石油商品学1

2020年2月8日石油商品学1石油商品学主讲教师:杜峰中国石油大学化学化工学院2020年2月8日石油商品学2绪论一、课程目标及要求•本课程主要学习与石油和石油产品储存、运输有密切关系的原油和燃料、润滑油、润滑脂等石油产品的性质、组成、质量标准及在储存、运输过程中的质量管理和安全管理等知识。2020年2月8日石油商品学3二、课程学习要求•本课程以无机化学、物理化学和热工学等为先修课。关于石油炼制的有关内容，将在《石油加工概论》课程中学习。•通过本课程学习，要求掌握与石油储运有关的石油和石油产品有关知识。•重点是原油的特性；发动机燃料和发动机润滑油等石油产品的化学组成、理化性质、使用要求、质量标准以及影响质量的主要因素；主要石油炼制过程及其产品的特点；并掌握石油储存、运输中保持油品质量及处理油品变质等问题的知识。2020年2月8日石油商品学4三、教学内容第一章石油的化学组成第二章石油及油品的物理化学性质第三章原油的分类及国产原油的性质第四章石油的炼制方法2020年2月8日石油商品学5第五章燃料的使用要求和规格第六章润滑油的使用要求和质量标准第七章润滑脂第八章添加剂第九章油料的管理2020年2月8日石油商品学6四、教材及主要参考资料•教材：1.《储运油料学》王从岗张艳梅中国石油大学出版社2006年10月第二版；主要参考资料：1.《石油炼制工程》（第二版）林世雄石油工业出版社2000年2.《石油商品学》（上、下册）石油工业出版社1984年3.《石油及石油化工产品标准汇编》中国标准出版社1988年4.《石油及石油产品实验方法》中国标准出版社2020年2月8日石油商品学7五、本课程的特点•涉及内容广泛；•实践性强；•叙述性内容多；•针对以上特点,学习时应注意；•搞清基本概念；•重视实践资料、数据,学会使用归纳法；•及时复习、小结,系统规律化。2020年2月8日石油商品学8重视理论联系实际—学习专业课的重要原则既要重视实践经验（如经验公式、经验数据）的总结，也要重视应用所学的专业理论作指导，善于从生产现象、实验数据或操作数据的分析出发，解决生产实际问题，培养工程能力注意前后知识的贯通和联系—学习专业课的基本方法课程接触专业术语较多，要在理解的基础上学习掌握不要孤立的学习和记忆六学习方法“石油工业”前景如何？2020年2月8日石油商品学9衡量一门工业发展的尺度评价一个工业前途的标志？在国民经济中的地位作用如何？增长速度和发展趋势怎样？对人类社会的贡献有多大？2020年2月8日石油商品学10“石油工业”前景如何？石油工业是19世纪的产物、20世纪的奇迹、当代经济的“发动机”，石油被人们视为关系到一个国家国计民生及国家安全的特殊商品-即战略物资石油的开发、加工和利用，在相当程度上改变了世界的政治、经济格局，也改变了人们的生活和工作方式，推动人类社会的发展进程2020年2月8日石油商品学11石油对人类的贡献•被誉为“工业血液”，是重要的能源和优质的化工原料。石油能左右世界经济，对世界经济产生全方位、多层次的重大影响。同时又是不可再生的宝贵资源•石油产品与人们的衣食住行息息相关•石油工业是国家的基础工业(或支柱产业)、举足轻重中国石油、石化两大集团拥有的资产占全国总资产的十分之一，所缴税款占全国总税收的四分之一2020年2月8日石油商品学12•目前石油在我国能源消费结构中约占20%（煤炭占70%）。据国际能源机构预测，未来二十年中国对石油及其产品的需求将呈快速增长趋势。预计到2020年，石油在我国总能源消费结构中的比例将上升至26%,世界仍将保持目前~62%水平•煤炭、石油、天然气资源人均可采储量：煤炭/吨石油/吨天然气/立方米世界平均162.523.524796美国876.413.116843中国89.82.610742020年2月8日石油商品学13•近15年来，我国石油消费年均增长5.77%，而石油供应年均增长仅1.67%•1993年，成为石油产品净进口国，1996年，成为原油净进口国，2002年进口原油、成品油超过7000万吨，现在每年已经超过10000万吨•据统计，中国对进口石油的依存度已由1995年的6.6%上升为2000年的25%，2005年进口原油占国内总需求的比例提高到33.5%2020年2月8日石油商品学14亿桶01000200030004000500060007000800090001000019801985199019952000石油探明储量世界石油探明储量(亿桶)图2020年2月8日石油商品学15希望我们共同努力圆满完成本课程的教与学!欢迎提出宝贵意见或建议！2020年2月8日石油商品学16请与我联系：TEL：839909313954670983E-Mail：[e-mail]第一章石油的化学组成第一节石油的一般性状、元素组成、馏分组成UniversityofPetroleum2020年2月8日17石油商品学2020年2月8日18石油商品学一：石油的一般性状1．颜色及密度石油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体多数原油的密度集中在800～980kg/m3之间，但也有个别原油的相对密度在1000kg/m3以上或800kg/m3以下2．我国主要原油的特点相对密度（d204）0.86，属较重原油；凝点(CP)高，含蜡量高；含硫量较低含氮量偏高，大部分原油N0.3%2020年2月8日19石油商品学二：石油的元素组成原油中的主要元素是C、H83～87%11～14%原油中除C、H外，还有S、N、O及其他微量元素(1～5%)原油中的微量金属元素有V、Ni、Fe、Cu、As等石油中的非碳氢原子称为杂原子。与国外原油相比，我国原油的含硫低、含氮量高碳氢比：是用来反映原油的属性的一个参数，与原油的化学结构有关系各种烃类碳氢原子比大小顺序是：烷烃环烷烃芳香烃各种油品的H/C天然气液化气汽油柴油轻质油3.902.201.90～2.201.60～1.801.80～2.0普通原油重质油减压渣油沥青石油焦1.50～1.90～1.501.40～1.701.10～1.200.30～0.40UniversityofPetroleum2020年2月8日20石油商品学UniversityofPetroleum2020年2月8日21石油商品学UniversityofPetroleum2020年2月8日22石油商品学特点：我国主要油区原油的凝点及蜡含量较高、庚烷沥青质含量较低、相对密度大多在0.85～0.95之间，属于较（偏）重的常规原油。石油在外观上之所以会有很大差别，关键在于石油的化学组成的区别。UniversityofPetroleum2020年2月8日23石油商品学三、石油的馏分组成1.馏分：是指用分馏方法把原油分成的不同沸点范围的组分石油是一个多组分的复杂混合物，每个组分有其各自不同的沸点用分馏的方法，可以把石油馏分分成不同温度段，如200℃、200～350℃等，称为石油的一个馏分馏分不等同于产品2.馏分与产品的区别：石油产品是石油的一个馏分，但馏分并不等同于产品。石油产品要满足油品的规格要求，馏分要变成产品还必须对其进一步加工UniversityofPetroleum2020年2月8日24石油商品学2020年2月8日25石油商品学3.直馏馏分：从原油直接分馏得到的馏分。它基本保留了石油化学组成的本来面目，如：不含不饱和烃，在化学组成中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等4.石油中含有的馏分，一般规定：小于180℃的馏分为汽油馏分（也称为低沸点馏分，轻油或石脑油馏分）180～350℃的馏分为煤、柴油馏分（也称中间馏分，AGO）350～500℃的馏分为减压馏分（也称高沸点馏分,VGO）大于500℃的馏分为减渣馏分(VR)naphthaAtmosphericgasoilVacuumgasoilVacuumresidue石油商品学262020年2月8日原油名称＜200℃200～350℃350～500℃＞500℃大庆11.519.726.042.8胜利7.617.527.547.4孤岛6.114.927.251.8辽河9.421.529.239.9华北6.119.934.939.1中原19.425.123.232.3新疆15.426.029.929.7沙特（混合）20.724.523.231.6也门（麦瑞波）31.530.623.214.7英国（北海）29.027.625.418.0印尼（米纳斯）11.930.224.833.1UniversityofPetroleum不同原油的各馏分含量差别很大。与国外原油相比，我国主要油田原油中＞500℃的减压渣油含量都较高（40%～50%），＜200℃的汽油馏分含量较少（一般低于10%）。原油中的汽油馏分含量低、渣油含量高是我国原油馏分组成的又一个特点。UniversityofPetroleum2020年2月8日27石油商品学图中从175℃到352℃，每25℃切割一个窄馏分UniversityofPetroleum2020年2月8日28石油商品学350℃到500℃，每25℃切割一个窄馏分，以及＞500℃馏分UniversityofPetroleum2020年2月8日29石油商品学第二节石油馏分的烃类组成含有碳和氢两种元素的化合物称为碳氢化合物，简称为烃(Hydrocarbon)一、石油中烃类的类型及分布规律石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳烃原油中一般不含烯烃，炔烃更少paraffinnaphthenearomaticsolefineUniversityofPetroleum2020年2月8日30石油商品学1．石油中的烷烃石油中带有直链或支链，而无任何环结构的饱和烃称为烷烃或链烃化学性质不活泼，C1～C4常温常压下为气态，C5～C15为液态，C16以上的正构烷烃为固态石油中的烷烃根据石油类型的不同含量可达50～70%或低到10～15%石油中的正构烷烃一般比异构烷烃含量高随沸点的增高，石油中的正构烷烃和异构烷烃的含量逐渐降低UniversityofPetroleum2020年2月8日31石油商品学2．石油中的环烷烃环烷烃是环状的饱和烃，其性质较稳定石油中大量存在的环烷烃只有含五碳环的环戊烷系和含六碳环的环己烷系我国的几种主要原油中一般环己烷系多于环戊烷系石油中的环烷烃除单环外，还有双环及多环环烷烃，环的连接方式以并联为主3．石油中的芳烃芳烃在石油中普遍存在UniversityofPetroleum2020年2月8日32石油商品学C5-C10的正构烷烃原油汽油煤、柴油减压馏分单环及少量双环环烷烃单环芳烃(苯系)C10～C20左右的正构烷烃单环、双环及多环环烷烃单环、双环芳香烃C20～C36左右的正构烷烃单、双、三环以及三环以上的环烷烃单、双、多环芳烃减压渣油UniversityofPetroleum2020年2月8日33石油商品学烷烃在石油中以三种状态存在：气、液、固态在常温常压下：–C1～C4的烷烃为气体，存在于石油气体中，如天然气、裂化气–C5～C16的正构烷烃为液体，是液体燃料的主要组分，存在于汽油、柴油、煤油中–C17以上的正构烷烃为固态，大多存在于柴油和润滑油馏分中随沸点的增高，石油中的正构烷烃和异构烷烃的含量逐渐降低石油中固态烃以溶解状态存在于石油中，当温度降低时，即以固态结晶析出，工业上称之为蜡(wax)。通常柴油和润滑油馏分中才含有蜡蜡又分为石蜡和地蜡，石蜡主要由正构烷烃组成，是板状或带状结晶；地蜡的主要成分是环烷烃，呈针状结晶烷烃在常温常压下化学性质不活泼，安定性好，在储存过程中不易氧化变质。环烷烃环烷烃是环状的饱和烃，其性能也比较稳定,是石油中的第二种主要烃类按环数多少可分为单环、双环和多环三类石油中存在的环烷烃主要是环戊烷和环己烷及其同系物，其中六员环多于五员环，在较重馏分中还含有双环和多环环烷我国几种主要原油中（汽油馏分），一般是环己烷系比环戊烷系多，而国外则不同，有的是环己烷系多，有的