原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等四、五种产品馏分。按照一般的多元精馏办法,需要有n-1个精馏塔才能把原料分割成n个馏分。而原油常压精馏塔却是在塔的侧部开若于侧线以得到如上所述的多个产品馏分,就像n个塔叠在一起一样,故称为复合塔。
原油经过复合塔蒸馏,在塔底剩余的重油被称为常压渣油,常压渣油的用途如下:
1. 在石油炼厂中,渣油常用于加工制取石油焦、残渣润滑油、石油沥青等产品,或作为裂化原料,其中沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等,柏油马路中含有沥青成分。
2. 在石油化工生产中,渣油可通过部分氧化法生产合成气或氢气,或作为蓄热炉裂解制乙烯的原料。乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心,乙烯产品占石化产品的75%以上,在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
由于常压渣油是混合物,没有固定的密度,通常来说在0.9g/立方厘米。测原油的密度一般采用密度计,但是减压渣油基本上是半固体形态,如何去测定常压渣油的密度呢?
渣油密度测定方法:用烧杯在台称上称取200g煤油,然后再称入200g渣油,放在磁力搅拌器上加热搅拌(加热温度不超过80℃)使之混合均匀,然后转入500mL量筒里,置70℃水浴中恒温10min~25min,待温度均匀恒定后,用Ⅰ型密度计按GB/T 1884 原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)进行测定。
计算方法:渣油密度(g/cm3)按(1)式计算:p=(p1xp2)/(2p2-p1),式中: p——为渣油标准密度;p1——为煤油加渣油的混合油标准密度;p2——煤油的标准密度。
原油的常压蒸馏就是原油在常压或稍高于常压下进行的蒸馏,所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔。原油经过常压蒸馏可得到沸点范围不同的馏分,如汽油 、煤油、柴油等轻质馏分油,从常压蒸馏塔底所得的重油称为常压渣油。
常压蒸馏产生的渣油可以做燃料油,一般做加热炉燃料,通过蒸汽将其雾化后燃烧,也可以做重型机械的燃料油,如船舶的燃料。减压渣油作为燃料油需要满足一定的质量标准,如硫含量、灰分等。
常压渣油色黑粘稠,常温下呈半固体状。由于常压渣油粘度大,密度高,不易测量密度,需要进行稀释加热,将密度调小。可以用烧杯在台称上称取200g煤油,然后再称入200g渣油,放在磁力搅拌器上加热搅拌,注意:加热温度不超过80℃,使之混合均匀,然后转入500mL量筒里,置70℃水浴中恒温10min~25min,待温度均匀恒定后,用Ⅰ型密度计按GB/T 1884 原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)进行测定。
原油在常压蒸馏的条件下,只能够得到各种轻质馏分。常压塔底产物即常压重油,是原油中比较重的部分,沸点一般高于350℃,而各种高沸点馏分,如裂化原料和润滑油馏分等都存在其中。要 想从重油中分出这些馏分,就需要把温度提到350℃以上,而在这一高温下,原油中的稳定组分和一部分烃类就 会发生分解,降低了产品质量和收率。为此,将常压重油在减压条件下蒸馏,蒸馏温度一般限制在420℃以下。 降低压力使油品的沸点相应下降,上述高沸点馏分就会在较低的温度下汽化,从而避免了高沸点馏分的分解。 减压塔是在压力低于100kPa的负压下进行蒸馏操作。
原油经过减压蒸馏后剩余的最重的组分,常温下呈固态,有的蒸馏装置没有减压蒸馏,剩余的就是常压渣油AR,多为液态或者半固态。根据性质可做催化原油,或者卖给其它炼厂深加工。有减压蒸馏剩余的就是减压渣油VR,其根据性质不同可以做焦化原料、催化原料、渣油加氢、溶剂脱沥青、减粘等装置的原料。
由于渣油质量差,杂质和非理想组份含量高,加工难度大,致使渣油曾作为祸炉燃料被烧掉,不仅浪费有限资源,而且对环境造成了污染。目前会采用渣油加氢处理技术,继续对渣油进行加工处理,剩余的部分可以通过加工处理,继续转化为气油、柴油以及液化气,从而提高了原油的利用率。渣油加氢处理技术即在高温、高压和催化剂存在的条件下,使渣油和氢气和硫化氢发生化学反应:渣油分子中硫、氮和金属等有害杂质,剔除渣油中的硫、氮、重金属等有害杂质;同时,渣油中部分较大的分子裂解并加氢,变成分子较小的理想组份,将渣油部分转化为气油和柴油,反应生成金属的硫化物沉积在催化剂上,硫化氢和氨可回收利用,而不排放到大气中,因此不会对环境造成污染。
原油经过常压蒸馏可得到沸点范围不同的馏分,如汽油、煤油、柴油等轻质馏分油和常压重油,这些产品仍然是复杂的混合物,其质量是靠一些质量标准来控制的。如汽油馏程的干点不能高于205℃。35℃~150℃是石脑油或重整原料,130℃~250℃是煤油馏分,250 ℃~300℃是柴油馏分,300℃~350℃是重柴油馏分,可作催化裂化原料,>350℃是常压重油。
常压塔底产物即常压重油,是原油中比较重的部分,沸点一般高于350℃,而各种高沸点馏分,如裂化原料和润滑油馏分等都存在其中。如果从重油中分出这些馏分,就需要把温度提到350℃以上,而在这一高温下,原油中的稳定组分和一部分烃类就会发生分解,降低了产品质量和收率。为此,将常压重油在减压条件下蒸馏,蒸馏温度一般限制在420℃以下。降低压力使油品的沸点相应下降,上述高沸点馏分就会在较低的温度下汽化,从而避免了高沸点馏分的分解。减压塔是在压力低于100kPa的负压下进行蒸馏操作。
重油不是危化品,重油就是原子量大密度大的油,不是危险品。重油是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油,其特点是分子量大、粘度高。重油的比重一般在0.82~0.95,比热在10,000~11,000kcal/kg左右。其成分主要是炭水化点物素,另外含有部分的(约0.1~4%)的硫黄及微量的无机化合物。
按照国际公约的分类方法,重油叫做可持久性油类,顾名思义,这种油就比较粘稠,难挥发。所以一旦上了岸,它是很难清除的。另外这种油它对海洋环境的影响比起非持久性油来,要严重得多。比如它进入海水以后,因为比较粘稠,如果海鸟的羽毛沾了这些油,就影响海鸟不能够觅食,不能够飞行,同时海鸟在梳理羽毛的时候,就会把这个有害的油吞食到肚子里,造成海鸟的死亡。还有一些鱼类,特别是幼鱼和海洋浮游生物受到重油的影响是比较大的。到了海边的沙滩以后,这种油就粘在沙滩上,非常难清理。有关专家表示,对付油污染可以调用围油栏、吸油毡和化油剂等必要的溢油应急设施。由于油的粘附力强,养殖户在油污染来时可以用稻草、麻绳等物品来进行围油和回收油。