煉廠氣加工利用資料教案資料

煉廠氣加工利用資料煉廠氣用途：（1）直接當(dāng)燃料使用，不經(jīng)濟(jì)、不合理；（2）制造高辛烷值汽油組分，如疊合汽油、烷基化汽油、工業(yè)異辛烷、異戊烷；（3）石油化工原料，如合成橡膠、塑料、化肥、化纖、酒精、溶劑等。2煉廠氣按烴類組成分類：干氣：C5+含量按液態(tài)計(jì)<10ml/m3的煉廠氣濕氣：C5+含量按液態(tài)計(jì)>10ml/m3的煉廠氣貧氣：C3+含量按液態(tài)計(jì)<100ml/m3的煉廠氣富氣：C3+含量按液態(tài)計(jì)>100ml/m3的煉廠氣3一、煉油廠干氣的利用1、焦化干氣制氫重整氫不能滿足需求，輕油轉(zhuǎn)化制氫成本高，副產(chǎn)干氣制氫經(jīng)濟(jì)。（1）焦化干氣精制脫除C2～C4烯烴和硫，防止后續(xù)水蒸氣轉(zhuǎn)化中催化劑的中毒和嚴(yán)重結(jié)焦。4焦化氣吸收胺處理加氫精制脫硫水蒸汽轉(zhuǎn)化CO2、H2S>C3組分5（2）烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化制氫基本反應(yīng)：以甲烷為原料CH4+H2OCO+3H2CO+H2OCO2+H26以輕烴為原料CnHm+nH2OnCO+(n+m/2)H2nCO+nH2OnCO2+H2

7烴類的水蒸氣轉(zhuǎn)化是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，溫度升高對(duì)反應(yīng)有利，但受爐管材質(zhì)的限制，工業(yè)控制在800℃。組分，mol%CH4COCO2H2含量,mol%2.014.512.071.5烴類的水蒸氣轉(zhuǎn)化后所產(chǎn)干氣的典型組成8（3）氣體的凈化化學(xué)凈化法：一氧化碳變換、脫除二氧化碳及甲烷化三步。一氧化碳變換CO+H2OCO2+H2脫除二氧化碳R2NH2+CO2R2NCOOHR2NCOOH+K2CO3+H2OR2NH+2KHCO32KHCO3K2CO3+H2O+CO2甲烷化反應(yīng)CO+3H2CH4+H2OCO2+4H2CH4+2H2O9變壓吸附：利用分子篩作為吸附劑，在恒溫、壓力變換的條件下，將甲烷、一氧化碳及二氧化碳分別吸附，得到高純度氫氣。然后通過(guò)降壓脫附，使吸附劑精制。102、催化裂化干氣回收氫氣我國(guó)催化裂化裝置加工能力大，干氣產(chǎn)率3～6%，其中氫氣40～60%，是寶貴的氫氣資源。主要分離方法是膜分離法。1112

二、輕烴的生產(chǎn)利用用途最廣的是C2～C6的輕烯烴及異構(gòu)烴，尤其是C3、C4烴。從熱轉(zhuǎn)化、催化裂化、催化重整、加氫等過(guò)程分離得到，通過(guò)各種化學(xué)處理方法得到更有用的輕烴。131、

丙、丁烷催化脫氫反應(yīng)特點(diǎn)：強(qiáng)吸熱，在有利于脫氫平衡的條件（高溫、低壓）下，催化劑易結(jié)焦。解決問(wèn)題：如何供熱及保持高的催化劑反應(yīng)活性。加工能力：1300萬(wàn)噸/年，相當(dāng)于乙烯裝置丙、丁烯總生產(chǎn)能力的1/4。142、正丁烷和正丁烯異構(gòu)化正丁烷的異構(gòu)化有UOP的Butamer工藝。正丁烯的異構(gòu)化目前有7種工藝，其中6種是90年代開(kāi)發(fā)的，催化劑多為氧化鋁、沸石，正丁烯轉(zhuǎn)化率15%～55%，選擇性65%～95%。15

三、

生產(chǎn)高辛烷值汽油組分主要有疊合、烷基化、異構(gòu)化、醚化等生產(chǎn)高辛烷值汽油組分的技術(shù)。1、疊合過(guò)程

兩個(gè)或兩個(gè)以上的烯烴分子在一定的溫度和壓力下，結(jié)合成較大的烯烴分子，這種過(guò)程叫疊合過(guò)程。16熱疊合：高溫(～500℃)、高壓（～10MPa）、催化疊合：低溫（～200℃）、低壓（3~7MPa），借助催化劑，產(chǎn)品產(chǎn)率高、副產(chǎn)物少。

17非選擇性疊合：用未經(jīng)分離的煉廠氣作為原料，原料是乙烯、丙稀、丁烯和戊烯的混合物，各類烯烴之間的疊合生成寬餾分的混合物，稱為非選擇性疊合。產(chǎn)物辛烷值高、不飽和度高，儲(chǔ)存不穩(wěn)定。

選擇性疊合：煉廠氣分離后，用丙稀、丁稀作原料，可以選擇合適的條件，生產(chǎn)某種特定的產(chǎn)品，稱為選擇性疊合。18（1）原料乙烯、丙稀、丁稀、戊烯等混合氣體。（2）催化劑酸性催化劑，如磷酸、硫酸（已淘汰）、三氯化鋁19（3）反應(yīng)機(jī)理

正碳離子反應(yīng)：烯烴與酸性催化劑放出的氫離子結(jié)合，生成正碳離子，正碳離子很容易與另一個(gè)烯烴分子結(jié)合生成一個(gè)大的正碳離子，生成的正碳離子不穩(wěn)定，放出氫而變成異烯，繼續(xù)疊合生成多聚物。生產(chǎn)疊合汽油時(shí)，希望得到二聚物或三聚物。

20副反應(yīng)：氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)、去氫加氫反應(yīng)。

疊合反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，應(yīng)設(shè)法取走熱量保證反應(yīng)溫度，170～220℃左右。

21（4）工藝流程222、烷基化過(guò)程異構(gòu)烷烴與烯烴的化學(xué)加成反應(yīng)，在反應(yīng)中烷烴分子的活潑氫原子的位置被烯烴所取代，異構(gòu)烷烴中叔碳原子上的氫原子更活潑，因此必須用異構(gòu)烷烴作為原料。

23烷基化產(chǎn)物辛烷值高，RON為96，MON為94，高于加氫裂化汽油（RON87）、異構(gòu)化汽油（RON88）、重整汽油（MON88）和疊合汽油（MON83），是航空汽油和車用汽油的理想高辛烷值添加組分。由于含鉛汽油的限制使用和汽油中芳烴、烯烴含量的限制，烷基化汽油的生產(chǎn)意義更大。24（1）烷基化反應(yīng)和產(chǎn)物烷基化所使用的烯烴原料和催化劑不同，烷基化反應(yīng)和產(chǎn)物也不同。異丁烷＋乙烯2，3－二甲基丁烷（RON=103.5）丁烯－2＋異丁烷2，2，4－三甲基戊烷（RON=100）異丁烯＋異丁烷2，2，4－三甲基戊烷（RON=100）AlCl3AlCl3AlCl3H2SO4，HFH2SO4，HF25（2）反應(yīng)機(jī)理正碳離子反應(yīng)機(jī)理。（3）催化劑無(wú)水氯化鋁、硫酸、氫氟酸固體酸、離子液體26（4）工藝流程－HF法273、異構(gòu)化過(guò)程在一定的反應(yīng)條件和催化劑存在的條件下，將正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴的過(guò)程。正碳離子反應(yīng)機(jī)理。雙功能催化劑（加氫脫氫活性、酸性）284、醚化技術(shù)（1）甲基叔丁基醚（MTBE）的合成反應(yīng)及催化劑以異丁烯和甲醇為原料合成MTBE的反應(yīng)式：催化劑：大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。29（2）生產(chǎn)MTBE的工藝流程30（3）新的醚化技術(shù)除用異丁烯生產(chǎn)MTBE之外，還可用異戊烯和C5～C8烯烴生產(chǎn)叔戊基甲基醚（TAME）和混合醚。醚化技術(shù)的進(jìn)展主要反映在以下幾方面：31催化劑：三功能催化劑催化劑同時(shí)具有叔碳原子烯烴醚化、二烯烴選擇性加氫和雙鍵異構(gòu)使其成為活性烯烴的功能。反應(yīng)技術(shù)：催化蒸餾將固定床反應(yīng)器與蒸餾塔合于一個(gè)設(shè)備，利用反應(yīng)放出的熱量進(jìn)行蒸餾。生成的醚連續(xù)分出，使反應(yīng)平衡有利于醚的生成，異丁烯的轉(zhuǎn)化率可提高到99%。32生產(chǎn)MTBE和TAME的組合工藝該工藝由正丁烷異構(gòu)化、異丁烷脫氫、醚化三單元組成。生產(chǎn)二異丙基醚（DIPE）的Oxypro工藝DIPE抗爆指數(shù)(105)比MTBE(110）稍低，但RVP僅為MTBE的一半。原料是丙烯和水，價(jià)格低，來(lái)源充足。常規(guī)FCC所產(chǎn)的丙烯（4.9w%）是異丁烯（1.7w%）的3倍。Oxypro工藝丙烯總轉(zhuǎn)化率接近100%，選擇性98%，催化劑壽命1.5年，經(jīng)濟(jì)分析優(yōu)于丙烯催化疊合和烷基化方案。33四、

生產(chǎn)石油化學(xué)品石油化學(xué)品總值占全部化工產(chǎn)品總值的45%，有機(jī)化工產(chǎn)品90%來(lái)自石油及天然氣。甲烷：制氫，合成氣，偶聯(lián)制乙烯。乙烯：其衍生物占全部石油化工產(chǎn)品的30%；其中90%用于生產(chǎn)塑料，其余為乙醇、醋酸乙烯、-烯烴、乙丙橡膠等。34丙烯：聚丙烯30%，丙烯晴15%，環(huán)氧丙烷、異丙醇、異丙苯、丁醛各占10%。丁烯和丁二烯：正丁烯制甲基乙基酮、順丁烯二酸酐；異丁烯制聚異丁烯、丁基橡膠、2,6-二叔丁基對(duì)甲酚、甲基丙烯酸；丁二烯主要用于合成橡膠。35丁烷：氧化制順丁烯二酸酐順酐是不飽和聚酯、潤(rùn)滑油添加劑及優(yōu)質(zhì)共聚樹(shù)脂的重要原料。70年代固定床工業(yè)化，80年代后開(kāi)發(fā)了流化床氧化法(ALMA)及傳送床氧化法(Monsanto-DuPont)。后者1992年才建第一套裝置，據(jù)稱順酐收率可達(dá)70%（未反