以下是关于从“液态黄金”(石油)提炼“固态宝藏”(多种固态化工产品等)的一些情况:
一、石油开采与初步处理
1. 开采
石油被称为“液态黄金”,它深埋于地下油藏中。通过钻井技术,将油井钻入含油地层,利用油层自身的压力(自喷井)或者通过抽油机抽取(非自喷井),使石油被开采到地面。
开采出的石油是一种复杂的混合物,除了液态的碳氢化合物(烃类)外,还包含水、泥沙、天然气以及一些杂质成分。
2. 初步分离
在油井井口或附近的集油站,会对采出的石油进行初步的分离处理。利用油、气、水的密度差异,通过三相分离器将石油中的伴生天然气、水初步分离出去。得到的原油会被输送到炼油厂进行进一步的精炼。
二、炼油过程中的“固态宝藏”提炼
1. 常压蒸馏
原理
原油在炼油厂首先进入常压蒸馏塔。根据石油中各组分沸点的不同,在常压下将原油分离成不同的馏分。较低沸点的组分如汽油(沸点范围约30 200℃)、煤油(沸点范围约180 310℃)等会先被蒸出,较高沸点的馏分如柴油(沸点范围约180 360℃)、重质馏分油等留在塔底。
固态产物相关
在常压蒸馏过程中,重质馏分油在后续冷却过程中,其中一些高熔点的烃类物质可能会开始析出固态的蜡质成分。这些蜡质如果过多会影响油品的流动性,需要进一步处理,但它们本身也是可以用于生产蜡烛、蜡纸、润滑剂等产品的原料。
2. 减压蒸馏
原理
对于常压蒸馏塔底的重质馏分油,由于其沸点较高,如果继续在常压下加热蒸馏,可能会导致烃类分子发生裂解等不良反应。所以将其送入减压蒸馏塔,通过降低系统压力来降低这些重质馏分油的沸点,从而可以在较低温度下进一步分离出更重的馏分,如润滑油基础油、渣油等。
固态产物相关
在减压蒸馏得到的渣油中,含有大量的沥青质成分。沥青质是一种高分子量的固态或半固态物质,通过进一步加工可以得到用于道路建设的沥青。沥青是一种重要的固态宝藏,它能够提高道路的耐磨性、防水性等性能。
3. 催化裂化与加氢裂化
原理
催化裂化:在催化裂化装置中,使用催化剂(如沸石分子筛等),使重质油在较高温度(约450 550℃)和一定压力下发生裂化反应。大分子的烃类被分解成小分子的烃类,从而提高汽油、柴油等轻质油品的产量。
加氢裂化:在氢气存在的条件下,在较高压力(通常10 20MPa)和温度(约350 450℃)下,使用催化剂对重质油进行裂化反应。加氢裂化可以生产出高质量的轻质油品,同时还可以对原料中的硫、氮等杂质进行脱除。
固态产物相关
在催化裂化和加氢裂化过程中,会产生一些焦炭类物质。焦炭是一种几乎纯碳的固态物质,可以用于电极生产、冶金工业中的还原剂等。而且,这些过程中生成的一些中间产物经过进一步的聚合反应等,可以生产出合成树脂等固态化工产品的原料。
4. 石油化工中的聚合反应
原理
从石油炼制过程中得到的一些轻质馏分如乙烯、丙烯等小分子烯烃,是石油化工的重要基础原料。通过聚合反应,例如乙烯在催化剂作用下发生聚合反应生成聚乙烯。丙烯可以聚合成聚丙烯等。
固态产物相关
聚乙烯和聚丙烯都是重要的固态塑料产品。它们具有良好的物理性能、化学稳定性等,广泛应用于包装、建筑、汽车制造等众多领域。
从“液态黄金”石油中提炼出的这些“固态宝藏”,极大地满足了现代社会对能源、化工产品等多方面的需求。
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