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文檔簡(jiǎn)介

1、2022/7/28汽車運(yùn)行材料 2022/7/28石油的基本知識(shí)汽車燃料發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油車輛齒輪油車用傳動(dòng)油模塊一 模塊二 模塊三 模塊四 模塊五 模塊六 模塊七 模塊八 制動(dòng)液冷卻液車用潤(rùn)滑脂模塊九 模塊十 模塊十一模塊十二車用空調(diào)制冷劑汽車風(fēng)窗玻璃清洗液蓄電池電解液汽車輪胎 模塊一 石油的基本知識(shí)1能準(zhǔn)確描述石油的化學(xué)組成;2能準(zhǔn)確描述烴的類型;3能準(zhǔn)確敘述石油中的非烴化合物種類;4能準(zhǔn)確敘述烴類分布規(guī)律;5能準(zhǔn)確敘述石油產(chǎn)品的提煉方法;6能準(zhǔn)確敘述石油產(chǎn)品的精制方法。 學(xué)習(xí)目標(biāo) 模塊一 石油的基本知識(shí)石油的化學(xué)組成石油產(chǎn)品的提煉方法12 一、石油的化學(xué)組成 石油是一種黏稠的液體,通常是由紅棕

2、色到黑色,也有淡黃、暗綠、深褐等顏色,并有特殊的氣味,密度一般比水輕,(其范圍在0.80 0.98g/cm3)。但是也有個(gè)別例外,如美國(guó)某些石油密度低至0.7078g/ cm3,伊朗某些石油密度高達(dá)1.06g/ cm3。 石油的化學(xué)成分比較復(fù)雜,它既不是由單一的元素組成,也不是由簡(jiǎn)單的化合物組成,它是各種碳?xì)浠衔锏幕旌衔?。按元素分析,石油中的主要組成元素是碳(C)和氫(H),占95%99.5%。其中碳元素占83%87%,氫元素占,11%14%,其他少量的為氧(O)、硫(S)、氮(N)等元素,總共占0.5%5%。此外,在石油中還發(fā)現(xiàn)極微量的氯、碘、磷、砷、鈉、鉀、鈣、鐵、銅、鎂、鋁、釩等元素。

3、 一、石油的化學(xué)組成(一)石油中的烴 碳?xì)浠衔锍7Q為烴,按其結(jié)構(gòu)不同,烴主要分為烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴、不飽和烴4類。 1.烷烴 烷烴是鏈狀飽和烴,分子結(jié)構(gòu)呈鏈狀,其分子式通式為CnH2n+2,n為碳原子數(shù),碳原子數(shù)在10以內(nèi)的,以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名,例如:甲烷、正辛烷。碳原子數(shù)在10以上的,用中文數(shù)字十一、十二、十三命名。 一、石油的化學(xué)組成正辛烷也可用簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)式表示為烷烴按其結(jié)構(gòu)又可分為正構(gòu)烷烴和異構(gòu)烷烴兩類。凡是烷烴分子中的主碳鏈上沒有碳支鏈的稱正構(gòu)烷烴,而有支鏈結(jié)構(gòu)的稱為異構(gòu)烷烴。異構(gòu)烷烴按其碳原子數(shù)命名為異“某”烷,例如異辛烷(分子式為C8H18)。 一、石

4、油的化學(xué)組成 但分子式相同的異辛烷有多種結(jié)構(gòu)形式。為了區(qū)別,命名規(guī)則如下:1)烷基:烷烴分子去掉一個(gè)氫原子所剩下的部分稱為烷基,其分子式通式為CnH2n+1,寫成R-。如CH4是甲烷,CH3即為甲基;C2H6為乙烷,C2H5即為乙基。2)選擇最長(zhǎng)的碳鏈為主鏈,用主鏈的碳原子數(shù)來命名,稱其為“某”烷。3)將主鏈中離烷基最近一端作為起點(diǎn),把碳原子依次編號(hào),以確定烷基的位置。4)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示烷基的位置,中文數(shù)字表示烷基的數(shù)目,并寫在“某”烷的前面。 一、石油的化學(xué)組成 例如,3種不同結(jié)構(gòu)的異辛烷的命名是:以上列舉的3種異辛烷和正辛烷的結(jié)構(gòu)互不相同,但是分子式卻相同(C8H18),在有機(jī)化學(xué)中叫做

5、同分異構(gòu)體。同分異構(gòu)體由于結(jié)構(gòu)不同,其性質(zhì)也稍有不同。 一、石油的化學(xué)組成2.環(huán)烷烴環(huán)烷烴分子結(jié)構(gòu)式中的碳原子呈環(huán)狀排列,并以一價(jià)互相結(jié)合。其余碳價(jià)都與氫原子相結(jié)合。由于所有的碳價(jià)都被飽和,因而它是一種環(huán)狀飽和烴,分子通式是CnH2n。在燃油中,大都是單環(huán)的五碳環(huán)及六碳環(huán)的環(huán)烷烴,如: 環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易氧化變質(zhì)。一般須在400以上時(shí)才能自燃,其抗爆性比正構(gòu)烷烴高,與大部分異構(gòu)烷烴的抗爆性能相當(dāng)。環(huán)烷烴的凝點(diǎn)低,潤(rùn)滑性較好,是汽油和潤(rùn)滑油的理想成分。 在常溫下,環(huán)烷烴碳原子數(shù)在4以下的通常呈氣態(tài),碳原子數(shù)在4以上的一般呈液態(tài)。 一、石油的化學(xué)組成3.芳香烴芳香烴最簡(jiǎn)單的分子結(jié)構(gòu)是苯

6、(C6H6),由6個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子組成環(huán)狀,其中碳原子之間以單鍵與雙鍵交替連接:芳香烴是以苯環(huán)為基礎(chǔ)組成的化合物,有單苯環(huán)、雙苯環(huán)的芳香烴,也有三苯環(huán)和四苯環(huán)的芳香烴、帶側(cè)鏈的芳香烴,還有由環(huán)烷烴和芳香烴混合組成的芳香烴等,如甲苯、烷基苯、萘、聯(lián)苯及蒽等。 芳香烴分子式具有多種不同的通式,如CnH2n-6、CnH2n-12和CnH2n-18等。 一、石油的化學(xué)組成 4.烯烴 烯烴較相同碳原子數(shù)的烷烴相比,氫原子數(shù)量少,不能滿足碳的四價(jià)需要,所以分子中碳與碳原子之間有雙鍵連接,為不飽和烴。有一個(gè)雙鍵的稱為烯烴,有兩個(gè)雙鍵的則為二烯烴,如: 烯烴的分子通式是CnH2n,二烯烴的分子通式是CnH

7、2n-2,烯烴、二烯烴由于氫原子不能滿足碳原子的四價(jià)需要,則其安定性最差,在一定條件下很容易氧化生成高分子黏稠物,特別容易進(jìn)行加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)和聚合反應(yīng)。所以含烯烴較多的汽油或柴油,在長(zhǎng)期儲(chǔ)存中容易氧化變質(zhì),烯烴在工業(yè)上被廣泛用來生產(chǎn)合成潤(rùn)滑油、合成橡膠、航空燃料和潤(rùn)滑油添加劑等。 一、石油的化學(xué)組成 (二)石油中的非烴化合物 石油中還含有一些非烴化合物,它們對(duì)石油產(chǎn)品的使用性能和石油的加工都有很大的影響,在石油的煉制過程中,多數(shù)精制過程都是為了解決非烴化合物,非烴化合物主要包括含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、膠狀物質(zhì)和瀝青狀物質(zhì)。 一、石油的化學(xué)組成 1.含硫化合物 含硫化合物包括硫化

8、氫(H2S)、硫醇(RSH)、硫醚(RSR)、二硫化物(RSSR)、環(huán)硫醚、噻吩及其同系物等。硫化氫被空氣氧化生成硫,硫與石油烴類作用又可生成硫化氫和其他硫化物,一般在200250就能進(jìn)行這種反應(yīng)。硫醇在石油中含量不多,多存在于低沸點(diǎn)餾分中。硫醇中的R可為烷基,也可以是環(huán)烷基、芳香基(如苯硫酚)。硫醇不溶于水,低分子甲堿醇(CH3 SH)、乙硫醇(C2H5SH)具有極強(qiáng)烈的特殊臭味。硫、硫化氫和低分子硫醇都能與金屬作用引起腐蝕,它們統(tǒng)稱為活性硫化物。硫醚是中性液體,但穩(wěn)定性較高,與金屬?zèng)]有作用,是石油中含量較多的硫化物之一。二硫化物在石油中含量較少,而且多集中于高沸點(diǎn)餾分中,也顯中性,不與金屬

9、作用,但受熱后能分解成硫酸、硫醇或硫化氫。噻吩及其同系物是一種芳香性的雜環(huán)化合物,物理化學(xué)性質(zhì)與苯系芳香烴很接近,是石油中的主要含硫化合物。 一、石油的化學(xué)組成 2.含氧化合物 石油中的含氧化合物可分為酸性氧化物和中性氧化物。酸性氧化物有環(huán)烷酸、脂肪酸和酚類,總稱為石油酸。中性氧化物有醛、酮等,它們?cè)谑椭泻恳话銟O少,約在千分之幾的范圍內(nèi)。 酸性氧化物中,環(huán)烷酸約占90%,它的化學(xué)性質(zhì)與脂肪酸相似,是典型的一元羧酸,具有普通羧酸的一切性質(zhì)。在中和時(shí),環(huán)烷酸很容易生成各種鹽類,其中堿金屬的鹽能很好地溶解于水。由于環(huán)烷酸能對(duì)金屬引起腐蝕,在石油產(chǎn)品的煉制過程中,一般可用堿洗法除去。 一、石油的化

10、學(xué)組成 3.含氮化合物 石油中的含氮化合物可分為堿性和非堿性兩類。堿性氮化物含量較多,如吡啶、喹林、異喹林和吡啶的同系物,非堿性氧化物主要有吡咯、吲哚咔唑及它們的同系物、金屬的卟啉化合物。 含氮化合物的性質(zhì)很不安定,容易氧化疊合生成膠質(zhì),影響石油產(chǎn)品的使用性能。若有較高的含氮量,燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生難聞的臭味。 一、石油的化學(xué)組成 4.膠質(zhì)和瀝青質(zhì) 膠質(zhì)、瀝青質(zhì)是石油中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、分子量最大的物質(zhì),組成中除含有碳、氫外,還含有硫、氧、氮等元素。膠質(zhì)是樹脂狀黏稠物質(zhì),呈深黃色至棕色。瀝青質(zhì)是非晶態(tài)粉末,呈深褐色或黑色。石油的顏色與所含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的數(shù)量有關(guān),其含量越高,石油的顏色就越深。石油中的瀝青質(zhì)全

11、部集中在渣油中,在制取高黏度潤(rùn)滑油時(shí),將它從渣油中脫出后,經(jīng)氧化制成道路、建筑和電器絕緣用瀝青。 石油中的非烴化合物,主要是膠質(zhì)和瀝青質(zhì),其含量在石油中可達(dá)百分之十幾甚至百分之四十幾。 一、石油的化學(xué)組成 (三)烴類分布規(guī)律 石油是混合物,沒有固定的沸點(diǎn),采用蒸餾方法制取油品時(shí),各種油品是不同沸點(diǎn)的產(chǎn)物。蒸餾分離出來的各種成分,叫做餾分。一般情況下,蒸發(fā)溫度為35200的餾分為汽油,蒸發(fā)溫度為200350的餾分為煤、柴油,蒸發(fā)溫度為350500的餾分為潤(rùn)滑油。 一、石油的化學(xué)組成表1-1 各種烴類對(duì)石油產(chǎn)品性質(zhì)的影響 一、石油的化學(xué)組成 1.汽油 異構(gòu)烷烴體積含量約占21,正構(gòu)烷烴體積含量約占

12、29,即烷烴含量約占50,正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)約為C5C11,環(huán)烷烴和芳香烴多為單環(huán)的。 2.煤油 正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)約為C11C13 。 3.輕柴油 正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)約為C14C18。主要用于小型高速柴油機(jī)。 4.重柴油 正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)約為C19C25。主要用于固定式柴油發(fā)電機(jī)等低速柴油機(jī)。 一、石油的化學(xué)組成 5.潤(rùn)滑油 正構(gòu)烷烴碳原于數(shù)約為C23C36,主要用于機(jī)械潤(rùn)滑及制藥、涂料。 6.渣油 正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)約為C3640以上,沸點(diǎn)范圍在350以上,主要用于大型船用燃料、鍋爐燃料。 油品中烴類的分布規(guī)律不同,油品的使用性能也不同。例如:汽油與普通柴油的密度和自燃點(diǎn)(將油品加熱到與空氣接觸

13、因劇烈氧化而產(chǎn)生火焰自行燃燒的最低溫度)不同,在溫度為20、氣壓為100kPa時(shí),汽油的密度為0.742kg/L,普通柴油的密度為0.830kg/L,汽油的自燃點(diǎn)為415530,普通柴油的自燃點(diǎn)240400。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 由于各個(gè)煉油廠采用的原油性質(zhì)和生產(chǎn)的石油產(chǎn)品不同,其生產(chǎn)設(shè)備及工藝也不相同。一般將煉油廠分為燃料油、燃料潤(rùn)滑油和燃料化工3種類型。 燃料型煉油廠,通常是先采用一次加工,即將原油進(jìn)行蒸餾,依次分離出汽油、煤油、普通柴油、重柴油和潤(rùn)滑油等各種沸點(diǎn)不同的餾分。 燃料潤(rùn)滑油型煉油廠,是通過一次加工將原油中輕質(zhì)油品分出,余下的重質(zhì)油品,再經(jīng)過各種潤(rùn)滑油生產(chǎn)工藝,加工出潤(rùn)滑油

14、。 燃料化工型煉油廠,是將原油首先經(jīng)過一次加工,蒸餾出輕質(zhì)組分,再通過對(duì)余下的重質(zhì)組分進(jìn)行二次加工,使其轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)組分。這些輕質(zhì)組分一部分用作燃料油,一部分通過催化重整工藝、裂化工藝制取芳香烴和乙稀等化工原料。化工原料通過化工裝置,制取醇、酮、酸等基本有機(jī)原料及合成材料等化工產(chǎn)品。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 (一)蒸餾法 石油是由各種化合物組成的混合物,每一種化合物都有本身固有的沸點(diǎn),利用這一點(diǎn)將石油逐漸加熱,首先蒸發(fā)的是飽和蒸氣壓最高的最輕組分,然后在溫度繼續(xù)升高時(shí),便會(huì)蒸發(fā)出越來越重的石油組分。在一定溫度范圍內(nèi)收集的餾出物稱為石油餾分。較低溫度范圍下的石油餾分叫輕餾分,較高溫度范圍下的石油餾

15、分叫重餾分。這種利用石油中不同分子量和不同結(jié)構(gòu)的烴具有不同沸點(diǎn)的性質(zhì),對(duì)石油進(jìn)行一次加熱,將一定沸點(diǎn)范圍的烴分別收集,從而獲得各種燃料和潤(rùn)滑油的加工方法,稱為蒸餾法。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 蒸餾法分為常壓蒸餾和減壓蒸餾兩種,如圖1-1所示。圖1-1 石油蒸餾流程圖 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 常壓蒸餾可直接從石油中得到汽油(蒸發(fā)溫度范圍為35200)、煤油(蒸發(fā)溫度范圍為200300)和柴油(蒸發(fā)溫度范圍為300350)等。其蒸餾流程是:首先將石油在管式爐中加熱使之變成油蒸氣,然后送入分餾塔中。分餾塔在不同的位置上安裝著隔板,這些隔板稱為塔盤。油蒸氣在塔盤中冷凝結(jié)成液體,在分餾塔的上層塔盤中可以

16、獲得汽油餾分,在中部塔盤中可以獲得噴氣燃料和煤油餾分,在下部塔盤中可以獲得柴油餾分。塔頂上獲得的石油氣體,是良好的化工原料,塔底部殘留的不能蒸發(fā)的殘油,是重油餾分,稱為塔底油。塔底油流出后再進(jìn)入減壓蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行加工。 常壓蒸餾的石油產(chǎn)品,主要由烷烴和環(huán)烷烴組成,由于蒸餾過程所發(fā)生的是物理變化,所以一般不含不飽和烴,產(chǎn)品性質(zhì)安定,不易氧化變質(zhì),但抗爆性差。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 減壓蒸餾是以重油為原料,將重油通過蒸餾分為不同黏度的潤(rùn)滑油餾分,是煉制潤(rùn)滑油的重要工藝。減壓蒸餾的目的是將常壓蒸餾剩下的塔底重餾分油,在適當(dāng)降低壓力的條件下蒸餾,從而獲得潤(rùn)滑油和裂化原料油的原料。 減壓蒸餾法的塔底油在

17、管式爐中被加熱至400以上,送入減壓蒸餾塔中,塔內(nèi)保持1.33kPa的壓力,使重油蒸發(fā)成氣體,并在各層塔盤中冷凝,則在減壓塔上下不同高度的塔盤中,即可分別獲得輕質(zhì)潤(rùn)滑油餾分、中質(zhì)潤(rùn)滑油餾分和重質(zhì)潤(rùn)滑油餾分,這些油統(tǒng)稱為餾分油。塔底殘留的油料,經(jīng)丙烷脫瀝青、脫蠟和精制后制得的各種油品稱為渣油型潤(rùn)滑油。用兩種餾分潤(rùn)滑油或由一種餾分潤(rùn)滑油與殘餾潤(rùn)滑油按不同比例進(jìn)行調(diào)和,以生產(chǎn)出各種不同規(guī)格的潤(rùn)滑油,這些潤(rùn)滑油統(tǒng)稱為調(diào)和油。一般黏度大的發(fā)動(dòng)機(jī)油大多屬于調(diào)和油。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 (二)熱裂化法 熱裂化法是利用重質(zhì)烴類在高溫、高壓下可發(fā)生裂解的性質(zhì),將一些大分子烴類分裂成為一些小分子烴類,從而獲得

18、更多的汽油、柴油等石油產(chǎn)品的一種加工方法。溫度和壓力視重油的組成而定,一般裂化溫度高于460,最高壓力7.0Mpa,熱裂化產(chǎn)品有裂化氣、汽油、柴油、渣油等。汽油的產(chǎn)率為30%50%,柴油的產(chǎn)率約為30%。由于裂化的汽油和柴油中,含有較多的烯烴和芳香烴,汽油抗爆性較直餾汽油強(qiáng)。柴油的十六烷值和凝點(diǎn)較直餾柴油低,性質(zhì)不安定,儲(chǔ)存易氧化變質(zhì),所以一般不宜單獨(dú)使用,主要用來摻合低辛烷值的車用汽油和高凝點(diǎn)的柴油。熱裂化法在國(guó)外已被淘汰。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 (三)催化裂化法 催化裂化法與熱裂化的區(qū)別是,重質(zhì)烴類的裂解是在催化劑的作用下進(jìn)行的。催化劑主要是硅酸鋁或合成泡沸石等。由于有催化劑的作用,使大

19、分子烴在較低的溫度(通常為450590)和在常壓或較低壓力(壓力為0.10.2MPa)條件下就能裂化成小分子烴,并改變分子結(jié)構(gòu),發(fā)生異構(gòu)化、芳構(gòu)化和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng),使油品中不飽和烴大大減少,異構(gòu)烷烴、芳香烴增多。因此,催化裂化汽油性質(zhì)安定,辛烷值高(可達(dá)80),故用作航空汽油和高級(jí)車輛用汽油的基本組成成分。催化裂化過程還產(chǎn)生大量丙烯、丁烯、異丁烷等裂化氣體,它們是寶貴的化工原料。催化裂化還能提供大量液化石油氣以供民用。催化裂化所產(chǎn)生的柴油,含有大量的重質(zhì)芳香烴,經(jīng)抽提后,不僅可改善柴油的燃燒性能,同時(shí)可得到大量制萘的原料。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 (四)加氫裂化法 加氫裂化法是20世紀(jì)60年代初期

20、發(fā)展起來的新工藝。它與催化裂化的不同之處,是在高溫(370430)和高壓(1015MPa),并有催化劑和氫氣(約為原料質(zhì)量的2.5%4.0%)的作用下,對(duì)原料加氫、裂化和異構(gòu)化,從而獲得各種高質(zhì)量油品的一種煉制方法。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 (五)催化重整法 指對(duì)直餾汽油的餾分,在催化劑(鉑、鍺等貴金屬)作用下,使其烴分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新排列形成新的分子結(jié)構(gòu),從而獲得高辛烷值和安定性好的汽油組分的工藝。 催化重整的汽油組分辛烷值高達(dá)85,抗氧化安定性好。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 (六)烷基化法 在催化劑作用下,烷烴與烯烴的化學(xué)加成反應(yīng)叫做烷基化。烷基化的主要原料是催化裂化氣體中的異丁烷和丁烯,其它

21、如丙烯和戊烯也可作為原料,催化劑時(shí)濃硫酸或氫氟酸,我國(guó)目前采用的是濃硫酸。 烷基化加工流程是:將原料和硫酸同時(shí)送入反應(yīng)器中,硫酸與原料之比約為1:1.8。反應(yīng)器中的壓力為0.3MPa,溫度為410,原料在液態(tài)下進(jìn)行加成反應(yīng)。反應(yīng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁员WC硫酸和烴類形成乳狀液,使之充分接觸,反應(yīng)完全。反應(yīng)過程中,硫酸濃度降至85%時(shí),應(yīng)另換新酸。反應(yīng)后的產(chǎn)物用沉降法分離出硫酸,再經(jīng)堿洗和水洗,然后送入蒸餾塔提出輕烷基化油和重烷基化油。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 (七)延遲焦化法 延遲焦化是為了充分利用能源以得到更多的輕質(zhì)油,對(duì)減壓油等重質(zhì)油品進(jìn)行深度加工的一種方法。其產(chǎn)品主要是輕質(zhì)燃料、裂化原料油和

22、石油焦等。石油焦作冶金耳業(yè)電極等用。 將減壓渣油預(yù)熱后送入焦炭塔下部,和焦化生成的氣體產(chǎn)物進(jìn)行熱交換,在塔內(nèi)高溫作用下,停留足夠時(shí)間進(jìn)行反應(yīng)。從焦炭塔頂部引出高溫油氣進(jìn)入分餾塔底部,在分餾塔內(nèi)分離出焦化氣、汽油、柴油和焦化蠟油,余下的重質(zhì)油再送回加熱爐加熱,并和原料油一起送入焦炭罐重新循環(huán)進(jìn)行焦化。在高溫500左右下,一方面使大分子的烴類裂化反應(yīng)分解成為小分子烴類,直至成為氣體,另一方面縮合成石油焦。為了防止原料在爐管內(nèi)生焦,應(yīng)設(shè)法縮短原料在高溫爐管內(nèi)的停留時(shí)間,而延遲到進(jìn)入焦炭塔后再給予充分時(shí)間進(jìn)行反應(yīng)生成焦炭,故稱為延遲焦化。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 (八)石油產(chǎn)品的精制 原油經(jīng)蒸餾和各種

23、二次加工得到的燃料、潤(rùn)滑油產(chǎn)品大都是半成品,除含有少量雜質(zhì)(如硫、氧、氮的化合物)外,還含有極不安定的不飽和烴(如二烯烴)。為了保證油品質(zhì)量,須經(jīng)精制除去這些不良成分,常用的精制方法如下。 1電化學(xué)精制 在高壓電場(chǎng)作用下,對(duì)油品進(jìn)行酸洗和堿洗,以除去產(chǎn)品油中的非理想成分。濃硫酸對(duì)非烴化合物有溶解作用,并可進(jìn)行磺化反應(yīng),也可與烯烴、二烯烴進(jìn)行酯化和疊合反應(yīng),其產(chǎn)物大部分都溶于酸中,生成酸渣,經(jīng)沉淀與油分離。但是,油經(jīng)濃硫酸處理后會(huì)呈酸性,故要用堿中和,從而得到腐蝕性小、安定性好的油品。因此,電化學(xué)精制又稱酸堿精制法。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 2加氫精制 加氫精制與加氫裂化反應(yīng)相似,是將油品在一定

24、溫度(300425)、壓力(615MPa)以及有催化劑和加氫的條件下,除去油中的硫、氮、氧、多環(huán)芳香烴和金屬雜質(zhì)等有害組分,并使不飽和烴變成飽和烴,以改善油品質(zhì)量的一種方法。 3溶劑精制 溶劑精制是利用一些溶劑在一定的條件下,能很好地溶解油品中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和帶有短側(cè)鏈的多環(huán)烴等不良物質(zhì),而對(duì)烷烴和帶長(zhǎng)側(cè)鏈的環(huán)烷烴很少溶解的性能,使油品得到精制。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 4白土精制 白土精制用作電化學(xué)精制及溶劑精制的補(bǔ)充,以進(jìn)一步提高油品的質(zhì)量。白土是表面積極大的多孔性陶土,能吸附油內(nèi)的瀝青、樹脂、硫、氮的化合物、無機(jī)酸和溶劑等。將磨細(xì)的白土與油品混合,在管式爐內(nèi)加熱到200300,送到接觸塔

25、內(nèi),讓白土與油品接觸處理515min,待油品冷卻到150左右,濾除白土,即可獲得精煉油。 白土精制的缺點(diǎn)是:廢白土中含有約5%的油品,不易提出。所以,目前國(guó)外大多數(shù)煉油廠已經(jīng)用加氫補(bǔ)充精制代替白土精制。加氫補(bǔ)充精制和加氫精制原理相似,只是處理?xiàng)l件有所不同。 二、石油產(chǎn)品的提煉方法 5脫蠟 從煤油到各種潤(rùn)滑油餾分中,一般都含有不同數(shù)量的石蠟或地蠟。含蠟的油品凝點(diǎn)高,低溫流動(dòng)性差,所以應(yīng)將油品中的蠟分離出來,即脫蠟。 冷榨脫蠟:通過冷凍降低油溫,使蠟結(jié)晶,再經(jīng)壓榨將油品中的蠟分離出來。它只適用于輕質(zhì)油料。 溶劑脫蠟:往油品中加入溶劑,降低油品黏度。這種溶劑在一定的低溫時(shí)只溶解油而不溶解蠟。這樣,經(jīng)

26、低溫冷凍后,使油與蠟分離。常用的溶劑有丙酮、苯及甲苯的混合物。 分子篩脫蠟:分子篩是合成的泡沸石,是結(jié)晶型的堿金屬硅酸鋁鹽。它是一種選擇性的吸附劑,具有特殊的孔道結(jié)構(gòu),僅能吸附某些正構(gòu)烷烴分子,從而達(dá)到脫蠟的目的。 此外,還有微生物脫蠟、尿素脫蠟等方法。 技能實(shí)訓(xùn) 我們?nèi)粘I钪袩o法接觸到石油,鑒于此,請(qǐng)查找相關(guān)資料填寫以下項(xiàng)目: 1根據(jù)世界石油產(chǎn)量發(fā)布圖(13國(guó))及各國(guó)的國(guó)土面積以及人口數(shù)量(2018年統(tǒng)計(jì)),則單位國(guó)土面積蘊(yùn)藏石油含量按照由高到低的順序依次為 技能實(shí)訓(xùn)人均石油蘊(yùn)藏量由高到低的順序依次為國(guó)家面積(萬km2)單位面積蘊(yùn)藏量人口(萬)人均石油蘊(yùn)藏量沙特215.03006美國(guó)936

27、.432276俄羅斯1707.514635伊朗163.37892中國(guó)960.1140537挪威32.4508委內(nèi)瑞拉91.23178墨西哥195.812627英國(guó)24.56504尼日利亞92.418231阿聯(lián)酋8.41039加拿大997.13587科威特1.8353 技能實(shí)訓(xùn)2世界各地開采的石油,其密度大小不一,根據(jù)其密度由大到小排列的順序依次為 3關(guān)于烴類的分布規(guī)律,從不同的角度出發(fā)有不同的排列,試列舉其它的排列規(guī)律一、二種。4試列舉出日常生活中有哪些物品屬于石油產(chǎn)品。 模塊小結(jié) (1)石油是一種黏稠的液體,通常是由紅棕色到黑色,也有淡黃、暗綠、深褐等顏色,并有特殊的氣味,密度一般比水輕,(

28、其范圍在0.80 0.98g/cm3)。 (2)碳?xì)浠衔锍7Q為烴,按其結(jié)構(gòu)不同,烴主要分為烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴、不飽和烴。 (3)烷烴是鏈狀飽和烴,分子結(jié)構(gòu)呈鏈狀,其分子式通式為CnH2n+2,n為碳原子數(shù)。在常溫下,烷烴碳原子數(shù)在14的通常呈氣態(tài),碳原子數(shù)在516的一般呈液態(tài),碳原子數(shù)在16以上的則呈固態(tài)。 (4)環(huán)烷烴是一種環(huán)狀飽和烴,分子通式是CnH2n。在常溫下,環(huán)烷烴碳原子數(shù)在4以下的通常呈氣態(tài),碳原子數(shù)在4以上的一般呈液態(tài)。 模塊小結(jié) (5)芳香烴的碳原子之間以單鍵與雙鍵交替連接,芳香烴分子式具有多種不同的通式,如CnH2n-6、CnH2n-12和CnH2n-18等。由于苯的分子

29、結(jié)構(gòu)中單鍵和雙鍵能相互作用,因此,芳香烴的安定性比烷烴和環(huán)烷烴差,易和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),例如苯和硫酸反應(yīng)生成苯磺酸。 (6)烯烴的分子通式是CnH2n,二烯烴的分子通式是CnH2n-2。不飽和烴對(duì)于大多數(shù)石油產(chǎn)品都不是理想成分,因?yàn)樗谘趸瘯r(shí),會(huì)形成膠質(zhì)和有機(jī)酸。石油產(chǎn)品中所含的不飽和烴成分,主要是在裂化加工過程中,由一些烷烴、環(huán)烷烴分解而生成的,可以通過精制石油產(chǎn)品將其除去。 (7)石油中非烴化合物主要包括含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、膠狀物質(zhì)和瀝青狀物質(zhì)。 模塊小結(jié) (8)烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴在石油產(chǎn)品(指后面講到的直餾產(chǎn)品)中的分布規(guī)律:汽油中正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)約為C5C11,環(huán)烷

30、烴和芳香烴多為單環(huán)的;煤油中正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)約為C11C13 ;輕柴油中正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)約為C14C18;重柴油中正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)約為C19C25;潤(rùn)滑油中正構(gòu)烷烴碳原于數(shù)約為C23C36。 (9)渣油中正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)約為C3640以上,沸點(diǎn)范圍在350以上,主要用于大型船用燃料、鍋爐燃料。 (10)石油產(chǎn)品的提煉方法:蒸餾法、熱裂化法、催化裂化法、加氫裂化法、催化重整法、烷基化法、延遲焦化法。 (11)石油產(chǎn)品常用的精制方法:電化學(xué)精制、加氫精制、溶劑精制、白土精制、脫蠟。思考與練習(xí)一、單項(xiàng)選擇題。1.以關(guān)于石油的組成描述錯(cuò)誤的是()。A、石油中的主要組成元素是碳和氧;B、石油中的碳元素占83%87%;C、石油中的氫元素占11%14%;D、石油中的氧(O)、硫(S)、氮(N)等元素,總共占0.5%5%。2.關(guān)于烷烴的描述正確的是()。A、烷烴是鏈狀不飽和烴;B、烷烴的分子結(jié)構(gòu)呈環(huán)狀排列C、烷烴碳原子數(shù)在10以內(nèi)的,以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名D、烷烴碳原子數(shù)在10以內(nèi)的,用中文數(shù)字一、二、三、四、五、六、七、八、九命名思考與

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