石油炼制工程

《石油炼制工程I》教案辽宁石油化工大学石油化工学院LiaoningShihuaUniversitySchoolofPetrochemicalEngineering基本信息主讲教师教材理论授课学时专业赵德智教授《石油炼制工程》（第三版）林世雄主编80化学工程与工艺

授课对象课程性质课程核查形式化学工程与工艺专业2004级1-4班专业必修课考试2007年3月目录第一章绪论第二章原油议论第三章常减压蒸馏第四章催化裂化第五章高辛烷值组分的合成第六章溶剂萃取过程（简介第七章石油产品精制（简介）说明：本课程需要掌握的基本内容1、绪论要求掌握：世界及中国石油资源情况石油炼制工业在公民经济中的重要地位国内外石油炼制技术的现状及发展趋势我国石油炼制工业的发展2、原油议论要求掌握：1)原油议论的方法及重要意义2) 渣油议论3) 原油加工方案的确定3、原油常减压蒸馏工艺技术要求掌握：1) 三种蒸馏曲线的换算方法2) 石油精馏塔的工艺特点3 石油精馏塔的汽—液负荷分布规)律4) 石油精馏塔的工艺计算5) 减压蒸馏工艺特点4、催化裂化工艺技术要求掌握：1石油烃类的催化裂化反应及反应)机理

2)原料和产品特点)3工艺条件的影响)4催化裂化催化剂)5流态化基本源理)6催化裂化反—再系统及工艺计算第一章绪论石油无论作为一种燃料或化工原料在我们的现代生活是都是不能缺少的。据考证，人们在三四千年前就已经发现和利用石油了。在古代，中东的巴比伦人以前把石油用于建筑和铺路。我国也是最早发现和利用石油的国家之一，早在西周（约公元前11世纪-公元前8世纪）初期，在《易经》中就有了“泽中有火”的记录。次后，至11世纪，北宋沈括在《梦溪笔谈》中首次命名了“石油”，并提出了“石油至多，生于地中无量”的科学论断。从19世纪中叶起，近代石油工业迅速流行，石油作为一种重要的能源、优秀的有机化工原料，在世界政治经济中的地位日趋重要，它在各国的公民经济和国防建设中能够说起着举足轻重的作用。12、13世纪在陕北延安一带就出现了我国历史上最早的一批油井。因此可知，在古代，我国在石油与天然气的开采和利用方面，都创立灿烂灿烂的成就。当时在世界上居当先地位。一、 世界及中国石油资源情况1、世界油气资源现状世界上油气勘探开发于 19世纪50年代，已有150年的历史。截止1999年终，世界100多个国家670个盆地进行油气勘探，在250个含油气盆地中发现工业性油气田。还有200个含油远景1404亿吨，天然时令余储1177651404亿吨，天然时令余储117765万亿立方米。世界年产天然气万亿立方4000亿吨，天然气400－32.5亿吨，天然气万亿立量万亿立方米，累计石油产量亿吨，累计天然气产量石油亿吨，年产米。据世界各国油气专家预计，全世界可采资源量约550万亿立方米。世界石油年花销量约方米左右。目前，整体上油气花销总量低于世界石油的产量。按目前的花销水平，已探明的石油可采储量可连续牢固供应42年和60年以上，可连续到2035（石油）年和2055年（天然气），再考虑还没有探明的油气资源量，预计油气还可采年和100年以上。油气资源、储量和产量分布现状，世界上油气资源的分布很不平衡，探明石油储量主要集中分布在中东地区。截止1999年终世界探明节余石油可采储量为1494亿吨，其中中东地区探明节余可采储量915亿吨，占世界探明可采储量的％，其次为中南美洲和独联体国家，其节余可采储量相应为129亿吨和90亿吨。2000年第十六届世界上十豪富油国家分别为：126伊朗123126伊朗123亿吨亿吨拉委内瑞105亿吨俄罗斯67亿吨墨西哥41亿吨亚尼日利39亿吨美国35亿吨中国亿吨位于阿拉伯结合酋长国11位。沙特阿亿吨拉伯360伊拉克151亿吨科威特133亿吨1亿吨的国家14截止1999年终，世界石油年产量位亿吨，石油年产凑近共有个，沙37％，相应为％和特阿拉伯、美国、俄罗斯、伊朗、墨西哥、委内瑞拉、中国、挪威、英国、伊拉克、加拿大、阿拉伯结合酋长国、科威特、尼日利亚。其总产量为亿吨，占世界总产量的74％37％，相应为％和别为亿万立方米和万亿立方米。占世界天然气探明总储量的％。世界上十豪富气国家是：万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米伊2朗3卡塔尔

阿联酋6沙特阿拉伯美国委内瑞拉阿尔及利亚伊拉克土库曼万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米万亿立方米中国天然时令余储量为万亿立方米，居世界21位。2、世界石油储量、产量的分布及组成截止1999年终，世界已经探明石油可采储量约2563亿吨，已采出1177亿吨，节余可采储量1386亿吨依照1386亿吨依照1999年世界石油产量亿吨计算，采储比为世界石油的总量必然，但是在各个地区的分布是不一样样的，石油资源的分布是不平均的，东、北美和前苏联占了世界石油资源的72％。其中，中东占％，亚太地区、南美和非洲仅不到30％。石油最丰富的是沙特、前苏联和美国，分别拥有最后可采资源量亿吨、亿吨和亿吨，最后资源量大于100亿吨的国家依次还有伊拉克、伊朗、科威特委内瑞拉、墨西哥、中国和阿联酋。11个石油输出国组织欧佩克成员国所拥有的石油资源量占世界的％，几乎与非欧佩克产油国均分秋景。3、世界石油的花销情况前面我们谈了世界石油的储量和生产量，而花销量才表现国家使用石油的情况，石油、天然气资源般配及其不平衡，加上世界经济、社会发发展的的不平衡性，造成石油、天然气的花销的诧异性，使得石油天然气国际贸易拥有很大的重要性。世界大战后辈界主要资本主义国家实现了经济的高速增加，实现了能源结构的大转变。1953年到1973年的20年间，世界石油花销量大体是10年翻一番，1953年世界石油花销总量是亿吨，1963年是亿吨，1973年达到亿吨。1980年后花销的增加碰到截止，到19998年，花销总量从亿吨增加到亿吨，只增加了17％。能源花销量是同国家的经济，社会发展水平相适应的。经济发达国家，必然是石油天然气的花销国。现在世界发达国家集中在OECD（世界经济合作与发展组织）中。世界石油、天然气的要花销国正是他们。世界石油、天然气第一花销大国是美 亿人口的美国，年的石油花销9458国。2 1999 高达 5万吨，即9亿多吨，天然气花销量达6038亿万立方米。1999年油气主要花销国家石油、天然气花销量序号家国石油花销量序号国家天然气花销量1国美945851美国60382本日275602俄罗斯3947

3中205503德国934国4德国145824英国8755俄罗斯123005加拿大8386意大利103626日本6927法国101607意大利6238韩国99758伊朗5179[VT7t墨西哥97509荷兰4951加9360拿大210沙特4671印9201度0发达的石油花销国家远离石油的生产国。所以依赖于石油、天然气的国际贸易和跨国跨地区的长途运输。这些大的油气花销国中美国和前苏联花销量弘大，源于他们自己长远以来丰富的油气资源，有巨大的油气产量。美国由于开采日久，本国资源日渐枯竭，尽管它现在仍是油气的生产国，但是已经不能够自给，需要大量的进口，已经是世界头号石油天然气进口国。俄罗斯目前尚是油气出口大国，西欧几个发达国家德国、法国‘意大利等和日本及韩国，则是缺少油气资源的国家，所以也是油气的进口大国。1999年美国、西欧和日本的石油进口量及所占比重情况见下表。序号国家地区净进口量占世界比重1美国5215025.71%2西欧4810023.7%3日本26420世界总进口量202570世界的石油出口，最主要的仍是中东。尽管一、二十年来，由于欧佩克实行“限产保价”的政策，中东各主要产油国限制了本国的石油产量，进而也限制了石油出口。但是中东的出口量仍占世界的一半。由于中东拥有世界2/3以上的石油储量，它的这一重要地位是不能够够取代的。1999年世界主要石油出口国的出口量及比重见表。序号国家地区出口量占世界比重1中东9086049%2独联体197063中南美15480

4墨西哥86405加拿大7500西半球15.6%6非洲2854014%10500占％；出口西欧21460中东石油的出口，1998年总合10500占％；出口西欧21460万吨，占％；出口日本占21140万吨，占％；出口日本占美国从70年代起推前进口本源的多元化，美国从70年代起推前进口本源的多元化，1998年，它进口石油48820万吨，其中来自中东海湾地区10825海湾地区10825万吨，占进口量的瑞拉其他国家总计22％。来自加拿大、墨西哥、委内18980万吨，分别占14％和吨，分别占14％和39％。来自欧洲、东南亚等国家一共所以，美11760万吨，占总进口的24％。国对中东地区石油的依赖度不高，来自北美、中南美的已占％。国对中东地区石油的依赖度不高，来自北美、中南美的已占％。中国油气生产发展中国石油开采，半个世纪经历了起步，高速发展和走向巅峰的终，已经累过程，到中国油气生产发展中国石油开采，半个世纪经历了起步，高速发展和走向巅峰的终，已经累过程，到1999年计开采出石油35亿吨，已开发油田节余可采储量还有亿吨，安目前的年生产亿吨计算，仅有9年，21中国的发展要点在于资源。4、世界石油工业的历史及现状（1）1859年，美国打出了第一口油井。俄国在1860年开始采油。迄今石油工业约有130年的历史。（2）19世纪后半叶是石油的“灯油时代”（3）20世纪初开始，随着内燃机的不断扩大应用，石油的应用进入了“动力时期”（4）20世纪后半叶，石油进入了一个“综合利用时期”5、我国石油工业的历史及现状我国诚然是一个世界上最早发现和利用石油的国家，但是在十九世纪中叶以前，我们国家由于落后近代石油工业的基础很单薄。1897年我国即开始用钻机打油井，但是中华人民共和国建立以前，只有几个小油田。1904-1948年的45年中全国累计生产原油只有300万吨左右。1914-1916年，美孚石油公司在陕北延安及其周围地区进行石油地质勘查及钻探失败后得出“中国贫油”的结论。建国后，李四光等科学家提出了陆相成油的见解，在此理论的指导下，开发和建成了以大庆油田为代表的大油田。摘掉了我国贫油的帽子。年代末找到了克拉玛依和大庆油田。年代发现了大港和成功等油田。年代发现了任丘、辽河和中原油田。近来几年来又在塔里木发现了大油田表0-0-4我国的能源花销组成年能源花份销量 能源组成%（百万水吨标煤炭石油天然气力19521955196019651970197519801985198919901991我国的煤炭资源十分丰富，以探明的储量是7000亿吨，仅次于独联体和美国。我国的原煤产量是11亿吨，在全世界位居榜首。有对于煤炭我国的石油资源比较少。由表0-0-4可见，我国的能源结构中是以煤炭为主的，约站75%；而石油只站17%。明显低于世界的平均值。天然气在能源结构中站2%。所以，从我国的国情出发，必定考虑有效利用我国的有限石油资源，以使其发挥最大的作用，同时到国际市场获取石油，针对石油的使用建立长远的目标。同时更有效地利用好石油，提高石油的利用价值。将石油转变成发动机的燃料和化学品而不是作为锅炉燃料。年份195019551960196219631965196619671968197019710-5我国历年原油产量年产，万吨年份年产，万吨20197245679719757706520197793645751978104056481979106161131198010596145519821012213388198512489159919861296030651990138343941199314477表0-由表我们能够看出，1955年我国的石油产量只有100万吨，经过十年后，由于大庆油田的发现和开发，至1965年原油产量增加了10倍。高出了1000万吨。再过13年，1978年原油的产量又增加了10倍，达到了1亿吨。成为世界产油大国。1993年原油产量达到亿吨。居世界第五位。表0-0-61993年我国各油气区油气产量油气原油产天然气区名称量万油气原油产天然气区名称量万产量吨亿M2大庆油气区名原油天然

称产量气产量亿M2塔里木成功 哈密辽河 青海江苏江汉江苏江汉玉门冀东四川中原华北大港吉林河南 滇黔贵长庆 海洋、石油炼制工业再公民经济中的地位石油作为汽车等运输工具的燃料和工业原料在公民经济中起着巨大的作用，在现在的社会人们已经离不开石油。工业生产是重要的工业原料，和能源。农业生产农作物生长需要的化肥，杀虫的农药，用于冬季生产的大棚和初期更重的地膜，水果等催熟剂。交通运输业火车、汽车、飞机，人们的主要交通工具都离不开石油。IV国防建设现代化的武器装备，炸药、燃料。人们的生活衣、食、住、行，卫生、医疗、文化、娱乐都离不开石油。总之在现代的生活和工作中，没有人能后走开石油和石油产品了。三、“石油炼制工程”课程的学习1、石油炼制工程课的特点炼油工业属于广义的化学工业的范围。从所属学科看，炼油工程是化学工程的一个分支，也许说，炼油工程本质上是化学工程在炼油技术中的应用。它的主要理论基础是化学工程和基础化学。所以，若是化工原理和物理化学、有机化学等相关基础差，欲求深入理解、掌握炼油技术是不能能的。炼油课有一下两个特点：一是，炼油工程研究的对象是含有好多组分的复杂混杂物，无论是加工的原料仍是产