石油炼制-1-石油炼制基础知识.ppt

石油炼制,,石油炼制基础知识,1观察石油的外观性质,2石油元素的组成,3石油的烃类组成,10原油加工方案的基本类型,9原油评价的内容,8原油分类的方法,7石油的主要产品,6石油及产品的物理性质,5石油的馏分组成,4石油的非烃类组成,,石油炼制基础知识,石油炼制,详细任务,任务一观察石油的外观性质,石油炼制,石油定义,石油（Petroleum）是一种从地下深处开采出来的呈黄色、褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体，常与天然气共存（从石油的外观、来源、最基本特性）,石油性质,由于地址构造、原油产生的条件和年代不同，世界各地所产原油的化学组成和物理性质，有的相差很大，有的却很相似。其组成元素有,任务二石油元素的组成,我国部分原油的碳氢元素及硫含量,原油名称,任务三石油的烃类组成,天然石油中的烃类主要含有烷烃、环烷烃、芳香烃以及在分子中兼有这三类烃结构的混合烃，一般不含烯烃、炔烃等不饱和烃，只有在石油的二次加工产物中和利用油页岩制的人造石油（页岩油）中含有不同数量的烯烃。,实验室蒸馏石油,石油蒸馏,蒸馏适用于不同物质之间沸点相差较大的混合物的分离，精确蒸馏可得到纯净物。,分馏适用于不同物质之间沸点相差较为接近的混合物的分离，得到的物质为混合物。,1蒸馏与分馏,,,注意减压分馏是利用外界压强越大，物质的沸点越高的原理，降低分馏塔里的压强，使重油在低温下能充分分馏，防止重油在高温下炭化结焦。,石油的炼制,石油馏分图,任务四石油非烃类组成,石油中含有相当数量非烃化合物，主要包括含硫、含氮、含氧化合物机器胶状，沥青状物质。虽然这些化合物含量只是（15），但是形成的非烃类化合物的含量相当高，可高达20以上，且大部分集中在重质馏分中。非烃类化合物的存在对于石油加工金额石油产品的使用性能具有很大的影响。,1.含硫化合物,石油中的硫多以有机硫化物形式存在，已经确定的有S、H2S、RSR、环硫醚、二硫化物、噻吩，以及同系物。含硫化合物对产品危害（1）严重腐蚀管线（2）可使油品某些实用性变坏（3）环境污染（4）在石油二次加工过程中，会使默写催化剂中毒。,石油中含硫化合物按性质可分为活性硫化物元素硫、硫化氢和硫醇等非活性硫化物硫醚、二硫化物和吩噻活性硫化物对设备有强烈的腐蚀性。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硫化氢并不一定都是原油本来就有的。,石油中的氮含量一般比硫含量低，质量分数通常在0.05-0.5范围内，石油中的氮多分布在400℃以上的重油中。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。,1.含氮化合物,碱性含氮化合物砒啶、喹啉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含氮量的25-30左右。非碱性含氮化合物性质不稳定，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。,含氮化合物类型,3.含氧化合物,石油中的含氧量一般在千分之几的范围内，只有个别石油含氧量可达2-3。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增加。石油中的氧元素都是以有机含氧化合物的形式存在的，大致有两种类型酸性含氧化合物环烷酸、芳香酸和脂肪酸和酚类中性含氧化合物酮、醛和酯类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。,4.胶质和沥青,胶质是指原油中平均相对分子质量较大（300-100）的含有氧、氮、硫等元素的多环芳香烃化合物，呈半固态分散状溶解于原油中，易溶于石油醚、润滑油、汽油、氯仿等有机溶剂。,沥青原油中的沥青质的含量较少，一般1000），具有多环结构的暗褐色或深色或深黑色脆性的非晶体固体物质，不溶于酒精和石油醚，易溶于苯、氯仿、二硫化碳等。沥青质含量增高时，原油质量变坏。,就是把原油加热使之温度逐渐升高时，原油中所含的成分就会按照沸点由低到高，及按照分子的大小从小到大排着队逐渐变成气体。随后再把他们泠凝成液体从蒸馏塔里流出来，这样就可以按照沸点的高低把原油“切割”成若干部分，每一个部分成为馏分。,任务五掌握石油馏分组成,注意石油馏分并不是产品，石油产品必须满足油品的规格要求。,石油及产品的物理性质，是生产和科研中评定油品质量和控制加工过程的主要指标。在加工一种原油之前，首先要测定他的各种物理性质，如沸点范围（馏分组成）、密度、黏度、凝点、闪点、残炭、含硫量等，称为原油的评价实验。,任务六石油及产品的物理性质,1.蒸汽压,在一定温度下，液体与其液面上方的蒸汽呈平衡状态时，蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。变现方法A气化率为0时的蒸汽压，称为泡点蒸汽压或真实蒸汽压。B雷德蒸汽压主要用于评价汽油的质量指标,雷德蒸汽压器,（1）沸程（馏程）在一定外压下，纯液体的沸点为一定值；当液体为混合物时，其沸点随着液体的不断汽化而升高。定义石油及产品都是复杂的混合物，在一定外压下，油品的沸点不是某一个温度点，而是一个温度范围，这个温度范围及沸点范围称沸程（或馏程）恩式蒸馏装置。,2.沸程与平均沸点,恩式蒸馏装置,测定过程浆100ml（20℃）油品放入标准的蒸馏瓶中，按产品性质不同，控制不同的蒸馏操作升温速度进行加热，当当蒸馏装置的冷凝管流出第一滴冷凝液时，的气相温度称为初馏点。继续加热，其温度不断升高，冷凝不断的流出，一次记录下流出液达到10ml、20ml、，90ml时的气象温度，称为10，2090留出的温度（回收温度）。当气相温度到一定数值后，它就不再上升反而回落，这个最高气相温度称为终馏点。,蒸馏烧瓶底部最后一滴液体汽化的瞬间所测地的气相温度称为干点，此时不考虑蒸馏烧瓶壁及温度计上的任何液滴和液膜。由于终馏点一般在蒸馏烧瓶全部液体气化后才出现，故与干点往往不同。有时也可根据产品规格要求，以98或97.5时的馏出温度来表示终馏点。从初馏点到终馏点温度范围称沸程或馏程,（2）平均沸点石油馏分的平均沸点有五种体积平均沸点，质量平均沸点，实分子平均沸点、立方平均沸点和中平均沸点。,3.密度、相对密度和特性因数,密度在一定温度下单位体积物质所含有的质量称为密度，符号单位Kg/m3相对密度将t℃的油品的密度与4℃水的密度之比称为油品的相对密度，常用特性因数特性因数K是有品的平均沸点和相对密度的函数，其数学表达式,油品相对密度的测定三种（1）比重计，精确度0.001（2）韦氏天平，精确度0.005（3）比重瓶，精确度0.00005,韦氏天平,比重瓶,4.平均相对分子质量,评价油品流动性的指标，是油品尤其是润滑油的重要指标之一。它表示液体流动时分子间摩擦而产生阻力的大小。石油馏分愈重则粘度愈大。,5.黏度,6.溶解性,石油可以溶于多种有机溶剂，如氯仿、四氯化碳、硫化碳、苯、香精、醚等，在水里的溶解性很低当压力不变时，烃在水中的溶解度随温度的升高而变大,油品失去流动性的原因之一是由于其中所含蜡的影响，当温度低于其溶解温度时就可以从油中析出，使其失去流动性，此时的温度称为凝固点。高凝油（40℃）常规由（-1040℃）低凝油（-10℃）我国凝固点1530℃,7.凝固点与含蜡量,含蜡量是指在常温常压下，原油中所含石蜡和地蜡总和的百分数。我国石油含蜡量较高。,8.低温流动性,油品通常在冬季、室外、高空等低温条件下使用。浊点试油在规定条件下进行冷却，在开始出现蜡的微小结晶粒或冰晶之前，而使清晰的试油呈现雾状或混浊时的最高温度。结晶点试油到达浊点后继续冷却，知道用肉眼能看得到结晶体出现时的最高温度。冰点试油中出现结晶后（即达到结晶点后），在使其升温，是原来形成的烃类结晶消失的最低温度。,倾点试油在规定的实验条件下冷却，能够流动的最低温度。冷凝点试油在规定的实验条件下冷却，在1min内开始不能通过363目过滤网20ml时的最高温度。,9.燃烧特性,闪点是指在规定条件下，加热油品所一处的蒸汽和空气形成的混合物，与火焰接触发生瞬间闪火但随之又熄灭时的最低温度。45度以下的液体叫易燃体。闪点在45度以下叫做可燃液体。燃点是指在规定条件下，当火焰靠近油品表面的油气和空气形成的混合物时，发生闪火并能持续燃烧至少5s以上时的最低温度。,自然点无需引火，油品即可因剧烈的氧化而产生火焰自行燃烧时的最低温度。发热量是指在标准状态下，1Kg油品完全燃烧时放出的热量，又称为热值，单位为1KJ/Kg热值也有“体积热值”之称。,10.石油产品的其他物理性质,熔点低点和软化点针入度伸长度苯胺点酸度和酸值含硫量胶质、沥青质和蜡含量残炭在残炭测定装置的坩埚中将试油按规定的条件，加热到试油蒸发分解而形成的焦黑色残留物的量。灰分高温下不能挥发、灼烧的物质。机械杂质和水分,1.石油燃料点燃式发动机燃料（即汽油发动机燃料）喷气式发动机燃料（喷气燃料）液化石油气燃料锅炉燃料,任务七石油的主要产品,2.润滑油和润滑脂从石油提炼的润滑油约占总润滑产品的95以上。润滑油和润滑脂被用来减少基建之间的摩擦，保护机件以延长他们的使用寿命。润滑脂俗称黄油，是润滑剂加筹划计支撑的固体或半流体，用于不一使用润滑油的轴承，齿轮部位。,3.石蜡、沥青和石焦油,,4.溶剂和石油化工产品溶剂香精、油脂、试剂、橡胶加工、涂料等工业。石油化工产品有机合成工业的重要基本原料和中间体。,任务八原油分类方法,3.商品分类法,原油的商品分类法又称工业分类法，是化学分类方法的补充。商品分类的根据很多，如分别按原油的密度、硫含量、氮含量、含蜡量和胶质含量分类等等。,国际石油市场常用以计价的标准，多用比重指数API分类和含硫量分类。第十二届世界石油会议规定的原油分类标准。,任务九原油的评价内容,原油性质分析简单评价常规分析综合评价,任务十掌握原油加工方案的基本类型,加工方案,生产哪些产品采用何种加工过程,,基本类型,内容,因素,确定依据,原油加工流程是各种加工过程的组合，也称为炼油厂总流程，按原油性质和市场需求不同，组成炼油厂的加工过程有不同形式，也可以复杂也可以简单。根据生产的目的产品不同，原油加工方案有以下类型,1.燃料型加工方案,这类加工方案的主要产品基本上都是燃料，如汽油、喷气燃料、柴油等。除了生产部分重油燃料油外，减压馏分油和减压渣油通过各种轻质化过程转化为各种轻质燃料，还可以生产燃料气、芳烃和石油焦。,原油,,常压蒸馏,轻汽油,催化重整,芳烃抽提,汽油组分,富氢气体,芳烃,煤油,轻柴油,常压重油（燃料油）,重柴油,,,,,,,,,,,,,,,,常减压蒸馏-催化重整型流程示意图,胜利原油的燃料加工方案,原油,常减压蒸馏,,催化重整,,汽油,,,液化气,,精制,,航煤,,柴油,加氢裂化,催化裂化,,VGO,,,,,,,,,,,,,,,,延迟焦化,,,,,,VR,,加氢精制,加氢精制,汽油,柴油,蜡油,,,石油焦,加氢处理,,,,沥青氧化,,,,石油沥青,燃料油,,,2.化工型加工方案,原油,常减压蒸馏,,催化重整,,汽油,,,液化气,,裂解原料,催化裂化,,VGO,,,延迟焦化,,,,,,VR,,加氢精制,加氢精制,汽油,柴油,蜡油,,,石油焦,,燃料油,,芳烃分离,,,,,苯,甲苯,二甲苯,AGO,乙苯合成,气体分离,,,,,,,干气,乙苯,,,丙烯,丁烯,,LPG,,,,,加氢精制,,,裂解原料,石油气,这类加工方案除了生产用作燃料的石油产品外，部分或发部分减压馏分和减压渣油还被用于生产各种润滑油产品。,3.燃料-润滑油型加工方案,大庆原油属于低硫石腊基原油主要特点低硫低胶含蜡量高（26.3）凝点高33℃重金属含量低,大庆原油的燃料－润滑油加工方案,原油,常减压蒸馏,,催化重整,,芳烃BTX,,,液化气,,精制,,航煤,催化裂化,,VGO,,,VR,汽油,柴油,,溶剂脱沥青,,,石油沥青,燃料油,,芳烃分离,,,脱蜡、精制,,,,馏分润滑油,,精制,精制,,,,,,,,,,,脱蜡、精制,,,残渣润滑油,,沥青氧化,此类加工方案除了可以生产各种染料和润滑油外，还可以生产一些石油化工产品或者化工原料。它是染料-润滑油-化工型加工方案向化工方向的拓展。,4.燃料-润滑油-化工型加工方案,谢谢,