6-石油加工(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,石油工业通论,Introduction of Petroleum industry,主讲人：杨 勉,大庆石油学院地球科学学院,第四部分 石油加工,第一节 石油炼制工艺,第二节 石油化工,第一节 石油炼制工艺,将原油或人造石油加工为汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青、石油焦等各种石油产品和化工原料的方法和过程叫,石油炼制或炼油工艺。,一、石油的化学组成和物理性质,（一）石油化学组成,1,、石油元素组成：,主要元素：碳、氢、氧、硫、氮,2,、石油化合物组成,（,1,）烃类：,烷烃类,环烷烃,芳香烃,（,2,）石油的非烃组成,含硫化合物,含氮化合物,含氧化合物,(,二,),天然气的组成,气（油）藏气中，天然气的主要成分是,烃类,。通常甲烷占优势，并有数量不等的重烃气（,C,2,+,）。在某些伴生气中（气顶气或油溶气），重烃含量可以超过甲烷。非烃气在绝大多数气藏中为次要组成，但在个别情况下可以成为主要组成，形成,N,2,、,CO,2,、,H,2,S,气藏等。一般将,C,2,+,含量大于,5%,称为,湿气,，因为这些天然气在地表能析出液态烃。,C,2,+,含量,9.0,的石油称为重质石油，小于,0.9,的为轻质石油。,1,桶,0.159,米,3,，国际上以沙特阿拉伯的轻质原油,(,相对密度为,0.855),为国际标准原油,1,桶之重,0.136,吨。,3,、粘度：,指流体质点相对移动时所受到的内部阻力。它是对流体流动性能的度量，单位为帕斯卡秒（,PaS,）。,T,、粘度；,T,、粘度高。,P,、粘度；,P,、粘度,4,凝固点：,将液体石油冷却到失去流动性时的温度称为凝固点。石油凝固点的高低取决于含蜡量及烷烃碳数高低。含蜡量高，则凝固点高，反之则低。,5,导电性：,原油是一种非异体，其电阻率高达,109,1016m,。可利用此性质，用电阻率曲线来判断油水层。,6,溶解性：,石油易溶于有机溶剂而难溶于水。,7,荧光性：,石油及其大部分产品（轻汽油及石蜡除外），在紫外线照射下均发出特殊蓝光的现象，称为荧光。,8,、沸点和馏程：,每一种纯化合物都有其沸点，是一个常数。石油是混合物，没有明确的沸点。,二、原油的蒸馏,蒸馏,是炼油厂的“龙头”，是石油炼制的第一步。它是利用石油中各组分沸点的不同，使其分离的方法。,石油,是由分子大小和化学结构不同的烃类和非烃类组成的复杂混合物，没有固定的沸点。一般石油的沸点范围在摄氏,30,度到摄氏,600,度左右。它是不同沸点的、大大小小的烃混合在一起的混合物，烃的沸点随碳数增加而增高。这样，把石油加热后，就能按各类烃沸点高低不同依次蒸发出来。加工石油的炼油厂，就是利用石油的这个特点，而使大量石油去经历不同温度的过程，便就能得到不同的产品了。,在通常压强,(1,个大气压，即,1.01325x10,5,Pa),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,常减压蒸馏,。,三、燃料油的生产,原油的一次加工所得的轻质油是有限的，一般仅占原油总量的,25,左右。所得的直馏汽油一般只占原油总量的,10,。为了提高轻质油的产量需要通过二次加工，使原油的重质组分更多地变为轻质的燃料油。此外，二次加工还可以提高一次加工所得油品的质量。,1.,裂化,热裂化、催化裂化、加氢裂化,裂化的作用主要是通过加热升温，使具有长链的烃类,(,重质油,),断链裂成短链的烃类,(,轻质油,),。裂化有三种不同的类型，即热裂化、催化裂化和加氢裂化。,2.,催化重整,“重整”是指对烃类分子结构进行重新排列，“,催化重整,”就是利用催化剂对烃类分子结构进行重新排列。催化重整是,石油,加工过程中重要的二次加工手段，它旨在生产高辛烷值,汽油,、或者,苯,、,甲苯,以及,二甲苯,等,化工,原料，并副产大量,氢,气。,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量指标叫做,辛烷值,。就好像人为地规定水的沸点为,100,，水结冰时的温度为,0,一样，人们用两种化合物作为参比，,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,100,，,而把另一种燃烧性能极差的正庚烷规定其辛烷值为,0,。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，从而得到它实际的辛烷值。辛烷值的测定有,研究法,和,马达法,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,RON,。平时所谓的,90,号、,93,号、,97,号和,98,号车用汽油指的就是它的研究法辛烷值不低于,90,、,93,、,97,和,98,。在美国则用研究法和马达法两种 辛烷值的平均值（即所谓抗爆指数）来作为车用汽油的标号，相应有,87,号、,89,号和,93,号。,第二节 石油化工,一、石油化工的概念,石油化学工业简称石油化工，是化学工业的重要组成部分，在国民经济的发展中有重要作用，是我国的支柱产业部门之一。,石油化工,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工业。,石油产品又称油品，,主要包括各种燃料油（汽油、煤油、柴油等）和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为,石油炼制,，简称,炼油,。,石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得,。生产石油化工产品的,第一步是对原料油和气（如丙烷、汽油、柴油等）进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料,。,第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料（约,200,种）及合成材料（塑料、合成纤维、合成橡胶）。,这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品，习惯上不属于石油化工的范围。在有些资料中，以天然气、轻汽油、重油为原料合成氨、尿素，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,1,石油化工是能源的主要供应者,2.,石油化工是材料工业的支柱之一，金属、无机非金属材料和石油化工高分子合成材料，被称为三大材料,3,石油化工促进了农业的发展,4,各工业部门离不开石化产品,5,石化工业的建设和发展离不开各行各业的支持，石化行业是个技术密集型产业。,三、石油化工的基础原料,石油化工的基础原料有,4,类：,炔烃,(,乙炔,),、,烯烃,(,乙烯、丙烯、丁二烯,),三烯一炔,、,芳烃,(,苯、甲苯、二甲苯、萘,),三苯一萘,及,合成气,。由这些基础原料可以制备出各种重要的有机化工产品和合成材料。,四、裂解和分离,石油和天然气的主要组成是饱和的烷烃，而一级基本有机原料都是些不饱和的烯烃、炔烃、芳烃它们在原油的化学组成中很少存在。为此需要把烷烃的碳一碳链和碳一氢链“砍断”。“砍断”的方法就是,裂解,，就是将石油原料在高温下加热，一部分,CC,键和,C-H,键就会断开，并且发生复杂的变化，生成各种烯烃、炔烃和芳烃的混合物。所以，石油烃的裂解是石油化工的基础。裂解气是复杂的混合物，所以还必须采取分离的方法制取纯的烯烃、芳烃和炔烃。常用的方法有深冷分离法、吸附法、溶剂萃取法。,五、三大合成材料,指塑料（合成树脂）,合成橡胶,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，又叫高聚物，相对分子量可在,10000,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。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。,