石油资源与石油工业20070716资料VIP免费

—1—石油资源与石油工业曹俊文(2007年7月)石油是由多种碳氢化合物组成的，组成石油的主要元素是碳和氢，其中碳为83%—87%，氢为11%—14%，大部分石油中硫、氧、氮总量不超过1%—5%。把石油从地下拿出来后一般叫原油，把脱盐脱水后的原油送到炼油厂装置中进行加工，按照原油的加工流向和最终产品，又将炼油厂分为三类：燃料型炼油厂、燃料润滑油型炼厂、燃料化工型炼厂。不同类型的炼厂工艺流程，生产装置不尽相同。粗加工的设备设施简单，精加工或工艺流程长、产品质量标准高的设备设施就复杂。生产燃料用油的石油炼制流程中有三个基本装置，即蒸馏、裂化、焦化装置。生产润滑油的基本装置主要有四个，即丙烷脱沥青、溶剂脱蜡、溶剂精制和白土精制。石油没有固定的沸点。一般石油的沸点范围在摄氏30度到摄氏600度左右。它是不同沸点的、大大小小的烃混合在一起的混合物，烃的沸点随碳数增加而增高。含有5个碳的烃(叫戌烷)，只要加热到摄氏36度就沸腾;而含有十二个碳的烃(叫十二烷)，则要加热到摄氏216度才能沸腾。—2—把石油加热后，就能按各类烃沸点高低不同依次蒸发出不同的油品。加工石油的炼油厂，就是利用石油的这个特性，使用加热、汽化、冷凝完成将原油分割为符合一定要求馏出物的加工过程，从而得到不同的产品。在炼油厂中，都有一个高瘦和一个矮胖，两个直立着的设备，这就叫蒸馏塔。高瘦者叫常压分馏塔(简称常压塔);矮胖者叫减压分馏塔(简称减压塔)。石油经过加热炉加热后，先送到常压塔，再将常压塔塔底的产物，经加热炉再加热后送入减压塔。这个过程在炼油厂就叫蒸馏过程。在通常情况下，石油被加热到摄氏350度送入常压塔，其中沸点较低的烃，即被汽化上升，经过一层一层的塔盘直达塔顶。由于塔体的温度由下而上是逐渐降低的，所以，当石油蒸汽自下而上经过塔盘时，不同的烃就按各自沸点的高低分别在不同温度的塔盘里凝结成液体。这样，就使得石油"大家庭"中的烃成员实现了第一次"分家"，获得了不同的产品。留在塔底的是没有被汽化、沸点在摄氏300度以上的重油。对于常压塔底的重油，因为它们都是一些沸点很高的烃类，如果在常压下进一步提高温度，也可以把它们分解开来，但不能变成蒸气蒸发出来。按照大气压力愈低，水的沸点就愈低。这样一个滤化原理，人们就没法降低加热炉和分馏塔里的压力，使重油的沸点降低，进一步给重油中烃"成员"分家。进而就获得了润滑油产物。由于这部分产物蜡含量较高，所以又叫蜡油或基础油。从蒸馏过程得到的产物，通常称做直馏产品，这是人们—3—促使石油"大家庭"在第一次"分家"中所获得的第一段产品。这些产品的数量有限。从我国的石油组分来说，一般可获得25%—40%的直馏轻质油品和20%—30%的蜡油。也就是说炼制一百吨石油，只能拿到二十五到四十吨的轻质油品和二、三十吨的蜡油。蒸馏剩下的渣油，虽然可作为化肥厂的原料或供锅炉、电站等当燃料;但显然没有合理充分地利用宝贵的石油资源。为了从石油中获取更多的轻质油；充分利用石油资源，提高油品质量、增加产品的品种，在工艺技术上采取了许多改造原有烃的办法，使石油“大家庭”的烃，按人们对产品产量、质量、品种的要求，改变其原来“面貌”，变成新的烃或做重新的组合。也就是说，通过新技术、新装置、新工艺，可大幅度提高原油收率、提高产品质量，获得第二段石油产品。目前常规的石油加工技术有：1、裂化，顾名思义地可以理解为分裂石油中的长链烃(重油主要成分)，使它成为短链烃(轻油主要成分);就象把一条很长的链子剪断，变成几段较短的链子一样。采用这种办法，会使石油“大家庭”增加许多低分子烃的新成员，这不仅可增加轻质油产量，而且是当今石油化学工业制取烯烃的重要途径，例如，辛烷裂化断链就可得到乙烯和己烷。对炼油厂来说，裂化有三种不同的类型:一是热裂化。就是完全依靠加热进行裂化。热裂化的设备比较简单，成本比较低，裂化用的主要原料是减压塔生产中得到的含蜡油。通过热裂化，又可取得汽油、煤油、柴油—4—等轻质油。但是，热裂化所得到的产品其质量不够稳定。二是催化裂化。就是在裂化时不仅加热而且加入催化剂。由于催化剂就像人们蒸制馒头时加入...