(精品)6-石油加工.ppt

《(精品)6-石油加工.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(精品)6-石油加工.ppt（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、石油工业通论石油工业通论Introduction of Petroleum industry 主讲人：杨主讲人：杨 勉勉大庆石油学院地球科学学院大庆石油学院地球科学学院第四部分第四部分 石油加工石油加工 第一节第一节 石油炼制工艺石油炼制工艺第二节第二节 石油化工石油化工 第一节第一节 石油炼制工艺石油炼制工艺将将原原油油或或人人造造石石油油加加工工为为汽汽油油、煤煤油油、柴柴油油、润润滑滑油油、石石蜡蜡、沥沥青青、石石油油焦焦等等各各种种石石油产品和化工原料的方法和过程叫油产品和化工原料的方法和过程叫石油炼制或炼油工艺。石油炼制或炼油工艺。一、石油的化学组成和物理性质一、石油的化学组成和物理

2、性质（一）石油化学组成（一）石油化学组成1 1、石油元素组成：、石油元素组成：主要元素：碳、氢、氧、硫、氮主要元素：碳、氢、氧、硫、氮 2 2、石油化合物组成、石油化合物组成（1 1）烃类：）烃类：烷烃类烷烃类环烷烃环烷烃芳香烃芳香烃（2 2）石油的非烃组成）石油的非烃组成含硫化合物含硫化合物含氮化合物含氮化合物 含氧化合物含氧化合物 (二二)天然气的组成天然气的组成 气气（油油）藏藏气气中中，天天然然气气的的主主要要成成分分是是烃烃类类。通通常常甲甲烷烷占占优优势势，并并有有数数量量不不等等的的重重烃烃气气（C C2 2+）。在在某某些些伴伴生生气气中中（气气顶顶气气或或油油溶溶气气），重重

3、烃烃含含量量可可以以超超过过甲甲烷烷。非非烃烃气气在在绝绝大大多多数数气气藏藏中中为为次次要要组组成成，但但在在个个别别情情况况下下可可以以成成为为主主要要组组成成，形形成成N N2 2、COCO2 2、H H2 2S S气气藏藏等等。一一般般将将C C2 2+含含量量大大于于5%5%称称为为湿湿气气，因因为为这这些些天天然然气气在在地地表表能能析析出出液液态态烃烃。C C2 2+含量含量5%9.09.0的石油称为重质石油，小于的石油称为重质石油，小于0.90.9的为轻质石油。的为轻质石油。1 1桶桶0.1590.159米米3 3，国国际际上上以以沙沙特特阿阿拉拉伯伯的的轻轻质质原原油油(相相

4、对对密密度度为为0.855)0.855)为为国国际标准原油际标准原油 1 1桶之重桶之重0.1360.136吨。吨。3 3、粘粘度度：指指流流体体质质点点相相对对移移动动时时所所受受到到的的内内部部阻阻力力。它它是是对对流流体体流流动动性性能能的的度度量量，单单位位为为帕帕斯斯卡卡秒秒（PaSPaS）。TT、粘粘度度；TT、粘粘度度高高。PP、粘度、粘度；PP、粘度、粘度 4 4凝凝固固点点：将将液液体体石石油油冷冷却却到到失失去去流流动动性性时时的的温温度度称称为为凝凝固固点点。石石油油凝凝固固点点的的高高低低取取决决于于含含蜡蜡量量及及烷烷烃烃碳碳数数高高低低。含含蜡蜡量量高高，则则凝凝固

5、固点点高高，反之则低。反之则低。5 5导导电电性性：原原油油是是一一种种非非异异体体，其其电电阻阻率率高高达达1091091016m1016m。可可利利用用此性质，用电阻率曲线来判断油水层。此性质，用电阻率曲线来判断油水层。6 6溶解性：溶解性：石油易溶于有机溶剂而难溶于水。石油易溶于有机溶剂而难溶于水。7 7荧荧光光性性：石石油油及及其其大大部部分分产产品品（轻轻汽汽油油及及石石蜡蜡除除外外），在在紫紫外外线线照照射射下均发出特殊蓝光的现象，称为荧光。下均发出特殊蓝光的现象，称为荧光。8 8、沸沸点点和和馏馏程程：每每一一种种纯纯化化合合物物都都有有其其沸沸点点，是是一一个个常常数数。石石油

6、油是是混混合合物，没有明确的沸点。物，没有明确的沸点。二、原油的蒸馏二、原油的蒸馏 蒸蒸馏馏是是炼炼油油厂厂的的“龙龙头头”，是是石石油油炼炼制制的的第第一一步步。它它是是利利用用石油中各组分沸点的不同，使其分离的方法。石油中各组分沸点的不同，使其分离的方法。石石油油是是由由分分子子大大小小和和化化学学结结构构不不同同的的烃烃类类和和非非烃烃类类组组成成的的复复杂杂混混合合物物，没没有有固固定定的的沸沸点点。一一般般石石油油的的沸沸点点范范围围在在摄摄氏氏3030度度到到摄摄氏氏600600度度左左右右。它它是是不不同同沸沸点点的的、大大大大小小小小的的烃烃混混合合在在一一起起的的混混合合物物

7、，烃烃的的沸沸点点随随碳碳数数增增加加而而增增高高。这这样样，把把石石油油加加热热后后，就就能能按按各各类类烃烃沸沸点点高高低低不不同同依依次次蒸蒸发发出出来来。加加工工石石油油的的炼炼油油厂厂，就就是是利利用用石石油油的的这这个个特特点点，而而使使大大量量石石油油去去经经历历不不同同温温度度的的过过程程，便便就就能得到不同的产品了。能得到不同的产品了。在通常压强(1个大气压，即1.01325x105Pa)下进行的蒸馏叫常压蒸馏。由于石油被加热到400以上就会分解，并且结成焦炭，所以沸点在400以上的馏分，用常压蒸馏的方法是不可能得到的。要把那些沸点较高的烃分馏出来，只能采取把它们的沸点降低的

8、方法减压蒸馏。人们用降低蒸馏塔压力的办法(如抽真空)，使原本400以上才能变成蒸汽的馏分，降低沸点，使之在400以前就可以蒸馏出来。常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏常减压蒸馏。三、燃料油的生产三、燃料油的生产 原原油油的的一一次次加加工工所所得得的的轻轻质质油油是是有有限限的的，一一般般仅仅占占原原油油总总量量的的2525左左右右。所所得得的的直直馏馏汽汽油油一一般般只只占占原原油油总总量量的的1010。为为了了提提高高轻轻质质油油的的产产量量需需要要通通过过二二次次加加工工，使使原原油油的的重重质质组组分分更更多多地地变变为为轻轻质质的的燃燃料料油油。此此外

9、外，二二次次加加工工还还可可以以提提高高一一次加工所得油品的质量。次加工所得油品的质量。1.1.裂化裂化热裂化、催化裂化、加氢裂化热裂化、催化裂化、加氢裂化 裂裂化化的的作作用用主主要要是是通通过过加加热热升升温温，使使具具有有长长链链的的烃烃类类(重重质质油油)断断链链裂裂成成短短链链的的烃烃类类(轻轻质质油油)。裂裂化化有有三三种种不不同同的的类型，即热裂化、催化裂化和加氢裂化。类型，即热裂化、催化裂化和加氢裂化。2.2.催化重整催化重整 “重重整整”是是指指对对烃烃类类分分子子结结构构进进行行重重新新排排列列，“催催化化重重整整”就就是是利利用用催催化化剂剂对对烃烃类类分分子子结结构构进

10、进行行重重新新排排列列。催催化化重重整整是是石石油油加加工工过过程程中中重重要要的的二二次次加加工工手手段段，它它旨旨在在生生产产高高辛辛烷烷值值汽汽油油、或或者者苯苯、甲甲苯苯以以及及二二甲甲苯苯等等化化工工原原料料，并并副副产大量产大量氢氢气。气。汽油的标号：汽油的标号：即实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值。标号即实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值。标号越高，抗爆性能就越强。越高，抗爆性能就越强。对于不同压缩比的发动机需要用不同燃烧性能的汽油。为了要对于不同压缩比的发动机需要用不同燃烧性能的汽油。为了要确切地表征汽油在这方面性质的优劣，人们就提出了一个重要的质确切地表征汽油在这方面

11、性质的优劣，人们就提出了一个重要的质量指标叫做量指标叫做辛烷值辛烷值。就好像人为地规定水的沸点为。就好像人为地规定水的沸点为100100，水结冰，水结冰时的温度为时的温度为00一样，人们用两种化合物作为参比，一样，人们用两种化合物作为参比，人为地把一种人为地把一种在汽油机中燃烧性能极好的异辛烷规定其辛烷值为在汽油机中燃烧性能极好的异辛烷规定其辛烷值为100100，而把另一而把另一种燃烧性能极差的正庚烷规定其辛烷值为种燃烧性能极差的正庚烷规定其辛烷值为0 0。一般汽油的燃烧性能。一般汽油的燃烧性能是介于这两者之间的，它的燃烧性能可用一种特殊的仪器来评定，是介于这两者之间的，它的燃烧性能可用一种特

12、殊的仪器来评定，从而得到它实际的辛烷值。辛烷值的测定有从而得到它实际的辛烷值。辛烷值的测定有研究法研究法和和马达法马达法两种方两种方法，由于测定的仪器和条件的不同，所得数据是有相当差别的，前法，由于测定的仪器和条件的不同，所得数据是有相当差别的，前者的数值较大。我国目前采用的是研究法辛烷值，英语缩略语是者的数值较大。我国目前采用的是研究法辛烷值，英语缩略语是RONRON。平时所谓的。平时所谓的9090号、号、9393号、号、97 97 号和号和9898号车用汽油指的就是它的号车用汽油指的就是它的研究法辛烷值不低于研究法辛烷值不低于 9090、9393、9797和和9898。在美国则用研究法和马

13、达。在美国则用研究法和马达法两种法两种 辛烷值的平均值（即所谓抗爆指数）来作为车用汽油的标辛烷值的平均值（即所谓抗爆指数）来作为车用汽油的标号，相应有号，相应有8787号、号、8989号和号和9393号。号。第二节第二节 石油化工石油化工 一、石油化工的概念一、石油化工的概念 石石油油化化学学工工业业简简称称石石油油化化工工，是是化化学学工工业业的的重重要要组组成成部部分分，在在国国民民经经济济的的发发展展中中有有重重要要作作用用，是是我我国国的的支支柱柱产产业业部部门门之之一一。石石油油化化工工指指以以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油和天然气为原料，生产石油产品

14、和石油化工产品的加工工业。石石油油产产品品又又称称油油品品，主主要要包包括括各各种种燃燃料料油油（汽汽油油、煤煤油油、柴柴油油等等）和和润润滑滑油油以以及及液液化化石石油油气气、石石油油焦焦碳碳、石石蜡蜡、沥沥青青等等。生生产产这这些些产产品品的的加工过程常被称为加工过程常被称为石油炼制石油炼制，简称，简称炼油炼油。石石油油化化工工产产品品以以炼炼油油过过程程提提供供的的原原料料油油进进一一步步化化学学加加工工获获得得。生生产产石石油油化化工工产产品品的的第第一一步步是是对对原原料料油油和和气气（如如丙丙烷烷、汽汽油油、柴柴油油等等）进进行行裂裂解解，生生成成以以乙乙烯烯、丙丙烯烯、丁丁二二烯

15、烯、苯苯、甲甲苯苯、二二甲甲苯苯为为代代表表的的基基本本化化工工原原料料。第第二二步步是是以以基基本本化化工工原原料料生生产产多多种种有有机机化化工工原原料料（约约200200种种）及及合合成成材材料料 （塑塑料料、合合成成纤纤维维、合合成成橡橡胶胶）。这这两两步步产产品品的的生生产产属属于于石石油油化化工工的的范范围围。有有机机化化工工原原料料继继续续加加工工可可制制得得更更多多品品种种的的化化工工产产品品，习习惯惯上上不不属属于于石石油油化化工工的的范范围围。在在有有些些资资料料中中，以以天天然然气气、轻轻汽汽油油、重重油为原料合成氨、尿素，甚至制取硝酸也列入石油化工。油为原料合成氨、尿素

16、，甚至制取硝酸也列入石油化工。二、石油化工在国民经济中的作用二、石油化工在国民经济中的作用1 1石油化工是能源的主要供应者石油化工是能源的主要供应者 2.2.石石油油化化工工是是材材料料工工业业的的支支柱柱之之一一，金金属属、无无机机非非金金属属材材料料和和石石油油化化工工高高分分子子合合成成材材料料，被被称为三大材料称为三大材料 3 3石油化工促进了农业的发展石油化工促进了农业的发展4 4各工业部门离不开石化产品各工业部门离不开石化产品 5 5石石化化工工业业的的建建设设和和发发展展离离不不开开各各行行各各业业的的支支持持，石石化化行行业业是是个技术密集型产业。个技术密集型产业。三、石油化工

17、的基础原料三、石油化工的基础原料 石石油油化化工工的的基基础础原原料料有有4 4类类：炔炔烃烃 (乙乙炔炔)、烯烯烃烃 (乙乙烯烯、丙丙烯烯、丁丁二二烯烯)三三烯烯一一炔炔、芳芳烃烃(苯苯、甲甲苯苯、二二甲甲苯苯、萘萘)三三苯苯一一萘萘及及合合成成气气。由由这这些些基基础础原原料料可可以以制制备备出出各各种种重重要要的的有有机机化工产品和合成材料。化工产品和合成材料。四、裂解和分离四、裂解和分离 石石油油和和天天然然气气的的主主要要组组成成是是饱饱和和的的烷烷烃烃，而而一一级级基基本本有有机机原原料料都都是是些些不不饱饱和和的的烯烯烃烃、炔炔烃烃、芳芳烃烃它它们们在在原原油油的的化化学学组组成

18、成中中很很少少存存在在。为为此此需需要要把把烷烷烃烃的的碳碳一一碳碳链链和和碳碳一一氢氢链链“砍砍断断”。“砍砍断断”的的方方法法就就是是裂裂解解，就就是是将将石石油油原原料料在在高高温温下下加加热热，一一部部分分CCCC键键和和C-HC-H键键就就会会断断开开，并并且且发发生生复复杂杂的的变变化化，生生成成各各种种烯烯烃烃、炔炔烃烃和和芳芳烃烃的的混混合合物物。所所以以，石石油油烃烃的的裂裂解解是是石石油油化化工工的的基基础础。裂裂解解气气是是复复杂杂的的混混合合物物，所所以以还还必必须须采采取取分分离离的的方方法法制制取取纯纯的的烯烯烃烃、芳芳烃烃和和炔炔烃烃。常常用用的的方方法法有有深深

19、冷冷分分离离法法、吸吸附附法法、溶溶剂剂萃取法。萃取法。五、三大合成材料五、三大合成材料指塑料（合成树脂）指塑料（合成树脂）合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维它们是用人工方法，由低分子化合物合成的高分子化合物，又叫它们是用人工方法，由低分子化合物合成的高分子化合物，又叫高聚物，相对分子量可在高聚物，相对分子量可在1000010000以上。天然高聚物有淀粉、纤维以上。天然高聚物有淀粉、纤维素、天然橡胶和蛋白质等。三大合成材料则是人工合成的高聚物。素、天然橡胶和蛋白质等。三大合成材料则是人工合成的高聚物。高聚物正在越来越多地取代金属，成为现代社会使用的重要材料。高聚物正在越来越多地取代金属，成为现代社会使用的重要材料。