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石腦油
來源:互聯網

石腦油(Naphtha)又稱為猛火油,由烴類組成的混合物,通常由原油直餾得到,也可以有二次加工裝置生產。主要為烴類化合物,包括烷烴環烷烴芳香烴。石腦油不溶于水,為無色或紅褐色液體,沸點為160-220 oC,密度比水小為0.89-0.97 g/cm3,其飽和蒸汽壓小于5 mmHg,閃點為37.8-42.8 ℃,并且因為其組成中包括芳類化合物,故其往往具有芳香味。石腦油作為一種烴類混合物,極易燃燒,且其可以和強氧化劑發生反應,可以引起爆炸,也可以通過催化裂解生產烯烴。石腦油具有多種應用途徑,化工領域利用石腦油生產石油醚和烯烴,其也可以用于制取戊烷發泡劑和燃料使用。

發現歷史

公元前三世紀至二世紀,當時的數學家、天文學家、地理學家埃拉托色尼旋(Eratosthenes)首次提到石腦油,當時被稱做液體地瀝青,又稱為納夫塔,在中國石油最早被叫做猛火油,大約在公元十世紀被傳入中國,開始是在吳越等南方國家出現,其主要被應用于戰爭,在宋時開始大規模出現,因為其易燃的特點,猛火油開始被廣泛應用于戰爭,發明了猛火柜用于猛火油的發射,常被用來守城。直達16世紀,李時珍最早使用石腦油一詞,但他主要指的是石油,后隨本草綱目傳入日本。

現今石腦油主要指石油經蒸餾所得不同餾分的其中一種餾分。

物理性質

石腦油為烴類物質,又名猛火油,主要包括烷烴環烷烴芳香烴。石腦油作為油類的一種,其不溶于水,并且密度比水小為0.89-0.97 g/cm3。石腦油為無色或紅褐色液體,沸點要遠大于水為160-220 oC,其飽和蒸汽壓小于5 mmHg,閃點為37.8-42.8 ℃,因為其組成中包括芳類化合物,故其往往具有芳香味。

化學性質

石腦油極易燃燒,當溫度高于40 ℃便可能引起爆炸,并且石腦油可以和強氧化劑發生反應,也同樣具有著火和爆炸危險, 也可以通過催化裂解生產烯烴

分類

通常煉油廠會根據對石腦油工藝的不同將其分為兩類,一類是通過常壓蒸餾后直接獲得的直餾石腦油,不過這類石腦油容易受到原油種類和雜質的影響;另一類是經過進一步加工后的石腦油,主要有加氫氣裂化石腦油、焦化石腦油和催化裂化石腦油等。

根據石腦油餾分中烴類種類不同,其主要包括烷烴環烷烴芳香烴,其中烷烴為主產物,包含正構烷烴異構烷烴兩類,分別占比31%-42%和31%-44%。

制備方法

由原油制得

原油在煉油廠可以通過在不同餾程下加氫裂化,將不同餾分收集即可得到石腦油產品。根據其不同餾分溫度的差異可將石腦油分為兩種,一種是餾分溫度小于65℃的輕石腦油和溫度區間為65-175℃的重石腦油。

費托合成技術

費托合成主要通過對一氧化碳氫氣使用催化劑使其形成烴類化合物,其主要是通過溫度控制其產物類型,其中低溫費托合成技術便可用來生產石腦油,其在生產過程中會產生兩種石腦油,一種是費托合成石腦油,另一種是費托合成加氫裂化石腦油,兩者主要區別在于前者主產物為正構烷烴,后者主產物為異構烷烴

煤直接液化——石腦油

煤直接液化(又稱加氫液化)主要分為,首先通過將煤粉和所使用的溶劑油按比例加入設備,二者充分混合形成煤漿,然后煤漿會在高壓高溫條件下與注入的氫氣發生加氫反應,反應完畢后經不同分離裝置分離后的到石腦油。

應用

化工領域

萃取二硫化物

可以通過以石腦油作為萃取劑,可以將堿液中的二硫化物萃取分離,通過控制萃取劑即石腦油和相應堿液的體積比可以將堿液中的二硫化物完全萃取,并且萃取后的堿液可以循環使用,而所以石腦油萃取劑可進一步用于化工生產。

制備烯烴

利用石腦油制備烯烴通常為催化裂解途徑和蒸汽裂解途徑兩種,兩種裂解途徑制備產物雖然均以乙烯丙烯、加氫汽油為主,但催化裂解途徑中丙烯產量大大提高,并且其不需要蒸汽裂解所需要的高溫條件,并且其能耗更小,更加節能。而目前的兩種前沿技術“石腦油組分及分子轉化成套技術”及“移動床輕烴高效選擇性轉化成套技術”,可通過設備處理石腦油后直接將其不同餾分分開后,進一步加工,得到最終的低碳烯烴和其他產品,以此為傳統石油企業轉型提供技術支持。

稀釋原油

重質或超重質原油較為黏稠,其在管道運輸及運送方面極為不便,但可以通過增加其他輕質油及石腦油進行一定比例的稀釋,這樣可以通過控制其稀釋的比例使原油的粘稠度降低而利于管道運輸。這種稀釋方法主要是通過相似相溶而使輕質石油與原油融合,起到降低原油中的膠質瀝青相對含量的作用,從而使得原油粘稠度降低,便于接下來的運輸。

作為燃料

隨著燃料規格要求的日益提高,清潔燃料無疑是人們更好的選擇,而優質汽油聯合生產裝置作為一種新的專利技術,其可以將傳統工藝中分離得到的直餾石腦油部分轉化為歐Ⅴ汽油,其法辛烷值(RON)為為標準值95,這種裝置主要是通過對石腦油進行加氫處理后對其不同溫度下的餾分進行分離,收集到不同的轉化裝置,最終得到符合標準的歐Ⅴ汽油。

制取戊烷發泡劑

戊烷發泡劑作為一種新型的環保材料,將逐漸取代傳統使用的氟氯烴類發泡劑。而輕石腦油中烷烴主要類別為C?~C?烴,又因為其中的C?烷烴為輕石腦油的主要產物,因此可以利用重整預加氫反應器對輕石腦油進行優化,進一步去除其中的硫、氮、氧等雜質,然后通過不同分餾單元進行分離收集,就可以得到符合國家標準的優質戊烷發泡劑。

安全事宜

主要危害

石腦油可以用來生產多種產物,但石腦油會含有多種雜質,包括Si、P、S和Cl等。氯化物以有機氯化物為主,主要為三氯甲烷,其不僅可以腐蝕設備管道,并且還可以破壞生產所使用的催化劑的PH環境,使其失活。雜質中、銅和砷含量超標也同樣可以使生產所用催化劑失活。

當人體在短期接觸時,蒸氣會輕微刺激眼睛,并且該物質可能對中樞神經系統有影響,在接觸高濃度蒸氣時,可能導致神志不清,如果吞咽液體吸入肺中,可能引起化學肺炎。而在長期或反復接觸的情況下,石腦油液體可以使皮膚脫脂。

預防措施

《石油煉制工業污染物排放標準》(GB 31570—2015)規定:對于運輸石油的汽車罐車,其裝油過程應密閉,并且應當設置對油氣進行收集、回收或處理所用的設備,且其有機廢氣收集排放口非甲烷總烴(NMHC)去除率不低于95%(特別排放限值97%)。

若發生泄露,應盡可能將溢漏液收集在可密閉的容器中。用沙土或惰性吸收劑吸收殘液,并轉移到安全場所。不要沖入下水道。

個人防護:

若不慎吸入應立即轉移至空地,給予新鮮空氣,皮膚和眼睛接觸則應立即脫去接觸部位的衣物,并用大量水沖洗,發生誤食則應立即就醫,中間禁止催吐。

消防措施

發生火災不能用水滅火,應使用抗溶性泡沫、干粉滅火器,發生爆炸著火時,應使用噴霧狀水,直至料桶冷卻。

儲藏

應保證通風,不易溫度過高,禁止明火。

參考資料 >

..2022-12-17

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