编辑: 芳甲窍交 | 2015-03-15 |
(二)天然气及其利用 天然气是埋藏在地下的主要含甲烷的可燃性气体.21世纪被人们称为天然气时代,天然气不仅作为一种清洁优质的能源,而且也是一种重要的化工原料.根据天然气的组成可将天然气分为干气和湿气.干气主要成分是甲烷,其次还有少量的乙烷、丙烷和丁烷及更重的烃,也会有CO
2、N
2、H2S和NH3等.对它稍加压缩不会有液体产生,故称为干气;
湿气除甲烷和乙烷等低碳烷烃外,还含有少量轻汽油,对它稍加压缩就有称为凝析油的液态烃析出来,故称为湿气.干气是生产合成氨和甲醇的重要化工原料.湿气中C2以上烃类含量高,这些烃类都是热裂解制低级烯烃的优质原料.
(三)石油及其利用 石油是化石燃料之一,从地下深处开采出来的黄色乃至黑色的可燃性粘稠液体,常与天然气并存.它是由远古海洋或湖泊中的生物在地下经过漫长的地球化学演化而形成的复杂混合物.石油不是一种单纯的化合物,而是由数百种碳氢化合物组成的混合物,成分非常复杂.按化学组成可分为烃类和非烃类两大类.烃类主要是烷烃、环烷烃和芳香烃,一般不含烯烃.非烃类主要是含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物及胶质和沥青质等.将原油加工成各种石油产品的过程称为石油炼制.石油在开采和加工过程中,得到许多气体和液体产品,它们都是有机化工的原料.因此,有机化工原料的来源与石油炼制工业有密切的关系,必须对石油炼制工业有一个大概认识. 与有机化工原料关系密切的主要石油炼制过程有: 常减压蒸馏 催化裂化 催化重整 催化加氢 延迟焦化 工艺流程见图0-1常减压工艺流程图. 原油经常减压蒸馏后,得到拔顶气、汽油、煤油、柴油、催化裂化原料或润滑油原料等. 拔顶气中乙烷占2~4%,丙烷约占30%,丁烷约占50%,其余为C5以上的组分,可用作燃料或生产烯烃的裂解原料;
初馏塔顶和常压塔顶得到的轻汽油和(重)汽油,称为直馏汽油,也称石脑油,它是有机化工中裂解生产低级烯烃的很好的原料,经过重整处理还可得制取石油芳烃和高质量汽油 原油直接蒸馏得到的煤油、柴油等也称为直馏煤油、直馏柴油,它们除进一步加工制取合格的燃料油外,都是重要的裂解原料. 常压塔
三、四线产品和减压塔侧线产品,并称为 常减压馏分油 ,可作为炼油厂的裂化原料或生产润滑油的原料,也可作为化工厂生产烯烃的裂解原料. 1.原油的常减压蒸馏 减压渣油可作锅炉燃料,也可进一步分离出高粘度润滑油和地蜡,或氧化得石油沥青,焦化得石油焦,并副产气态烃、汽油和柴油等. 原油的常减压蒸馏过程只是物理过程,并不发生化学变化,所以得到的轻质燃料无论是数量和质量都不能满足要求,例如:汽油的收率一般不足25%,辛烷值只有30~40. 原油的常压蒸馏和减压蒸馏称为原油的一次加工,为了生产更多的燃料和化工原料需对各个馏分进行二次加工,即常减压馏分油需经进一步化学加工过程,如催化裂化、催化重整、催化加氢、延迟焦化等. 催化裂化是炼油厂中提高原油加工深度,生产汽油、柴油和液化气的最重要的一种重油轻质化的工艺过程. 催化裂化是重质油在酸性催化剂存在下,在500℃左右、1*105~3*105Pa下发生裂解,生成气态烃、汽油、柴油和焦炭的过程. C1~C2的气体称为干气,约占10~20%,其余C3~C4气体被冷凝为液态烃,称为液化气. 干气中含有10~20%的乙烯,液化气中丙烯和丁烯含量可达50%左右,它们都是基本有机化工原料. 液化气中还含有丙烷和丁烷可作为生产烯烃的裂解原料. 催化裂化生产的汽油和柴油产品中因含有较多的烯烃,不宜做裂解的原料. 2.催化裂化 催化重整是生产石油芳烃和高辛烷值汽油组分的主要工艺过程,是炼油和石油化工的重要生产工艺之一. 催化重整是以C6~C11石脑油为原料,在一定的操作条件和催化剂的作用下,使轻质原料油(石脑油)的烃类分子结构重新排列整理,转变成富含芳烃的高辛烷值汽油(重整汽油)并副产液化石油气和氢气的过程. 催化重整最初是用来生产高辛烷值汽油,但现在已成为生产芳烃的重要方法. 由于产物中芳烃和异构烷烃多,所以汽油的辛烷值很高,达90以上;