石油化工生产技术专业认识讲座2.ppt

1、石油化工生产技术专业认知讲座主讲：何景莲：2010-5-17、大型炼油厂总体流程、常减压联合装置、催化裂化联合装置模型、催化重整联合装置模型、合成氨工段总体布局、合成氨生产联合装置、化工装置基础实训室、实际操作、拆装手工操作、数据记录。主要内容：1 .石油化工概述；2.石化产品；3.石油提炼；4.石化工业的发展前景；5.石油化学工业介绍；1.石油化工概述。我们以原油、油田气和天然气为原料生产有机化工原料、合成塑料、合成纤维、合成橡胶、合成氨和其他有机化工产品。这种工业部门叫做石化工业。近几十年来，石化工业发展迅速。石化工业是化学工业的重要组成部分，在国民经济发展中发挥着重要作用，是我国的支柱产

2、业之一。石油化工是指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业。石油产品，又称石油产品，主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)。)、润滑油、液化石油气、石油焦、石蜡、沥青等。生产这些产品的过程通常被称为石油提炼，简称炼油。1.1、石油化工的含义，石油化工产品是由炼油过程提供的原料油经进一步化学加工而获得的。石化产品生产的第一步是裂解原料油和天然气(如丙烷、汽油、柴油等)。)生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯和二甲苯为代表的基础化学原料。第二步是从基础化学原料生产各种有机化学原料(约200种)和合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两个步骤的生产属于石化工业的范围。有机化学原料的

3、连续加工可以生产更多种类的化学产品，这在传统上不属于石化工业的范围。1.2 .石化工业发展1。世界石油化学工业的发展石油化学工业的发展与炼油工业的发展、以煤为基本原料的化学产品的生产和三大合成材料有关。它可以分为以下几个阶段：(1)起源于19世纪20年代；(2)20世纪20年代汽车工业的快速发展导致了汽油的生产，并成功开发了以生产汽油为目的的热裂解工艺。当时，异丙醇是由丙烯生产的，丙烯是石油提炼的副产品，被认为是第一种石化产品。(3)20世纪40年代催化裂化工艺的成功发展，加上其他加工技术的发展，形成了现代石油炼制工艺。(4)20世纪50年代，在裂解技术的基础上，发展了以生产乙烯为主要目的的烃

4、类蒸汽裂解技术。裂解技术的发展为石化工业的发展提供了大量的原料。(5)20世纪70年代以后，原油价格上涨(50世纪约为15美元/吨，1996年约为170美元/吨)，石化工业发展速度减缓，新技术发展减缓，向采用新技术、节约能源、优化生产操作、综合利用原料、延伸下游产品方向发展。然而，石化行业已经建立了一套完整的技术体系，其产品应用已经渗透到国防、国民经济和人民生活的各个领域。市场需求正在迅速扩大，特别是在发展中国家，因此石化工业将在未来继续发展。2.中国石化工业的发展中国石化工业始于20世纪50年代，70年代后发展迅速。建立了一系列大型石化厂和一批大型氮肥厂，乙烯和三大合成材料大幅度增长。20世

5、纪80年代，石化企业采取各种措施来适应原材料价格的波动。20世纪90年代，此后，中国石油化工行业进入快速发展的新阶段，主要产品产量、工业总产值、工业增加值、销售收入、利润总额、进出口贸易等主要经济指标持续大幅增长，达到历史最好水平。1.3石油化学工业在国民经济中的作用1石油化学工业是主要的能源供应商。汽油、煤油、柴油、重油和石油炼制的天然气是目前主要的能源供应来源。2.石油化工是材料工业的支柱之一，包括金属、无机非金属材料和高分子合成材料，被称为三大材料。它们都是由石化产品制成的。3石化工业促进了农业的发展。氮肥和农药的施用以及农用地膜的推广使农业产量不断增加！石化产品是所有工业部门不可或缺的

6、，如现代运输工业、金属加工、建材工业、轻工和纺织工业。目前，电子工业和许多高新技术产业的快速发展，对石化产品，尤其是由石化产品生产的精细化工产品提出了新的要求，这对石化工业的发展是一个巨大的推动。石化工业的建设和发展离不开各行各业的支持。国内外石化企业集中力量建设一批生产装置，形成大型石化工业区。在这一领域，炼油装置是“龙头”，裂化装置是“龙身”。它需要冶金、电力、机械、仪器仪表、建筑、环保等行业的大力支持。总之，石化工业是一个技术密集型产业。一系列技术，如生产方法和工艺的确定，关键设备的选择、选择和制造，都需要由专有的或独特的技术标准来规定。如果从国外进口，应该支付专利或专有技术使用费。因此

7、，只有加强基础学科的研究工作，特别是有机化学、高分子化学、催化、化学工程、电子计算机、自动化等。加强对相关专业技术人员的培训，使他们掌握和采用先进的科研成果，并配合相关工程技术，石化工业才能不断发展，达到新的水平。2.石化产品。由石油或液化石油气生产的产品被称为石化产品。通常，各种物理或化学方法被用来根据沸点将石油分成不同的馏分，然后精炼以除去非烃杂质如硫、氧和氮，最后混合以制成不同的产品。从石油中获得的主要产品大致可分为以下四类：1 .液体燃料是发动机的动力源，占石油产品产量的90%以上。液体燃料可分为内燃机燃料(包括飞机和汽车的汽油发动机燃料、卡车和内燃机车的柴油发动机燃料以及喷气发动机燃

8、料)、锅炉燃料和灯用煤油。2.1主要产品2润滑油和润滑脂润滑油和润滑脂是从原油中蒸馏出汽油、煤油和柴油后的重油。他们的产量很小，不到石油产品产量的15%。其他产品主要是蜡、沥青、油焦、凡士林和溶剂，产量不多。石化产品包括塑料、合成纤维、合成橡胶、药品、农药、化肥、染料、炸药、洗涤剂、合成革等。是近年来发展迅速的一种石油产品。(1)汽油是消费最多的品种。汽油的沸点范围(也称为馏程)为30205，密度为0.700.78克/立方厘米。当油在气缸中燃烧时，根据其抗爆燃烧性能，商用汽油被标记为辛烷值70、80、90或更高。汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升机和农林飞机的燃料。商品汽油添加了添加剂(如四

9、乙基铅)以提高使用和储存性能。由于环保要求，芳烃hy的含量火焰要求平滑明亮，无黑烟。目前产量不大。(4)柴油的沸点范围为180370和350410。对于石油及其加工产品，习惯上称低沸点或沸点范围较轻的产品为轻产品，但相反，它们变得较重。因此，前者称为轻柴油，后者称为重柴油。广泛用于大型车辆和船舶。因为高速柴油发动机(汽车用)比汽油发动机更省油，所以对柴油的需求比汽油增长得更快，一些小型汽车也改用柴油。柴油的质量要求是良好的燃烧性能和流动性。以十六烷值表示的燃烧性能越高越好。周年原油制得的柴油十六烷值可达68。高速柴油机用轻柴油的十六烷值为4255，低速柴油机用轻柴油的十六烷值低于35。(5)燃

10、油用作锅炉、船舶和工业炉的燃料。不同等级的商业燃料油通过粘度来区分。(6)石油溶剂在香精、油脂、试剂、橡胶加工和涂料工业中用作溶剂，或用于清洗仪器、仪表和机械零件。(7)润滑油由石油制成的润滑油占润滑油总产量的95%以上。除了润滑性能外，它还具有冷却、密封、防腐、绝缘、清洁和能量传递的功能。产量最大的是内燃机油(占40%)，其余为齿轮油、液压油、汽轮机油、电绝缘油和压缩机油，共占40%。商用润滑油应按粘度分类，高粘度油应用于重载低速机械，否则应使用低粘度油。炼油装置生产各种炼油工艺生产的基础油，外加各种添加剂，功能独特，附加值高。润滑脂，俗称黄油，是由润滑剂和增稠剂制成的固体或半流体，用于不适

11、合使用润滑油的轴承和齿轮。(9)石蜡油包括石蜡(占总消耗量的10%)、地蜡、石脂等。石蜡主要用作包装材料、化妆品原料和蜡制品，也可用作生产脂肪酸的化学原料(肥皂原料)。(10)石油沥青主要用于道路和建筑。(11)石油焦在冶金(钢和铝)和化学工业(电石)中用作电极。除了上述石油产品之外，一些在常温下为气体的产品是从各种炼油装置中获得的，它们可以直接用作燃料或在压力下液化以分离液化石油气，并且可以用作原料或化学原料。根据不同的生产目的和生产工艺，可以选择各种石油和炼厂气。气态原料在常压下主要生产乙烯、丙烯、合成氨、氢气、乙炔和炭黑。液态原料(液化石油气、轻汽油、轻柴油、重柴油)可制成石化工业发展所

12、需的最基本原料(乙炔除外)，是石化工业发展的基础。此外，炼油厂也是苯、甲苯和二甲苯等重要芳烃的供应商。2.2生产技术1。石油炼制以石油为原料，通过物理分离和化学反应获得各种石油产品和化学原料。炼油厂常用的加工工艺包括：(1)常压分馏生产汽油、煤油、轻柴油和重柴油。(2)减压分馏，以常压蒸馏得到的重油(底油)为原料生产各种润滑油，如锭子油、机油和汽缸油，并在精炼和处理过程中生产凡士林和石油蜡。(3)延迟焦化，使减压渣油发生深度裂解反应，生成焦化汽油、焦化柴油和石油焦，通过脱沥青过程得到沥青。(4)催化裂化，其中一部分在大气压下分馏的重馏分和减压渣油中的重馏分被化学裂化以生产汽油和柴油；炼厂气，如

13、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。可以从裂解气中分离出来，小分子碳氢化合物可以通过“叠加”来放大因此，乙烯产量常被用作衡量石化工业发展水平的标志。3.石油炼制3.1石油的组成和性质石油，也称为原油，是从地下深处提取的深棕色易燃粘稠液体。石油是古代海洋或湖泊中生物长期进化形成的混合物，是一种像煤一样的化石燃料。石油是由各种元素组成的各种化合物的混合物。其中，主要化合物由碳(83%-87%)和氢(11%-14%)组成，其余为少量的硫(0.06%-0.8%)、氧(0.08%-1.82%)、氮(0.02%-1.7%)和微量的磷、钒和钾。碳和氢结合形成的有机化合物称为烃类，在化学上通常简

14、称为“烃类”。石油中有三种主要的碳氢化合物：一种是烷烃。它的分子式是CnH2n 2。在常温常压下，含14个碳原子的烷烃是气体，含515个碳原子的烷烃是液体，含16个以上碳原子的烷烃是固体。第二类是环烷烃。它的分子式是CnH2n。其分子中的碳原子相互连接成一个环状结构，其化学性质类似于烷烃。通常，环烷烃是石油的主要成分。三种是芳香烃。其分子式为CnH2n-6。芳香烃包括苯、甲苯、二甲苯等。它在石油中的含量通常很少。由于有机化合物的异构性，石油中含有数百种烷烃、环烷烃和芳香烃。一些石油还含有少量不饱和烃，如烯烃。石油的性质因产地而异，但由碳和氢化形成的碳氢化合物构成了石油的主要成分，约占95%和9

15、9%。含硫、氧和氮的化合物对石油产品有害，应尽可能去除。在不同产地的石油中，各种烃类的结构和比例差别很大，但主要属于烷烃、环烷烃和芳烃三大类。我国主要原油具有含蜡量高、含硫量低、镍和氮含量中等、钒含量少的特点。不同种类的石油有不同的加工方法和不同的产品性能，所以我们应该充分利用它们。大庆原油具有蜡含量高、凝固点高、硫含量低的特点，属于低硫石蜡基原油。主要炼油工艺简介原油是未经加工从油田中提炼出来的。原油的成分非常复杂，它还含有水和盐，如氯化钙和氯化镁。在提炼过程中，更多的水会浪费燃料，更多的盐会腐蚀设备。因此，原油只有经过脱水和脱盐后才能提炼。石油炼制一般包括石油分馏、石油裂解和石油催化重整。

16、3.1常压蒸馏和真空蒸馏常压蒸馏和真空蒸馏通常统称为常压蒸馏和真空蒸馏，这基本上是一个物理过程。根据蒸发能力，原料油在蒸馏塔中被分成不同沸点的油产品(称为馏分)。这些油中的一部分在混合和添加添加剂后以产品的形式离开工厂，其中相当一部分是后续加工设备的原材料。因此，常减压蒸馏也称为原油的初级加工。包括三个工序：原油脱盐脱水；常压蒸馏；减压蒸馏。(1)原油的脱盐和脱水也称为预处理。从油田输送到炼油厂的原油通常含有盐(主要是氯化物)和水(溶解在油中或乳化)，这会导致设备腐蚀、设备内壁结垢并影响成品油的组成，在加工前需要将其去除。也就是说，通过电化学分离或加热沉淀除去原油中的水、盐和固体杂质的过程。加入破乳剂和水，使油中的水聚集并从油中分离出来，同时盐溶解在水中，然后配合高压电场，使形成的大水滴能够顺利去除。主要目的是防止盐(钠、钙、镁的氯化物)分解产生氯化氢，这会腐蚀设备并在管式炉中沉积盐垢常压分馏也称为常压蒸馏；蒸馏汽油、煤油(或喷气燃料)、柴油和其他接近大气压的馏分，塔底的残渣是常压渣油(即重油)。(3)真空蒸馏常压蒸馏得到的重油(底油)用作生产各种润滑油的原料，如锭子油、机油和汽缸