谈石油冶炼与石油多用途
马林 李第 孙永鹏
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马林 李第 孙永鹏 ,. 谈石油冶炼与石油多用途[J]. 石油科学研究,2023.3. DOI:10.12721/ccn.2023.158224.
摘要:
人类首次发现石油的时间早已无法考证。人们在自然状态下发现和采集到了石油及其衍生物,石油的普通用途很早就被发现,其它用途则是现代冶炼的产物。石油是现代工业的不可或缺组成部分,在石油资源日益枯竭的大背景下,不断提高石油冶炼技术能够保证石油品质。文章在此背景下,对石油冶炼与石油的多用途进行了探讨。
关键词: 石油冶炼;多用途
DOI:10.12721/ccn.2023.158224
基金资助:

众所周知,石油是一种不可再生能源。能源可以分为以下两种:其一,一次能源(主要从大自然中获得且可以被直接应用,主要包括石油、煤炭以及天然气等能源);其二,二次能源(主要指的是经过化工加工的各种利用价值高的化石燃料,如石油炼制所获得的汽油或柴油等液体燃料)。我国石油资源所占比例比较大,尤其是原油偏重,轻质油品含量偏轻,因此促使我国石油冶炼逐渐向深加工发展。石油冶炼工业与我国经济的发展关系十分密切,不管是工业行业还是交通运输行业还是国防建设均离不开石油产品。石油燃料是一种使用较为方便且能量利用效率高的燃料,各种军用设备如飞机、坦克以及船舶等主要燃料均为石油。近年来石油冶炼工业和石油产品结构发生较大变化,燃料油的需要量大幅度减少,原油深度加工受到日益重视。

1.石油冶炼技术分析

石油是现代工业的不可或缺组成部分,在石油资源日益枯竭的大背景下,不断提高石油冶炼技术能够保证石油品质。目前来看,催化裂化技术成为石油冶炼过程中的最为核心手段。石油冶炼催化裂化技术在不断更新中,我国石油冶炼主要分离出轻质柴油以及轻质汽油,柴油和汽油中的硫含量是困扰炼油纯度提高的关键因子。调查研究显示国外炼油技术相比我我国炼油技术更为先进,原油的加工程序和冶炼程序不一样,炼制时同样体积的轻质原油烯经含量低于15%。我国石油冶炼技术不够先进,轻质原油烯经含量往往高于15%。以催化裂化技术所生产的90号汽油为例,烯经含量超过38%。

1.1MGD技术催化裂化技术

现阶段来看,催化裂变技术主要指的是MGD技术催化裂化技术。我国所制定的MGD技术催化裂化技术标准往往以重石油为冶炼原料,此种方法配有专门催化剂。MGD技术催化裂化技术在具体操作过程中,其催化裂化的加剧随着油量回流量的增大而增大,回炼油的油罐油液面低,所生成的气体体积变大,此时催化裂化反应装置温度维持在496°C左右,温度过高或温度过低将会影响到轻质油的产量。MGD技术催化裂化技术在操作过程中总的进料量和使用的催化剂比例为6:40。有关数据显示,某石油化工总厂利用MGD技术催化裂化技术提高柴油产率3.8%~4.2%,液化气产率提高4.1%~4.4%,汽油烯经含量下降至30~33%。MGD技术催化裂化技术在中国石化的广州分公司取得较为理想效果,目前至少有60套催化裂化装置使用上述技术,已经取得良好的效益。

1.2两段提升管催化裂化技术

两段提升管技术的主要特点是:其一,分段反应;其二,催化剂接力;其三,反应时间短。两段提升管催化裂化技术主要对提升管的反应器部分加以改造,在原有的催化裂化设备之中增加一段以及二段的提升管反应器,与此同时采取密封式的旋流快分系统,在提升管底部选用新型的专利技术。以辽河石油冶炼公司为例,该公司在石油冶炼过程中使用了两段提升管催化裂化技术,该技术能够缩短反应时间,继而有效减少炼油时的烯经含量;辽河石油冶炼公司对已有的设备进行升级改造,结果发现原来的90万t炼油逐渐扩大到135万t,使用的催化剂含量为0.6kg,因此在很大程度上减少烯经含量。

2. 石油多用途分析

2.1燃料油

石油在加热到一定程度后通过蒸馏可分离成几个馏分,每一个馏分含有碳元素和氢元素。经过混合的燃料油馏分可分为以下几种:其一,汽油;其二,煤油;其三,柴油;其四,重油。以车用汽油为例,需根据发动机的压缩比高低选择合适的汽油型号,如压缩比较大的红旗牌小汽车可使用85号汽油。以航空汽油为例,航空汽油是发动机飞机常使用的燃料。航空汽油与车用汽油的主要不同之处在于:车用汽油主要是由炼制后的馏分与各种添加剂混合而成,航空汽油时通过烷基化油以及重整油等馏分所制成。以喷气燃料(航空煤油)为例,它与航空汽油的用途也大不相同,航空汽油供应在1万米以下空域活动和时速在800千米以下的发动机飞机座位燃料,而航空煤油主要用于喷气式发动机之中,喷气式发动机上升高度可达到2万米以上。我国的轻柴油主要用于汽车和坦克等高速柴油机之中,我国的重柴油主要用于中低速的柴油机之中,我国的重柴油粘度大、凝点高,为了启动发动机,在气温比较低的情况下先使用轻柴油,再在发动机启动10分钟左右后改换重柴油。重油也被称之为锅炉燃料油,适合用于大型舰船的锅炉和陆地工业的取暖锅炉。

2.2润滑油

润滑油也被称之为机油,主要包括以下几种:其一,内燃机油;其二,机械油;其三,压缩机油;其四,汽轮机油等。内燃机油是使用范围最广的,主要指的是柴油机油和汽油机油。柴油机油和汽油机油的馏分范围差不多,但是本质上却有着较大区别。柴油机油加入一定比例的添加剂,而汽油机油却并未添加任何添加剂。汽油机油的选择一般按照汽油机压缩比的大小,柴油机油的选择一般按照发动机的强化系数大小和平均有效压力。

2.3润滑脂

润滑脂被称为之润滑剂,在常温下能够保持半固体油膏形状。润滑脂相比起润滑油而言粘附力更强,可牢固地粘附再金属表面,与此同时承受较大的压力。润滑脂的主要用途表现为:(1)隔绝空气和水分,保护密封机件;(2)防止腐蚀性的物质对金属类物质加以腐蚀。润滑脂的品种比较多,因为加工原料不同,因此其用途也不尽相同。

3 结语

人类第一次发现石油的时间,没有确切的资料记载。基本都是通过考古发现,来推测出的大概时间,因为人类发现和利用自然能源的历史实在太悠久。关于石油最早的用途,就是六千年前人类对沥青的应用。之后,有关石油被当作燃料的用途开始出现,我国也是世界最早发现和利用石油的国家之一。《易经》中记载的“泽中有火”,“上火下泽”,是说石油蒸气在湖泊水面上起火的一种现象。这是我国发现石油的最早记载,距今约有三千多年历史。宋代时,石油已经能被加工成照明用的石烛。除此之外,石油还被当作药物来使用。明朝李时珍认为石油可治疗小儿惊风,与其它药混合可治疮癣。此外,沥青在我国古代被用在火药配方中,用以控制火药的燃烧速度。虽然国外有更早的文献记载沥青的使用,但这一技术要比国外早一千年左右。现如今,在工业生产和社会生活中四处可见石油冶炼制品的身影,石油经过炼制加工处理,得到汽油、炼油、柴油、重质油等产品,成为汽车、飞机、拖拉机、内燃机车、船舶等不可缺少的动力燃料。馏分油经热裂解、催化重整、蒸汽转化、部分氧化等加工手段,可制成石油化工的基本原料,如乙炔、乙烯、丙烯、丁二烯、苯、二甲苯、合成气等。这些基础原料又可进一步加工成多种中间产品,如苯乙烯、丙烯腈、环氧乙烷、苯酚等。中间产品可生产出合成橡胶、合成树脂、合成纤维以及其他石油化工产品。综上,石油的重要性可见一斑。

参考资料:

1杨连国;徐春明;孟祥海;隋芝宇;高金森;;焦化汽油催化裂解生产低碳烯烃研究[J];炼油技术与工程;2018年03期

2张今令;谢鹏;刘中民;李铭芝;常福祥;;烃类催化裂解和氧化耦合反应制低碳烯烃[J];石油化工;2016年03期

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