《石油的煉制乙烯上》課件

石油的煉制乙烯上乙烯是重要的基本有機(jī)化工原料，石油煉制是乙烯的主要來源。本課程將深入探討石油煉制過程中乙烯的生產(chǎn)過程。課程目標(biāo)了解石油煉制學(xué)生將學(xué)習(xí)石油煉制的基本原理和流程，以及主要產(chǎn)品及其應(yīng)用。掌握乙烯生產(chǎn)工藝學(xué)生將深入了解乙烯的生產(chǎn)方法，包括原料選擇、反應(yīng)條件和分離純化過程。認(rèn)識(shí)乙烯的應(yīng)用學(xué)生將學(xué)習(xí)乙烯作為基礎(chǔ)化工原料的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域，例如塑料、合成纖維、橡膠等。理解乙烯與環(huán)境的關(guān)系學(xué)生將學(xué)習(xí)乙烯生產(chǎn)過程中的環(huán)保問題，以及相關(guān)的安全生產(chǎn)和污染控制措施。石油簡介黑色黃金石油是地球上重要的自然資源，它是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展不可或缺的能源。開采與提煉石油開采需要使用專業(yè)的鉆井平臺(tái)，然后進(jìn)行復(fù)雜的提煉過程，才能獲得多種石油產(chǎn)品。能源與化工基礎(chǔ)石油不僅是重要的能源，也是許多化工產(chǎn)品的原料，對(duì)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。石油的主要成分烴類石油的主要成分是烴類，占95%以上。烴類是碳?xì)浠衔锏目偡Q，由碳和氫兩種元素組成。烴類按照結(jié)構(gòu)可分為烷烴、烯烴、炔烴、環(huán)烷烴和芳香烴等。非烴類石油中含有少量非烴類化合物，如硫化物、氮化物、氧化物和金屬化合物等。這些化合物會(huì)對(duì)石油的質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，需要在煉油過程中進(jìn)行脫除。石油的分類1原油原油是多種烴類的混合物，其中含有大量的碳?xì)浠衔?，以及少量氮、氧、硫和金屬等元素?輕質(zhì)油輕質(zhì)油是指密度較低、沸點(diǎn)較低的石油，例如汽油、煤油、柴油等。3重質(zhì)油重質(zhì)油是指密度較高、沸點(diǎn)較高的石油，例如潤滑油、石蠟、瀝青等。4天然氣天然氣是石油開采過程中的副產(chǎn)品，主要成分是甲烷，還有少量的乙烷、丙烷、丁烷等。原油的煉制過程1預(yù)處理原油首先要經(jīng)過預(yù)處理，去除其中的雜質(zhì)和水分，例如脫鹽和脫水等步驟。2蒸餾預(yù)處理后的原油進(jìn)入蒸餾塔，通過加熱，分離出不同沸點(diǎn)的餾分，例如汽油、煤油、柴油等。3裂化為了獲得更多汽油和輕質(zhì)油，一些餾分需要經(jīng)過裂化，將長鏈烴類分子分解成更短的烴類分子。4加氫處理為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少污染物，一些餾分需要進(jìn)行加氫處理，去除硫、氮等雜質(zhì)。5調(diào)和最后，將不同的餾分按照比例混合，得到各種成品油，例如汽油、柴油、航空煤油等。煉油廠的構(gòu)成蒸餾塔原油經(jīng)預(yù)處理后，進(jìn)入蒸餾塔進(jìn)行分離，將不同沸點(diǎn)的烴類物質(zhì)分離成不同的餾分。催化裂化裝置將重質(zhì)餾分裂化成輕質(zhì)餾分，提高汽油產(chǎn)量和質(zhì)量。儲(chǔ)罐區(qū)用于儲(chǔ)存原油和各種餾分產(chǎn)品，并進(jìn)行計(jì)量和調(diào)配。管道系統(tǒng)連接各個(gè)工藝裝置，輸送原料和產(chǎn)品，確保生產(chǎn)流程的順利進(jìn)行。蒸餾塔的工作原理1加熱原油加熱到沸點(diǎn)。2蒸發(fā)不同沸點(diǎn)的組分蒸發(fā)。3冷凝蒸汽上升，遇冷凝結(jié)。4收集不同餾分被收集。蒸餾塔利用不同組分的沸點(diǎn)差異，將原油分離成不同的餾分。加熱后的原油，不同沸點(diǎn)的組分會(huì)分別蒸發(fā)，上升到不同的高度，再經(jīng)過冷凝，收集成不同的餾分，例如汽油、柴油、煤油等。初餾塔的作用分離輕質(zhì)組分初餾塔將原油加熱至沸騰，分離出輕質(zhì)組分，如汽油、煤油和柴油。提供原料初餾塔分離后的輕質(zhì)組分是后續(xù)加工過程的重要原料。中餾塔的作用分離汽油和煤油中餾塔主要分離汽油和煤油，這些餾分在煉油廠中有重要的應(yīng)用。獲得高品質(zhì)燃料中餾塔的分餾過程可以獲得高品質(zhì)的汽油和煤油，滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)燃油的需求?；厥绽弥叙s塔通過分離過程，回收利用原油中寶貴的餾分，提高煉油效率。重餾塔的作用分離重質(zhì)餾分重餾塔主要用于分離原油中沸點(diǎn)較高的重質(zhì)餾分，如柴油、潤滑油、瀝青等。這些餾分是重要的燃料和工業(yè)原料。提高原油利用率通過重餾塔的精餾過程，可以將重質(zhì)餾分進(jìn)一步分離，提高原油的利用率，減少浪費(fèi)。乙烷的提取分離氣體通過精餾分離出輕烴組分，例如乙烷。冷卻降溫將氣體冷卻至接近其沸點(diǎn)，使其凝結(jié)為液體狀態(tài)。分離乙烷利用乙烷和丙烷的沸點(diǎn)差異，通過精餾塔進(jìn)行分離。乙烯的生產(chǎn)乙烯是重要的基礎(chǔ)化工原料，生產(chǎn)工藝主要有兩種：蒸汽裂解法和催化裂解法。1原料主要原料是乙烷和丙烷，以及輕質(zhì)汽油。2蒸汽裂解高溫高壓下，與水蒸氣混合裂解。3分離提純從裂解氣中分離得到純度高的乙烯。蒸汽裂解法是目前世界上生產(chǎn)乙烯的主要方法，也是我國乙烯生產(chǎn)的主要工藝。乙烯的化學(xué)性質(zhì)11.易燃性乙烯是一種易燃?xì)怏w，在空氣中燃燒會(huì)產(chǎn)生明亮的火焰。22.不飽和性乙烯分子中存在碳碳雙鍵，使其具有很高的反應(yīng)活性。33.加成反應(yīng)乙烯能與鹵素、氫氣、水等發(fā)生加成反應(yīng)，生成飽和烴。44.聚合反應(yīng)乙烯能發(fā)生聚合反應(yīng)，生成聚乙烯。乙烯的用途塑料制品乙烯是生產(chǎn)各種塑料的主要原料?；ぴ弦蚁┦侵匾幕ぴ希糜谏a(chǎn)多種化工產(chǎn)品。燃料乙烯可作為燃料，用于發(fā)電和工業(yè)生產(chǎn)。乙烯聚合1聚合反應(yīng)乙烯分子連接形成長鏈2聚合類型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯3聚合條件溫度、壓力、催化劑4聚合物結(jié)構(gòu)線性、支鏈乙烯聚合是將乙烯單體通過化學(xué)反應(yīng)連接成聚乙烯長鏈的過程。聚合類型分為低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，其區(qū)別在于分子鏈的結(jié)構(gòu)和密度。聚合條件包括溫度、壓力和催化劑，這些因素會(huì)影響聚合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。聚乙烯的生產(chǎn)工藝1原料準(zhǔn)備首先，將乙烯氣體進(jìn)行純化，去除雜質(zhì)，例如二氧化碳和水分，確保生產(chǎn)過程的安全性和產(chǎn)品質(zhì)量。2聚合反應(yīng)在高壓或低壓條件下，利用催化劑，將乙烯氣體轉(zhuǎn)化為聚乙烯分子。高壓聚合通常采用游離基引發(fā)，而低壓聚合則采用齊格勒-納塔催化劑。3產(chǎn)品成型將聚合后的聚乙烯樹脂熔融，然后通過擠出、注塑或吹塑等工藝，制成各種形狀的聚乙烯制品，例如薄膜、管道、容器等。聚乙烯的性質(zhì)11.物理性質(zhì)聚乙烯具有良好的柔韌性、耐沖擊性和化學(xué)穩(wěn)定性，并且具有優(yōu)異的電絕緣性能。22.機(jī)械性能聚乙烯的強(qiáng)度和硬度取決于其密度和分子量。低密度聚乙烯（LDPE）柔韌性較好，高密度聚乙烯（HDPE）則強(qiáng)度更高。33.熱性能聚乙烯的熔點(diǎn)較低，在高溫下易于熔化和成型。44.化學(xué)性能聚乙烯具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，能夠抵抗大多數(shù)酸堿和鹽類的腐蝕。聚乙烯的應(yīng)用包裝材料食品包裝、塑料袋、保鮮膜等，具有優(yōu)異的耐水性、防潮性。管道材料輸送天然氣、石油等，耐腐蝕，使用壽命長。農(nóng)業(yè)應(yīng)用溫室大棚、地膜覆蓋，提高產(chǎn)量，節(jié)約水資源。乙烯與環(huán)境溫室效應(yīng)乙烯是一種溫室氣體，會(huì)加劇全球氣候變暖?？諝馕廴疽蚁┡欧艜?huì)導(dǎo)致空氣污染，影響人類健康。水污染乙烯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，會(huì)污染水資源。土壤污染乙烯泄漏會(huì)導(dǎo)致土壤污染，影響農(nóng)作物生長。乙烯行業(yè)的發(fā)展趨勢綠色環(huán)保發(fā)展，采用低能耗、低排放工藝。不斷創(chuàng)新，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)業(yè)鏈一體化，加強(qiáng)國際合作。積極探索乙烯的下游應(yīng)用，開拓新興市場。碳四及其他副產(chǎn)品碳四餾分碳四餾分是指在石油煉制過程中，沸點(diǎn)在-0.5℃到0.5℃之間的混合物。碳四餾分主要包含正丁烷、異丁烷、1-丁烯、順-2-丁烯、反-2-丁烯、異丁烯等。副產(chǎn)品價(jià)值碳四餾分是重要的化工原料，可用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品，如聚丁烯、丁二烯、丁醇、甲基叔丁基醚等。其他副產(chǎn)品如輕質(zhì)油、重質(zhì)油、瀝青等，也具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。碳四的分離脫乙烷碳四混合物首先通過脫乙烷塔分離，將乙烷從碳四混合物中去除，得到富含丁烷、丁烯和異丁烷的碳四混合物。脫丙烷然后，碳四混合物進(jìn)入脫丙烷塔，將丙烷從混合物中分離出來，得到主要由丁烷、丁烯和異丁烷組成的混合物。丁烯分離最后，碳四混合物進(jìn)入丁烯分離塔，利用丁烯和丁烷沸點(diǎn)的差異，將丁烯從混合物中分離出來，得到富含丁烯的混合物。異丁烷分離異丁烷和正丁烷的沸點(diǎn)非常接近，需要使用精餾塔進(jìn)行分離，得到高純度的正丁烷和異丁烷。丁二烯的生產(chǎn)1脫氫反應(yīng)正丁烷或正丁烯在催化劑存在下脫氫生成丁二烯2分離提純從反應(yīng)產(chǎn)物中分離提純丁二烯3精制去除雜質(zhì)，獲得高純度丁二烯丁二烯是一種重要的化工原料，廣泛用于合成橡膠、樹脂、塑料等。環(huán)己烷的生產(chǎn)1催化加氫反應(yīng)苯與氫氣在催化劑的作用下反應(yīng)生成環(huán)己烷。2反應(yīng)條件溫度、壓力和催化劑的選擇對(duì)反應(yīng)效率和產(chǎn)率有很大影響。3分離純化反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分離純化得到高純度的環(huán)己烷。磺化反應(yīng)1SO3加入烷烴反應(yīng)2磺酸主要產(chǎn)物3烷烴原料石油煉制過程中，磺化反應(yīng)是關(guān)鍵步驟。使用濃硫酸將烷烴轉(zhuǎn)化為磺酸，進(jìn)而生產(chǎn)各種石油化工產(chǎn)品。環(huán)保措施11.廢氣處理煉油廠排放的廢氣包含多種有害物質(zhì)，如硫化氫、二氧化硫等。22.廢水處理生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量含油廢水，需要進(jìn)行凈化處理，以防止污染水資源。33.固體廢物處理煉油廠的固體廢物包括廢渣、廢油泥等，需要進(jìn)行分類處理，以減少污染。44.節(jié)能減排采用先進(jìn)技術(shù)，提高能源利用效率，減少能源消耗，降低污染排放。安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估定期進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，識(shí)別潛在危險(xiǎn)和隱患，并制定相應(yīng)的安全措施。加強(qiáng)安全教育和培訓(xùn)，提高員工安全意識(shí)和技能。安全設(shè)施確保安全設(shè)施完好有效，定期維護(hù)保養(yǎng)。提供必要的個(gè)人防護(hù)裝備，并確保員工正確使用。應(yīng)急預(yù)案制定完善的應(yīng)急預(yù)案，并定期進(jìn)行演練。建立有效的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，確?？焖俑咝У貞?yīng)對(duì)突發(fā)事件。課程小結(jié)石油煉制石油煉制是將原油轉(zhuǎn)化為各種石油產(chǎn)品的重要過程。乙烯生產(chǎn)乙烯是