《能源概论》第3章 石油.ppt

第三章石油,3.1石油的形成3.2石油的性质3.3石油的勘探与开采3.4石油的炼制3.5石油产品3.6石油化工产业在国民经济中的作用,石油,俗称“工业的血液”，是当今世界的主要能源。石油是优质动力燃料的原料。石油作为一种与人类生活密切相关的商品，已经构成现代生活方式和社会文明的基础。石油已经渗透到人们衣食住行的各个方面，现代人们的生活、工作处处都离不开石油。目前以石油为原料的石化产品达7万种。,3.1石油的形成,,世界上对石油的成因存在着不同的观点。大致可分为无机生成学说和有机生成学说两大派｡当前,石油地质学界普遍承认,石油和天然气的生源物是生物,特别是低等的动物和植物。生源物的来源主要是在海洋中生活的生物,就称之为海相生油｡若生源物的来源主要是非海相生物,即生活于湖沼的生物,就称之为陆相生油｡中国绝大部分石油属于陆相生油的范围。,图3-1石油生成过程示意图,图3-2储油构造,储油构造示意层,3.2石油的性质,原油是一种有色､有味､黏稠状的液体，密度为0.8～1.0g/cm3，黏度范围很宽，凝固点差别很大-60～30℃，沸点范围从常温到500℃以上。石油的主要成分是烃类有机物｡,烷烃分子的结构,烯烃分子结构式中碳原子间有双键，所以烯烃的化学性质很活泼，可与多种物质发生反应｡环烷烃分子中的碳原子连成环状，在一定条件下，环己烷可从分子中脱掉氢原子转化成苯｡高温可使环烷烃结构断裂，生成烷烃和烯烃｡,芳烃较烷烃性质活泼，可与一些物质发生化学反应｡例如苯与浓硫酸反应生成苯磺酸；在一定条件下，苯加氢可转化为环己烷｡石油中含硫､氮､氧的化合物都是非烃类化合物，它们的含量虽然不高，但对炼制过程和成品油的质量影响很大｡,石油的主要成分有,1．烃类化合物1烷烃；2环烷烃；3芳香烃；4不饱和烃2．非烃类化合物1含硫化合物；2含氮化合物；3含氧化合物；4胶状一沥青状物质3．无机物,3.3石油的勘探与开采3.3.1石油的勘探,1.寻找油气苗,图3-3克拉玛依的黑油山,现代勘探技术简介,遥感地质技术地震勘探技术地表化学勘探,四维地震勘探石油,3.3.2石油的开采,石油多集中在被不透水岩层包围或限制的砂岩内，一般位于构造凸起处｡在多孔的岩石中石油浮在盐水层的上面，采用钻孔进行开采｡,图3-4抽油机采油,抽油机工作原理图,海上钻井平台,3.4石油的炼制,石油是由许多种特性不一的碳氢化合物混合而成，必须通过炼制过程把它们一一分离开来｡在石油炼制过程中，主要工艺过程包含原油蒸馏､催化裂化､热加工､催化重整和加氢等｡,表3-1石油馏分的分布及用途,图3-6石油蒸馏,图3-7石油深度加工路线,3.5石油产品,1.汽油汽油的质量标准最重要的是蒸发性，抗爆性，安定性,评价汽油蒸发性的指标是馏分组成和蒸气压｡蒸气压过大，容易使管路发生气阻，中断供油。汽油的抗爆性是指汽油发动机在汽缸中燃烧时抵抗爆炸的能力，可用辛烷值度量，汽油的辛烷值越高其抗爆性越好｡汽油的安定性是指汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力。,汽油的辛烷值常作为确定汽油牌号的根据｡汽油的辛烷值等于与其具有相同爆震倾向的参比燃料中所含的异辛烷的体积分数。,例如90号汽油就是爆震倾向相当于90的异辛烷和10的正庚烷混合的汽油｡在低铅或无铅的条件下提高汽油的辛烷值，是汽油改质的重要课题。,2.航空煤油,1良好的燃烧性能要求燃料具有极好的燃烧性能，这就需要含氢较多的直链烷烃｡2良好的热安定性一般民用航空喷气燃料要求燃料温度到150℃时动态热安定性良好｡3较低的结晶点4良好的雾化和蒸发性,航空煤油主要有3个来源一是原油的馏出产物，包括149～280℃的窄馏分和60～280℃的宽馏分；二是掺和催化裂化的产物；三是利用加氢裂化装置生产的产物。,3.柴油,柴油机为压燃式发动机，具有压缩比大､燃料转化为功的效率高､耗油少等优点,一般汽车用柴油机比相同的汽油机节约燃料30左右按体积计｡,对柴油质量的要求,最主要的是要有良好的燃烧性能｡柴油的牌号标志着凝固点的高低｡例如,0号表示该号柴油的凝固点是0℃。－35号表示柴油凝固点是零下35℃｡,4.燃料油和润滑油,燃料油来源主要是减压渣油和裂化残油两种｡船用燃料油要严格控制水分和机械杂质,否则会堵塞油路､滤油器或喷嘴而造成中途停船,甚至发生危险事故｡安定性不好的燃料油会由于沉淀的沥青胶质油泥堵塞供油管线,或者停机后胶住油泵或喷嘴而无法启动｡,在机械工业中，广泛使用以石油为原料制得的润滑油和润滑脂作为润滑材料。润滑油中最主要的3类为内燃机油､齿轮油和液压油。,3.6石油化工产业在国民经济中的作用,石油化工，是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､石油焦炭､石蜡､沥青等｡石油化工的发展与石油炼制工业､以煤为基本原料生产化工产品和合成材料的发展密切相关｡,20世纪20年代汽车工业飞速发展，带动了汽油生产｡石油化工产品第一步是以乙烯､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）｡目前，石油化工产品有数万种之多。,利用石油可以制造出很多有机化合物，如药品､染料､炸药､杀虫剂及人造纤维｡石油化工方面将出现两个重要倾向石油化工装置的大型化及石油化工的绿色化｡,