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石脑油

提煉物
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石脑油（英语：Naphtha），俗称轻油、白电油或去渍油，是一种原油精炼的烃类液体的中间物。它由不同的碳氢化合物混合组成，它的主要成分是含5到11个碳原子的链烷、环烷或芳烃。通常都是脱硫然后催化重整，进而重新排列或重新结构石脑油中的烃分子以及断裂成较小的分子用来产生高辛烷值汽油组分（或汽油）。[1][2][3] 全球有数百个不同的石油原油资源，每个原油都有其独特的成分或含量测定。也有数百个全球石油精炼厂的设计许多用来处理特定的原油或原油。这意味着几乎不可能存在一个明确的石脑油组成，因为每个炼油厂生产自己的石脑油是独特的最初和最后的沸点和其他物理和成分特点。换句话说，石脑油是一个通用的术语，而不是一个特定的术语。

石脑油是一种常用的灯笼燃料
宝洁公司生产的石脑油香皂，1919年

此外石脑油也可以从煤焦油，焦油砂，页岩矿床提炼出来，例如在加拿大，木材和煤的气化或生物质气化的干馏中产生合成气然后由费托合成（Fischer-Tropsch）过程将合成气转化为液体的烃类产品。[4][5]

性状

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石脑油在常温、常压下为无色透明或微黄色液体，有特殊气味，不溶于水，溶于多数有机溶剂。密度在650-750 kg/m3。硫含量不大于0.08%，烷烃含量不超过60%，芳烃含量不超过12%，烯烃含量不大于1.0%。

化学性质

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石脑油一般含烷烃55.4%、单环烷烃30.3%、双环烷烃2.4%、烷基苯11.7%、苯0.1%、茚满和萘满0.1%。平均分子量为114，密度为0.76g/cm3，爆炸极限1.2%~6.0%。

  • 主要成分： 主要为烷烃的C5～C7成分。
  • 有害成分： CAS No.
  • 丁烷 106-97-8
  • 戊烷 109-66-0
  • 己烷 110-54-3

物理性质

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  • 沸点(℃)： 20～160
  • 相对密度(水=1)： 0.78～0.97
  • 闪点(℃)： -2
  • 引燃温度(℃)： 350
  • 爆炸上限%(V/V)： 8.7
  • 爆炸下限%(V/V)： 1.1

石油炼厂石脑油的主要来源

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石脑油是一种轻质油品，由原油蒸馏或石油二次加工切取相应馏分而得。其沸点范围依需要而定，通常为较宽的馏程，如30-220℃。第一个装置是石油炼油厂的原油蒸馏装置。顶端的装置馏出为纯的直馏石脑油而且是在大多数石油炼厂石脑油的最大来源。石脑油是非常多的不同的烃类化合物的混合物。它的初馏点（IFP）为约35℃，终沸点（FBP）约200℃，并且它包含链烷烃，环烷烃（环链烷烃）和芳族烃，包括那些含有4个碳原子和那些含有约10或11个碳原子。

馏石脑油提炼有2个步骤：[6]

  • 直馏轻石脑油大多数为少于6个碳原子的碳氢化合物，而IBP为30℃，FBP为145℃。
  • 直馏重石脑油大多数为超过6个碳原子的碳氢化合物，而IBP为140℃，FBP为205℃。

国外常用的轻质直馏石脑油沸程为0-100℃，重质直馏石脑油沸程为100-200℃。

直馏石脑油的类型

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下表列出了一些来自各种原油的典型直馏重石脑油物理性质，可以看出它们之间的区别尤其环烷烃和芳烃比较显著。

典型的重石脑油
原油名  
地点  		Barrow Island
澳大利亚[7] 		Mutineer-Exeter
澳大利亚[8] 		CPC Blend
哈萨克斯坦[9] 		Draugen
北海[10]
初馏点，°C 149 140 149 150
终馏点，°C 204 190 204 180
链烷烃，液体容量% 46 62 57 38
环烷，液体容量% 42 32 27 45
芳香族化合物，液体容量% 12 6 16 17

裂解石脑油

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一些精炼厂石脑油也包含一些烯属烃的碳氢化合物，例如从可变催化裂化的visbreakers和炼焦的过程中获得的石脑油用于许多精炼厂。这些含烯烃石脑油通常被称为“裂解石脑油”。在某些石油炼厂，破裂的石脑油脱硫作用和催化作用产生了更多的高辛烷值汽油成分。石脑油是管式炉裂解制取乙烯，丙烯，催化重整制取苯，甲苯，和二甲苯的重要原料。作为裂解原料，石脑油组成中烷烃和环烷烃的含量要求要不低于70%（体积）。作为催化重整原料用于生产高辛烷值汽油组分时，进料为宽馏分，沸点范围一般为80-180℃。用于生产芳烃时，进料为窄馏分，沸点范围为60-165℃。催化裂化石脑油有低于105℃，105-160℃及 160-200℃的轻、中、重质三种。

石脑油去除硫化合物

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石油炼厂的石脑油一般要求硫化合物含量非常少(百万分之几或更少)。 这通常是利用催化化学原理进行加氢脱硫工艺，使用氨气处理硫化氢气体，将其转化为副产物硫。[11][12] 实际上， 全世界2005年硫磺产量64,000,000公吨大多来自使用氨气从天然气除去硫化氢的副产物。在代替加氢脱硫中，轻石脑油可被Merox消除硫化氢，更具体地说是除去硫醇类。

用途

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主要用作化肥、乙烯生产和催化重整原料，也可以用于生产溶剂油（英语：White spirit）或作为汽油产品的调和组分。某些石油炼厂还生产少量的特种石脑油用作溶剂，清洗液，油漆和清漆稀释剂，沥青稀释剂，橡胶工业溶剂，干洗，打火机，便携式野营炉和灯笼燃料的。这些都是石脑油进行各种纯化过程可以制造的。另外，香港的煤气是以石脑油生产。

参考

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  1. ^ Gary, J.H. and Handwerk, G.E. Petroleum Refining Technology and Economics 2nd Edition. Marcel Dekker, Inc. 1984. ISBN 0-8247-7150-8. 
  2. ^ Leffler, W.L. Petroleum refining for the nontechnical person 2nd Edition. PennWell Books. 1985. ISBN 0-87814-280-0. 
  3. ^ James G, Speight. The Chemistry and Technology of Petroleum Fourth Edition. CRC Press. 2006. 0-8493-9067-2. 
  4. ^ Exploiting the Benefits of Fischer-Tropsch Technology (Sasol’s integrated business model)
  5. ^ Beychok, M.R., Process and environmental technology for producing SNG and liquid fuels, U.S. EPA report EPA-660/2-75-011, May 1975
  6. ^ Fuel Chemistry （页面存档备份，存于互联网档案馆） (scroll down to "What is naphtha")
  7. ^ Barrow Island crude oil assay (PDF). [2013-07-03]. （原始内容 (PDF)存档于2008-03-09）. 
  8. ^ Mutineer-Exeter crude oil assay (PDF). [2013-07-03]. （原始内容 (PDF)存档于2008-03-09）. 
  9. ^ CPC Blend crude oil assay. [2013-07-03]. （原始内容存档 (PDF)于2011-07-22）. 
  10. ^ Draugen crude oil assay (PDF). [2013-07-03]. （原始内容存档 (PDF)于2011-07-19）. 
  11. ^ Sulfur production report （页面存档备份，存于互联网档案馆） by the United States Geological Survey
  12. ^ Discussion of recovered byproduct sulfur. [2013-07-26]. （原始内容存档于2012-05-27）. 
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