1、石油炼制基础知识介绍第 2 页 炼油工业简介第 3 页 元素组成 (质量分数 ) ： l 碳： 83.0 87.0l 氢： 11.0 14.0l 硫： 0.05 8.0l 氧： 0.05 2.0l 氮： 0.05 2.0l 其他： trace炼油工业的主要原料 -原油化学 组成l石油 是十分复杂的烃类及非烃类化合物的混合物，组成石油的化合物的相对分子质量 从 十 几到几千 。 因此 ， 石油一般不能 直接作为产品使用，必须经过各种加工过程，炼制成多种在质量上符合使用要求的石油产品 。石油主要由烃类组成，烃类包括：烷烃、环烷烃、芳香烃和分子中兼有这三类烃结构的混合烃组成非碳氢元素含量虽少，但以碳
2、氢化合物的衍生物形式存在比例较大，对油品性质和加工过程影响也很大微量的金属和非金属元素 (ppm和 ppb级 )对加工过程所用催化剂影响很大Tips第 4 页 各种食用、药用、化妆品用、包装用的石蜡和微晶蜡等高炉 焦、石墨电极等公路、机场、码头等路面工程 ，以及建筑和水利工程等燃料气体燃料液化气馏分燃料：汽油、煤油、柴油残渣燃料沥青各种牌号的内燃机油、机械油 润滑脂变压器油、电缆油、液压油、橡胶油等 润滑剂及有关产品石油 蜡石油焦溶剂和化工原料溶剂乙烯 原料芳烃原料炼油工业的主要产品石油 产 品种 类 繁多，市 场 上各种牌号的石油 产 品达 1000种 以上。 GB498-87根据石油 产
3、品的主要特征 ，将石油 产 品分为 燃料、溶 剂 和化工原料、 润 滑 剂 及有关 产 品、蜡、 沥 青以及焦等六大 类 。第 5 页 从原油到产品 生产运营T.R.R.销售油库炼油厂运输费加工费加工环节销售环节出厂价与批发价批发价与零售价成品成品加工原油火车汽车运输 船舶运输管道运输加油站600元 /吨300-400元 /吨130-200元 /吨400元 /吨200元 /吨0-200元 /吨原油加工过程示意图中国石化第 6 页 原油和主要产品介绍第 7 页 1.特性因数 分类法l特性因数 K为 12.1 石 蜡基原油l特性因数 K为 11.5 12.1 中间基原油l特性因数 K为 10.5
4、11.5 环烷基原油原油分类K = 第一关键馏分：常压蒸馏 250 275 的馏分；第二关键馏分：残油在 40mmHg下减压蒸馏，切取 275 300 馏分（常压下 395 425 ）2.关键馏分特性分类法关键馏分 石蜡基 中间基 环烷基第一关键馏分 d40 （ K11.9）d=0.82100.8562，比重指数 =3340（ K=11.511.9 ）d0.8562，比重指数 30（ K12.2 ） d=0.87230.9305，比重指数 =2030（ K=11.512.2 ） d0.9305，比重指数 39 0.966原油类型 硫含量（ m）低硫原油 2.0原油分类第 9 页 原油评价目的原
5、油评价分类l 原油评价就是通过各种实验、分析，取得对原油性质的全面认识，原油评价是制定原油加工方案的依据。l 一般性质分析； l 常规评价； l 综合评价。原油评价内容1. 分析之前先测定含水量、含盐量和机械杂质若原油含水量大于 0.5应先脱水2. 一般性质分析密度、运动粘度、凝点、含蜡量、族组成、酸值、残炭、元素分析（ CHNS)、金属分析等3. 常规评价包括原油一般性质测定和实沸点蒸馏数据及窄馏分性质4. 综合评价包括原油一般性质测定、实沸点蒸馏数据及窄馏分性质和直馏产品的产率和性质根据需要，可增加某些馏分的化学组成、二次加工性能等专项评价原油评价第 10 页 石油产品分类u石油产品总分类
6、序号GB 498-87 ISO 8681 标 准类别 各 类别 含 义 Class Designation1 F 燃料 F Fuels2 S 溶 剂 和化工原料 S Solvents and raw materials for the chemical industry3 L 润 滑 剂 及有关 产 品 L Lubricants, industrial oil and related products4 W 蜡 W Waxes5 B 沥 青 B Bitumen6 C 焦 C Cokesu石油产品标准石油产品质量标准的制定是综合考虑产品的使用要求、所加工原油的特点、加工技术水平及经济效益等因素，
7、经一定的标准化程序完成的。是具有法规性的统一指标。我国目前执行的有强制性国家标准（ GB）、推荐性国家标准（ GB/T）、国家军用标准（ GJB）、军队油料标准（ YLB）、石油和石油化工行业标准（ SH）、地方标准（ DB）和企业标准（ QB）等数种。第 11 页 主要产品介绍 燃料u石油燃料的分组组别 燃料 类 型 各 类别 含 义G 气体燃料 主要由 甲 烷 或乙 烷 ，或他 们 混合 组 成L 液化气 主要由 C3、 C4的 烷烃 、 烯烃 混和 组 成 ，并 经 加 压 液化D 馏 分燃料 包括 汽油、煤油和柴油 ，以及含少量蒸 馏 残油的重 质馏 分油（ 锅 炉燃料）R 残渣燃料
8、主要由 蒸 馏 残油 组 成馏分燃料的分类和使用范围类别 种 类 名称 使用范 围汽油机燃料 航空燃料 航空汽油 活塞式航空 发动 机、快速 舰 艇 发动 机汽 车 燃料 车 用汽油 汽油机汽 车 、摩托 车 、 舰 艇汽油 发动 机柴油机燃料 高速 轻 柴油 各种柴油机汽 车 及 牵 引机、坦克柴油 发动机、拖拉机、内燃机 车 和 舰 艇柴油 发动 机军 用柴油中速 重柴油 中速柴油机大功率低速 船用燃料 大功率低速柴油机喷 气 发动机燃料 喷 气燃料煤油型、 宽馏 分型、高闪 点型、大密度型涡轮喷 气 发动 机、 涡轮风 扇 发动 机、 涡轮轴发动 机、 涡轮 螺旋 桨发动 机、 桨 扇发
9、动 机锅 炉燃料 锅 炉燃料 舰 用燃料油 舰 船 锅 炉第 12 页 汽油机燃料 汽油1、汽油牌号、汽油牌号航空汽油： 按辛烷值 /品度分为 100/130、 95/130、 75车用汽油： 按研究法辛烷值（ RON）分为 90、 93、 972、主要性能要求、主要性能要求抗爆性 ：辛烷值蒸发性 ：馏程、饱和蒸汽压安定性 ：控制二烯烃、杂原子化合物含量有害物质含量控制 ：主要控制 S含量含氧化合物 ：限制醇类用量腐蚀性低温性第 13 页 汽油机压缩比汽油机压缩比 vs 汽油牌号汽油牌号汽油机的压缩比越大，汽油更容易自燃，但是爆震倾向更强。所以， 对于压缩比越大的汽油机应选用抗爆性越好（即辛烷
10、值较高）的汽油，才不致产生爆震 。提高汽油机压缩比可提高气缸内可燃气 爆发压力 ，从而可提高 汽油机热效率 ，从而 降低油耗 。 因此，汽油机总是朝着提高压缩比的方向发展的。本世纪 20年代，汽车刚出现时，其压缩比只有 4 5，而现在已达到 8 10，相应所需汽油的 RON也从低于80提高至 90，甚至 97下表为几种国产汽车的压缩比 ,所需辛烷值及油耗 .车型 压缩比 所需辛烷值（ RON） 油耗， L/100km标志 504 8 90 11北京 BJ213 8.2 90 11桑塔纳 8.5 93 9奥迪 100 10 97 8.7Tips汽油机燃料 汽油第 14 页 3、汽油标准演变、汽油
11、标准演变国家或地区 中国时间 1993年 2000年 2003年 2005年 2010年 2011年 汽车排放标准 硫含量， g/g 1500 1000 800 500 150 50 苯含量， v% 2.5 2.5 2.5 2.5 1 1 芳烃含量， v% 40 40 40 40 40 40 烯烃含量， v% 35 35 35 35 30 25 氧含量， m % 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 汽油机燃料 汽油从 2012年 5月 31日零时起，实施 车用汽油 (DB11/238-2012)和 车用柴油 (DB11/239-2012)两项地方标准，车用汽油按研究法辛烷值分为 8
12、9号、 92号、 95号三个牌号。将原来第四阶段车用汽油中的研究法辛烷值 90号、 93号、 97号调整为 89号、 92号、 95号。第 15 页 目前各国执行标准：中国 欧 III美国 欧 、欧 V之间欧洲 欧 日本 欧 韩国 欧 欧 欧 欧 欧 欧 国 国 日本美国中国欧洲韩国4、我国汽油质量升级概况、我国汽油质量升级概况汽油机燃料 汽油第 16 页 清洁汽油生产技术降低催化裂化汽油中烯烃的技术降低 FCC汽油烯烃催化剂 GOR及工艺 一代 二代降低催化裂化汽油烯烃的助剂 LGOA (工业试验 ), GORA最大量生产气体和柴油工艺 (MGD)最大量生产异构烷烃的 FCC新工艺 MIP技
13、术降低汽油硫含量的技术催化汽油降低硫含量催化剂和助剂催化汽油选择性加氢脱硫技术（ RSDS）FCC汽油异构加氢脱硫降烯烃技术（ RIDOS）催化汽油吸附脱硫技术 /溶剂抽提脱硫技术提高汽油辛烷值的技术低压组合床重整技术（ LPCBR）和催化剂高空速重整原料预加氢技术和催化剂开发新型半再生重整催化剂（ PRT）系列开发新一代低积炭连续重整催化剂 PS-VI其他技术固体酸烷基化、轻汽油醚化和 C5、 C6异构化技术开发符合中国国情的清洁汽油配方技术开发用于燃烧室清净的清净剂汽油抗磨剂等添加剂技术5、 汽油生产技术（国内）汽油生产技术（国内）汽油机燃料 汽油第 17 页 柴油机燃料 柴油1、柴油牌号
14、、柴油牌号轻柴油 ：按凝点分为 10号、 0号、 10号、 20号、 35号和 50号重柴油 ：按 50 运动粘度分为 10号、 20号、 30号2、主要性能要求、主要性能要求蒸发性能 ：馏程、闪点； 抗爆性能 ：十六烷值流动性能 ：粘度、凝点和冷滤点安定性 ：控制二烯烃、多环芳烃、杂原子化合物含量时间 1994年 2000年 2003年 2010年 制订中汽车排放标准 （ ）十六烷值 45(40) 45(40) 45-49 45-49十六烷指数 43-46 43-46硫含量， g/g 2000 2000 500 350 （ 50）密度， kg/m3 实测 实测 800-860 800-860
15、多环芳烃， w% 11第 18 页 组分区别 ：车用汽油组分通常从 C5到 C10；柴油组分通常从 C14到 C20 馏程区别 ：车用汽油馏程通常从 50 到 205 ；柴油馏程通常从 180 到 365 使用区别 ：车用汽油适用于作点燃式内燃机的燃料；柴油适用于汽车、拖拉机、内燃机车、工程机械、船舶和发电机组等压燃式发动机的燃料 关键指标区别 ：车用汽油影响使用的关键指标是辛烷值；柴油影响使用的关键指标是十六烷值 生产工艺区别 ：车用汽油通常是由催化汽油、重整汽油、烷基化油以及高辛烷值组分调合而成， 汽油基本上需要调合 ；柴油通常是由直馏柴油、催化焦化加氢柴油、加氢裂化柴油等组成，可以调合也
16、可不调合，尤其是一些低凝柴油，都是馏程切割或加氢降凝生产出来的。 环保标准的日益严格促进了生产工艺的不断创新。汽油汽油 vs 柴油柴油Tips柴油机燃料 柴油第 19 页 清洁柴油生产技术技术概况（加氢）直馏柴油： HDS， HDA催化柴油： HDS， HDN， HDA，加氢改质焦化柴油： HDS， HDN， HDAVGO：加氢裂化生产优质柴油3、 柴油生产技术柴油生产技术HDS：加氢脱硫； HDN：加氢脱氮； HAD：加氢脱芳柴油机燃料 柴油第 20 页 喷气发动机燃料 航空煤油1、性能要求、性能要求喷气发动机的能量转化过程是在高空飞行条件下，对燃料（航煤）的质量要求非常严格：A. 良好的燃
17、烧性能B. 适当的蒸发性C. 较高的热值和密度D. 良好的安定性E. 良好的低温性能F. 无腐蚀性G. 良好的洁净性H. 较小的起电性I. 适当的润滑性第 21 页 喷气发动机燃料 航空煤油2、分类、分类按生产方法 ：直馏喷气燃料、二次加工喷气燃料按馏分宽窄 ：宽馏分型： 60 280 （亚音速）煤油型： 140 280 （超音速）重煤油型： 密度 0.83g/cm3 （超音速）3、牌号、牌号RP-1：煤油型， 150 250 ，结晶点不高于 60 ；RP-2：煤油型， 150 250 ，结晶点不高于 50 ；RP-3：较重煤油型， 180 280 ，结晶点不高于 47 ；RP-4：宽馏分型，
18、 60 280 ，结晶点不高于 40 。第 22 页 锅炉燃料 燃料油1、燃料油、燃料油 是家用和工业燃烧器所用的液体燃料。燃料油应具有良好的雾化性能和低腐蚀性，含胶质和沥青质较少，能充分燃烧并较少结焦 。2、分类、牌号、分类、牌号按 SH 0356-1996质量标准，燃料油分为 1号、 2号、 4号轻、 4号重、 5号轻、 5号重、 6号、 7号共八个牌号1号、 2号是馏分燃料油，适用于家用和工业小型燃烧器4号轻、 4号重是重质馏分燃料油，或是由馏分燃料油与残渣燃料油调合而成5号轻、 5号重、 6号、 7号是残渣燃料油第 23 页 3、主要性能要求、主要性能要求 粘度 粘度是燃料油的主要指标
19、，直接影响燃料的雾化和燃烧完全程度 使用粘度较大的燃料油要经过预热 低温性能 一般用倾点来表示。 燃料油的倾点与含蜡量有关，含蜡多则倾点较高。 硫含量 硫含量一般不大于 0.5% 安定性 高粘度燃料油一般由减粘渣油调合而来，要求具有较好的热储存安定性锅炉燃料 燃料油第 24 页 1、石油焦、石油焦 为黑色或暗灰色的固体，带有金属光泽、呈多孔性的无定形碳素材料，一般是减压渣油经延迟焦化制得。石油焦组成中含碳 90 97，氢 1.5 8，其余为少量的硫、氧、氮和金属， H/C比在 0.8以下2、主要质量指标、主要质量指标挥发分硫含量 ( 石油焦最关键的质量指标 )灰分主要产品介绍 石油焦第 25
20、页 3、石油焦的分类、石油焦的分类按加工深度分类 l生焦l熟焦 按硫含量高低分类l高硫焦（硫含量 4%）l中硫焦（硫含量 2 4）l低硫焦（硫含量 2%)4、石油焦的品种、石油焦的品种 延迟石油焦（ 1、 2、 3号） 针状焦 特种石油焦针状焦针状焦 ： 具有 明显的针状结构和纤维纹理，主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极。由于针状焦在硫含量、灰分、挥发分和真密度等方面有严格质量指标要求，所以对针状焦的生产工艺和原料都有特殊的要求。海绵焦海绵焦 ： 化学反应性高，杂质含量低，主要用于炼铝工业及炭素行业。弹丸焦或球状焦弹丸焦或球状焦 ： 形状 呈圆球形，直径 0.6-30mm，一般是由高硫、
21、高沥青质渣油生产，只能用作发电、水泥等工业燃料。粉焦粉焦 ： 经流态化焦化工艺生产，其颗粒细（直径 0.1-0.4mm），挥发分高，热胀系数高，不能直接用于电极制备和炭素行业。按结构和外观分类主要产品介绍 石油焦第 26 页 沥青沥青道路沥青道路沥青建筑沥青建筑沥青专用沥青专用沥青普通普通 /重交沥青重交沥青改性沥青改性沥青乳化沥青乳化沥青道面、桥面、灌缝、冷补料 透层、粘层、封层、高铁 防腐沥青防腐沥青电缆沥青电缆沥青防水沥青防水沥青30#/50#/70#/90#1、沥青分类（按用途）、沥青分类（按用途）主要产品介绍 沥青第 27 页 1、沥青分类（按来源）、沥青分类（按来源）沥青沥青石油沥
22、青 (美语： asphalt，英语： bitumen)天然沥青 (natural bitumen):湖沥青、岩沥青 焦油沥青（ tar)： 煤焦特立尼达湖沥青湖沥青 岩沥青主要产品介绍 沥青第 28 页 1、沥青分类（按生产方法）、沥青分类（按生产方法）直馏沥青： 常减压深拔 (环烷基中间基石蜡基 )氧化沥青： 氧气 +沥青调和沥青： 掺加其他沥青或石油组分改性沥青： 聚合物 +改性剂 +沥青乳化沥青： 水乳化剂沥青液体沥青： 掺加煤油、汽油、柴油沥青沥青主要产品介绍 沥青第 29 页 沥青质 胶质 饱和分 /芳香分沥青的组成与结构胶体结构：溶胶型、凝胶型、溶凝胶型元素组成： C、 H、 O、
23、 S、 N C/H化学组分：饱和分、 芳香分、胶质、沥青质2、沥青的组成与结构、沥青的组成与结构1) 溶胶型结构沥青质溶解代表：直馏沥青、液体沥青特点：高温粘度较低，粘性2) 凝胶型结构沥青质抱团代表：氧化沥青、老化沥青特点：变形能力差，脆性主要产品介绍 沥青第 30 页 按照针入度指标进行沥青分级 7个标号 3、沥青标准：、沥青标准： 交通部技术规范（ JTG F40-2004）分级 160 130 110 90 70 50 30针入度范围 140200 120140 100120 80100 6080 4060 2040 按照技术性能进行沥青分类： A、 B、 C 沥青等级 适用范围 蜡含量A 级 各个等级的公路，适用于任何场合和层次。 2.2%B 级高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，二级及二级以下公路的各个层次； 用作改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青。 3.0%C 级 三级及三级以下公路的各个层次。 4.5%主要产品介绍 沥青
