石油化工认识实习(常州大学)

1、 石油化工认识实习石油化工认识实习一、性质和形态一、性质和形态 二、地位和用途二、地位和用途 三、开采和加工三、开采和加工 四、发展和未来四、发展和未来石油石油 石油石油气态气态的天然的天然气气液液态态的原油的原油“带带刺刺” ”的可燃冰的可燃冰固固态态的石油沙的石油沙1吨约等于吨约等于7桶，如果油质较轻（稀）则桶，如果油质较轻（稀）则1吨约等于吨约等于7.2 桶或桶或7.3桶。美欧等国的桶。美欧等国的加油站加油站，通常用加仑做单位，我国的加油站，通常用加仑做单位，我国的加油站用升计价。用升计价。 1桶桶=42加仑加仑 1加仑加仑=3.78543升升 美制美制1加仑加仑=3.785升升 英制英

2、制1加仑加仑= 4.546升升 1桶桶=158.99升升石油的性质和组成石油的性质和组成石油的组成石油的组成烃类烃类非烃类非烃类胶质和沥青胶质和沥青链式饱和烃链式饱和烃环烷烃环烷烃芳香烃芳香烃硫化物硫化物氮化物氮化物含氧化物含氧化物金属有机化合物金属有机化合物稠环环烷烃稠环环烷烃稠环芳香烃稠环芳香烃 石油中烃类包括石油中烃类包括分子量分子量为为16的甲烷的甲烷到到分子量为分子量为2000左右的大左右的大分子化合物，甚至还有分子化合物，甚至还有C125H234烃类烃类 石油中烷烃含量多，常温下石油中烷烃含量多，常温下C1 C4为气体为气体，C5 C15为液体为液体，C16以上为固体以上为固体 环

3、烷烃环烷烃中主要有五元环和六元环的环烷烃中主要有五元环和六元环的环烷烃 芳香烃芳香烃有单环、双环和多环芳香烃有单环、双环和多环芳香烃 天然石油中一般不含天然石油中一般不含不饱和烃不饱和烃，二次加工产品中才含有不饱，二次加工产品中才含有不饱和烃和烃 非烃类：含非烃类：含S、O、N的化合物，沥青质的化合物，沥青质p石油（石油（petroleum）是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演）是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于化形成，属于化石化石燃料燃料p由于石油是一种不可更新原料，许多人担心石油用尽会对人由于石油是一种不可更新原料，许多人担心石油用尽会对人类带来严重的后果类带来严重的后果p目

4、前约目前约88%开采的石油被用作开采的石油被用作燃料燃料，其它的，其它的12%作为作为化工产化工产品品(如如染料、化肥、杀虫剂、人造纤维和塑料染料、化肥、杀虫剂、人造纤维和塑料)的原料的原料一、性质和形态一、性质和形态 二、地位和用途二、地位和用途 三、开采和加工三、开采和加工 四、发展和未来四、发展和未来石油石油腈纶帽子、围巾腈纶帽子、围巾涤纶上衣涤纶上衣锦纶（尼龙）锦纶（尼龙）+ +氨纶丝袜氨纶丝袜PUPU革皮鞋革皮鞋液化石油气液化石油气胶姆糖胶姆糖PETPET饮料瓶饮料瓶PSPS快餐盒快餐盒磺胺类药物磺胺类药物食用香精、色素食用香精、色素建筑沥青建筑沥青u防水防水u建筑沥青建筑沥青u其它

5、用途其它用途l低温保温及防潮材料低温保温及防潮材料l胶结料胶结料l包装纸和油毡纸包装纸和油毡纸l水利工程材料水利工程材料l性质特点性质特点l使用方法使用方法丙纶地毯丙纶地毯涤纶窗帘涤纶窗帘聚酯漆、醇酸涂料聚酯漆、醇酸涂料聚苯乙烯或聚苯乙烯或ABSABS外壳外壳酚醛树脂（电木）把手酚醛树脂（电木）把手聚丙烯聚丙烯(PP)(PP)脸盆脸盆u道路道路道路沥青道路沥青u石油沥青石油沥青l“要想富，先修路要想富，先修路”l“柏油柏油”马路马路 煤沥青煤沥青l 石油沥青石油沥青黑色路面黑色路面彩彩色色路路面面 石油沥青石油沥青汽油、柴油等燃料汽油、柴油等燃料丁苯橡胶轮胎丁苯橡胶轮胎ABSABS塑料仪表盘塑

6、料仪表盘硝基或丙烯酸外漆硝基或丙烯酸外漆乙丙橡胶密封条乙丙橡胶密封条润滑油等润滑油等 石油与国防石油与国防 今天约今天约90%的运输能量的运输能量是依靠石油获得的。石油是依靠石油获得的。石油运输方便、能量密度高，因此是最重要的运输驱动能运输方便、能量密度高，因此是最重要的运输驱动能源源 此外它是许多工业化学产品的原料，因此它是目此外它是许多工业化学产品的原料，因此它是目前世界上最重要的商品之一。在许多前世界上最重要的商品之一。在许多军事冲突军事冲突（包括（包括第二次世界大战和海湾战争）中，占据石油资源是一第二次世界大战和海湾战争）中，占据石油资源是一个重要因素个重要因素农机动力农机动力薄膜薄膜

7、化肥化肥机械制造机械制造炼铝炼钢炼铝炼钢 运输设备运输设备 石油加工石油加工业业石油石油与与工工业业u 交通运输燃料交通运输燃料u世界石油总量世界石油总量12%用于生产用于生产有机化工原料有机化工原料乙烯、丙烯、丁二烯乙烯、丙烯、丁二烯“三烯三烯”苯、甲苯、二甲苯苯、甲苯、二甲苯“三苯三苯” 石油焦石油焦蜡蜡沥青沥青燃料燃料润滑油润滑油工艺工艺用油用油有机化有机化工原料工原料u提供多达千种的石油产品提供多达千种的石油产品一、性质和形态一、性质和形态 二、地位和用途二、地位和用途 三、开采和加工三、开采和加工 四、发展和未来四、发展和未来石油石油沙漠中的石油沙漠中的石油海洋石油海洋石油盆地石油盆

8、地石油磕头机磕头机石油开采石油开采石油钻井石油钻井南海蕴藏丰富石油天然气资源南海蕴藏丰富石油天然气资源海洋蕴藏了全球超过海洋蕴藏了全球超过70%的油气资源的油气资源，如，如何才能将深海中的油气资源开发出来呢何才能将深海中的油气资源开发出来呢?我国首座自主设计建造的我国首座自主设计建造的第六代深水半潜第六代深水半潜式钻井平台式钻井平台海洋石油海洋石油981，总长度总长度超过超过900 km，是全球第一艘同时具备，是全球第一艘同时具备3000m级级深水铺管能力以及深水铺管能力以及4000t级重型起重能力的级重型起重能力的平台平台 从寻找石油到利用石油，大致要经过四个主要环节从寻找石油到利用石油，大

9、致要经过四个主要环节:u寻找寻找“石油勘探石油勘探”u开采开采“油田开发油田开发”u输送输送“油气集输油气集输”u加工加工“石油炼制石油炼制” p石油化学工业石油化学工业是基础性产业，它为农业、能源、交通、机是基础性产业，它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供配套和服务，在国民经济中占有举足轻重的地位，是活提供配套和服务，在国民经济中占有举足轻重的地位，是化学工业的重要组成部分，是我国的支柱产业部门之一化学工业的重要组成部分，是我国的支柱产业部门之一 石油化工产品石油化工产品 p石油化工产品又称石油

10、化工产品又称油品油品，主要包括各种，主要包括各种燃料油燃料油和和润滑油润滑油以以及及液化石油气液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的等。生产这些产品的加工过程常被称为加工过程常被称为石油炼制石油炼制，简称，简称炼油炼油石油产品石油产品石油的加工工艺石油的加工工艺一次加工一次加工(原油蒸馏原油蒸馏)二次加工二次加工(催化、加氢、重整等催化、加氢、重整等)(烷基化、异构化、醚化等烷基化、异构化、醚化等)油品调合或精制油品调合或精制产品分类产品分类燃料燃料润滑油及相关产品润滑油及相关产品蜡蜡沥青沥青石油焦石油焦溶剂及化工原料溶剂及化工原料四种炼厂类型四种炼厂类型 燃料

11、型，燃料燃料型，燃料-化工型，燃料化工型，燃料-润滑油型，燃料润滑油型，燃料-化工化工-润滑油型润滑油型产品产品 气体气体: C1-C4 石脑油石脑油: C5-C10, 轻石脑油轻石脑油IBP150，重石脑油重石脑油150220 煤油：煤油：C9-C16, 175275 柴油柴油: C15-C20, 200350 减压馏分油减压馏分油(蜡油蜡油): C20-C36, 350500 减压渣油减压渣油: C36, 500 石油炼制控制室石油炼制控制室v汽油汽油(50-200): 90#、93#、95#、97#、 (70#) 辛烷值辛烷值-异辛烷异辛烷(100)+正庚烷正庚烷(0)v航煤航煤(145

12、-230 ): 1#、2#、3#、4#. 结晶点等结晶点等v煤油煤油(180-310 ): 灯用级、信号灯级、拖拉机级灯用级、信号灯级、拖拉机级v柴油柴油(260-350 ): 10、0、-10、-20、-35、-50.凝点凝点v润滑油润滑油(350-520 ):汽机油、柴机油、机械油、工艺油汽机油、柴机油、机械油、工艺油v重油重油(520 ):锅炉级锅炉级 船用级船用级v 石蜡石蜡:45、50、52、60. 熔点熔点v 地蜡地蜡:67、75、80. 滴点滴点v 沥青沥青:道路道路-,建筑建筑-,橡胶橡胶-,油漆油漆-. 针入度针入度石油产品及其牌号石油产品及其牌号: （1）概念概念：指汽油在

13、内燃机中燃烧时：指汽油在内燃机中燃烧时抗爆震性能抗爆震性能的指标。的指标。 与汽油的组分有关。辛烷值越大，抗爆震性能越好。与汽油的组分有关。辛烷值越大，抗爆震性能越好。 （2）规定规定：异辛烷异辛烷的辛烷值为的辛烷值为100，正庚烷正庚烷为为0，两者按照不，两者按照不同比例混合制成标准燃料油。同比例混合制成标准燃料油。 （3）提高汽油辛烷值的）提高汽油辛烷值的方法方法： 、添加、添加四醋酸铅四醋酸铅；【有毒，无铅汽油替代】【有毒，无铅汽油替代】 、催化裂化、催化重整方法催化裂化、催化重整方法得到的芳烃、环烷烃、异构烷得到的芳烃、环烷烃、异构烷烃调整汽油；烃调整汽油；【最好方法】【最好方法】 、

14、添加、添加高辛烷值组分高辛烷值组分如甲基叔丁基醚（如甲基叔丁基醚（MTBE）、异构化）、异构化汽油等。汽油等。【MTBE，致癌作用】，致癌作用】市售汽油的号数即为辛烷值 辛烷值辛烷值:石油燃料是用量最大的油品。按其用途和使用范围石油燃料是用量最大的油品。按其用途和使用范围可以分为如下五种：可以分为如下五种： u点燃式点燃式发动机燃料有航空汽油，车用汽油等发动机燃料有航空汽油，车用汽油等u喷气式喷气式发动机燃料发动机燃料(喷气燃料喷气燃料) 有航空煤油有航空煤油u圧燃式圧燃式发动机燃料发动机燃料(柴油机燃料柴油机燃料) 有高速、中速、低有高速、中速、低速柴油速柴油 u液化石油气液化石油气燃料即液

15、态烃燃料即液态烃u锅炉燃料锅炉燃料有炉用燃料油和船舶用燃料油有炉用燃料油和船舶用燃料油石油燃料石油燃料 润滑油和润滑脂被用来减少机件之间的摩擦，保护机件以润滑油和润滑脂被用来减少机件之间的摩擦，保护机件以延长它们的使用寿命并节省动力。它们的数量只占全部石油产延长它们的使用寿命并节省动力。它们的数量只占全部石油产品的品的5%左右，但其左右，但其品种繁多品种繁多润滑油和润滑脂润滑油和润滑脂 它们是从生产燃料和润滑油时进一步加工得来的，其产量它们是从生产燃料和润滑油时进一步加工得来的，其产量约为所加工原油的百分之几。主要用作道路修造、建筑等！约为所加工原油的百分之几。主要用作道路修造、建筑等！ 沥青

16、和石油焦沥青和石油焦 石油溶剂油是五大类石油产品之一。溶剂油的用途石油溶剂油是五大类石油产品之一。溶剂油的用途十分广泛。用量最大的首推十分广泛。用量最大的首推涂料溶剂油涂料溶剂油（俗称油漆溶（俗称油漆溶剂油），其次有剂油），其次有食用油食用油，印刷油墨，皮革，农药，杀印刷油墨，皮革，农药，杀虫剂，橡胶，化妆品，香料，医药，电子部件虫剂，橡胶，化妆品，香料，医药，电子部件等溶剂等溶剂油。目前约有油。目前约有400500种溶剂在市场上销售，其中溶种溶剂在市场上销售，其中溶剂油（烃类溶剂，苯类化合物）占一半左右剂油（烃类溶剂，苯类化合物）占一半左右 溶剂油溶剂油石油炼制过程基本流程石油炼制过程基本流

17、程p石油化工产品以炼油过程的石油化工产品以炼油过程的原料油原料油进一步化学加工获得进一步化学加工获得p生产石油化工产品的第一步是对生产石油化工产品的第一步是对原料油和气原料油和气（如丙烷、汽油、（如丙烷、汽油、柴油等）进行裂解，生成以柴油等）进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、苯、甲苯、二甲苯二甲苯为代表的基本化工原料为代表的基本化工原料p第二步是以基本化工原料生产多种第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料有机化工原料（约（约200种）种）及及合成材料合成材料 （塑料、合成纤维、合成橡胶）。这两步产品的（塑料、合成纤维、合成橡胶）。这两步产品的生产属于石油化工的

18、范围生产属于石油化工的范围p有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品，习惯上有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品，习惯上不属于石油化工的范围。在有些资料中，以不属于石油化工的范围。在有些资料中，以天然气、轻汽油、天然气、轻汽油、重油重油为原料为原料合成氨、尿素合成氨、尿素，甚至制取，甚至制取硝酸硝酸也列入石油化工也列入石油化工一、性质和形态一、性质和形态 二、地位和用途二、地位和用途 三、开采和加工三、开采和加工 四、发展和未来四、发展和未来石油石油世界炼油技术的发展过程世界炼油技术的发展过程世界炼油工业发展趋势世界炼油工业发展趋势 新中国成立前新中国成立前 最早炼厂，最早炼厂，1

19、907年年延长石油官矿局延长石油官矿局炼油房，卧式蒸馏釜，炼油房，卧式蒸馏釜，每釜加工原油每釜加工原油3600kg，每天得，每天得灯油灯油450kg；1909年年独山子独山子开开采原油，在乌鲁木齐进行釜式炼油；采原油，在乌鲁木齐进行釜式炼油；1941年成立年成立甘肃油矿甘肃油矿局局，下设炼油厂，生产工艺发展为常、减压蒸馏，热裂化，下设炼油厂，生产工艺发展为常、减压蒸馏，热裂化等；至等；至1949年年，全中国炼油能力只有，全中国炼油能力只有17万吨万吨/年年，当年加工，当年加工原油原油11.6万吨，生产万吨，生产12种石油产品种石油产品我国石油工业的发展我国石油工业的发展 新中国成立后新中国成立

20、后p19491959年恢复和初步发展的时期。年恢复和初步发展的时期。以西部为主，以西部为主，建立建立了了上海、克拉玛依、冷湖和兰州炼厂上海、克拉玛依、冷湖和兰州炼厂，并在，并在茂名茂名建立人造建立人造石油基地。到石油基地。到1959年年，原油加工能力达到，原油加工能力达到579万吨万吨/年年，实际，实际加工加工395.6万吨，石油产品品种数达万吨，石油产品品种数达309个。石油产品自给率个。石油产品自给率为为40p19601965发展及调整阶段。新建发展及调整阶段。新建大庆、南京大庆、南京等大型炼油等大型炼油厂；改造扩建上海、大连七厂；将过去生产和加工人造石厂；改造扩建上海、大连七厂；将过去生

21、产和加工人造石油的油的石油一厂、二厂、五厂、茂名石油一厂、二厂、五厂、茂名改为加工天然石油改为加工天然石油p 19651978，大发展阶段。技术上，著名的，大发展阶段。技术上，著名的“五朵金花五朵金花”（催化裂化、延迟焦化、催化重整、尿素脱蜡、油品加催化裂化、延迟焦化、催化重整、尿素脱蜡、油品加剂）；剂）；大庆油田的大开发；各种炼厂的建立。到大庆油田的大开发；各种炼厂的建立。到1978年，年，原油加工能力增加到原油加工能力增加到9291万吨，实际加工万吨，实际加工7069万吨，产品万吨，产品种类达种类达656种。自给率从种。自给率从1965年为年为100p 1978年以后年以后，改革、改组、发

22、展阶段。，改革、改组、发展阶段。1983年，由原年，由原石石油部油部分为分为中国石油天然气集团公司中国石油天然气集团公司及及中国石化集团公司中国石化集团公司；1998年又进行重组，对部分炼厂及油田进行划转，后又年又进行重组，对部分炼厂及油田进行划转，后又分别成立分别成立中国石油股份公司中国石油股份公司和和中国石化股份公司中国石化股份公司进行上进行上市。到市。到2000年，我国石油加工能力已达年，我国石油加工能力已达2.70亿吨，跃居世亿吨，跃居世界第三位。界第三位。2005年年-2012年，居世界第二年，居世界第二石石 油油 部部中国石油化工中国石油化工总公司总公司中国石油天然气中国石油天然气

23、总公司总公司中国石油天然气中国石油天然气集团公司（集团公司（CNPC)中国石油化工集团公司中国石油化工集团公司（Sinopec Group)中国海洋石油中国海洋石油总公司总公司(CNOOC)中国海洋石油中国海洋石油有限公司有限公司(CNOOC Ltd.)中国石油天然气股份中国石油天然气股份有限公司有限公司（PetroChina)中国石油化工中国石油化工股份有限公司股份有限公司（Sinopec Corp.)1982年年1998年年2000年年2001年年1988年年1983年年差距差距l装置加工规模小装置加工规模小l地方炼厂装置负荷率低，装置不适应原油品种结构变化地方炼厂装置负荷率低，装置不适应

24、原油品种结构变化 世界炼油装置负荷率一般在世界炼油装置负荷率一般在80以上，以上，05年年中石化和中石中石化和中石油油年加工负荷达到年加工负荷达到95%以上，以上，地方炼厂地方炼厂产能利用率却不足产能利用率却不足60%；加工中东含硫原油能力不足。我国；加工中东含硫原油能力不足。我国2005年进口原油年进口原油已达已达1.27亿吨，目前加工高含硫原油能力仅有亿吨，目前加工高含硫原油能力仅有4300万吨万吨l产品结构及产品质量缺乏竞争力产品结构及产品质量缺乏竞争力 产品结构中，产品结构中，重质燃料重质燃料产量大，产量大，柴油、航煤柴油、航煤等中间馏分少；等中间馏分少；柴油柴油/汽油汽油比例不能满足

25、市场需求。产品质量主要问题是：比例不能满足市场需求。产品质量主要问题是：汽油汽油的烯烃含量及硫含量高；的烯烃含量及硫含量高；柴油柴油含硫高，安定性差；含硫高，安定性差；润润滑油滑油缺乏高档产品。缺乏高档产品。挑战挑战（1）原油性质变化）原油性质变化 从世界范围内来看，从世界范围内来看，原油变重原油变重是一个大趋势是一个大趋势 逐渐增加的进口逐渐增加的进口含硫原油含硫原油的加工成为一个新的挑战的加工成为一个新的挑战（2）加入）加入WTO的挑战的挑战 根据中国加入根据中国加入WTO的相关协议，加入的相关协议，加入WTO三年后三年后开放开放成品油零售成品油零售业务，五年后开放业务，五年后开放油品批发

26、油品批发业务，而且业务，而且对原油、天然气、燃料油的对原油、天然气、燃料油的关税关税将降至将降至6。（3）环保对产品质量的新要求）环保对产品质量的新要求 美国已通过美国已通过“清洁空气法清洁空气法”，规定从，规定从1995年起全年起全美美41个州和个州和9个大都市地区要降低污染物的排放量，个大都市地区要降低污染物的排放量，对汽油提出了对汽油提出了“新配方新配方”要求：要求： 汽油的汽油的蒸汽压蒸汽压夏季不超过夏季不超过51.7-55.8kpa； 苯含量苯含量不大于不大于1（体积）；（体积）； 氧含量氧含量不小于不小于2。 欧洲议会欧洲议会1998年通过立法，要求年通过立法，要求2000年实施年

27、实施清洁清洁汽油汽油配方：配方： 苯含量苯含量不大于不大于1（体积）；（体积）； 芳烃芳烃不大于不大于42（体积）；（体积）； 烯烃烯烃不大于不大于18（体积）；（体积）； 硫含量硫含量不大于不大于150ppm（2005年降至年降至50ppm）。）。 我国环保局我国环保局1999年发布的车用汽油有害物控制标年发布的车用汽油有害物控制标准中，要求从准中，要求从2003年起，在全国执行汽油年起，在全国执行汽油烯烃含量为烯烃含量为35v%的限制标准；柴油的环境性能指标也要逐渐向国的限制标准；柴油的环境性能指标也要逐渐向国际先进水平靠拢。际先进水平靠拢。 而而国内炼油企业尚未完成生产清洁燃料的技术调国内炼油企业尚未完成生产清洁燃料的技术调整整。我国第一座千万吨级炼油项目我国第一座千万吨级炼油项目青岛大炼油项目青岛大炼油项目。按照。按照21世纪世纪高水平炼