石油炼制工程课件.ppt

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石油炼制工程石油炼制工程重庆科技学院重庆科技学院付雪付雪第一章第一章绪论绪论一、石油炼制工业在国民经济中的地位一、石油炼制工业在国民经济中的地位l石油炼制工业是国民经济最重要的支柱石油炼制工业是国民经济最重要的支柱产业之一，是提供能源，尤其是交通运输燃产业之一，是提供能源，尤其是交通运输燃料和有机化工原料的最重要的工业。

据统计，料和有机化工原料的最重要的工业。

据统计，全世界所需能源的全世界所需能源的40%依赖于石油产品，汽依赖于石油产品，汽车等交通工具使用的原料几乎全部是石油产车等交通工具使用的原料几乎全部是石油产品，有机化工原料也主要来源于石油炼制工品，有机化工原料也主要来源于石油炼制工业，世界石油总产量的约业，世界石油总产量的约10%用于生产有机用于生产有机化工原料。

化工原料。

l表表11世界能源需求比例世界能源需求比例ll能能源源1995年年2000年年l石油石油40.1340.04天然气天然气22.9423.23煤煤27.1026.89核能核能7.267.08水力及其他水力及其他2.572.76合计合计100.00100.00主要石油产品主要石油产品l燃料：

各种牌号的汽油，柴油燃料油等燃料：

各种牌号的汽油，柴油燃料油等l润滑油：

各种牌号的内燃机油和机械油润滑油：

各种牌号的内燃机油和机械油l有机化工原料：

生产乙烯的裂解原料有机化工原料：

生产乙烯的裂解原料l工艺用油：

变压器油，电缆油，液压油工艺用油：

变压器油，电缆油，液压油l沥青：

铺路沥青，建筑沥青，防腐沥青沥青：

铺路沥青，建筑沥青，防腐沥青l蜡：

食用，化妆品，包装用，药用蜡：

食用，化妆品，包装用，药用l石油焦碳：

冶炼用焦，燃料焦石油焦碳：

冶炼用焦，燃料焦二、石油炼制工业的发展概况二、石油炼制工业的发展概况l石油炼制工业的建立大约可追溯到石油炼制工业的建立大约可追溯到19世纪末。

世纪末。

1823年，俄国杜比宁兄弟建立了第一座釜式蒸馏炼油厂，年，俄国杜比宁兄弟建立了第一座釜式蒸馏炼油厂，1860年，美国年，美国BSiliman建立了原油分馏装置，这些可建立了原油分馏装置，这些可以看做是炼油工业的雏型。

以看做是炼油工业的雏型。

20世纪初，内燃机的发明和世纪初，内燃机的发明和汽车工业的发展，尤其是第一次世界大战对汽油的需求汽车工业的发展，尤其是第一次世界大战对汽油的需求推动了炼油工业的迅速发展。

推动了炼油工业的迅速发展。

20世纪中叶，炼油工业就世纪中叶，炼油工业就已发展成为一个技术先进、规模宏大的产业。

中国的炼已发展成为一个技术先进、规模宏大的产业。

中国的炼油工业起步较迟，虽然在油工业起步较迟，虽然在1907年就建立了陕西石油官矿年就建立了陕西石油官矿局炼油房，但是直到局炼油房，但是直到1949年，全国仅有几个小规模的炼年，全国仅有几个小规模的炼油厂。

油厂。

1958年，建立了我国第一座现代化的处理量为年，建立了我国第一座现代化的处理量为100104ta的炼油厂。

的炼油厂。

20世纪世纪60年代，在大庆油田的年代，在大庆油田的发现和开发的带动下，我国炼油工业迅速发展。

目前，发现和开发的带动下，我国炼油工业迅速发展。

目前，我国炼油工业的规模已位居世界第四位，炼油技术水平我国炼油工业的规模已位居世界第四位，炼油技术水平也已进入世界先进行列。

也已进入世界先进行列。

世界主要炼油大国的炼油能力及其石油储量和产量世界主要炼油大国的炼油能力及其石油储量和产量世界主要炼油大国的炼油能力及其石油储量和产量世界主要炼油大国的炼油能力及其石油储量和产量国家或地区国家或地区原油蒸馏能力原油蒸馏能力106t/a储储量量108t/a产产量量106t/a美国美国79530.3320俄罗斯俄罗斯61566.8295日本日本2480.080.05中国中国14833160中东中东252899988加拿大加拿大926.694英国英国916.9131法国法国930.21.8德国德国1090.62.7三、炼油技术的发展阶段三、炼油技术的发展阶段l最早的炼油工业主要是生产家用煤油，加工手段是简单蒸馏。

最早的炼油工业主要是生产家用煤油，加工手段是简单蒸馏。

l20世纪初，汽车工业的发展和第一次世界大战对汽油的需求猛增，世纪初，汽车工业的发展和第一次世界大战对汽油的需求猛增，从石油蒸馏直接取得的汽油在数量上已不能满足需要，从较重的馏从石油蒸馏直接取得的汽油在数量上已不能满足需要，从较重的馏分油或重油生产汽油的热裂化技术应运而生。

分油或重油生产汽油的热裂化技术应运而生。

l20世纪世纪30年代末、年代末、40年代，催化裂化技术出现并且发展迅速，逐渐年代，催化裂化技术出现并且发展迅速，逐渐成为生产汽油的主要加工过程。

与此同时，润滑油生产技术也有较成为生产汽油的主要加工过程。

与此同时，润滑油生产技术也有较大的发展。

大的发展。

l50年代，为满足对汽油抗爆性的要求，出现了铂重整技术，促进了年代，为满足对汽油抗爆性的要求，出现了铂重整技术，促进了催化重整技术的大发展。

由于催化重整产出廉价的副产氢气，也促催化重整技术的大发展。

由于催化重整产出廉价的副产氢气，也促进了加氢技术的发展。

进了加氢技术的发展。

l60年代，分子筛催化剂的出现并首先在催化裂化过程中大规模地使年代，分子筛催化剂的出现并首先在催化裂化过程中大规模地使用，使催化裂化技术发生了革命性的变革。

用，使催化裂化技术发生了革命性的变革。

l70年代，由中东石油禁运引起的石油危机促进了节能技术的发展。

年代，由中东石油禁运引起的石油危机促进了节能技术的发展。

同时，石油来源受限和石油价格上涨促进了重质油轻质化技术的发同时，石油来源受限和石油价格上涨促进了重质油轻质化技术的发展。

展。

l进入进入80年代，从世界范围来看，炼油工业的规模和基本技术构成相年代，从世界范围来看，炼油工业的规模和基本技术构成相对比较稳定。

对比较稳定。

第二章第二章石油的化学组成石油的化学组成主要内容主要内容l石油的一般性状、元素组成、馏分组成石油的一般性状、元素组成、馏分组成l石油馏分的烃类组成石油馏分的烃类组成l石油中的非烃化合物石油中的非烃化合物l石油中的微量元素石油中的微量元素l渣油以及渣油中的胶质、沥青质渣油以及渣油中的胶质、沥青质一、石油的一般性状一、石油的一般性状1、物理性质、物理性质石油（或原油）通常是黑色或褐石油（或原油）通常是黑色或褐色的流动或半流动的粘稠液体，相对色的流动或半流动的粘稠液体，相对密度一般介于密度一般介于0.80.98之间。

世界各地之间。

世界各地所产的石油在性质上都有不同程度的所产的石油在性质上都有不同程度的差异。

差异。

我国主要油田原油的凝点及蜡含我国主要油田原油的凝点及蜡含量较高，相对密度大多在量较高，相对密度大多在0.85-0.95之间，之间，属于偏重的常规原油。

属于偏重的常规原油。

2、元素组成、元素组成基本上由五种元素碳、氢、硫、氮、氧所组成。

基本上由五种元素碳、氢、硫、氮、氧所组成。

（还有一些微量元素）（还有一些微量元素）原油中原油中:

碳的质量分数一般为碳的质量分数一般为83%87%氢的质量分数为氢的质量分数为11%14%硫的质量分数为硫的质量分数为0.05%8%氮的质量分数为氮的质量分数为0.02%2%氧的质量分数为氧的质量分数为0.05%2%3、碳氢含量和氢碳比、碳氢含量和氢碳比碳氢两种元素的一般占碳氢两种元素的一般占95%以上，以上，用原油的氢碳原子比来反映原油的属性，用原油的氢碳原子比来反映原油的属性，一般轻质原油或石蜡基原油的氢碳原子一般轻质原油或石蜡基原油的氢碳原子比比较高，重质原油或环烷基原油的氢比比较高，重质原油或环烷基原油的氢碳原子比比较低。

碳原子比比较低。

氢碳原子比还包含着一个重要的结氢碳原子比还包含着一个重要的结构信息，它是一个与化学结构有关的参构信息，它是一个与化学结构有关的参数。

数。

烷烃烷烃环烷烃环烷烃芳香烃芳香烃44、硫、硫、氮氮、氧的含量氧的含量石油中的硫石油中的硫、氮氮、氧不是以元素形氧不是以元素形态，而是以化合物形态存在（碳氢化合态，而是以化合物形态存在（碳氢化合物的衍生物）。

对石油的加工工艺以及物的衍生物）。

对石油的加工工艺以及石油产品的使用性能都有很大影响。

例：

石油产品的使用性能都有很大影响。

例：

催化剂中毒问题和环境污染问题等。

催化剂中毒问题和环境污染问题等。

我国原油低硫我国原油低硫、高氮。

大多数原油高氮。

大多数原油硫含量低于硫含量低于1%1%，氮含量在，氮含量在33以上。

以上。

石油中的含硫化合物石油中的含硫化合物含硫量高于含硫量高于2%的石油称为高硫石油，低的石油称为高硫石油，低于于0.5%的称为低硫石油，介于之间的称为含的称为低硫石油，介于之间的称为含硫石油。

我国原油大多数属于低硫原油和含硫石油。

我国原油大多数属于低硫原油和含硫原油。

大部分硫集中在重馏分和渣油中。

硫原油。

大部分硫集中在重馏分和渣油中。

石油中含硫化合物按性质可分为：

石油中含硫化合物按性质可分为：

活性硫化物：

元素硫活性硫化物：

元素硫、硫化氢和硫醇等硫化氢和硫醇等非活性硫化物：

硫醚非活性硫化物：

硫醚、二硫化物和吩噻二硫化物和吩噻活性硫化物对设备有强烈的腐蚀性。

活性硫化物对设备有强烈的腐蚀性。

l原油中的含硫化合物一般以硫原油中的含硫化合物一般以硫醚类和吩噻类为主，原油中的硫醚类和吩噻类为主，原油中的硫元素和硫化氢含量极少，硫化元素和硫化氢含量极少，硫化氢一般由原油中的硫化物受热分氢一般由原油中的硫化物受热分解而产生的，硫化氢又被氧化成解而产生的，硫化氢又被氧化成元素硫，所以原油中的元素硫和元素硫，所以原油中的元素硫和硫化氢并不一定都是原油本来就硫化氢并不一定都是原油本来就有的。

有的。

石油中的含氮化合物石油中的含氮化合物石油中的氮含量一般比硫含量低，质石油中的氮含量一般比硫含量低，质量分数通常在量分数通常在0.05%-0.5%范围内，石油范围内，石油中的氮多分布在中的氮多分布在400以上的重油中。

以上的重油中。

石油中的含氮化合物对石油的催化加石油中的含氮化合物对石油的催化加工和产品的使用性能都有不利的影响，使工和产品的使用性能都有不利的影响，使催化剂中毒失活，或引起石油产品的不安催化剂中毒失活，或引起石油产品的不安定性，易生成胶状沉淀。

定性，易生成胶状沉淀。

石油中含氮化合物的类型：

石油中含氮化合物的类型：

碱性含氮化合物：

砒啶碱性含氮化合物：

砒啶、喹啉喹啉非碱性含氮化合物：

咔唑非碱性含氮化合物：

咔唑一般来说，原油中的碱性氮的含量占总一般来说，原油中的碱性氮的含量占总含氮量的含氮量的25%-30%左右。

非碱性含氮化左右。

非碱性含氮化合物性质不稳定，易被氧化和聚合，是合物性质不稳定，易被氧化和聚合，是导致石油二次加工油品颜色变深和产生导致石油二次加工油品颜色变深和产生沉淀的主要原因。

碱性氮和非碱性氮在沉淀的主要原因。

碱性氮和非碱性氮在一定条件下可以相互转化。

一定条件下可以相互转化。

石油中的含氧化合物石油中的含氧化合物石油中的含氧量一般在千分之几的范围内，只有个石油中的含氧量一般在千分之几的范围内，只有个别石油含氧量可达别石油含氧量可达2%-3%。

如果石油在加工前或。

如果石油在加工前或加工后长期暴露在空气中，那么其含氧量就会大大加工后长期暴露在空气中，那么其含氧量就会大大增加。

增加。

石油中的氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在石油中的氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在的，大致有两种类型：

的，大致有两种类型：

酸性含氧化合物：

环烷酸酸性含氧化合物：

环烷酸、芳香酸和脂肪酸和酚类芳香酸和脂肪酸和酚类中性含氧化合物：

酮中性含氧化合物：

酮、醛和酯类醛和酯类石油中含氧化合物以酸性含氧化合物为主，对石油中含氧化合物以酸性含氧化合物为主，对设备有腐蚀性。

设备有腐蚀性。

石油中的微量元素石油中的微量元素l石油中所含的微量元素与石油中石油中石油中所含的微量元素与石油中石油中碳、氢、氧、氮、硫这五种元素相比，碳、氢、氧、氮、硫这五种元素相比，其含量要少得多，一般都处在百万分级其含量要少得多，一般都处在百万分级至十亿分级范围，其中有些元素对石油至十亿分级范围，其中有些元素对石油的加