原油精炼以及过程
产品精炼
原油的问题在于它含有几百种不同类型的烃,并且这些物质全部混合在一起。需要把不同种类的烃分离开来,以提炼出其中的有用物质。幸运的是,有一种简单方法可以分离这些物质,这就是石油精炼。石油精炼过程始于一个分馏柱。随着烃链长度的增加,其沸点也会逐渐升高,因此可以通过蒸馏法将其全部分离。这就是炼油厂里发生的过程——在精炼过程的一个环节中,原油被加热,在不同的蒸发温度下,会将不同长度的烃链分离出来。每种长度不同的链都具有不同的性质,从而对应不同的用途。为了理解原油组分的多样性,以及为什么石油精炼对社会如此重要,看看下面所列出的利用原油生产出来的产品:
石油气
用于加热、烹饪和制造塑料,小分子烷烃(1-4个碳原子),俗称的甲烷、乙烷、丙烷和丁烷,沸程=低于40℃,经常被加压液化为LPG(液化石油气)。
石脑油或轻石油
一种中间产物,将被进一步加工为汽油,含有5-9个碳原子的烷烃的混合物,沸程=60-100℃。
汽油
发动机燃料,液体,烷烃和环烷烃(5-12个碳原子)的混合物,沸程=40-205℃。
煤油
喷气发动机和拖拉机的燃料;制造其他产品的原材料,液体,烷烃(10-18个碳原子)和芳香烃的混合物,沸程=175-325℃。
柴油或分馏柴油
用作柴油机燃料或加热用油;制造其他产品的原材料,液体碳原子数大于等于12的烷烃,
沸程=250-350℃。
润滑油
用于发动机润滑油、润滑脂和其他润滑剂,液体,长链(20-50个碳原子)的烷烃、环烷烃和芳香烃,沸程=300-370℃。
重油或燃料油
用作工业燃料;制造其他产品的原材料,液体,长链(20-70个碳原子)的烷烃、环烷烃和芳香烃,沸程=370-600℃。
渣油
焦炭、沥青、焦油和蜡;制造其他产品的原材料,固体,碳原子数大于等于70的多环化合物,沸程=高于600℃。
精炼过程
如前所述,原油里面含有各种各样的烃类物质。石油精炼就是将每种组分都分离出来,使其能够被进一步利用。化学家使用如下步骤进行石油精炼:
1、将原油中各种组分(称为馏分)分离出来的最古老、最常用方法是利用沸点的不同来实现。该过程被称为分馏。基本方法是对原油进行加热,使其蒸发之后再对蒸汽进行液化。
2、较新的技术是利用对某些馏分进行化学加工,从而得到其他馏分,该过程被称为转化。例如,化学加工可以把较长的碳链断裂为较短的碳链。这样,如果汽油的需求较大,炼油厂便可把柴油燃料转化为汽油。
3、炼油厂必须对馏分进行处理以除去杂质。
4、炼油厂将不同的馏分(处理的和未处理的)化合成混合物,来制造所需产品。例如,利用不同链长的混合物可以制造出辛烷值不同的汽油。在被送往各个销售点(例如加油站、机场和化工厂)之前,产品将一直存放在现场。除了生产以石油为原料的各种产品外,炼油厂还必须对生产过程中产生的废物进行处理,以尽力减少空气污染和水污染。
产品精炼
原油的问题在于它含有几百种不同类型的烃,并且这些物质全部混合在一起。需要把不同种类的烃分离开来,以提炼出其中的有用物质。幸运的是,有一种简单方法可以分离这些物质,这就是石油精炼。石油精炼过程始于一个分馏柱。随着烃链长度的增加,其沸点也会逐渐升高,因此可以通过蒸馏法将其全部分离。这就是炼油厂里发生的过程——在精炼过程的一个环节中,原油被加热,在不同的蒸发温度下,会将不同长度的烃链分离出来。每种长度不同的链都具有不同的性质,从而对应不同的用途。为了理解原油组分的多样性,以及为什么石油精炼对社会如此重要,看看下面所列出的利用原油生产出来的产品:
石油气
用于加热、烹饪和制造塑料,小分子烷烃(1-4个碳原子),俗称的甲烷、乙烷、丙烷和丁烷,沸程=低于40℃,经常被加压液化为LPG(液化石油气)。
石脑油或轻石油
一种中间产物,将被进一步加工为汽油,含有5-9个碳原子的烷烃的混合物,沸程=60-100℃。
汽油
发动机燃料,液体,烷烃和环烷烃(5-12个碳原子)的混合物,沸程=40-205℃。
煤油
喷气发动机和拖拉机的燃料;制造其他产品的原材料,液体,烷烃(10-18个碳原子)和芳香烃的混合物,沸程=175-325℃。
柴油或分馏柴油
用作柴油机燃料或加热用油;制造其他产品的原材料,液体碳原子数大于等于12的烷烃, 沸程=250-350℃。
润滑油
用于发动机润滑油、润滑脂和其他润滑剂,液体,长链(20-50个碳原子)的烷烃、环烷烃和芳香烃,沸程=300-370℃。
重油或燃料油
用作工业燃料;制造其他产品的原材料,液体,长链(20-70个碳原子)的烷烃、环烷烃和芳香烃,沸程=370-600℃。
渣油
焦炭、沥青、焦油和蜡;制造其他产品的原材料,固体,碳原子数大于等于70的多环化合物,沸程=高于600℃。
精炼过程
如前所述,原油里面含有各种各样的烃类物质。石油精炼就是将每种组分都分离出来,使其能够被进一步利用。化学家使用如下步骤进行石油精炼:
1、将原油中各种组分(称为馏分)分离出来的最古老、最常用方法是利用沸点的不同来实现。该过程被称为分馏。基本方法是对原油进行加热,使其蒸发之后再对蒸汽进行液化。
2、较新的技术是利用对某些馏分进行化学加工,从而得到其他馏分,该过程被称为转化。例如,化学加工可以把较长的碳链断裂为较短的碳链。这样,如果汽油的需求较大,炼油厂便可把柴油燃料转化为汽油。
3、炼油厂必须对馏分进行处理以除去杂质。
4、炼油厂将不同的馏分(处理的和未处理的)化合成混合物,来制造所需产品。例如,利用不同链长的混合物可以制造出辛烷值不同的汽油。在被送往各个销售点(例如加油站、机场和化工厂)之前,产品将一直存放在现场。除了生产以石油为原料的各种产品外,炼油厂还必须对生产过程中产生的废物进行处理,以尽力减少空气污染和水污染。