燃料油精制与调合

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1、第8章燃料油精制与调合知识目标：l了解燃料油精制的目的、方法；l熟悉燃料油精制生产原理、工艺流程、操作影响因素分析、产品组成要求；l初步掌握燃料油调合原理和方法。能力目标：l能根据不同燃料油使用要求，提出对燃料油组成、性能及评价指标做出正确判断；l能按不同燃料油对组成要求，判断其中的理想组分和非理想组分，非理想组分如何除去；l能对影响燃料油精制过程的因素进行分析判断，进而能对实际生产过程进行操作和控制。8.1电化学精制在我国炼厂中采用的电一化学精制是酸碱精制方法的改进，是将酸碱精制与高压电场加速沉

2、降分离相结合的方法。一、酸碱精制的原理1．酸洗酸洗所用酸为硫酸。在精制条件下浓硫酸对油品起着化学试剂、溶剂和催化剂的作用。浓硫酸可以与油品中的某些烃类、非烃类化合物进行化学反应，或者以催化剂的形式参与化学反应，而且对各种烃类和非烃类化合物均有不同的溶解能力。这些非烃化合物包括含氧化合物碱性氮化物、含硫化合物、胶质等。在一般的硫酸精制条件下，硫酸对各种烃类除可微量溶解外，对正构烷烃、环烷烃等主要组分基本上不起化学作用，但与异构烷烃、芳香烃，尤其是烯烃则有不同程度的化学作用。在过量的硫酸和升高温度的情

3、况下，异构烷烃和芳香烃可与硫酸进行一定程度的磺化反应，反应生成物溶于酸渣而被除去。所以，在精制汽油时，应控制好精制条件，否则会由于芳烃损失而降低辛烷值。烯烃与硫酸可发生酯化反应和叠合反应，酯化反应生成的酸性酯大部分溶于酸渣而除去；生成的中性酯大部分溶于油中，采用再蒸馏的方法而除去。叠合反应在较高的温度及酸浓度下，通过生成酸性酯而进行。所生成的二分子或多分子叠合物大部分溶于油中，使油品终沸点升高，叠合物须用再蒸馏法除去。二烯烃的叠合反应能剧烈地进行，反应产物胶质溶于酸渣中。硫酸对非烃类可较多地溶解，

4、并显著地起化学反应。胶质与硫酸有三种作用：一部分溶于硫酸中；一部分缩合成沥青质，沥青质与硫酸反应亦溶于酸中；一部分磺化后也溶于酸中。总之，胶质都能进入酸渣而被除掉。环烷酸及酚类可部分地溶解于浓硫酸中，也能与硫酸起磺化反应，磺化产物溶解于酸中，因而基本上能被酸除去。硫化物与硫酸的相互作用，硫酸对大多数硫化物可借化学反应及物理溶解作用而将其除去，但硫化氢在硫酸的作用下氧化成硫，仍旧溶解于油中。故在油品中含有相当数量的硫化氢时，须用预碱洗法先除去硫化氢。碱性氮化合物如吡啶等可以全部地被硫酸除去。硫酸对于

5、各类杂质的反应速度大致顺序如下：碱性氮化物＞沥青质胶质＞烯烃＞芳香烃＞环烷酸。总之，硫酸洗涤可以很好地除去胶质、碱性氮化物和大部分环烷酸、硫化物等非烃类化合物，以及烯烃和二烯烃。同时也除去一部分良好的组分，例如异构烷和芳香烃。2．碱洗碱洗过程中用浓度10～30%（重）的NaOH水溶液与油品混合，碱液与油品中烃类几乎不起作用，它只与酸性的非烃类化合物起反应，生成相应的盐类，这些盐类大部分溶于碱液而从油品中除去。因此，碱洗可以除去油品中的含氧化合物（如环烷酸，酚类等）和某些含硫化合物（如硫化氢、低分子

6、硫醇等）以及中和酸洗之后的残余酸性产物（如磺酸、硫酸酯等）。由于碱液的作用仅能除去硫化氢及大部分环烷酸、酚类和硫醇，所以碱洗过程有时不单独应用，而是与硫酸洗涤联合应用，统称为“酸碱精制”。在硫酸精制之前的碱洗称之为预碱洗，主要是除去硫化氢；在硫酸精制之后的碱洗，其目的是除去酸洗后油品中残余的酸渣。由于上述两类反应可以进行的相当完全，因此在实际生产中为了降低操作费用，采用稀碱浓度及常温作为碱洗条件。3．高压电场沉降分离纯净的油是不导电的，但在酸碱精制过程中生成的酸渣和碱渣能够导电。在电场的作用下，一

7、是促进反应，二是加速聚集和沉降分离。酸和碱在油品中分散成适当直径的微粒，在高电压（15000～25000v）的直流（或交流）电场的作用下，加速了导电微粒在油品中的运动，强化油品中的不饱和烃、硫化合物、氨化合物等与酸碱的反应；同时加速反应产物颗粒间的相互碰撞，促进了酸、碱渣的聚集和沉降作用，从而达到快速分离的目的。二、酸碱精制工艺流程酸碱精制的工业流程一般有预碱洗一酸洗一水洗一碱洗一水洗等步骤。依需精制的油品的种类、杂质的含量和精制产品的质量要求，决定每一步骤是否必需。例如酸洗前的预碱洗并非都需要，

8、只有当原料中含有很多的硫化氢时才进行预碱洗；而酸洗后之水洗则是为了除去一部分酸洗后未沉降完全的酸渣，减少后面碱洗时用碱量；对直馏汽油和催化裂化汽油及柴油则通常只采用碱洗。三、酸碱精制操作条件的选择酸碱精制，特别是硫酸精制一方面能除去轻质油品中的有害物质，另一方面也会和油品中的有用组分反应造成精制损失，甚至反而影响油品的某些性质。因此，必须正确合理地选择精制条件，才能保证精制产品的质量，提高产品收率。影响精制效果的因素和操作条件的选择见表表影响精制效果的因素和操作条件的选择影响因素影