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知识目标 1、了解石油气体种类及其利用； 2、熟悉石油气体的精制、叠合、烷基化、异构化过程的反应机理及必威体育精装版技术简介； 3、掌握气体各加工过程的操作条件及产品特征。 主要内容 第一节 气 体 精 制 第一节 气 体 精 制 气体精制的主要目的即脱硫。 一、干气脱硫 气体脱硫方法基本上分为两大类：一类是干法脱硫，即将气体通过固体吸附剂床层，使硫化物吸附在吸附剂上，以达到脱硫的目的，常用的吸附剂有氧化铁、活性炭、分子筛等，这类方法适用于处理含微量硫化氢的气体，以及需要较高脱硫率的场合；另一类是湿法脱硫，即用液体吸收剂洗涤气体，以除去气体中的硫化物，然后把吸收的溶剂加热，使从中解吸出来，并进一步加工成硫磺，而回收的吸收剂又返回系统循环使用。 第一节 气 体 精 制 湿法脱硫的精制效果不如干法脱硫好，但它是连续操作，设备紧凑，处理量大，投资和操作费用低，因而得到广泛应用。 湿法脱硫又分为化学吸收法、物理吸收法和其它方法，而化学吸收法目前应用较广。 化学吸收法的特点是使用可以与硫化氢反应的碱性溶液进行化学吸收，溶液中的碱性物和在常温下结合成络合盐，然后用升温或减压的方法分解络合盐以释放出。 化学吸收法所用的吸收剂一类是醇胺类溶剂（一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等），另一类是碱性盐类（碳酸钾、碳酸钠等）。 第一节 气 体 精 制 二、液化气脱硫醇 第二节 气 体 分 馏 一、气体分馏的基本原理 炼厂液化气中的主要成分是C3、C4的烷烃和烯烃，这些烃的沸点很低，如丙烷的沸点是-42.07℃，丁烷为-0.5℃，异丁烯为-6.9℃等，在常温常压下均为气体，但在一定的压力下（2.0MPa以上）可呈液态。由于它们的沸点不同，可利用加压精馏的方法将其进行分离。由于各个气体烃之间的沸点差别很小，如丙烯的沸点为-47.7℃，比丙烷低4.6℃，所以要将它们单独分出，就必须采用塔板数很多（一般几十、甚至上百）、分馏精确度较高的精馏塔。 二、气体分馏的工艺流程 气体分馏装置的工艺流程是一个典型的多组分精馏过程，其精馏塔的个数是根据生产需要确定。一般地，如要将气体分离为n个单体烃或馏分，则需要精馏塔的个数为n－1。现以五塔为例来说明气体分馏的工艺流程 。 第三节 烷 基 化 在催化剂存在下，异丁烷和烯烃的化学加成反应叫做烷基化。利用烷基化工艺可以生产高辛烷值汽油组分——烷基化油。 一、烷基化反应原理 烷基化的原料是异丁烷和丁烯，在一定的温度和压力下（一般是8～12℃，0.3～0.8MPa）用浓硫酸或氢氟酸作催化剂，异丁烷和丁烯发生加成反应生成异辛烷。在实际生产中烷基化的原料并非是纯的异丁烷和丁烯，而是异丁烷—丁烯馏分。因此反应原料和生成的产物都较复杂。 烷基化的主要反应是异丁烷和各种烯烃的加成反应，例如： 第三节 烷 基 化 二、烷基化催化剂 催化烷基化反应所使用的催化剂有无水氯化铝、硫酸、氢氟酸、磷酸、硅酸铝、氟化硼以及泡沸石、氧化铝—铂等催化剂。目前工业上广泛应用的烷基化催化剂有三种，即无水氯化铝、硫酸和氢氟酸，目前国内常用的烷基化催化剂是硫酸和氢氟酸。 最近，美国UOP公司宣称，它开发的Alkylene工艺用固体酸取代传统的硫酸和氢氟酸作为烷基化过程的催化剂取得了满意的效果。 三、烷基化工艺流程及操作条件 烷基化装置一般由以下几部分组成： ①原料的预处理和预分馏； ②反应系统； ③分离催化剂； ④产品中和； ⑤产品分馏； ⑥废催化剂处理； ⑦压缩冷冻。 下面以氢氟酸法为例介绍烷基化工艺流程及操作条件。 我国引进氢氟酸法烷基化技术，采用的是美国菲利浦斯公司专利技术，其工艺流程见下图，主要包括原料脱水、反应、产物分馏和酸再生四部分。 第四节 叠 合 一、叠合过程的反应 按照原料组成和目的产品不同，叠合工艺分为两种，一种是非选择性叠合，用未经分离的C3～C4液化气作原料，目的产品主要是高辛烷值汽油的调合组分；另一种是选择性叠合，将液化气分离成丙烯、丁烯等，以丙烯或丁烯为原料，选择适宜的操作条件进行特定的叠合反应，生产某种特定的产品或高辛烷值汽油组分。 第四节 叠 合 叠合的主要原料是丙烯和丁烯，在一定的温度和压力条件下，在酸性催化剂上发生下列叠合反应： 烯烃的叠合是一个放热反应，烯烃在酸性催化剂上所起的反应可以用正碳离子机理来解释。 在叠合过程中，除叠合反应之外，还会有一些剧烈反应发生，如异构化、环化、脱氢、加氢、分解（即高聚物的解叠）等反应，因此叠合产物的组成是比较复杂的。 二、叠合催化剂 目前广泛应用的烯烃叠合催化剂为磷酸催化剂，具有以下几种：载在硅藻土上的磷酸、载在活性炭上的磷酸、浸泡过磷酸的石英砂、载在硅藻土上的磷酸和焦磷酸铜。 在烯烃的叠合反应过程中，主要是正磷酸和焦磷酸