① 科學家給石油分家的辦法就是加熱,即「蒸餾」,能分出哪些物質
甲烷、來乙烷、源丙烷、丁烷在常溫下呈氣體狀態,所以一蒸餾,它們就從蒸餾塔頂跑出來。
當加溫到40~150攝氏度時,就會從蒸餾塔上部流出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷等化合物來,它們在這個溫度下呈液態。這部分液體油就是汽油。它是石油家庭中的老大。
再加溫150攝氏度以上,至300攝氏度時,在蒸餾塔中部會流出癸烷、十一烷至十五烷等化合物的混合物。這部分化合物也是液態,叫煤油。它是石油家庭中的老二。
再繼續加溫,從200攝氏度加到350攝氏度時,則會在蒸餾塔下部流出另一種液體——柴油來。它是石油家庭中的老三。
再加溫,從300攝氏度開始,則會在蒸餾塔底部流出沸點很高的重油來,它是石油家庭中的老四。
重油的沸點很高,到400攝氏度也不蒸發,所以不能再用一般加熱的方法來給石油「分家」了。科學家採用減壓加熱法,使重油又「分家」了,又得到了柴油,還有潤滑油、石蠟、瀝青等許多有用的東西。
② 石油是如何提煉出來的
提煉方法
石油的煉制的基本方法較多,這里只介紹幾種主要的煉制方法。
1、蒸餾:利用氣化和冷凝的原理,將石油分割成沸點范圍不同的各個組分,這種加工過程叫做石油的蒸餾。
蒸餾通常分為常壓蒸餾和減壓蒸餾。在常壓下進行的蒸餾叫常壓蒸餾,在減壓下進行的蒸餾叫減壓蒸餾,減壓蒸可降低碳氫化合物的沸點,以防重質組分在高溫下的裂解。
2、裂化:在一定條件下,使重質油的分子結構發生變化,以增加輕質成分比例的加工過程叫裂化。
裂化通常分為熱裂化、減粘裂化、催化裂化、加氫裂化等。
3、重整:用加熱或催化的方法,使輕餾分中的烴類分子改變結構的過程叫做重整。它分為熱重整和催化重整,催化重整又因催化劑不同,分為鉑重整、鉑錸重整、多金屬重整等。
4、異構化:是提高汽油辛烷值的重要手段。即將直餾汽油、氣體汽油中的戊烷、已烷轉化成異構烷烴。也可將正丁烷轉變為異丁烷,用作烷基化原料。
經過石油煉制的基本方法得到的,只是成品油的餾分,還要通過精製和調合等程序,加入添加劑,改善其性能,以達到產品的指標要求,才能得到最後的成品油料,出廠供使用。
(2)石油可以用蒸餾來分離擴展閱讀:
煉制特點
(1)煉油生產是裝置流程生產,石油沿著工藝順序流經各裝置,在不同的溫度、壓力、流量、時間條件下,分解為不同餾分,完成產品生產的各個階段。
一套裝置可同時生產幾種不同的產品,而同一產品又可以由不同的裝置來生產,產品品種多。因此,為了充分利用資源,在管理上需採用先進的組織管理方法,恰當安排不同裝置的生產。
(2) 煉油裝置一般是聯動裝置,加工對象為液體或氣體,需要在密閉的管道中輸送,生產過程連續性強,工序間連接緊密。在管理上需按照要求保持平穩連續作業,均衡生產。
(3) 煉油生產有高溫、高壓、易燃、易爆、有毒、腐蝕等特點,安全上要求特別嚴格。在管理上,要防止油氣泄漏,保持良好通風,嚴格控制火源,保證安全生產。
(4) 煉油生產過程基本上密閉的,直觀性差,且不同原料的加工要求和工藝條件也不同。在管理上需要正確確定產品加工方案,優選工藝條件和工藝過程。
(5) 煉油生產過程通過高溫加熱使石油分離,經冷卻後調合為不同油品或進一步加工為其它產品。在管理上必須保持整個生產過程的物料平衡,按工藝規定比例配料生產,同時還要組織好企業的熱平衡,以不斷降低能耗。
③ 原油蒸餾是什麼
一、原油蒸餾原理
原油煉制的基本途徑是通過原油中不同組分的沸點差異,採用蒸餾手段將其分割為幾個不同的沸點范圍(即餾分),然後根據石油產品的使用要求,分離並除去這些餾分中的有害組分,或經過化學反應轉化成所需的組分,從而獲得合格的石油產品。原油的分割和石油餾分在加工過程中的分離通常採用蒸餾的方法。原油常減壓蒸餾是原油加工中的第一道工序,常減壓蒸餾裝置是煉油廠的核心裝置。
(一)精餾蒸餾
精餾是按原油中所含組分的沸點不同,加熱原油使其汽化冷凝,將其分割為幾個不同的沸點范圍(即餾分)的方法。由於原油成分復雜,沸點相近,採用一次汽化和一次冷凝的蒸餾方法,分離效果較差,因此在煉油廠採用多次汽化、多次冷凝的復雜精餾過程,稱為精餾。精餾按操作方式分為連續和間歇式兩種。
間歇式精餾裝置類似於蒸餾水裝置。蒸氣不斷被引出並經冷凝冷卻後收集起來,可以分出汽油、煤油、柴油、潤滑油和重油。但這種裝置分離效果差,生產效率低,僅適用於小規模生產和實驗室。
連續精餾是採用連續式精餾塔(見圖8-1)。精餾前塔內裝有提供氣、液相接觸的塔板(或填料),塔板上有許多塔帽,塔板(或填料)是進行精餾的主要場所。按照塔內各部分的作用不同,全塔分為兩段:進料段以上是精餾段,進料段以下是提餾段。
原油經加熱爐加熱到360℃左右,此時原油中低沸點組分(如汽油、柴油等)已經汽化,其餘的高沸點組分(如裂化原料、潤滑油原料等)不能汽化,仍呈現液態。這種油氣和未汽化的油混合物一起經轉油線進入精餾塔的進料段後,氣、液兩相迅速分開,油氣通過塔板上升到精餾段,未汽化的油經塔板孔下降到提餾段。這樣的一次汽化分離效果差。一方面,油氣中夾著一些高沸點組分,而未汽化的油中也夾帶一些低沸點的輕組分;另一方面,油氣和未汽化的油沸點范圍很寬,需切割為幾個餾分來利用。因此為了達到精確分離,塔頂蒸出的油氣(輕組分)經冷凝後,一部分作為塔頂產品,另一部分作為塔頂迴流。由於原油蒸餾的常壓塔不設再沸器,是一個不完全塔,故進料段以下並非是嚴格的提餾段。塔底通入過熱水蒸氣,使塔底油中夾帶的輕組分汽化,上升到精餾段。在這種情況下,塔頂流下來的塔頂迴流冷液體沿塔板下流,塔底上升的油氣進入塔板,熱油氣和冷液體在塔板相遇,發生傳質傳熱,油氣溫度下降,油氣中夾帶的一部分高沸點組分沿塔板下流。而冷液體由於溫度上升,其組成也發生變化,其中一部分低沸點組分汽化後,沿塔板繼續上升。因此,整個精餾段建立了兩個梯度:一是溫度梯度,即從進料段到塔頂溫度逐級降低。二是濃度梯度,即從進料段到塔頂,氣相物流、液相物流的輕組分濃度逐級增大。塔頂溫度最低,經引出冷凝後,是最輕的汽油餾分或者重整原料,在精餾塔塔側適當位置上抽出幾個側線產品(煤油、輕柴油、重柴油等)。石油精餾塔除採用塔頂迴流外,還採用中段循環迴流。這種方法是在精餾塔塔側中部引出一部分熱油或側線部分,經冷卻後返回到塔內,其抽出口在入塔口之下。這種方法的優點在於將塔內多餘的熱量從塔中部取走一部分,從而減少塔頂取走的熱量,使塔頂迴流量減少,減少塔頂第一、第二塊塔板之間的氣、液相負荷,提高原油處理量。目前,國內外大、中型石油精餾塔幾乎都採用中段循環迴流。
(二)常減壓蒸餾
精餾按操作壓力大小分為常壓、加壓和減壓精餾。常壓精餾是指精餾塔內壓力接近大氣壓下進行的精餾;對於常壓下為氣態的混合物分離,需採用塔內加壓,提高沸點進行精餾,即加壓精餾;但對於沸點較高,且又是熱敏性的混合物分離需採用塔內減壓,降低沸點即減壓精餾。原油在常壓塔里進行精餾時,從塔頂餾出汽油餾分或重整原料油,從塔側引出煤油、輕柴油和重柴油等側線部分,這些餾分沸點低於365℃,常壓下即可蒸出。但塔底產物(常稱「常壓重油」)是沸點高於360℃的重組分,其中含有潤滑油原料和催化裂化原料,在常溫下分離它們必須繼續加熱。但高溫會使重油中膠質、瀝青質等不穩定組分發生嚴重降解、縮合等化學反應,使餾出的油品變質,同時也會加劇設備內結焦而縮短生產周期。因此石油工業常採用常減壓蒸餾,即常壓塔內限制溫度在360℃左右,精餾出原油中低沸點餾分;再將沸點高、在高溫下易變質的常壓重油在減壓塔內進行減壓蒸餾。減壓時,採用蒸汽噴射泵抽真空,使塔內殘壓約保持在3.0kPa左右或更低,溫度限制在390℃以下。減壓蒸餾時,塔頂逸出的主要是減頂油氣、水蒸氣及少量的裂化氣,從減壓塔側抽出幾個側線原料(減壓一線、減壓二線、減壓三線),可作為潤滑油原料或裂化原料;減壓塔底是沸點很高(>550℃)的減壓渣油,它主要由膠質、瀝青質組成,用作鍋爐燃料、焦化原料,也可進一步加工成高黏度潤滑油、瀝青或重燃料油。
(三)水蒸氣汽提
水蒸氣汽提是指在精餾塔底吹入過熱水蒸氣,從而降低塔內的油氣分壓,使混入產品中的較輕餾分汽化而返回塔內,因而汽提和減壓有同樣的作用。汽提設備簡單,操作方便,但要耗用大量高溫水蒸氣,且水蒸氣隨塔頂油氣一起餾出,增加了塔頂冷凝器的負荷。水蒸氣汽提在常減壓蒸餾中,常壓塔塔底、常壓塔側線以及減壓塔塔底、減壓塔側線等都有使用。原油常壓塔汽化段中未汽化的油流向塔底,這部分油中含有一部分低於350℃的輕餾分,常壓塔底一般不設再沸器,而是在常壓塔底通過熱水蒸氣,使其中的輕餾分汽化後返回到精餾段,保證排出的重油中不含輕餾分。因此原油常壓塔是個不完全塔,只有精餾段,沒有嚴格的提餾段,進料板以下可稱為汽提段。側線產品(煤油、輕柴油、重柴油)之間只有精餾段而沒有提餾段,側線產品中必然含有一定量的輕組分,也會影響側線產品的質量。因此,在常壓塔外,為三個側線產品設汽提塔。三個汽提塔重疊起來,但相互之間又是隔開的,只需向塔底通入過熱水蒸氣,使混入側線產品中的較輕餾分能返回到常壓塔的精餾段,見圖8-2。原油減壓塔常採用減壓和塔底通入水蒸氣汽提「雙管齊下」的方法,蒸餾重質油品效果較好。採用塔底水蒸氣汽提可減少塔底排出的減壓渣油中輕餾分的含量。
二、原油蒸餾流程
一個完整的原油蒸餾過程,除了精餾塔外,還配置了加熱爐、換熱器、冷凝器、冷卻器、機泵等設備。這些設備按一定的關系用工藝管線連接起來,同時還配有自動檢測和控制儀表,組成了一個有機的整體,這就形成了原油蒸餾裝置的工藝流程。圖8-3是典型的原油常減壓蒸餾原理流程圖,主要由加熱爐(常壓爐、減壓爐)、常壓塔和減壓塔三部分組成。其工藝過程為:
1. 原油換熱。原油經原油泵加壓後,在換熱器內換熱至130℃進入脫鹽罐,在破乳劑、注水、電場的作用下脫去
④ 石油分餾原理
根據石油中各組分的沸點范圍,可以將其分為多個不同的餾分。石油分餾的基本原理是利用沸點差異,通過蒸餾將石油分子按照沸點逐漸升高的順序分離出來。
1、加熱:原始石油首先被加熱至較高溫度,以使其達到蒸發狀態。加熱可以通過燃燒天然氣、煤炭或其他能源來實現。
2、蒸餾:加熱後的石油進入分餾塔的底部,經過分餾塔內的層板或填料。由於分子的不同,沸點也不同,因此會在不同層板上發生蒸發和冷凝,使得石油組分逐漸分離。
5、通過石油分餾,可以獲得多種不同的餾分,包括液化石油氣(LPG),汽油、柴油、航空煤油、潤滑油、重油和瀝青等。這些餾分可以用於不同的用途,滿足能源需求和工業生產的要求。
6、石油在大氣壓下的沸點范圍非常廣,從較低的石油醚和輕質烴類到較高的重質烴類和瀝青等。石油分餾塔是用於實現這種分離的主要設備,它通常是一個垂直的圓柱形容器,內部設置有多個水平層板或填料。
⑤ 石油原油的餾分可以分為哪些
餾分是通過物理方式,把石油原油的一些化學成分簡單地分開來,主要是根據各 種化學成分的沸點和凝固點的不同而分離。餾分常冠以汽油、煤油、柴油、潤滑油等 石油產品的名稱,餾分並不就是石油產品,還需進一步加工。餾分一般分為:(1) 汽油餾分:原油中從常壓蒸餾開始餾出的溫度(初餾點)到200 °C之間的輕 餾分(也稱輕油或石腦油餾分)。
(2) 煤柴油餾分(常壓瓦斯油AGO):常壓蒸餾200~350 °C之間的中間餾分。 (3)常壓渣油(常壓重油AR):大於350 °C的餾分。 (4)潤滑油成分(減壓瓦斯油VGO)r350~500 °C的減壓餾分,也叫潤滑油餾分。(5)減壓渣油(減壓重油VR):大於500 °C的餾分。
另外,從原油直接分餾得到的餾分稱為直餾餾分,它們基本保留著石油原來的性質。石油直餾餾分經過二次加工(如催化裂化等)後,所得的餾分與相應直餾餾分的化學組成不同,例如催化裂化產物的化學組成中就含有不飽和烴。