㈠ 石油是怎样变成汽油的
石油变成汽油的方法如下:
常用催化裂化法,是指在催化剂存在下进行裂化反应,可以在较低温度下、较短时间内完成反应,大大提高了生产的效率和汽油的质量。其反应温度大体在500摄氏度,反应时间只有几秒钟。催化裂化的原料比较广泛,最初主要用沸点范围为350摄氏度至500摄氏度的中间馏分为原料,现在大量采用重质原料(全部或部分掺入常压渣油或减压渣油),就是所谓重油催化裂化。催化裂化使用的催化剂现有很多品牌,但本质上它们都是硅和铝的化合物,现在普遍采用的是一类称为Y型分子筛的固体酸催化材料。以分子筛为主要成分的裂化催化剂具有很高的催化活性、选择性及稳定性。
另,催化裂化在生成汽油、柴油等液体产物的同时,还生成以丙烷、丙烯、丁烷、丁烯为主要成分的气体产物。它们在不太高的压力下就可以变成液体。这就是常用作民用燃料的液化气。
此外,还有一类也能把大分子变小、使重质的原料变轻的过程,称为加氢裂化。这种方法是在100多个大气压(10兆帕)的氢气下,经过加氢裂化催化剂作用,可生产出质地纯净的优质喷气飞机燃料、柴油,以及石油化工原料(轻油)。
㈡ 石油的催化裂解定义
催化裂解,是在催化剂存在的条件下,对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃,并同时兼产轻质芳烃的过程。由于催化剂的存在,催化裂解可以降低反应温度,增加低碳烯烃产率和轻质芳香烃产率,提高裂解产品分布的灵活性。
一般特点
1、催化裂解是碳正离子反应机理和自由基反应机理共同作用的结果,其裂解气体产物中乙烯所占的比例要大于催化裂化气体产物中乙烯的比例。
2 、在一定程度上,催化裂解可以看作是高深度的催化裂化,其气体产率远大于催化裂化,液体产物中芳烃含量很高。
3 、催化裂解的反应温度很高,分子量较大的气体产物会发生二次裂解反应,另外,低碳烯烃会发生氢转移反应生成烷烃,也会发生聚合反应或者芳构化反应生成汽柴油。
反应机理
一般来说,催化裂解过程既发生催化裂化反应,也发生热裂化反应,是碳正离子和自由基两种反应机理共同作用的结果,但是具体的裂解反应机理随催化剂的不同和裂解工艺的不同而有所差别。
在Ca-Al系列催化剂上的高温裂解过程中,自由基反应机理占主导地位;在酸性沸石分子筛裂解催化剂上的低温裂解过程中,碳正离子反应机理占主导地位;而在具有双酸性中心的沸石催化剂上的中温裂解过程中,碳正离子机理和自由基机理均发挥着重要的作用。
影响因素
同催化裂化类似,影响催化裂解的因素也主要包括以下四个方面:原料组成、催化剂性质、操作条件和反应装置。
3.1 原料油性质的影响
一般来说,原料油的H/C比和特性因数K越大,饱和分含量越高,BMCI值越低,则裂化得到的低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)产率越高;原料的残炭值越大,硫、氮以及重金属含量越高,则低碳烯烃产率越低。各族烃类作裂解原料时,低碳烯烃产率的大小次序一般是:烷烃>环烷烃>异构烷烃>芳香烃。
3.2催化剂的性质
催化裂解催化剂分为金属氧化物型裂解催化剂和沸石分子筛型裂解催化剂两种。催化剂是影响催化裂解工艺中产品分布的重要因素。裂解催化剂应具有高的活性和选择性,既要保证裂解过程中生成较多的低碳烯烃,又要使氢气和甲烷以及液体产物的收率尽可能低,同时还应具有高的稳定性和机械强度。对于沸石分子筛型裂解催化剂,分子筛的孔结构、酸性及晶粒大小是影响催化作用的三个最重要因素;而对于金属氧化物型裂解催化剂,催化剂的活性组分、载体和助剂是影响催化作用的最重要因素。
3.3 操作条件的影响
操作条件对催化裂解的影响与其对催化裂化的影响类似。
原料的雾化效果和气化效果越好,原料油的转化率越高,低碳烯烃产率也越高;反应温度越高,剂油比越大,则原料油转化率和低碳烯烃产率越高,但是焦炭的产率也变大;由于催化裂解的反应温度较高,为防止过度的二次反应,因此油气停留时间不宜过长;而反应压力的影响相对较小。从理论上分析,催化裂解应尽量采用高温、短停留时间、大蒸汽量和大剂油比的操作方式,才能达到最大的低碳烯烃产率。
3.4 反应器是催化裂解产品分布的重要因素
反应器型式主要有固定床、移动床、流化床、提升管和下行输送床反应器等。针对CPP工艺,采用纯提升管反应器有利于多产乙烯,采用提升管加流化床反应器有利于多产丙烯。
3.5催化裂化原料
石蜡基原料的裂解效果优于环烷基原料。因此,绝大多数催化裂解工艺都采用石蜡基的馏分油或者重油作为裂解原料。对于环烷基的原料,特别针对加拿大油砂沥青得到的馏分油和加氢馏分油,重质油国家重点实验室的申宝剑教授开发了专门的裂解催化剂,初步评价结果表明,乙烯和丙烯总产率接近30 wt%。
㈢ 加氢裂化和催化裂化有何不同
一、性质不同
1、加氢裂化:催化裂化技术的改进。
2、催化裂化:石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。
二、反应机理不同
1、加氢裂化反应机理:
(1)烷烃的加氢裂化反应。在加氢裂化条件下,除异构化反应外,烷烃主要经历C-C键断裂反应,以及不饱和分子碎片的加氢反应。
(2)环烷烃的加氢裂化反应。在加氢裂化过程中,环烷烃的数量、侧链的长度以及催化剂的性能都会影响环烷的反应。单环烷烃通常经历异构化、断链和侧链脱烷基。双环链烷烃和多环链烷烃首先异构化为五元环衍生物,然后进行链断裂。
(3)烯烃的加氢裂化反应。在加氢裂化条件下,烯烃很容易氢化成饱和烃。此外,还进行了聚合和环化反应。
(4)芳香烃的加氢裂化反应。对于侧链上有三个以上碳原子的芳香烃,首先破坏侧链生成相应的芳香烃和烷烃,少量的芳香烃也可加氢饱和形成环烷烃。对双环和多环芳烃进行了逐步加氢裂化。首先,将一个芳香环氢化成环烷芳烃,然后将环烷环断裂成烷基芳香烃,然后继续反应。
(5)非烃化合物的加氢裂化反应。在加氢裂化条件下,对含有硫、氮、氧杂原子的非烃类化合物进行加氢,生成相应的碳氢化合物、硫化氢、氨和水。
2、催化裂化反应机理:
(1)与基于自由基反应机理的热裂化不同,催化裂化是在碳离子机理的基础上进行的。催化剂促进裂化、异构化和芳构化。
(2)裂解产物比热裂解具有更高的经济价值。气体中的C3和C4更多,异构体也更多。汽油中同分异构体较多,二烯类和芳烃较少。还有更多的碳氢化合物。
(3)石油催化裂化工艺是什么扩展阅读:
催化裂化的反应过程:
(1)反应过程中形成的焦炭沉积在催化剂上,使催化剂失活。催化剂可以通过空气燃烧焦炭进行再生和回收。热再生催化剂可以提供反应所需的热量。
(2)催化裂化原料是通过原油蒸馏(或其它炼油工艺)分馏的重质原油馏分;少量渣油混合成重质馏分,或溶剂脱沥青后的脱沥青渣油;或使用常压渣油或减压渣油。在所有情况下。在反应过程中,非挥发性类碳物质沉积在催化剂上,凝结成焦炭,降低了催化剂的活性。
(3)有必要用空气燃烧催化剂(见催化剂再生),以恢复催化活性并提供裂解反应所需的热量。催化裂化是炼油厂以重油为原料生产汽油的主要工艺之一。生产的汽油具有高辛烷值(用马达法约80),裂化气(一种炼厂气)含丙烯、丁烯、异构烃多。