天津石油职业技术学院教案 总序 第1次 章节内容
第1章课程引导知识 1.1石油及石油产品生产 授课班级
12石化1、2班 上课时间
2013年月日星期第节 12石化3、4班
2013年月日星期第节 教学目的
1、掌握少有的存在状态及其元素和化合物组成;
2、了解石油产品生产和加工流程及其油品调和技术;
3、能依据石油加工总流程及其有关工艺,知道原油组分如何利用以及不同成品有的出处。
重点与难点 教学重点:
1)掌握原油的存在状态及其元素和化合物组成;
教学难点:
能依据石油加工总流程及其有关工艺,知道原油组分如何利用以及不同成品有的出处。 教具
多媒体和演示教具 作业 复习题:
备注
第1章课程引导知识 1.1 石油及石油产品生产 一、石油及其组成 1、原油元素组成
石油是一种流动或半流动的黏稠状可燃性液体矿物油,未加工前又称作原油。 组成原油的元素主要是C、H、O、N、S。其中,C、H两种元素约占原油质量的95%~99%, O、N、S三种元素约占原油质量的1%~5%。
此外,原油中还含有30多种微量元素,由于它们大多数残留于油品燃烧后的残渣中,因此又称之为灰分元素。 2、原油化合物组成
(1)烃类:链烷烃、环烷烃、芳香烃
(2)非烃类:含氧化合物、含氮化合物、含硫化合物、胶状沥青质物质
含硫化合物。硫在石油中少量以硫(S)和硫化氢形式存在,大多数以有机硫化物状态
出现,活性硫化物在常温下易与金属作用,是具有强烈腐蚀性的酸性硫化物,它能直接与金属作用而腐蚀设备,必须从油品中除去。非活性硫化物是燃烧后能生成二氧化硫和三氧化硫,不仅能造成大气污染,而且遇水后生成亚硫酸和硫酸,可以间接腐蚀金属。硫化物能加速氧化,生成胶状物质,使油品变质,严重影响油品的储存安定性。 含氧化合物。石油中的含氧量一般约千分之几,其中80%~90%集中在胶质沥青质中。其余部分主要在酸性物质-环烷酸、脂肪酸及酚类,统称为石油酸。另外还有微量醛、酮等中性含氧化合物。
含氮化合物。石油中含氮很少,一般含量为万分之几到千分之几,随着馏分沸点升高,氮的含量也随之增加,大部分集中在残渣中。对油品使用及石油加工影响很大。在储运过程中,因为光、温度和空气中氧的作用,氮化物很容易生成胶质,及少量的生成物就会导致油品颜色变深,使油品不能长期储存。液体燃料中含氮量多时,燃烧时还有较大的臭味。 胶质、沥青质。胶质是红褐色到暗褐色并具有延性的粘稠体或半固态物质。胶质具有极强的着色能力,在无色汽油中只要加入0.005%的胶质,汽油就变成草黄色。油品的颜色主要来自胶质,颜色的深浅往往反映了胶质含量的多少。油品中的胶质在燃烧时易形成炭粒,引起机器磨损和堵塞。胶质受热或在常温下氧化,可以转化为沥青质,高温下甚至生成不溶于油的焦炭状物质--油焦质。沥青质数暗褐色或深黑色脆性的非晶形固体粉末,密度稍大于胶质,是石油中分子量最大,没有挥发性,石油中,沥青质全部集中在渣油中。因此,胶质、沥青质对油品性能有不良影响,加工中应尽量除去。 二、石油产品生产 (一)原油加工
原油经过石油炼制而得到的各种商品统称为石油产品,简称油品。如车用汽油、车用柴油、喷气燃料或煤油、润滑油、润滑脂、石蜡、沥青、石油焦及炼厂气(液化石油气)等。 习惯上将石油炼制过程分为:一次加工过程、二次加工过程和三次加工过程。
1、一次加工过程:是将原油用蒸馏的方法分离成轻重不同馏分的过程,常称,原油蒸馏(或称原油直馏,相应的馏分油称为直馏馏分)它包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏。 一次加工产品粗略分:
(1)轻质馏分油(沸点在370℃以下,产品有直馏汽油、煤油、轻柴油,这些半成品经过适当加工和调配便成为合格产品。
(2 重质馏分油(沸点在370℃-540℃之间,如重柴油,各种润滑油馏分、裂化原料等)
(3)常压重油
(4)减压渣油(又称残油)
2、二次加工过程:是将一次加工过程中产生的产品再进行加工,主要是指将重质馏分油和渣油经过裂化生产轻质油的过程;包括:
(1)催化裂化:它是最重要的将重质油轻质化,在生产汽油和柴油中占有很重要的地位。 (2)减粘裂化;它是一种浅度热裂化过程,其主要目的是生产重质燃料油。 (3)加氢裂化;
(4)焦化工艺;焦化工艺是重要的渣油热加工过程。它是一种完全转化的热裂化。焦化的反应产物有气体、汽油、柴油、蜡(又称瓦斯油)和焦碳(也称石油焦)。焦化柴油的十六烷值高,含有一定量的硫、氮等杂质,安定性差,必须进行精制才能作为柴油调合组分。焦化蜡油,主要是作为加氢裂化催化裂化原料,有时重蜡油也用于调合燃料油。然而其金属和残炭含量较高且安定性很差。但在使用前均需要进行加氢处理。 (5)催化重整 (6)石油产品精制
3、三次加工过程:主要是指将二次加工产生的各种气体进一步加工(即炼厂气加工),同时是生产高辛烷值汽油组分和各种化学品的过程。 二、原油加工流程 三、油品精制与调和 (1)油品精制
利用溶剂精制、加氢精制、等过程除掉油中的胶质、沥青质、和其它硫、氧、氮等非烃类有害成分的方法 (2)油品调合
是油品的最后一道工序,按照一定的比例向油中调入添加剂,以改善油品的某些质量性能指标。主要有清净分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、油性剂和摩擦改进剂、抗氧剂和金属减活剂、粘度指数改进剂、防锈剂、降凝剂、抗泡沫剂、燃料添加剂等。 授课内容
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