煉油基礎知識講義

1、講 義一油品的基礎知識及基本概念1原油組成石油基本是由C、H、O、N、S五種元素組成的烴類及非烴類組成的混合物，碳的質量分數占83%-87%，氫占11%-14%，硫占005%-8%，氮占002%-2%，氧占005%-2%；微量金屬、非金屬原素為釩、鎳、鐵、銅、鉛、氯、硅、磷、砷等均以化合物的形式存在于原油的各類組分中，如金屬多存在于膠質、瀝青質重油組分中、氧則以環(huán)烷酸、酚的形式存在于原油的中餾分（柴油餾分）中，硫則廣泛存在于各餾分中，一般以重油中比例較大，氮和硫的存在形式相近；原油中含有：干氣、液化氣、汽油、煤油、柴油（直柴、催柴、柴油加氫柴油、RDS柴油、加裂柴油）、蠟油、渣油等2原油的分類

2、按輕重（API）分：輕質原油API 34； d4200.852 中質原油API 20-34； d4200.852-0.930 重質原油API 10-20； d4200.931-0.998 特稠原油API 10； d4200.998按硫含量分： 低硫原油硫含量0.5% 含硫原油硫含量0.5%-2.0% 高硫原油硫含量2.0%按蠟含量分： 低蠟原油蠟含量0.5%-2.5% 含蠟原油蠟含量 2.5%-10% 高蠟原油蠟含量 10%按關鍵組分K值分:石蠟基、石蠟中間基、中間石蠟基、中間基、中間環(huán)烷基、環(huán)烷中間基、環(huán)烷基七類按酸值分：低酸原油酸值0.5mgKOH/g含酸原油酸值0.5mgKOH/g高酸原

3、油酸值1.0mgKOH/g石油中的酸性組分一般是指環(huán)烷酸，其它羧酸，無機酸，酚類，硫醇等，其中環(huán)烷酸和其它有機酸可總稱為石油酸。環(huán)烷酸在石油酸含量中占85%以上，因此習慣上將石油酸籠統(tǒng)地稱為環(huán)烷酸。原油酸值的大小反映了原油中酸性組分的多少。當原油酸值大于0.5mgKOH/g即能引起設備腐蝕，故通常將酸值大于0.5mgKOH/g的原油稱之為含酸原油。高酸原油通常是指重質、低硫、總酸值大于1mg KOH/g的原油3密度與、相對密度、API（相對密度指數）d15 -15密度 單位Kg/m3d20 -20密度d420 相對密度，國內常用來表示油品的密度d15.515.5 相對密度，歐美常用來

4、表示油品的密度API=141.5/ d15.515.5-131.5 油品越輕、密度越小，API值越大4特性因數K值K值是油品平均沸點與相對密度的關聯函數，用來表征油品中烷烴、環(huán)烷烴及芳香烴的含量，烷烴的K約為12.5-13, 環(huán)烷烴的K約為11-12, 芳香烴的K約為10-11,5餾程:表示油品在一定條件下的蒸發(fā)范圍,餾程當油品進行加熱蒸發(fā)時，流出的第一滴油品時的汽相溫度稱為初餾點，其油品全部蒸餾出來的汽相溫度稱干點又叫終餾點。餾程就是油品從初餾點到干點這一溫度范圍。汽油餾程初餾點、10%、50%、90%餾出溫度和干點的意義是什么？答：初餾點、10%餾出溫度說明了汽油發(fā)動機的啟動性能、50%點

5、說明汽油在發(fā)動機中的加速性能，90%點和干點說明了汽油在發(fā)動機中蒸發(fā)完全的程度。各種油品的大致餾分干氣：C1-C2 ，液化氣：C3-C4 ，輕汽油C5 ，石腦油或汽油C5-C11 ，200，煤油140-300，柴油C10-C20 ，180-350，蠟油C20-C30 ，350-520，500為減渣石腦油與汽油的區(qū)別蠟油（VGO）、常渣(AR)、減渣(VR)的區(qū)別6.粘度粘度液體流動時分子間摩擦而產生阻力的大小叫粘度。粘度常用的動力粘度和運動粘度動力粘度:又稱絕對粘度,用來表征流體內的摩擦系數,單位是泊Pa.S或厘泊,運動粘度=/ 是絕對粘度與同條件下的密度之比,單位是斯或厘斯(mm2/s),多

6、用于石油產品的粘度測定7.閃點閃點（開口/閉口）是指可燃性液體的蒸汽同空氣的混合物在臨近火焰時，能發(fā)生短暫閃火的最低溫度，是油品貯運的一項重要安全指標。8蒸汽壓蒸汽壓是指某一溫度下，液體與其液面上的蒸汽呈平衡狀態(tài)時，此時蒸汽所產生的壓力稱飽和蒸汽壓，簡稱蒸汽壓,用來表征油品的蒸發(fā)能力9腐蝕（銅片、銀片）表征油品對金屬腐蝕能力的一個指標,與油品中的活性硫、酸、堿有關，主要是與活性硫有關。10油品的抗爆性能指標辛烷值：是衡量汽油抗爆性能的一種表示方法，就是以純正庚烷的辛烷值為零，純異辛烷的辛烷值為100而定出的一種測定抗爆性能的相對標準。RON、MON、抗爆指數（RON+MON）/2十六烷值：是評

7、定柴油抗爆性能的指標，以純正十六烷的十六烷值定為100，純-甲基萘的十六烷值定為零，以不同比例配成標準溶液。如欲測油品的十六烷值，將試油與一配好的標準溶液的抗爆性進行比較，相同，那么標準溶液中的正十六烷值的含量就是該試油的十六烷值。11博士試驗（用來測定汽油與煤油中硫醇硫含量）12誘導期用分鐘表示，用來表征汽油安定性的一個指標，13實質膠質膠質是石油中一種組分，目前國際上沒有統(tǒng)一的分析方法和確定定義。其為一種不同高分子化合物的混合物，我國目前采用氧化鋁吸附色譜法分離膠質，膠質通常為褐色的粘稠且流動性很差的液體或者無定型炭，受熱時熔融，相對密度1.0.膠質的著色能力強，汽油中只要加入少量膠質，汽

8、油將被染成草黃色。14柴油氧化安定性指油品的化學安定性，它表明油品在儲存過程中的抗氧化能力，是指柴油在儲存和運輸過程中，在空氣和少量水存在的情況下，生成沉淀物和膠質的趨勢，其物性指標用總不溶物（mg/100mL）來表示。柴油的安定性取決于其化學組成。二烯烴、多環(huán)芳烴和含硫、含氮化合物都是不安定性成分，他們能使發(fā)動機中沉積物的數量顯著增加。因此，必須通過各種精制方法減少這些化合物的含量。 14 凝固點當油品冷卻到某一溫度，并且將貯油的試管斜45，經過1分鐘，看不出管內液面位置移動，產生這種現象的最高溫度，稱為該油品凝固點。 凝點與冷濾點（柴油）根據國標（GB2528

9、7），輕柴油規(guī)格按凝點分為10、0、-10、-20、-35和-50六個牌號，分別表示凝點不高于10、0、-10、-20、-35和-50；牌號越高，凝點越低15冷濾點冷濾點是衡量輕柴油低溫性能的重要指標，能夠反映柴油低溫實際使用性能，最接近柴油的實際最低使用溫度。冷濾點主要和柴油組成有關，含蠟量多的冷濾點就高，表現為直餾柴油冷濾點較高，催化柴油等冷濾點較低。因此將不同組成的柴油相調合，能夠較好地滿足冷濾點要求，柴油的凝點和冷濾點并不具有對應關系，實際上凝點很容易通過加入降凝劑降下來，而對冷濾點沒有多大效果。用戶在選用柴油牌號時，應同時兼顧當地氣溫和柴油牌號對應的冷濾點。5號輕柴油的冷濾點為8，0

10、號輕柴油的冷濾點為4，10號輕柴油的冷濾點為5，20號輕柴油的冷濾點為14 16冰點（航煤低溫輸送性能）當油品降溫 到一定溫度出現明顯結晶時的溫度稱結晶點或冰點。16煙點表示航煤燃燒性能的一個重要指標，煙點越高越好17水分離指數與破乳化值（柴油與航煤）反映油品抗乳化能力的一個指標18電導率（航煤）導電性能，安全性能指標19磨斑直徑反映油品（柴油、航煤）潤滑能力的一個指標,單位mm或um20酸度/酸值反映油品中酸性物質含量的一個指標，酸度單位mgKOH/100ml油，酸值單位mgKOH/g油，21顏色與色度表示油品雜質含量的指標，表示方法較多，如一般色號，賽波特色號、酸洗比色、鉑鈷比色等我國石油

11、產品顏色測定法把石油產品的顏色分為16個色號。依次加深為1.0，1.5，2.0顏色最深的為8.0。潤滑油的顏色從淡黃色到深褐色，色澤的深淺取決于油中膠質含量的多少，膠質除去的越多，色澤就越淺。因此，色澤可作為判斷基礎油精制深度的項目。但在成品潤滑油中，由于加入各種添加劑，而許多添加劑具有顏色，因此用色度來判定潤滑油質量已不合適。22多環(huán)芳烴雙環(huán)以上芳烴的含量，23殘?zhí)加推吩谙薅l件下受熱蒸發(fā)而形成的焦黑色殘留物的重量百分數稱殘?zhí)俊?4液化氣油漬用來衡量液化氣中大于C5以上烴類及雜質含量的一個指標25幾種中間餾分油的區(qū)別常一線油、直餾柴油、催化柴油、加氫精制柴油、RDS柴油、HC柴油催化汽油、重

12、整汽油、輕汽油26幾種常用催化劑及的添加劑催化劑FCC催化劑（分子篩型）、加氫催化劑（保護劑、脫金屬催化劑、脫硫脫氮肥劑、精制劑）、重整催化劑（貴金金屬）添加劑抗氧劑（汽油、航煤）、抗靜電劑（航煤）、抗磨劑（航煤、柴油）、十六烷值改進劑、辛烷值改進劑、柴油抗凝劑27煉油技術指標（母項均為原料油）輕質油收率（分母汽煤柴化）、高附加值產品收率（產品除燃料油、焦碳、商品干氣外）、綜合商品率、自用率、原油加工損失率、儲運損失率、綜合加工損失率、煉油綜合能耗、單因耗能（綜合能耗/煉油能量因數）二原油評價的基礎知識、我公司現有裝置結構與原油的適應性1原油評價的內容原油評價就是通過定量分析對原油進行定性原油

13、一般性質的分析，如密度、API、K值、凝點、粘度、硫氮含量、酸度、餾程、各種金屬含量、鹽含量、水分含量、蠟含量、膠質瀝青質含量等；原油各種組分中性質（如密度、API、K值、凝點、粘度、硫氮含量、酸度、餾程、各種金屬含量、鹽含量、水分含量、蠟含量、膠質瀝青質含量以及各種烴類的組成情況）2原油評價的意義可以給原油定性，根據原油評價報告確定合適的加工方案可以根據原油評價，預先了解這種原油是否適合生產某種產品預先知道加工某種原油是否經濟我廠對原油的適應性含硫（S1%）、含酸或低酸、金屬含量適中的石蠟或石蠟中間基原油，原油的可選擇面較窄。我廠產品結構及特點產品質量等級高、高附加值產品收率高、輕質油收率高

14、、綜合能耗相對較高。三各主要煉油裝置的基本情況1常減壓裝置（一次加工裝置）裝置任務：通過脫鹽、常壓和減壓蒸餾，實現原油各組分分開，為下游裝置提供合格原料原料：原油產品：干氣、液化氣（飽和）、石腦油、煤油、蠟油、常渣、減渣流程：電脫鹽閃蒸塔常壓蒸餾減壓蒸餾液化氣回收部分核心設備：兩爐三塔一脫鹽2渣油加氫裝置裝置任務：為催化裝置提供合格原料油原料：常壓渣油、減渣、氫氣產品：干氣、液化氣（飽和）、石腦油、柴油（收率約7%）加氫渣油（收率約91%）流程：原料系統(tǒng)反應系統(tǒng)分餾系統(tǒng) 循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)PSA氫回收部分核心設備：兩機（新氫機、循環(huán)氫壓縮機）一泵（原料泵）三爐（2個反應爐、一個分餾爐）3催化裂化裝

15、置裝置任務：重油轉化的核心裝置、承上啟下的供熱、供氣裝置原料：加氫渣油、蠟油、加裂尾油產品：干氣（收率約4-6%）、液化氣（收率約18-22%）、丙烯、催化汽油（收率約38-40%）、催化柴油（收率約18-20%）、油漿（收率約5%）、焦碳（收率8-9%）流程：原料系統(tǒng) 反再系統(tǒng) 分餾系統(tǒng) 吸收穩(wěn)定系統(tǒng)核心設備：兩機（主風機、富氣壓縮機）兩泵（反應進料泵、油漿泵）三閥（待生滑閥、再生滑閥、雙動滑閥） 三旋（一二三級旋風分離器）4催化重整裝置裝置任務：生產高辛烷值重整汽油，化工原料、提供廉價重整氫氣原料：直餾石腦油、加裂重石腦油產品：干氣、液化氣（收率約4%）、重整汽油（收率約90%）、重整氫氣

16、收率約6%）少量焦碳流程：原料的預加氫系統(tǒng) 反應系統(tǒng) 催化劑再生及循環(huán)系統(tǒng) 分餾系統(tǒng) 重整氫提純系統(tǒng)核心設備：兩機（重整氫循環(huán)壓縮機、重整氫增壓機）一爐（重整四合一加熱爐）、一扳換一系統(tǒng)（催化劑的再生及循環(huán)系統(tǒng)）5制氫裝置裝置任務：生產高純度氫氣原料：天然氣、PSA解吸氣、飽和液化氣、輕汽油、蒸汽產品：純度99%以上的氫氣流程：原料的預加氫系統(tǒng) 反應系統(tǒng)（裂解及轉化系統(tǒng)） 核心設備：一機（原料壓縮機）一爐（制氫轉化爐）、一閥（PSA提純系統(tǒng)程控閥 ）6柴油加氫裝置裝置任務：生產柴油調和組分原料：直餾柴油、催化柴油、氫氣產品：干氣、精制柴油（收率約98%以上）、少量石腦油（收率0.5-2%）流程

17、：原料系統(tǒng) 反應系統(tǒng) 分餾系統(tǒng) 核心設備：兩機（循環(huán)壓縮機、新氫壓縮機）二爐（反應加熱爐、分餾重沸爐）7航煤加氫裝置裝置任務：生產合格航煤原料：常一線油（直餾煤油）、氫氣產品：干氣、精制煤油（收率約99%以上）、少量石腦油（收率約0.5%）流程：原料系統(tǒng) 反應系統(tǒng) 分餾系統(tǒng) 核心設備：一機：循環(huán)壓縮機、一爐：反應加熱爐一塔：產品分餾塔8加氫裂化裝置裝置任務：重要的重油轉化裝置，擔負著為重整裝置提供原料、生產高標柴油調和組分的任務原料：蠟油、氫氣產品：干氣、液化氣（飽和收率約10%）、輕石腦油（收率約%）、重石腦油（收率約7%）、加裂柴油（收率約60%）白油原料（又稱加裂尾油，收率約10-20%

18、）流程：原料系統(tǒng)反應系統(tǒng)分餾系統(tǒng) 循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)核心設備：兩機（新氫機、循環(huán)氫壓縮機）一泵（原料泵）二爐（一個反應爐、一個分餾爐）9氣分、雙脫裝置裝置任務：生產合格丙烯、干氣、液化氣、精制汽油原料：混合干氣（常壓干氣、加裂干氣、重整干氣）催化干氣、液化氣（加裂液化氣脫硫、常壓、催化液化氣脫硫脫硫醇）、催化汽油（脫硫脫硫醇）產品：脫硫干氣、精制液化氣（飽和及催化）、丙烯、精制催化汽油、流程： 核心設備 丙烯裝置泵10MTBE裝置裝置任務：生產汽油調和組分（RON115）原料：已提取丙烯的FCC液化氣、甲醇產品：液化氣、MTBE流程：反應系統(tǒng)（反應、催化蒸餾系統(tǒng)） 甲醇回收系統(tǒng) 核心設備：反應器 催化蒸餾塔 原料泵11聚丙烯裝置裝置任務：生產多種牌號聚丙烯原料：丙烯產品：聚丙烯流程：催化劑制劑系統(tǒng) 反應系統(tǒng)（雙環(huán)管） 聚丙烯的分離與回收系統(tǒng) 造粒系統(tǒng) 輔助系統(tǒng)核心設備：三管（三個環(huán)管反應器）三泵（進料泵、二個環(huán)管軸流泵）三機（冰機、丙烯回收壓縮機、擠壓造粒機）12苯抽提裝置裝置任務：生產苯原料：C6組分、產品：苯、抽余油（C6非芳）流程：抽提系統(tǒng) 溶劑回收及再生部分核心設備：兩塔（抽提塔、蒸餾塔）一泵（原料泵）13異構化裝置裝置任務：、生產低硫汽油調和組分原料：預加氫