1、1石油化工概貌：2石油的組成：石油的元素組成：C、H、O、S、N、微量元素石油的餾分組成：（1）常壓蒸餾初餾點到200之間的輕餾分成為汽油餾分或低沸點餾（2）常壓蒸餾200到350之間的中間餾分稱為煤柴油餾分；（3）大于350的餾分稱為常壓渣油或常壓重油餾分。（4）沸點高于350的餾分，需要在減壓條件下進行蒸餾，講相當于常壓350500的減壓餾分稱為潤滑油餾分，高于500的餾分稱為減壓渣油餾分。石油的化合物組成：(1) 原油的烴類組成：烷烴、環烷烴、芳香烴 (2)原油中的非烴化合物：以含硫、含氧、含氮化合物的形態存在于膠質、瀝青質中，占1020%3催化裂化：將不能用作輕質燃料的常減壓餾分油，加

2、工成辛烷值較高的汽油等輕質燃料的過程。原料：減壓餾分油、焦化柴油和蠟油等重質油或渣油催化劑：（1）無定型硅酸鋁催化（2）沸石（分子篩催化劑)反應條件：常壓、450510、催化劑目標產品：氣體、汽油、柴油等輕質產品和焦炭 典型工藝流程：1.反應-再生系統2.分餾系統3.吸收穩定系統4.煙氣能回收系統4催化重整：以汽油（主要是直餾汽油）為原料生產高辛烷值汽油及輕芳烴（苯、甲苯、二甲苯，簡稱BTX）的重要煉油過程，同時副產相當數量的氫氣的過程。原料：主要是直餾汽油餾分，也稱石腦油（Naphtha），二次加工汽油如焦化汽油、催化裂化汽油，需經加氫精制除去烯烴、硫、氮等非烴組分后加入精制石腦油作為重整原

3、料催化劑：鉑錸、鉑錫催化劑目標產品：富含芳烴的高辛烷值汽油、BTX、氫氣典型工藝流程：原料 原料預處理 重整反應 高RON汽油芳烴分 BTX5催化加氫：石油餾分（包括渣油）在氫氣存在下的催化加工過程的通稱原料：重質餾分油（例如減壓渣油）催化劑：貴金屬（Pt，Pd）和非貴金屬（Ni、Mo、W）兩種，常用的載體固體酸，如硅酸鋁分子篩等反應條件：催化劑、10-20Mpa、430-450目標產品：汽、煤、柴油6一次反應與二次反應：一次反應（目的）原料烴經熱裂解生成乙烯和丙烯等低碳烯烴的反應（有利）。二次反應（應避免）一次反應的產物乙烯、丙烯等低級烯烴進一步發生反應生成多種產物，直至生焦和結炭（不利）。

4、如裂解成較小分子烯烴、加氫生成飽和烷烴、 裂解生成炭、聚合、環化、縮合和生焦反應。7兩段加氫裂化有兩種操作方案：(1) 第一段精制，第二段加氫裂化加氫裂化反應器加氫精制反應器(2) 第一段除進行精制外，還進行部分裂化；第二段進行加氫裂化。這種方案的特點是第一段反應生成油和第二段生成油一起進入穩定分餾系統，分出的尾油作為第二段的進料。流程圖8魯姆斯裂解工藝典型流程1-原料預熱器；2裂解爐；3急冷鍋爐；4汽包；5油急冷器；6汽油分餾塔；7燃料油汽提塔；8水洗塔；9油水分離器；10水汽提塔；11汽油分餾塔；12，13交叉換熱器9裂解汽油：a.包括C5至沸點在204以下的所有裂解副產物. b.裂解汽油

5、組成與原料油性質、裂解條件有關。c.一段加氫可作為高辛烷值汽油組分。d.二段加氫經芳烴抽提分離芳烴產品。10裂解燃料油: a.沸點在204以上的重組分。b.裂解輕質燃料油：200360餾分 /相當柴油餾分脫烷基制取萘的原料；直接作產品，閃點控制在7075以上。c.裂解重質燃料油：360以上餾分/相當常壓重油餾分,除作燃料外，可生產炭黑的原料；直接作產品，閃點控制在100以上11烴類熱裂解中加稀釋劑：（1）目的：降低烴分壓。（782）稀釋劑種類：理論上可以用水蒸氣、氫或任意一種惰性氣體，但目前較為成熟的裂解方法均采用水蒸氣做稀釋劑。（3）優點：設備在常壓或正壓操作，安全性高，不會對以后壓縮操作增

6、加能耗。12烴類熱裂解中前后加氫：（1）前加氫：在裂解氣中H2未分離出來之前，利用裂解氣中的H2加氫。（氫氣自給） 特點：流程簡單，投資少, 但操作穩定性差。（2）后加氫：先分離出C2和C3后，再分別加氫.（需外部加氫）特點：溫度易控，不易飛溫。（3）工藝流程：a.順序分離流程(后加氫) b.前脫乙烷前加氫和前脫乙烷后加氫流程c.前脫丙烷前加氫和前脫丙烷后加氫流程13乙烯氧氣氧化生產環氧乙烷工藝流程圖1原料混合器；2反應器；3循環壓縮機；4環氧乙烷吸收塔；5二氧化碳吸收塔；6碳酸鉀再生塔；7環氧乙烷解吸塔；8環氧乙烷再吸收塔；9乙二醇原料解吸塔；10環氧乙烷精制塔 14環氧乙烷氣相水合制乙二醇

7、工藝流程1壓縮機；2加熱爐；3反應器；4高壓分離器；5氣體洗滌塔；6低壓分離器；7提餾塔；8加氫塔；9，14分離器；10中間貯槽；11輕餾分分餾塔；12脫醚塔；13精餾塔；15貯槽15PONA值：P-烷烴 O-烯烴 N-環烷烴 A-芳烴 16乙烯的系列產品：17乙醛氧化生產乙酸常用的氧化反應器（氧化塔）：內冷卻式分段鼓泡反應器、具有外循環冷卻器的鼓泡床反應器18烴類氧化反應注意事項：A. 及時移走反應熱 B.尋找高選擇性的催化劑和良好的反應條件C.進料配比要嚴格控制在爆炸極限以外 19異丙苯、苯酚和丙酮的生產（1） 工藝過程：苯烴化生產異丙苯的過程包括苯烷基化、水洗和堿洗以及精制三部分。苯酚、

8、丙酮的生產:(1)生產原理（兩步）a.過氧化氫異丙苯的生成b.過氧化氫異丙苯的分解(2)a.過氧化氫異丙苯生產的影響因素：反應溫度原料異丙苯中的雜質反應壓力氧化深度b.過氧化氫異丙苯分解過程中的影響因素：反應溫度的影響過氧化氫異丙苯中的雜質對反應速度有影響停留時間20丁二烯的抽提生產原理-萃取精餾基本原理；萃取劑的作用及選擇。（1） 萃取精餾基本原理：萃取精餾是在精餾塔中，加入某種高沸點溶劑，在溶劑的作用下，使難分離混合物的組分間的相對揮發度差值增大，從而實現其分離的一種特殊精餾。（2）萃取劑的作用及選擇：選擇性高 即加入萃取劑后能大幅度地改變被分離組分的相對揮發度；揮發性小 即具有比被分離組

9、分高得多的沸點，且不與其它組分形成共沸物，以便于分離回收，萃取劑損耗少；萃取劑與被分離組分有足夠的互溶度 即兩者能良好地混合，使其在每層塔板上都充分發揮萃取劑的作用，且不發生化學反應；化學穩定性好 在高溫下不分解，沒有腐蝕，無毒或毒性小，從而使其在生產過程中安全、可靠，有利于環境保護；萃取劑應廉價，來源廣泛易得。21芳烴主要來源；芳烴的分離方法；芳烴抽提溶劑；環丁砜法芳烴抽提工藝流程。 a.芳烴主要來自重整油、石腦油或柴油裂解汽油、烴類熱裂解等。b.重整化學反應：六元環烷脫氫（芳構化）反應五元環烷烴異構化脫氫（芳構化）反應烷烴的脫氫環化反應烷烴的異構化反應加氫裂化反應在工業生產中，芳烴分離主要

10、采用溶劑抽提（液-液萃取）法。芳烴抽提溶劑的基本性能要求：溶劑對芳烴選擇性高，對芳烴的溶解能力大；與抽提原料的密度差大、與抽出物沸點差大；表面張力大；溶劑本身氣化潛熱小，熱容小；凝點低，毒性小，腐蝕性小，化學穩定性和熱穩定性高；溶劑價廉易得。工業上目前用于芳烴抽提的主要溶劑有環丁砜、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、三甘醇、N-甲酰基嗎啉等。22甲苯歧化、烷基轉移的概念：甲苯歧化（芳烴歧化）：兩個相同芳烴分子在催化劑作用下，一個芳烴分子的側鏈烷基轉移到另一個芳烴分子上去的過程。烷基轉移：兩個不同芳烴分子間發生烷基轉移的過程。23苯烷基化生產乙苯。芳烴烷基化是指芳烴分子中，苯環上的一個或多個氫原子被

11、烷基取代而生成烷基苯的反應。苯烷基化生產乙苯的方法較多，但在石油化工生產中占主流的方法是液相烷基化法。這種方法是以乙烯和苯為原料，用三氯化鋁作催化劑，氯化氫為助催化劑，通過烷基化反應進行的。在苯乙基化反應中，使用的催化劑為三氯化鋁，但反應中真正起催化作用的是苯、乙烯、三氯化鋁以及氯化氫生成的三元絡合物，俗稱紅油，所以必須有氯化氫存在才能起催化作用。在生產中，氯化氫的來源可通過以下兩種方法來獲得：加入一定量的水或靠原料中帶入的微量水分，使三氯化鋁水解放出氯化氫。加入一定量的氯乙烷或氯丙烷，使它與苯反應生成氯化氫。乙烯與苯烷基化反應生產苯的工藝流程由催化劑配合物的配置、烷基化反應、配合物的沉降分離

12、、中和除酸和乙苯的精制等工序組成。乙烯與苯烷基化生產乙苯工藝流程圖1-尾氣吸收塔；2-烴化塔；3-氣液分離器；4-5-烴化液沉降槽；6-水洗塔；7-中和泵；8-分離器；9-苯回收塔；10-乙苯蒸出塔；11-乙苯回收塔；12-二乙苯回收塔詳細流程介紹參見石油工藝學課本P228。24苯乙烯的生產；苯乙烯的分離與精制工藝流程圖。苯乙烯具有乙烯烴的性質，反應性能極強，如氧化、還原、氧化等反應均可進行。并能與鹵化物發生加成反應。反應原理：主反應：副反應：在主反應進行同時，還發生一系列副反應，生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、烯烴、焦油等副產物。為減少在催化劑上的積碳，需在反應器進料中加入高溫水蒸氣。工藝條件：反

13、應溫度：適宜的反應溫度還應根據催化劑活性溫度范圍來確定。一般采用853893 K。催化劑使用溫度初期控制在853 K左右，中期873 K左右，后期可提高到888893 K。反應壓力和水蒸氣用量：采用水蒸氣：乙苯=（69）: 1（mol）左右。水蒸汽作用：a.水蒸氣的熱容比較大、通入過熱水蒸氣，可以供給脫氫反應所需的部分熱量，有利于反應溫度穩定；b.水蒸氣可以脫除催化劑表面的積碳，恢復催化劑的活性，延長催化劑再生的周期；c.水蒸氣能將吸附在催化劑表面的產物置換，有利于產物脫離催化劑表面，加快產品生成速度；d.主催化劑氧化鐵在氫氣中，會被還原成低價氧化態，甚至被還原成金屬鐵，而金屬鐵對深度分解反應

14、具有催化作用，通入水蒸氣可以阻礙氧化鐵被過度還原，以獲得較高的選擇性。 乙苯脫氫反應流程詳細流程介紹參見石油工藝學課本P238。苯乙烯的分離與精制工藝流程圖1-乙苯-苯乙烯分餾塔；2-乙苯回收塔；3-苯-甲苯分離塔；4-苯乙烯塔；5-薄膜蒸發器；6，7，8，9-冷凝器；10，11，12-分離罐；14-泵詳細流程介紹參見石油工藝學課本P239。25合成氣中CO變換的目的、催化劑和工藝（天然氣ppt-3.天然氣制合成氨中）一、目的：CO和H2的混合物稱為合成氣，其不僅是純H2和CO的來源，也是用以衍生多種化工產品的原料。在不同的生產過程中，所需要的CO、H2比值是不同的。因此在制得合成氣之后，通過

15、CO變換反應，可以降低CO的含量，提高氫氣含量。二、反應方程式：三、催化劑：（1）在高溫變換時，主要采用鐵系催化劑，將Fe2O3還原為Fe3O4而具有活性，Cr2O3為穩定劑（2）在低溫變換時，以Cu-Zn-Al催化劑和Cu-Zn-Cr催化劑為主，其中Cu是主要活性成分，ZnO，Al2O3，Cr2O3為穩定劑四、工藝特點：（1）反應為放熱反應，低溫有利于平衡，但不利于反應速率，多采用高溫變換串低溫變換的流程，高溫為了加快反應，低溫是為了保證CO的變換率，此外也有工藝采用一段等溫變換（2）壓力對平衡沒有影響，加壓提高反應速率，提高空速（3）增加水汽比有利于CO變換，但是會增加能耗（4）Kello

16、gg等多數工藝采用兩段變換，ICI-LCA，Linde-LAC采用一段等溫變換26天然氣轉化制合成氣的反應及工藝（天然氣ppt-3.天然氣轉化）一、天然氣水蒸氣轉化法（水煤氣變換反應）甲烷水蒸氣轉化的工藝條件包括：（趙老師紅框部分）（1）壓力：升高壓力對反應不利，但工業一般采用34MPa的加壓條件（2）溫度：提高溫度可以加快反應速率，也有利于甲烷轉化反應，但考慮實際生產情況，一般采用二段轉化的方法（一段轉化爐受材質限制，出口溫度在700800。二段爐不受材質限制，依據甲烷的含量設計，出口溫度在1000左右）（3）原料配料中的水碳比（增加水碳比對反應有利，還能防止積碳）（4）空速（增大空速，產量

17、增大，但能耗同時也增加。一般二段爐空速要低一些）二、天然氣CO2轉化法（水煤氣變換逆反應）三、天然氣部分氧化法四、聯合轉化法為改善甲烷水蒸汽轉化、CO2轉化、部分氧化轉化等單一轉化工藝中的不足，研究人員將甲烷的水蒸汽轉化、部分氧化、非催化氧化相互結合。已工業化的有二段轉化工藝即甲烷蒸汽轉化和部分氧化結合的聯合轉化，如Kellogg公司的KREs工藝，Uhde的CAR工藝，ICI公司的GHR工藝；一步聯合轉化即非催化氧化工藝和蒸汽轉化結合的自熱轉化，如Topsoe公司的ATR工藝等等。27通過天然氣制取低碳烯烴的方法（天然氣ppt-4.甲醇及其衍生物）低碳烯烴通常是指碳原子數=4的烯烴。傳統的生產方法是通過石腦油裂解而得，近年來，以天然氣為原料的合成方法日趨成熟，路線如下圖所示：在這其中：（1）甲醇制低碳烯烴（MTO）是以煤或天然氣為原料經由甲醇制取乙烯、丙烯等低碳烯烴的工藝過程，是一個十分有前景的替代石腦油路線制取烯烴的工藝。（2）甲烷氧化偶聯制乙烯（OCM）的路線僅需一步而最為便捷，得到了較多重視。主要知識點有（PPT后面附的相關思考題）：（1）MTO的主要工藝a. UOP/Hydro工藝流程（使用基于SAPO-34分子篩材料的MTO-100催化劑）注：SAPO是磷酸硅