炼油工艺学基础1-0.ppt

石油及其产品的物理化学性质 基本概念及定义 世界石油大会对石油的定义石油天然存在的气相 液相或固相以烃类为主的混合物称为石油原油地下储层中以液相天然存在的 并且在大气温度和压力下仍保持液相的那部分石油称为原油天然气地下储层中以气相天然存在的 并且在大气温度和压力下仍保持气相的那部分石油称为天然气石油产品原油经炼油装置加工得到的产品称为石油产品石油化工产品原油或石油产品经化工装置加工得到的产品称为石油化工产品人造石油将从油页岩干馏 煤气化 煤液化及由乙炔 甲醇 天然气合成得到的油品称为人造石油 石油及其成因 石油又称原油 是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体 石油主要是各种烷烃 环烷烃 芳香烃的混合物 石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物 与煤一样属于化石燃料 石油的性质因产地而异 密度为0 8 1 0克 厘米3 粘度范围很宽 凝固点差别很大 30 60 沸点范围为常温到500 以上 可溶于多种有机溶剂 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 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 我国主要原油的特点是含蜡较多 凝固点高 硫含量低 镍 氮含量中等 钒含量极少 除个别油田外 原油中汽油馏分较少 渣油占1 3 组成不同类的石油 加工方法有差别 产品的性能也不同 应当物尽其用 大庆原油的主要特点是含蜡量高 凝点高 硫含量低 属低硫石蜡基原油 最早提出 石油 一词的是公元977年中国北宋编著的 太平广记 正式命名为 石油 是根据中国北宋杰出的科学家沈括 1031一1095 在所著 梦溪笔谈 中根据这种油 生于水际砂石 与泉水相杂 惘惘而出 而命名的 在 石油 一词出现之前 国外称石油为 魔鬼的汗珠 发光的水 等 中国称 石脂水 猛火油 石漆 等 主要特征有三 看上去通常是一种黑乎乎的粘稠的油状液体 是一种深藏于地下的可燃性矿物油 是一种不可再生的能源 汉书 高奴有洧水可燃 石油 称为石漆 膏油 肥 石脂 脂水 可燃水等 梦溪笔谈 鄜延境内有石油 旧说高奴县出脂水 即此也 预言 此物后必大行于世 我们平时的日常生活中到处都可以见到石油或其附属品的身影 比如汽油 柴油 煤油 润滑油 沥青 塑料 纤维等还有很多 这些都是从石油中提炼出来的 而我们日常所用的天然气是从专门的气田中产出的 通过输气管道和气站再到各家各户 石油的成因 有机生油说 各种有机物如动物 植物 特别是低等的动植物像藻类 细菌 蚌壳 鱼类等死后埋藏在不断下沉缺氧的海湾 泻湖 三角洲 湖泊等地经过许多物理化学作用 最后逐渐形成为石油 基本前提 丰富的有机物的聚集必要条件 良好的还原性条件证据 石油中含有卟啉类有机化合物 它是叶绿素和血红素中所含的物质 石油的生物标记化合物 无机生油说 即石油是在基性岩浆中形成的 认为石油不是起源于古生物遗体 而是起源于地下100 300公里深处的甲烷 他认为甲烷是约46亿年前地球诞生时被封存于地球内部深处的 远在地球生命出现之前 这一观点列举了尚未证明有生物存在的一些星球 如木星 土星等 已被证明有甲烷等烃物质的存在 而且在陨石中也发现了烃的存在 原油表观性状及石油工业 原油的颜色非常丰富红 金黄 墨绿 黑 褐红 甚至透明 原油的颜色是它本身所含胶质 沥青质的含量 含的越高颜色越深 原油的颜色越浅其油质越好 透明的原油可直接加在汽车油箱中代替汽油 原油的成分主要有 油质 这是其主要成分 胶质 一种粘性的半固体物质 沥青质 暗褐色或黑色脆性固体物质 碳质 一种非碳氢化合物 什么是石油工业 从事石油勘探 石油开发和石油加工的能源和基础原材料生产的行业 部门 石油工业的构成石油勘探与生产 上游 任务 搞清楚石油的储量和将更多的石油开采出来石油炼制与石油化学工业 下游 任务 将石油加工成各种产品在整个的石油系统中分工也是比较细的 物探利用各种物探设备并结合地质资料在可能含油气的区域内确定油气层的位置 钻井利用钻井的机械设备在含油气的区域钻探出一口石油井并录取该地区的地质资料 井下作业利用井下作业设备在地面向井内下入各种井下工具或生产管柱以录取该井的各项生产资料 或使该井正常产出原油或天然气并负责日后石油井的维护作业 采油在石油井的正常生产过程中录取石油井的各项生产资料并对石油井的生产设备进行日常维护 集输负责原油的对外输送工作 炼油将输送到炼油厂的原油按要求炼制出不同的石油产品如汽油 柴油 煤油等 石油勘探 有许多方法 但地下是否有油 最终要靠钻井来证实 一个国家在钻井技术上的进步程度 往往反映了这个国家石油工业的发展状况 因此 有的国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井 以表示他们在石油工业发展上迈出了最早的一步 油田开发 指的是用钻井的办法证实了油气的分布范围 并且有井可以投入生产而形成一定生产规模 从这个意义上说 1821年四川富顺县自流井气田的开发是世界上最早的天然气田 油气集输 技术也随着油气的开发应运而生 公元1875年左右 自流井气田采用当地盛产的竹子为原料 去节打通 外用麻布缠绕涂以桐油 连接成我们现在称呼的 输气管道 总长二 三百里 在当时的自流井地区 绵延交织的管线翻越丘陵 穿过沟涧 形成输气网络 使天然气的应用从井的附近延伸到远距离的盐灶 推动了气田的开发 使当时的天然气达到年产7000多万立方米 至于 石油炼制 起始的年代还要更早一些 北魏时所著的 水经注 成书年代大约是公元512 518年 书中介绍了从石油中提炼润滑油的情况 英国科学家约瑟在有关论文中指出 在公元十世纪 中国就已经有石油而且大量使用 由此可见 在这以前中国人就对石油进行蒸馏加工了 说明早在公元六世纪我国就萌发了石油炼制工艺 石油工业是一个高风险 高投入和技术密集的行业石油勘探与生产 上游 变数太多 地下油海 的状态不存在油藏情况也在不断的变化使油气生产过程越来越难 越来越复杂石油炼制与石油化学工业 下游 原料 石油 的质量越来越差 加工难度增大对于石油产品的数量 质量的要求越来越高环保要求日益苛刻因此 石油工业必须不断的采用新技术 新工艺 新装备 才能降低风险和成本 提供更多 更好的产品 我国的石油工业简介我国的第一口油井1878年 台湾西部 深133 8米我国大陆第一口油井1907年 延长油矿 至今在出油1953年10月北京石油学院成立1955年7月石油工业部成立1958年10月石油科学研究院成立1956年克拉玛依油田发现 这是新中国石油勘探上的第一个突破1959年9月26日东北松辽盆地的松基三井喷油1958年9月兰州炼油厂第一期工程建成投产 这是新中国第一个年加工能力100万吨的大型炼油厂 1960年2月中共中央批准石油工业部开展大庆石油大会战 历经3年多 开始进入全面开发建设阶段 这一举扭转了我国石油工业长期落后的局面后又接着进行了胜利 大港 四川 江汉 长庆 辽河 华北等石油会战1962年兰州化学工业公司年产5000吨的炼厂气裂解 分离装置建成投产炼油工业的 五朵金花 1963年至1965年 我国先后攻克了炼油技术上的五个攻关项目 流化催化裂化 延迟焦化 铂重整 尿素脱蜡和配套所需的催化剂 添加剂等试剂 中国石油生产能力 亿吨 2004年世界炼油能力排名前十位的国家 2003年全球最大的25家炼油公司排名 2003年全球最大的25家炼油公司排名 2003年全球最大的25家炼油公司排名 中国石油大连西太平洋 大连石化 抚顺石化 长庆石化 独山子石化和兰州石化中国石化已有的千万吨级炼厂 镇海 茂名 齐鲁等海洋石油惠州炼油化工基地 石油炼制工业在国民经济中的地位国民经济最重要的支柱产业之一提供能源 尤其是交通运输燃料和有机化工原料的最重要的工业燃料如各种牌号的汽油 航空煤油 柴油 重质燃料油等有机化工原料如生产乙烯的裂解原料 各种芳烃和烯烃等润滑油如各种牌号的内燃机油 机械油等 工艺用油如变压器油 电缆油 液压油等沥青如各种牌号的铺路沥青 建筑沥青 防腐沥青 特殊用途沥青等蜡如各种食用 药用 化妆品用 包装用的石蜡和地蜡石油焦炭如电极用焦 冶炼用焦 燃料焦等 石油炼制工程