
原油加热到400°C时连续通过筛板式(孔板)分馏塔,进行常压蒸馏,能够分馏出五种馏分,这叫做一次蒸馏。
如图所示,被加热沸腾的原油的轻质组分汽化向上连续通过塔板孔,塔上方的冷凝油不断向下流动,重质组分最后流到塔底。这种鼓泡过程保证了原油各组分的很好分离。
馏分 1, 沸点低于150 °C的馏分,是那些相对分子质量低和分子间力(范德华力,库仑力)小的组分, 产品从分馏塔的顶部馏出。这个馏分不是纯净物,它含有许多不同的组分,这些组分能够经过再次分馏而被分离开。其中含有1到4个碳原子的混合物,可用做液化石油气(主要是丁烷和丙烷);另一部分是含4到12个碳原子的混合物,它是汽油的组分;还包含石脑油组分,它是裂化和重整(见下面)的原料。
馏分 2, 150~240°C的馏分,含有9到16个碳原子混合物,再经过进一步的精制后,可用做溶剂和飞机燃料(煤油)。
馏分 3, 240~315°C的馏分,含有15到25个碳原子混合物,可用做柴油机燃料、轻质燃料油和润滑油等。
馏分 4, 315~375°C的馏分,含有20到30个以上碳原子的较大分子的混合物,可用作生产重质燃料油(用于工厂和大型船舶中的锅炉)。
馏分 5, 称作常压渣油或塔底重油,沸点高于375°C,含有30个以上碳原子的大分子混合物,差不多占到原油总量的50%。
原油的有效利用是希望尽可能的从常压渣油中提取更多的轻质油组分。通常利用减压蒸馏可以得到三种馏分:轻质减压馏分、重质减压馏分和减压渣油。通过减压蒸馏,再利用催化裂化(见下面)和减压馏分的重整生产出柴油、汽油和渣油。减压蒸馏主要用于重质燃料油和沥青的生产。沥青可用于房屋建筑和铺路。
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石脑油是一种从炼制原油中获得的馏分,可用作生产高品质汽油的原料,也可用作裂化和重整的原料。脱硫过程是用裂化中产生的水蒸气将硫化物转化为硫化氢。
燃料添加剂
- 原油经过炼制后,绝大多数燃料产品都需加入各种添加剂,以提高它们的性能,例如稳定性,流动性,抗腐蚀性和燃烧性。
- 在液化石油气中添加乙硫醇以使液化石油气有一种强烈的臭味,从而能很容易检测液化气的泄露。
- 抗爆添加剂
- 向含铅汽油中添加铅化物,例如四乙基铅。
- 向不含铅汽油中添加甲苯、甲醇、叔丁醇和乙醇的混合物。
- 抗沉淀添加剂,例如用十八烷胺来防止传感器、阀门、喷嘴和控制系统被油污损坏。
- 抗凝添加剂,例如带有聚乙烯链的叔胺,保持柴油和汽油在低温下仍为液体和快速的与水相分离。
- 抗氧化剂,例如2,6-二叔丁基-1,4-羟基苯或BHT,以防止大量燃料组分的聚合(可能造成阻塞)
- 生物杀伤剂,例如季铵类化合物,添加到柴油中。
- 去垢剂。
- 消烟剂,例如羧酸钡。
- 防蜡剂,例如聚2-戊烯。
汽油的燃烧性能(抗爆性)是用辛烷值表示的,具体说使用异辛烷和庚烷的混合物(辛烷值=异辛烷的体积占整个混合物的百分比,这等于燃料的抗爆性)来表示。
柴油和轻质燃料油的燃烧性能是用十六烷值表示的,具体说是用一种由十六烷和1-甲基萘的混合物(十六烷值=正十六烷的体积占总混合物的百分比,这等于燃料的燃烧性能)来表示。通过添加硝酸辛酯可提高十六烷值。
对于航空煤油,作为燃料必须非常纯净并完全无水。飞机在很高的高空飞行,空中的温度低于水的冰点,因此不能有水存在,否则会使管道冻结。
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