《石油化工基础》教学课件-3.1炼油厂原料及产品

炼油厂原料及产品Refineryrawmaterialsandproducts

石油化工基础炼油厂原料1.2.3.目录Content炼油厂产品炼油过程石油炼制石油炼制是以原油为基本原料，通过一系列炼制工艺，把原油加工成汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青和各种石油化工原料。石油炼制石油产品广泛应用到人们日常生活中，大到国家的工业、农业、交通、国防，小到每个人的衣食住行，全都离不开石油产品。石油炼制石油炼制过程分为物理分离和化学转化两个过程，物理分离过程有原油蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂抽提、溶剂脱蜡等，化学转化过程有催化裂化、催化重整、催化加氢、热破坏加工、烷基化等。物理分离合格石油产品化学反应常减压蒸馏装置催化裂化装置催化重整装置加氢裂化装置石油焦化装置加氢精制装置石油炼制石油化工产业链结构图国家重点支持产业石油炼制截止到2017年底，我国炼油能力为7.7亿吨/年，较2016年净增1760万吨/年，炼油能力不断提升。我国炼油能力稳定增长石油炼制十三五期间我国炼油行业有望迎来新一期的产能扩张，到2020年我国新建炼厂炼油能力超过2亿吨/年。十三五期间我国新建、扩建炼油项目石油炼制我国炼油行业将以去产能、转型升级、由大走强为主攻方向。一是炼油行业将继续推进装置大型化、炼化一体化，产业集群化、园区化、基地化建设，同时下大力气淘汰一批产品质量低劣、能耗高、资源利用不合理、安全隐患较大、环保无法达标的炼油装置。二是加快油品质量升级，随着国Ⅵa阶段标准2019年全国实行，炼厂还需进一步完善装置配套能力，提升加工水平。三是加大绿色、环保、安全等方面的投入，打造资源利用率高、产品质量好、环境污染少的绿色低碳型炼厂；四是加快“两化”融合，助推炼油工业实现智能化、数字化。五是顺应产业发展的大趋势，做好能源转型，部分先进炼厂形成“油头-化身-高化尾”的一体化产业模式，进一步拓展炼化行业发展空间，并带动整个行业转型升级和由大走强。炼油厂原料RefineryfeedstockPart1炼油厂原料Part

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什么是石油（Petroleum）？石油是什么样的？◆石油是从地下开采出来的液体燃料，未经加工的石油称为原油（crudeoil）。石

油1原油的外观性质炼油厂原料Part

11983年第11届世界石油大会正式提出石油、原油、天然气等名词定义：石油(Petroleum)：指气态、液态和固态的烃类混合物，具有天然性状；原油(CrudeOil)：指石油的基本类型，常压下呈液态，其中也包括一些液态非烃类组分（天然液态烃类混合物）；天然气(NaturalGas)：指石油的主要类型，常温常压下呈气态，在地层条件下溶解于原油中。因此，石油这一概念实际上包括了人们习惯上所说的原油、天然气、伴生气、凝析油等！炼油厂原料Part

1原油是一种极其复杂的混合物，有烃类化合物，也有非烃类化合物。烃类化合物：烷烃、环烷烃和芳香烃。原油的主要成分。非烃类化合物：有氧、硫、氮、钒、镍、铁等元素，以复杂分子组分形式存在于原油中。虽然含量较少，但是对于原油的性质、原油加工过程以及原油的催化加工中的催化剂有很大的影响。2原油的化学组成注意：原油中没有烯烃，但是在加工过程中由于裂化或烷烃和环烷烃脱氢后生成烯烃，因此石油产品中有可能含有烯烃。炼油厂原料Part

1烷烃是开链的饱和链烃，分子中的碳原子都以单键相连，其余的价键都与氢结合而成的化合物。烷烃的主要来源是石油和天然气，是重要的化工原料和能源物资。2原油的化学组成-----烷烃炼油厂原料Part

1烯烃是含有碳-碳双键（C=C键）的碳氢化合物，属于不饱和烃，按含双键数量分别称单烯烃、二烯烃等，单链烯烃分子通式为CnH2n。较简单的烯烃有乙烯（C2H4）和丙烯（C3H6），这些是石油化学工业中非常重要的原料。2原油的化学组成-----烯烃炼油厂原料Part

1环烷烃是分子结构中含有一个或者多个环的饱和烃类化合物，有单环环烷烃和稠环环烷烃。环戊烷、环己烷及它们的烷基取代衍生物是石油产品中常见的环烷烃，稠环环烷烃存在于高沸点石油馏分中2原油的化学组成-----环烷烃炼油厂原料Part

1芳香烃是一种分子中含有苯环结构的碳氢化合物，它是石油化工的基本产品和基础原料之一，主要包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯等。原油和石油产品中除了含有单环芳烃，还有稠环芳烃，在石油加工过程中，往往导致催化剂失活和焦炭生成，在柴油等燃料油中会引起环境污染。2原油的化学组成-----芳香烃炼油厂原料Part

1硫在原油中少量以元素硫（S）和硫化氢（H2S）形式存在，大多数以有机硫化物形式存在，如硫醇、硫醚、环硫醚、二硫化物、噻吩及其同系物等。大部分硫化物集中在重馏分和渣油中。由于硫对于石油加工影响极大，所以含硫量常作为评价石油的一项重要指标。2原油的化学组成-----含硫化合物炼油厂原料Part

1原油中的氮化物大多数是氮原子在环状结构中的杂环化合物，主要有吡啶、喹啉等的同系物（统称为碱性氮化物），以及吡咯、吲哚等的同系物（统称为非碱性氮化物）。大部分氮化物以胶状、沥青状物质存在于渣油中。原油中氮含量虽少，但对石油加工、油品储存和使用的影响却很大。2原油的化学组成-----含氮化合物炼油厂原料Part

1原油中含氧化合物已鉴定出50多种，分酸性氧化物和中性氧化物两大类。酸性氧化物：环烷酸、脂肪酸以及酚类；原油加工过程中造成设备腐蚀等问题。中性氧化物：醛、酮、酯等。2原油的化学组成-----含氧化合物炼油厂原料Part

1原油中含的金属微量元素主要有钒（V）、镍（Ni）、铁（Fe）、铜（Cu）、钙（Ca）等，大多浓集在渣油中，这对后续的渣油加工带来了很大的问题。2原油的化学组成-----金属化合物炼油厂原料Part

1胶状沥青状物质是由碳、氢、硫、氮、氧以及一些金属元素组成的多环复杂结构的高分子化合物的复杂混合物，含量从百分之几到几十，大量存在于减压渣油中。沥青质是石油中平均相对分子质量最大，结构最为复杂，含杂原子最多的物质。胶状沥青状物质对原油加工和产品使用有一定的影响。2原油的化学组成-----胶状沥青状物质炼油厂原料Part

1原油成分非常复杂，其物理性质随其化学组成的不同而有明显的差异，对开发、集输、贮存、加工影响较大。（1）密度指在地面标准条件下，脱气原油单位体积的质量。以吨每立方米(t/m3）或克每立方厘米（g/cm3）表示。石油相对密度是15.5℃或20℃时原油密度与4℃时水的密度的比值。国际上常用API度作为决定油价的标准。API度与相对密度的相关关系式为：API度大，相对密度小。水的API度为10。3原油的物理性质炼油厂原料Part

1（2）硫含量指原油中所含硫(硫化物或单质硫分)的百分数。原油中含硫量较小，一般小于1%，但对原油性质的影响很大，对管线有腐蚀作用，对人体健康有害。根据硫含量不同，可以分为低硫或含硫原油。 （3）粘度原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力，原油粘度大小取决于温度、压力、溶解气量及其化学组成。温度增高其粘度降低，压力增高其粘度增大，溶解气量增加其粘度降低，轻质油组分增加，粘度降低。炼油厂原料Part

1（4）盐含量原油从油井采出，其中含有大量的盐分，最高可达1000μg/g，它们多为钠、钙、镁和氯化物的混合物。通常炼油厂要求原油含盐量小于5mg/L。因此原油在加工之前必须先脱盐，否则遇到严重的腐蚀问题，如有渣油催化加工，要求原油中盐含量脱得更低，小于3mg/L以下。（5）残炭残炭是在没有空气存在下蒸馏到炭渣测得的。残炭与原油的沥青含量和能被回收的润滑油馏分的量有关，多数情况下，残炭量越低，原油的价值越大。（6）馏程范围石油是复杂的混合物，所含各组分的沸点不同，所以在一定外压下，原油的沸点不是一个温度点，而是一个温度范围。炼油厂原料Part

1意义：众多原油性质相似，加工问题相似；推测性质和加工方案；判断生产哪种产品及其质量。分类：化学分类法：特性因数、关键馏分特性、相关系数、结构族组成 商品分类法4原油的分类炼油厂原料Part

14原油的分类-----化学分类法关键馏分特性分类法第一关键馏分：常压蒸馏250~275℃的馏分第二关键馏分：残油在40mmHg下减压蒸馏，切取275~300℃馏分（常压395~425℃）序号第一关键馏分属性第一关键馏分属性原油类别1石蜡基石蜡基石蜡基2石蜡基中间基石蜡-中间基3中间基石蜡基中间-石蜡基4中间基中间基中间基5中间基环烷基中间-环烷基6环烷基中间基环烷-中间基7环烷基环烷基环烷基测定关键馏分的相对密度，对照分类表，确定关键馏分的属性和原油类型。炼油厂原料Part

14原油的分类-----商品分类法按密度分类类别相对密度特点轻质原油（d420）＜0.852一般含汽油、煤油、柴油等轻质馏分较高；或含烷烃较多，含硫及胶质较少，如青海原油和克拉玛依原油。有些原油轻质馏分含量并不多，但由于含烷烃多，所以密度小，如大庆原油。中质原油（d420）=0.852~0.930

重质原油（d420）=0.931~0.998一般含轻馏分和蜡都较少，而含硫、氮、氧及胶质沥青质较多，如孤岛原油、阿尔巴尼亚原油。特稠原油（d420）＞0.998

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14原油的分类-----商品分类法按硫含量分类类别硫含量特点低硫原油＜0.5%重金属含量较低，如大庆原油。含硫原油0.5%~2.0%重金属含量有高有低，如胜利原油。高硫原油＞2.0%孤岛原油、委内瑞拉保斯加原油炼油厂产品RefineryproductsPart2炼油厂产品Part

2炼油厂产品是以石油或石油某一部分为原料直接生产出来的各种产品，也称石油产品。主要可分为六大类：燃料、润滑剂、石油沥青、石油蜡、石油焦、溶剂和化工原料，共二千多种。燃料主要包括汽油、柴油和航空煤油等发动机燃料以及灯用煤油、燃料油等。炼油厂产品Part

2液化石油气（LPG）是丙烷和丁烷的混合物，通常伴有少量的丙烯和丁烯。一般加入一种强烈的气味剂乙硫醇，这样液化气的泄漏会很容易被发觉。液化石油气是从油气田开采、炼油厂和乙烯工厂中生产的一种无色、挥发性气体，主要应用于汽车、城市燃气、有色金属冶炼和金属切割通等行业。1液化石油气炼油厂产品Part

2汽油是一种可燃，外观为透明的液体，馏程为30℃至220℃，主要成分为C5～C12脂肪烃和环烷烃类，以及一定量芳香烃，汽油具有较高的辛烷值。车用汽油国V标准为89号、92号、95号，98号。2汽油炼油厂产品Part

2航空煤油是由直馏馏分、加氢裂化和加氢精制等组分及必要的添加剂调和而成的一种透明液体，馏程为150℃至250℃，主要成分为C10～C15，主要是饱和烃类，还含有不饱和烃和芳香烃。主要用作飞机发动机的燃料。3航空煤油炼油厂产品Part

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柴油馏程为180℃至410℃，是C10～C22复杂的烃类混合物。分为轻柴油（沸点范围约180～370℃）和重柴油（沸点范围约350～410℃）两大类。柴油按凝点分级，国V标准轻柴油有0、-10、-20、-35、-50五个牌号，重柴油有10、20、30三个牌号。是一种压燃式发动机燃料，广泛用于大型车辆、铁路机车、船舰。4柴油炼油厂产品Part

2润滑剂包括润滑油和润滑脂。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成，其中基础油是由原油提炼而成，主要的生产过程有：常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制等。5润滑油炼油厂产品Part

2蜡又称晶型蜡，通常是白色、无味的蜡状固体，是C18～C30的烃类混合物，主要组分为直链烷烃，还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃。主要用于制造火柴、纤维板、篷帆布，以及食品、口服药品及某些商品(如蜡纸、蜡笔、蜡烛、复写纸)的包装材料，水果保鲜，电器元件绝缘，提高橡胶抗老化性和增加柔韧性等。6石蜡炼油厂产品Part

2石油沥青是原油加工过程中以减压渣油为主要原料制成的一类石油产品，在常温下是黑色或黑褐色的粘稠的液体、半固体或固体，主要用于道路铺设和建筑工程，也广泛用于水利工程、管道防腐、电器绝缘和油漆涂料等方面。7石油沥青炼油厂产品Part

2溶剂油是对某些物质起溶解、洗涤、萃取作用的轻质石油产品。石油芳烃是重要的化工原料和溶剂。化工轻油原料是炼油过程中的中间产品。8溶剂油及化工轻油原料炼油过程RefiningprocessPart3炼油过程Part

3石油除作燃料外，不能直接利用，需要通过炼油过程转化成形形色色的石油产品，才能被人类所利用，才能对社会有用，炼油过程中采用了多种物理和化学的方法把原油和其他烃类转化成石油产品。炼油过程Part

3规模型炼油厂包括三类过程1.原油蒸馏2.重质油轻质化3.清洁油品生产一次加工（物理）：获得直馏产品，提供二次