第十二章 石油气体的加工.pptVIP

石油加工工程 * * 一、概述 所谓石油气体，一般指天然气、油田气和炼厂气 天然气和油田气是气体烃的巨大来源。天然气和油田气主要由低分子烷烃所组成，还有微量的环烷烃 炼厂气是指在炼油厂的生产，特别是破坏性加工时所产生的气体 石油气体的用途： ① 直接作为燃料； ② 制造高辛烷值汽油的组分； ③ 作为石油化工生产的原料 二、叠合过程 两个或两个以上的烯烃分子在一定的温度和压力下，结合成较大的烯烃分子，这种过程叫叠合过程 主要包括两类过程： 热叠合：在高温(～500℃)和高压(～100atm)条件下 催化叠合：在较低的温度(～200℃)和较低压力(30～70atm)下 叠合过程所使用的催化剂是酸性催化剂，如H3PO4、H2SO4、Al2Cl3等，目前工业上广泛应用的催化剂是载在硅藻土担体上的磷酸催化剂 叠合过程的原料： 热裂化、催化裂化和焦化等装置的副产的气体中含有的丙烯、丁烯； 当用未经分离的炼厂气(或LPG)作为叠合过程的原料时，原料是乙烯、丙烯、丁烯、戊烯的混合物 催化叠合的分类： 非选择性叠合过程：叠合原料是各类烯烃的混合物，叠合过程中，不仅各类烯烃叠合生成二聚物、三聚物，而且各类烯烃之间还能相互叠合生成共聚物 选择性叠合过程：把炼厂气分离后，分别用丙烯、丁烯馏分作为叠合原料，由于原料的组成单一，而且可以选择合适的操作条件，基本上只进行特定的叠合反应，因而可以生产某种特定的产品 1. 叠合过程的反应 叠合过程可以用正碳离子机理来进行解释 ① 烯烃与酸性催化剂放出的氢离子结合，生成正 碳离子 ② 生成的正碳离子很容易与另一个烯烃结合生 成一个大的正碳离子 ③ 生成的大的正碳离子不稳定，会放出氢离子而 变成大的烯烃分子 2．叠合过程的影响因素： 反应温度 反应压力 空速 3．叠合过程的催化剂 目前工业上广泛应用的烯烃叠合催化剂是磷酸催化剂 四、烷基化过程 烷基化是指烷烃与烯烃的化学加成反应，在反应中烷烃分子的活泼氢原子的位置被烯烃所取代 烷基化过程必须要用异构烷烃作原料 异构烷烃和烯烃的烷基化产物的抗爆性能好 烷基化过程可分为两类： 热烷基化：不使用催化剂，是在400～500℃，170～300kg/cm2的高温高压条件下进行 催化烷基化 1．烷基化反应和产物 2．反应机理 正碳离子机理 3．烷基化催化剂 主要有氢氟酸、硫酸和氯化铝 五、异构化过程 异构化过程是在一定的反应条件下和催化剂存在下，将正构烷烃转变成异构烷烃 目的： 生产抗爆性能好，辛烷值高的汽油 为烷基化或醚化提供原料 1．异构化反应 烷烃的异构化反应是可逆反应，放热，温度越低，平衡对生成异构烷烃越有利 2．反应机理 正碳离子机理 3．异构化的催化剂 弗瑞迪-克腊夫茨型催化剂 高温双功能型催化剂 双功能催化剂 低温双功能型催化剂 目前已经在C5/C6异构化工业装置上应用的催化剂有三类：硫化的金属氧化物、氯化氧化铝和沸石催化剂 * *