石油,天然气有哪些用途,为什么这么重要呢

石油的发现、开采和直接利用由来已久,加工利用并逐渐形成石油炼制(简称炼制)工业始于19世纪30年代,到20世纪40 ~ 50 年代形成的现代炼油工业,是最大的加工工业之一 。19世纪30年代起,陆续建立了石油蒸馏工厂,产品主要是灯用煤油,汽油没有用途当废料抛弃 。19世纪70年代建造了润滑油厂,并开始把蒸馏得到的高沸点油做锅炉燃料 。19世纪末内燃机的问世使汽油和柴油的需求猛增,仅靠原油的蒸馏(即原油的一次加工)不能满足需求,于是诞生了以增产汽、柴油为目的,综合利用原由各种成分的原油二次加工工艺 。如1913年实现了热裂化,1930年实现了焦化,1930年实现了催化裂化,1940年实现了催化重整,此后加氢技术也迅速发展,这就形成了现代的石油炼制工业 。20世纪50年代以后,石油炼制为化工产品的发展提供了大量原料,形成了现代的石油化学工业 。1996年全世界的石油加工能力为38亿吨,我国为1.4亿吨 。大型炼油厂的年加工能力已超过1000万吨 。
主要炼油工艺介绍
1.常压蒸馏和减压蒸馏
常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏,常减压蒸馏基本属物理过程 。原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品(称为馏分),这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂,相当大的部分是后续加工装置的原料,因此,常减压蒸馏又被称为原油的一次加工 。包括三个工序:原油的脱盐、脱水 ;常压蒸馏;减压蒸馏 。
2.原油的脱盐、脱水
又称预处理 。从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氯化物)、带水(溶于油或呈乳化状态),可导致设备的腐蚀,在设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在加工前脱除 。常用的办法是加破乳剂和水,使油中的水集聚,并从油中分出,而盐份溶于水中,再加以高压电场配合,使形成的较大水滴顺利除去 。
3.催化裂化
催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的 。是提高原油加工深度,生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作 。原料范主要是原油蒸馏或其他炼油装置的350 ~ 540℃馏分的重质油,催化裂化工艺由三部分组成:原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离 。催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油 。有部分油返回反应器继续加工称为回炼油 。催化裂化操作条件的改变或原料波动,可使产品组成波动 。
4.催化重整
催化重整(简称重整)是在催化剂和氢气存在下,将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的过程 。如果以80~180℃馏分为原料,产品为高辛烷值汽油;如果以60~165℃馏分为原料油,产品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烃,重整过程副产氢气,可作为炼油厂加氢操作的氢源 。重整的反应条件是:反应温度为490~525℃,反应压力为1~2兆帕 。重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部分 。
5.加氢裂化
是在高压、氢气存在下进行,需要催化剂,把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和润滑油 。加氢裂化由于有氢存在,原料转化的焦炭少,可除去有害的含硫、氮、氧的化合物,操作灵活,可按产品需求调整 。产品收率较高,而且质量好 。
6.延迟焦化
它是在较长反应时间下,使原料深度裂化,以生产固体石油焦炭为主要目的,同时获得气体和液体产物 。延迟焦化用的原料主要是高沸点的渣油 。延迟焦化的主要操作条件是:原料加热后温度约500℃,焦炭塔在稍许正压下操作 。改变原料和操作条件可以调整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例 。
7.炼厂气加工
原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出,总称为炼厂气,就组成而言,主要有氢、甲烷、由2个碳原子组成的乙烷和乙烯、由3个碳原子组成的丙烷和丙烯、由4个碳原子组成的丁烷和丁烯等 。它们的主要用途是作为生产汽油的原料和石油化工原料以及生产氢气和氨 。发展炼油厂气加工的前提是要对炼厂气先分离后利用 。炼厂气经分离作化工原料的比重增加,如分出较纯的乙烯可作乙苯; 分出较纯的丙烯可作聚丙烯等 。

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