碳九芳烃加氢装置炼油工艺基础知识和生产原理.docx
碳九芳燃加氢装置炼油工艺基础知识和生产原理第一节生产基本知识一、 石油元素组成组成石油的元素是碳和氢，它约占元素总量的96-99%,其中碳含量占83-87%,氢含量11-14%,此外还有硫、氮、氧等元素。它在石油中的总量一般在1-4%,但也有个别石油中含量较多。石油中还含有金属和非金属元素。金属：针L、专臬、铁、铜、铝等。非金属：氯、硅、磷、碎二、 石油烧类组成：烷烧、环烷煌、芳香烧、一般不含烯姓。1 .烷烧：气态烷烧：CrC4液态烷烧：C5-Ci5C5-Cio汽油CIl-Cl5煤油固态烷烧：C16以上烷烧为固态，一半以溶解状态存在于石油中，当温度低时结晶析出，谓之蜡。蜡对油品的凝点有很大影响，通常在300的储分中。石蜡：分子量300-50,分子碳原子数为20-35,熔点30-70C,地蜡：分子量500-700,分子碳原子数为35-55,熔点：60-90oCo2 .环烷垃环烷烧主要是环戊烷和环己烷的衍生物。它的分子量随着沸点升高而增加，在更重的储分中因芳煌增加而减少。一般说来汽油中的环烷垃多是单环，三环也有多环。在高沸点储分中包括了单、双三环及多环的环烷烧。一般环烷烧，粘度就大，是石油的主要成分之一，也是润滑油的主要成分。3 .芳香煌芳香煌是石油的主要组分之一。在（120）轻组分中含量较少，在沸点（1203O（TC）微分中含量较多，双三环甚少,更高储分及残渣中含三环以上芳煌。多环芳煌具有荧光，这是石油能出荧光的原因。芳煌抗爆性好，但冒黑烟和结焦。三.石油中非煌类化合物1 .含硫化合物：石油中含硫在0.04-5.48%之间，通常高于2%含硫量称为高硫，低于0.5%称为低硫，介于0.5-2%之间为含硫石油。硫含硫随沸点升高而增加，大部分集中在残油中，大部分以有机硫化物的形式存在。酸性含硫化合物主要为硫化氢（H2S）和硫醇（RSH）,石油中含量不大,他们大多是加工过程中其他硫化物分解的产物，多存在于低沸点储分中，高沸点播分中尚未发现。硫醇（RSH）具有极强烈的臭味，与烧缩合生成胶质，影响油品安全性，它既是分解为H2S。RSH都对金属有腐蚀性。中性含硫化合物主要有硫酸（RSR,）和二硫化物（RSSR,）热稳定性较高的含硫化合物主要有睡吩（）和四氢睡吩（）含硫化合物对产品性质的影响1）严重腐蚀设备（硫燃烧生成S2,SO3遇水生成酸）2）有毒3）降低产品安定性，是产品质量变化4）进行催化加工时，会造成催化剂中毒。2 .含氧化合物石油含量很少，千分之几，也有个别高达2-3%,大部分在胶质，沥青质中，本节介绍胶质、沥青质以为含氧化合物,含氧化物可分为两种（酸性和中性）。 酸性氧化物中含有环烷酸、脂肪醛、酚类、总称为石油酸。 中性氧化物中有醛、酮、酸、含量极少。在酸性氧化物中环烷酸量重要，约占石油酸性化合物的90%,但它在石油中的含量一般多在1%以下。它的特点是中间储分（250-350C）范围中含量高，而在低、高沸点偏分中含量则比较低。酸的含氧化物都有强烈的腐蚀性，腐蚀设备。中性含氧化物进一步氧化成胶质，影响油品的使用性能。3 .含氮化合物含量很少，一般千分之几,我国大多数原油在0.5%以下,大庆原油含氮量在O.O3%o石油中氮含量一般随沸点升高而增加啊，因为氮化物大部分在胶质、沥青质形成存在渣油中。氮化物可以分为酸性氮化物和中性氮化物两种。1）碱性氮化物2）中性氮化物3）危害对加工及产品使用都有影响，能使催化剂中毒与空气接触生成胶质，颜色变深，气味变臭，降低油品的安定性。4 .胶质、沥青质含量相当可观，我国主要原油中含有百分之十几到四十几的胶质，沥青质。它在石油中结构最复杂。分子量最大的物质，在其组除含碳、氢外，不含有硫、氮氧等元素。胶质很粘稠的液体或半固态胶状物，其颜色为黄色至暗褐色。分子量（600-800）最高至IOoo左右。相对密度1.0-1.07之间，着色能力强，油品的颜色主要是由于胶质存在而引起的。胶质受热氧化时，可转为沥青，进而生成油焦。沥青质沥青质为黑色，无定性，脆性的固体，相对秘度大于1,分子量很高，大约为1300或更高。石油中的沥青主要集中在油中。胶体状态分散在石油中，而不是像胶质一样与石油形成。第二节生产原理一 .加氢的生产原理1 .一段加氢生产原理将生产原料在一定的浓度，压力及氢气存在的条件下，通过加氢杷系催化剂床层使原料中的烯煌和二烯燃借助杷系催化剂加氢反应可以生成相应的烷烧。二烯较容易加氢而生成单烯烧。不给二段反应造成聚合反应。2 .二段加氢的生产原理将生产原料在一定的浓度，压力及氢气存在的条件下，通过加氢催化剂床层使原料中的硫、氮、氧等非垃化合物转化成置于出去的硫化氢、水和氨饱和烯姓，芳煌，生产？质产品。二 .加氢过程中的化学反应1 .一段反应过程中的化学反应烯烧：R-CH=CH2+2H2÷RCH2CH2CH22 .二段反应过程中的化学反应脱硫反应1）脱硫醇：rsh+h2÷rh+h2s2）月兑硫酸：rsr,+h2÷r,sh+h2r,h+h2s+rh3）脱二硫化物：RSSR+H2÷2RSH->2RH+H2S4）脱杂环硫化物:脱氮反应1）脱杂环氮化物2）脱氨类氮：R-NH2+H2÷RH+NH3脱氧反应1）环烷酸脱氧2）苯酚脱氧:不饱和烧加氢饱和：
