10kj3、2[1].2+常规能源+石油+2.3+天然气.ppt

1、1,第二讲：常规能源,2,2.3、石油,石油俗称“工业的血液”，是当今世界的主要能源。 20世纪60年代以来，由于石油的广泛应用，促成了西方社会的“能源革命”，许多国家大规模弃煤用油，使石油在世界能源消费结构中的比重大幅度上升，成为推动现代工业和经济发展的主要动力，在国民经济中占有非常重要的地位。,3,2.3.1 石油的重要性,首先，石油是优质动力燃料的原料，石油也是提炼优质润滑油的原料 ，石油还是主要的化工原料 ； 石油作为一种与人类牛活密切相关的商品，已经构成现代生活方式和社会文明的基础，并且随着世界经济对石油依赖程度的加深，石油安全是当今世界各国面临的共同问题； 如何保障长期的、稳定的石

2、油供应，是未来我国经济安全面临的一个重大问题。,4,2.3.2 石油的生成和聚集,世界上对石油的成因存在着不同的观点，科学界人士也进行过长期的争论，至今尚未完全平息。从18世纪70年代到现在，先后提出了几十种假说，大致可分为无机生成学说和有机生成学说两大派。 当前，石油地质学界普遍承认，石油和天然气的生源物主要是低等的动物和植物，它们死后聚集于海洋或湖沼的黏土底质之中，如果生源物的来源主要是在海洋中生活的生物，就称之为海相生油。反之，若生源物的来源主要是非海相生物，即生活于湖沼的生物，就称之为陆相生油。例如，松辽盆地的大庆等油气田就是陆相生油所致。 在19世纪石油工业开始时期曾有无机成因说，主

3、要以碳化物说及宇宙说为代表。碳化物说认为，地球核心部分的重金属碳化物和从地表渗透下来的水发生作用，可以产生烃类。宇宙说认为，当地球处于熔融状态时，烃类就存在于它的气圈里，随着地球的逐渐冷凝烃类被岩浆吸收，就在地壳中生成了石油。,5,图3-1为石油的形成示意图,近百年的大量生产实践和科学研究证实，石油中的绝大部分都是由保存在岩石中的有机质经过长期复杂的物理-化学变化逐渐转化而成。图3-1为石油的形成示意图。,6,有机质转变为石油的过程，既与含有机质的沉积物形成岩石的过程相联系，又与细菌、温度、时间及催化剂等促使有机质演化成油的因素相联系。 有机物质沉积在被水体覆盖的海盆湖盆中，水层起了隔绝空气的

4、作用形成无氧环境。虽然水中也有一定量的氧，但这些氧在氧化一部分有机物后就消耗光了，绝大部分有机质得以保存下来。 而陆地上经常往这些低洼地区输人大量的泥沙及其他矿物质，迅速地将其中的有机体埋藏起来，形成与空气隔绝的还原性环境。随着地壳的运动，边沉降边沉积，水生和陆生生物死亡后同大量的泥沙和其他物质一起沉积下来。 沉积盆地不断地沉降，沉积物一层一层地加厚，使有机淤泥所承受的压力和温度不断地增大，同时在细菌、压力、温度和其他因素的作用下，处在还原环境中的有机淤泥经过压实和固结作用而变成沉积岩石，形成生油岩层。 沉积物中的有机物在成岩阶段中经历了复杂的生物化学变化及化学变化，逐渐失去CO2、H2O、N

5、H3等，余下的有机质在缩合作用和聚合作用下通过腐泥化和腐殖化过程形成干酪根，即生成大量石油和天然气的先驱。这就是现今普遍为人们所接受的石油有机成因晚期成油说(或称干酪根说)。 干酪根分为腐泥型、腐殖型和腐泥腐殖型。它们在成岩阶段中，由于温度的升高，有机质发生热催化作用，大量地转化成石油和天然气。,7,生成了石油并不就等于有了油田，因为还需要漫长的运移和聚集过程。形成“储油构造”。 集中储存油气的地方叫做“储油构造”。图3-2为储油构造示意图。它由3部分组成： 一是有油气居住的空间，叫储油层； 二是覆盖在储油层之上的不渗透层，叫盖层； 三是封堵的条件，叫圈闭。储油构造的形成，主要是由于地壳运动的

6、结果，就是生(油层)、储(油层)、盖(油层)、运(移)、圈(闭)、保(存)。,2.3.3 石油的运移和聚集过程,8,开始生成的石油是微小的油滴，分散在生油层泥质岩的孔隙中。生油层都是泥质岩，在一定压力下比砂质岩易于压缩，孔隙度变小，渗透性也变差，没有“成家”(储集油气)的基本条件。因此，生油岩中的油气在外力作用下运移到砂质岩(储集层)中集中，从而形成有工业价值的油气藏。人们把这一过程叫做“油气运移”。油气从生成到形成矿藏一般要经过两次大的运移才能完成：第一次是从生油层向储集层里的运移，叫做“初次运移”；第二次是在储集层内的运移，叫做“二次运移”。 在油气的初次运移中，毛细管力促使油气从生油层的

7、较小孔隙里运移到储油层的较大孔隙里。油气的第二次运移是油气在储集层中的再运移。与油气有关的沉积岩是在水域地带中形成的，这就使得油气从生成到形成矿藏总是要和水密切联系在一起。在沉积岩层的静压力、地壳变化的动压力、地下水动力、储集岩中油气与水本身的重力以及细粒层的毛细引力等多种力的作用和影响下，石油逐渐运移、聚集在一些非渗透层组成的圈层里，形成储油层。 二次运移中，只有碰到适合储存油气的地方才能形成储油层，否则就会出现两种情况：一是在流动运移中流失跑掉；二是在储集层呈水平状态的情况下，地下水处于停顿状态，浮在水上部的油气不能集中起来。,9,2.3.4 石油的勘探与开采,1、勘探 2、开采 3、钻井

8、,10,1、勘探的基本程序和步骤,对一个盆地进行油气勘探的基本程序和步骤是： 进行地质勘查，了解油田的大小、储量、油层性质和分布规律等自然条件； 对盆地做出综合评价，并选择有利的钻探地区； 钻参数井或预探井，证实所选地区的含油气性及经济价值等。 寻找石油的方法有： 地面地质调查法、 地球物理勘探法、 地球化学勘探法、 放射性勘探法和 钻井勘探法等。 实际工作中一般是多种方法的综合应用。随着科学技术的发展，目前石油天然气的勘探手段已经越来越先进。,11,四维地震勘探石油-典型地球物理勘探法,1927年，地质学家根据反射声波转换成地壳的详尽剖面图，并据此拼合成一种三维模型，它能揭示多孔岩层中的石油

9、蕴藏状况，从而将石油的发现率和收获率提高20。现在已能将反复地震法勘测的结果组合成四维模型，该模型不仅能勘测出油田中石油、气体和水之所在，还能预测出它们下一步的流向。地质学家们利用这一技术朝地下发出震动声纳，从地表产生的声波在普通岩层和含油岩层、含水岩层或含气岩层之间的界面上反射，反射回来的声波经计算机处理转换成图像，推算对声波产生反射的地质结构特性及位置，通过岩石特性可以分析出有无石油，最终形成一个能指导钻井操作的模型。 图3-3为地震勘探石油示意图，图中异常地层、岩层疏松度及密度等井道数据由一台送入井道采集岩石特性数据的机器采集，通过岩石特性就可以分析出有无石油。,12,2、开采,石油多集

10、中在被不透水岩层包围或限制的砂岩内，一般位于构造凸起处。在多孔的岩石中石油浮在盐水层的上面，采用钻孔进行开采。在环绕大陆的浅海底有许多产油地层，在这些地区可以把支柱架固定在大陆架岩石上搭建海上钻井平台。但是在较深的地方必须采用系于固定位置的海上浮动钻台。 从美国人德雷克揭开石油商业开采的序幕开始，油田开发活动逐渐由浅人深，由易而难，由陆地向海洋，走过了一条漫长的发展道路。 就油田开发技术而言，世界油田开发史大致可以归纳为3个阶段： 一是从盲目采油到确立油田开发理论，进行科学开采； 二是向油层注水，保持油层压力，称为二次采油； 三是提高采收率技术，在对油田进行注水的同时还要加注表面活性剂和高聚合

11、物等，以便采出更多的石油，这种方法通称为提高石油采收率方法，或称为三次采油。,13,3、钻井,钻井是石油工业的“龙头”，石油和钻井的关系密不可分。不但勘探石油要钻井，开采石油也要钻井。埋藏在地层深处的石油正是顺着钻凿出的井眼源源不断地“流”到地面。 最初的旋转钻头只适用于钻较软的岩层。1909年发明了钻岩钻头。到19世纪20年代又发明了硬合金表面旋转切削钻头，可钻透各种岩石。早期的旋转钻井利用蒸汽作为动力，直到20世纪40年代以后才普遍改用柴油机作动力。 早期的石油钻井方法只能是一直往地下钻，不能中途改变钻井方向。从1895年开始有了更新的办法，只要加上一个楔尖式钻孔导向器，并在钻杆上装上转向

12、接杆，钻头就可以随意转向，转变钻井的方向。到20世纪90年代，导向钻井法的应用在国际上已很普遍，只要从一个中央井口钻出几个孔眼，就可吸取陆地和海洋深处整个油田的石油。,14,定向钻探-典型导向钻井法,定向钻探技术可以开发被遗忘的储油层，而成本比注入法低。 石油工程技术人员可以利用各种新设备来使油井在地下数千米处的储油层内从垂直走向变为完全水平走向。 要改变和控制钻探方向，可以在泥浆驱动电机与钻头之间接上弯管接头，只转动起挖掘作用的带尖头的金刚石钻头。国际上一些公司已研制出先进的传感器，其精确度大为提高。传感器负责测定钻井周围岩石的电阻，其他一些传感器则发射出中子和射线，然后对被岩石和孔隙流体散

13、射回来的中子和射线进行计数，上述测量结果以及钻头当前所在位置通过驱动电机和润滑井筒的泥浆流中的脉冲发送回地表。工程技术人员于是就能调整钻探的路径，从而使钻头迂回前进，到达构造带中最富油的部分。,15,海洋石油开发,石油工业最后一大领域在深水油田，即海面以下1000米或更深的油田。面对如此深处的油田，人类先前只能是“望洋兴叹”，如今这一局面已经改观。 遥控水下机器人已经能够在海底安装复杂的设备以防止井喷，将油流调节到盛行的高压下以及防止天然气冻结阻塞管道等。海底成套设备把一群群水平式油井联为一体；然后，采得的石油既可以直接集中到海面的油库中，也可以通过长长的水下管道输送到浅水地带原有的平台上，目

14、前在墨西哥湾以及挪威、巴西和西非的海岸外修建这类海底设施。妨碍开发海上油田和气田的并非只是深水，巨大的水平走向的盐层和玄武岩层有时也隐伏在大陆边缘深水中的海底下，从而阻碍海洋石油的开发。 但开采深水下的石油耗资极大，然而新发明和必要性已给这一领域带来了新的探索高潮。图3-4为埃克森石油公司的钻井平台，通过漂浮平台可以用较低的成本完成钻井。油井钻好后，生产、储存及装船一气呵成，同时还可以在船上进行原油加工。由于石油可以直接卸到停泊的油轮上，因此没有必要铺设通向海岸的海底管道。万向钻头可以抵达地下深处的储油层，这些储油层中的水和石油分离后还打回地下 深海及超深海水域钻井面临的难度是遥不可及的高压低

15、温环境中作业。由于海水太深潜水员无法下潜作业，水下采油装置的建造和监控由机器人和遥控潜水器完成。,16,2.3.5 石油运输,石油运输始终是国际上最为关注的焦点问题。运输方式分为： 海上运输：几十万吨以上的油轮和各种油驳；但安全问题是重要的国际问题之一。 管道输送 ： 1934年，世界上第一条油管将伊拉克的北部油田和黎巴嫩的的黎波里港连通。现在各产油国都铺设了纵横交错的管网，组成了强有力的工业动脉。 输油管道的铺设使原油和成品油的输送成本大幅度降低，也是使之成为国际战略手段。 铁路运输：铁路上使用的油槽车也是长距离运输石油的常用设备。 汽车运输：短距离的输送。,17,“安大线”、 “安纳线 ”

16、 之争,输油管道的“安大线” 、“泰纳线” 、“安纳线 ” 之争。 从“安大线”到“安纳线”再到“泰纳线”，搁浅已久的东北亚石油管道到底走哪条线路？一位业内人士指出，这其中的故事已经远远超出了简单的经济与地理因素，而且涵盖了复杂多变的能源争夺、政治角力、外交捭阖以及民族情绪，引发了全球的强力关注。 安加尔斯克（伊尔库茨克，贝加尔湖）-大庆，简称“安大线”。 东西伯利亚的泰舍特（克拉斯诺亚尔斯克），途经贝加尔湖北部，然后沿着贝加尔阿穆尔大铁路和中俄边境地区，一直通往俄罗斯的远东港口纳霍德卡（简称“泰纳线”）。 俄消息报2003年12月又曝出惊人内幕：俄联邦安全会议在11月下旬召开的会议上决定改变

17、从安加尔斯克至中国大庆的石油管道路线（安大线），把该石油管线的终点改建在俄远东的纳霍德卡（安纳线）。令人意想不到的是，这与日本的打算不谋而合。为了获得这条管道，日本曾提出，愿意承担修建从西伯利亚安加尔斯克到太平洋港口城市纳霍德卡之间长达4000公里的输油管道的全部50亿美元成本。,18,2.3.6 石油的组成,石油分为天然石油和人造石油两种。天然石油(即原油)是从油田(油矿)中开采出来的；人造石油则是从油页岩或煤炭经干馏或合成的方法提炼出来的。 物理性质：从外表看，原油是一种有色、有味、黏稠状的液体，密度为0.81.0gcm3，黏度范围很宽，凝固点差别很大(30-60)，沸点范围从常温到500

18、以上，可溶于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液，常伴有绿色或蓝色荧光。颜色不同是由原油中沥青质和胶质的含量不同而引起，一般说来，含沥青质和胶质越多，颜色也就越深。原油的荧光性质在勘探中可以作为发现石油的依据之一。 化学组成：世界各地所产的石油不尽相同，但无论何种原油或石油产品其主要成分都是碳(C)、氢(H)两种元素。通常把碳氢化合物称为“烃”。石油的主要成分是烃类有机物。石油中含有多少种烃至今尚无法说明，但大量的研究发现各种石油或石油产品基本上由4类烃组成，即烷烃、环烷烃、芳烃和烯烃，说明石油是一种碳氢化合物的混合物。 4种烃类在石油中的分布变化较大，所占的比例各不相同。,19,最简单

19、的烃是甲烷CH4，其化学结构式为： 随着烃中碳原子数的增多，烃类化合物的结构也越来越复杂。 1、烷烃分子的结构特点是：分子中各个碳原子用单键连接成链状，每个碳原子余下的化合价都与氢原子相连结。烷烃分子中各个碳原子可连接成直链，也可在直链上带有一些支链。通常把直链烷烃叫正构烷烃，带支链的烷烃则叫异构烷烃。常温下，烷烃分子中含有14个碳原子的一般是气体，515个碳原子的是液体，16个碳原子以上的是蜡状固体。烷烃的化学性质很不活泼，不易和其他物质发生反应，但较大分子的烷烃可与发烟硫酸作用。大分子烷烃在加热到400以上时可以裂解成为几个小分子烃。,20,2、烯烃分子结构式中碳原子间有双键，碳原子化合价

20、没有和氢原子完全结合，这就有能力和其他元素的原子相结合，所以烯烃的化学性质很活泼，可与多种物质发生反应。例如，在一定条件下可加氢转化为烷烃。小分子烯烃还能相互聚合成为大分子烃，这一反应叫做烯烃的聚合反应。 3、环烷烃分子中的碳原于连成环状，性质与烷烃相似，但稍活泼。在一定条件下，环己烷可从分子中脱掉氢原子转化成苯。高温可使环烷烃结构断裂，生成烷烃和烯烃。 4、芳烃（或芳香烃）较烷烃性质活泼，可与一些物质发生化学反应。例如苯与浓硫酸反应生成苯磺酸；在一定条件下，苯加氢可转化为环己烷。,21,以上4种烃类在石油中的分布变化较大，所占的比例各不相同。含环烷烃和芳香烃较少的称为烷基石油，又叫石蜡基石油

21、，这种石油含直链烷烃较多，加工石蜡基石油可以得到黏度指数较高的润滑油，我国大庆油田就属于这种类型；含环烷烃较多的称为环烷基石油，又叫沥青基石油，这种油有利于炼制柴油和润滑油，但汽油产量不高，氧化稳定性不好；芳香基石油含单芳烃和稠芳烃较多，石油组分内有双键，故化学活泼性较强，容易加氢和发生取代反应转化成其他产品，我国台湾省产的石油多属于芳香基石油；除极少数地区所产的石油中含有微量烯烃外，大多数石油不含有烯烃，但石油经过高温加工后会产生烯烃。 石油中含硫、氮、氧的化合物都是非烃类化合物，它们的含量虽然不高，但对炼制过程和成品油的质量影响很大。例如硫化物除对金属有腐蚀作用外，还会恶化油晶的使用性能，

22、影响汽油的抗爆性。对这些有害的化合物要加以清除，并设法进行综合利用。 石油的成分虽然很复杂，但是，利用它们沸点各自不同的特性，就可以用加热蒸馏的物理方法辅之以各种化学手段把它们分开，以生产出人们所需要的各种产品。,22,2.3.7 石油的炼制,石油虽然享有“乌金”的美称，但因为它是由许多种特性不一的碳氢化合物混合而成，其直接利用的途径很少。为了使石油中的各种组分都能发挥效能，必须通过炼制过程把它们一一提取出来。 从油井采出的原油中常含有轻质气态烃类，并携带有少量水、盐和泥沙。因此，在进行炼制以前需要对原油进行预处理，将油气分开，沉降泥沙，并采用电法或化学法脱盐、脱水，然后将其运送到炼化厂，由炼

23、化厂加工成为人们需要的能源产品。 在石油炼制过程中，主要工艺过程包含原油蒸馏、催化裂化、热加工、催化重整和加氢等。,23,1、石油的蒸馏,蒸馏是利用物理方法将原油中的各种碳氢化合物分开。原油加热到一定温度，油中的碳氢化合物变成不同的气体，每种气体有不同的凝结点，在不同温度下凝结成为液体，利用这种特性可将石油分成各种组成部分。在蒸馏过程中，热原油装进近塔基部分，最重的碳氢化合物凝结沉到下层，其他碳氢化合物以气体形式上升通过塔板，直至冷却凝结形成液体，然后通过管道送去加工。 蒸馏属于物理变化，包括常压蒸馏和减压蒸馏两种。,24,常压蒸馏,常压蒸馏是在常压下根据原油中各种烃分子的沸点不同，利用加热、

24、蒸发、冷凝等步骤直接将原油分馏为轻油和重油两种成分。轻油主要是指40200的汽油或石脑油馏分和175275的煤油馏分；重油是200400的馏分，主要为润滑油和重质燃料油。残渣为沥青。图3-5为分馏塔工作及馏分使用的示意图。表3-1给出了石油分馏的主要产品及其用途。,25,低压蒸馏重油,由于重油的沸点高达350500，如果在常压下蒸馏，则重油在这么高的温度下会裂解成轻油。而在降低压力的条件下加热重油，即进行减压蒸馏，则能使重油在较低的温度下沸腾蒸发成气体，从重油中分离出各种变压器油馏分、轻质润滑油馏分、中质润滑油馏分和重质润滑油馏分，所有这些馏分统称为馏分油。在减压蒸馏塔中一般会残留一定量的油料

25、，经丙烷脱沥青、脱蜡和精制后得到残留润滑油，可作为航空机油、气缸油等使用，而且如将它与馏分润滑油或将两种馏分润滑油按不同比例调和，还可生产出各种不同规格的润滑油，如黏度大的内燃机油等。 汽油是石油中的轻油馏分。石油常压蒸馏的40200馏分即为汽油，其主要成分为C5C11的烷烃和环烷烃，由此得到的汽油称为直馏汽油，这是制取汽油的基本方法。,26,2、重油的裂化,为了将石油蒸馏过程中剩余的重组分裂解为轻组分，更多地获得价值较高的产品，还需要对其进行裂化。裂化是将重油等大分子烃类分裂成汽油、柴油等小分子烃类的一种炼制方法。由于内燃机的发展，汽油和柴油的用量猛增，直馏汽油和柴油已远远不能满足要求，重油

26、裂化是制取高质量汽油的主要途径。常用的裂化方式有热裂化、催化裂化和加氢裂化3种。 最初的裂化是通过加热的方法把大分子烃类转化成小分子烃的热裂化。热裂化常在加压的情况下进行，压力一般为2MPa左右，有的需10MPa。由于该产品质量和产量都不理想，热裂化在国内外均在被逐渐淘汰。 催化裂化是在硅酸铝和合成沸石等催化剂作用下使重油裂化成小分子烃，可以有选择性多生成一些汽油组分的产品，反应产物是C，C9的烃类。催化裂化所得汽油的辛烷值可达80左右，安全性也比热裂化汽油好。 加氢催化裂化是在370430的高温、1015 MPa的高压以及催化剂的作用下使直馏柴油、减压渣油等各种轻重油原料进行加氢反应。产品的

27、收率接近100。但加氢催化裂化反应需要在高压下操作，设备投资高，技术操作要求严格，还不是象催化裂化那样得到普遍应用。（更详见TE6/11煤 石油 天然气 化学与工艺p67图3-12。）,0.1 MPa=1 atm (标准大气压) ，1015 MPa=100150 atm (标准大气压),本节结束,27,中国主要油气田分布,28,海上石油,29,海上石油,30,海上钻井,31,图3-4 埃克森石油公司海洋钻井平台系统,返回,32,炼油厂,33,第二节 石 油,34,有关石油的知识,石油是仅次于煤的化石燃料，它是一种天然的黄色、褐色或黑色的流动或半流动的黏稠的可燃液体烃类混合物。,35,有关石油的

28、知识,石油也称为“原油”。它可以被加工成各种馏分，包括天然气、汽油、石脑油、煤油、柴油、润滑油、石蜡以及其他许多种衍生产品，是最重要的液体燃料和化工原料。,36,有关石油的知识,石油只是有机物在地球演化过程中的一种中间产物。 石油主要是由烷烃、环烷烃、芳香烃等烃类化合物组成。 由于石油是一种由多种化合物组成的复杂的混合物，因此其成分随产地的不同而变化很大。,37,石油资源,目前世界上已找到近3万个油田和7 500个气田，这些油气田遍布于地壳上六大稳定板块及其周围的大陆架地区。在156个较大的盆地内几乎均有油气田发现，但分布极不平衡。,38,世界石油储量分布图,39,我国的石油资源,我国沉积盆地

29、广阔，有485个沉积盆地，拥有沉积岩面积670万km2 ，其中陆上面积520万km2，近海大陆架面积150万km2。,40,我国的石油资源,面积大于4万km2的大型盆地12个，面积1万km2的盆地50个。这62个盆地占盆地总数的12.8%，却拥有全国石油地质资源量的97%；其中9个主要含天然气的盆地拥有全国天然气地质资源量的80%。,41,我国的石油资源,目前我国石油资源的探明程度远低于其他产油国，特别是对近海大陆架可采储资源比仅为0.145。而以上盆地和大陆架中很可能存在丰富的油气资源，因此在油气方面我国尚有巨大的资源潜力。,42,我国的石油资源,根据2000年资料我国石油资源的地质资源量为

30、1020亿吨，可采资源量114.4亿吨。我国石油资源主要分布在东部区，约占地质资源量的40%、可采资源量的60%左右。,43,石油资源的短缺,按目前的开采速度，到2050年世界石油的产量会缩减至1960年的水平。 目前专家们比较一致的看法是，在石油资源严重短缺前，现有的石油资源还可维持43年，加上非常规石油(油页岩，油沙等)，估计石油资源可持续开发70年。,44,烃类资源,由于石油资源日益匮乏，人们开始把眼光投向另一类烃类资源：油页岩和油砂。 油页岩是埋藏于沉积岩中，和矿物水成岩一层层地交错沉积。 油砂也称沥青砂，是一种含有很黏沥青油的砂石，其中80%90%为无机质，3%6%为水，6%20%为

31、沥青油。,45,石油生产与消费,石油工业是一个以石油勘探、开采、储运、炼制为主的工业，由于其工作的对象是深埋于地下的石油矿藏，因此有较高的不确定性，也就是说具有较大的风险。,46,世界石油消费,目前在世界一次能源的消费中，石油仍处在第1位。根据2001年的统计资料，世界一次性能源消费约为69.95亿吨标准油，其中石油消费量占43.0%。,47,世界石油消费,在石油消费中，交通运输占57.0%，工业占19.7%，其他行业占17.1%，非能源行业占6.2%。 石油消费偏重于经济发达地区，经济越发展，越需要更多的石油，美国是世界第一大石油消费国.,48,我国石油消费,20世纪80年代以来，我国石油总

32、产量从1988年的1.012 2亿吨增加到1999年的1.568 74亿吨，成为世界第五大产油国。 另外，我国已从石油净出口国变成石油净进口国。,49,油田的开发,油田开发包括石油勘探、钻井和油田的开采。 石油勘探是石油开发中最重要的基础环节，它包括油田的寻找、发现和评估。 石油勘探通常分为区域普查、构造详查、预探和详探等四个阶段。 钻井，就是从地面打开一条通往油、气层的孔道，以获取地质资料和油气能源。,50,油田开发示意图,51,海上钻井,52,石油的加工,开采出来的石油（原油）可以直接作燃料用，且价格便宜；若在炼油厂中进行深加工，则经济效益可增加许多倍，而且飞机、汽车、拖拉机等也不能直接燃

33、用原油，必须把原油炼制成燃料油才能使用。因此，石油的加工是石油利用中非常重要的一环。,53,炼油厂的加工流程,燃料型：以汽油、煤油、柴油等燃料油为主要产品。 燃料润滑油型：除生产燃料油外，还生产各种润滑油。 石油化工类：它是提供石脑油、轻油、渣油用作生产石油化工产品的原料。,54,石油炼制的方法,分离法，如溶剂法、固体吸附法、结晶法和分馏法等，其中最常用的是分馏法。 转化法，转化法是利用化学的方法对分馏的油品进行深加工。常用的转化法有热裂化、催化裂化、加氢裂化和焦化等。,55,炼油厂的分馏塔,56,催化剂,转化法,57,燃料型炼油厂的流程图,58,炼油转化器,炼油烃化器,59,炼油厂的组成单元

34、,60,炼油厂实例,61,石油产品,石油由许多组分组成，每一组分都各有其沸点。通过炼制加工，可以把石油分成几种不同沸点范围的组分： (1)40205的组分作为汽油； (2)180300的组分作为煤油； (3)250350的组分作为柴油； (4)350520的组分作为润滑油（或重柴油）； (5)高于520的渣油作为重质燃料油；,62,石油产品,按石油产品的用途和特性，可将石油产品分成14大类，即溶剂油、燃料油、润滑油、电器用油、液压油、真空油脂、防锈油脂、工艺用油、润滑脂、蜡及其制品、沥青、油焦、石油添加剂和石油化学品。,63,油品结构,20世纪80年代后期，世界石化产业结构进行了重大调整，资本

35、重组、资产优化、机构改革、科技开发、产品结构调整成为此次世界石化产业结构调整的主旋律。,64,油品结构,由于经济发展的需要、环境保护的要求、节能技术的进步以及替代能源的采用等因素的影响，使世界油品需求的构成发生了很大的变化，加上产油国之间的激烈竞争，世界油品结构也随之发生变化。,65,第三节 天 然 气,66,天然气的特性,天然气是除煤和石油之外的另一种重要的一次能源。它燃烧时有很高的发热值，对环境的污染也较小，而且还是一种重要的化工原料。天然气的生成过程同石油类似，但比石油更容易生成。,67,天然气是如何形成的?,68,天然气的特性,天然气主要由甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等烃类组成，其中甲烷占8

36、0%90%。 天然气通常可以分为纯天然气、石油伴生气、凝析气和矿井气4种。,69,天然气的勘探和开采,天然气的勘探、开采同石油类似，但收采率较高，可达60%95%。 大型稳定的气源常用管道输送至消费区，每隔80160 km需设一增压站，加上天然气压力高，故长距离管道输送投资很大。,70,天然气的管道输送,71,天然气的净化,天然气中主要的有害杂质是 和其他含硫化合物。 因此，天然气在使用前也需净化，即脱硫、脱水、脱二氧化碳、脱杂质等。,72,天然气资源与生产,天然气是蕴藏量丰富，最清洁而便利的优质能源。 世界上天然气资源丰富，据俄罗斯学者预测，世界常规天然气的总资源量达400101260010

37、12m3，此外还有大量非常规天然气资源。 与石油一样，世界天然气资源分布也很不均匀，主要集中在中东、前苏联和东欧，三者之和约占世界天然气总储量的70%。,73,天然气的发展前景,预计到2010年，剩余探明可采储量天然气将为165.81012m3，石油为1441108t；以热量计算，天然气储量已超过石油储量。 2015年世界天然气的产量将超过石油产量。 2020年能源结构中天然气将占29%30%，石油占27%，煤占24%，核电为8 % ，其他能源为4%。,74,我国的天然气资源,我国天然气资源丰富，据2000年资料，全国天然气地质资源量为47.231012 m3，其中可采资源量为9.31012 m3。,75,天然气市场,2001年全世界气体燃料的总消费量为1137百万吨标准油。 其中工业消费占