石油炼制工艺流程讲解PPT.ppt
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1、1目录目录一、石油天然气概述一、石油天然气概述二、原油的分类及组成二、原油的分类及组成三、原油评价三、原油评价四、石油炼制过程四、石油炼制过程五、石油产品五、石油产品1 12石油天然气概述石油天然气概述石油石油炼厂气炼厂气汽油汽油煤油煤油润滑油润滑油柴油柴油石石油油化化工工过过程程合成纤维合成纤维合成橡胶合成橡胶塑料塑料农药农药化肥化肥炸药炸药医药医药染料染料油漆油漆合成洗涤剂合成洗涤剂 2 23石油天然气概述石油天然气概述1.1.石油与天然气的基本概况石油与天然气的基本概况石油与天然气的基本概况石油与天然气的基本概况 石油是有机物质在古地质年代沉积而成的,以碳氢化合物为主要成分,石油是有机物
2、质在古地质年代沉积而成的,以碳氢化合物为主要成分,石油是有机物质在古地质年代沉积而成的,以碳氢化合物为主要成分,石油是有机物质在古地质年代沉积而成的,以碳氢化合物为主要成分,主要由碳、氢、硫、氮、氧等元素组成,常常以液态、气态或液气混合主要由碳、氢、硫、氮、氧等元素组成,常常以液态、气态或液气混合主要由碳、氢、硫、氮、氧等元素组成,常常以液态、气态或液气混合主要由碳、氢、硫、氮、氧等元素组成,常常以液态、气态或液气混合形态存在。大多数油藏处于地下形态存在。大多数油藏处于地下形态存在。大多数油藏处于地下形态存在。大多数油藏处于地下15015076007600米深的天然岩石中,故又称米深的天然岩石
3、中,故又称米深的天然岩石中,故又称米深的天然岩石中,故又称岩石油。石油的原始形态称为原油,或称天然石油,为复杂的烃类化合岩石油。石油的原始形态称为原油,或称天然石油,为复杂的烃类化合岩石油。石油的原始形态称为原油,或称天然石油,为复杂的烃类化合岩石油。石油的原始形态称为原油,或称天然石油,为复杂的烃类化合物,一般不宜直接使用。人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢物,一般不宜直接使用。人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢物,一般不宜直接使用。人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢物,一般不宜直接使用。人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢化合物。化合物。化合物。化合物。天然气是指蕴藏
4、在地层内的可燃性气体,主要是低分子烷烃的混合物,天然气是指蕴藏在地层内的可燃性气体,主要是低分子烷烃的混合物,天然气是指蕴藏在地层内的可燃性气体,主要是低分子烷烃的混合物,天然气是指蕴藏在地层内的可燃性气体,主要是低分子烷烃的混合物,可分为干气天然气和湿天然气两种。干气成分主要是甲烷,湿天然气除可分为干气天然气和湿天然气两种。干气成分主要是甲烷,湿天然气除可分为干气天然气和湿天然气两种。干气成分主要是甲烷,湿天然气除可分为干气天然气和湿天然气两种。干气成分主要是甲烷,湿天然气除含大量甲烷外,还含有较多的乙烷、丙烷和丁烷等。含大量甲烷外,还含有较多的乙烷、丙烷和丁烷等。含大量甲烷外,还含有较多的
5、乙烷、丙烷和丁烷等。含大量甲烷外,还含有较多的乙烷、丙烷和丁烷等。3 34石油天然气概述石油天然气概述2.2.石油与天然气的成因石油与天然气的成因石油与天然气的成因石油与天然气的成因 无机成因学说无机成因学说无机成因学说无机成因学说 石油的形成目前有两种主要理论石油的形成目前有两种主要理论石油的形成目前有两种主要理论石油的形成目前有两种主要理论有机成因学说有机成因学说有机成因学说有机成因学说 生成石油必须具备的地质条件生成石油必须具备的地质条件生成石油必须具备的地质条件生成石油必须具备的地质条件 地层沉积地层沉积地层沉积地层沉积 盆地下沉盆地下沉盆地下沉盆地下沉 缺氧的缺氧的缺氧的缺氧的“还原
6、环境还原环境还原环境还原环境”有机质有机质 干酪根干酪根 石油石油4 45石油天然气概述石油天然气概述天然气和石油虽然在组成上都是以碳氢化合物为主要成天然气和石油虽然在组成上都是以碳氢化合物为主要成天然气和石油虽然在组成上都是以碳氢化合物为主要成天然气和石油虽然在组成上都是以碳氢化合物为主要成分的,但是天然气的生成条件要比石油更为多样化。就生成分的,但是天然气的生成条件要比石油更为多样化。就生成分的,但是天然气的生成条件要比石油更为多样化。就生成分的,但是天然气的生成条件要比石油更为多样化。就生成阶段来说,石油要达到一定深度才能大量生成,而天然气则阶段来说,石油要达到一定深度才能大量生成,而天
7、然气则阶段来说,石油要达到一定深度才能大量生成,而天然气则阶段来说,石油要达到一定深度才能大量生成,而天然气则从浅到深都能生成;就物质来源来说,生成石油主要以水中从浅到深都能生成;就物质来源来说,生成石油主要以水中从浅到深都能生成;就物质来源来说,生成石油主要以水中从浅到深都能生成;就物质来源来说,生成石油主要以水中浮游的动、植物或称腐泥型有机质为主,而生成天然气,除浮游的动、植物或称腐泥型有机质为主,而生成天然气,除浮游的动、植物或称腐泥型有机质为主,而生成天然气,除浮游的动、植物或称腐泥型有机质为主,而生成天然气,除此以外还可以有高等植物或称腐植型的有机质;就成因来说,此以外还可以有高等植
8、物或称腐植型的有机质;就成因来说,此以外还可以有高等植物或称腐植型的有机质;就成因来说,此以外还可以有高等植物或称腐植型的有机质;就成因来说,有有机成因的,也有无机成因的。有有机成因的,也有无机成因的。有有机成因的,也有无机成因的。有有机成因的,也有无机成因的。5 56石油天然气概述石油天然气概述3.3.石油与天然气的储量和分布石油与天然气的储量和分布石油与天然气的储量和分布石油与天然气的储量和分布 石油资源主要集中在北半球,主要的含油带又集中在北纬石油资源主要集中在北半球,主要的含油带又集中在北纬石油资源主要集中在北半球,主要的含油带又集中在北纬石油资源主要集中在北半球,主要的含油带又集中在
9、北纬20204848度之间,中东和前苏联是石油资源最集中的地区和国度之间,中东和前苏联是石油资源最集中的地区和国度之间,中东和前苏联是石油资源最集中的地区和国度之间,中东和前苏联是石油资源最集中的地区和国家。据美国家。据美国家。据美国家。据美国油气杂志油气杂志油气杂志油气杂志报道,到报道,到报道,到报道,到20032003年底,全世界剩余探年底,全世界剩余探年底,全世界剩余探年底,全世界剩余探明石油储量为明石油储量为明石油储量为明石油储量为1733.991733.99亿吨,其中亚太地区亿吨,其中亚太地区亿吨,其中亚太地区亿吨,其中亚太地区52.4152.41亿吨、西欧亿吨、西欧亿吨、西欧亿吨、
10、西欧24.9924.99亿吨、东欧和前苏联亿吨、东欧和前苏联亿吨、东欧和前苏联亿吨、东欧和前苏联108.69108.69亿吨、中东亿吨、中东亿吨、中东亿吨、中东995.67995.67亿吨、亿吨、亿吨、亿吨、非洲非洲非洲非洲119.24119.24亿吨、美洲亿吨、美洲亿吨、美洲亿吨、美洲433.00433.00亿吨,其中欧佩克成员国总共亿吨,其中欧佩克成员国总共亿吨,其中欧佩克成员国总共亿吨,其中欧佩克成员国总共1191.121191.12亿吨。亿吨。亿吨。亿吨。6 67石油天然气概述石油天然气概述 中国石油资源分布中国石油资源分布中国石油资源分布中国石油资源分布7 78石油天然气概述石油天然
11、气概述油田和气田按最终可采储量值可分成油田和气田按最终可采储量值可分成油田和气田按最终可采储量值可分成油田和气田按最终可采储量值可分成4 4种:种:种:种:特大油特大油特大油特大油(气气气气)田:石油最终可采储量大于田:石油最终可采储量大于田:石油最终可采储量大于田:石油最终可采储量大于7 7亿吨(亿吨(亿吨(亿吨(5050亿桶)的油田;亿桶)的油田;亿桶)的油田;亿桶)的油田;大型油大型油大型油大型油(气气气气)田:石油最终可采储量田:石油最终可采储量田:石油最终可采储量田:石油最终可采储量0.70.77 7亿吨(亿吨(亿吨(亿吨(5 55050亿桶)的油亿桶)的油亿桶)的油亿桶)的油(气气
12、气气)田;田;田;田;中型油中型油中型油中型油(气气气气)田:石油最终可采储量田:石油最终可采储量田:石油最终可采储量田:石油最终可采储量71071071007100万吨万吨万吨万吨(0.5(0.55 5亿桶亿桶亿桶亿桶)的油的油的油的油(气气气气)田田田田;小型油小型油小型油小型油(气气气气)田:石油最终可采储量小于田:石油最终可采储量小于田:石油最终可采储量小于田:石油最终可采储量小于710710万吨(万吨(万吨(万吨(50005000万桶)的油万桶)的油万桶)的油万桶)的油(气气气气)田。田。田。田。注注注注 天然气可按天然气可按天然气可按天然气可按11371137立方米气等于立方米气等
13、于立方米气等于立方米气等于1 1吨原油折算吨原油折算吨原油折算吨原油折算8 89原油的分类原油的分类1 1、特性因数分类法、特性因数分类法特性因数特性因数特性因数特性因数K K值与油品的化学组成有关,是油品的平均沸点和相对密值与油品的化学组成有关,是油品的平均沸点和相对密值与油品的化学组成有关,是油品的平均沸点和相对密值与油品的化学组成有关,是油品的平均沸点和相对密度的函数。当沸点相近时,烷烃的度的函数。当沸点相近时,烷烃的度的函数。当沸点相近时,烷烃的度的函数。当沸点相近时,烷烃的K K值最大,环烷烃的次之,芳香烃值最大,环烷烃的次之,芳香烃值最大,环烷烃的次之,芳香烃值最大,环烷烃的次之,
14、芳香烃的最小的最小的最小的最小特性因数特性因数K K为为12.112.1石蜡基原油石蜡基原油特性因数特性因数K K为为11.511.512.112.1中间基原油中间基原油特性因数特性因数K K为为10.510.511.511.5环烷基原油环烷基原油K K通常由运动粘度和通常由运动粘度和APIAPI(比重指数)查图求定。(比重指数)查图求定。特性因数分类法的缺陷:特性因数分类法的缺陷:(1 1)不能分别表明原油低沸点馏分和高沸点馏分中烃类的分布规律)不能分别表明原油低沸点馏分和高沸点馏分中烃类的分布规律(2 2)由于原油组成复杂,粘度测定不够准确,求定的特性因数)由于原油组成复杂,粘度测定不够准
15、确,求定的特性因数K K不不能完全符合原油的实际情况。能完全符合原油的实际情况。9 910原油的分类原油的分类2 2、关键馏分特性分类法、关键馏分特性分类法、关键馏分特性分类法、关键馏分特性分类法第一关键馏分:常压蒸馏第一关键馏分:常压蒸馏250250275275的馏分;的馏分;第二关键馏分:残油在第二关键馏分:残油在40mmHg40mmHg下减压蒸馏,切取下减压蒸馏,切取275275300300馏分(常压下馏分(常压下395395425425)测定关键馏分的密度,对照分类表,确定关键馏分的属性测定关键馏分的密度,对照分类表,确定关键馏分的属性和原油类型。和原油类型。关键关键馏分馏分石蜡基石蜡
16、基中间基中间基环烷基环烷基第一关第一关键馏分键馏分40(K11.9)=0.82100.8562比重指数比重指数=3340(K=11.511.9)0.8562比重指数比重指数33(K11.5)第二关第二关键馏分键馏分30(K12.2)=0.87230.9305比重指数比重指数=2030(K=11.512.2)0.9305比重指数比重指数20(K39390.8300.830中质原油中质原油392539250.8300.9040.8300.904重质原油重质原油251525150.9040.9660.9040.966特稠原油特稠原油150.9660.966121213原油的分类原油的分类4 4、按硫
17、含量的原油分类方法按硫含量的原油分类方法按硫含量的原油分类方法按硫含量的原油分类方法 原油的硫含量原油的硫含量原油的硫含量原油的硫含量0.50.5 低硫原油;低硫原油;低硫原油;低硫原油;0.50.5 原油的硫含量原油的硫含量原油的硫含量原油的硫含量 2.02.0含硫原油;含硫原油;含硫原油;含硫原油;原油的硫含量原油的硫含量原油的硫含量原油的硫含量2.02.0 高硫原油;高硫原油;高硫原油;高硫原油;5 5、按蜡含量的原油分类方法按蜡含量的原油分类方法按蜡含量的原油分类方法按蜡含量的原油分类方法 原油的蜡含量原油的蜡含量原油的蜡含量原油的蜡含量2.52.5 低蜡原油;低蜡原油;低蜡原油;低蜡
18、原油;2.52.5 原油的蜡硫含量原油的蜡硫含量原油的蜡硫含量原油的蜡硫含量 10.010.0 含蜡原油;含蜡原油;含蜡原油;含蜡原油;原油的蜡硫含量原油的蜡硫含量原油的蜡硫含量原油的蜡硫含量10.010.0 高蜡原油;高蜡原油;高蜡原油;高蜡原油;131314原油的组成原油的组成1 1、原油的元素组成、原油的元素组成、原油的元素组成、原油的元素组成石油的性质因产地而异,密度为0.81.0克/厘米3,粘度范围很宽,凝固点差别很大(30-60C),沸点范围为常温到500C以上,可容于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。组成石油的化学元素主要是碳(83%87%)、氢(11%14%),其余为
19、硫(0.06%0.8%)、氮(0.02%1.7%)、氧(0.08%1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95%99%,氢碳原子比氢碳原子比为为1.651.95。含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害,在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大,但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。141415原油的组成原油的组成2 2、原油的烃类组成、原油的烃类组成、原油的烃类组成、原油的烃类组成从化学组成来看,石油中主要含有烃类
20、和非烃类这两大类,其中烃类从化学组成来看,石油中主要含有烃类和非烃类这两大类,其中烃类从化学组成来看,石油中主要含有烃类和非烃类这两大类,其中烃类从化学组成来看,石油中主要含有烃类和非烃类这两大类,其中烃类主要是烷烃、环烷烃和芳香烃。主要是烷烃、环烷烃和芳香烃。主要是烷烃、环烷烃和芳香烃。主要是烷烃、环烷烃和芳香烃。烃类和非烃类存在于石油的各个馏分中,但因石油的产地及种类不烃类和非烃类存在于石油的各个馏分中,但因石油的产地及种类不烃类和非烃类存在于石油的各个馏分中,但因石油的产地及种类不烃类和非烃类存在于石油的各个馏分中,但因石油的产地及种类不同,烃类和非烃类的相对含量差别很大。轻质石油的烃类
21、含量高达同,烃类和非烃类的相对含量差别很大。轻质石油的烃类含量高达同,烃类和非烃类的相对含量差别很大。轻质石油的烃类含量高达同,烃类和非烃类的相对含量差别很大。轻质石油的烃类含量高达90%90%以上,但是重质石油的烃类含量相对较低,有的甚至低于以上,但是重质石油的烃类含量相对较低,有的甚至低于以上,但是重质石油的烃类含量相对较低,有的甚至低于以上,但是重质石油的烃类含量相对较低,有的甚至低于50%50%。在同一原油中,随着馏分沸程的升高,烃类含量在逐渐降低,而非烃在同一原油中,随着馏分沸程的升高,烃类含量在逐渐降低,而非烃在同一原油中,随着馏分沸程的升高,烃类含量在逐渐降低,而非烃在同一原油中
22、,随着馏分沸程的升高,烃类含量在逐渐降低,而非烃类含量在渐渐增加。在轻油馏分中,烃类占绝大部分,非烃类的含量很类含量在渐渐增加。在轻油馏分中,烃类占绝大部分,非烃类的含量很类含量在渐渐增加。在轻油馏分中,烃类占绝大部分,非烃类的含量很类含量在渐渐增加。在轻油馏分中,烃类占绝大部分,非烃类的含量很少;相反,在高沸点的石油馏分中,尤其是在减压渣油中,非烃类的含少;相反,在高沸点的石油馏分中,尤其是在减压渣油中,非烃类的含少;相反,在高沸点的石油馏分中,尤其是在减压渣油中,非烃类的含少;相反,在高沸点的石油馏分中,尤其是在减压渣油中,非烃类的含量明显增多。量明显增多。量明显增多。量明显增多。1515
23、16原油的组成原油的组成2 2、不同烃类对各种石油产品性质的影响各不相同。不同烃类对各种石油产品性质的影响各不相同。l.)烷烃烷烃的密度最小,粘温性最好,是燃料与润滑油的良好组分。异构烷烃较碳原子数相同的正构烷烃沸点要低,且异构化愈甚则沸点降低愈显著。另外,异构烷烃比正构烷烃粘度大,粘温性差。正构烷烃因其碳原子呈直链排列,易产生氧化反应.,即发火性能好,它是压燃式内燃机燃料的良好组分。但正构烷烃的含量也不能过多,否则凝点高,低温流动性差。异构烷由于结构较紧凑,性质安定,虽然发火性能差,但燃烧时不易产生过氧化物,即不易引起混合气爆燃,它是点燃式内燃机的良好组分。2)环烷烃环烷烃具有良好的化学安定
24、性,与烷烃近似但不如芳香烃。其密度较大,自燃点较高,辛烷值居中。它的燃烧性较好、凝点低、润滑性好,故也是汽油、润滑油的良好组分。环烷烃有单环烷烃与多环烷烃之分。润滑油中含单环烷烃多则粘温性能好,含多环烷烃多则粘温性能差。161617原油的组成原油的组成3)芳香烃芳香烃化学安定性良好,与烷烃、环烷烃相比,其密度最大.自燃点最高,辛烷值也最高,故其为汽油的良好组分。但由于其发火性差,十六烷值低,故对于柴油而言则是不良组分。润滑油中若含有多环芳香烃则会使其粘温性显著变坏,故应尽量去除。此外,芳香烃对有机物具有良好的溶解力,故某些溶剂油中需有适当含量但因其毒性较大,含量应予控制。4)不饱和烃不饱和烃在
25、原油中含量极少,主要是在二次加工过程中产生的。热裂化产品中含有较多的不饱和烃,主要是烯烃,也有少量二烯烃,但没有炔烃。烯烃的化学安定性差,易氧化生成胶质,但辛烷值较高,凝点较低。故有时也将热裂化馏分(含有烯烃、二烯烃)掺入汽油中以提高其辛烷值;掺入柴油中以降低其凝点。但因烯烃安定性差,这类掺合产品均不宜长期储存,掺有热裂化馏分的汽油还应加入抗氧防胶剂。171718原油的组成原油的组成3 3、原油中的非烃化合物、原油中的非烃化合物、原油中的非烃化合物、原油中的非烃化合物 石油中的非烃化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物和胶状沥青状石油中的非烃化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物和胶状沥青状石油中
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