[理学]石油炼制工程第四版杨朝合.ppt

* * * * 石油加工工程 * 2. 石油中的酸性含氧化合物 (1) 石油中的环烷酸 石油中小于八个碳原子的羧基酸多为脂肪酸，但石油中的脂肪酸含量很少，主要是环烷酸，环烷酸约占石油酸性含氧化合物的90%左右。 石蜡基石油的环烷酸含量较少，中间基和环烷基石油的环烷酸含量较多。 环烷酸含量在石油馏分中的分布 一般在中间馏分 (沸程约为250～400℃)环烷酸含量最高。例如，我国克拉玛依原油在沸程为250～400℃时其环烷酸含量最高。 * 石油加工工程 * 研究表明，环烷酸一般是一元羧酸，其环烷环数从一个至五个，多为稠合环系； 碳数为C6一C10的低分子环烷酸主要是环戊烷的衍生物； 碳数为C12以上的高分子环烷酸有五员环又有六员环，但以六员环为主，其羧基有的直接与环烷环相连，也有的与环烷环之间以若干个亚甲基相连； 在高分子环烷酸中至还存在环烷一芳香混合环的环烷酸； 环烷酸的相对密度一般在0.93～1.02之间，随分子量增大，酸值降低，溶解度减小 ； 环烷酸易溶于石油烃类和多数有机溶剂，具有普通羧酸的一切性质。 * 石油加工工程 * 环烷酸的危害： 原油含环烷酸多，容易乳化，对原油的脱盐脱水不利；较重馏分中的环烷酸在碱洗时易乳化而难于分离 环烷酸会对加工设备造成腐蚀，特别是低分子环烷酸因酸性较强而对设备造成腐蚀，尤其是在较大的酸值和较高的温度下对设备腐蚀更严重。 产品中含环烷酸，对铅、锌等有色金属有腐蚀性，对铁、铝几乎无腐蚀性； * 石油加工工程 * 虽然环烷酸对石油加工和产品应用不利，但它却是非常有用的化工产品。 以环烷酸为主要成分的石油酸 (也称阿西多)，它是石油中间馏分经氢氧化钠精制后的碱渣中分离出的有机酸混合物。 石油酸广泛用做木材防腐剂或环烷酸皂的原料。 石油酸的钠盐易溶于水，是很好的水包油型表面活性剂以及乳化沥青的乳化剂，也可用做油包水型原油乳状液的破乳脱水剂以及植物生长的促进剂。 石油酸的锰、钙、锌、铁、镍等盐类本身还可作为燃料和润滑油的添加剂。 石油酸本身还可作为许多稀土金属的萃取剂。 环烷酸的用途： * 石油加工工程 * (2) 石油酚类 在石油的酸性含氧化合物中，除环烷酸外，还存在脂肪酸和酚类，其含量通常不超过酸性含氧化合物总量的10%。 酚类大多存在于石油的热转化和催化裂化的油品中，它们主要是甲酚、二甲酚，同时也含有三甲酚及萘酚等。 酚类的结构特征是分子中有一个或几个羟基官能团与芳香环相连，它具有酸性，能与碱作用生成盐，并溶解在碱性溶液中。 酚类结构中的羟基由于直接连在苯环上，因此对苯环的化学性质有强烈的影响，使酚能发生缩合反应、氧化反应，甚至空气中的氧也能使酚氧化变黑。 * 石油加工工程 * 3. 石油中的中性含氧化合物 由于石油中的中性含氧化合物含量极少，而且是一组非常复杂的混合物 (包括醇、酯、醛、酮及苯并呋喃等)，因此至今研究得较少。 石油中的醇类是比较稳定的化合物，只是在一定条件下才能发生氧化作用。 石油中的酯类主要集中在350℃以上的馏分中。 石油中的羰基化合物 (醛和酮)的反应能力较强，易氧化生成酸。 石油中也发现有醚类，常为环状醚。 在石油中还发现有苯并呋喃、二苯并呋喃及环烷并呋喃等中性含氧杂环化合物。 * 石油加工工程 * * 石油加工工程 * 一、石油中的微量元素类型 目前发现的石油中的微量元素有59种，可分为三类： 过渡(变价)金属元素（V、Ni、Fe、Mo、Mn、Cu等） 碱金属和碱土金属 (Na、K、Ba、Ca、Mg等） 卤素和其他元素 （Cl、Br、Si、As等） 就世界范围来看，在石油中含量最多的微量元素是钒，其次是镍 ； 但我国大多数原油的镍含量明显高于钒含量，Ni/V10; 在上述几十种微量元素中，对石油加工影响最大的微量元素有钒(V)、镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)、钠（Na）和钙（Ca）它们是催化裂化催化剂的毒物 。 * 石油加工工程 * 一般说来，在含硫及相对密度较高的海相成油的石油中含钒较多，而在低硫、高氮及陆相成油的石油中镍含量较高。 钙含量高是我国原油的另一特点。 原油中钙无论对催化裂化工艺还是加氢裂化工艺都有着不良影响。原油中钙含量的增高很容易造成催化剂失活，加氢反应器压降升高以及催化裂化催化剂结块等生产事故。 一般说来，钙含量与原油的酸值存在一定的关系：酸值增加，钙含量也增加。 * 石油加工工程 * 二、微量元素在石油中的分布 石油中的微量元素大多数也是随着沸点的升高而增加，主要集中在500℃的渣油中； 有95%以上的镍和钒是集中在＞500℃的渣油中，其浓集程度高于硫、氮等元素； 由表2-42也可以看出，有96%以上钙也是集中在＞500℃的渣油中。 * 石油加工工程 * 三、微量金属在石油中的存在形态 以无机盐的