二化工原料及初加工天然气加工.pptVIP

第二章 化工原料及其初步加工 化工生产的基本原料简介 石油、煤、天然气 、农林副产品，各种矿物质。 世界能源消耗量： 石油40%、煤27%、天然气23%、核能7%、水3%。 2004年世界石油产量前五位：俄罗斯、沙特、美国、伊朗、中国。 中国石油产量1.75亿吨，探明储量25亿吨，探明天然气储量1.51亿吨。 2004年中国煤炭产量19.8亿吨,居世界第一位。 2.1 化学矿 一、化学矿的种类 我国共有20多个矿种。硫铁矿、自然硫、硫化氢气藏、磷矿、钾盐、钾长石、明矾石、蛇纹石、化工用石灰岩、硼矿、芒硝、天然碱、石膏、钠硝石、镁盐、沸石盐、重晶石、碘、溴、砷、硅藻土、天青石等。 其中：硫铁矿、重晶石、芒硝及磷矿储量居世界前列，稀土矿的储量居世界首位。 二、磷矿、硫矿的情况 1、资源比较丰富，但分布不均衡 2、高品位矿储量比较少 3、选矿比较为困难，利用较为复杂 三、磷矿 资源情况：我国磷矿储量居世界第四，但品位低。主要分布在西南和中南地区。 用途：生产磷肥、磷酸、单质磷、磷化物与磷酸盐。具有工业价值的磷矿为磷块岩与磷灰石，85%的磷矿用于制造磷肥。 2、磷肥的生产方法 四、硫铁矿 用途：主要用于制造硫酸，但成本较高，目前硫酸主要用硫磺生产。 资源情况：主要集中在广东、内蒙、安徽、和四川，占总储量的85%。 五、硼矿 资源情况：我国硼矿储量居世界第四，但品位低。 2.2 天然气 一、天然气的分类 根据CH4的含量不同分为: 干气：V （CH4）90% 湿气：V （CH4）90% 根据其来源不同分为: 常规天然气 煤层气 油田伴生气 天然气水合物 二、天然气的加工利用 1、天然气制合成氨的原料气 水合反应: CH4+H2O?CO+3H2(合成气） 氧化反应: CH4+ 1/2O2?CO+2H2 (合成气） 合成氨反应：H2+3N2 ?2NH3 2、天然气经合成气路线的催化转化制燃料和化工产品 CH4?CO+H2（合成气） CO+2H2 ?CH3OH 2CO+4H2 ?C2 H4+2H2O 2CO+3H2 ?HO-CH2-CH2-OH +H2O 2.3 石 油 1、石油的物理特征 颜色：棕黑色或黄褐色 状态：粘稠液体 相对密度：0.75～ 1.0 沸点：常温～ 500℃ 以上 元素组成：主要是C和H 3、石油的组成 4、石油的烃类组成 石油中烃类包括分子量为16的甲烷到分子量为2000左右的大分子化合物，甚至还有C125H234烃类。 石油中烷烃含量多。常温下C1?C4为气体，C5?C15为液体，C16以上为固体。 环烷烃中主要有五元环和六元环的环烷烃。 芳香烃有单环、双环和多环芳香烃。 天然石油中一般不含不饱和烃，二次加工产品中才含有不饱和烃。 非烃类：含S、O、N的化合物，沥青质。 元素量不多，但组成的化合物量多。 2.3.2 石油的常减压蒸馏 1、石油蒸馏工艺的类型 燃料型 燃料-润滑油型 燃料-化工型 燃料-化工-润滑油型 2、原油的预处理 处理方法：广泛采用加破乳剂和高压电场联合作用的脱水脱盐——电脱盐脱水。 控制指标：盐含量＜3mg/L，水含量＜0.2% 电脱盐罐注水的目的：溶解原油中的结晶盐；同时减弱乳化剂的作用，有利于水滴的聚集。 原理：在破乳剂和高压电场作用下进行破乳化，使水凝聚沉降分离。 3、原油的常减压蒸馏 常减压蒸馏是炼油厂的第一道工序，通过它可以直接从原油中提取石脑油、汽油、煤油、轻柴油及燃料油。 流程说明 石油经预热至200-240℃后，入初馏塔。轻汽油和水蒸汽由塔顶蒸出，冷却到常温后，入分离器分离掉水和未凝气体，得轻汽油（即石脑油），未凝气体称为“原油拔顶气”，可用作燃料或生产烯烃的裂解原料。 双组份分离（精馏）原理示意图 石油产品及其牌号 汽油( 50-200℃ ): 90#、93#、95#、97#、 (70#) 辛烷值----异辛烷(100)+正庚烷(0) 航煤(145-230 ℃): 1#、2#、3#、4#. 结晶点等 煤油(180-310 ℃): 灯用级、信号灯级、拖拉机级 柴油(260-350 ℃): 10、0、-10、-20、-35、-50. 凝点 润滑油(350-520 ℃)：汽机油、柴机油、机械油、工艺油 重油(≧520 ℃)：锅炉级 船用级 石蜡：45、50、52、……、60. 熔点 地蜡：67、75、80. 滴点 沥青：道路--,建筑--,橡胶--,油柒--. 针入度 辛烷值 （1）概念：指汽油在内燃机中燃烧