1、炼油工艺基础知识炼油工艺基础知识二二一一年九月一一年九月 第二章第二章 石油产品的质量要求石油产品的质量要求 第三章第三章 石油炼制概述石油炼制概述 第四章第四章 常减压装置常减压装置 第五章第五章 催化裂化装置催化裂化装置 第六章第六章 装置装置 第七章第七章 装置装置 第一章第一章 石油及其产品的化学组成和物理性质石油及其产品的化学组成和物理性质 第八章第八章 催化重整装置催化重整装置 第九章第九章 炼厂气加工炼厂气加工第一章第一章 石油及其产品的化学组成和物理性质石油及其产品的化学组成和物理性质第一节第一节 石油的化学组成石油的化学组成一、石油的外观性质一、石油的外观性质 1、颜色及密度
2、、颜色及密度 石油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体；石油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体；石油都有不同程度的臭味，这是因为含有硫化物的缘故；石油都有不同程度的臭味，这是因为含有硫化物的缘故；多数原油的密度集中在多数原油的密度集中在800980kg/m3之间，但也有个别原之间，但也有个别原油的相对密度在油的相对密度在1000kg/m3以上或以上或800kg/m3以下；以下；不同石油的流动性差别很大，有的石油其不同石油的流动性差别很大，有的石油其50运动粘度为运动粘度为1.46mm2/s，有的却高达，有的却高达20000mm2/s；2、我国主要原油的特点、我国主要原油的
3、特点 大多数原油的相对密度（大多数原油的相对密度（d204）0.85，属较重原油；，属较重原油；凝点高，含蜡量高；凝点高，含蜡量高；含硫量较低；含硫量较低；含氮量偏高，大部分原油含氮量偏高，大部分原油N0.3%；二、石油的元素组成二、石油的元素组成 原油中的主要元素是原油中的主要元素是C、H，其中碳含量为，其中碳含量为8387%，氢，氢含量为含量为1114%；原油中除原油中除C、H外，还有外，还有S、N、O及其他微量元素及其他微量元素(15%)原油中的微量金属元素有原油中的微量金属元素有V、Ni、Fe、Cu、As、Ca、Cl、P、Si等等；石油中的非碳氢原子称为杂原子。与国外原油相比，我国石油
4、中的非碳氢原子称为杂原子。与国外原油相比，我国原油的含硫低、含氮量高原油的含硫低、含氮量高；碳氢比：是用来反映原油的属性的一个参数，与原油的化碳氢比：是用来反映原油的属性的一个参数，与原油的化学结构有关系学结构有关系 各种烃类碳氢原子比大小顺序是：烷烃各种烃类碳氢原子比大小顺序是：烷烃环烷烃环烷烃环烷烃环烷烃烷烃烷烃 同一种原油同一种原油 沸点增加，分子量增大，密度增大沸点增加，分子量增大，密度增大 对不同原油对不同原油，同样沸程，相对密度差别很大，同样沸程，相对密度差别很大 一般来说，环烷基的一般来说，环烷基的中间基的中间基的石蜡基的石蜡基的3、与温度、压力的关系、与温度、压力的关系 同一油
5、品，温度上升，相对密度减小同一油品，温度上升，相对密度减小在一定压力范围内，压力升高，对油品相对密度的影响可以在一定压力范围内，压力升高，对油品相对密度的影响可以忽略，只有当压力极大忽略，只有当压力极大(几十兆帕几十兆帕)时，才考虑压力对相对密度时，才考虑压力对相对密度的影响的影响4、油品的混合密度、油品的混合密度 属性相近油品混合，混合密度可近似按可加性计算；属性相近油品混合，混合密度可近似按可加性计算；属性相差很大的两类组分属性相差很大的两类组分(如烷烃和芳香烃如烷烃和芳香烃)混合时，体积可混合时，体积可能增大能增大；密度相差悬殊的两个组分密度相差悬殊的两个组分(如重油和轻烃如重油和轻烃)
6、混合时，体积可能混合时，体积可能收缩收缩；二、特性因数二、特性因数(K)1、定义、定义 特性因数是反映石油或石油馏分化学组成特性的一种特性数特性因数是反映石油或石油馏分化学组成特性的一种特性数据，应用极为普遍。是烃类绝对温度表示的沸点的立方根对相据，应用极为普遍。是烃类绝对温度表示的沸点的立方根对相对密度作图，所得曲线的斜率；对密度作图，所得曲线的斜率；6.156.1536.156.153/216.1/dKTdRTK2、不同烃类、不同烃类K值的大小值的大小 同族的烃同族的烃K值相近，不同族的烃值相近，不同族的烃K值不同值不同 含烷烃多的石油馏分含烷烃多的石油馏分K值较大，约为值较大，约为12.
7、513.0，含芳烃多，含芳烃多的石油馏分的石油馏分K值为值为1011，一般石油的特性因数在，一般石油的特性因数在12.513.0之间，我国大庆原油之间，我国大庆原油K值为值为12.5，胜利原油，胜利原油K值为值为12.1。3、用途、用途 特性因数对于了解原油分类和确定原油加工方案，油品的特性因数对于了解原油分类和确定原油加工方案，油品的化学组成及油品的其它特性是十分有用的。石油馏分的特性化学组成及油品的其它特性是十分有用的。石油馏分的特性因数，结合相对密度或平均沸点可求得油品的其他物理性质。因数，结合相对密度或平均沸点可求得油品的其他物理性质。三、平均相对分子量三、平均相对分子量1、定义、定义
8、 在炼油设备计算中，应用最多的是数均相对分子质量，石在炼油设备计算中，应用最多的是数均相对分子质量，石油馏分的平均相对分子量随馏分沸程的升高而增大。油馏分的平均相对分子量随馏分沸程的升高而增大。2、油品分子量的变化规律、油品分子量的变化规律 汽油：汽油：100120 煤油：煤油：180200 轻柴油：轻柴油：210240 低粘度润滑油：低粘度润滑油：300360 高粘度润滑油：高粘度润滑油：370500 四、粘四、粘 度度1、定义、定义 粘度是评价原油及其产品流动性能的重要指标，是喷气燃粘度是评价原油及其产品流动性能的重要指标，是喷气燃料、柴油、重油和润滑油的重要标准之一，特别是对各种润滑料、
9、柴油、重油和润滑油的重要标准之一，特别是对各种润滑油的分级、质量鉴别和用途具有决定意义。粘度对油品流动和油的分级、质量鉴别和用途具有决定意义。粘度对油品流动和输送时的流量和压力降也有重要影响。输送时的流量和压力降也有重要影响。粘度是表示液体流动时分子间摩擦而产生阻力的大小。粘粘度是表示液体流动时分子间摩擦而产生阻力的大小。粘度的表示方法有动力粘度、运动粘度及恩氏粘度等。国际标准度的表示方法有动力粘度、运动粘度及恩氏粘度等。国际标准化组织（化组织（ISO）规定统一采用运动粘度。）规定统一采用运动粘度。炼油工艺基础炼油工艺基础动力粘度动力粘度 动力粘度是表示液体在一定剪切力下流动时内摩擦力的量动力
10、粘度是表示液体在一定剪切力下流动时内摩擦力的量度。在我国法定单位制中以帕度。在我国法定单位制中以帕秒（秒（Pas）表示，习惯上用厘）表示，习惯上用厘泊（泊（cP）为单位。）为单位。1 Pas=1000 cP。运动粘度运动粘度 运动粘度运动粘度是是表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比，在法定单位其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比，在法定单位制中以制中以m2/s表示。在物理单位制中运动粘度单位为表示。在物理单位制中运动粘度单位为cm2/s（st），常用单位是），常用单位是mm2/s，称作厘斯（，称作厘
11、斯（cSt）。）。炼油工艺基础炼油工艺基础恩氏粘度恩氏粘度 恩氏粘度是条件性粘度，常用于表示油品的粘度。恩氏粘度是条件性粘度，常用于表示油品的粘度。2、粘度性质、粘度性质 石油及其馏分或产品的粘度随其组成不同而不同。含烷烃多石油及其馏分或产品的粘度随其组成不同而不同。含烷烃多（特性因数大）的石油馏分粘度较小，含环状烃（特性因数小）（特性因数大）的石油馏分粘度较小，含环状烃（特性因数小）的石油馏分粘度较大。一般来说，石油馏分愈重、沸点愈高，的石油馏分粘度较大。一般来说，石油馏分愈重、沸点愈高，则其粘度愈大。则其粘度愈大。温度对油品的粘度影响较大，温度升高，液体油品的粘度减温度对油品的粘度影响较大
12、，温度升高，液体油品的粘度减少，而油蒸汽的粘度增大。少，而油蒸汽的粘度增大。炼油工艺基础炼油工艺基础对于相同沸点的不同石油馏分，含环状烃多则粘度高；环数对于相同沸点的不同石油馏分，含环状烃多则粘度高；环数越多，粘度越大越多，粘度越大 当烃类分子中的环数相同时，其侧链越长则其粘度越大当烃类分子中的环数相同时，其侧链越长则其粘度越大 相同环数和碳数的芳香烃和环烷烃：环烷烃相同环数和碳数的芳香烃和环烷烃：环烷烃芳香烃芳香烃 五、五、油品的低温性能油品的低温性能1、油品在低温下失去流动性有两种情况：、油品在低温下失去流动性有两种情况：粘温凝固：含蜡很少或不含蜡的油品，在温度下降时，粘度粘温凝固：含蜡很
13、少或不含蜡的油品，在温度下降时，粘度迅速升高，当粘度大到一定程度后（迅速升高，当粘度大到一定程度后（3105mm2/s）,油品就油品就会变成无定型的玻璃状物质，失去流动性，这种凝固称为粘会变成无定型的玻璃状物质，失去流动性，这种凝固称为粘温凝固。温凝固。炼油工艺基础炼油工艺基础 构造凝固：含蜡原油或油品，在温度下降过程中，由于蜡构造凝固：含蜡原油或油品，在温度下降过程中，由于蜡结晶析出而引起的凝固。结晶析出而引起的凝固。2、浊点、结晶点和冰点浊点、结晶点和冰点 是表征煤油、航空汽油和喷气燃料的低温性能指标。是表征煤油、航空汽油和喷气燃料的低温性能指标。浊点：是煤油的低温指标，在规定条件下降温，
14、当煤油出浊点：是煤油的低温指标，在规定条件下降温，当煤油出现雾状或浑浊时的最高温度。现雾状或浑浊时的最高温度。结晶点：是在规定条件下冷却油品，出现用肉眼可以分辨结晶点：是在规定条件下冷却油品，出现用肉眼可以分辨的结晶时的最高温度。的结晶时的最高温度。冰点：是在规定条件下冷却油品到出现结晶后，再使其升冰点：是在规定条件下冷却油品到出现结晶后，再使其升温，使原来形成的结晶消失时的最低温度。同一油品的冰温，使原来形成的结晶消失时的最低温度。同一油品的冰点比结晶点高点比结晶点高13。同一油品：浊点同一油品：浊点冰点冰点结晶点。结晶点。炼油工艺基础炼油工艺基础3、凝点、倾点和冷滤点凝点、倾点和冷滤点 是
15、原油、柴油、润滑油和燃料油的重要使用性能指标。目是原油、柴油、润滑油和燃料油的重要使用性能指标。目前国内正逐步采用以倾点代替凝点、用冷滤点代替柴油凝前国内正逐步采用以倾点代替凝点、用冷滤点代替柴油凝点。点。对于石油产品，没有固定的对于石油产品，没有固定的“冰点冰点”，也没有固定的，也没有固定的“溶溶点点”。所谓油品的。所谓油品的“凝点凝点”是在严格的仪器、操作条件下是在严格的仪器、操作条件下测得油品刚失去流动时的最高温度。测得油品刚失去流动时的最高温度。Condensation Point 倾点：是指油品能从规定仪器中流出的最低温度，也称为倾点：是指油品能从规定仪器中流出的最低温度，也称为流动
16、极限，它比凝点能更好地反映油品的低温性能，被规流动极限，它比凝点能更好地反映油品的低温性能，被规定作为定作为ISOISO标准。标准。(Pour Point)冷滤点：是在规定的压力和冷却速度下，测得冷滤点：是在规定的压力和冷却速度下，测得20ml20ml试油开试油开始不能全部通过始不能全部通过363363目目/in/in2 2的过滤网时的最高温度。冷滤点的过滤网时的最高温度。冷滤点能较好地反映柴油的泵送和过滤性能，与实际使用情况有能较好地反映柴油的泵送和过滤性能，与实际使用情况有较好的对应关系，所以目前用冷滤点替换凝点指标。较好的对应关系，所以目前用冷滤点替换凝点指标。炼油工艺基础炼油工艺基础六
17、、油品的燃烧性能六、油品的燃烧性能 石油和石油产品大都是易燃易爆产品，其使用性能主要用石油和石油产品大都是易燃易爆产品，其使用性能主要用闪点、燃点和自燃点来描述。闪点、燃点和自燃点来描述。1 1、闪点、闪点(flash point)(flash point)爆炸上限和下限爆炸上限和下限 在加热油品时，随着油品温度的升高，油品上方空气中的在加热油品时，随着油品温度的升高，油品上方空气中的油气浓度逐渐增大，当用外来火源去引燃油气混合气时，发现油气浓度逐渐增大，当用外来火源去引燃油气混合气时，发现在一定浓度范围内，油品上方会出现瞬间闪火或爆炸现象。当在一定浓度范围内，油品上方会出现瞬间闪火或爆炸现象
18、。当油气浓度低于这一范围，油气不足，而高于这一范围，则空气油气浓度低于这一范围，油气不足，而高于这一范围，则空气不足，都不能闪火爆炸，因此称这一油气浓度范围为爆炸范围。不足，都不能闪火爆炸，因此称这一油气浓度范围为爆炸范围。其下限浓度称为爆炸下限，上限浓度称为爆炸上限。因此其下限浓度称为爆炸下限，上限浓度称为爆炸上限。因此炼油工艺基础炼油工艺基础在储存油品时，应使油品上方的油气浓度在爆炸范围之外，在储存油品时，应使油品上方的油气浓度在爆炸范围之外，这样在有外来火源时，才不至于发生闪火爆炸事故。这样在有外来火源时，才不至于发生闪火爆炸事故。闪点是指油品在常压下油气混合气相当于爆炸下限或上限时闪点
19、是指油品在常压下油气混合气相当于爆炸下限或上限时的油品温度。因此闪点可以认为是一个温度范围。而平时我的油品温度。因此闪点可以认为是一个温度范围。而平时我们使用爆炸下限温度或者爆炸上限温度来作为油品的闪点。们使用爆炸下限温度或者爆炸上限温度来作为油品的闪点。汽油的闪点是相当于爆炸上限的油品温度，而煤、柴油和润汽油的闪点是相当于爆炸上限的油品温度，而煤、柴油和润滑油等的闪点是相当于爆炸下限时的油品温度。滑油等的闪点是相当于爆炸下限时的油品温度。石油产品的馏程越轻，蒸汽压越大，闪点越低。石油产品的馏程越轻，蒸汽压越大，闪点越低。闪点越低表明其着火危险性越大。因此石油产品以其闪点闪点越低表明其着火危险
20、性越大。因此石油产品以其闪点作为着火危险等级的分级标准。作为着火危险等级的分级标准。炼油工艺基础炼油工艺基础通过油品闪点的大小来确定油品储存或使用时应采用的温度。通过油品闪点的大小来确定油品储存或使用时应采用的温度。从防火角度来看，敞开装油容器或倾倒油品时的温度应比油品从防火角度来看，敞开装油容器或倾倒油品时的温度应比油品的闪点低至少的闪点低至少1717。混合油品的闪点不具备加和性，其闪点总是低于按可加性混合油品的闪点不具备加和性，其闪点总是低于按可加性计算的混合油闪点。计算的混合油闪点。2 2、燃点：油品在规定条件下加热到能被外部火源引燃并连续、燃点：油品在规定条件下加热到能被外部火源引燃并
21、连续燃烧不少于燃烧不少于5 5秒钟时的最低温度秒钟时的最低温度 。3 3、自燃点：把油品预热到很高温度，然后使其与空气接触，、自燃点：把油品预热到很高温度，然后使其与空气接触，则不需引火，油品即可能因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧，能则不需引火，油品即可能因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧，能产生自燃的最低温度。产生自燃的最低温度。炼油工艺基础炼油工艺基础 通过定义我们可以看到，测闪点与燃点时需外部火源引通过定义我们可以看到，测闪点与燃点时需外部火源引燃；而自燃点却不需要，但它也有条件，就是油品在具有高燃；而自燃点却不需要，但它也有条件，就是油品在具有高温时才会出现自燃。象炼厂高温法兰处漏油时发生的火灾
22、就温时才会出现自燃。象炼厂高温法兰处漏油时发生的火灾就属于油品的自燃。属于油品的自燃。4 4、闪点、燃点和自燃点与油品的组成的关系、闪点、燃点和自燃点与油品的组成的关系 同族烃中，分子量增大，闪点增高，燃点增高，自燃点降低同族烃中，分子量增大，闪点增高，燃点增高，自燃点降低 油品越轻，闪点越低，燃点越低，自燃点越高油品越轻，闪点越低，燃点越低，自燃点越高 烷烃比芳烃易于自燃，所以烷烃的自燃点低烷烃比芳烃易于自燃，所以烷烃的自燃点低(芳香烃比烷烃芳香烃比烷烃稳定稳定)，但烷烃的闪点却比粘度相同而含环烷烃和芳香烃较多，但烷烃的闪点却比粘度相同而含环烷烃和芳香烃较多的油品高。的油品高。炼油工艺基础炼
23、油工艺基础 从安全放火的角度来说，轻质油品防明火，以防外界火源从安全放火的角度来说，轻质油品防明火，以防外界火源而引燃爆炸，重质油品应防止高温泄露，遇空气自燃。而引燃爆炸，重质油品应防止高温泄露，遇空气自燃。七、油品的其他物理性质七、油品的其他物理性质1 1、含硫量、含硫量 石油中的硫化物对石油加工及石油产品的使用性能影响很石油中的硫化物对石油加工及石油产品的使用性能影响很大。因此，含硫量是评价石油性质及产品质量的一项重要指标，大。因此，含硫量是评价石油性质及产品质量的一项重要指标，也是选择石油加工方案的依据。含硫量的测定方法有多种，如也是选择石油加工方案的依据。含硫量的测定方法有多种，如硫醇
24、硫含量、硫含量（即总硫含量）、腐蚀等定量或定性方法，硫醇硫含量、硫含量（即总硫含量）、腐蚀等定量或定性方法，通常，含硫量是指油品种含硫元素的质量百分数。通常，含硫量是指油品种含硫元素的质量百分数。2 2、胶质、沥青质和含蜡量、胶质、沥青质和含蜡量 这三种物质对石油输送、加工方案的确定影响很大，特别这三种物质对石油输送、加工方案的确定影响很大，特别是制定高含蜡易凝石油加热输送方案时，胶质与含蜡量间之比是制定高含蜡易凝石油加热输送方案时，胶质与含蜡量间之比会显著影响热处理的效果。三者含量均以会显著影响热处理的效果。三者含量均以m%m%表示，是评价原油表示，是评价原油的重要指标。的重要指标。炼油工艺
25、基础炼油工艺基础3、残炭和灰分、残炭和灰分 油品的残炭是在规定仪器中，油品按规定条件蒸发、分解、油品的残炭是在规定仪器中，油品按规定条件蒸发、分解、灼烧后形成的黑色焦状残留物占试样的灼烧后形成的黑色焦状残留物占试样的m%称为残炭，其大小称为残炭，其大小间接表明油品在使用中出现结焦和积炭的倾向；也反映了油品，间接表明油品在使用中出现结焦和积炭的倾向；也反映了油品，特别是润滑油的精制深度，精制深的油品，含重组分、非烃类特别是润滑油的精制深度，精制深的油品，含重组分、非烃类化合物及胶质少，残炭值就低。化合物及胶质少，残炭值就低。灰分是油品煅烧后的固体残余物，其组成、含量随石油种灰分是油品煅烧后的固体
26、残余物，其组成、含量随石油种类、性质和加工方法不同而异。油品中的灰分主要是由少量无类、性质和加工方法不同而异。油品中的灰分主要是由少量无机盐、金属化合物及机械杂质所构成。油品中的灰分会导致油机盐、金属化合物及机械杂质所构成。油品中的灰分会导致油品在使用中引起机械磨损、积炭、积垢和腐蚀，因而是汽轮机品在使用中引起机械磨损、积炭、积垢和腐蚀，因而是汽轮机油和锅炉燃料等石油产品的重要质量指标。油和锅炉燃料等石油产品的重要质量指标。炼油工艺基础炼油工艺基础第二章第二章 石油产品的质量要求石油产品的质量要求第一节第一节 汽油汽油(gasoline)(gasoline)汽油是消耗量最大的品种。汽油的沸点范
27、围（又称馏程汽油是消耗量最大的品种。汽油的沸点范围（又称馏程）为）为3030205205，密度为密度为0.700.700.780.78克克/厘米厘米3 3，商品汽油按，商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分，标记为辛该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分，标记为辛烷值烷值7070、（、（8080、8585、）、）9090、9393、9797、9898等。号越大，抗爆性等。号越大，抗爆性能越好，汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农能越好，汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞机的燃料。过去商品汽油中添加有含铅添加剂（如抗林用飞机的燃料。过去商品汽油中添加有含
28、铅添加剂（如抗爆剂四乙基铅）以改善使用和储存性能。受环保要求，今后爆剂四乙基铅）以改善使用和储存性能。受环保要求，今后将限制芳烃和铅的含量。将限制芳烃和铅的含量。一、馏程一、馏程(恩氏馏程恩氏馏程)1 1、10%10%馏出温度是为了保证汽油具有良好的启动性能馏出温度是为了保证汽油具有良好的启动性能 。（我。（我国车用汽油国车用汽油10%10%馏出温度馏出温度7070）炼油工艺基础炼油工艺基础2 2、50%50%馏出温度表示汽油的平均蒸发性能，是为了保证汽油馏馏出温度表示汽油的平均蒸发性能，是为了保证汽油馏分的组成分布均匀，使发动机具有良好的加速性和平稳性，保分的组成分布均匀，使发动机具有良好的
29、加速性和平稳性，保证其最大功率和爬坡能力。（我国车用汽油的证其最大功率和爬坡能力。（我国车用汽油的50%50%馏出温度馏出温度120120）3 3、90%90%馏出温度和终馏点馏出温度和终馏点(干点干点)表示汽油蒸发的完全程度（我表示汽油蒸发的完全程度（我国车用汽油国车用汽油90%90%馏出温度馏出温度190190，终馏点，终馏点205205 ）二、汽油的抗爆性二、汽油的抗爆性 汽油在发动机中的抗爆震能力称为抗爆性，是汽油最重要汽油在发动机中的抗爆震能力称为抗爆性，是汽油最重要的质量指标之一。用辛烷值、抗爆指数、品度等的大小来表示的质量指标之一。用辛烷值、抗爆指数、品度等的大小来表示抗爆性的优
30、劣。抗爆性的优劣。车用汽油辛烷值的测定方法主要有两种：马达法和研究法。车用汽油辛烷值的测定方法主要有两种：马达法和研究法。研究法辛烷值（研究法辛烷值（RON）比马达法辛烷值）比马达法辛烷值(MON)高高510个个炼油工艺基础炼油工艺基础单位，我国车用汽油的商品牌号是以研究法辛烷值（单位，我国车用汽油的商品牌号是以研究法辛烷值（RON）划分为划分为90、93、95、97等号汽油。等号汽油。汽油的抗爆性是用辛烷值来表示。人为规定异辛烷的辛烷汽油的抗爆性是用辛烷值来表示。人为规定异辛烷的辛烷值为值为100100，正庚烷的辛烷值为，正庚烷的辛烷值为0 0，将这两种标准燃料按不同体积，将这两种标准燃料按
31、不同体积比混合就得到了不同抗爆性等级的正标准燃料混合物，以异辛比混合就得到了不同抗爆性等级的正标准燃料混合物，以异辛烷的体积百分数作为正标准燃料混合物的辛烷值。烷的体积百分数作为正标准燃料混合物的辛烷值。汽油的辛烷值表示与被测汽油抗爆性相同的正标准燃料混汽油的辛烷值表示与被测汽油抗爆性相同的正标准燃料混合物中纯异辛烷的体积百分数。合物中纯异辛烷的体积百分数。需要注意的是需要注意的是,汽油汽油辛烷值只辛烷值只表示汽油的爆震程度表示汽油的爆震程度,并不表示汽油中异辛并不表示汽油中异辛烷烷的真正含量。的真正含量。炼油工艺基础炼油工艺基础三、汽油的抗爆性与组成的关系三、汽油的抗爆性与组成的关系 汽油由
32、烃类组成，对分子量大致相同的不同烃类其辛烷值汽油由烃类组成，对分子量大致相同的不同烃类其辛烷值正构烷烃正构烷烃 环烷烃、烯烃环烷烃、烯烃 正构烯烃正构烯烃 异构烷烃和异构烯烃异构烷烃和异构烯烃 1000r/min1000r/min的高速发动机，一般规定轻柴油恩氏蒸馏的的高速发动机，一般规定轻柴油恩氏蒸馏的50%50%点的温度不高于点的温度不高于300,90%300,90%点温度不高于点温度不高于350350355355。按凝点划分牌号按凝点划分牌号 10#10#、5#5#、0#0#、-10#-10#、-20#-20#、-35#-35#和和-50#-50#；重柴油：中速、低速（重柴油：中速、低速
33、（500r/min4%)主要用作燃料；中硫焦主要用作燃料；中硫焦(硫含量硫含量24%)主要用作制作铝电极；低硫焦主要用作制作铝电极；低硫焦(硫含量硫含量80%80%，国内，国内80%)80%)，且难以适应原油品种结构变化且难以适应原油品种结构变化炼油装置结构不太合理，导致产品质量、档次低，综合商品炼油装置结构不太合理，导致产品质量、档次低，综合商品率低率低(90%)90%)，产品结构与市场的矛盾突出，缺乏市场竞争力，产品结构与市场的矛盾突出，缺乏市场竞争力装置生产周期短，物耗、能耗较高，劳动生产率低装置生产周期短，物耗、能耗较高，劳动生产率低轻质油收率较低轻质油收率较低(66%)66%)，加工
34、损失率较高，加工损失率较高(1.39%)1.39%)市场需要清洁燃料，标准越来越高市场需要清洁燃料，标准越来越高炼油工艺基础炼油工艺基础七、炼化企业规模现状（截止七、炼化企业规模现状（截止20022002年）年）世界世界 中国中国 炼厂个数炼厂个数 732 95732 95平均规模（万吨平均规模（万吨/年）年）554 238554 23810001000万吨万吨/年年 100100座座 4 4坐坐20002000万吨万吨/年年 1515座座 无无最大规模（万吨最大规模（万吨/年）年）700 1800700 1800（镇海）（镇海）单套能力（万吨单套能力（万吨/年）一般年）一般1000 1000
35、 90 73.65 81.0/%90 73.65 81.0综合商品率综合商品率/%92/%9293 90.92 91.7893 90.92 91.78加工损失率加工损失率/%0.50 1.05 1.12/%0.50 1.05 1.12轻油收率轻油收率/%73 68.53 70.10/%73 68.53 70.10炼油能耗炼油能耗 67.84 82.09 73.6467.84 82.09 73.64 炼油工艺基础炼油工艺基础第二节第二节 原油的分类原油的分类工业工业 原油的商品分类法又称原油的商品分类法又称分类法，是分别按原油的密度、分类法，是分别按原油的密度、硫含量、氮含量、含蜡量和胶质含量等
36、进行分类。硫含量、氮含量、含蜡量和胶质含量等进行分类。国际石油市场常用以计价的标准，多用比重指数国际石油市场常用以计价的标准，多用比重指数API分类分类和含硫量分类。第十二届世界石油会议规定的原油分类标准。和含硫量分类。第十二届世界石油会议规定的原油分类标准。类类 别别API 20相对密度 轻质原油轻质原油中质原油中质原油重质原油重质原油特重原油特重原油 31.131.131.131.122.322.322.322.3101010 10 0.86610.9968 0.9968 炼油工艺基础炼油工艺基础分类标准，分类标准，%0.5 0.5 0.50.52.0 2.0 2.0 2.0 原油类别原油
37、类别 低含硫低含硫 含硫含硫 高含硫高含硫 分类标准，分类标准，%0.50.52.5 2.5 2.52.510.0 10.0 10.0 10.0 原油类别原油类别 低含蜡低含蜡 含蜡含蜡高含蜡高含蜡分类标准，分类标准，%5 15 15 原油类别原油类别 低含低含胶胶含含胶胶多胶多胶 炼油工艺基础炼油工艺基础二、化学分类法二、化学分类法 应用最广泛的是特性因数分类法和关键馏分特性分类法。应用最广泛的是特性因数分类法和关键馏分特性分类法。1、特性因数分类法、特性因数分类法 根据原油特性因数根据原油特性因数K值大小分为石蜡基、中间基和环烷基值大小分为石蜡基、中间基和环烷基三类原油，分类标准见表三类原
38、油，分类标准见表特性因数，特性因数，K K 12.1 12.1 11.511.512.1 12.1 10.510.511.5 11.5 原油类别原油类别 石蜡基原油石蜡基原油中间基原油中间基原油环烷基原油环烷基原油石蜡基原油的特点：烷烃含量一般在石蜡基原油的特点：烷烃含量一般在50%以上，密度较小，以上，密度较小，含蜡量较高，凝点高，含硫、含氮、含胶质量较低。我国大含蜡量较高，凝点高，含硫、含氮、含胶质量较低。我国大庆原油和南阳原油是典型的石蜡基原油。庆原油和南阳原油是典型的石蜡基原油。炼油工艺基础炼油工艺基础环烷基原油的特点：环烷和芳香烃的含量较多，密度较大，环烷基原油的特点：环烷和芳香烃的
39、含量较多，密度较大，凝点较低，一般含硫、含胶质、含沥青质较多，所以又叫沥青凝点较低，一般含硫、含胶质、含沥青质较多，所以又叫沥青基原油。我国孤岛原油和单家寺基原油。我国孤岛原油和单家寺(胜利油区胜利油区)属于环烷基原油。属于环烷基原油。中间基原油的特点：介于上述两者之间。中间基原油的特点：介于上述两者之间。特性因数分类法多年来为欧美各国普遍采用，它在一定程度特性因数分类法多年来为欧美各国普遍采用，它在一定程度上反映了原油的组成特性。上反映了原油的组成特性。炼油工艺基础炼油工艺基础2、关键馏分特性分类法、关键馏分特性分类法 关键馏分特性分类法是将原油用简易精馏装置切取关键馏分特性分类法是将原油用
40、简易精馏装置切取250275和和395425两个轻重关键馏分分别作为第一关键馏分和第二关键两个轻重关键馏分分别作为第一关键馏分和第二关键馏分，根据密度对这两个馏分进行分类，最终确定原油的类别。馏分，根据密度对这两个馏分进行分类，最终确定原油的类别。三、原油特点三、原油特点石蜡基原油一般含烷烃量超过石蜡基原油一般含烷烃量超过50%，其特点是密度小，含蜡量较，其特点是密度小，含蜡量较高，凝点高，含硫、胶质较少，属于地质年代古老的原油高，凝点高，含硫、胶质较少，属于地质年代古老的原油。环烷基原油的特点是含环烷烃和芳烃较多，密度大，凝点低，一环烷基原油的特点是含环烷烃和芳烃较多，密度大，凝点低，一般含
41、硫、胶质沥青质较多，是地质年代较年轻的原油。般含硫、胶质沥青质较多，是地质年代较年轻的原油。大庆大庆 胜利胜利 孤岛孤岛 辽河辽河低硫低硫-石蜡基石蜡基含硫含硫-中间基中间基含硫含硫-环烷环烷-中间基中间基低硫低硫-中间基中间基华北华北中原中原新疆新疆低硫低硫-石蜡基石蜡基含硫含硫-石蜡基石蜡基低硫低硫-石蜡石蜡-中间基中间基炼油工艺基础炼油工艺基础 以中东原油为代表的以中东原油为代表的含硫和高硫原油含硫和高硫原油，其加工特点：，其加工特点：（1 1）产品含硫高，需要精制脱硫。）产品含硫高，需要精制脱硫。（2 2）柴油收率高，凝点低，十六烷指数高，适合于生产低凝）柴油收率高，凝点低，十六烷指数
42、高，适合于生产低凝优质柴油。优质柴油。（3 3）减压渣油蜡含量低，饱和烃含量少，是生产高等级沥青）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。的优质原料。炼油工艺基础炼油工艺基础第三节第三节 原油评价原油评价 原油评价是就是在实验室条件下，通过各种实验、分析，原油评价是就是在实验室条件下，通过各种实验、分析，对原油进行一系列的分析、蒸馏等试验，以了解原油的性质、对原油进行一系列的分析、蒸馏等试验，以了解原油的性质、组成及类别，并估计直馏产品的产率及品质，取得对原油性质组成及类别，并估计直馏产品的产率及品质，取得对原油性质的全面认识，为选择合理的石油炼制过程、确定炼油厂的生产的全
43、面认识，为选择合理的石油炼制过程、确定炼油厂的生产方案提供基础数据。原油评价也是制定原油加工方案的依据。方案提供基础数据。原油评价也是制定原油加工方案的依据。恩氏蒸馏：是一种简单蒸馏，它是以规格化的仪器和在规定恩氏蒸馏：是一种简单蒸馏，它是以规格化的仪器和在规定的试验条件下进行的，是一种条件性的试验方法。将馏出温度的试验条件下进行的，是一种条件性的试验方法。将馏出温度(汽相温度汽相温度)对馏出量对馏出量(体积百分率体积百分率)，就得到恩氏蒸馏曲线。恩，就得到恩氏蒸馏曲线。恩氏蒸馏的本质是渐次汽化，基本上没有精馏作用，因而不能显氏蒸馏的本质是渐次汽化，基本上没有精馏作用，因而不能显示油品中各组分
44、的实际沸点，但它能反映油品在一定条件下的示油品中各组分的实际沸点，但它能反映油品在一定条件下的炼油工艺基础炼油工艺基础汽化性能，而且简便易行，所以广泛用作反映油品汽化性能的汽化性能，而且简便易行，所以广泛用作反映油品汽化性能的一种规格试验，也是油品最基本的物性数据之一。一种规格试验，也是油品最基本的物性数据之一。实沸点蒸馏：是一种实验室间歇蒸馏。如果一个间歇蒸馏设实沸点蒸馏：是一种实验室间歇蒸馏。如果一个间歇蒸馏设备的分离能力足够高，则可以得到混合物中各个的量及对应的备的分离能力足够高，则可以得到混合物中各个的量及对应的沸点，所得数据在一张馏出温度沸点，所得数据在一张馏出温度-馏出百分率的图上
45、标绘可以馏出百分率的图上标绘可以得到一根阶梯形曲线。实沸点蒸馏曲线只是一根大体反映各组得到一根阶梯形曲线。实沸点蒸馏曲线只是一根大体反映各组分沸点的变迁情况的连续曲线。实沸点蒸馏主要用于原油评价。分沸点的变迁情况的连续曲线。实沸点蒸馏主要用于原油评价。平衡汽化曲线：根据平衡汽化曲线，可以确定油品在不同汽平衡汽化曲线：根据平衡汽化曲线，可以确定油品在不同汽化率时的温度（如精馏塔进料段的温度），泡点温度（如精馏化率时的温度（如精馏塔进料段的温度），泡点温度（如精馏塔侧线温度和塔底温度），露点温度（精馏塔顶温度）等。塔侧线温度和塔底温度），露点温度（精馏塔顶温度）等。炼油工艺基础炼油工艺基础第四节第
46、四节 原油加工原油加工一、分类一、分类 习惯上将石油炼制过程不很严格地分为一次加工、二次加习惯上将石油炼制过程不很严格地分为一次加工、二次加工、三次加工三类过程。工、三次加工三类过程。1 1、一次加工过程：把原油蒸馏分为几个不同的沸点范围、一次加工过程：把原油蒸馏分为几个不同的沸点范围(即馏即馏分分)叫一次加工；一次加工装置；常压蒸馏或常减压蒸馏。是叫一次加工；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。一次加工产蒸馏，它包括原油预处理、常压蒸馏和减
47、压蒸馏。一次加工产品可以粗略地分为：轻质馏分油（见轻质油）品可以粗略地分为：轻质馏分油（见轻质油）,指沸点在约指沸点在约370370以下的馏出油以下的馏出油,如粗汽油、粗煤油、粗柴油等。重质馏如粗汽油、粗煤油、粗柴油等。重质馏分油分油(见重质油见重质油)，指沸点在，指沸点在370370540540左右的重质馏出油左右的重质馏出油,如如重柴油、各种润滑油馏分、裂化原料等。渣油（又称残油）。重柴油、各种润滑油馏分、裂化原料等。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）。油、半残油、拔头油等）。
48、炼油工艺基础炼油工艺基础2 2、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，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
49、转化的热裂化，产品除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。滑油，或从渣油制取残渣润滑油等。3 3、三次加工过程：将二次加
50、工得到的商品油制取基本有机化、三次加工过程：将二次加工得到的商品油制取基本有机化工原料的工艺叫三次加工。三次加工装置：裂解工艺制取乙烯、工原料的工艺叫三次加工。三次加工装置：裂解工艺制取乙烯、芳烃等化工原料。芳烃等化工原料。炼油工艺基础炼油工艺基础二、原油加工方案二、原油加工方案 所谓原油加工方案，其基本内容是指原油可以生产什么产品以所谓原油加工方案，其基本内容是指原油可以生产什么产品以及使用什么样的加工手段来生产这些产品。理论上，可以从任何一及使用什么样的加工手段来生产这些产品。理论上，可以从任何一种原油生产出各种所需的石油产品，但实际上，原油加工方案的确种原油生产出各种所需的石油产品，但实
