺纤维，尼龙，锦纶袜通常又叫呢龙袜） （2）涤纶（化学名：聚酯纤维，旧称“的确良”） （3）晴纶（化学名：聚丙烯腈纤维，商品名又称：合成羊毛） （4）氯纶（化学名：聚氯乙烯纤维） （5）维纶（化学名：聚乙烯酸纤维） （6）丙纶（化学名：聚丙烯纤维）
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图7-2 炼厂气分馏示意图
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§7.2 常用的石油产品
1、石油产品 ① 汽油 ② 煤油 ③ 柴油 ④ 润滑油 ⑤ 燃料油 ⑥ 沥青 ⑦ 石蜡 ⑧ 液化石油气 ⑨石油焦
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判断汽油好坏有两个主要评价指标。 第一个是汽油的馏分组成。第二个重要指标是辛烷值。
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石油炼制包括原油的初次加工和原油的深加工，两个加工过程 目的不一样，加工后得到的产品也不尽相同。
一、原油的初次加工
原油的初次加工就是对原油进行蒸馏加工，得到一系列石油产 品的过程。 1.原油蒸馏原理 石油是由不同沸点、大大小小的烃混合在一起的混合物，烃的 沸点随碳数增加而增高。例如，含有5个碳的烃（叫戌烷）只要加 热到36℃就沸腾；而含有十二个碳的烃（叫十二烷）则要加热到 216℃才能沸腾。
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石油没有固定的沸点。石油的沸点表现为一定宽度的温度范围， 叫馏程。一般石油的沸点范围从30℃度到600℃左右。
把石油加热后，就能按各类烃沸点高低不同依次蒸发出来。加工 油的炼油厂就是利用石油的这个特点，把原油分为不同的沸点范围 的几个部分（馏分），而得到不同的产品。
沸点范围/℃ （气体） 40～200 150～250 250～360 360～500 500以上
（1）锦纶（化学名：聚酸胺纤维，尼龙，锦纶袜通常又叫呢龙袜） （2）涤纶（化学名：聚酯纤维，旧称“的确良”） （3）晴纶（化学名：聚丙烯腈纤维，商品名又称：合成羊毛） （4）氯纶（化学名：聚氯乙烯纤维） （5）维纶（化学名：聚乙烯酸纤维） （6）丙纶（化学名：聚丙烯纤维）
石油芳烃的生产
• 1.重整催化剂的发展趋势 • （1）在金属组元方面主要是改变催化剂经书组元配比和第三金属组元 的加入，以提高催化剂的选择性和稳定性。 • （2）在载体方面，研究应用新型载体。 • （3）优化金属和酸性活性平衡。 • （4）在催化剂制备技术方面，研究开发纳米级控制金属活性中心和酸 性活性中心在载体上均匀分布，使金属组元之间及载体之间有良好的 相互作用。 • （5）研究开发重整催化剂的新材料。 • 2.重整工艺的发展趋势 • （1）连续重整在液体收率、氢气产率及开工周期方面优于半再生重整 装置，使其在今后发展方面具有较大优势。 • （2）半再生重整通过技术改造及选用新型催化剂，使其在未来很长时 期内与连续重整共存。 • 3.扩大与优化重整原料 • 发展催化加氢生产石脑油、催化裂化和焦化石脑油加氢，扩展优 化重整原料的来源
图4－10芳烃精馏原理工艺流程图（三塔流程）
图4－11芳烃精馏原理工艺流程图（五塔流程）
四、催化重整的发展历程及趋势
• 催化重整的发展史主要涉及重整催化剂和重整工 艺两方面，并且这两方面协同发展，但以催化剂 发展为主，重整工艺一般以适应催化剂发展为基 调。
（一）重整催化剂发展简介
• 重整催化剂发展主要涉及催化剂的组成、性能、 制造技术、装填及使用技术、催化剂回收技术等 方面一系列研究及应用技术的发展。典型的催化 剂发展情况如表4—11所示。
• 第二段加氢目的是使单烯烃进一步饱和， 而氧、硫、氮等杂质被破坏而除去，从而 得到高质量的芳烃原料。催化剂普遍采用 非贵重金属钴－钼系列，具有加氢和脱硫 性能，并以氧化铝为载体。该段加氢是在 300℃以上的气相条件下进行的。两个加氢 反应器一般都采用固定床反应器。
•
裂解汽油首先进行预分馏，先进入脱C5 塔（1）将其中的C5及C5以下馏分从塔顶 分出，然后进入脱C9塔（2）将C9及C9以 上馏分从塔釜除去。分离所得的C6～C8中 心馏分送入一段加氢反应器（3），同时通 入加压氢气进行液相加氢反应。反应条件 是温度60～110℃、反应压力2.60MPa，加 氢后的双烯烃接近零，其聚合物可抑制在 允许限度内。反应放热引起的温升是用反 应器底部液体产品冷却循环来控制的。
图4－10芳烃精馏原理工艺流程图（三塔流程）
图4－11芳烃精馏原理工艺流程图（五塔流程）
四、催化重整的发展历程及趋势
• 催化重整的发展史主要涉及重整催化剂和重整工 艺两方面，并且这两方面协同发展，但以催化剂 发展为主，重整工艺一般以适应催化剂发展为基 调。
（一）重整催化剂发展简介
• 重整催化剂发展主要涉及催化剂的组成、性能、 制造技术、装填及使用技术、催化剂回收技术等 方面一系列研究及应用技术的发展。典型的催化 剂发展情况如表4—11所示。
• 第二段加氢目的是使单烯烃进一步饱和， 而氧、硫、氮等杂质被破坏而除去，从而 得到高质量的芳烃原料。催化剂普遍采用 非贵重金属钴－钼系列，具有加氢和脱硫 性能，并以氧化铝为载体。该段加氢是在 300℃以上的气相条件下进行的。两个加氢 反应器一般都采用固定床反应器。
•
裂解汽油首先进行预分馏，先进入脱C5 塔（1）将其中的C5及C5以下馏分从塔顶 分出，然后进入脱C9塔（2）将C9及C9以 上馏分从塔釜除去。分离所得的C6～C8中 心馏分送入一段加氢反应器（3），同时通 入加压氢气进行液相加氢反应。反应条件 是温度60～110℃、反应压力2.60MPa，加 氢后的双烯烃接近零，其聚合物可抑制在 允许限度内。反应放热引起的温升是用反 应器底部液体产品冷却循环来控制的。
石油炼制与石油化工课件
3、原油减压蒸馏的目的是什么？
4 石油二次加工的目的是什么？
5、举例说出三种乙烯的下游产品及获得该产品时所经历的 反应类型。
6、简答生产乙烯的原料和方法是什么？
7、石油芳烃的两个主要来源是什么？
10/2/2023
石油炼制与石油化工
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第三章 习题
论述题： 1、简述烃类裂解生产乙烯过程中，裂解气净化与分离的几 个主要步骤和每个步骤的目的。 2、试论环氧乙烷生产的主要步骤和每个步骤的目的，写出 主要反应方程式。
无铅汽油----不含四乙基铅抗爆剂
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石油炼制与石油化工
8
辛烷值（抗爆性指标）
用辛烷值评定车用汽油在发动机 气缸中燃烧时抵抗爆炸燃烧的能力。 将异辛烷（2，2，4三甲基戊烷）辛 烷值定为100；正庚烷的辛烷值定为 0。辛烷值越高，表示抗暴性能越好。
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石油炼制与石油化工
环氧乙烷、乙烯、副产物二氧化碳 进行水吸收分离；
（4）吸收液的解吸---环氧乙烷
吸收液进入解吸塔将环氧乙烷经过 蒸馏解吸出来。
10/2/2023
石油炼制与石油化工
25
第三章 习题
简答题：
1、石油炼制和石油化工的主要产品有哪些？各列举5种。
2、石油炼制的一次加工主要采用什么方法，得到的燃料油 主要包括哪几种？
石油炼制与石油化工
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乙烯
聚合 聚乙烯
环氧乙烷 氧化 乙二醇 加氯 二氯乙烷
氯乙烯
丙烯 共聚
乙丙橡胶
塑料薄膜、成型制品 涤纶、防冻剂、溶剂 工程塑料、氯纶纤维
电线、电缆
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石油炼制与石油化工
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二、丙烯
第四章 石油化工单元---芳烃转化过程
按骨架元素组成可分为硅铝类分子筛、磷铝类分子筛和 骨架杂原子分子筛； 按孔道大小划分，孔道尺寸小于2 nm、2~50 nm和大于 50 nm的分子筛分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。
常用的分子筛： 气体行业常用的分子筛型号; 方钠型，如A型:钾A(3A),钠A(4A),钙A(5A)； 八面型，如X型:钙X(10X),钠X(13X)和Y型：钠Y,钙Y； 丝光型，（-M型）：高硅型沸石，如ZSM-5等。
裂解汽油在芳烃抽提前必须进行预处理，为 后加工过程提供合格的原料。目前普遍采用 催化加氢精制法。
裂解汽油加氢精制过程
一段低温液相加氢： Pd/Al2O3,80～130℃,6MPa 二烯烃、烯基芳烃 -1
LHSV 3h ,列管反应器
单烯烃，芳烃 防止二烯烃聚合
指标：二烯烃含量< 2%
二段高温气相加氢：
甲苯歧化工业生产方法
非临氢：二甲苯增产法（Xylene－Plus法）
加压临氢：Tatoray法
低温歧化法（LTD法）
甲苯歧化的工艺方法
工艺名称 常压气相歧化法 Xylene-Plus法 高压临氢歧化法 Tatoray法 低温歧化法 LTD法
稀土型沸石小球催化 催化剂和工 剂，气相反应，移动 艺特点 床反应器，不临氢 操作条件 温度／℃ 540
苯（benzene ）；甲苯（toluene）； 二甲苯 （xylene ）
苯、甲苯、二甲苯等芳烃用作汽油添加剂；
苯主要用于生产苯乙烯、环己烷和异丙苯； 苯乙烯用于合成橡胶、合成塑料； 环己烷用于合成纤维（尼龙）； 异丙苯用于丙酮、苯酚工业 甲苯是有机合成的优良溶剂，还可以合成异氰酸酯、甲 酚，或通过歧化和脱烷基制苯； 对二甲苯主要用于生产对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯， 是生产纤维、胶片和树脂的主要原料；
第四章石油化工原料和产品
气CO+H2，再用CO吸收和变换反应除去其 中的CO，以提高气体中的H2比例，即所谓 的“造气”过程。
粗气经过除尘、水洗、脱硫脱碳等净化工
序，最终制得只含H2/N2=3:1的合成气。
第四章石油化工原料和产品
14
2. 氨的合成
合成反应：N2 + 3H2
2NH3
是一个可逆过程，也是一个强放热反应。
氯醇法因氯消耗高，盐的生成量大，腐蚀严 重，副产物多，已基本被淘汰。
第四章石油化工原料和产品
37
2.乙烯直接氧化制环氧乙烷
直接在银催化剂上乙烯用空气或纯氧氧化，除 得到产物环氧乙烷外，主要副产物是二氧化碳 和水，并有少量甲醛、乙醛生成。
Ag
CH2=CH2 + O2
H2C—CH2
+O2
O
CO2+H2O
甲醇是最重要的工业合成原料之一，是三 大合成材料及农药、医药和染料的原料， 大量用于生产甲醛和对苯二甲酸二甲酯。
第四章石油化工原料和产品
19
合成反应: CO + 2H2
CH3OH（g）
该反应以合成气为原料，采用铜系催化剂
CuO-ZnO-Al2O3。
该工艺的关键是铜系催化剂对硫和氯特别
敏感，因此要求原料气中基本不含硫和氯。
丙醇—除草剂、溶剂 7.羰基化—丙醛—
丙酸—除草剂、谷物保护剂、果品和蔬菜催熟剂
第四章石油化工原料和产品
33
环氧乙烷
环氧乙烷是最简单的乙烯部分氧化产物， 与乙醛互为同分异构体，其化学活性强， 是乙烯系主要中间体。
性质：环氧乙烷也称为氧化乙烯，是易挥 发的具有醚的刺激味的液体。分子 式:C2H4O，无色，能与水和大多数有机溶 剂相混合。环氧乙烷易燃，与空气能形成 爆炸混合物，其爆炸极限为3%~80%。
粗气经过除尘、水洗、脱硫脱碳等净化工
序，最终制得只含H2/N2=3:1的合成气。
第四章石油化工原料和产品
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2. 氨的合成
合成反应：N2 + 3H2
2NH3
是一个可逆过程，也是一个强放热反应。
氯醇法因氯消耗高，盐的生成量大，腐蚀严 重，副产物多，已基本被淘汰。
第四章石油化工原料和产品
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2.乙烯直接氧化制环氧乙烷
直接在银催化剂上乙烯用空气或纯氧氧化，除 得到产物环氧乙烷外，主要副产物是二氧化碳 和水，并有少量甲醛、乙醛生成。
Ag
CH2=CH2 + O2
H2C—CH2
+O2
O
CO2+H2O
甲醇是最重要的工业合成原料之一，是三 大合成材料及农药、医药和染料的原料， 大量用于生产甲醛和对苯二甲酸二甲酯。
第四章石油化工原料和产品
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合成反应: CO + 2H2
CH3OH（g）
该反应以合成气为原料，采用铜系催化剂
CuO-ZnO-Al2O3。
该工艺的关键是铜系催化剂对硫和氯特别
敏感，因此要求原料气中基本不含硫和氯。
丙醇—除草剂、溶剂 7.羰基化—丙醛—
丙酸—除草剂、谷物保护剂、果品和蔬菜催熟剂
第四章石油化工原料和产品
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环氧乙烷
环氧乙烷是最简单的乙烯部分氧化产物， 与乙醛互为同分异构体，其化学活性强， 是乙烯系主要中间体。
性质：环氧乙烷也称为氧化乙烯，是易挥 发的具有醚的刺激味的液体。分子 式:C2H4O，无色，能与水和大多数有机溶 剂相混合。环氧乙烷易燃，与空气能形成 爆炸混合物，其爆炸极限为3%~80%。
石油芳烃的生产—芳烃的生产方法及来源认知
氧化
烷基萘
脱烷基
萘
氧化
芳烃的生产方法及来源认知
芳烃：含苯环结构的碳氢化合物的总称 4.对二甲苯产业链
混
芳
芳
合
烃
烃
芳
抽
精
烃
提
馏
石油芳烃
芳烃生产
芳烃分离
苯 甲苯 二甲苯 C9芳烃
芳烃转化
芳烃的生产方法及来源认知
芳烃：含苯环结构的碳氢化合物的总称
2.芳烃的生产方法
芳烃生产
石脑油
催化 重整
芳烃生产过程 B T
裂解汽油 汽油 C5～200℃ 加氢
芳烃 抽提
芳
烃 分
X
馏 C9
芳烃分离与转化
脱烷基
B T
歧化 C8分馏
X 邻二甲苯
OX
异构化
对二甲苯
吸附分离
PX
芳烃的生产方法及来源认知
芳烃：含苯环结构的碳氢化合物的总称
3.主要芳烃的用途
加乙烯烷基化
乙苯 丙酮
脱氢 双酚A
苯乙烯
聚苯乙烯、丁苯橡胶、 ABS树脂
聚碳酸酯、环氧树脂
加丙烯烷基化
异丙苯 苯酚
酚醛树脂、苯胺、壬基酚等
加十二烯
十二烷基苯
合成洗涤剂
苯
加氢
环己烷
己内酰胺
✓异丙苯、十二烷基苯、萘和苯乙烯
基本化工产品和重要的化 工原料：合成橡胶、合成 树脂、合成纤维、洗涤剂 及药物、香料、染料、助 剂和专用化学品等工业的 重要原料。
芳烃的生产方法及来源认知
芳烃：含苯环结构的碳氢化合物的总称 2.芳烃的生产方法
煤炭 焦化分馏
裂解
汽油 催化加氢
《石油化工基础》教学课件—4.1石油烃类的热裂解
石油化工
基础石化产品主要包括:乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、甲醇等。
石油化工
石油化工有机原料工业的发展，也促进了我国有机合成工业的发展，塑料、合成 橡胶、合成纤维的产量均成倍增长。石油化工原料合成的产品很多，如乙烯系列、丙 烯系列、丁二烯系列、三苯系列和其它副产物的综合利用等。
1
Part
影响反应管的寿命。 破坏了裂解的最佳工况。
4 Part 烃类裂解的工艺流程
裂解炉和急冷锅炉的清焦 条件：
裂解炉管管壁温度超过设计规定值。 裂解炉辐射段入口压力增加值超过设计值。 废热锅炉出口温度超过设计允许值，或废热锅炉进出口压差超过设计允许值。 方法： 停炉清焦 将进料及出口裂解气切断（离线）后，将裂解炉和急冷锅炉停车拆开，分别进行除 焦，用惰性气体和水蒸气清扫管线，逐渐降低炉温，然后通入空气和水蒸气烧焦。 在线清焦 加热炉在不停炉的情况下,对一管程切断进料,注入水,控制一定温度和时间,有固定的 操作程序,达到清焦的目的。
厂家制造，该项目乙烯装备国产化率达到78%； 茂名乙烯技术改造中，实现了大型裂解气压缩机和冷箱等关键设备的国产
化，该项目总共510台设备中448台是中国制造，国产化率达87.8%； 镇海炼化百万吨乙烯工程实现了三大核心机组之一的丙烯制冷压缩机的首
台国产化。
2
Part
裂解化学反应
Chemical reactions in hydrocarbon cracking process
烯和丁二烯等烃类。 环烷烃的脱氢反应生成的是芳烃，芳烃缩合最后生成焦炭，所以不能生成低级
烯烃，即不属于一次反应。
2 Part
裂解化学反应
芳烃的断侧链反应： 芳烃的热稳定性很高，芳香烃不易发生断裂; 由苯裂解生成乙烯的可能性极小; 烷基芳烃可以断侧链生成低级烷烃、烯烃和苯。
石油芳烃的生产技术课件(PPT67张)
石油 芳烃 的生 产
石油化工教研室
15
•
• • • • • • •
石油 芳烃 的生 从化学反应可知，催化重整反应主要有两大类： 产
（二）催化重整催化剂
第
章
脱氢（芳构化）反应和裂化、异构化反应。 这就要求重整催化剂应兼备两种催化功能，既能 促进环烷烃和烷烃脱氢芳构化反应，又能促进环 烷烃和烷烃异构化反应，即是一种双功能催化剂 现代重整催化剂由三部分组成： 活性组分（如铂、钯、铱、铑） 助催化剂（如铼、锡） 酸性载体（如含卤素的γ-Al2O3） 其中铂构成活性中心，促进脱氢、加氢反应； 而酸性载体提供酸性中心，促进裂化、异构化等 反应。
生产过程
第
章
重整氢
重 整 原 料 的 预 处 理
非芳烃
芳 烃 抽 提 精 馏 芳 烃
苯 甲苯 二甲苯 重芳烃
≤C5烃
重 整 反 应
重整原料
重整生成油
芳烃
石油化工教研室
8
（一）化学反应
第
章
• 催化重整过程中的化学反应主要有以下几类：
石油 芳烃 的生 产
• 1．芳构化反应
• • • • • • (1)六元环烷烃脱氢反应； (2)五元环烷烃异构脱氢反应； (3)烷烃环化脱氢反应； 2、异构化反应； 3、加氢裂化反应； 4、缩合生焦反应。
石油 芳烃 的生 预分馏的目的是根据目 产
石油化工教研室
原料油预处理工艺流程
第
章
石油 芳烃 的生 产
石油化工教研室
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预加氢化学反应
第
章
石油 芳烃 的生 产
石油化工教研室
24
1．固定床半再生式重整 工艺流程
第
石油芳烃的生产—裂解汽油加氢生产芳烃(1)
从裂解汽油中获取芳烃的工艺过程有两部分： ➢ 裂解汽油的加氢精制 ➢ 芳烃的萃取分离
一段加氢（低温液相加氢，高活性催化剂）
二烯烃→单烯烃 烯基芳烃→芳烃 工艺条件：贵金属Pd/Al2O3 催化剂 (60-110℃ 液相反应 2.60MPa) 指标：二烯烃含量< 2%
二段加氢（高温气相加氢，钴-钼催化剂） 单烯烃→饱和烃 脱除S 、O 、N 等有机化合物（生成气态H2S、NH3 、
项目九 石油芳烃的生产
石油化工产品生产技术
加
任 务 三
氢 生 产 芳
裂 解 汽 油
烃
裂解汽油加氢生产芳烃
1、裂解汽油的组成
C6-C9+芳烃
裂 解 汽 相当量的单烯烃 、二烯烃、 油 苯乙烯及少量烷烃 的 组 成 氧、氯、氮、硫及重金
属等组分
一段加氢
受热和光的作用下段加氢
除
对后序生产芳烃工序的催化剂、 吸附剂均构成毒物
馏分 Wt%
C4 ＜0.5
C5
C6
C7
C8
15～25 30～40 15～22 10～16
C9+ 8～15
裂解汽油产量、组成、以及芳烃的含量，随着裂解原料和裂解条件的不同而 异。裂解汽油在芳烃抽提前必须进行预处理，为后加工过程提供合格的原料。 目前普遍采用催化加氢精制法。
2、裂解汽油加氢生产芳烃的流程组织
H2O以及饱和烃） 工艺条件：非贵金属Co-Mo-S/Al2O3催化剂 (320-360℃ 气相反应 2.97MPa) 指标： 含硫<2×10-6 (W%)
2、裂解汽油加氢生产芳烃的流程组织 加氢反应原理
2、裂解汽油加氢生产芳烃的流程组织
两段加氢法典型工艺流程
C6-C8
一段加氢（低温液相加氢，高活性催化剂）
二烯烃→单烯烃 烯基芳烃→芳烃 工艺条件：贵金属Pd/Al2O3 催化剂 (60-110℃ 液相反应 2.60MPa) 指标：二烯烃含量< 2%
二段加氢（高温气相加氢，钴-钼催化剂） 单烯烃→饱和烃 脱除S 、O 、N 等有机化合物（生成气态H2S、NH3 、
项目九 石油芳烃的生产
石油化工产品生产技术
加
任 务 三
氢 生 产 芳
裂 解 汽 油
烃
裂解汽油加氢生产芳烃
1、裂解汽油的组成
C6-C9+芳烃
裂 解 汽 相当量的单烯烃 、二烯烃、 油 苯乙烯及少量烷烃 的 组 成 氧、氯、氮、硫及重金
属等组分
一段加氢
受热和光的作用下段加氢
除
对后序生产芳烃工序的催化剂、 吸附剂均构成毒物
馏分 Wt%
C4 ＜0.5
C5
C6
C7
C8
15～25 30～40 15～22 10～16
C9+ 8～15
裂解汽油产量、组成、以及芳烃的含量，随着裂解原料和裂解条件的不同而 异。裂解汽油在芳烃抽提前必须进行预处理，为后加工过程提供合格的原料。 目前普遍采用催化加氢精制法。
2、裂解汽油加氢生产芳烃的流程组织
H2O以及饱和烃） 工艺条件：非贵金属Co-Mo-S/Al2O3催化剂 (320-360℃ 气相反应 2.97MPa) 指标： 含硫<2×10-6 (W%)
2、裂解汽油加氢生产芳烃的流程组织 加氢反应原理
2、裂解汽油加氢生产芳烃的流程组织
两段加氢法典型工艺流程
C6-C8
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1 Part
概述
芳烃的来源
煤焦化生产芳烃 煤高温干馏副产粗苯和煤焦油
石油烃生产芳烃
石脑油催化重整 烃裂解副产的裂解汽油
不同来源的芳烃含量与组成
1 Part
概述
不同国家的石油芳烃生产模式有所不同。 芳烃资源丰富的美国，苯的需要量较大，需通过甲苯脱烷基制苯补充苯的不足，
而对二甲苯与邻二甲苯主要从催化重整油中分离而得，很少采用烷基转移与二 甲苯异构化等工艺过程。 西欧与日本芳烃资源不够丰富，因而采用芳烃转化工艺过程较多。 中国芳烃资源比较少，需充分利用有限的芳烃资源， 因而采用甲苯、C9芳烃的烷基转移，甲苯歧化，二 甲苯异构化等工艺过程，很少采用甲苯脱烷基工艺。
3
Part
裂解汽油加氢法
Hydrogenation of pyrolysis gasoline
2 Part
催化重整法
3 催化重整的生产过程
化工型常用的加工方案是预处理一催化重整一溶剂抽提一芳烃精馏的联合过程，装 置的示意流程见下图
循环气
轻质烃及杂质
重
整
原
重整原料
料 的
预
处
理
重整氢
苯
重 整 反 应 过 程
产 物
≤C5烃
分
离
戊烷油
过
程 脱戊烷油
芳 烃 抽 提
精 馏 芳 烃 混合
芳烃
甲苯 二甲苯 ≥C9芳烃
反应的特点：吸热、体积增大、生 成苯并产生氢气、可逆反应，它是 重整过程生成芳烃的主要反应。
2 Part
催化重整法
2 催化重整的反应原理
芳构化反应
➢ 五元环烷烃异构脱氢
反应的特点：吸热、体积增大、生成芳烃并产生氢气的可逆反应。它的反应速 度较快、但稍慢于六元环烷烃脱氢反应，仍是生成芳烃的主要反应。
催化重整法
1 催化重整的原料
催化重整通常以直馏石脑油为原料，直馏石脑油是原油常压蒸馏得到的，由 于其烯烃和杂质含量小，是最理想的重整原料，但问题是直馏石脑油较为紧缺。
催化重整原料： 直馏的汽油馏分（石脑油） 焦化汽油 加氢裂化汽油
2 Part
催化重整法
2 催化重整的反应原理
芳构化反应
➢ 六元环烷烃脱氢反应
2 Part
催化重整法
2 催化重整的反应原理
芳构化反应
➢ 烷烃环化脱氢
反应的特点：由于烷烃环化脱氢反应 可生成芳烃，所以它是增加芳烃收率 的最显著的反应。反应速度较慢，条 件苛刻。
2 Part
催化重整法
2 催化重整的反应原理
异构化反应
反应的特点：反应速度较快、轻度热量放出的特点，它不能直接生成芳烃和氢 气，但正构烷烃反应后生成的异构烷烃易于环化脱氢生成芳烃，所以只要控制 相宜的反应条件，此反应也是十分重要的。
2 Part
催化重整法
3 催化重整的生产过程
重整反应过程
➢ 移动床连续再生式催化重整
美国UOP连续重整再生工 艺流程图
重叠式(美国UOP)和并列式(法国IFP／Axens)两种工艺：主要特征是设有专门 的再生器，反应器和再生器都是采用移动床，催化剂在反应器和再生器之间连续不 断地进行循环反应和再生。
1 Part
概述
芳烃的生产方法
煤炭
焦化 分馏
裂解 汽油
催化 加氢
石脑油
催化 重整
芳烃生产
煤焦化芳烃
混
芳
芳
合
烃
烃
芳
抽
精
烃
提
馏
石油芳烃
苯 甲苯 二甲苯 C9芳烃
芳烃分离
芳烃转化
1 Part
概述
甲苯的用途
1 Part
概述
二甲苯的用途
2
Part
催化重整法
Catalytic reforming
2 Part
石油化工基础
目录
1. 概述 2. 催化重整法 3. 裂解汽油加氢法 4. 对二甲苯的生产
1
Part
概述
Overview
1 Part
概述
芳烃的来源
焦化芳烃生产：在高温作用下，煤在焦炉炭化室内进行干馏时，煤质发生一系列 的物理化学变化。
煤干馏
粗煤气
初冷、脱氨、脱萘、终冷、 洗油吸收 、蒸馏脱吸
粗苯
2 Part
催化重整法
3 催化重整的生产过程
芳烃抽提过程 芳烃抽提：利用某些有机溶剂对芳烃和非芳烃具有不同的溶解能力，即利用各组 分在溶剂中溶解度的差异，经逆流连续抽提过程而使芳烃和非芳烃得以分离。
2 Part
催化重整法
3 催化重整的生产过程
芳烃精馏过程 芳烃精馏：由溶剂抽提所得的混合芳烃中含有苯、甲苯、二甲苯、乙苯及少量较 重的芳烃，通过精馏的方法分离成高纯度的单体芳烃。
2 Part
催化重整法
2 催化重整的反应原理
加氢裂化反应
反应的特点：不可逆的放热反应，对生成芳烃不利，过多会使液体产率下降。
2 Part
催化重整法
2 催化重整的反应原理
缩合生焦反应
烃类脱氢
二烯烃 烯烃
聚合环化
稠环芳烃
积炭
反应的特点：催化重整反应过程中，烃类深度脱氢会生成烯烃、二烯烃以及稠环芳 烃，它们会牢固地吸附在催化剂的表面，进一步脱氢缩合成焦炭，使催化剂失活。
重质烃
2 Part
催化重整法
3 催化重整的生产过程
原料的预处理过程 目的：切取符合重整要求的馏分和脱除对重整催化剂有害的杂质及水分，满足重整 原料的馏分、族组成和杂质含量的要求。
预
重整原料 脱 砷
过
程
轻质烃 氢气
预
预
分
加
馏
氢
过
过
程
程
燃料气
汽 提 分 离 过 程
重质烃
精制油
2 Part
催化重整法
预分馏
2 Part
催化重整法
3 催化重整的生产过程
重整反应过程
➢ 移动床连续再生式催化重整
法国IFP连续重整反应过程 原则工艺流程图
连续重整最显著的特点是在反应器中催化剂始终能够保持较高的活性，一部分催化 剂持续取出再生后又返回到反应器中。可在高温、低压下进行，从而可以得到甚至 在高苛刻条件下才能得到的重整汽油产率。
粗 分馏 苯
轻苯 H2SO4/H2精制 分馏
重苯
分馏
BTX混合馏分
萘、蒽及其同 系物1 Part概述Fra bibliotek芳烃的来源
石油芳轻生产：
芳烃生产过程
芳烃生产
芳烃分离与转化
B
B
石脑油 催化 重整
裂解汽油 汽油 C5～200℃ 加氢
芳烃 抽提
T
芳x 烃 分 C9A 馏
脱烷基 歧化 C8分馏 异构化
T X OX
吸附 分离 PX
原料预处理 预脱砷
目的：馏分合 格及杂质含量 合乎原料要求
预加氢
脱水和脱硫
切取合适沸程 的重整原料
含砷量降到 100ppb以下
除去原料油中 的能使催化剂 中毒的毒物
除去生成油中 溶解H2S、NH3 和H2O等杂质
2 Part
催化重整法
3 催化重整的生产过程
重整反应过程
➢ 固定床半再生式工艺流程
采用固定床反应器，使用条形或球形催化剂，重整反应在反应器内催化剂上进行， 稳定性较好的铂铼双（多）金属催化剂应用在此装置上。