油品与炼油基础知识

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1、抚顺石油化工公司催化剂厂抚顺石油化工公司催化剂厂 油品及炼油基础知识 辽宁石油化工大学 赵德智 主主 要要 内内 容容 第一章 绪论 第二章石油化学基础知识 第三章常减压蒸馏 第四章催化裂化 第五章催化重整 第六章催化加氢 第七章 其他工艺 第一章第一章 绪论绪论 一、一、中国炼油工业发展现状中国炼油工业发展现状 1、中国炼油工业发展简史 中国炼油工业是从建国以后开始建立的；在此之前仅有 几个很小的炼油厂，而且工艺技术落后，设备简 陋， 大部分石油产品依靠进口。 1958年，在兰州建成了中国第一座现代化炼油厂； 1960年，大庆油田的开发，为我国炼油工业的发展奠定 了基础； 1963年，实现了

2、石油产品基本自给； 1960年代初，开始我国能自行设计，先后建成常减压蒸 馏、催化裂化、催化重整等炼油生产装置，基本掌握 了当时世界上的一些主要的炼油工艺技术。 1978年后，由于先进技术的引进，使我国的炼油工艺技 术基本或接近世界炼油技术水平。 2、中国炼油工业现状 1）原油产量 1959年建成第一个石油基地大庆油田，年产量140万吨，占当时产 量50%； 1963年生产原油439万吨，占当时石油产量68%； 1974年大庆生产原油5000万吨； 1978年我国原油产量突破1亿吨，成为世界产油大国； 现在，全国共在陆地、海上建油气田25个； 1998年生产原油1.6亿吨，天然气217亿立方米

3、； 目前原油产量排世界第五位，已成为世界产油大国； 50年来，累计产 原油35亿吨，4000亿立方米天然气；按当前价则算 约合人民币40000亿元；累计出口原油4.61亿吨，成品油1.22亿 吨，创汇 851亿美元； 目前已探明原油储量197亿吨，天然气2万亿立方米； 2）原油加工能力 我国第一座炼油厂在兰州；到1998年全国有大小 炼油厂194座，年原油加工能力2.7亿吨，生产 成品油1亿多万吨，主要油品基本满足需要。 其中，处理能力大于250万吨/年，占近90%； 2001年，原油加工量近2.1亿吨，汽油产量 4124万吨，柴油产量7404万吨，煤油产量789 万吨，液化气产量1065万吨

4、，天然气产量303 亿立方米。 国外最大的炼油厂规模高达4085万吨/年， 平均规模540万吨/年，我国最大的炼油厂规模 高达1600万吨/年，平均规模378万吨/年。 3、炼油技术水平 目前我国总体炼油技术水平已经达到或基本达到世界先进水平。 1） 工艺水平 最有代表性的是催化裂化及家族工艺技术（MGG、DCCI、 DCCII、干气制乙苯、还有正在开发的HCC等）已达到世界先 进水平。其它炼油工艺技术基本达到或接近世界先进水平。 2） 设计 水平 炼油装置基本能自行设计 、制造、安装和运行， 3）自动控制水平 已经达到了先进控制水平，一般炼油厂均采用DCS控制系统。 4）节能 炼油生产装置能

5、耗较低，但与世界先进水平还有一定的差距。 5）环保 一般水平，主要是重视程度不够，三废处 理不够。 6）产品质量 优质 成品油较少，产品质量相对较 差。 二、中国炼油工业发展方向二、中国炼油工业发展方向 1、重质油轻质 化，提高轻油收率； 2、改善产品质量及结构，生产清洁燃料 ； 3、进一步降低能耗； 4、加强企业管理； 5、提高自动化控制水平； 6、进一步加强环境保护； 7、增大原油加工能力； 8、延长开工周期； 三、世界三、世界炼炼炼炼油技油技术发术发术发术发 展展趋势趋势趋势趋势 1 实现规模化和一体化经营，提高综合经济效益 有关研究表明，一套能力为600万ta的蒸馏装置与2套300 万

6、ta的装置相比，可节约 投资32，节省金属消耗47，减少 用地46，降低操作费用25。因此，实现炼 油企业的规模化 经营 和装置的大型化一直是世界炼油工业努力的目标。目前世界 上最大炼油厂的规模已达到4085万ta(韩国SK公司的Ulsan炼厂 )，最大单套蒸馏装置的能力已达1250万ta。 实现 原油生产炼油的一体化、炼油发电 一体化、炼油石 油化工一体化或其复合，可以实现 原料互供。节省工厂用地和公 用辅助工程设施，提高能量利用率，降低成本，提高效益。因此 ，这已成为世界炼油工业的主要发展趋向 2 为为适应应市场场的需求，炼炼油企业业 要不断提高产产品质质量和调调整产产 品结结构 随着环环

7、保要求日趋严趋严 格，世界各国 不断提高汽、柴油质质量指标标，燃料油品 的质质量将从目前的常规车规车 用燃料向低排 放清洁洁燃料、超低排放超清洁洁燃料 的方向发发展。 3 优化石油资源利用，炼油厂应灵活多产 清洁油品和石化原料 石油是不可再生资源，将主要用来 生产其他能源难以替代的轻质运输燃料 。石化工业的发展，也将越来越依靠炼 油厂提供廉价优质原料。今后石油重质 化和劣质化的趋势将加快，炼油技术要 适应加工高含硫、高金属、高残碳原油 的需要。炼油厂应灵活多产清洁油品和 石化原料，这就要求炼油厂必须走深加 工之路，不断发展新型重油加工工艺 。 4 用天然气、煤炭为为原料的合成油厂将成 为为21

8、世纪炼纪炼 油工业业的新亮点 用天然气、煤炭通过过合成液化技术术 几乎可以生产任何清洁油品和石油化工 原料。随着技术的不断进步，生产成本 的不断降低，用天然气、煤炭为原料生 产车 用燃料将快速发展。传统 的炼油技 术和信息技术、生物技术、纳米技术、 膜技术、合成技术等高新技术的结合将 更紧密，高新技术将推动炼 油技术进 步 。 5 广泛应应用现现代信息技术术，炼炼油厂逐步 智能化 炼油企业要在普及DCS集中控制的基 础上，发展管控一体化系统。应用信息 技术进 行原油资源的选择 和分配，生产 过程的优化控制，油品的在线调 合，按 照供应链 管理搞好现代物流配送，使炼 油企业进 一步智能化。管控一

9、体化将改 变炼 油厂的管理模式，大大提高生产过 程的控制和管理水平。 四、中国炼油生产面临的挑战四、中国炼油生产面临的挑战 1 国内汽、柴油标准日渐严格，不断改善油品质 量成为炼油业务发展的重要任务 2 原油品种结结构将发发生较较大变变化；炼炼油工艺艺路 线线和装置结结构要作较较大调调整 3 增产优质产优质 廉价化工原料和中间馏间馏 分，发发展炼炼 油化工一体化技术术 4、源利用还还不充分，特色产产品缺乏影响力和知 名度 5、信息技术术在炼炼油企业应业应 用还还不广泛，缺乏 优优化和科学管理工具 6、尚未建立起炼炼油科研开发发体系，需要提高科 研开发发效率和创创新能力 五、五、2121世纪中国

10、石油化工技术展望世纪中国石油化工技术展望 到本世纪末，中国炼油将达到2.2亿 吨/年，乙烯生产能力将达500万吨/年； 2010年炼油能力要达到3亿吨/年以上， 乙烯生产能力800万吨1000万吨/年，任 务十分艰巨，21世纪前夕，中国石化工 业将面监前所未有的严峻形势，机遇和 挑战并存，要在竞争中求生存、求发展 ，根本出路在于技术进步。 l1、石油化工装置大型化综合配套技术 l2、进口含硫原油及重油深度加工技术 l3、乙烯裂解技术 l5、有机原料生产技术 l6、合成树脂 l7、合成纤维 l8、合成橡胶 l9、环境友好技术 l10、开发和应用先进控制技术 l11、应用基础研究 第二章石油化学基

11、础知识第二章石油化学基础知识 l石油及其产品的化学组成和物理性质 l石油的一般性质 l石油的元素组成 l石油及石油馏分的烃组成： 烷烃： 是组成石油的基本组分之一。石油中的烷烃总含量一般约为40 一50(体)。 环烷烃： 单环、二环和多环 芳烃： 单环、二环和多环 石油化学基础知识石油化学基础知识 l石油中的非烃化合物 硫：活性硫和非活性硫 氮：碱性氮化物，非碱性氮化物 氧：环烷酸类 胶质和沥青质 l石油及其产品的物理性质 石油及其产品的物理性质是评定产品质量和控制生产过程的重要 指标，也是设计和计算石油加工工艺装置的重要数据。 油品的物理性 质与其化学组成有着密切的关系，油品的物理性质在很大

12、程度上取决 于其中所烃类的物理性质和化学性质。油品是各含种烃类和非烃类的 复杂混合物；它的理化性质是各种化合物性质的宏观综合表现。它们 之中有的性质有可加性，有的则没有，而且多数不具有可加性。 蒸蒸 汽汽 压压 在某一温度下液体与其液面上 的蒸汽呈平衡状态，这时蒸汽所产 生的压力称为饱和蒸汽压，简称为 蒸汽压。蒸汽压的高低表明了液体 气化或蒸发的能力，蒸汽压愈高， 就说明液体愈容易汽化。 馏分组成与平均沸点馏分组成与平均沸点 l油品沸点随气化率增加而不断增加。因此表示 油品的沸点应以一个温度范围，即称为沸程。 在某一温度范围内蒸馏出的馏出物称为馏分。 它还是一个混合物，只不过包含的组分数目少

13、一些。温度范围窄的称为窄馏分，温度范围宽 的称为宽馏分。 l 在石油产品的质量控制或原油的初步评价时， 实验室常用比较粗略而又最简便的恩氏蒸馏装 置来测定油品的沸点范围。思氏蒸馏装置如图 所示。 各种直馏产品的馏程范围各种直馏产品的馏程范围 l汽油 40200； l灯用煤油 180300 l轻柴油200一300： l喷气燃料 l 30一240 l润滑油350一500； l 重质燃料油500 密度和相对（比重）密度密度和相对（比重）密度 l油品的密度和相对密度在生产和储运中 有着重要意义。相对密度与原油或产品 的物理性质、化学性质有关。 l我国规定油品20时密度作为石油产品 的标准密度。 l液体

14、油品的相对密度是其密度与规定温 度下水的密度之比，也称比重，是无因 次的。 l比重指数(API度) 特性因数特性因数 l特性因数是表示烃类和石油馏分化学性质的一 个重要参数。K表示。 l我园原油大多只有较高的K值。 l大庆原油K12.5 l胜利原油K12.1 l大港原油K11.8 粘度和粘温性质粘度和粘温性质 l粘度是评定油品流动性的指标，是油品特 别是润滑油质量标准中的重要项目之一。 l粘度值就是用来表示流体流动时分子间摩 擦产生阻力大小的标志。馏分越重，粘度 越大。 l粘度的表示方法：运动粘度，mm2s。 l条件粘度：恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘 度等。它们都是用特定仪器在规定条件下 测定的

15、。 粘度与温度的关系粘度与温度的关系 l油品的粘温性质：油品的粘度随温度的 升高而减少，随温度的降低而增大。 l粘度指数：它是衡量润滑油粘度受温度 影响变化程度的一个相对比较指标。 其它物理性质其它物理性质 一、低温流动性 油品在低温下失去流动性的原因有两个，含 蜡量极少的油品，当温度降低时粘度迅速增加 ，最后因粘度过高而失去了流动性，变成为无 定形的玻璃状物质，这种情况称为粘温凝固； 对于含蜡较多的油品来说，油品冷却时，油中 所含的蜡就逐渐结晶出来，当析出的蜡逐渐增 多形成一个网状的骨架后，将尚处于液体状态 的油品包在其中，使整个油品失去了流动性， 这种情况称为构造凝固。相应的失去流动性的 温度称为凝点(或凝固点)。 l冷滤点：是指在规定条件下，试油每分 钟开始不能通过滤清器流量20(mL)时的 最高温度。冷滤点测定的方法原理是模 拟柴油在低温下通过滤清器的工作状况 而设计的。 二、燃烧性能 l1、闪点 闪点(或称闪火点)是指可燃性液体( 如烃类及石油产品)的蒸气同空气的混合 物在有火焰接近时，能发生闪火(一闪即 灭)的最低油温。 2、燃点：