石油加工概论(第二部分第1章 石油加工过程)
石油加工概论复习-中国石油大学(华东)讲解
石油(Petroleum)：指气态、液态和固态的烃类混合物，具有天然性状；原油(Crude Oil)：指石油的基本类型，常压下呈液态，其中也包括一些液态非烃类组分（天然的液态烃类混合物）；天然气(Natural Gas)：指石油的主要类型，常温常压下呈气态，在地层条件下溶解于原油中。
第一章石油的化学组成①天然石油主要是由烷烃、烯烃、环烷烃和芳香烃组成。
错。
天然石油不含烯烃②我国石油馏分中的环烷烃都是六元环。
错。
天然石油中，环烷烃几乎都是五元环、六元环。
我国主要原油五元环少于六元环。
③石油中的胶质能溶于正庚烷，而沥青质则不能。
错。
胶质、沥青质根据在不同溶剂中的溶解度划分。
沥青质不溶于低分子（C5～C7）正构烷烃，但能溶于热苯。
④石油中的含硫、氮、氧化合物，对所有石油产品均有不利影响，应在加工过程中除去。
对。
⑤石油馏分就是石油产品。
错。
馏分不等同于产品。
馏分与产品的区别：石油产品是石油的一个馏分，但馏分并不等同于产品。
石油产品要满足油品的规格要求，馏分要变成产品还必须对其进一步加工。
石油的元素组成：组成石油的主要元素是C（83～87%）、H（11～14%）、S、N、O（1～4%）五种元素。
（原油中除C、H、S、N、O外，还有其他微量元素，目前共检出59种元素，其中原油中的微量金属元素主要有V、Ni、Fe、Cu、As等）我国原油的特点：密度偏大；含硫低、含氮高；凝点高、蜡含量高，而沥青质含量低；镍含量远高于钒含量；汽油馏分含量低、渣油含量高。
氢碳原子（质量）比：是用来反映原油属性的一个参数，与原油的化学组成和结构有关系，相同碳原子数的各种烃类氢碳原子比大小顺序是：芳香烃< 环烷烃< 烷烃。
在石油的各种加工过程中，氢碳原子比也是一个重要的参数和指标。
馏分：是指用分馏方法把原油分成的不同沸点范围的组分。
分馏：分馏是对某一混合物进行加热，针对混合物中各成分的不同沸点进行冷却分离成相对纯净的单一物质过程。
石油加工概论习题答案完整版
石油加工概论习题答案一. 名词解释馏程：在标准条件下，蒸馏石油所得的沸点范围称为“馏程”。
即是在一定温度范围内该石油产品中可能蒸馏出来的油品数量和温度的标示馏分：分馏石油、煤焦油等液体时，在一定温度范围内蒸馏出来的成分。
馏分组成：。
初馏点：试样在规定条件下蒸馏时，第一滴馏出物从冷凝管末端落下的瞬间温度终馏点：当油品基本上全部蒸馏出来时，油蒸汽温度达最高温度叫油品的终馏点。
体积平均沸点：是指馏程的10%、30%、50%、70%、90%五个馏出温度的算术品均值。
临界状态：汽、液相互相转化时，既没有体积变化，也没有热效应产生，汽相和液相具有相同的密度，此时称为临界状态。
临界常数：亦称临界参量。
它是临界温度、临界压强和临界体积的统称。
不同物质的常数值不同。
临界点：种热力学状态，此时在最高可能温度下物质的液态和气态可以平衡共存。
密度：单位体积内物质在真空中的质量比重：物质干燥完全密实的重量和4℃时同体积纯水的重量的比值。
比重指数ISO标准和我国石油产品的GB标准中表示粘温性能的指标。
特性因数K：在研究各族烃类性质时，人们发现以绝对温度。
R表示的烃类沸点与相对密度d15.615.6成直线关系，不同族烃类的直线斜率不同，定义此斜率为特性因数K。
粘温特性：油品随温度变化的性质称为粘温特性粘温指数VI是ISO标准和我国石油产品的GB标准中表示粘温性能的指标。
浊点：油在规定仪器，条件下冷却，开始出现混浊的最高温度结晶点：是在规定条件下冷却油品时，油中出现肉眼可能分辨的结晶时的最高温度。
在结晶点时，油品仍为可流动的液态低温流动性：是显著影响石油产品在冬季、室外、高空等低温条件下使用、输送和储存等方面的使用性能。
凝点：在实验规定条件下，试管倾斜４５°，一分钟后液面不移动的最高温度闪点：指可燃性液体(如烃类及石油产品)的蒸气同空气的混合物在有火焰接近时，能发生闪火(一闪即灭)的最低油温。
燃点：油品达到闪点温度后，如果继续提高温度，则会闪火后不立即熄灭，当到达某一油温时，引火后所生成的火焰不再熄火(不少于5秒)这时油品就燃烧了。
石油加工的生产流程
石油加工的生产流程石油加工是指将原油转化为各种石油产品的过程。
这个过程包括原油的分离、升温与蒸馏、炼油以及各种生产过程。
下面我们将详细介绍石油加工的生产流程。
首先，原油分离是整个石油加工过程的第一步。
原油中含有不同的烃类（石油中的碳氢化合物），从石油井开采上来后，会通过管道输送到炼油厂。
在炼油厂中，使用分离塔将原油分离成不同的组分。
这是由于不同的烃类具有不同的沸点和蒸汽压力，通过控制温度和压力可以将混合物分离成不同的组分。
接下来，升温与蒸馏是石油加工过程中的一个重要环节。
原油中的组分可以通过加热升温至其沸点以上来将其转化为汽体，然后利用蒸馏塔，根据不同组分的沸点将汽体分离为不同的部分。
这样便可以得到石油产品的初级原料。
然后是炼油过程。
在炼油过程中，通过一系列化学物质的添加和反应，对这些初级原料进行精炼和改性，形成各种不同的石油产品。
炼油过程一般包括重整、裂化、重整、氟化脱硫等操作。
重整是指将低质石油馏分转化为高质蜡基油或良好抗着火性和抗爆性能的馏分；裂化是指在催化剂的作用下将高沸点的链状烃类分子裂解成低沸点的烃类，提高汽油收率和改善燃料质量；重油脱硫是将硫化合物从石油产品中去除，提高石油品质等。
在炼油过程中还有一项重要的工作是配制各种石油产品。
通过调整不同原料的配比和添加不同的助剂，可以生产出各种具有不同性能和特殊功能的石油产品。
例如，汽油需要添加一定比例的乙醇作为抗爆剂，柴油需要添加一定的添加剂来改善燃烧性能和减少排放物。
最后，石油产品的贮运和分销是整个石油加工过程的最后一步。
贮运和分销包括贮存、包装和运输。
石油产品贮存一般使用大型油罐或储油设施，包装则根据产品的不同而有所差异，运输则将石油产品从炼油厂运往工厂、加油站等目的地。
总的来说，石油加工的生产流程包括原油分离、升温与蒸馏、炼油以及贮运和分销。
通过这些生产流程，原油被转化为汽油、柴油、煤油等各种石油产品，供我们使用。
同时，石油加工过程中还涉及到对环境与安全的管理，确保整个生产过程的可持续发展。
石油的加工方法(二)
石油的加工方法(二)
石油的加工方法
石油的加工方法简介
•石油加工是指对原油进行分离、转化和提纯，以获取各种石油产品的过程。
•石油加工方法主要包括物理方法、热裂解方法和化学方法。
物理方法
1.分离方法
–蒸馏：根据原油中物质的沸点差异，将原油分为多个组分。
–精制：对蒸馏后的石油产品进行再处理，去除杂质和调整组分。
2.吸附方法
–活性炭吸附：利用活性炭的微孔结构吸附杂质，提高产品纯度。
热裂解方法
1.裂解方法
–催化裂化：利用催化剂在高温下将大分子石油组分裂解为小分子组分。
–热裂化：在高温条件下将石油组分分解成低碳烯烃和芳烃。
化学方法
1.加氢
–加氢脱硫：在高温高压的条件下，将硫化物转化为氨硫化物，然后通过进一步处理去除硫化氢。
2.重整
–催化重整：通过催化剂将低辛烷值的石油组分转化为高辛烷值的芳烃。
3.聚合
–聚合反应：将石油中的烯烃类物质进行聚合反应，制得高分子聚合物。
结论
石油加工方法的多样性使得石油原料能够得到充分利用，从而产
生各种石油产品。
不同的加工方法适用于不同的目的，通过组合使用
这些方法可以实现更高效、更环保的石油加工过程。
注意：本文所述为一般性的石油加工方法，具体操作请按照实际
情况进行。
原油加工方案和流程图
8
2、含氮化合物
含氮化合物的危害
导致催化剂中毒
催化裂化催化剂
油品中的氮易生成胶状沉淀，影响油品的安定性 油品燃烧生成NOX，造成环境污染
9
3、含氧化合物
氧在石油中的存在形态
石油中的氧元素是以有机含氧化合物的形式存在的
重油轻质化
二次加工、化学加工 催化裂化、加氢裂化、焦化 提高轻质油收率
24
炼油工艺过程
油品精制
二次加工、化学－物理加工 脱硫氮、提高辛烷值和十六烷值 生产清洁油品调和组分
高辛烷值汽油组分的生产
二次加工、化学加工 轻烃异构化，提高汽油前端组分的辛烷值 C4烷基化，生产高辛烷值的汽油调和组分－理想组分 醚化－高ON的含氧化合物，环境污染？美国加州 烯烃叠合－烯烃，但是汽油标准对烯烃含量有限制
、吲哚
N H
五员环
N H
、卟啉类化合物
N
CH3
7
2、含氮化合物
分布规律
与硫在原油中的分布一样，石油中的氮含量也是随馏分 沸程的升高而增加的，但其分布比硫更不均匀
石油中的硫约有70%是集中在其减压渣油中，而石油中 的氮则更集中，约有90%集中于其减压渣油中
对多数原油而言，其碱性氮含量约占总氮含量的 1/4~1/3
13
4、石油中的微量元素
微量元素的存在形态
一是以乳化状态分散于原油的水中所含的盐类，如K、 Na、Ca、Mg的氯化物
二是结合于有机化合物或络合物中， 如V、Ni、Fe、Cu 等
三是悬浮于原油中的极细的矿物质微粒
14
石油工程概论全册简介
最后，原油被输送到炼油厂进行加工， 以成品油外输。
石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流 动通道并优选举升方法，经济有效地将地下油气从 油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技 术的总称。按目前我国石油生产 的专业和管理的门 类划分，石油工程领域覆盖了油藏工程、钻井工程 和采油工程三个相互独 立又相互衔接的工程领域。 也就是说，石油工程是一个集多种学科、多种工艺 技术和工程措 施于一体的多种工艺技术相互衔接、 相互渗透、相互促进和发展的综合工程。
常温下不同石油组分的状态
表2-1某一典型的油气烃类组成
成分（碳分子数） 汽油（C4~C10） 煤油（C11~C12） 柴油（C13~C20） 润滑油（C21~C40） 重量百分比 分子类型 31 10 15 20 烷烃 环烷烃 芳香烃 沥青 重量百分比 30 19 15 6
残地层原油的高压物性
地层油处于高温高压状态下，并溶解有大量的 天然气，其物性与地面原油有很大差别，如粘度、 密度和压缩系数等都大不相同。在油藏开采过程中， 随压力、温度的降低以及油中溶解气的不断释出， 地层油的性质也在不断变化。因此，了解地层油物 性的变化情况及其影响因素，对于分析油藏开采动 态、渗流计算及开采工艺设计等都是必不可少的。
层的油气不向四周方向运移的圈闭条件也称为保护层。
（二）形成油气藏的必要条件 综上所述，油气藏形成的过程可以概括为：
石油生成——运移——聚集——保存。油气藏形成 的条件可归结为四个必要条件，即有生油层、储油 层、盖层和保护层，简称之为生、储、盖、保四要 素。
（三）油气藏的类型 按照圈闭条件的不同，可以将油气藏分为构造 油气藏、地层油气藏和岩性油气藏三种主要类型。
石油化工过程讲义课件(ppt 30页)
苯
对二甲苯
邻二甲苯 HD聚乙烯 乙二醇
苯乙烯
聚氯乙烯聚苯乙Biblioteka 聚丙烯丁苯橡胶甘油
C5馏分
苯酚 丙酮 正丁醇
辛醇
石油化工过程基本构成单元
石油化工的核心过程是乙烯生产过程，乙烯工程的规模决 定石油化工企业的生产规模。一般的石油化工过程由烯烃 装置、芳烃装置、聚合装置、化工合成装置等构成；
石油化工企业通常设立烯烃事业部、芳烃事业部、化工事 业部、橡胶塑料事业部和化纤事业部等生产机构。
大型精馏塔、大型反应器和 工业催化剂。
反应动力学，传质与分离
石油炼制基本包括：石油一次 加工、石油二次加工和石油产 品精制等三个基本过程
原油一次加工过程
原油的脱盐、脱水 常压蒸馏 减压蒸馏
原油一次加工基本属于物理过程，原料油在蒸馏塔里根据组 分的挥发性不同，分离出沸点范围不同的馏分（油品），这些馏 分有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是作 为后续加工装置的原料。
裂化反应和转化反应耦合
第一反应器采用常规催化裂化操作模式, 烃分子在高温、短接触 反应条件下生成气体、汽油、柴油和重油；
生成的汽油进入第二反应器, 在那里采用低温、长停留时间操作 条件, 使烯烃进行氢转移、异构化和烷基化等反应生成芳烃或异 构烷烃, 从而实现降低催化裂化汽油烯烃含量的目的。
裂化反应和转化反应
现有催化裂化过程仅是裂化 反应一维结构；
对于既要完成烃类的充分裂 化、又要促进能大幅度降低汽油 烯烃的氢转移反应则难免顾此失 彼。
具有裂化反应和氢转移反应 的二维反应结构, 可以满足裂化 反应和氢转移反应各自的需求。
若只有1套催化裂化装置, 且对汽
油降烯烃要求不高, 可采用单沉降器、
石油加工工艺
石油加工工艺石油是一种重要的能源资源，其加工工艺对于提取石油中的有用成分以及生产石油产品至关重要。
石油加工工艺是一系列的物理和化学过程，通过这些过程，原油中的杂质被去除，同时将其转化为各种有用的石油产品，如汽油、柴油、润滑油等。
本文将介绍石油加工工艺的主要过程和技术。
一、石油的初步处理石油加工的第一步是对原油进行初步处理。
原油中含有各种杂质，如水分、硫化物、重金属等，这些杂质会对后续的加工过程产生不利影响。
因此，初步处理的目标是去除这些杂质。
常用的初步处理方法包括沉淀、过滤和蒸馏等。
1. 沉淀沉淀是将原油中的固体杂质沉淀下来，常用的方法是通过重力沉降或离心沉降。
在这个过程中，原油被置于沉淀器中，经过一段时间后，固体杂质会沉淀到底部，清洁的原油则从上部取出。
2. 过滤过滤是将原油中的悬浮物和颗粒物去除的过程。
通过将原油通过滤器或滤网，悬浮物和颗粒物会被滤除，从而得到较为纯净的原油。
3. 蒸馏蒸馏是将原油按照不同的沸点分离成不同组分的过程。
原油中的不同组分具有不同的沸点，通过加热原油，使其沸腾并冷凝，可以得到不同沸点范围内的石油产品。
这个过程称为蒸馏。
二、石油的转化处理石油的转化处理是指将原油中的某些组分转化为其他有用的化学品或石油产品的过程。
常见的石油转化处理方法包括裂化、重整和聚合等。
1. 裂化裂化是一种将重质石油分子断裂为轻质石油分子的过程。
通过加热和加压，重质石油分子会发生断裂，生成轻质石油分子，如汽油和液化石油气。
裂化是石油加工中最重要的转化处理方法之一。
2. 重整重整是一种将低辛烷值的石油分子转化为高辛烷值的过程。
通过催化剂的作用，低辛烷值的石油分子会重新排列，生成高辛烷值的分子，如汽油。
重整可以提高汽油的质量和辛烷值。
3. 聚合聚合是一种将石油中的烯烃分子聚合成高分子化合物的过程。
通过催化剂的作用，烯烃分子会发生聚合反应，生成高分子化合物，如聚乙烯和聚丙烯。
聚合是石油加工中用于生产塑料等化学品的重要方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章 原油脱盐脱水
第一节
原油脱盐脱水的目的
●原油脱盐脱水的目的
◆减少储运、加工设备负荷，减少动力、热能和冷 却水消耗。例如一座年处理量为250万吨的常减
压蒸馏装置，如果原油含水量增加1%，热能耗将
增加约7000MJ/h。
◆减轻盐垢腐蚀设备、提高传热效率、保证常减压
塔正常操作
◆减轻盐类设备腐蚀，延长装置开工周期
滴汇集成大水滴,提高沉降速度,加速油水分离.
★破乳剂：离子型（中性酸渣、中性磺酸植物油、
有机磺酸盐）
非离子型（聚氧乙烯烷基醇醚）
加入量10-30ppm
破乳剂的选择:上千种,没有普适性
◆电场对破乳和脱盐脱水的作用
★电场对破乳和脱盐脱水的作用原理 原油乳状液中的小水滴,在电场的作用下,两 端带不同极性的电荷,产生诱导偶极.使水滴两端 受到方向相反,使水滴被拉成椭圆状.
第三节
原油脱盐脱水的工艺及设备
●原油脱盐脱水的工艺
◆一级和二级脱盐罐前注水
溶解原油中的结晶盐类、增大原油中水含量，
增加水的偶极聚结力。
一级注水量为原油5-6%
二级注水量为原油2-3%
操作压力比原油的饱和蒸汽压高1.5-2.0×105Pa
温度:80-130℃
●原油脱盐脱水设备
★脱盐灌：罐体尺寸由原油在强电场中的上升速度和 处理量决定 一般直径:3.2-3.6m，长度30m
电极板为两层，两层间距离200-300mm，
两层间形成强电场，下层电极板与水面间
形成弱电场区
★混合设备：可调差压混合阀与静态混合器
2 1
水滴沉降速度/ m / s
d1 水滴直径/ m
1. 2 水及原油密度/ kg / m 3 2 原油粘度/ m / s
2
g 重力加速度/ m / s 2
●原油电脱盐脱水过程
大部分盐溶于水中,脱水同时脱盐。 向原油中注如入部分新鲜水,溶解原油中的结晶 盐类,并稀释原有盐水,形成新鲜的乳状液。 在一定的温度、压力、和破乳剂及高压电场的作 用下，使微小的水滴聚集成大水滴，借助重力的 作用使水滴从油中沉降、分离，达到脱盐脱水的
带正负电荷的多个水滴在电场中定向移动时,相互碰
撞而合成大水滴,同时多个水滴在电场中排列,相邻水
滴电荷相反,相互吸引产生偶极聚结力,使小水滴聚结
成大水滴
★临界电场分散梯度
当电场梯度大于临界分散梯度时，水滴受电分散作 用，使较大的水滴又重新分散。4700V/cm
工厂使用强电场梯度：500-1000V/cm 工厂使用弱电场梯度：150-300V/cm
石油加工概论
（第二部分）
张 孔 远
第二部分
石油加工过程
●概 述
◆石油加工 将原油按沸点分割成不同馏分,然后根据油品使用 要求,除去馏分中的非理想组分,或经化学反应转 化成为所需的组分，从而获得合格的石油产品。
◆原油的一次加工(primary processing ) 采用蒸馏的方法将原油分离成不同沸程的汽油、柴 油、蜡油及渣油的加工过程。
常压蒸馏或常减压蒸馏
◆原油的二次加工（secondary processing ） 将原油蒸馏得到的重质馏分转为轻质馏分，将轻 质馏分进行精制和用气体合成高辛烷值汽油组分等
过程。如：催化裂化、延迟焦化、催化重整、加氢
裂化、加氢精制、醚化、异构化等
◆石油加工的主要过程 原油脱盐脱水、常减压蒸馏、催化裂化、催化重整、 加氢精制、加氢裂化、延迟焦化、减粘裂化、气体 加工（叠合、烷基化、异构化、醚化等）、硫磺回 收、沥青生产、氢气生产等。
目的。称为电化学脱盐脱水。
◆加热对脱盐脱水的作用
★降低粘度;
★促进水滴聚集,增大水直径;
★增大水与原油密度差(水密度随温度升高而下
降的幅度比原油密度变化小）。
温度适宜：高水和原油轻组分气化
一般80-130℃
◆破乳剂对脱盐脱水的作用
★破乳剂的作用原理:表面活性剂,性质与乳化剂 相反;加入后改变水滴表面吸附膜的稳定性,小水
水相以0.1-10μm直径小水滴分散在连续的油相中 ★乳化剂：环烷酸、胶质、沥青质
◆影响原油乳状液稳定的因素
所含乳化剂的性质和数量; 原油粘度; 水滴的大小与分散程度; 乳状液形成的时间
◆油水两相的自由沉降分离
stokes定律(水直径大于0.5×10-6m)
d ( 1 2 ) g 18 2 2
CaCl2+2H2O → Ca(OH)2+2HCl
MgCl2+2H2O →
Mg(OH)2+2HCl
加工含硫原油时，会产生H2S腐蚀设备，其生成的
FeS附于金属表面，形成一层保护膜，保护下部金
属不再被腐蚀。但如同时存在HCl，HCl能与FeS反
应，破坏保护膜，反应生成物为H2S，会进一步腐
蚀金属。 Fe+ H2S → FeS+H2 FeS+2HCl →FeCl2+H2S
◆盐类中的金属进入重馏分油或渣油中，毒害催化 剂、影响二次加工原料质量及产品质量。
●原油脱盐脱水的目标:
脱后含水﹤0.2%， 含盐﹤3mg/l
第二节
原油脱盐脱水的基本原理
●水在油中存在状态
水在油中以乳状液的形式存在 ★乳状液: 一种(或多种)液体分散在另一不互溶液体中所形成 的多相分散体系。不稳定性，乳化剂 ★原油乳状液的性质: 油包水型