2010July石油炼制过程概述-原料与产品.ppt

石油炼制工程概述原料与产品,StatekeyLab,青岛市黄岛区长江西路66号,2010暑期学校讲座,2020/9/25,2,杨朝合1980-1984，炼油专业学士1984-1987，石油加工专业硕士1992-1997，有机化工专业博士,自我介绍,主要从事炼油化工领域相关化学反应工程研究和工艺技术开发涉及原油评价、溶剂脱沥青、催化重整、焦化、加氢和催化裂化等,炼油实验室、教研室重质油国家重点实验室教育部工程研究中心研究生院,2020/9/25,3,石油资源及性质石油产品性质石油加工流程,介绍内容,2020/9/25,4,石油能源背景石油加工流程石油产品性质,介绍内容,2020/9/25,5,人为财死鸟为食亡国际社会的能源争夺日趋残酷,中东的油气资源占世界的一半以上,2020/9/25,6,国内外能源结构对比（），2007,2020/9/25,7,,在2007年美国石油地质学家协会的年会上，地质学家们指出，按照目前的石油消费水平，未来15～25年间世界石油产量将达到高峰。当2020～2040年时，世界石油消费量将是45～50亿吨／年，比2005年增加10％～20％。这一高峰产量水平可能将持续20～30年，然后开始产量下滑。未来的4050年仍将是石油的时代。世界范围常规原油的可采储量为1400亿吨，重油可采储量高达8000亿吨（2006年世界稠油大会官方手册）,21世纪石油仍将是最重要的能源,2020/9/25,8,人均使用原油的比较（2006）,美国25桶/年/人英国11桶/年/人中国C5芳香烃aromatichydrocarbon单、双、多环分子中兼有这三类烃结构的混合烃,2020/9/25,21,在原油和直馏产品中没有发现烯烃某些二次加工如热加工、催化裂化等产品中含有不饱和烃烯烃olefins二烯烃di-olefins环烯烃cyclicolefins,,石油中的主要烃类,导致产品安定性差的主要因素,2020/9/25,22,含硫化合物sulfulcompounds含氮化合物nitrogencompounds含氧化合物oxygencompounds金属化合物Metalcompounds同时含有S、N、O、M的胶状、沥青状物质胶质resinand沥青质asphaltene,石油中的非烃类,2020/9/25,23,石油的元素组成,主要元素有五种mC83.087.0H11.014.0S0.058.00N0.022.00O0.052.00,H/C原子比可反映原油分子结构信息，普通原油一般在1.51.9之间。,石油的化学组成,,95,硫含量较低/0.3，中国原油特点,2020/9/25,24,各种烃类H/C原子比烷烃350常压渣油/Atmos.ResidAR,,四大部分,2020/9/25,30,,汽油宽馏分,柴油宽馏分,2020/9/25,31,从原油中得到的汽油各窄馏分油,2020/9/25,32,从原油中得到的柴油各窄馏分油,2020/9/25,33,润滑油or蜡油or减压馏分油的各窄馏分油,蜡（常温下呈固体状态的烃类）析出,2020/9/25,34,润滑油馏分的窄馏分油,2020/9/25,35,润滑油馏分的窄馏分油,2020/9/25,36,从原油中提炼的润滑油馏分,2020/9/25,37,500℃减压渣油,2020/9/25,38,,,光亮似镜的减压渣油,2020/9/25,39,分类的基础相似的原油具有相近的加工性能分类的目的合理利用石油资源分类的依据可遵循化学、地质或商业等观点,下面介绍化学分类和商品分类法,原油的分类方法,2020/9/25,40,,关键馏分特性分类法特性因数分类法相关系数分类法结构族组成分类法,原油的分类方法-化学分类法,2020/9/25,41,关键馏分特性分类法,1935年美国矿物局提出，能较好地反映原油的化学组成特性用规定的简易蒸馏装置或实沸点蒸馏装置切取两个不同馏分，并测定其密度,250275C，第一关键馏分395425C，第二关键馏分,2020/9/25,42,关键馏分特性分类法,关键馏分特性的分类指标,2020/9/25,43,关键馏分特性分类法,原油的关键馏分特性分类,2020/9/25,44,国际石油市场北美、欧洲、中东和亚洲原油价格依据主要为密度和硫含量同时考虑酸值、氮含量和金属含量还常用净值反算法（NetbackCalculation）商品分类基础密度和硫含量,原油的分类方法-商品分类法,2020/9/25,45,商品分类法按密度分类,轻质原油API34,d4200.998,密度氢碳比烃组成沸程,2020/9/25,46,商品分类法按硫含量分类,低硫原油硫含量2.0,2020/9/25,47,商品分类法按酸值分类,低酸原油酸值1.0mgKOH/g,2020/9/25,48,我国原油分类法,硫含量分类与关键馏分特性分类相结合的分类方法举例如下,2020/9/25,49,石油资源及性质石油产品性质石油加工流程,介绍内容,2020/9/25,50,一般而言，石油产品不包括以石油为原料合成的各种石油化工产品。现有石油产品约800余种，若包括石化产品则达数千种之多。,石油产品的分类,2020/9/25,51,六大类1.燃料F（Fuels）802.润滑剂和有关产品LLubricants2包括润滑油和润滑脂品种最多3.蜡Wwaxes14.沥青BBitumen25.焦CCokes26.溶剂和化工原料SSolvents10,石油产品的分类,2020/9/25,52,燃料种类,气体燃料甲烷、乙烷或其混合燃料液化气燃料C3、C4烷烃或烯烃组成馏分燃料汽油、煤油、柴油等残渣燃料蒸馏残油组成的石油燃料,,,汽油和柴油占石油产品的50以上,2020/9/25,53,压力-驱动力,,环保法规,汽车工业,石油工业,WTO,2020/9/25,54,车用汽油质量的发展趋势及标准,世界车用汽油质量的发展方向低硫、低烯烃、低蒸汽压高辛烷值,2020/9/25,55,1990年炼厂汽油质量指标硫339ppm1990年通过“空气净化法”修正案CAAA新配方汽油RFG1998年，新配方汽油约占全美国汽油市场份额的32美国环保局EPA提出2004年开始执行,,美国,2020/9/25,56,欧洲议会1998年立法要求2000年实施新清洁汽油配方，要求硫含量不大于150μg/g2005年要达到的目标，硫含量不大于35μg/g,欧洲,2020/9/25,57,1997年第三次世界燃料会议，美国汽车制造商协会、欧洲汽车制造商协会和日本汽车制造商协会联合发表了世界燃料规范（又称世界汽车规范，NewSpecificationsProposedbyAutoIndustry），提出了世界范围内汽油和柴油的标准,世界燃料规范（WorldWideFuelCharter）,2020/9/25,58,世界燃油规范汽油标准,2020/9/25,59,GasolineSpecificationsinSelectedRegions,2020/9/25,60,汽油标准中含硫量的变化趋势,2020/9/25,61,,我国车用汽油标准的主要指标对比,北京执行DB11/238-2007标准，指标类似欧Ⅳ标准GB17930-2006要求2010年1月1日，全国实行国III标准,2020/9/25,62,我国车用汽油标准沿革,GB17930-2006,2020/9/25,63,目前世界轻柴油产品质量的发展方向低硫、高十六烷值、好的氧化安定性限制芳烃和多环芳烃含量,车用柴油质量的发展趋势及标准,2020/9/25,64,美国,1993年就已经实施了硫含量不大于500μg/g，芳烃不大于35的法规2004年以前要求硫含量不大于500μg/g，芳烃含量不大于20，十六烷值不低于402004-2007年执行小于30-50μg/g的标准,2020/9/25,65,欧洲,2005年以前柴油标准要求硫含量不大于350μg/g，多环芳烃含量不大于11，十六烷值不低于51欧盟建议2005年柴油标准中硫含量应低于50μg/g，多环芳烃含量不大于1，十六烷值不低于58,2020/9/25,66,日本、韩国等,1997年日本规定柴油硫含量小于500μg/g韩国要求1998年降至500μg/g泰国1999年降至500μg/g巴西1995年起规定几个城市地区柴油硫含量不大于500μg/g,2020/9/25,67,世界燃料规范柴油标准,2020/9/25,68,DieselSpecificationsinSelectedregions,2020/9/25,69,,柴油标准中含硫量的变化趋势,2020/9/25,70,,我国车用柴油标准的主要指标对比,车用柴油标准的主要指标变化趋势低硫、高十六烷值国际的Sulfur-free指10ppm以下，发展趋势是1ppm以下,2020/9/25,71,我国柴油标准沿革,GB19147-2003车用柴油,GB19147-2009车用柴油,2020/9/25,72,世界公认的分类标准依硫含量划分四类,车用燃料的清洁度,硫sulfur,2020/9/25,73,石油资源及性质石油产品性质石油加工流程,介绍内容,2020/9/25,74,一次加工,轻质化,轻质化,轻质化,改质,改质,改质,改质,改质,2020/9/25,75,科学技术进步的推动力,效益驱动市场责任驱动生存兴趣驱动创新,兴趣驱动家庭驱动工作驱动,读研,选择成本评估,2020/9/25,76,,,某1200万吨/年新建炼油厂介绍,炼厂流程从简到繁,2020/9/25,77,,,早期炼油工业主要是生产家用煤油，主要加工手段是简单蒸馏。20世纪初，汽车工业的发展和第一次世界大战对汽油的需求猛增，从石油蒸馏直接取得的汽油在数量上已不能满足需要，从较重的馏分油或重油生产汽油的热裂化技术应运而生。轻质化20世纪40年代，催化裂化技术出现并且发展迅速，逐渐成为生产汽油的主要加工过程。与此同时，润滑油生产技术也有较大的发展。,炼油工业发展历程,2020/9/25,78,,,50年代，为满足对汽油抗爆性的要求，出现了铂重整技术，促进了催化重整技术的大发展。由于催化重整产出廉价的副产氢气，也促进了加氢技术的发展。在此期间，各种催化反应技术在炼油工业中有了全面的、较大的发展。质量升级60年代，分子筛催化剂的出现并首先在催化裂化过程中大规模地使用，使催化裂化技术发生了革命性的变革。同时，分子筛催化剂也在其他的催化反应过程中得到广泛的应用。,炼油工业发展历程,2020/9/25,79,,,70年代，由中东石油禁运引起的石油危机促进了节能技术的发展。同时，石油来源受限和石油价格上涨促进了重质油轻质化技术的发展。在此期间，计算机技术、过程系统优化技术等在炼油工业中也得到了广泛的应用。节能降耗80年代，炼油工业的规模和基本技术构成相对比较稳定，但是对于具体的各项技术，在工艺设备、催化剂、系统优化、先进控制、环境保护等方面，都有了重要的进步和发展。,炼油工业发展历程,2020/9/25,80,,1200万吨/年炼厂介绍装置和产品构成,2020/9/25,81,1200万吨/年炼厂工艺流程,2020/9/25,82,,1200万吨/年常减压蒸馏装置,2020/9/25,83,,,一次加工,2020/9/25,84,,420万吨/年延迟焦化装置,两炉四塔流程,2020/9/25,85,120万吨/年催化裂化装置,,印度古吉拉特邦（Gujarat）贾姆纳格尔（Jamnagar）炼厂，单套规模1000万吨/年另有一套多产丙烯，原料为加氢VGO，丙烯产率约10％，106万/年聚丙烯我国最大FCC装置的加工能力为350万吨/年,2020/9/25,86,催化裂化将成为炼化一体化的桥梁,催化裂化最初的目的产品高辛烷值汽油中国一直追求汽油和柴油产率的最大化随着丙烯LPG由催化裂化的副产品逐渐转化为一个主要产品，以及汽柴油质量的不断升级，目的产物可以是汽油、丙烯和柴油柴油和丙烯最大化丙烯、乙烯、芳烃,2020/9/25,87,,400万吨/年蜡油加氢裂化,360万吨/年煤柴油加氢裂化,目前国内最大规模的加氢裂化装置,2020/9/25,88,200万吨/年连续重整（UOP）,催化重整CatalyticReing使石脑油（主要是直馏汽油）转变成富含芳烃（苯、甲苯、二甲苯，简称BTX）的重整生成油并副产氢气。催化重整汽油是高辛烷值汽油的重要组分；苯、甲苯、二甲苯是一级基本化工原料，全世界所需的BTX有近70是来自催化重整。氢气是炼厂加氢过程的重要原料，而重整副产氢气是廉价的氢气来源。,2020/9/25,89,现代炼油厂的构成,一次加工,重油轻质化,环境保护,产品改质,公用工程,2020/9/25,90,一代天骄担当一段责任,大江东去，浪淘尽，千古风流人物。故垒西边，人道是，三国周郎赤壁乱石穿空，惊涛拍岸，卷起千堆雪。江山如画，一时多少豪杰遥想公瑾当年，小乔初嫁了，雄姿英发。羽扇纶巾，谈笑间，樯橹灰飞烟灭。故国神游，多情应笑我，早生华发。人生如梦，一尊还酹江月。,THANKS,