炼油知识讲座--中国化工研究

11二〇一〇年十二月十八日炼油讲座22一、全球及我国石油资源概况二、全球及我国炼油工业概况三、石油的特性和分类四、原油加工总流程五、主要原油加工工艺过程原理六、石油产品及主要指标主要内容3一、全球及我国石油资源概况1、全球石油储量及其分布近卅年来，由于技术进步等原因，世界石油探明储量从1980年950亿吨提高到2009年1819亿吨，保持了缓慢增长势头。2009年，世界石油探明储量主要分布在中东地区（占57%）、中南美地区（占15%）、非洲地区（占10%）、前苏联地区（占9%）。2、全球石油产量及其分布2009年，世界石油产量约40亿吨。石油主要产自中东（占总产量的30%）、北美（占17%）、前苏联（占17%）和非洲（占12%）地区。按照目前的勘探开发水平和开采速度，全球石油资源还供开采46年。根据国际能源机构（IEA）预测，2009～2020年间，全球石油产量将增加6～7亿吨，产量增长将主要来自欧佩克（OPEC）。（一）全球石油资源概况4（二）我国石油资源概况1、我国石油储量2009年，我国石油剩余经济可采储量21.64亿吨，约占全球的1.2%，石油储采比为12。2、我国石油产量2000~2009年间，我国石油产量从1.62亿吨增加到1.88亿吨，约占全球的4.6%，年均增长1.9%。大庆、胜利、新疆、辽河四大油田产量占全国65%以上。预计2015~2020年我国石油产量将维持在1.81~2.01亿吨。3、我国原油特点我国原油的特点是轻质原油少，中质、重质原油相对多；含硫量一般不高；沥青、重金属含量相对较少。由于轻组分少，需要较多的二次加工及重油加工手段。一、全球及我国石油资源概况55一、全球及我国石油资源概况二、全球及我国炼油工业概况三、石油的特性和分类四、原油加工总流程五、主要原油加工工艺过程原理六、石油产品及主要指标主要内容6二、全球及我国炼油工业概况（一）全球炼油工业概况1、炼油能力及其分布1）2009年，世界炼油能力已达到45.1亿吨/年。2）随着亚太地区炼油工业的不断发展和地位的逐步提升，全球已形成了“亚太、北美、欧洲”三足鼎立的炼油格局。（1）2009年，亚太地区占全球炼油能力的比例已达到31.3%（2）北美地区所占的比例达到21.5%（3）欧洲（不含前苏联）地区所占的比例达到18.5%3）中东地区炼油工业发展较为迅速，所占比例达到7.6%。72、2009年炼油能力排名前10位的国家排序国家生产能力，万吨/年占世界，%1美国8722819.32中国4881610.83俄罗斯2706364日本234065.25印度183904.16韩国1351837德国114602.58意大利110652.59加拿大103422.310法国99412.2合计26122957.9数据来源：PIRA炼油数据库二、全球及我国炼油工业概况83、2009年炼油能力排名前10位的公司排序公司生产能力，万吨/年占世界，%1埃克森美孚289856.42壳牌231515.13中国石化228805.14BP公司166403.75中国石油141953.16康菲公司138913.17瓦莱罗能源135233.08委内瑞拉国家石油133903.09道达尔129732.910雪佛龙124602.8合计17208838.1二、全球及我国炼油工业概况数据来源：《油气杂志》2009年12月21日，中国石化、中国石油数据已做修正9（二）我国炼油工业概况1、炼油能力概况（1）我国炼油工业已经形成较为完整的工业体系。炼油能力已增至2009年的4.9亿吨/年左右，位居世界第二位。（2）截至2009年底，我国已拥有千万吨级炼厂17座。中国石化镇海炼化公司和中国石油大连石化公司炼油能力已达到2000万吨/年以上。2、炼油工业布局（1）随着进口原油量的增加，原油加工布局逐步向运输便利、市场需求集中的东部沿海地区转移，同时按集约化、大型化、一体化发展的原则，逐步形成了长三角、珠三角和环渤海湾三个炼化企业群，产业集中度和资源利用效率显著提高，国际竞争力明显增强。（2）2009年，三个炼化企业群的原油加工能力已占全国总加工能力的70%左右，全国17座千万吨级炼厂中有15座位于三个集群中。二、全球及我国炼油工业概况形成三个世界级规模特大型炼化一体化产业集群环渤海湾炼化一体产业集群长江三角洲炼化一体化产业集群珠江三角洲炼化一体化产业集群二、全球及我国炼油工业概况2009年国内千万吨级炼油基地已达17座113、我国炼油工业发展趋势（1）炼油能力继续稳步增长。“十二五”期间，我国炼油工业将继续加快发展，扩大总量。预计到2015年，国内将新增炼油能力1亿吨/年左右，规模实力进一步提升。（2）产业集中度进一步提高，炼油工业布局与区域经济更加协调。“十二五”期间，炼油工业将进一步提高长三角、珠三角、环渤海地区的产业集中度，同时增强炼化一体化企业对当地相关产业的带动，促使区域经济协调发展。（3）继续坚持炼化一体化发展方向，实现整体效益最大化。加强炼化产业链之间的资源整合和优化，加强公用工程系统的优化整合，提升资源利用效率，实现集约发展。（4）进一步提高原油加工的适应性，降低原油成本。提高装置对高硫、高酸以及重质原油加工的适应性，为降低原油成本、提高企业竞争能力提供支撑。二、全球及我国炼油工业概况12（5）加快汽柴油质量升级步伐，保障清洁油品供应。“十二五”期间，全国炼油企业均满足生产国III标准车用汽、柴油的需要，逐步缩小与发达国家成品油质量之间的差距。（6）加强技术创新，促进炼油工业可持续发展。加快开发具有自主知识产权、具有国际竞争力的炼油技术，满足劣质原油加工、高品质清洁燃料生产以及节能环保型炼厂建设所需成套技术的需要。（7）加大节能减排力度，建设环境友好型的炼油工业。炼油工业将进一步加大节能、环保、二氧化碳减排等先进技术的研发与应用力度，继续加强环保设施建设、将增产不增污或增产少增污作为可持续发展的第一要素，通过对资源的有效利用、循环利用和清洁利用，实现炼油工业发展的经济效益、环境效益、社会效益相统一。二、全球及我国炼油工业概况1313一、全球及我国石油资源概况二、全球及我国炼油工业概况三、石油的特性和分类四、原油加工总流程五、主要原油加工工艺过程原理六、石油产品及主要指标主要内容1414（一）原油组成1、原油是由很多种类烃化合物组成的复杂的混合物，烃类是由碳原子和氢原子组成的化合物。烃类化合物在原油中占98%～99%，如下图：2、原油是一种流动或半流动状态的粘稠液体，大部分是黑色或暗褐色，原油略轻于水。3、烃类化合物中一部分对油品使用性能是有利的,称理想组分；一部分是不利的称非理想组分；还有一部分是有害组分。碳83-87%氢11-14%硫、氮、氧1-5%微量的金属元素和其它非金属元素，ppm级三、石油的特性和分类151、原油评价用来测定原油各种物理性质，如沸点范围（馏分组成）、密度、凝点、残炭、硫含量等，以确定原油的合理加工方案及产品分布的依据。2、物理性质（1）密度：单位体积内所含物质的质量称为密度。反映石油轻重的重要指标之一。欧美常用比重指数API°表示液体的相对密度（油品密度与规定温度下水的密度之比称相对密度）。它与密度成反比关系，API°越大，密度越小，该种原油就越轻。（2）粘度：它是评价原油及其产品流动性能的重要指标。油品粘度随温度变化的性质称为粘温性质。粘温性质好的油品，其粘度随温度变化的幅度较小。（3）沸点与馏程：石油及其馏分或产品是复杂混合物，沸点不是一个温度点，而是一个温度范围。原油从初馏点到干点（或终馏点）的温度范围称为馏程，在此温度范围内蒸馏出的部分叫馏分。三、石油的特性和分类（二）原油评价及原油的物理性质16（4）凝点：反映原油低温流动性的重要指标。原油的凝点差别较大，凝点较高的原油在低温下需要加热才能输送，通常蜡含量较高的原油凝点较高。（5）残炭：在一定程度上反映了原油中沥青质、胶质和稠环芳香烃的含量，对原油加工方案的选择具有一定的参考意义。残炭还是润滑油和燃料油等重质燃料油以及二次加工原料的质量指标。（6）元素组成：主要测定硫、氮含量。硫、氮含量是评价原油性质及产品质量的一项重要指标，也是选择原油加工方案的依据。（7）金属含量：原油中含有许多微量的金属元素，如镍、钒、铁、铜、钙、等，尽管含量很少，常以百万分之几计，但对原油的加工也至关重要。三、石油的特性和分类17（三）原油的分类密度分类硫含量分类酸值分类结构族组成分类轻质原油36API°(20℃密度）低硫原油硫含量0.5%低酸原油TAN0.5mgKOH/g石蜡基原油烷烃50%,密度小、含蜡高中质原油27～36API°(20℃密度)含硫原油硫含量0.5%～1.5%含酸原油TAN0.5～1.0mgKOH/g环烷基原油环烷芳烃多，凝点低，胶质和沥青质多重质原油10～27API°(20℃密度)高硫原油硫含量2.0%高酸原油TAN1.0mgKOH/g中间基原油介于石蜡基与环烷基之间超重原油10API°（20℃密度）三、石油的特性和分类原油的分类1818一、全球及我国石油资源概况二、全球及我国炼油工业概况三、石油的特性和分类四、原油加工总流程五、主要原油加工工艺过程原理六、石油产品及主要指标主要内容19191、什么是炼油？炼油就是原油的炼制加工。它是以原油为原料，通过各种加工手段将原油中理想组分提炼出来，将非理想组分经过加工变成理想组分提炼出来，去除有害组分，生产汽油、柴油、润滑油及石油化工原料等多种产品，这个过程称为炼油。炼油是典型的流程工业。四、原油加工总流程20四、原油加工总流程2、原油加工总流程常减压蒸馏一次加工原油二次加工补充加工汽油煤油柴油石化原料石脑油汽油煤油柴油润滑油渣油催化重整催化裂化加氢裂化延迟焦化渣油加氢溶剂脱沥青润滑油生产液化气石油焦、沥青石化原料（深度加工）（综合利用、提高产品质量）液化气各种石油产品清洁汽柴油化工产品润滑油产品硫磺化工原料供热、供电气体分馏烷基化异构化MTBE芳烃生产汽柴油加氢硫磺回收焦炭和沥青的利用减压蜡油21四、原油加工总流程3、原油加工流程类型根据生产目的不同，原油加工方案主要分为燃料型、燃料－润滑油型和燃料－化工型三大类。22常压蒸馏轻汽油催化重整芳烃抽提催化裂化吸收气体分离叠合烷基化焦化减压蒸馏中间馏分减压馏分重柴油液化气减压渣油焦化气富氢气体汽油组分芳烃直馏煤油直馏轻柴油叠合汽油烷基化油催化汽油催化柴油焦化汽油焦化柴油石油焦原油常压重油燃料型炼厂（一）：以生产汽油、煤油、柴油和重质燃料油等燃料为主要产品的炼厂，同时还副产燃料气、石油焦等。常减压蒸馏-催化裂化-焦化型加工流程23常压蒸馏轻汽油催化重整芳烃抽提催化裂化加氢裂化渣油加氢减压蒸馏减压馏分重柴油减压渣油富氢气体汽油组分芳烃直馏煤油直馏轻柴油催化汽油催化柴油原油饱和液化气石脑油煤油柴油液化气石脑油常压重油精制渣油石脑油柴油常减压蒸馏-加氢裂化-渣油加氢型加工流程燃料型炼厂（二）：最大限度生产汽油、煤油、柴油等燃料的炼厂。24轻汽油催化重整芳烃抽提催化裂化焦化中间馏分一线重柴油蜡下油富氢气体汽油组分芳烃直馏煤油直馏轻柴油原油渣油液化气催化汽油催化柴油液化气焦化汽油焦化柴油石油焦润滑油组分蜡脱油蜡精制石蜡或地蜡减压蒸馏常压蒸馏二线三线四线补充精制溶剂精制溶剂脱蜡脱沥青抽出油沥青蜡膏常压重油燃料－润滑油型炼厂：除了生产各种燃料产品外，还生产各种润滑油产品。25常压蒸馏轻汽油催化重整芳烃抽提催化裂化加氢裂化焦化减压蒸馏中间馏分减压馏分重柴油减压渣油富氢气体汽油组分芳烃直馏煤油直馏轻柴油汽油柴油石油焦原油减压馏分中间馏分饱和液化气重石脑油生产芳烃煤油柴油液化气石脑油作乙烯或芳烃原料加氢尾油作乙烯原料液化气丙烯常压重油燃料－化工型炼厂（炼化一体化炼厂）：除生产各种燃料产品外，还生产石化原料或产品。主要生产装置除具有燃料型炼厂的各种工艺装置外，还兼顾生产石化原料或以生产石化原料为主，有的还包括一些化工装置。2626一、全球及我国石油资源概况二、全球及我国炼油工业概况三、石油的特性