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化工生产原料 石油及其化工利用 教学目标 了解石油及其组成 了解石油的加工方式 了解石油的化工产品 教学重难点 掌握石油的组成成分 掌握石油原油的常，减压蒸馏 掌握石油原油的催化裂化 掌握石油原油中石脑油的催化重整 掌握石油原油的催化加氢裂化 掌握石油原油的热裂解 掌握常见石油化工产品 石油及其组成 石油：石油是蕴藏于地球表面以下的可燃性液态矿物质。 原油：开采出来而未经加工的石油称为原油。 原油的特点：黄褐色至棕黑色的黏稠液体，具有特殊的气味，不溶于水，相对密度为0.75~1.0，其密度与组成有关。 石油的组成：石油的组成很复杂，主要是碳，氢元素组成的各种烃类的混合物，还有少量含氮、硫和氧的有机化合物以及微量的无机盐和水。各种元素的质量分数分别为：碳83%~87%，氢11%~14%，硫、氮、氧1%。 石油及其组成 石油中的化合物大致分为：烃类、非烃类、胶质以及沥青三类。 烃类 烷烃 环烷烃 芳香烃 烷烃占50%~70%（质量分数） 石油及其组成 主要成分 直链烷烃为主的石蜡基石油 环烷烃为主的沥青基石油 介于两者之间的中间基石油 注：我国所产石油多属低硫石蜡基石油 石油及其组成 石油中的非烃类化合物，主要是含硫、氮和氧等杂原子的有机化合物，如：硫化氢、硫醇、硫醚、噻吩等，吡啶、喹啉、咔唑等，环烷酸、脂肪酸和酚类。 胶质和沥青是由结构复杂、大分子量的环烷烃、稠环芳香烃、含杂原子的环状化合物等构成的混合物，存在于沸点高于500℃的蒸馏加工渣油中。 石油的加工 原油的加工 一次加工 二次加工 一次加工主要是原油的脱盐、脱水等预处理和常、减压蒸馏等物理过程 二次加工主要为化学及物理过程，如催化裂化、催化重整、加氢裂化等 石油加工的各类产品及其沸点范围和主要用途 产 品 沸点范围∕℃ 大致组成 主要用途 石油气 40 C1~C4 燃料、化工原料 石油醚 40~60 C5~C6 溶剂 汽油 50~205 C7~C9 内燃机燃料 溶剂油 150~200 C9~C11 橡胶、油漆等用溶剂 航空煤油 145~245 C10~C15 航空燃料 煤油 160~310 C11~C16 燃料、工业洗涤油 柴油 180~350 C16~C18 柴油机燃料 机械油 350 C16~C20 机械润滑 凡士林 350 C18~C22 制药、防锈涂料 石蜡 350 C20~C24 制皂、制蜡、脂肪酸、造型 燃料油 350 船用燃料、锅炉燃料 沥青 350 防腐绝缘、建筑及铺路材料 石油焦 用于制造电石、炭精棒 常、减压蒸馏 蒸馏：利用原油中各组分的沸点不同，按沸点范围（沸程）将其分割成不同的馏分（油品）的操作。 常、减压蒸馏：先在常压下进行蒸馏操作，而后根据物质的沸点随外界压力降低而下降的规律，再在减压条件下进行蒸馏操作。 原油蒸馏前准备条件：脱盐、脱水处理（减少设备腐蚀、降低能量消耗），要求原油含盐量不大于0.05kg∕m3、含水量不超过0.2%。 常压蒸馏条件：常压和300~400℃条件下进行。在常压塔的不同高度分别采出汽油、煤油、柴油等；塔底采出的是常压重油，沸点高于350℃的是常压渣油，其中含有重柴油、润滑油、沥青等。 将常压渣油加热至380~400℃，送至减压蒸馏塔进行减压蒸馏，从而获得减压柴油、减压馏分油、减压渣油等。 催化裂化 催化裂化：以常、减压蒸馏的重质油（如直馏柴油、重柴油、减压柴油或润滑油，甚至渣油）为原料，在催化剂作用下使碳原子在18个以上的大分子烃类裂化生成较小的烃分子。 催化裂化是石油二次加工的重要方法之一，其目的是提高汽油的质量和产量。 催化裂化的条件：催化剂多为X型或Y型结晶硅酸铝盐，裂化反应设备为流化床反应器，催化裂化的条件一般为450~530℃、0.1～0.3MPa。 催化裂化的产物：获得高质量的汽油、柴油、锅炉燃油、液化气等。 催化重整 催化重整：是以低辛烷值的石脑油为原料，在铂、铂-铼、铂-铱等催化剂作用及氢气的存在下，转化为高辛烷值、较高芳烃含量的汽油或生产芳香烃的加工过程。 重整反应：主要是烷烃脱氢环化、环烷烃脱氢和异构化及脱氢芳构化、直链烷烃异构化和加氢裂化等，氢气的作用是抑制烃类的深度裂解。 催化重整的条件：反应器是固定床、移动床，操作条件一般为425~525℃、0.7～3.5MPa。 催化加氢裂化 催化加氢裂化：是生产航空汽油、汽油或重整原料油（石脑油）等产品的二次加工过程，加氢裂化原料为重柴油、减压柴油、减压渣油等重质油，特别适合含氮、硫和金属较高而不宜催化裂化或重整的重质油。 催化加氢裂化的催化剂：镍Ni、钼Mo、钨W、钴Co等非贵金属的氧化物和铂Pt、铅Pd等贵金属的氧化物。 催化加氢裂化:根据操作压力的不同，分为高压法和中压法两种。高压法的压力为10MPa以上，温度为370~450℃；