石油加工工艺学
宋育红
第1章绪论
1.1石油概述
石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，与煤一样属于化石燃料。赋存于地下岩石孔隙中的一种液态可燃有机矿产。天然气主要成分是气态的碳氢化合物，也包括一部分非烃组分。是具有特殊气味的、无色的易燃性混合气体。石油是世界上最重要的动力燃料与化工原料。
目前就原油及天然气的成因有两种说法：
①有机成因：认为是有机物死亡后经分解、运移、聚集而形成。
②无机成因：认为石油来源于地幔，是无机碳和氢经化学作用而形成，是地幔沿着地壳裂隙上涌过程中的衍生物。
我们平时的日常生活中到处都可以见到石油或其附属品的身影，比如汽油、柴油、煤油、润滑油、沥青、塑料、纤维、塑料等，这些都是从石油中提炼出来的。我们把石油中的化合物分成两大类，一类是由碳、氢元素组成的化合物，称为烃类的化合物，如烷烃、环烷烃、芳烃。另一类是含氧、氮、硫的非烃化合物，如含氧的酚、醛、酮；含氮的卟啉；含硫的硫醇、噻吩等。
对石油等名词的一种比较科学的命名方案是在1983年第1l届世界石油大会上正式提出的。这个命名方案对石油等名词作了如下的定义：
石油(Petroleum)是气态、液态和固态的烃类混合物，具有天然的产状。原油(Crude Oil)：是石油的基本类型，储存在地下储集层内，在常压条件下呈液态。天然气(Natural Gas): 是石油的主要类型，呈气相。或处于地下储层条件时溶解在原油内，在常温和常压条件下又呈气态。
1.2石油系统中的分工
在整个石油系统中分工是比较细的，一般分成：
物探专门负责利用各种物探设备并结合地质资料在可能含油气的区域内确定油气层的位置；
钻井利用钻井的机械设备在含油气的区域钻探出一口石油井并录取该地区的地质资料；
井下作业利用井下作业设备在地面向井内下入各种井下工具或生产管柱以录取该井的
各项生产资料，或使该井正常产出原油或天然气并负责日后石油井的维护作业；
采油在石油井的正常生产中录取石油井的各项生产资料并对石油井的生产设备进行日常维护；
集输负责原油的对外输送工作；
炼油将输送到炼油厂的原油按要求炼制出不同的石油产品如汽油、柴油、煤油等。
1.3石油工业的发展历史
从寻找石油到利用石油，大致要经过寻找、开采、输送和加工这四个环节。这四个环节一般又称为“石油勘探”、“油田开发”、“油气集输”和“石油炼制”。
“石油勘探”有许多方法，但地下是否有油，最终要靠钻井来证实。一个国家在钻井技术上的进步程度，往往反映了这个国家石油工业的发展状况，因此，有的国家竞相宣布本国钻了世界上第一口油井，以表示他们在石油工业发展上迈出了最早的一步。
“油田开发”指的是用钻井的办法证实了油气的分布范围，并且有井可以投入生产而形成一定生产规模。从这个意义上说，1821年四川富顺县自流井气田的开发是世界上最早的天然气田。
“油气集输”技术也随着油气的开发应运而生，公元1875年左右，自流井气田采用当地盛产的竹子为原料，去节打通，外用麻布缠绕涂以桐油，连接成我们现在称呼的“输气管道”，总长二、三百里，在当时的自流井地区，绵延交织的管线翻越丘陵，穿过沟涧，形成输气网络，使天然气的应用从井的附近延伸到远距离的盐灶，推动了气田的开发，使当时的天然气达到年产7000多万立方米。
“石油炼制”，起始的年代还要更早一些，北魏时所著的《水经注》（公元512~518年），书中介绍了从石油中提炼润滑油的情况。至于石油炼制工业的建立大约可追溯到19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，1860年，美国B．Siliman建立了原油分馏装置，这些可以看做是炼油工业的雏型。
炼油技术的发展大体上经历了以下几个发展阶段。最早的炼油工业主要是生产家用煤油，其主要加工手段是简单蒸馏。20世纪30年代末、40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大的发展。50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。60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。70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。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对比较稳定，但是对于具体的各项技术，例如在工艺设备、催化剂、系统优化、过程模拟和先进控制、环境保护等方面，都有了重要的进步和发展。
近十余年，炼油技术发展中有几个重要的趋势值得重视：
①重质油轻质化技术日益受到重视。
②环境保护的要求逐渐成为推动炼油技术发展的一个新的、重要的动力。
③石油化学工业的发展在原料的品种和数量上对炼油业提出更多的要求。
④计算机技术的应用对提高炼油技术水平的作用日益重要。
1.4世界石油储量、产量及炼油能力
1.4.1世界石油储量
据美国《油气杂志》2008年12月22日发布的全球石油产量和油气储量年终统计，全球石油估算探明储量(下称储量)为1838.64亿吨，小幅增长0.79%。天然气估算探明储量(下称储量)为177.11万亿立方米，增幅1.11%。沙特阿拉伯和俄罗斯连续6年以上分列世界石油储量和天然气储量之首。
中国2008年石油储量与2007年持平在21.92亿吨，仍居世界第13位；天然气储量连续两年持稳于2.27万亿立方米，但排名由第15位下降至第16位。
全球石油储量持续小幅攀升，2008年增幅0.8%至1838.64亿吨，2007年增幅1.1%。天然气储量连续两年持平于175.16万亿立方米后，2008年小幅上扬1.11%至177.11万亿立方米。全球油气储量的增长主要归功于欧佩克提高了对利比亚和委内瑞拉的储量评估。
按地区来看，西半球石油、天然气储量继续大幅增长，分别为3.59%和5.58%。委内瑞拉的石油、天然气储量保持了快速增长势头，分别增幅14.18%和2.80%。委内瑞拉的石油储量增长来自超稠油，根据委内瑞拉国家石油公司的统计，该国截至2008年底的石油储量为136.13亿吨，其中79.69亿吨为超稠油，比2007年的估算值高出16.85亿吨。
西欧地区石油储量继2007年暴跌10.5%后，2008年继续大幅走低4.6%，天然气储量继2007年下滑4.9%后，2008年继续走低1.9%。丹麦、法国、德国和英国的油气储量均告暴跌。
非洲地区油气储量小幅走高，其中利比亚石油储量大增5.3%。
亚太地区石油储量走低1%，而天然气储量增长3.62%。其中印度尼西亚由于产量下滑，拟于2009年1月退出欧佩克。
中东地区石油储量略降0.31%，天然气储量增长1.68%。欧佩克把伊朗的天然气储量调高4.58%，同时将其石油储量调低1.63%。
从国家来看，除委内瑞拉和利比亚石油储量增幅较大外，巴西和厄瓜多尔也有超过3%的增长，而墨西哥、印度尼西亚、英国、哥伦比亚和丹麦的石油储量严重滑坡10%左右。天然气储量方面，美国、印度尼西亚、马来西亚、科威特、利比亚和巴基斯坦激增10%以上，而哈萨克斯坦、英国和哥伦比亚暴跌15%左右，德国更是骤降31%。
1.4.2石油剩余可采储量增长情况
从1996到2006年11年间，石油剩余可采储量增长了约2 851亿桶(约399．1亿吨)，见表1-1。
表1-1 1997-2007年全球石油储量变化
年份世界石油
/亿吨
同比增长
/%
欧佩克石油
/亿吨
同比增长
/%
2007 1804.72 1.93 1236.09 0.08
2006 1770.62 1.16 1235.15 1.86
2005 1750.34 0.94 1212.59 1.80
2004 1733.99 4.36 1191.12 6.17
2003 1661.48 17.63 1121.98 0.02
2002 1412.47 0.26 1121.70 0.55
2001 1408.85 1.22 1115.61 1.49
2000 1408.84 -1.74 1099.29 0.25
1999 1416.80 1.44 1091.97 1.08
1998 1396.640.07 1091.97 1.08
1997 1395.68 1.13 1080.24 1.51 注：①表中各年度统计数字截止日期为该年度的1月1日；②石油储量换算系数为1吨=7.3桶世界油气储量的增长主要源自大型油气田，在大油气田外围及深部挖潜仍是未来油气勘探的重要方向。除了海洋和极地以外，世界的主要含油气盆地已经进行了比较多的勘探。
从地区构成来看，西半球(南北美洲)是储量增长最多的地区，约为l604亿桶，占全球石油储量增长的56.3％；其次为中东地区，增长约839亿桶，占全球石油储量增长的29.4％。东欧及前苏联地区的石油储量大幅增加25.98%，至136.97亿吨，主要原因是哈萨克斯坦的
石油储量较以往激增233.33%；非洲地区的石油储量增幅也高达12%；西欧、中东以及西半球地区石油储量变化不大；而亚太地区石油储量则大幅下滑了7.15%。
分国家来看，石油储量增长较大的
主要生产国除哈萨克斯坦外，还有安哥
拉（增幅为47.82%）和阿尔及利亚（增
幅为8.11%）。
石油储量降幅较大的主要生产国除
中国外，还有墨西哥（降幅为4.12%），
其他国家和地区变化不大。加拿大石油
储量仍居世界第二位，拥有油砂储量
238.36亿吨，常规石油储量7.12亿吨，
储量规模较上年略有增长。
1.4.3世界石油储量分布
原油的分布从总体上来看极端不平衡：从东西半球来看，约3／4的石油资源集中于东半球，西半球占1／4；从南北半球看，石油资源主要集中于北半球；从纬度分布看，主要集中在北纬20°～40°和50°～70°两个纬度带内。
（1）中东波斯湾沿岸
中东海湾地区地处欧、亚、非三洲的枢纽位置，原油资源非常丰富，被誉为“世界油库”。 2006年世界原油探明储量为1804.9亿吨。其中，中东地区的原油探明储量为1012.7亿吨，约占世界总储量的2/3。在世界原油储量排名的前十位中，中东国家占了五位，依次是图1-1 最近10年世界主要地区石油储量增长情况
图1-2 世界石油储量分布
沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特和阿联酋。其中，沙特阿拉伯已探明的储量为355.9亿吨，居世界首位。伊朗已探明的原油储量为186.7亿吨，居世界第三位。
（2）北美洲
北美洲原油储量最丰富的国家是加拿大、美国和墨西哥。2006年加拿大原油探明储量为245.5亿吨，居世界第二位。美国原油探明储量为29.8亿吨，主要分布在墨西哥湾沿岸和加利福尼亚湾沿岸，以得克萨斯州和俄克拉荷马州最为著名，阿拉斯加州也是重要的石油产区。墨西哥原油探明储量为16.9亿吨，是西半球第三大传统原油战略储备国。
（3）欧洲及欧亚大陆
2006年欧洲及欧亚大陆原油探明储量为157.1亿吨，约占世界总储量的8％。其中，俄罗斯原油探明储量为82.2亿吨，居世界第八位，中亚的哈萨克斯坦也是该地区原油储量较为丰富的国家，已探明的储量为41.10亿吨。挪威、英国、丹麦是西欧已探明原油储量最丰富的三个国家，分别为10.7亿吨、5.3亿吨和1.7亿吨。
（4）非洲
非洲是近几年原油储量和石油产量增长最快的地区，被誉为“第二个海湾地区”。
2006年，非洲探明的原油总储量为156.2 亿吨，主要分布于西非几内亚湾地区和北非地区。利比亚、尼日利亚、阿尔及利亚、安哥拉和苏丹排名非洲原油储量前五位。
（5）中南美洲
中南美洲是世界重要的石油生产和出口地区之一，也是世界原油储量和石油产量增长较快的地区之一，委内瑞拉、巴西和厄瓜多尔是该地区原油储量最丰富的国家。
2006年委内瑞拉原油探明储量为109.6亿吨，居世界第七位。2006年，巴西原油探明储量为16.1亿吨，仅次于委内瑞拉。巴西东南部海域坎坡斯和桑托斯盆地的原油资源，是巴西原油储量最主要的构成部分。
（6）亚太地区
2006年亚太地区原油探明储量约为45.7亿吨，也是目前世界石油产量增长较快的地区之一。中国、印度、印度尼西亚和马来西亚是该地区原油探明储量最丰富的国家，分别为21.9亿吨、7.7亿吨、5.8亿吨和4.1亿吨。
印尼和马来西亚是该地区最重要的产油国，印尼的苏门答腊岛、加里曼丹岛，马来西亚近海的马来盆地、沙捞越盆地和沙巴盆地是主要的原油分布区。
1.4.4世界石油产量
据美国《油气杂志》2008年12月22日发布的全球石油产量和油气储量年终统计，由
于2007年下半年及2008年上半年的强劲需求，以及油价在7月份达到每桶147美元的历史高点，初步预计2008年全球石油(包括原油及凝析油)产量将有1.1%的增长，达到36.48亿吨。
2008年上半年由于全球需求上涨，尤其是亚洲、拉美和中东地区需求强劲，刺激了欧
佩克的生产，全年产出石油16.07亿吨，同比增长3.8%。
中东石油产量大幅攀升5.4%，其中伊拉克、沙特阿拉伯和科威特产量增长迅速，分别
达到13.2%、8.5%和7.4%。
东欧及前苏联地区石油产量小幅增长2.5%，但俄罗斯却由于外资缩水和出口税高昂，
石油产量十年来出现首次下降，预计2008年产量为4.88亿吨，同比下降0.7%。
西欧地区石油产量持续滑坡，2008年走低7.2%，其中英国下滑8.1%到7000万吨，挪
威下滑6.4%到1.06亿吨。
西半球石油产量下降2.7%。加拿大跌幅1.8%，其中常规石油产量更是连年走低。美国石油产量自1991年以来未见起色，2008年更是跌过3%。墨西哥受坎大雷油田产量持续下
降的影响，2008年产量直降9.2%。
石油产量排名前5位的国家连续4年均为俄罗斯、沙特阿拉伯、美国、伊朗和中国。
墨西哥是西半球第三大传统原油战略储备国，也是世界第六大产油国。
尼日利亚是非洲地区第一大产油国。尼日利亚、利比亚、阿尔及利亚、安哥拉和埃及等5个国家的石油产量占非洲总产量的85%。
厄瓜多尔位于南美洲大陆西北部，是中南美洲第三大产油国。
越南于2006年取代文莱成为东南亚第三大石油生产国和出口国。
1.4.5世界炼油总能力
美国《油气杂志》2007年12月24日公布世界炼油工业年度统计数据显示，2007年，世界炼油总能力超过42.65亿吨年，较2006年的42.59亿吨/年微增650万吨/年，增幅仅0.15%。但延续了从2002年开始的上升态势，成为连续第六个增长年，再次创出历史新高。
2007年世界炼厂总数为657个，较上年减少1个。从图1-3可以看出1995年以来世界炼油能力和炼厂总数的变化趋势。1999年后，世界炼厂总数整体呈递减趋势，图中1998年迅速增加的台阶并非当年新建炼厂迅速增加，而是由于以往《油气杂志》对中国统计数据不
完全造成的。《油气杂志》1998年开始修正中国的数据。
世界炼油能力方面，1996～1999年处于一个快速增长期，年均增长2.3%；2000～2004年处于调整期，经过2000年和2001年连续两年的递减后，开始缓慢增加，五年的年均增幅为0.21%；2005年世界炼油能力猛增接近3.2%；2006年和2007年再次趋缓。
2007年，北美地区成为炼油能力增长最快的地区，共增加515万吨/年，达到10.48亿吨/年，增长0.5%。非洲的增长率最高，为2%，从上年1.61亿吨/年增加到1.64亿吨/年。东欧地区共增加了355万吨/年，增长0.7%，达到5.17亿吨/年。
亚太和西欧地区炼油能力有所下降，分别减少了480万吨/年和66万吨/年，达到11.11亿吨/年和7.44亿吨/年。中东和南美地区炼油能力基本持平，中东减少不足10万吨/年，南美增加1万吨/年，分别达到3.52亿吨/年和3.3亿吨/年。
国际能源署预计：2008年中国新增炼油能力70.6万桶/日（达到2007年的4倍），接近全球新增炼油能力149.2万桶/日的一半。国际能源署同时指出，中国炼油在原油蒸馏率方面占据全球领先位置，这些企业将继续对炼焦及氢化裂解产能进行投资。
2007年，没有新的炼厂投产，新增炼油能力全部来自于现有炼厂的扩能改造。
最大的装置扩能是俄罗斯国家石油公司的席兹南炼油厂，炼油能力从757万吨/年扩增至1070万吨/年。美国、加拿大等也均有一些扩能项目、其中，属于世界级大炼厂的BP 公司得克萨斯炼厂从2232.5万吨/年扩增至2375万吨/年，在全球炼厂中排名也因此上升一位，从第13位升至第12位。美国另一家炼厂的炼油能力也从近1400万吨/年扩增至1600万吨/年。
2007年没有炼厂关闭，唯一减少的炼厂是加拿大于2003年就已处于停产状态的400万图1-5 世界炼油能力与炼厂数统计
吨/年小炼厂。
1.4.6炼油公司和炼油厂排名
在2007年世界级大炼油公司排名中，前四位依然与2006年相同，它们是埃克森美孚公司（2.81亿吨/年）、皇家荷兰壳牌公司（2.44亿吨/年）、中国石化集团公司（1.81亿吨/年）和英国BP公司（1.71亿吨/年）。中国石油天然气集团公司（1.22亿吨/年）依然排在第9位。
在世界级大炼厂中，位居前三甲的仍是委内瑞拉帕拉古亚纳炼制中心的卡杜恩炼厂（4700万吨/年）、韩国SK公司的蔚山炼厂（4085万吨/年）和印度信诚石油公司的贾姆纳加尔炼厂（3300万吨/年）。中国台湾麦寮炼厂以2600万吨/年居第8位，中国石化集团公司镇海分公司仍以2015万吨/年位居第18位。
1.5欧佩克知识简介
1.5.1什么是欧佩克
“欧佩克”即石油输出国组织。它是一个自愿结成的政府间组织，对其成员国的石油政策进行协调、统一。欧佩克旨在通过消除有害的、不必要的价格波动，确保国际石油市场上石油价格的稳定，保证各成员国在任何情况下都能获得稳定的石油收入，并为石油消费国提供足够、经济、长期的石油供应。
1.5.2欧佩克的成立
欧佩克是1960年9月14日在伊拉克首都巴格达成立的，创始成员国有5个，它们是：伊朗、伊拉克、科威特、沙特阿拉伯和委内瑞拉。1962年11月6日，欧佩克在联合国秘书处备案，成为正式的国际组织。
1.5.3欧佩克成员国资格及成员国
⑴.成员国资格：
欧佩克组织条例规定：“在根本利益上与各成员国相一致、确实可实现原油净出口的任何国家，在为全权成员国的三分之二多数接纳，并为所有创始成员国一致接纳后，可成为本组织的全权成员国。”
该组织条例进一步区分了3类成员国的范畴：创始成员国——1960年9月出席在伊拉克首都巴格达举行的欧佩克第一次会议，并签署成立欧佩克原始协议的国家；全权成员国——包括创始成员国，以及加入欧佩克的申请已为大会所接受的所有国家；准成员国——虽未获得全权成员国的资格，但在大会规定的特殊情况下仍为大会所接纳的国家。
⑵.成员国
目前，欧佩克共有11个成员国（括号内为加入欧佩克的时间），它们是：阿尔及利亚（1969年）、印度尼西亚（1962年）、伊朗（1960年）、伊拉克（1960 年）、科威特（1960年）、利比亚（1962年）、尼日利亚（1971年）、卡塔尔（1961年）、沙特阿拉伯（1960年）、阿拉伯联合酋长国（1967年）和委内瑞拉（1960年）。
1.5.4欧佩克大会
欧佩克大会是该组织的最高权力机构，各成员国向大会派出以石油、矿产和能源部长（大臣）为首的代表团。大会每年召开两次，如有需要还可召开特别会议。大会奉行全体成员国一致原则，每个成员国均为一票，负责制定该组织的大政方针，并决定以何种适当方式加以执行。
欧佩克大会同时还决定是否接纳新的成员国，审议理事会就该组织事务提交的报告和建议。大会审议通过对来自任何一个成员国的理事的任命，并选举理事会主席。大会有权要求理事会就涉及该组织利益的任何事项提交报告或提出建议。大会还要对理事会提交的欧佩克预算报告加以审议，并决定是否进行修订。
1.5.5欧佩克理事会
欧佩克理事会类似于普通商业机构的理事会，由各成员国提名并经大会通过的理事组成，每两年为一届。理事会负责管理欧佩克的日常事务，执行大会决议，起草年度预算报告，并提交给大会审议通过。理事会还审议由秘书长向大会提交的有关欧佩克日常事务的报告。1.5.6欧佩克秘书处
欧佩克秘书处依据欧佩克组织条例，在理事会的领导下负责行使该组织的行政性职能。秘书处由秘书长、调研室、数据服务中心、能源形势研究部门、石油市场分析部门、行政与人事部门、信息部门、秘书长办公室以及法律室组成。秘书处1961年设立，办公地点最初在日内瓦，后于1965年移至维也纳。
1.5.7欧佩克运作及作用
欧佩克各成员国的代表（主要是代表团团长）在欧佩克大会上对其石油政策加以协调、统一，以促进石油市场的稳定与繁荣。欧佩克秘书处负责该组织的日常事务，接受理事会的指令，由秘书长直接领导。欧佩克下设的经济委员会、部长监察委员会等多个执行机构，则履行咨询、磋商、协调等多项职能。
欧佩克成员国对当前形势和市场走向加以分析预测，明确经济增长速率和石油供求状况等多项基本因素，然后据此磋商在其石油政策中进行何种调整。
1.5.8欧佩克对国际石油市场影响力
欧佩克并不能控制国际石油市场，因其成员国的石油、天然气产量分别只占世界石油、天然气总产量的40％和14％。但是，欧佩克成员国出口的石油占世界石油贸易量的60％，对国际石油市场具有很强的影响力，特别是当其决定减少或增加石油产量时。
欧佩克旨在保持石油市场的稳定与繁荣，并致力于向消费者提供价格合理的稳定的石油供应，兼顾石油生产国与消费国双方的利益。欧佩克通过自愿减少石油产量，或在市场供应不足时增加石油产量的方法来达成上述目标。例如，1990 年海湾危机期间，欧佩克大幅度增加了石油产量，以弥补伊拉克遭经济制裁后石油市场上出现的每天300万桶的缺口。
石油炼制工艺学总结-1 第一章绪论 燃料：汽油、煤油、柴油、喷气燃料 化学工业的重要原料有：三烯指乙烯、丙烯；丁二烯、三苯指苯、甲苯、二甲苯；一炔指乙炔；一萘指萘 三大合成：合成纤维,合成橡胶，合成塑料 石油及其产品的组成和性质 1、简述石油的元素组成、化学组成。 石油主要由C、H 、S 、N 、O等元素组成,其中C占83～87％，H占11～14 ％。石油中还含有多种微量元素，其中金属量元素有钒、镍、铁、铜、钙等，非金属元素有氯、硅、磷、砷等，石油中各种元素多以化合物的形式存在。 石油主要由烃类和非烃类组成，其中烃类有：烷烃、环烷烃、芳烃，非烃类有含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、胶状沥青状物质。 石油中的含硫化合物给石油加工过程和石油产品质量带来的危害有：腐蚀设备、影响产品质量、污染环境、使催化剂中毒。 2、蜡 石蜡，分子量300～450，C17～C35，相对密度0.86～0.94，熔点30～70℃。 主要组成：正构烷烃为主，少量的异构烷、环烷烃，芳烃极少。 微晶蜡（地蜡）地蜡,又称天然石蜡（新疆山区，埃及、伊朗） 分子量500～800，C30～C60，滴熔点70～95℃。 主要组成：带有正构或异构烷基侧链的环状烃，尤其是环烷烃；含少量正构烷烃和异构烷烃。微晶蜡具有较好的延性、韧性和粘附性。 3、石油烃类组成表示方法 单体烃组成 表明石油馏分中每一种单体烃的含量数据。 族组成 表明石油馏分中各族烃相对含量的组成数据。 结构族组成的表示方法把石油馏分看成是“平均分子”,芳香环、环烷环、烷基侧链等结构单元组成
RA─分子中的芳香环数 RN─分子中的环烷环数 RT─分子中的总环数,RT=RA+RN CA％─分子中芳香环上碳原子数占总碳原子数的百分数 CN％─分子中环烷环上碳原子数占总碳原子数的百分数 CR％─分子中总环上碳原子数占总碳原子数的百分数,CR％=CA％+CN％ CP％─分子中烷基侧链上碳原子数占总碳原子数的百分数 4、胶状-沥青状物质 沥青质：指不溶于低分子（C5～C7 ）正构烷烃，但能溶于热苯的物质。 可溶质：指既能溶于热苯，又能溶于低分子(C5～C7 )正构烷烃的物质。含饱和分、芳香分和胶质。 胶质 胶质是一种很粘稠的流动性很差的液体或半固体状态的胶状物，颜色为黄色至暗褐色。受热熔融，相对密度～1.0，VPO法分子量约800～3000。 胶质具有很强的着色能力，50ppm的胶质就可使无色汽油变为草黄色。 胶质能溶于石油醚、苯、乙醚及石油馏分。 胶质含量随沸点升高而增多，渣油中含量最大。 胶质易氧化缩合为沥青质，受热易裂解及缩合。 沥青质 沥青质是一种深褐至黑色的、无定型脆性固体。相对密度略大于1.0，VPO法分子量约3000～10000。加热不熔，300℃以上时会分解及缩合。 沥青质能溶于苯、二硫化碳、四氯化碳中，不溶于石油醚。 沥青质无挥发性，全部集中在渣油中。 胶质和沥青质的存在使渣油形成一种较稳定的胶体分散体系。 胶质、沥青质能与浓硫酸作用，产物溶于硫酸。 5、石油的馏分组成 <200 ℃(或180 ℃ )：汽油馏分或石脑油馏分 200 ~350 ℃：煤柴油馏分或常压瓦斯油(AGO) 350 ~500 ℃：润滑油馏分或减压瓦斯油(VGO)(减压下进行蒸馏)
石油炼化七种工艺流程 从原油到石油要经过多种工艺流程，不同的工艺流程会将同样的原料生产出不同的产品。 从原油到石油的基本途径一般为： ①将原油先按不同产品的沸点要求，分割成不同的直馏馏分油，然后按照产品的质量标准要求，除去这些馏分油中的非理想组分； ②通过化学反应转化，生成所需要的组分，进而得到一系列合格的石油产品。 石油炼化常用的工艺流程为常减压蒸馏、催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、溶剂脱沥青、加氢精制、催化重整。 （一）常减压蒸馏 1.原料： 原油等。 2.产品： 2.石脑油、粗柴油（瓦斯油）、渣油、沥青、减一线。 3.基本概念： 常减压蒸馏是常压蒸馏和减压蒸馏的合称，基本属物理过程：原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品（称为馏分），这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料。 常减压蒸馏是炼油厂石油加工的第一道工序，称为原油的一次加工，包括三个工序：a.原油的脱 盐、脱水；b.常压蒸馏；c.减压蒸馏。 4.生产工艺： 原油一般是带有盐份和水，能导致设备的腐蚀，因此原油在进入常减压之前首先进行脱盐脱水预处理，通常是加入破乳剂和水。 原油经过流量计、换热部分、沏馏塔形成两部分，一部分形成塔顶油，经过冷却器、流量计，最后进入罐区，这一部分是化工轻油（即所谓的石脑油）；一部分形成塔底油，再经过换热部分，进入常压炉、常压塔，形成三部分，一部分柴油，一部分蜡油，一部分塔底油；剩余的塔底油在经过减压炉，减压塔，进一步加工，生成减一线、蜡油、渣油和沥青。 各自的收率：石脑油（轻汽油或化工轻油）占1%左右，柴油占20%左右，蜡油占30%左右， 渣油和沥青约占42%左右，减一线约占5%左右。 常减压工序是不生产汽油产品的，其中蜡油和渣油进入催化裂化环节，生产汽油、柴油、煤油等成品油；石脑油直接出售由其他小企业生产溶剂油或者进入下一步的深加工，一般是催化重整生产溶剂油或提取萃类化合物；减一线可以直接进行调剂润滑油。 5.生产设备： 常减压装置是对原油进行一次加工的蒸馏装置，即将原油分馏成汽油、煤油、柴油、蜡油、渣油等组分的加工装置。原油蒸馏一般包括常压蒸馏和减压蒸馏两个部分。 a．常压蒸馏塔 所谓原油的常压蒸馏，即为原油在常压(或稍高于常压)下进行的蒸馏，所用的蒸馏设备叫做原油 常压精馏塔(或称常压塔)。 常压蒸馏剩下的重油组分分子量大、沸点高，且在高温下易分解，使馏出的产品变质并生产焦炭，破坏正常生产。因此，为了提取更多的轻质组分，往往通过降低蒸馏压力，使被蒸馏的原料油沸点范围降低。这一在减压下进行的蒸馏过程叫做减压蒸馏。
第六章压制成型 2. 简述热固性塑料模压成型的工艺步骤。 将热固性模塑料在以加热到指定温度的模具中加压，使物料熔融流动并均匀地充满模腔，在加热和加压的条件下经过一定的时间，使其发生化学反应而变成具有三维体形结构的热固性塑料制品。 (1)计量 (2)预压 (3)预热 (4)嵌件安放 (5)加料 (6)闭模 (7)排气 (8)保压固化 (9)脱模冷却 (10)制品后处理 4. 在热固性塑料模压成型中，提高模温应相应地降低还是提高模压压力才对模压成型工艺有利？为什么？ 在一理论的操作温度下，模温提高时，物料的黏度下降、流动性增加，可以相对应的降低模压；但若继续升高模温会使塑料交联反应速度增快、固化速率升高此时便需要提高模压。一般而言提高温度应提高模压压力。 8. 试述天然橡胶硫化后的物理性能的变化，并解释之。 橡胶在硫化的过程中，交联密度发生了显着的变化。随着交联密度的增加，橡胶的密度增加，气体、液体等小分子就难以在橡胶内运动，宏观表现为透气性、透水性减少，而且交联后的相对分子质量增大，溶剂分子难以在橡胶分子之间存在，宏观表现为能使生胶溶解的溶剂只能使硫化胶溶胀，而且交联度越大，溶胀越少。硫化也提高了橡胶的热稳定性和使用温度范围。 天然橡胶在硫化过程中，随着线型大分子逐渐变为网状结构，可塑性减小，拉伸强度、定伸强度、硬度、弹性增加，而伸长率、永久变形、疲劳生热等相应减小，但若硫化时间再延长，则出现拉伸强度、弹性逐渐下降，伸长率、永久变形反而会上升的现象。 10. 橡胶的硫化历程分为几个阶段？各阶段的实质和意义是什么？ (1) 焦烧阶段又称硫化诱导期，是指橡胶开始前的延迟作用时间，在此阶段胶料尚未开始交联，胶料在模型内有良好的流动性。对于模型硫化制品，胶
石油炼化常用工艺流程 （一）常减压： 1、原料：原油等； 2、产出品：石脑油、粗柴油（瓦斯油）、渣油、沥青、减一线； 3、生产工艺： 第一阶段：原油预处理 原油预处理：原油一般是带有盐份和水，能导致设备的腐蚀，因此原油在进入常减压之前首先进行脱盐脱水预处理，通常是加入破乳剂和水。 原油经过流量计、换热部分、沏馏塔形成两部分，一部分形成塔顶油，经过冷却器、流量计，最后进入罐区，这一部分是化工轻油（即所谓的石脑油）；一部分形成塔底油，再经过换热部分，进入常压炉、常压塔，形成三部分，一部分柴油，一部分蜡油，一部分塔底油； 剩余的塔底油在经过减压炉，减压塔，进一步加工，生成减一线、蜡油、渣油和沥青。 各自的收率：石脑油（轻汽油或化工轻油）占1%左右，柴油占20%左右，蜡油占30%左右，渣油和沥青约占42%左右，减一线约占5%左右。 常减压工序是不生产汽油产品的，其中蜡油和渣油进入催化裂化环节，生产汽油、柴油、煤油等成品油；石脑油直接出售由其他小企业生产溶剂油或者进入下一步的深加工，一般是催化重整生产溶剂油或提取萃类化合物；减一线可以直接进行调剂润滑油； 4、常减压设备： 常压塔、减压塔为常减压工序的核心设备尤其是常压塔，其也合称蒸馏塔，两塔相连而矗，高瘦者为常压塔，矮胖的为减压塔 120吨万常减压设备评估价值4600万元。 （二）催化裂化： 催化裂化是最常用的生产汽油、柴油生产工序，汽油柴油主要是通过该工艺生产出来。这也是一般石油炼化企业最重要的生产的环节。 1、原料：渣油和蜡油 70%左右-------，催化裂化一般是以减压馏分油和焦化蜡油为原料，但是随着原油日益加重以及对轻质油越来越高的需求，大部分石
设计题目：原油常压塔工艺计算 设计任务：根据基础数据，绘制各种曲线 根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡 根据给定数据进行分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图 校核各侧线及塔顶温度 设计基础数据： 本设计采用某原油问原料进行常压塔工艺计算，原料及产品的基础数据见下表，年开工天数按8000h计算，侧线产品及塔底重油都使用过热水蒸汽汽提，使用的温度为420℃，压力为0.3MPa。 设计内容：根据基础数据，绘制各种曲线 根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡 根据给定数据进行分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图 校核各侧线及塔顶温度 主要参考文献：[1]、林世雄主编，《石油炼制工程》(第三版)，石油工业出版社，2006年； [2]、李淑培主编，《石油加工工艺学》（第一版），烃加工出版社，1998年； [3]、侯祥麟，《中国炼油技术》（第一版），中国石化出版社，1991年。
一、生产方案 经过计算，此次油品是密度较大的油品，根据经验计算，汽油、煤油、轻柴、重柴的总收率大于30%，重油是生产优质沥青的好原料，还可以考虑渣油的轻质化，煤油收率高，适合生产航空煤油，该原油的生产方案是燃料一化型加工方案。 二、回流方式的确定 本设计的处理量较大，考虑采用塔顶二级冷回流，并采用两个中段回流。 三、确定塔板数 在原料一定的情况下，塔板的数目越多，精度越好，但压降越大，成本越高，本设计采用41层塔板。 四、塔板形式的确定 本设计采用操作弹性大，塔板压降小，造价适中的浮阀塔板。 设计说明书： 1、根据基础数据绘制各种曲线； 2、根据已知数据，计算并查工艺图表确定产品收率，作物料平衡； 3、确定汽提蒸汽用量； 4、塔板选型和塔板数的确定； 5、确定操作压力； 6、确定汽化段温度： ⑴、汽化段中进料的汽化率与过汽化度； ⑵、汽化段油气分压； ⑶、汽化段温度的初步求定； ⑷、t F的校核。 7、确定塔底温度； 8、塔顶及侧线温度的假定与回流热分配： ⑴、假设塔顶及各侧线温度； ⑵、全塔回流热； ⑶、回流方式及回流热分配。 9、侧线及塔顶温度的校核； 10、精馏塔计算草图。
第七章催化加氢 一、重点概念 催化加氢：催化加氢是在氢气存在下对石油馏分进行催化加工过程的通称。 加氢处理：指在加氢反应过程中，只有≤10%的原料油分子变小的加氢技术。 加氢裂化：指在加氢反应过程中，原料油分子中有10%以上变小的加氢技术。 加氢精制：指在氢压和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。有时，加氢精制指轻质油品的精制改质，而加氢处理指重质油品的精制脱硫。 催化加氢技术包括加氢处理和加氢裂化两类。 加氢精制催化剂的预硫化：目前加氢精制催化剂都是以氧化物的形式装入反应器中，然后再在反应器将其转化为硫化物。 加氢脱硫（HDS）反应：石油馏分中的含硫化合物在催化剂和氢气的作用下，进行氢解反应，转化为不含硫的相应烃类和H2S。 加氢脱氮（HDN）反应：石油馏分中的含氮化合物在催化剂和氢气的作用下，进行氢解反应，转化为不含氮的相应烃类和NH3。 加氢脱氧(HDO)反应：含氧化合物通过氢解反应生成相应的烃类及水。 空速：指单位时间里通过单位催化剂的原料油的量，有两种表达形式，一种为体积空速（LHSV），另一种为重量空速（WHSV）。 氢油比：单位时间里进入反应器的气体流量与原料油量的比值。 设备漏损量：即管道或高压设备法兰连接处及循环氢压缩机运动部位等处的漏损。 溶解损失量：指在高压下溶于生成油中的气体在生成油减压时这部分气体排出时而造成的损失。 二、重点简答题 1、加氢精制的目的和优点。 （1）加氢精制的目的在于脱除油品中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质，同时还使烯烃、二烯烃、芳烃和稠环芳烃选择加氢饱和，从而改善油品的使用性能。 （2）加氢精制的优点是，原料油的范围宽，产品灵活性大，液体产品收率高
原油蒸馏的工艺流程精 编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
原油蒸馏的工艺流程 第一节石油及其产品的组成和性质 一、石油的一般性状、元素组成、馏分组成 （一）石油的一般性状 石油是一种主要由碳氢化合物组成的复杂混合物。世界各国所产石油的性质、外观都有不同程度的差异。大部分石油是暗色的，通常呈黑色、褐色或浅黄色。石油在常温下多为流动或半流动的粘稠液体。相对密度在0.8～0.98g/cm3之间，个别的如伊朗某石油密度达到1.016，美国加利福尼亚州的石油密度低到0.707。 （二）石油的元素组成 石油的组成虽然及其复杂，不同地区甚至不同油层不同油井所产石油，在组成和性质上也可能有很大的差别。但分析其元素，基本上是由碳、氢、硫、氧、氮五种元素所组成。其中碳、氢两中元素占96%～99%，碳占到83%～87%，氢占11%～14%。其余的硫、氧、氮和微量元素含量不超过1%～4%。石油中的微量元素包括氯、碘、磷、砷、硅等非金属元素和铁、钒、镍、铜、铅、钠、镁、钛、钴、锌等微量金属元素。 （三）石油的馏分组成 石油的沸点范围一般从常温一直到500℃以上，蒸馏也就是根据各组分的沸点差别，将石油切割成不同的馏分。一般把原油从常压蒸馏开始镏出的温度（初馏点）到180℃的轻馏分成为称为汽油馏分，180℃～350℃的中间馏分称为煤柴油馏分，大于350℃的馏分称为常压渣油馏分。 二、石油及石油馏分的烃类组成
石油中的烃类包括烷烃、环烷烃、芳烃。石油中一般不含烯烃和炔烃，二次加工产物中常含有一定数量的烯烃。各种烃类根据不同的沸点范围存在与对应的馏分中。 三、石油中的非烃化合物 石油的主要组成使烃类，但石油中还含有相当数量的非烃化合物，尤其在重质馏分油中含量更高。石油中的硫、氧、氮等杂元素总量一般占1%～4%，但石油中的硫、氧、氮不是以元素形态存在而是以化合物的形态存在，这些化合物称为非烃化合物，他们在石油中的含量非常可观，高达10%～20%。 （一）含硫化合物（石油中的含硫量一般低于0.5%） 含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分的沸点升高而增加，其种类和复杂性也随着馏分沸点升高而增加。石油中的含硫化合物给石油加工过程和石油产品质量带来许多危害。 1、腐蚀设备 在石油炼制过程中，含硫化合物受热分解产生H 2 S、硫醇、元素硫等活性硫化物，对 金属设备造成严重的腐蚀。石油中通常还含有MgCl 2、CaCl 2 等盐类，含硫含盐化合物相互 作用，对金属设备造成的腐蚀将更为严重。石油产品中含有硫化物，在储存和使用过程中 同样腐蚀设备。含硫燃料燃烧产生的SO 2、SO 3 遇水后生成H 2 SO 3 、H 2 SO 4 会强烈的腐蚀金属 机件。 2、影响产品质量 硫化物的存在严重的影响油品的储存安定性，是储存和使用中的油品容易氧化变质，生成胶质，影响发动机的正常工作。
目录 一、设计任务书………………………………………………… 二、前言………………………………………………………… 三、确定设计方案……………………………………………… 四、概述……………………………………………………… 五、主要符号说明…………………………………………… 六、设计计算………………………………………………… 七、参考文献………………………………………………… 八、设计自评………………………………………………… 九、附图………………………………………………………
一、设计任务书 一、题目: 某常减压蒸溜装置31.82万吨/年原油预热系统工艺设计 二、任务给定条件: 某炼油厂用柴油将原油预热。定性温度下柴油和原油的有关参数如下表。要求两侧流体的压降都不超过50KPa，试选用适当的列管式换热器（一台或多台）。 物料温度℃质量流量平均比热容平均密度导热系数粘度 入口出口Kg/h kJ/(kg.K) kg/m3W/(m.K) ×103Pa.s 30000 2.48 715 0.13 0.64 柴油175 T 2 原油70 110 40000 2.20 815 0.128 3.0 1、柴油质量流量30吨/小时，原油40吨/小时【以学号25号为基准，1-24(30/40－学号×0.1吨/小时）。26-50号（30/40＋学号×0.1吨/小时）。 2、换热设备可选择浮头式或U型管式换热器；换热器内外两侧的污垢热阻均可取 1.72×10-4m 2.℃/W；忽略管壁热阻。 3、节约成本核算参考：若采用4.855千克（力）/厘米2饱和水蒸气预热原油，饱 和水蒸气放热后出口为80℃水，水蒸气180元/吨，计算每年节省的费用。 三、设计说明书主要内容要求: 包括封面、目录、设计任务书、参考文献、符号说明和设计自评，其中正文包括下述内容： a)前言（说明设计题目——31.82万吨/年，设计进程及自认达到的目的） b)换热系统工艺流程设计和计算 冷却水用量，换热器进出口温度等热量衡算，包括根据换热流体的特性和操作参数决定流体走向（哪个走管程、哪个走壳程）；计算平均温差。 c)根据换热器工艺设计及计算的结果，对换热器选型 i.换热器管程、折流挡板间距、管子排列方式 ii.换热器接管尺寸确定 iii.管、壳层压降校验 iv.年节约成本核算参考：以饱和水蒸气的年消耗量计算 v.设计结果汇总与评价 四、附图(手绘3号图，1张) 1.换热器结构图 2.管板（包括管子排列方式）剖面图 3.管板与壳体连接局部放大图 4.列管与管板连接局部放大图
石油炼制工艺 一、石油概述 1．常用油品的分类 （1）燃料油品：汽油、煤油、柴油、燃料重油、液化石油和化工轻油等（2）润滑油品：润滑油、润滑脂和石蜡等 2．石油的基本性质 （1）原油的组成：原油是一种混合物质，主要由碳元素和氢元素组成，统称为“烃类”。其中碳元素占83%-87%，氢元素占11%-14% （2）原油的分类：石蜡基原油（直链排列的烷烃含量占50%以上） 环烷基原油（环烷烃和芳香烃含量较大） 中间基原油（性质介乎以上二者） 3．原油的组分：轻组分：分子量比较小，沸点较低，易于挥发称为轻组分 重组分：组分较重，沸点较高，称为重组分 4. 原油的“馏分”：石油炼制的基本手段之一，就是利用各组分的不同 沸点，通过加热蒸馏，将其“切割”成若干不同沸点范围的“馏分”，“馏分” 就是指馏出的组分，这是石油炼制技术上一个最常用的术语。 二、石油炼制的方法和手段 1．原油的蒸馏：原油进行炼制加工的第一步，是石油炼制过程的龙头。炼 油厂一般以原油蒸馏的处理能力作为该厂的生产规模。通 过常减压蒸馏把原油中不同沸点范围的组分分离成各种 馏分，获得直馏的汽油、煤油、柴油等轻质馏分和重质油 馏分及渣油。常减压蒸馏基本属物理过程，包括三个工序： 原油的脱盐、脱水；常压蒸馏；减压蒸馏 2．二次加工：从原油中直接得到的轻馏分是有限的，大量的重馏分和渣油 需要进一步加工，将重质油进行轻质化，以得到更多的轻 质油品，这就是石油炼制的第二部分，即原油的二次加工。 包括催化裂化和加氢裂化、催化重整、延迟焦化、减粘和 加氢处理等。 3．油品精制和提高质量的有关工艺：包括为使汽油、柴油的含硫量及安全 性等指标达到产品标准进行的加氢精制；油品的脱色、脱 臭；炼厂气加工；为提高油品质量的有关加工工艺等 三、石油的炼制工艺 （一）从对所要生产的产品要求来看可以分为四种类型 1．燃料型工艺流程：以生产汽、煤、柴油等燃料油品为主 2．燃料化工型工艺流程：是在生产燃料油时，多生产一些化工原料 3．燃料润滑油型工艺流程：以生产润滑油为主 4．燃料润滑油化工工艺流程：生产润滑油兼化工原料这里主要介绍燃料型工艺流程，燃料型加工方案的目的是尽量把原油炼制为汽油、煤油、柴油等燃料油品，可选用常减压蒸馏—催化裂化—焦化加工艺流程，其特点是流程简单，生产装置少。如果有些原油含硫、氮、金属等杂质以及难裂化的芳烃含量较高，其重馏分进行催化裂化不能达到理想的效果，则有必要采取常减压—催化裂化—加氢裂化—焦化工艺流程。这两种工艺流程的示意图如下：
石油炼制的基本原理 原油进入炼油厂后，按沸点的不同在蒸馏装置切割成沸点从低到高、密度从小到大的各类馏分油，依次为液化气、直馏石脑油、直馏航煤馏分油、直馏柴油馏分油、直馏蜡油、渣油。 常减压装置的液化气和直馏石脑油主要作为乙烯原料使用，少部分作为重整原料；直馏航煤馏分油至航煤加氢精制装置处理，生产航煤产品；直馏柴油馏分油至柴油加氢精制装置处理，生产柴油产品。 直馏蜡油与焦化蜡油一起由加氢裂化装置进行深加工，得到液化气、加氢石脑油、加氢航煤、加氢柴油和加氢尾油，分别用于下游装置的原料和直接用于产品生产，其中一部分蜡油经润滑油系统和石蜡加氢装置处理后生产润滑油基础油和石蜡产品。 渣油由延迟焦化装置或者催化裂化装置进行深加工，生产出液化气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油、焦炭，焦化汽油、焦化柴油经柴油加氢精制处理得到轻质乙烯原料和柴油产品；焦化蜡油进加氢裂化装置进一步深加工，焦炭则作为CFB锅炉的燃料。 常减压蒸馏流程 石油炼制过程之一，是在热的作用下(不用催化剂)使重质油发生裂化反应，转变为裂化气(炼厂气的一种)、汽油、柴油的过程。热裂化原料通常为原油蒸馏过程得到的重质馏分油或渣油，或其他石油炼制过程副产的重质油。 1912年热裂化已被证实具有工业化价值。1913年，美国印第安纳标准油公司将W.M.伯顿热裂化法实现工业化。1920～1940年，随着高压缩比汽车发动机的发展，高辛烷值汽油用量激增，热裂化过程得到较大发展。第二次世界大战期间及战后，热裂化为催化裂化所取代，双炉热裂化大都改造为重质渣油的减粘热裂化。
化学反应热裂化反应很复杂。每当重质油加热到450℃以上时，其大分子分裂为小分子。同时,还有少量叠合(见烯烃叠合)、缩合发生，使一部分分子转变为较大的分子,热裂化是按自由基反应机理进行的。在400～600℃，大分子烷烃分裂为小分子的烷烃和烯烃;环烷烃分裂为小分子或脱氢转化成芳烃,其侧链较易断裂;芳烃的环很难分裂，主要发生侧链断裂。热裂化气体的特点是甲烷、乙烷-乙烯组分较多；而催化裂化气体中丙烷-丙烯组分、丁烷-丁烯组分较多。 工艺过程工业装置类型主要有双炉热裂化和减粘热裂化两种。前者的原料转化率（轻质油收率）较高，大于45％，目的是从各种重质油制取汽油、柴油；后者的转化率较低(20％～25％)，目的是降低减压渣油的粘度和凝点，以提高燃料油质量，双炉热裂化汽油的辛烷值和安定性不如催化裂化汽油，目前已不发展；减粘热裂化在石油炼厂中仍有较广泛的应用。 双炉热裂化所谓双炉,是指在流程中设置两台炉子以分别加热反应塔的 轻重进料，操作时原料油直接进入分馏塔下部，与塔进料油气换热蒸出原料中所含少量轻质油和反应产物中的汽油、柴油后，在塔中部抽出轻循环油。塔底为重循环油。两者分别送往轻油、重油加热炉（为避免在炉管中结焦，故将轻、重循环油分别在两炉中加热到不同温度），然后进入反应塔进行热裂化反应。反应温度为485～500℃,压力1.8～2.0MPa；反应产物经闪蒸塔分出裂化渣油后,进入分馏塔分馏。汽油和柴油总产率约为60％～65％。所得柴油凝点-20℃以至－30℃、十六烷值(见柴油)约60(比催化裂化柴油高约20个单位)；汽油辛烷值较低(马达法辛烷值约55～60)且安定性差,热裂化渣油是生产针状焦(见石油焦)的良好原料。双炉热裂化的能耗约1900MJ/t原料（为催化裂化的65％～70％）。 减粘热裂化是一种浅度裂化过程，用以降低渣油的凝点和粘度以生产燃料油，从而可以减少燃料油中掺和轻质油的比例。同时，还生产裂化汽油和柴油。减粘热裂化流程有加热炉式和反应塔式两种类型，主要差别是前者不设反应塔，热裂化反应在炉管中进行，加热温度高(约450～510℃)、停留时间短（决定于温度）；后者在加热炉后设反应塔，主要热裂化反应在反应塔内进行,加热温度低（约445～455℃）、停留时间长(10～20min)。两者产品产率基本相同，轻质油产率约为18％～20％。反应塔式减粘热裂化的操作周期较长、能耗较低，是近年来应用较多的一种工艺。 二、石油炼制过程－催化重整-芳烃抽提 也称芳烃萃取，用萃取剂从烃类混合物中分离芳烃的液液萃取过程。主要用于从催化重整和烃类裂解汽油中回收轻质芳烃(苯、甲苯、各种二甲苯)，有时也用于从催化裂化柴油回收萘，抽出芳烃以后的非芳烃剩余物称抽余油。轻质芳烃与相近碳原子数的非芳烃沸点相差很小（如苯80.1℃，环己烷80.74℃,2,2,3- 三甲基丁烷80.88℃），有时还形成共沸物,因此实际上不能用精馏方法分离。利用芳烃在某些溶剂中溶解度比非芳烃大的特点，采用液液萃取方法可以回收纯度很高的芳烃。常用萃取剂有二乙二醇醚（二甘醇）、三乙二醇醚（三甘醇）、四乙二醇醚（四甘醇）、环丁砜等，也用二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰
第 1 页 （共 页） 班 级（学生填写） ： 姓名： 学号： 命题： 陈兴来 审题： 审批： ---------------------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- 2005 ～2006 学年第 1 学期 石油加工工艺学 科目考试试题A 卷
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第 3 页 （共 页） -------------------------------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- 班 级（学生填写） ： 姓名： 学号：
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一、单项选择题 1 、常压塔顶一般采用A 循环回流Ｂ塔顶冷回流Ｃ塔顶热回流 ２、常压塔侧线柴油汽提塔的作用是Ａ提高侧线产品的收率Ｂ降低产品的干点Ｃ保证闪点 ３、相邻组分分离精确度高则两个组分之间有Ａ脱空Ｂ重叠Ｃ即不脱空也不重叠４、常压塔顶的压力是由（）决定的。Ａ加热炉出口压力Ｂ进料段的压力Ｃ塔顶回流罐的压力 ５、加热炉出口的温度Ａ等于进料段的温度Ｂ大于进料段的温度Ｃ小于进料段的温度 ６、减压塔采用塔顶循环回流是为了Ａ更好利用回流热Ｂ提高真空度Ｃ改善汽液相负荷 ７、燃料型减压塔各侧线产品Ａ分离精度没有要求Ｂ产品的使用目的不同Ｃ都需要汽提 ８、流化床反应器的返混Ａ对传热不利Ｂ对反应有利Ｃ对反应不利 ９、提升管反应器是Ａ固定床Ｂ流化床Ｃ输送床 １０、催化裂化分馏塔脱过热段的作用是Ａ取走回流热Ｂ提高分馏精度Ｃ把过热油气变成饱和油气 １、减压塔顶一般采用Ａ循环回流Ｂ冷回流Ｃ二级冷凝冷却 ２、常压塔设置中段循环回流Ａ为了提高分馏精度Ｂ为了减少回流热Ｃ为了改善汽液相负荷 ３、塔的分馏精度出现脱空是Ａ、分馏效果好Ｂ、分馏效果不好 ４、常压塔底温度Ａ高于进料段温度Ｂ低于进料段温度Ｃ等于进料段温度 ５、为了提高减压塔拔出率Ａ不断提高进料温度Ｂ提高塔的分离精度Ｃ提高塔的真空度 ６、润滑油型减压塔和燃料型减压塔Ａ气液相负荷分布是一样Ｂ塔的分离要求不一样Ｃ塔板数是一样的 ７、再生可导致催化剂Ａ水热失活Ｂ中毒失活Ｃ结焦失活 ８、催化裂化再吸收塔的作用是Ａ吸收干气中C3、C4 组分Ｂ吸收干气中汽油组分Ｃ吸收干气中的硫化氢 ９、催化裂化反应随反应深度加大Ａ气体产率先增大后减少Ｂ焦碳产率先增大后减少Ｃ汽油先增大后减少 １０、催化裂化的吸热反应是Ａ氢转移反应Ｂ异构化反应Ｃ分解反应 二、判断题（在正确的答案题号打√错误的画X ） 1 、催化重整只能生产高辛烷值汽油。 2 、催化重整汽油的安定性不好。 3 、催化重整生产汽油时原料不需要预分馏。 4 、重整原料的脱水是采用共沸精馏的分离方法。 5 、催化重整不能副产氢气。 6 、催化重整的化学反应都是吸热反应。 7 、新鲜重整催化剂使用前不需要还原。8 、催化剂的寿命和总寿命是不一样的 9 、重整催化剂助剂的作用是为了改善主催化剂的性能。 10 、当重整原料的砷含量大于300 μ g/g 时不需要进行预 11 、催化重整循环氢的作用之一是保护催化剂。 12 、重整催化剂的氮中毒是非永久性中毒。 13 、加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂性能是一样的。 14 、加氢精制不发生裂化反应。15 、加氢裂化一般在较低的压力下进行。
石油炼制工艺学复习提纲 第二章石油及其产品组成和性质 1.石油的元素组成：基本元素（5种）C H S N O 微量元素 2.杂原子(S N O和微量元素）存在的影响：a石油加工过程(催化剂失活、腐蚀、能耗↑）b产品的质量杂质含量的高低与油品轻重有关 3.我国原油较为典型的元素组成特点：低硫高氮高镍低钒 4.直馏馏分：原油直接分馏得到 5.石油的馏分组成：石油气，汽油（石脑油），喷气燃料（航煤），轻柴油，重油（润滑油），常压渣油，减压渣油 6.我国原油组成特点：轻质馏分含量低、渣油含量高 7.石油及其馏分的烃类（C、H）组成（分布情况）： a天然气（干气）：主要由甲烷（>80％）、乙烷、丙烷，丁烷、二氧化碳组成 b炼厂气氢气、C1～C4(烷烃和烯烃) c汽油馏分（≤C11） d中间馏分（C11～C20的煤油、柴油） e高沸馏分（C20～C36）f渣油g蜡 8.石油中的非烃类化合物: 主要是含硫、含氮、含氧化合物及胶质、沥青质 a含硫化合物b含氧化合物(主要石油酸) c含氮化合物d胶质、沥青质：原油中的大部分硫、氮、氧及绝大部分金属集中在渣油的胶质、沥青质中 第三章石油产品及其质量要求 1.石油产品分类（6大类产品） 燃料油品：气体燃料、LPG、汽油、航空煤油、柴油、燃料油占80％以上 润滑剂：其中内燃机油、齿轮油、液压油三大主要品种 溶剂油和化工原料蜡沥青焦 2.燃料的使用性能（能判断对应性能的指标） 燃烧性（抗爆性）：辛烷值（汽油）十六烷值（柴油）芳烃% 烟点辉光值粘度发热值密度（航煤）安定性：实际胶质诱导期烯烃% （汽油）碘价氧化安定性10%残炭颜色（柴油）碘价实际胶质动态热氧化安定性（航煤） 腐蚀性：硫% 硫醇% 水溶性酸碱铜片腐蚀银片腐蚀（航煤） 低温性：凝点粘度冷滤点（柴油）结晶点冰点（航煤） 3.辛烷值标准组分：异辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）=100 正庚烷=0 4.替代燃料（知道一些）：LPG、CNG、二甲醚(十六烷值55～60) 生物柴油GTL合成油品 5.汽油的清洁化要求：无铅化低（蒸气压、硫、烯烃、芳烃、90%馏出温度) 较高的含氧化合物 6.我国汽油性质特点：硫含量高汽油中烯烃含量高汽油中芳烃水平相对较低汽油的蒸汽压偏高 含氧化合物低辛烷值分布差汽油的蒸汽压偏高 7.柴油清洁化要求：低硫、低芳烃（稠环芳烃）、高十六烷值 8.与汽油相比，柴油特点：节油经济环保清洁动力（热值高）安全 9.润滑油的作用：密封、冷却、减磨 10.润滑油组成：基础油添加剂 11.基础油的分类（按粘度指数） 12.内燃机油的牌号（代表的含义）：按质量等级和粘度等级分类 质量等级分类（按字母顺序依次提高）：a汽油机油:S（A～M)等b柴油机油：C（A～J）等 c通用油（汽/柴通用）：SD/CC、SE/CC、SF/CD
炼化公司的各个装置工艺的流程图大全及其简介 从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氧化物)带水（溶于油或呈乳化状态），
可导致设备的腐蚀，在设备内壁结垢和影响成品油的组成，需在加工前脱除。电脱盐基本原理： 为了脱掉原油中的盐份，要注入一定数量的新鲜水，使原油中的盐充分溶解于水中，形成石油与水的乳化液。 在强弱电场与破乳剂的作用下，破坏了乳化液的保护膜，使水滴由小变大，不断聚合形成较大的水滴，借助于重力与电场的作用沉降下来与油分离，因为盐溶于水，所以脱水的过程也就是脱盐的过程。 CDU装置即常压蒸馏部分 常压蒸馏原理：
精馏又称分馏，它是在精馏塔内同时进行的液体多次部分汽化和汽体多次部分冷凝的过程。 原油之所以能够利用分馏的方法进行分离，其根本原因在于原油内部的各组分的沸点不同。 在原油加工过程中，把原油加热到360～370℃左右进入常压分馏塔，在汽化段进行部分汽化，其中汽油、煤油、轻柴油、重柴油这些较低沸点的馏分优先汽化成为气体，而蜡油、渣油仍为液体。 VDU装置即减压蒸馏部分
减压蒸馏原理： 液体沸腾必要条件是蒸汽压必须等于外界压力。 降低外界压力就等效于降低液体的沸点。压力愈小，沸点降的愈低。如果蒸馏过程的压力低于大气压以下进行，这种过程称为减压蒸馏。 轻烃回收装置是轻烃的回收设备，采用成熟、可靠的工艺技术，将天然气中比甲烷或乙烷更重的组分以液态形式回收。
RDS即渣油加氢装置，渣油加氢技术包含固定床渣油加氢处理、切换床渣油加氢处理、移动床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢裂化、悬浮床渣油加氢裂化、渣油加氢一体化技术及相应的组合工艺技术。
一、填空题 1、油品含烷烃越多，则其粘度（越小），特性因数（越大），折光率（越小），粘度指数（越大）。 2、催化裂化反应生成（气体）、（汽油）、（柴油）、（重质油）（焦炭） 3、加氢精制的主要反应有（加氢脱硫）、（脱氮）、（脱氧）、（脱金属） 4、原油蒸馏塔的分离（精确度）要求不太高, 相邻产品间允许有 （重叠）, 即较轻馏分的（终馏点）点可高于较重馏分的（初馏点）点。 5、石油产品主要有（燃料）、（润滑剂）、（石油沥青）、（石油蜡）、（石油焦）（溶剂与化工原料）。 6、考察重整催化剂综合性能主要是考察（反应性能）、（再生性能）和（其他物理性能）。 7、含硫化合物的主要危害有（设备腐蚀）、（催化剂中毒）、（影响石油产品质量）和（污染环境）。 8、重整催化剂的再生过程包括（烧焦）、（氯化更新）和（干燥）。 9、石蜡基原油特性因数（K＞12.1 ），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 ）。（填K值范围） 10、目前，炼厂采用的加氢过程主要有两大类：（加氢精制）和（加氢裂化），此外还有用于某种生产目的的加氢过程，如（加氢处理）、（临氢降凝）、（加氢改质）、（润滑油加氢）等。 11、在催化裂化装置再生器中烧去的“焦炭”包括（催化炭）炭、（可汽提炭）炭、（附加炭）炭、（污染炭）炭。 12、催化重整工艺采用（多个）反应器，反应器入口温度（由低到高）排列，催化剂装入量最多的是（最后一个）反应器。 13、催化裂化催化剂失活原因主要有（水热失活）、（结焦失活）、（中毒失活）三个方面。 14、原油蒸馏塔回流有多种形式, 主要有: （冷回流）、（热回流）、（二级冷凝冷却）、（循环回流）。 15、石油中的非烃化合物包括（硫化物）、（氮化物）、（氧化物）和（胶质沥青质）。
1 《石油炼制工程》复习题 一、名词解释 1、压缩比：气缸总体积与燃烧室体积之比。 2、沥青质：把石油中不溶于低分子正构烷烃，但能溶于热苯的物质称为沥青质。 3、含硫原油：硫含量在0.5~2％之间的原油。 4、加氢裂化双功能催化剂：由金属加氢组分和酸性担体组成的双功能催化剂。 5、剂油比：催化剂循环量与总进料量之比。 6、碱性氮化物：在冰醋酸和苯的样品溶液中能够被高氯酸－冰醋酸滴定的含氮化合物。 7、水—氯平衡：在重整催化剂中，为使催化剂保持合适的氯含量而采用注水注氯措施，使水氯 处于适宜的含量称为水-氯平衡。 8、催化裂化总转化率：以新鲜原料为基准计算的转化率。总转化率 = ×100%。 9、汽油的安定性汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力。 10、空速每小时进入反应器的原料量与反应器内催化剂藏量之比称为空间速度(简称空速)。 11、氢油比氢气与原料的体积比或重量比。 12、自燃点油品在一定条件下，不需引火能自行燃烧的最低温度。 13、催化重整催化重整是一个以汽油（主要是直馏汽油）为原料生产高辛烷值汽油及轻芳烃的 炼油过程。 14、辛烷值两种标准燃料混合物中的异辛烷的体积分数值为其辛烷值，其中人为规定标准燃料异 辛烷的辛烷值为100，标准燃料正庚烷的辛烷值为0。 15、汽油抗爆性衡量汽油是否易于发生爆震的性质，用辛烷值表示。 16、二级冷凝冷却二级冷凝冷却是首先将塔顶油气（例如105℃）基本上全部冷凝（一般冷却到 55～90℃），将回流部分泵送回塔顶，然后将出装置的产品部分进一步冷却到安全温度（例如40℃ ）以下。 17、加氢裂化在较高压力下，烃分子与氢气在催化剂表面进行裂解和加氢反应生成较小分子的转 化过程。 18、催化碳催化裂化过程中所产生的碳，主要来源于烯烃和芳烃。催化碳 = 总炭量－可 汽提炭－附加炭。 19、馏程从馏分初馏点到终馏点的沸点范围。
分类 习惯上将石油炼制过程不很严格地分为三类过程：（1）一次加工（2）二次加工（3）三次加工。 炼厂总体工艺图如下
原油一次加工 把原油蒸馏分为几个不同的沸点范围(即馏分)叫一次加工；一次加工装置；常压蒸馏或常减压蒸馏。是将原油用蒸馏的方法分离成轻重不同馏分的过程，常称为原油蒸馏，它包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏。一次加工产品可以粗略地分为：①轻质馏分油（见轻质油）,指沸点在约370℃以下的馏出油,如粗汽油、粗煤油、粗柴油等。②重质馏分油(见重质油)，指沸点在370～540℃左右的重质馏出油,如重柴油、各种润滑油馏分、裂化原料等。③渣油（又称残油）。习惯上将原油经常压蒸馏所得的塔底油称为重油（也称常压渣油、半残油、拔头油等）。
原油二次加工（裂化、重整、精制和裂解） 二次加工过程：将一次加工得到的馏分再加工成商品油叫二次加工；二次加工装置：催化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、烃基化、加氢精制等。一次加工过程产物的再加工。主要是指将重质馏分油和渣油经过各种裂化生产轻质油的过程，包括催化裂化、热裂化、石油焦化、加氢裂化等。其中石油焦化本质上也是热裂化，但它是一种完全转化的热裂化，产品除轻质油外还有石油焦。二次加工过程有时还包括催化重整和石油产品精制。前者是使汽油分子结构发生改变，用于提高汽油辛烷值或制取轻质芳烃（苯、甲苯、二甲苯）；后者是对各种汽油、柴油等轻质油品进行精制，或从重质馏分油制取馏分润滑油，或从渣油制取残渣润滑油等。 裂化 一是热裂化 就是完全依靠加热进行裂化。主要原料是减压塔生产中得到的含蜡油。通过热裂化，又可取得汽油、煤油、柴油等轻质油。但是，热裂化所得到的产品，其质量不够好 二是催化裂化 就是在裂化时不仅加热而且加入催化剂。由于催化剂就像人们蒸制馒头时加入酵母一样，能大大加快反应速度，所以，催化裂化比热裂化获得的轻质油多(汽油产率可达60%左右)，而且产品的质量也比较好 三是加氢催化 就是在加入氢气的情况下进行催化裂化。这种方法的优点是使所得到的轻质油收率更高，质量更好，而且原料没有严格的要求，原油以至渣油都可以用;缺点是
石油加工工艺习题 第一篇石油及其产品的性质 第一章石油的一般性质和化学组成 思考题： 1. 什么叫石油？它的一般性质如何？ 2. 石油中的元素组成有哪些？它们在石油中的含量如何？ 3. 什么叫分馏、馏分？它们的区别是什么？ 4. 石油中有哪些烃类化合物？它们在石油中分布情况如何？ 5. 烷烃在石油中有几种形态？什么叫干气、湿气？ 6. 石油中所含的石蜡、地蜡有何区别？ 7. 石油中非烃化合物有哪些？分别叙述它们各自的分类、在石油馏分中分布情况以及对石油加工有何危害？ 8. 什么是胶质、沥青质？它们有什么不同？在石油加工及在产品中有何害处？ 9. 什么是硅胶胶质、硫酸胶质？ 10. 什么叫蒸汽压？纯物质及混合物的蒸汽压各与哪些因素有关？为什么？ 11. 蒸汽压的测定方法是什么？ 12. 什么叫馏程（沸程）、恩氏蒸馏的初馏点、终馏点？ 13. 为什么要引入平均沸点的概念？平均沸点有哪几种表示法？它们都怎样求？ 14. 什么叫密度、相对密度？它们之间有何区别及联系？ 15. 常用的相对密度表示方法有几种？它们之间如何换算？ 16. 影响液体相对密度的因素有哪些？如何进行计算？ 17. 如何计算混合油品的相对密度？它的依据是什么？有何实用意义？ 18. 什么是油品的特性因数？为什么特性因数的大小可以大致判断石油及其馏分的化学组成？ 19. 有二种油品的特性因数大小相同，且油品A的相对密度d420与油品B的相对密度d420也一样，试问这二种油品的蒸汽压一样吗？若不一样，哪一个油品的蒸汽压大？为什么？ 20. 有二种油品的馏程一样，但油品A的相对密度d420大于油品B的相对密度d420 ,这二种油品的特性因数哪一个大？为什么？ 21. 什么叫粘度？常用的粘度表示法有几种？如何进行换算？ 22. 影响粘度的因素有哪些？为什么说不标明温度的粘度就没有意义？ 23. 什么叫粘温性能？它有几种表示法？如何求法？粘温特性有何实用意义？ 24. 怎样求油品的混合粘度？它有何实用意义？ 25. 有A、B二种润滑油，它们的特性因数相同，且油品A的υ20与油品B的υ50相同，比较这二种油品的平均沸点、相对密度、平均分子量及蒸汽压。为什么？ 26. 什么叫比热、蒸发潜热、热焓？影响它们的因素有哪些？ 27. 什么叫爆炸极限？ 28. 什么叫闪点、燃点、自燃点？油品的组成与它们有什么关系？ 29. 在加工装置中，重油的管件、接头、法兰等处有泄漏时，为什么有着火的危险？ 30. 请总结归纳一下： （1）温度对蒸汽压、相对密度、粘度、比热、蒸发潜热、热焓有什么影响？