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文檔簡介
1、第七章 高辛烷值汽油的生產(chǎn) 當相對分子質(zhì)量相近時,各族烴類辛烷值的大致順序為:芳香烴異構烷烴和異構烯烴正構烯烴及環(huán)烷烴正構烷烴此外,醚類物質(zhì)不僅具有極高的辛烷值,且有助于提高燃油經(jīng)濟性和環(huán)保辛烷值是體現(xiàn)車用汽油質(zhì)量水平的主要方面發(fā)動機壓縮比、經(jīng)濟性要求及環(huán)保要求的提高推動了汽油辛烷值要求的提高主要工藝:催化重整異構化醚化烷基化我國、美國和西歐的汽油組成 (m%) 組分美國西歐中國1995200320031995 1997 2003 2010催化裂化34.50362773.9678.8985.176.1丁烷5.5055.5直餾組份37.516.1011.083.73.3催化重整33.503440
2、6.555.425.715烷基化油12.501290.250.200.020.4加氫裂化1.5020.971.042.32.2焦化10.800.320.380.5異構化油10.00510 0.1芳烴0.600.79MTBE2.50211.822.262.82.4國外三三三制高辛烷值汽油生產(chǎn)能力(按原油計,)美國日本英、德中國世界平均催化重整18.1713.241516105 3注:世界平均催化重整能力中約70用于生產(chǎn)汽油,而我國約60用于生產(chǎn)芳烴我國優(yōu)質(zhì)高辛烷值清潔汽油組分生產(chǎn)能力很低 一、異構化優(yōu)點:操作費用低、產(chǎn)率高、辛烷值高而芳烴含量低、 能調(diào)節(jié)汽油前端辛烷值原料:直餾輕石腦油(C5C6
3、餾分),重整拔頭油產(chǎn)物:異構化汽油,RON達9092催化劑:Pt(Pd)/絲光沸石(中溫)Pt/Al2O3,AlCl3(低溫)反應溫度:中溫 280,低溫 200工藝方案:異構化吸附(5A分子篩)脫附二、MTBE(甲基叔丁基醚)生產(chǎn)優(yōu)點:辛烷值高(RON117),含氧量高,提高燃料使用 的經(jīng)濟性。原料:甲醇、異丁烯催化劑:固體大孔磺酸樹脂反應溫度:約60反應壓力:保持液相,1.0-1.5MPa催化蒸餾技術(可逆放熱反應、提高轉(zhuǎn)化) ETBE、 TAME三、烷基化原料:異丁烷和C4烯烴產(chǎn)物:烷基化油,RON 約為96催化劑: 硫酸, 氫氟酸反應溫度:510 30左右反應壓力:保持液相,約0.25
4、Mpa酸耗(對產(chǎn)物)5% 0.05%最新進展:綠色清潔固體酸烷基化技術全球首套固體酸烷基化技術(美國Lums工藝包、Albemarle公司催化劑)在山東匯豐石化有限公司建成,2015,8投產(chǎn)。催化劑在線再生,生產(chǎn)過程無廢油、廢酸產(chǎn)生第八章 潤滑油的生產(chǎn) 一、“老三套”工藝 出發(fā)點是將潤滑油餾分油中不良組分脫除,由此衍生出溶劑脫蠟、糠醛精制、酚精制、白土精制等加工工藝。主要生產(chǎn)類基礎油(80VI119 )。 以潤滑油溶劑脫蠟工藝為例,該工藝至今已有70多年歷史,一直在圍繞脫蠟溶劑的開發(fā)、脫蠟工藝條件等做文章,在原有技術基礎上不斷改進,取得漸進式的連續(xù)性技術進步,截止80年代該類裝置的工業(yè)設計已基
5、本標準化,但溶劑脫蠟在近幾年來沒有得到很大的發(fā)展。傳統(tǒng)“老三套”正向流程切割減壓側(cè)線油(VGO),控制粘度降低殘?zhí)?。采用丙烷作溶劑提高粘度指?shù)和安定性,降低殘?zhí)?。采用液液萃取。常減壓蒸餾:溶劑脫瀝青:溶劑精制:降低凝固點, 脫除正構烷烴。液液萃取溶劑脫蠟:1、各工藝的作用補充精制調(diào)合: 脫除殘余溶劑,改善色度,采用白土精制或加氫精制 滿足潤滑油粘度要求,同時加5-15%的各種 添加劑,以滿足其它使用性能要求抽提:通常以糠醛或 N甲基砒咯烷酮為溶劑。溶劑對多環(huán)短側(cè)鏈芳烴、含硫、氮、氧化合物和膠質(zhì)等非理想組分有較大溶解度。溫度梯度:塔頂高(保質(zhì)量),塔底低(保收率)一般2050(根據(jù)原料組成、溶劑
6、種類)溶劑回收:多效蒸發(fā)(利用不同壓力下溶劑蒸發(fā)溫度高低,以便有較大的傳熱溫差合理安排換熱)、蒸發(fā)汽提2、溶劑精制工藝目的:降低凝點,改善流動性。 通常以丁酮和甲苯的 混合溶劑(溶解油)液液萃?。簩τ秃拖炄芙舛炔町?。低溫操作、固液分離脫蠟溫差脫蠟油凝固點脫蠟溫度(過濾溫度) 溶劑回收:多效蒸發(fā)(對濾液)、水蒸氣汽提反映溶劑選擇性(脫蠟溫差小,選擇性好)3、溶劑脫蠟工藝補充精制:調(diào)合: 脫除殘余溶劑,改善色度 采用白土精制或加氫精制 滿足潤滑油粘度要求,同時加515%的各種 添加劑,以滿足其它使用性能要求二、臨氫工藝 出發(fā)點是采用化學方法將非理想組分轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的潤滑油餾分,避免了物理分離方法造
7、成的環(huán)境污染和能源損耗??缮a(chǎn)和三類基礎油。 潤滑油臨氫工藝的三大優(yōu)勢: 經(jīng)濟優(yōu)勢、 環(huán)保優(yōu)勢 、質(zhì)量優(yōu)勢 近半個世紀來,潤滑油加工工藝的發(fā)展實質(zhì)上就是潤滑油臨氫工藝的發(fā)展。CHEVRON異構脫蠟工藝加氫補充(后)精制: 原料先萃取再加氫加氫預處理: 原料先加氫再萃取異構脫蠟異構脫蠟技術的工業(yè)化是催化劑研發(fā)工作的一個主要成就,代表了潤滑油加氫技術的一個突破,同時,也是對催化脫蠟的突破。主要特點為: 裝置投資和操作費用比溶劑脫蠟低能夠處理含蠟較高的原料 目的產(chǎn)品的收率和粘度指數(shù)高,產(chǎn)品達到了API基礎油分類的類、類油標準。3. 21世紀潤滑油基礎油的發(fā)展方向1.為了提高燃料油的經(jīng)濟性降低基礎油的
8、粘度等級2.提高低溫流動性和泵送性降低基礎油的粘度等級,改善低溫粘度3.控制高溫剪切粘度提高基礎油粘度指數(shù),減少粘度指數(shù)改進 劑用量,提高剪切穩(wěn)定性4.延長發(fā)動機運轉(zhuǎn)壽命提高基礎油的熱氧化安定性5.延長換油期降低基礎油的揮發(fā)性,提高氧化安定性6.控制排放降低基礎油的揮發(fā)性,提高與催化劑的適應性在此同時,九十年代發(fā)達國家汽車制造商提出了三“E”要求:即Economy (節(jié)能)、 Emission (環(huán)保排放)、Evolution (技術進步)。第九章 石油產(chǎn)品調(diào)合 一、概述 前述各工藝生產(chǎn)得到的油品理化性質(zhì)上難以滿足成品油的要求,因此均為半成品調(diào)合是石油煉制的最后一道加工工序: 將各半成品按一定
9、比例并適當加入一定量的 添加劑生產(chǎn)出不同種類和規(guī)格的成品油。目標:產(chǎn)品成本最低、符合質(zhì)量要求二、調(diào)合機理 液-液相系均相混合 : 分子擴散 湍流擴散:機械能剪切作用 主體對流擴散: 和 以外的物質(zhì)傳遞。只能把不同的物料“剪切”成較大的“團塊” ,物料并沒有達到均質(zhì),但是“團塊”已經(jīng)變得很小,而數(shù)量很多,使“團塊”間的接觸面積大大增加,為分子擴散的加速創(chuàng)造了條件。均質(zhì)混合最終由分子擴散完成。三、調(diào)合工藝 調(diào)合油的性質(zhì)與調(diào)合組分的性質(zhì)和比例有關,與調(diào)合過程的順序無關 1.調(diào)合步驟 根據(jù)成品油的質(zhì)量要求,選擇合適的調(diào)合組分在實驗室調(diào)制小樣,經(jīng)檢驗小樣質(zhì)量合格準備各種調(diào)合組分(包括配制添加劑母液等) 按調(diào)合比例將各調(diào)合組分混合均勻 檢驗調(diào)合油的均勻程度及油的質(zhì)量指標 2.調(diào)合工藝(1)油罐調(diào)合泵循環(huán)噴咀油罐調(diào)合 :適用量大、中低粘度機械攪拌調(diào)合:適用批量不大的成品油調(diào) 合,特別是潤滑油的調(diào)合(2)管道調(diào)合 適用于大批量調(diào)合,它是將各調(diào)合組分和添加劑按預定比例同時送入管道混合器,進行均勻調(diào)合的方法。管式靜態(tài)混合器靈活、高效、快捷、能耗低,可實現(xiàn)手動、自動調(diào)合3.影響調(diào)合質(zhì)量的因素計量組分中的雜質(zhì)(水、空氣)調(diào)合組分的溫度 添加劑的稀釋 調(diào)合系統(tǒng)的潔凈度 四、油品理化性質(zhì)的調(diào)合特性 線性調(diào)合:加和性 (質(zhì)量/體積) 質(zhì)量加
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