石油炼制简述

石油炼制工程第一章绪论一、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；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，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。三、世界炼油技术发展趋势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t／a的蒸馏装置与2套300万t／a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t／a(韩国SK公司的Ulsan炼厂)，最大单套蒸馏装置的能力已达1250万t／a。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原油的一般性质性质大庆胜利大港克拉玛依辽河密度（20℃），g/cm30.85870.90050.88260.88080.8818运动粘度（50℃），10-6m2/s19.583.417.332.321.9凝点，℃322828-5721含蜡量（吸附法），%25.114.615.42.18.7沥青质，%0.15.113.10.5/胶质，%8.923.29.715.015.7酸值，mg(KOH)/g///0.740.98残炭，%3.06.43.23.84.8C86.386.385.786.1/元素分析，%H13.512.613.413.3/S0.150.880.120.120.18N/0.410.230.270.31微量金属，μg/gV0.11.01.0/0.6Ni2.02618/32300℃馏出，%25.618.026.031.0/1、工业分类1）按原油密度分类轻质原油密度0.8780中质原油密度0.8780—0.8840重质原油密度0.88402)按原油硫含量分类低硫原油0.5%含硫原油0.5%—2%高硫原油2%2、化学分类1）特性因数分类石蜡基原油特性因数K12.1中间基原油特性因数K=11.5—12.1环烷基原油特性因数K=10.5—11.52）关键馏分特性分类第一关键馏分250—275℃第二关键馏分275—300℃（40mmHg)四、国内外主要原油的性质特点和加工方案1、我国主要原油的性质和特点2、主要进口原油的性质和特点3、几种类型原油加工特点4、原油加工方案1、我国主要原油的性质和特点我国产量较大的原油可分为三种类型：1）石蜡基原油2)中间基与石蜡—中间基原油3)环烷和环烷—中间基原油1）石蜡基原油油田：大庆、吉林、中原、青海等。特点：含硫低，镍和钒含量不高，残炭低，沥青质低，含蜡高，凝固点高。2)中间基与石蜡—中间基原油油田：胜利、辽河、大港等。特点：蜡含量低，镍含量高3)环烷和环烷—中间基原油油田：孤岛、单家寺、羊三木、高升等。特点：密度大，含蜡低，凝点低，胶质、残炭、酸值、镍含量高。2、主要进口原油的性质和特点1）中东原油：轻质油收率高，氮含量低，硫含量高，蜡含量低，凝点低，金属含量高，钒高镍低，胶质含量低，残炭和沥青质高。基本属于：含硫和高硫中间基原油。适于多产柴油和沥青。2）亚太地区原油：轻质油收率高，硫含量低。3）西非原油：一般属于低硫石蜡基原油，轻质油收率高，硫含量低。4）独联体原油：轻质油收率高，凝点低。3、几种类型原油加工特点1）低硫石蜡基原油以大庆原油为代表，其加工特点：（1）由于原油含硫少，氮含量不高，轻质直馏产品基本不需要精制。（2）减压馏分油是催化裂化的好原料，是生产润滑油好原料。（3）由于含蜡高，是生产石蜡的好原料。（4）由于轻馏分油饱和烃含量高，作为裂解原料，乙烯收率高。(5)由于减压渣油的残炭低，杂质少，可以作为：催化裂化原料。2）中间基原油以胜利、辽河等原油代表，其加工特点：（1）直馏汽油芳烃潜含量较高，适于作为催化重整原料。其直馏产品酸度高，一般需要精制。（2）减压馏分油中，烷烃含量低，作为催化裂化原料，生焦量大，柴油十六烷值低，需要改质，各馏分的芳烃含量都较高，不适合作裂解原料。（3）渣油可以生产沥青。3）含硫和高硫原油以中东原油为代表，其加工特点：（1）产品含硫高，需要精制脱硫。（2）柴油收率高，凝点低，十六烷指数高，适合于生产低凝优质柴油。（3）减压渣油蜡含量低，饱和烃含量少，是生产高等级沥青的优质原料。4、原油加工方案根据目的产品不同，原油加工方案可以分为三种基本类型：1）燃料型主要产品是用作燃料的石油产品。2）燃料—润滑油型主要产品是燃料和润滑油。3）燃料—化工型主要产品燃料，生产化工原料和化工产品。如：提供聚乙烯、聚炳烯原料，聚脂原料等。二、轻质油品的使求1、汽油2、柴油机燃料3、喷气燃料（航空煤油）4、燃料油1、汽油1）主要品种及其应用范围汽油的商品牌号为辛烷值主要品种：90#93#应用在压缩比9（95#）97#应用在压缩比92）主要性能要求（1）抗爆性：辛烷值（2）蒸发性：馏程（3）安定性：（4）腐蚀性：（5）低温性：（6）有害物质含量控制：（7）含氧化合物：2、柴油机燃料1）主要品种及其应用范围品种：轻柴油：适用于高速柴油机重柴油（农用柴油）：适用于中、低速柴油机船用燃料油：适用于大功率、低速柴油机牌号：轻柴油：按凝固点划分。如：0#-10#-20#-35#等。重柴油（农用柴油）：按粘度船用燃料油：按粘度如：1803、喷气燃料（航空煤油）1）主要品种及其应用范围我国喷气燃料目前分为5个牌号：牌号馏程℃结晶点℃闪点℃芳烃含量(v%)适用1135—240-60军用、民航2135—240-50军用、民航3140—260-4638民航460—280-40军用5150—280-466025%舰艇上飞机2）对喷气燃料的主要性能要求（1）良好的燃烧性能：（2）适当的蒸发性：馏程（3）较高的热值和密度：（4）良好的安定性：（5）良好的低温性：（6）无腐蚀性：（7）良好的清净性：（8）较小的起电性：（9）适当的润滑性：4、燃料油1）燃料油的分类燃料油为家用或工业燃烧器上所用的液体燃料。燃料油分为：1#、2#、4#轻、4#、5#轻、5#重、6#、7#。1#和2#是馏分燃料油：适用于家用或工业小型燃烧器上使用。4#轻和4#是重质馏分燃料油，或者是馏分燃料油与残渣燃料油混合而成的燃料油：适用于要求该粘度范围内的工业燃烧器上。5#轻、5#重、6#和7#是粘度和馏程范围递增的残渣燃料油：适用于工业燃烧器。燃料油中应无无机酸，无过量的固体物和外来的纤维状物质2）燃料油的主要性能（1）粘度粘度是燃料油的重要指标。（2）燃料油的低温性能燃料油的低温性能一般用倾点来评定。（3）燃料油中含硫（4）燃料油的安定性（热安定性和储存安定性）3、喷气燃料（航空煤油）质量指标项目要求1#2#3#密度（20℃）g/cm3不小于0.7750.7750.775/0.83馏程℃初馏点不高于150150/50%19519523298%250250300闪点，℃（闭口）不低于282838冰点，℃不高于//-47结晶点，℃不高于-60-50/芳烃含量%(v)不大于202020碘值，g(I)/100g不大于3.54.2/硫含量，%（m）不大于0.20.20.2铜片腐蚀，级不大于111净热值，MJ/kg不少于42.942.942.8燃烧性能，烟点，mm不小于252525实际胶质，mg/100mL不大于5.05.05.04、燃料油质量指标项目要求1#2#4#轻4#5#轻5#重6#7#闪点℃（闭口）不低于38383855555560/闪点℃（开口）不低于///////130水和沉淀物%（v）不大于0.050.050.50.51.01.02.03.0馏程℃10%不高于215///////90%不低于/282//////不高于288338//////运动粘度40℃不小于1.31.91.95.5////mm2/s不大于2.13.45.524.0////100℃不小于////5.09.015/不大于////8.914.950.018510%蒸余物残炭%不大于0.150.35//////灰分，%（m）不大于//0.050.10.150.15//硫含量，%（m）不大于0.50.5//////铜片腐蚀，级不大于33//////密度，（20℃）不小于//872/////kg/m3不大于846872//////倾点，℃不高于-18-6-6-6////第三章原油常减压蒸馏常减压蒸馏在炼油工业中的重要地位与作用常减压蒸馏工艺流程原油蒸馏塔的工艺特征原油蒸馏塔的汽---液负荷分布规律蒸馏塔的回流方式原油蒸馏工艺流程的类型常减压蒸馏原料及产品特点常减压蒸馏主要操作条件常减压蒸馏在炼油工业中的重要作用与地位它的加工能力代表炼油厂的加工能力。是原油的第一道加工过程，也叫做一次加工。它是用物理方法—蒸馏，将原油按不同的沸点范围分离成不同的馏分。炼油其他装置的原料均由蒸馏提供原料。常减压蒸馏工艺流程常减压蒸馏原料及产品特点原油在进入常减压蒸馏装置前，首先进行脱盐脱水。在常压塔得到：常压塔顶：石脑油（汽油馏分）：因为辛烷值低可以作为溶剂油；催化重整原料；常一线：航空煤油（煤油）：根据原油性质不同，生产不同的煤油。常二线：柴油一般生产0#柴油常三线：重柴油：20#重柴油催化裂化在炼油工业中的地位和作用一般原油经常减压蒸馏后可得到10～40％的汽油，煤油及柴油等轻质油品，其余的是重质馏分和残渣油。如果不经过二次加工它们只能作为润滑油原料或重质燃料油。但是国民经济和国防上需要的轻质油量是很大的，由于内燃机的发展对汽油的质量提出更高的要求．而直馏汽油（辛烷值较低40）则一般难以满足这些要求。原油经简单加工所能提供的轻质油品的数量和质量同生产发展所需要的轻质油品的数量和质量之间的矛盾促使了催化裂化过程的产生和发展。促进催化裂化发展的因素中除了继续解决上述的矛盾以外，还有像如何满足石油化工原料的需要，如何节约能源以及减少环烷污染等新的因数对促进催