化工工艺学课件薛荣书、谭世语主编第7章石油炼制
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化工工艺学基础知识PPT课件( 30页)
5、按统计归口分 基本化工原料、化肥、农药、医药、有机化学品、日用化学品、 合成材料、化纤、橡胶制品、塑料制品和专用化学品等大宗门类。
1.2 化工工艺学范畴与作用
• 1.2.1 化工工艺学研究内容
• 生产工艺流程 • 生产工艺参数控制 • 安全和环保措施 • 贯穿以上内容的核心则是技术可行性和
经济性
2、按产品的用途和产品形态分 国防化工、环境化工、食品化工、日用化工、农用化工、能源化工、 信息化工、材料化工、皮革化工、冶金化工、药物化工、硅酸盐 化工、建筑化工
3、按产品归大类 无机化工、有机化工、高分子材料化工、精细化工
4、按产品行业和工业规模划分 硫酸、硝盐、无机酸纯碱、氯碱、无机盐、基本有机原料、农药、 医药、染料、涂料、胶粘剂、合成树脂、化学纤维、合成橡胶、 感光材料和磁性材料、日用化学品、表面活性剂、化学试剂、催 化剂、助剂、陶瓷和无机非金属材料、水泥、玻璃、生物化工、 专用精细化学品、塑料加工、橡胶加工、化学冶炼、化工机械等。
• 3、转化率、选择性、收率
• （1）转化率
某反应物的转化量 X该反应物的起始量
• （2）选择性
转 化 为 目 标 产 物 的 某 反 应 物 的 量 S 该 反 应 物 的 转 化 总 量
• （3）收率（产率）
转 化 为 目 标 产 物 的 某 反 应 物 的 量
Y
该 反 应 物 的 起 始 量
• 1 工艺流程
工艺流程是将原料转变为产品所需的功 能单元按加工顺序组合起来的。
流程表示方法有两类：
工艺流程图:如带控制点的工艺流程图，工 艺物料图、物料平衡图、公用工程流程图、 辅助管道流程图、施工图等
工艺流程简图：简单反映出物料流向、加 工步骤，了解操作单元，能量传递与利用， 副产物与三废等
1.2 化工工艺学范畴与作用
• 1.2.1 化工工艺学研究内容
• 生产工艺流程 • 生产工艺参数控制 • 安全和环保措施 • 贯穿以上内容的核心则是技术可行性和
经济性
2、按产品的用途和产品形态分 国防化工、环境化工、食品化工、日用化工、农用化工、能源化工、 信息化工、材料化工、皮革化工、冶金化工、药物化工、硅酸盐 化工、建筑化工
3、按产品归大类 无机化工、有机化工、高分子材料化工、精细化工
4、按产品行业和工业规模划分 硫酸、硝盐、无机酸纯碱、氯碱、无机盐、基本有机原料、农药、 医药、染料、涂料、胶粘剂、合成树脂、化学纤维、合成橡胶、 感光材料和磁性材料、日用化学品、表面活性剂、化学试剂、催 化剂、助剂、陶瓷和无机非金属材料、水泥、玻璃、生物化工、 专用精细化学品、塑料加工、橡胶加工、化学冶炼、化工机械等。
• 3、转化率、选择性、收率
• （1）转化率
某反应物的转化量 X该反应物的起始量
• （2）选择性
转 化 为 目 标 产 物 的 某 反 应 物 的 量 S 该 反 应 物 的 转 化 总 量
• （3）收率（产率）
转 化 为 目 标 产 物 的 某 反 应 物 的 量
Y
该 反 应 物 的 起 始 量
• 1 工艺流程
工艺流程是将原料转变为产品所需的功 能单元按加工顺序组合起来的。
流程表示方法有两类：
工艺流程图:如带控制点的工艺流程图，工 艺物料图、物料平衡图、公用工程流程图、 辅助管道流程图、施工图等
工艺流程简图：简单反映出物料流向、加 工步骤，了解操作单元，能量传递与利用， 副产物与三废等
化学工艺学概论ppt课件
.
(2)原子衡算
在一般化学反中，原子本身不生化，故可用元素的 原子的物的量来做衡算。可以不涉及化学反式中的化 学量关系，故于复反体系的算是很方便的。
Ø 于定流程有
人物料中所有原子的 = 出物料中所有原子的
物的量 (mol)之和
物的量 (mol)之和
.
1.3.1.1 物理化程
化工工学 Chemical Engineering Technics
教材及参考： [1] 刘勤，化学工学，化学工出版社， 2013年 [2] 米涛，化学工学，化学工出版社， 2005年 [3] 五平，无机化工工学，化学工出版社， 2004年 [4] 田春云，有机化工工学，石化出版社， 1998年
气化 合成气 高加液
合成 .
氨、甲醇、低碳混合 醇、汽油、柴油等
汽油、煤油、柴油等
1.2.4 化学及其加工工
n 一、化学的种
我国共有20多个种。硫、自然硫、硫化气藏、磷 、、石、明石、蛇石、化工用石灰岩、硼、 芒硝、天然碱、石膏、硝石、、沸石、重晶石、碘、 溴、砷、硅藻土、天青石等。
石油 天然气 煤 化学 林副物 海洋源
.
Ø 基本有机化学工和部分无机化学工的原料主要是 煤和天然气
Ø 我国的ห้องสมุดไป่ตู้学工原料以煤主 Ø 化学工：
将原料物主要化学反品的方法和 程，其中包括种的全部化学和物理的措 施。
.
特殊反程的物料和量衡算
n 具有旁路的反， 利用点行衡算 n 具有循物流的反程的物料衡算，
金属有机化合物 胶和青
稠 稠芳香
.
4、油品的概念
根据沸程的不同，将石油分
石油（汽油） 50－140℃
汽油
140－200℃
(2)原子衡算
在一般化学反中，原子本身不生化，故可用元素的 原子的物的量来做衡算。可以不涉及化学反式中的化 学量关系，故于复反体系的算是很方便的。
Ø 于定流程有
人物料中所有原子的 = 出物料中所有原子的
物的量 (mol)之和
物的量 (mol)之和
.
1.3.1.1 物理化程
化工工学 Chemical Engineering Technics
教材及参考： [1] 刘勤，化学工学，化学工出版社， 2013年 [2] 米涛，化学工学，化学工出版社， 2005年 [3] 五平，无机化工工学，化学工出版社， 2004年 [4] 田春云，有机化工工学，石化出版社， 1998年
气化 合成气 高加液
合成 .
氨、甲醇、低碳混合 醇、汽油、柴油等
汽油、煤油、柴油等
1.2.4 化学及其加工工
n 一、化学的种
我国共有20多个种。硫、自然硫、硫化气藏、磷 、、石、明石、蛇石、化工用石灰岩、硼、 芒硝、天然碱、石膏、硝石、、沸石、重晶石、碘、 溴、砷、硅藻土、天青石等。
石油 天然气 煤 化学 林副物 海洋源
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Ø 基本有机化学工和部分无机化学工的原料主要是 煤和天然气
Ø 我国的ห้องสมุดไป่ตู้学工原料以煤主 Ø 化学工：
将原料物主要化学反品的方法和 程，其中包括种的全部化学和物理的措 施。
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特殊反程的物料和量衡算
n 具有旁路的反， 利用点行衡算 n 具有循物流的反程的物料衡算，
金属有机化合物 胶和青
稠 稠芳香
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4、油品的概念
根据沸程的不同，将石油分
石油（汽油） 50－140℃
汽油
140－200℃
0绪论 化学工艺学 PPT课件
化学肥料
硫酸与硝酸 纯碱与烧碱 基本有机化工的主要产品 天然气化工 石油化工 煤的化学加工 讨论：化工生产中的三废治理
工业概况
1.2本课程的性质和内容 1.3 学习本课程的目的 1.4 化工生产中常用的几个基本规律 1.5 相关学科
Chemistry & Materials School of Hubei Univ.
磷肥工业
11.02
8.96
磁性材料
1.05
0.79
相同用途不同材质能耗指数（以聚苯乙烯为100）
材料名称 能耗指数 材料名称 能耗指数 聚苯乙烯 100 聚氯乙烯 100 钢材 145 牛皮纸 150 铜材 258 陶瓷管 140 铝材 793 铸铁管 317
Chemistry & Materials School of Hubei Univ.
二、化学工业在国民经济中的地位 能源工 业
Chemistry & Materials School of Hubei Univ.
农业
矿业
钢铁工 业 交通运 输业
化学工 业
轻纺工 业 机械工 业
冶金工 业
以能源部门为例：
Chemistry & Materials School of Hubei Univ.
1、无机化学工业 1）基本无机化学工业：无机酸碱盐以及化学肥料的生产。（三酸、 两碱、合成氨、化学肥料） 2）精细无机化学工业：稀有元素、无机试剂、药品、催化剂、电 子材料等的生产。 3）电化学工业：氯碱工业、盐的电解、电热工业等。 4）冶金工业：炼铁、炼钢、有色金属、稀有金属等的冶炼。 5）硅酸盐工业：玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料等。 6）矿物性颜料工业 2、有机化学工业 1）石油化工 2）煤化工 3）基本有机合成工业（三烯三苯一炔一萘;甲醇、甲醛、乙烯系、 丙烯系和芳香烃产品等） 4）精细有机合成工业 5）高分子化学工业 6）食品化学工业 7）纤维素化学工业
化工工艺学课件(薛荣书、谭世语主编)第7章石油炼制
关键设备
解析蒸馏过程中的关键设备，如 蒸馏塔、换热器和冷凝器等。
实际应用
探讨蒸馏过程在石油炼制中的实 际应用和优化方法。
裂化过程和设备
1 C4裂化
深入研究C4裂化技术，包括催化剂的选择和反应条件的优化。
2 乙烯裂化
探索乙烯裂化的机理和设备，以及生产乙烯的关键技术和工艺。
3 重油裂化
了解重油裂化的过程和设备，以及转化重油为高附加值产品的先进技术。
非催化加氢
探索非催化加氢的原理和设备， 如热解和热破法等。
加氢设备
了解加氢设备的结构和性能要 求，以及相关设备的改进和创 新。
催化裂化与合成气化
1 催化裂化
深入研究催化裂化的机理和设备，以及优化催化裂化过程中的关键因素。
2 合成气化
探索合成气化的原理和设备，以及将合成气用于化工工艺的应用案例。
3 技术前景
展望催化裂化与合成气化技术的发展前景和潜在应用领域。
化工工艺学课件(薛荣书、 谭世语主编)第7章石油炼 制
深入探索石油炼制领域。了解石油的来源和组成，探索石油加工流程和设备， 以及裂化、重整和加氢等关键工艺。
石油的来源和组成
• 探索石油的地质起源以及形成过程。 • 了解石油的化学组成和不同成分的特性。 • 深度挖掘石油中的有机化合物和其在炼制过程中的作用。
重整过程和设备
1
催化剂选择
介绍催化重整中常用的催化剂，如铂、铱、钼等金属催化剂。
2
重整反应
深入了解重整反应的机理和过程，以及烃类转化为芳香烃的关键步骤。
3
重整设备
探索重整设备的结构和优化方法，以及高效能重整设备的研发现状。
加氢过程和设备
催化加氢
详细介绍催化加氢的实质和机 理，以及应用于石油炼制中的 工流程
化工工艺学-PPT课件
尿素平衡转化率
Ｘ尿=(转化成尿素的CO2的物质的量/原料CO2的物质的量) ×100%
9
《化工工艺学》 第七章 尿素
2019/2/15
（三）动力学
从反应机理知，甲铵脱水(Ⅱ)是合成尿素
总过程的控制步骤。
通过控制反应温度和水碳比，可以减少
甲铵脱水时间，从而使总反应速度提高。
10
《化工工艺学》 第七章 尿素
适当Ｈ，可保持X平一定。
16
《化工工艺学》 第七章 尿素
2019/2/15
6﹒反应时间τ 、生产强度Ｑ
★ τ ↑ ，使ｘ转↑，Ｑ↓; ★ τ ↑， 而ｘ转↓，Ｑ↑。 工业上取
Ｑ：10-12t/dm3
t：0.6-0.8h即可。
17
《化工工艺学》 第七章 尿素
2019/2/15
二﹒合成反应液的分解与 分解气的冷凝回收
一段吸收塔气体（ＮＨ３、惰气)经氨冷器冷却，冷 下液氨送氨贮槽，不凝气(少量ＮＨ３、惰气）进惰气洗塔， 洗下的氨液返回一吸收塔。
30
《化工工艺学》 第七章 尿素
2019/2/15
2）尿素蒸发造粒系统 流程示意(图)
一段蒸发器在250mmHg(绝) 、
130℃下，尿液浓度达95-96%；
二段蒸发器在25mmHg、137--140℃
2019/2/15
（四）尿素合成工艺条件选择
1、温度
2、氨碳比
3、水碳比
4、压力 5、惰气含量、填充度 6、反应时间、生产强度
11
《化工工艺学》 第七章 尿素 2019/2/15
1﹒温度
由左图可知: 当Ｔ↑，X平↑ .在 １９０－２００℃时， 又Ｔ每升１０℃,Ｖ反 增加一倍.
化工工艺学-石油炼制-1
主要元素：C、H、S、O、N
微量金属元素：钒、镍、铁、钙、钛、镁、钠、 钴、铜、锌、铝、铬、铅、钼等
微量非金属元素：氯、硅、磷、砷、碘等。
注意：微量元素对原油加工过程和产品的性质有重要的 影响。
2020/4/6
24
2 原油的馏分组成
1）几个概念 初馏点：蒸馏出第一滴油品时的气相温度，叫初馏点。
终馏点或干点：蒸馏最后达到的气相温度，叫终馏点 或干点。
氢精制、加氢裂化等工艺技术，大大缩短了与世界
炼油先进水平之间的差距。
2020/4/6
13
一、炼油工业的历史与现状
1978年：我国的原油产量达到一亿吨，自此以后，我国炼油工业也进入了一 个新的发展时期。开发了一批新的炼油技术及催化剂，如重油催化裂化、渣 油加氢裂化、中、高压加氢裂化、连续催化重整等炼油新技术，使我国的炼 油工艺技术达到或接近了当代世界先进水平。
馏分：在一定温度范围蒸馏出来的油品，叫馏分。 2）原油的馏分
每一种馏分仍然是多种烃的混合物。
2020/4/6
25
石油的蒸馏
蒸馏：根据物质的 沸点的不同进行分 离的一种方法。
原油 脱盐脱水 石油 常压蒸馏
石油气(C1~C4)
溶剂油(C5~C8)
汽油(C5~C11) 25%
煤油(C10~C16)
柴油(C15~C18)
热裂化 加氢裂化
催化重整
三次加工工艺： 炼厂气加工
产品精制
内容：烃烷基化、烯烃叠合、烃异构化等。
将二次加工产生的各种气体进一步加工(即) 以生产高辛烷值汽油组分和各种化学品
2020/4/6
燃料 (汽油、柴油、煤油) 化工原料 润滑油馏分
5
一、炼油工业的历史与现状
《化学工艺学》绪论 ppt课件
原子经济性和环境因子从本质上反映了其合成工艺是否最大限度地利 用了资源，是否可以有效避免废物的产生和由此带来的环境污染。
例题：制取苯乙烯的方法有甲苯为原料和以乙烯和苯为原料两种方法， 试比较两种方法的原子经济性。
ppt课件 14 14
2.3.3 转化率
转化率是指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的百分率。 转化率=（已转化的原料的量/原料的总量×100%） 转化率表征原料的转化程度，反应了反应进度。
注意：单一物质的浓度改变只是改变正反应或逆反应中一个反应的反应速率 而导致正逆反应速率不相等，而导致平衡被打破。
ppt课件
19 19
2.4.3 压力的影响
对于气体反应物和气体生成物分子数不等的可逆反应来说， 当其它条件不变时，增大总压强，平衡向气体分子数减少即气体体积缩小的
方向移动；减小总压强，平衡向气体分子数增加即气体体积增大的方向移动。
ppt课件 精馏、结晶、过滤和干燥 11 11
2.2
化工生产的技术指标
2.2.1 生产能力
一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量， 或在单位时间内所处理的原料量。单位为：kg/h、t/d或kt/a。
2.2.2 生产强度
生产强度是指设备在单位特征几何量上生产能力。 即设备单位体积的生产能力，kg/(h· m3) ，或单位面积的生产能力，kg/(h· m2)。 该指标用于比较那些相同反应过程或物理加工过程的设备或装置的优势。
第一章
1.1 1.1.1 石油化工的概念
绪论
化学工艺学（石油化工工艺学）的研究范畴
以石油和天然气为原料，通过一系列物理、化学加工过程最终生产出化工 产品的工业称作石油化学工业，简称石油化工，它属于化学工业的一部分。
例题：制取苯乙烯的方法有甲苯为原料和以乙烯和苯为原料两种方法， 试比较两种方法的原子经济性。
ppt课件 14 14
2.3.3 转化率
转化率是指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的百分率。 转化率=（已转化的原料的量/原料的总量×100%） 转化率表征原料的转化程度，反应了反应进度。
注意：单一物质的浓度改变只是改变正反应或逆反应中一个反应的反应速率 而导致正逆反应速率不相等，而导致平衡被打破。
ppt课件
19 19
2.4.3 压力的影响
对于气体反应物和气体生成物分子数不等的可逆反应来说， 当其它条件不变时，增大总压强，平衡向气体分子数减少即气体体积缩小的
方向移动；减小总压强，平衡向气体分子数增加即气体体积增大的方向移动。
ppt课件 精馏、结晶、过滤和干燥 11 11
2.2
化工生产的技术指标
2.2.1 生产能力
一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量， 或在单位时间内所处理的原料量。单位为：kg/h、t/d或kt/a。
2.2.2 生产强度
生产强度是指设备在单位特征几何量上生产能力。 即设备单位体积的生产能力，kg/(h· m3) ，或单位面积的生产能力，kg/(h· m2)。 该指标用于比较那些相同反应过程或物理加工过程的设备或装置的优势。
第一章
1.1 1.1.1 石油化工的概念
绪论
化学工艺学（石油化工工艺学）的研究范畴
以石油和天然气为原料，通过一系列物理、化学加工过程最终生产出化工 产品的工业称作石油化学工业，简称石油化工，它属于化学工业的一部分。
化工工艺学石油炼制142页PPT
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
▪
化工工艺学石油炼制
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
142
▪
化工工艺学石油炼制
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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21
7.1.6 原油中的固体烃
C16以上正构烷烃为固体，但在石油中是溶解于石油 的。温度降低时可能有部分固体烃类结晶析出，析
出的称为蜡。蜡分为石蜡和地蜡。
石蜡常从柴油、润滑油馏分中分离出来，地蜡从减 压渣油中分出。石蜡和地蜡都是混合物。
蜡的存在使油品低温流动性降低，对输送加工不利。
表7.6 我国几种原油的含蜡量
23
破乳剂一般为非离子型表面活性剂2070等，用 量极少。电压一般为1635kV.
典型脱盐脱水工艺流程如图7.2.
注意：注水的目的是溶解结晶盐。
二次注水
一级脱盐罐
破一 乳次 剂注
水
二级脱盐罐
含盐废水
24
25
电脱盐罐 交直流电脱盐罐的结 构简图如图7.1所示。
防爆高阻抗变压器
必须限流式供电，要
是由一芳香环、一环烷环加一烷基侧链组成。所 以石油中一些复杂分子很难说是一种烃类。可以 将其看成一种平均分子，从它是由多少芳香烃、 环烷烃和烷基侧链组成来分析组成。具体可用各 结构单元C原子数占总C数的比例来表示。如前例： C总＝20，C芳＝6 C环＝4 C侧＝10
13
用原C子A、数C占N、总CCP数分的别百表分示比芳。香前、例环有烷和烷基侧链C CA = 6/20=30% CN =4/20=20% CP = 10/20=50% 再环用 烷R环T表的示环总数环。数RT，=2R, AR、A =R1N, R分N别=1表。示芳香环和 由实验测出平均分子量和元素组成后，就可以
一般规律：环烷烃含量随沸点升高而下降， 芳 香烃含量随沸点升高而增加。
沸点范围/°C 烷烃 环烷烃 芳香烃
60~95
56.8 41.1
2.1
95~122
56.2 39.0
4.3
122~150 60.5 32.6
6.9
150~200 65.0 25.3
9.7
10
表7.3 大庆及中原重整原料的烃族组成
原油 大庆 胜利 孤岛 大港 任丘 克拉玛依
凝点C 23
20 -2 20 36 -50
含蜡量％ 17.9 17.1 7.0 14.0 22.8 2.04
蜡熔点C 5152.4 5254
50
22
7.2 燃料油的生产 Production of the fuel oils
7.2.1 原油的预处理
碱性含氮化合物：吡啶、喹啉、异喹啉及吖啶同 系物。
非碱性含氮化合物：吡咯、吲哚、咔唑及金属卟 啉化合物。石油中微量钒、镍、铁等都在金属卟 啉化合物中。简单金属卟啉化合物具有一定挥发 性，在煤油及中间馏分中就有。碱性氮化物和金 属卟啉化合物是硅铝催化剂的毒物，还会使油品 变质、变色等，除去这些物质对改进油品质量具 有重要意义。
19
7.1.5 原油中的胶状沥青状物质
石油中S、N、O绝大部分都以胶状沥青物质形式存 在。分子量很大，分子中杂原子多，但结构还不清 楚。
石油馏分中胶质性质
馏分
胶质 馏分 胶质
量％ 分子量 分子量
煤油
0.07 188 290
柴油
0.57 237 298
轻润滑油 5.81 392 466
中润滑油 7.36 450 471
200~250
55.7 32.6 23.1 36.6 25.6
9.7 1.3 — — —
250~300
62.0 40.2 21.8 27.6 18.2
6.9 2.5 — — —
300~350
64.5 45.1 19.4 25.6 17.1
5.7 2.8 — — —
350~400 400~450 450~500
渣油
21.30 688 757
元素组成 ％ C H O(N) S 77.9 9.97 10.33 1.80 80.92 9.92 7.60 1.56 82.29 10.22 6.23 1.26 82.62 10.06 6.15 1.17 84.75 9.75 4.99 0.51
20
胶质受热或氧化可转化为沥青质或油焦质。油 品中含有胶质使用时会生成炭渣，从而加大磨 损使油路堵塞等。
— — 5.87 8.87 6.93 0.55 — 22.22
0.10 1.42 17.17 32.34 32.59 15.41 0.97 100.1010
表7.4 大庆200~500℃馏分的烃族组成
实沸点范围 /℃
烷烃/% 正构烷烃 异构烷烃 环烷烃/% 一环烷烃 二环烷烃 三环烷烃 四环烷烃 五环烷烃 六环烷烃
碳数
烷烃/%
环烷烃/%
芳香烃/%
总计/%
大 庆 油 田
C3 C4 C5 C6
C7
C8
C9
C10
总计
碳数
0.05 1.43 6.33 10.98 14.60 16.27 13.19 1.51 64.36
烷烃/%
— — 1.24 7.89 12.48 6.31 5.96 0.25 34.13
环烷烃/%
— — — 0.26 — 0.92 0.32 — 1.51
轻柴油
200350C C15 C20 210 240
低粘度润滑油
＞C20 300 360
高粘度润滑油
370 470
7
7.1.3 原油的烃类组成
原油中烃类包括分子量为16的甲烷到分子量为2000 左右的大分子化合物，甚至还有C125H234烃类。
原油中烷烃含量多。常温下C1C4为气体，C5C15为 液体，C16以上为固体。
初馏点
干点
42C
馏程
500C
如航空汽油的馏程约为40180 C车源自汽油的馏程约为35200 C5
馏分的温度范围
石油馏分一般必须再加工后才能真正成为汽油、 煤油等产品。
＜200C 汽油馏分或低沸馏分 200250C 煤油、柴油馏分或中沸馏分 350500C 润滑油馏分或高沸馏分 馏分沸点升高，C原子数和平均分子量均增加。
较详细的馏分及沸点与C原子数关系如表7.2.
6
表 7.2 原油馏分的沸点与C原子数关系
馏分
沸点 C数 分子量
航空汽油 40180C C5 C10 100 120
车用汽油 80205C C5 C11 100 120
溶剂油
160200C C8 C11 100 120
灯用煤油 200300C C11 C17 180 200
沥青质是中性物质，其比重稍高于胶质，不溶 于石油醚和酒精，在苯中形成胶状溶液。沥青 质无挥发性，都集中在渣油中。沥青质加热到 300C以上会分解成焦炭状物质和气体。
胶质缩合生成沥青质，沥青质受热或氧化可进 一步缩合成半油焦质和油焦质。
石油高度减压蒸馏所余的渣油为人造沥青。 沥青用途：道路、油漆、建筑、绝缘材料。
环烷烃中主要有五元环和六元环的环烷烃。
芳香烃有单环、双环和多环芳香烃。
天然石油中一般不含不饱和烃，二次加工产品中才 含有不饱和烃。
非烃类：含S、O、N的化合物，沥青质。
元素量不多，但组成的化合物量多。
8
特性因数
沸点高比重大，但化学组成不同时，同沸点范 围的馏分其比重也不同。由实验总结出下列经 验关系来表示组成与比重的关系。
27
7.2.2.1 常减压精馏装置及流程
1. 工艺流程
一般分为三段：初馏、常压精馏和减压精馏。 工艺流程如图7.4.插入图7.4.
新疆
86.13 13.30 0.12 0.28
美国 0.8740 84.90 13.70 0.50 - 0.90
俄国
83.90 12.30 2.67 0.33 0.74
4
7.1.2 原油的馏分和馏分组成
石油蒸馏时，低沸点成分先被蒸发出来。蒸馏
出第一滴油时的气相温度称初馏点。蒸馏出 10%,20%…油时的气相温度分别称为石油的 10%,20%…馏点。蒸馏到最后的气相最高温度 叫终馏点或干点。蒸馏出来的成分称为馏分。
6.3.1
52.8
44.7
41.1
23.7
15.7
22.0
29.1
29.0
24.8
33.2
39.0
11.8
13.6
17.4
6.8
8.4
10.6
2.6
5.3
7.3
2.9
3.3
3.1
0.7
1.8
0.6
—
0.8
—
12
结构族组成
概念：石油组成复杂，有些分子中既有芳香环又 有环烷环还有烷基侧链。如
-C10H21
环烷酸约占石油酸的95%,一般中沸点馏分含环 烷酸最多，低沸点和高沸点馏分都较低。不同 馏分中的环烷酸无论分子量大小都有一羧基。 环烷酸能腐蚀金属。一般用碱洗的方法可除去。
18
3. 含氮化合物
氮也主要在胶状沥青物质中，其含量随着馏分沸 点升高而增加，90%集中在渣油中。
含氮化合物绝大部分是杂环化合物，可分为碱性 和非碱性两类。
芳香烃/%
0.05 1.43 7.57 19.13 27.08 23.50 19.47 1.76 100.00
总计/%
中 原 油 田
C4 C5 C6 C7
C8
C9
C10
总计
0.10 1.21 5.91 13.97 17.35 9.87 0.75 49.16
— 0.21 5.39 9.50 8.31 4.99 0.22 28.62
定义特性因数
K
1.216T 1/ 3 平均沸点 d 15.6
15.6 相对密度
烃类特性因数K
烃类
沸点／C 相对密度
甲苯
110.6
0.867
甲基环已烷 100.9
7.1.6 原油中的固体烃
C16以上正构烷烃为固体，但在石油中是溶解于石油 的。温度降低时可能有部分固体烃类结晶析出，析
出的称为蜡。蜡分为石蜡和地蜡。
石蜡常从柴油、润滑油馏分中分离出来，地蜡从减 压渣油中分出。石蜡和地蜡都是混合物。
蜡的存在使油品低温流动性降低，对输送加工不利。
表7.6 我国几种原油的含蜡量
23
破乳剂一般为非离子型表面活性剂2070等，用 量极少。电压一般为1635kV.
典型脱盐脱水工艺流程如图7.2.
注意：注水的目的是溶解结晶盐。
二次注水
一级脱盐罐
破一 乳次 剂注
水
二级脱盐罐
含盐废水
24
25
电脱盐罐 交直流电脱盐罐的结 构简图如图7.1所示。
防爆高阻抗变压器
必须限流式供电，要
是由一芳香环、一环烷环加一烷基侧链组成。所 以石油中一些复杂分子很难说是一种烃类。可以 将其看成一种平均分子，从它是由多少芳香烃、 环烷烃和烷基侧链组成来分析组成。具体可用各 结构单元C原子数占总C数的比例来表示。如前例： C总＝20，C芳＝6 C环＝4 C侧＝10
13
用原C子A、数C占N、总CCP数分的别百表分示比芳。香前、例环有烷和烷基侧链C CA = 6/20=30% CN =4/20=20% CP = 10/20=50% 再环用 烷R环T表的示环总数环。数RT，=2R, AR、A =R1N, R分N别=1表。示芳香环和 由实验测出平均分子量和元素组成后，就可以
一般规律：环烷烃含量随沸点升高而下降， 芳 香烃含量随沸点升高而增加。
沸点范围/°C 烷烃 环烷烃 芳香烃
60~95
56.8 41.1
2.1
95~122
56.2 39.0
4.3
122~150 60.5 32.6
6.9
150~200 65.0 25.3
9.7
10
表7.3 大庆及中原重整原料的烃族组成
原油 大庆 胜利 孤岛 大港 任丘 克拉玛依
凝点C 23
20 -2 20 36 -50
含蜡量％ 17.9 17.1 7.0 14.0 22.8 2.04
蜡熔点C 5152.4 5254
50
22
7.2 燃料油的生产 Production of the fuel oils
7.2.1 原油的预处理
碱性含氮化合物：吡啶、喹啉、异喹啉及吖啶同 系物。
非碱性含氮化合物：吡咯、吲哚、咔唑及金属卟 啉化合物。石油中微量钒、镍、铁等都在金属卟 啉化合物中。简单金属卟啉化合物具有一定挥发 性，在煤油及中间馏分中就有。碱性氮化物和金 属卟啉化合物是硅铝催化剂的毒物，还会使油品 变质、变色等，除去这些物质对改进油品质量具 有重要意义。
19
7.1.5 原油中的胶状沥青状物质
石油中S、N、O绝大部分都以胶状沥青物质形式存 在。分子量很大，分子中杂原子多，但结构还不清 楚。
石油馏分中胶质性质
馏分
胶质 馏分 胶质
量％ 分子量 分子量
煤油
0.07 188 290
柴油
0.57 237 298
轻润滑油 5.81 392 466
中润滑油 7.36 450 471
200~250
55.7 32.6 23.1 36.6 25.6
9.7 1.3 — — —
250~300
62.0 40.2 21.8 27.6 18.2
6.9 2.5 — — —
300~350
64.5 45.1 19.4 25.6 17.1
5.7 2.8 — — —
350~400 400~450 450~500
渣油
21.30 688 757
元素组成 ％ C H O(N) S 77.9 9.97 10.33 1.80 80.92 9.92 7.60 1.56 82.29 10.22 6.23 1.26 82.62 10.06 6.15 1.17 84.75 9.75 4.99 0.51
20
胶质受热或氧化可转化为沥青质或油焦质。油 品中含有胶质使用时会生成炭渣，从而加大磨 损使油路堵塞等。
— — 5.87 8.87 6.93 0.55 — 22.22
0.10 1.42 17.17 32.34 32.59 15.41 0.97 100.1010
表7.4 大庆200~500℃馏分的烃族组成
实沸点范围 /℃
烷烃/% 正构烷烃 异构烷烃 环烷烃/% 一环烷烃 二环烷烃 三环烷烃 四环烷烃 五环烷烃 六环烷烃
碳数
烷烃/%
环烷烃/%
芳香烃/%
总计/%
大 庆 油 田
C3 C4 C5 C6
C7
C8
C9
C10
总计
碳数
0.05 1.43 6.33 10.98 14.60 16.27 13.19 1.51 64.36
烷烃/%
— — 1.24 7.89 12.48 6.31 5.96 0.25 34.13
环烷烃/%
— — — 0.26 — 0.92 0.32 — 1.51
轻柴油
200350C C15 C20 210 240
低粘度润滑油
＞C20 300 360
高粘度润滑油
370 470
7
7.1.3 原油的烃类组成
原油中烃类包括分子量为16的甲烷到分子量为2000 左右的大分子化合物，甚至还有C125H234烃类。
原油中烷烃含量多。常温下C1C4为气体，C5C15为 液体，C16以上为固体。
初馏点
干点
42C
馏程
500C
如航空汽油的馏程约为40180 C车源自汽油的馏程约为35200 C5
馏分的温度范围
石油馏分一般必须再加工后才能真正成为汽油、 煤油等产品。
＜200C 汽油馏分或低沸馏分 200250C 煤油、柴油馏分或中沸馏分 350500C 润滑油馏分或高沸馏分 馏分沸点升高，C原子数和平均分子量均增加。
较详细的馏分及沸点与C原子数关系如表7.2.
6
表 7.2 原油馏分的沸点与C原子数关系
馏分
沸点 C数 分子量
航空汽油 40180C C5 C10 100 120
车用汽油 80205C C5 C11 100 120
溶剂油
160200C C8 C11 100 120
灯用煤油 200300C C11 C17 180 200
沥青质是中性物质，其比重稍高于胶质，不溶 于石油醚和酒精，在苯中形成胶状溶液。沥青 质无挥发性，都集中在渣油中。沥青质加热到 300C以上会分解成焦炭状物质和气体。
胶质缩合生成沥青质，沥青质受热或氧化可进 一步缩合成半油焦质和油焦质。
石油高度减压蒸馏所余的渣油为人造沥青。 沥青用途：道路、油漆、建筑、绝缘材料。
环烷烃中主要有五元环和六元环的环烷烃。
芳香烃有单环、双环和多环芳香烃。
天然石油中一般不含不饱和烃，二次加工产品中才 含有不饱和烃。
非烃类：含S、O、N的化合物，沥青质。
元素量不多，但组成的化合物量多。
8
特性因数
沸点高比重大，但化学组成不同时，同沸点范 围的馏分其比重也不同。由实验总结出下列经 验关系来表示组成与比重的关系。
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7.2.2.1 常减压精馏装置及流程
1. 工艺流程
一般分为三段：初馏、常压精馏和减压精馏。 工艺流程如图7.4.插入图7.4.
新疆
86.13 13.30 0.12 0.28
美国 0.8740 84.90 13.70 0.50 - 0.90
俄国
83.90 12.30 2.67 0.33 0.74
4
7.1.2 原油的馏分和馏分组成
石油蒸馏时，低沸点成分先被蒸发出来。蒸馏
出第一滴油时的气相温度称初馏点。蒸馏出 10%,20%…油时的气相温度分别称为石油的 10%,20%…馏点。蒸馏到最后的气相最高温度 叫终馏点或干点。蒸馏出来的成分称为馏分。
6.3.1
52.8
44.7
41.1
23.7
15.7
22.0
29.1
29.0
24.8
33.2
39.0
11.8
13.6
17.4
6.8
8.4
10.6
2.6
5.3
7.3
2.9
3.3
3.1
0.7
1.8
0.6
—
0.8
—
12
结构族组成
概念：石油组成复杂，有些分子中既有芳香环又 有环烷环还有烷基侧链。如
-C10H21
环烷酸约占石油酸的95%,一般中沸点馏分含环 烷酸最多，低沸点和高沸点馏分都较低。不同 馏分中的环烷酸无论分子量大小都有一羧基。 环烷酸能腐蚀金属。一般用碱洗的方法可除去。
18
3. 含氮化合物
氮也主要在胶状沥青物质中，其含量随着馏分沸 点升高而增加，90%集中在渣油中。
含氮化合物绝大部分是杂环化合物，可分为碱性 和非碱性两类。
芳香烃/%
0.05 1.43 7.57 19.13 27.08 23.50 19.47 1.76 100.00
总计/%
中 原 油 田
C4 C5 C6 C7
C8
C9
C10
总计
0.10 1.21 5.91 13.97 17.35 9.87 0.75 49.16
— 0.21 5.39 9.50 8.31 4.99 0.22 28.62
定义特性因数
K
1.216T 1/ 3 平均沸点 d 15.6
15.6 相对密度
烃类特性因数K
烃类
沸点／C 相对密度
甲苯
110.6
0.867
甲基环已烷 100.9