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1、石油化工概论石油化学工业石油化学工业以石油和天然气以石油和天然气为原料，生产石油产品为原料，生产石油产品和石油化学品的石油加工工业。和石油化学品的石油加工工业。石油炼制石油炼制炼制石油制燃料油、润滑油、石炼制石油制燃料油、润滑油、石蜡、沥青、焦炭等石油产品蜡、沥青、焦炭等石油产品石油加工石油加工石油化工石油化工把石油分离成原料馏分，热裂解制把石油分离成原料馏分，热裂解制基本有机原料，合成生产各种石油化学制品基本有机原料，合成生产各种石油化学制品石油、天然气石油、天然气开采开采原油原油油田气油田气天然气天然气合成合成炼制炼制化肥化肥轻油、渣油、重油、柴油、煤油、汽油、炼厂气轻油、渣油、重油、柴油
2、、煤油、汽油、炼厂气裂解裂解造气造气重整重整裂解轻油裂解轻油裂解气裂解气合成气合成气重整油重整油抽提抽提分离分离苯、甲苯、二甲苯、萘苯、甲苯、二甲苯、萘乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔苯、甲苯、二甲苯、萘苯、甲苯、二甲苯、萘合成气合成气乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、乙炔合成合成醇、醇、醛、酮、酸、酯、醚、酚、腈醇、醇、醛、酮、酸、酯、醚、酚、腈 再加工再加工合成纤维、合成树脂、合成橡胶合成纤维、合成树脂、合成橡胶医药、农药、涂料、染料、助剂等医药、农药、涂料、染料、助剂等石油化工发展的石油化工发展的趋势趋势：生产装置的规模化、炼油生产装置的
3、规模化、炼油-化工一体化，加工技术综合化。化工一体化，加工技术综合化。据据2004年统计：年统计：世界炼油厂共有世界炼油厂共有674个，平均规模为个，平均规模为611万吨万吨/年；年；美国共有炼油厂美国共有炼油厂132个，平均规模为个，平均规模为635万吨万吨/年；年；世界炼油能力排序前世界炼油能力排序前20位的国家和地区中，在中国周边就位的国家和地区中，在中国周边就有有6个：俄罗斯、日本、韩国、印度、沙特、伊朗、新加个：俄罗斯、日本、韩国、印度、沙特、伊朗、新加坡、印尼。其中，韩国拥有平均规模为坡、印尼。其中，韩国拥有平均规模为2147万吨万吨/年的炼年的炼油厂，位居世界第一。油厂，位居世界
4、第一。炼油能力炼油能力中国位居世界第四中国位居世界第四。世界十大世界十大炼炼油公司油公司排名排名 2002年年 1997年年 公司公司原油加工能力原油加工能力/Mta-1公司公司原油加工能力原油加工能力/Mta-11埃克森莫比埃克森莫比尔尔公司公司268英荷壳牌集英荷壳牌集团团2342英荷壳牌集英荷壳牌集团团223埃克森公司埃克森公司1723英国石油公司英国石油公司160中国石化中国石化总总公司公司1434中国石化集中国石化集团团公司公司133委内瑞拉石油公司委内瑞拉石油公司1255委内瑞拉石油公司委内瑞拉石油公司133莫比莫比尔尔公司公司1026康菲公司康菲公司131沙特阿拉伯石油公司沙特阿
5、拉伯石油公司897TotalFinaELf公司公司125英国石油公司英国石油公司868Chevton Texaco公司公司119墨西石油公司哥墨西石油公司哥829沙特阿拉伯石油公司沙特阿拉伯石油公司106雪弗雪弗龙龙公司公司7710巴西石油公司巴西石油公司95巴西石油公司巴西石油公司63三、乙烯的重要性三、乙烯的重要性基本有机化工中最重要的产品，基本中的基本，是三大合成材料基本有机化工中最重要的产品，基本中的基本，是三大合成材料和精细化工产品的基本原料。其发展带动其它基本有机化工产品和精细化工产品的基本原料。其发展带动其它基本有机化工产品的发展，的发展，其产量是一个国家基本有机化工发展水平的重
6、要标志其产量是一个国家基本有机化工发展水平的重要标志。1.CH2=CH2 聚合聚合 （CH2CH2）n 聚乙烯3、CH2=CH2+Cl2ClCH2CH2ClCl-CH=CH2（CHCH2）nCl乙乙烯烯下游下游产产品：品：聚合聚合 聚乙聚乙烯烯 塑料制品、薄膜塑料制品、薄膜 乙丙橡胶乙丙橡胶 电线电线、电缆电缆氧化氧化 环环氧乙氧乙烷烷 乙二醇乙二醇 涤纶涤纶、抗、抗冻剂冻剂、炸、炸药药等等 表面活性表面活性剂剂、一乙醇胺、一乙醇胺 乙乙醛醛 醋酸醋酸 酯类酯类、维维尼尼龙龙、制、制药药等等 合成原料、增塑合成原料、增塑剂剂原料原料氯氯化化 二二氯氯乙乙烷烷 氯氯乙乙烯烯 聚聚氯氯乙乙烯烯塑料
7、、薄膜、合成塑料、薄膜、合成纤维纤维乙乙酰酰氧基化氧基化 醋酸乙醋酸乙烯烯 合成合成纤维纤维、涂料、粘合、涂料、粘合剂剂苯苯烷烷基化基化 乙苯乙苯 苯乙苯乙烯烯 聚苯乙聚苯乙烯烯塑料、塑料、ABS、丁苯橡胶、丁苯橡胶二聚二聚 丁丁烯烯 聚丁聚丁烯烯齐齐聚、水合聚、水合 高碳醇高碳醇 表面活性表面活性剂剂、增塑、增塑剂剂 水合水合 乙醇乙醇 溶溶剂剂 表表2 20032005年年世界乙烯产能世界乙烯产能最大的最大的10个个国家国家（万吨（万吨/年）年）排名排名2003年年2004年年2005年年国家国家能力能力国家国家能力能力国家国家能力能力1美国美国2765.3美国美国2832.3美国美国28
8、74.12日本日本757.6日本日本750.7中国中国788.53沙特沙特564沙特沙特584.5日本日本730.04韩韩国国545德国德国551.6沙特沙特684.55德国德国541.5韩韩国国545.0德国德国556.76加拿大加拿大537.7加拿大加拿大540.7韩韩国国544.07中国中国498.8中国中国533.8加拿大加拿大541.88荷荷兰兰390荷荷兰兰391.5荷荷兰兰395.09法国法国346.2俄俄罗罗斯斯367.0俄俄罗罗斯斯367.010俄俄罗罗斯斯330法国法国337.3法国法国338.3*油气油气杂杂志志报报告中国告中国2005年乙年乙烯烯生生产产能力能力为为69
9、8.8万吨万吨/年，居世界第三位。年，居世界第三位。近年全球十大乙近年全球十大乙烯烯生生产产商商拥拥有的乙有的乙烯烯生生产产能力能力排名排名 2003年年 1998年年 公司公司生生产产能力能力/万万ta-1公司公司生生产产能力能力/万万ta-11道化学道化学985道化学道化学5432埃克森美孚公司埃克森美孚公司841等星等星5203壳牌集壳牌集团团632埃克森美孚公司埃克森美孚公司3694Sabic520壳牌集壳牌集团团3355等星等星488诺诺瓦瓦2226BP阿莫科阿莫科467BP阿莫科阿莫科2207雪佛雪佛龙龙菲利普斯菲利普斯374埃尼化学埃尼化学2108中国石化中国石化总总公司公司35
10、1菲利普斯菲利普斯2049阿托菲阿托菲纳纳339中国石化中国石化总总公司公司17910诺诺瓦瓦297联联碳碳178合合计计5292合合计计2930占世界占世界总总能力比例能力比例47.8%占世界占世界总总能力比例能力比例32.2%石油化工在国民经济中的作用石油化工在国民经济中的作用国民经济四大支柱产业：国民经济四大支柱产业：石油化学工业、汽车制造业、机械电子业和建筑业石油化学工业、汽车制造业、机械电子业和建筑业我国石油和化学工业主要经济指标居全国工业我国石油和化学工业主要经济指标居全国工业各行业之首各行业之首，以，以2003年计：年计：总资产总资产19299.6亿元亿元占全国工业总资产占全国工
11、业总资产11.55%销售收入销售收入18005亿元亿元占整个工业销售收入的占整个工业销售收入的12.8%实现利润实现利润1764亿元亿元占全国工业实现利润占全国工业实现利润21.6%累计利税总额累计利税总额2889亿元亿元占全国工业的占全国工业的18.7%进出口贸易总额进出口贸易总额1133美元美元占全国进出口贸易的占全国进出口贸易的13.3%2007年中国企业年中国企业500强中，中石化以强中，中石化以10000亿元的营业收入位居榜首，亿元的营业收入位居榜首，中石油位居第二名。中石化的炼油能力排名世界第三，乙烯产能排名中石油位居第二名。中石化的炼油能力排名世界第三，乙烯产能排名世界第四。世界
12、第四。我国主要石化产品产量位居世界前列我国主要石化产品产量位居世界前列到到2005年底，中国年底，中国18个乙烯厂装置能力达个乙烯厂装置能力达766万吨，共计生万吨，共计生产乙烯产乙烯755.53万吨，比万吨，比2004年增加了年增加了128.16万吨。其中中石万吨。其中中石化与中石油的乙烯产量分别为化与中石油的乙烯产量分别为549.63万吨和万吨和188.79万吨。万吨。2005年，中国有一批大型乙烯新建以及改扩建项目陆续建成年，中国有一批大型乙烯新建以及改扩建项目陆续建成投产新增乙烯生产能力投产新增乙烯生产能力160万吨。万吨。到到2005年底，中国已成为年底，中国已成为超过日本、仅次于美
13、国的世界第二乙烯生产大国。超过日本、仅次于美国的世界第二乙烯生产大国。2005年，中国又有一批大型乙烯装置建设工程正式启动，包年，中国又有一批大型乙烯装置建设工程正式启动，包括独山子石化括独山子石化120万吨万吨/年乙烯工程、兰州石化年乙烯工程、兰州石化60万吨万吨/年年乙烯改扩建工程、四川乙烯改扩建工程、四川80万吨万吨/年乙烯项目以及天津年乙烯项目以及天津100万万吨吨/年乙烯项目。中国乙烯工业发展已经进入高速成长期，未年乙烯项目。中国乙烯工业发展已经进入高速成长期，未来数年内，将陆续有多套大型乙烯联合装置投产，来数年内，将陆续有多套大型乙烯联合装置投产，20062010年中国乙烯可能新增
14、的生产能力在年中国乙烯可能新增的生产能力在900万万1445万吨万吨20062010年年中国陆续投产的乙烯中国陆续投产的乙烯装置概况装置概况单位：万吨单位：万吨装置名称装置名称性质性质能力能力投产时间投产时间/阶段阶段中海油中海油/壳牌乙烯壳牌乙烯新建新建802006大庆石化乙烯大庆石化乙烯扩建扩建202006茂名石化乙烯茂名石化乙烯扩建扩建642006兰州石化乙烯兰州石化乙烯扩建扩建362006吉林石化乙烯吉林石化乙烯扩建扩建222006福建石化乙烯福建石化乙烯新建新建802006独山子石化乙烯独山子石化乙烯新建新建100启动启动天津石化乙烯天津石化乙烯新建新建80启动启动中国石油成都乙烯中
15、国石油成都乙烯新建新建80批复批复镇海石化乙烯镇海石化乙烯新建新建100待批待批广州石化乙烯广州石化乙烯新建新建80可研可研兰州石化兰州石化/Pillips乙烯乙烯新建新建80可研可研大连实德乙烯大连实德乙烯新建新建130可研可研重庆乙烯重庆乙烯新建新建60规划规划武汉石化乙烯武汉石化乙烯新建新建80规划规划台塑宁波乙烯台塑宁波乙烯新建新建90计划计划抚顺石化乙烯抚顺石化乙烯扩建扩建66计划计划辽宁石化乙烯辽宁石化乙烯扩建扩建8.0计划计划扬子石化乙烯扬子石化乙烯扩建扩建60计划计划燕山石化乙烯燕山石化乙烯扩建扩建50计划计划上海曹泾乙烯上海曹泾乙烯新建新建100规划规划合合计计1445.6第
16、二章第二章石油和油品石油和油品基本有机化工原料：基本有机化工原料：石油和天然气、煤、可燃冰石油和天然气、煤、可燃冰1.石油和天然气石油和天然气特点：资源丰富，可大规模、低成本制得乙烯、丙烯等低级烷烃特点：资源丰富，可大规模、低成本制得乙烯、丙烯等低级烷烃比煤制取出更多品种的产品。比煤制取出更多品种的产品。据估计，我国现有石油资源据估计，我国现有石油资源1069亿吨，最终可采资源量亿吨，最终可采资源量130160亿吨；亿吨；天然气资源量天然气资源量53万亿立方米，最终可采量万亿立方米，最终可采量10万亿万亿15万亿立方米。万亿立方米。2.煤煤20世纪初，以煤为主世纪初，以煤为主煤（煤煤（煤电石电
17、石乙炔乙炔乙乙醛、醋酸等）醛、醋酸等）煤焦油中的芳烃煤焦油中的芳烃香料、染料、药物等香料、染料、药物等加快煤资源开发利用以解决油荒和油价高企的问题加快煤资源开发利用以解决油荒和油价高企的问题3.可燃冰可燃冰天然气水合物。在高压低温条件下，由水与天然气结合形成的一种外观似天然气水合物。在高压低温条件下，由水与天然气结合形成的一种外观似冰的白色结晶固体。冰的白色结晶固体。存在于海底或陆地冻土带内，可像固体酒精一样直接被点燃。存在于海底或陆地冻土带内，可像固体酒精一样直接被点燃。1M3可燃冰可燃冰可释放出可释放出164M3的天然气。的天然气。优势优势清洁、能量密度高、分布广、规模大、埋葬浅，总资源量
18、巨大，清洁、能量密度高、分布广、规模大、埋葬浅，总资源量巨大，其有机碳含量，约相当于全世界已知煤、石油、天然气总量的两倍，可满其有机碳含量，约相当于全世界已知煤、石油、天然气总量的两倍，可满足人类未来足人类未来1千年的需求。未来理想的新型战略能源，可望代替传统的煤、千年的需求。未来理想的新型战略能源，可望代替传统的煤、石油和天然气能源。一些发达国家预计在石油和天然气能源。一些发达国家预计在2015年后可实现开采利用。年后可实现开采利用。我国我国1999年在南海北部陆坡发现可燃冰，资源量可达上百亿吨油当量。年在南海北部陆坡发现可燃冰，资源量可达上百亿吨油当量。去年去年5月月1日，我国在南海北部成
19、功钻获可燃冰样品，成为继美国、日本、日，我国在南海北部成功钻获可燃冰样品，成为继美国、日本、印度之后第四个成功钻获可燃冰的国家。印度之后第四个成功钻获可燃冰的国家。今年今年10月月10日，我国首只专门研究可燃冰的船只下海，将进一步推动可燃日，我国首只专门研究可燃冰的船只下海，将进一步推动可燃冰开发的研究。冰开发的研究。天然气天然气组成：主要为组成：主要为C1C4，C1大于大于80。分类：干气分类：干气C5以上重质烃含量以上重质烃含量13.5106m3/m3来源：来源：煤田气、气田气（均为干气，煤田气、气田气（均为干气，CH4在在95以上）、油田伴以上）、油田伴生气（湿气）生气（湿气）加工利用：
20、制合成气加工利用：制合成气CH4H2高温部分氧化制高温部分氧化制乙炔乙炔制各种化工产品：碳黑、氢氰酸、氯代烷等制各种化工产品：碳黑、氢氰酸、氯代烷等石石油油石油石油烃类和非烃类组成烃类和非烃类组成的复杂混合物，沸点范围：常温的复杂混合物，沸点范围：常温500以上，以上，相对分子质量：数十到数千，相对密度：相对分子质量：数十到数千，相对密度：0.80.98。组成组成主要由主要由C、H、O、S、N五种元素组成五种元素组成碳：碳：8387；氢：；氢：1014；硫、氮、氧：；硫、氮、氧：14；微量的铁、；微量的铁、铜、镍、钒、砷等，一般以铜、镍、钒、砷等，一般以l0-6或或10-9数量级存在于原油中数
21、量级存在于原油中2原油的分类及性质原油的分类及性质 按化学特性分类法，原油大体可分为石蜡基、中间基和环烷基三大类：石蜡基石蜡基主要成分为直链烷烃，石蜡含量高，比重轻，凝固点高，我国主要为该种石油。环烷基环烷基主要成分为环烷烃，沥青含量高，芳香烃较多，密度和粘度大，难于炼制。中间基中间基直链和环烷烃含量均较多，沥青和石蜡含量中等，该石油较普遍。（一）石油中的烷烃（一）石油中的烷烃组成石油的主要成分之一组成石油的主要成分之一烷烃分别以气、液、固三态存在于石油中。烷烃分别以气、液、固三态存在于石油中。1.气态烷烃气态烷烃甲烷甲烷丁烷，天然气和炼厂气的主要成分；此外还含有氢气、丁烷，天然气和炼厂气的主
22、要成分；此外还含有氢气、C1C4烯烃和少量烯烃和少量C5烃类等气体。烃类等气体。2液态烷烃液态烷烃C5C15的烷烃，其沸点随着相对分子质量的增加而上升。主的烷烃，其沸点随着相对分子质量的增加而上升。主要存在于汽油（要存在于汽油（C5C10）和煤油）和煤油(C11C15)中。中。3固态烷烃固态烷烃C16以上的烷烃：一般多以溶解状态存在于石油中，当温度降以上的烷烃：一般多以溶解状态存在于石油中，当温度降低时，就有结晶析出，工业上称这种固体烃类为蜡。低时，就有结晶析出，工业上称这种固体烃类为蜡。(二二)石油中的环烷烃石油中的环烷烃环烷烃是石油的主要成分之一，也是润滑油组成的主要组环烷烃是石油的主要成
23、分之一，也是润滑油组成的主要组分。主要是环戊烷和环己烷及其衍生物。分。主要是环戊烷和环己烷及其衍生物。(三三)石油中的芳香烃石油中的芳香烃芳香烃也是石油的主要组分之一。一般在汽油馏分中主要芳香烃也是石油的主要组分之一。一般在汽油馏分中主要含有单环芳烃，煤油、柴油及润滑泊馏分中不但含有单环芳含有单环芳烃，煤油、柴油及润滑泊馏分中不但含有单环芳烃，还含有双环及三环芳烃，三环及多环芳烃主要存在于高烃，还含有双环及三环芳烃，三环及多环芳烃主要存在于高沸馏分及残油中。沸馏分及残油中。五、石油中的非烃化合物（杂质）五、石油中的非烃化合物（杂质）石油中的非烃化合物主要是含硫、氧、氮的化合物以及胶质、沥青质。
24、石油中的非烃化合物主要是含硫、氧、氮的化合物以及胶质、沥青质。(一一)石油中的石油中的含硫含硫化合物化合物所有的原油都含有一定量的硫，但不同的原油含硫量相差很大，可从万所有的原油都含有一定量的硫，但不同的原油含硫量相差很大，可从万分之几到百分之几。含硫量低于分之几到百分之几。含硫量低于05的称为低硫原油，大于的称为低硫原油，大于2的原油称的原油称为高硫原油，介于为高硫原油，介于0520之间的称为含硫原油。我国原油大多为之间的称为含硫原油。我国原油大多为低硫原油。低硫原油。硫在原油中大多以有机含硫化合物形式存在，极少部分以元素硫存在；硫在原油中大多以有机含硫化合物形式存在，极少部分以元素硫存在；
25、含硫含硫化合物性质：化合物性质：1酸性含硫化合物酸性含硫化合物主要为硫化氢主要为硫化氢(H2S)和硫醇和硫醇(RSH)。2中性含硫化合物中性含硫化合物主要有硫醚主要有硫醚(RSR)二硫化物二硫化物(RSSR)。硫醚是原油中含量。硫醚是原油中含量较多的硫化物之一。较多的硫化物之一。3热稳定性较高的含硫化合物热稳定性较高的含硫化合物主要有噻吩和四氢化噻吩类化合物。噻吩具有主要有噻吩和四氢化噻吩类化合物。噻吩具有芳香气味，在物理性质和化学性质上接近于苯及其同系物主要分布在石油芳香气味，在物理性质和化学性质上接近于苯及其同系物主要分布在石油的中间馏分和高沸点馏分中。的中间馏分和高沸点馏分中。(二二)石
26、油中的石油中的含氧含氧化合物化合物 石油中的含氧量一般都很少，大约在千分之几的范围内。石油中的含氧量一般都很少，大约在千分之几的范围内。石油中的氧大部分集中于胶质和沥青质中，除此之外，石石油中的氧大部分集中于胶质和沥青质中，除此之外，石油中的含氧化合物还有环烷酸、脂肪酸以及石油酚类，总油中的含氧化合物还有环烷酸、脂肪酸以及石油酚类，总称石油酸。称石油酸。(三三)石油中的石油中的含氮含氮化合物化合物石油中的含氮量很少，一般在万分之儿到千分之几。石油中的含氮量很少，一般在万分之儿到千分之几。石石油中的含氮量一般随馏分沸点升高而增加，因此，大部分油中的含氮量一般随馏分沸点升高而增加，因此，大部分以胶
27、质、沥青质存在于渣油中。石油中的氮化物主要有吡以胶质、沥青质存在于渣油中。石油中的氮化物主要有吡啶类、喹啉类和胺类化合物及其衍生物；吡咯类和酰胺类啶类、喹啉类和胺类化合物及其衍生物；吡咯类和酰胺类化合物及其衍生物。化合物及其衍生物。(四四)石油中的石油中的胶质、沥青质胶质、沥青质胶质和沥青质在石油中的含量相当可观，我国各主要原油胶质和沥青质在石油中的含量相当可观，我国各主要原油中，含有约中，含有约40以上的胶质和沥青质。胶质、沥青质是石以上的胶质和沥青质。胶质、沥青质是石油中结构最复杂、相对分子质量最大的物质。在其组成中，油中结构最复杂、相对分子质量最大的物质。在其组成中，除含碳、氢外，还含有
28、硫、氮、氧和微量元素。除含碳、氢外，还含有硫、氮、氧和微量元素。第二节第二节石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质1.蒸汽压蒸汽压某温度下，液体与液面上方蒸气呈平衡状态时，该某温度下，液体与液面上方蒸气呈平衡状态时，该蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压。它表示液体蒸蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压。它表示液体蒸发和汽化的能力，蒸汽压越高，液体越易汽化。发和汽化的能力，蒸汽压越高，液体越易汽化。纯烃的蒸汽压纯烃的蒸汽压液体的温度越高，摩尔汽化热越液体的温度越高，摩尔汽化热越小，其蒸汽压越高。小，其蒸汽压越高。石油馏分的蒸汽压石油馏分的蒸汽压在在T一定时，油品的汽化率越一定时，油品的汽化率越高，其残余
29、液相组成越重，其蒸汽压越小。高，其残余液相组成越重，其蒸汽压越小。2.馏程（沸程）馏程（沸程）纯化合物的沸点纯化合物的沸点纯物质在一定外压下被加热到其饱和蒸气压等于外纯物质在一定外压下被加热到其饱和蒸气压等于外界压力的某一温度。在一定外压下，是一个常数。界压力的某一温度。在一定外压下，是一个常数。石油馏分无恒定的沸点石油馏分无恒定的沸点。在一定外压下加热气化时，其残液的蒸气压随。在一定外压下加热气化时，其残液的蒸气压随气化率增加而不断下降，其气化率增加而不断下降，其沸点表现为一定宽度的温度范围沸点表现为一定宽度的温度范围，称为馏程，称为馏程(或沸程或沸程)。当油品在恩氏蒸馏设备中按规定条件加热
30、时，最先气化蒸馏出来的是一当油品在恩氏蒸馏设备中按规定条件加热时，最先气化蒸馏出来的是一些沸点低的烃类。流出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点。在蒸馏些沸点低的烃类。流出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点。在蒸馏过程中，烃类分子按其沸点高低依次逐渐蒸出，气相温度也逐渐升高，过程中，烃类分子按其沸点高低依次逐渐蒸出，气相温度也逐渐升高，将馏出体积为将馏出体积为l0、20、30%、90时的气相温度分别称为时的气相温度分别称为10、20、30、90点点(t10、t20、t30、t90)，当蒸馏到最后达到的，当蒸馏到最后达到的最高气相温度称为终馏点或干点。最高气相温度称为终馏点或干点。油品从初馏点到干
31、点的温度范围称为油品从初馏点到干点的温度范围称为馏程或沸程馏程或沸程。油品的大致馏程：。油品的大致馏程：汽油汽油40200煤油煤油200300航空煤油航空煤油130250柴油柴油250350润滑油润滑油350520重质燃料油重质燃料油5203平均沸点平均沸点(一一)体积平均沸点体积平均沸点(tv)可根据油品的思氏蒸馏数据直接计算根据油品的思氏蒸馏数据直接计算由恩氏蒸馏测定的由恩氏蒸馏测定的10、30、50、70、90这五个馏出温度计算这五个馏出温度计算得到得到:()(二二)质量平均沸点质量平均沸点(tw)为各组分质量百分数和相应的馏出温度的乘积之为各组分质量百分数和相应的馏出温度的乘积之和和(
32、三三)立方平均沸点（立方平均沸点（tcu)各组分体积百分数乘以各组分沸点各组分体积百分数乘以各组分沸点(K)立方根之立方根之和再立方。和再立方。(四四)实分子平均沸点实分子平均沸点(tm)各组分摩尔分数和相应的沸点乘积之和。各组分摩尔分数和相应的沸点乘积之和。(五五)中平均沸点中平均沸点(tme)为立方平均沸点与实分子平均沸点的算术平均值。为立方平均沸点与实分子平均沸点的算术平均值。通常通常先求得体积平均沸点先求得体积平均沸点，然后查附图，然后查附图22求其它平均沸点。求其它平均沸点。4密度和相对密度密度和相对密度油品的密度油品的密度单位体积所含油品在真空下某温度单位体积所含油品在真空下某温度
33、t时时的质量的质量t。我国油品标准密度我国油品标准密度在在20时的密度时的密度20。油品的相对密度油品的相对密度温度为温度为t时油品的密度和时油品的密度和4水的水的密度之比，无量纲，通常用密度之比，无量纲，通常用dt4表示。表示。我国常用的相对密度是我国常用的相对密度是d204，表示，表示20油品和油品和4水的水的密度之比，国外常用密度之比，国外常用d15.615.6表示。两者可换算。表示。两者可换算。5特性因素和相关指数特性因素和相关指数(一一)特性因素特性因素(K)表征石油馏分烃类组成的一种特表征石油馏分烃类组成的一种特性数据性数据 T沸点一般烷烃的一般烷烃的K值最大，值最大，12.513
34、.0，芳烃的，芳烃的K值最小，值最小，1011,而环烷烃的而环烷烃的K值介于二者之间。值介于二者之间。对于复杂混合物的石油馏分，对于复杂混合物的石油馏分，K值可用来判断石油及值可用来判断石油及其馏分的化学组成的特性，对石油的分类及确定原油其馏分的化学组成的特性，对石油的分类及确定原油的加工方案相当有用，同时，还可以用来求定油品的的加工方案相当有用，同时，还可以用来求定油品的其它理化常数。其它理化常数。6平均相对分子质量平均相对分子质量平均相对分子质量平均相对分子质量石油混合物中石油混合物中各组分相对分子质各组分相对分子质量的平均值。量的平均值。它是石油馏分重要物性之一常用以求定石油馏分的气化它
35、是石油馏分重要物性之一常用以求定石油馏分的气化热、石油蒸气的体积分压以及石油馏分的某些化学性质。热、石油蒸气的体积分压以及石油馏分的某些化学性质。各种油品的各种油品的平均相对分子质量平均相对分子质量大致如下：大致如下：汽油汽油100120，煤油，煤油180200，轻柴油，轻柴油2l0240，低粘度，低粘度润滑油润滑油300360，高粘度润滑油，高粘度润滑油370500.石油及其产品的物性石油及其产品的物性闪点闪点代表可燃性液体性质指标之一。即液体表面的蒸气代表可燃性液体性质指标之一。即液体表面的蒸气与空气的混合物与火接触而初次发生蓝色火焰闪光时的温度与空气的混合物与火接触而初次发生蓝色火焰闪光
36、时的温度油品的闪点与其馏分组成、化学组成以及压力有关。油品的闪点与其馏分组成、化学组成以及压力有关。油品的沸点范围越低，其闪点越低；油品的闪点随压力增大油品的沸点范围越低，其闪点越低；油品的闪点随压力增大而增高。而增高。燃点燃点表示可燃性液体性质指标之一，是液体表面的蒸气表示可燃性液体性质指标之一，是液体表面的蒸气与空气的混合物与火接触而发生的火焰能开始继续燃烧不少与空气的混合物与火接触而发生的火焰能开始继续燃烧不少于于5秒时的温度。秒时的温度。自燃点自燃点将油品加热到某一温度，令其与空气接触不需引将油品加热到某一温度，令其与空气接触不需引火油品自行燃烧的最低温度。火油品自行燃烧的最低温度。油
37、品的沸点越低，越不易自燃，自燃点越高；反之，自燃点油品的沸点越低，越不易自燃，自燃点越高；反之，自燃点越低。越低。含烷烃多的油品其自燃点较低，含芳烃多的最高，含环烷烃含烷烃多的油品其自燃点较低，含芳烃多的最高，含环烷烃多的介于二者之间。多的介于二者之间。石油产品的浊点、结晶点、倾点和凝点石油产品的浊点、结晶点、倾点和凝点1浊点浊点轻质油品在测定条件下的降温过程中轻质油品在测定条件下的降温过程中由透明变为浑由透明变为浑浊浊时的温度时的温度。浑浊原因其正构烷烃在低温下开始形成肉眼观察不到的微小晶粒2结晶点结晶点轻质油品在测定条件下冷却时，肉眼观察到有结轻质油品在测定条件下冷却时，肉眼观察到有结晶晶
38、粒出现时的最高温度。晶晶粒出现时的最高温度。3倾点倾点油品在规定的试管中不断冷却，直到将试管平放油品在规定的试管中不断冷却，直到将试管平放5s而试样无流动时的温度再加上而试样无流动时的温度再加上3所得的温度值。所得的温度值。4.凝点凝点将试管倾斜将试管倾斜45001min后液面无移动的最高温度后液面无移动的最高温度。油品的倾点和凝点与其馏分组成和化学组成有关：油品中含油品中含蜡越多，倾点和凝点就越高。蜡越多，倾点和凝点就越高。第三节第三节油品的分类及使用油品的分类及使用1石油产品分类石油产品分类大致可分为燃料，润滑油和润滑脂，大致可分为燃料，润滑油和润滑脂，蜡、沥青及石油焦，有机化学品等四大类
39、蜡、沥青及石油焦，有机化学品等四大类一、各产品占油品比例一、各产品占油品比例燃料燃料80%石油蜡石油蜡1%溶剂和化工原料溶剂和化工原料10%石油沥青石油沥青3%润滑油和有关产品润滑油和有关产品5%石油焦石油焦2%燃料油燃料油汽油、煤油、柴油、重油等可用作动力燃料的油品二汽油二汽油(一一)汽油机汽油机主要用于轻型汽车、摩托车、螺旋桨主要用于轻型汽车、摩托车、螺旋桨式飞机及快艇等。式飞机及快艇等。汽油是可用作点燃式发动机燃料的石油轻质馏分汽油是可用作点燃式发动机燃料的石油轻质馏分汽油在汽油机内的燃烧过程分为汽油在汽油机内的燃烧过程分为：进气；进气；压缩；压缩；点火燃烧作功；点火燃烧作功；排气。排气
40、。对汽油的使用要求：对汽油的使用要求：良好的蒸发性能；良好的蒸发性能；良好的燃烧性能，无爆震现象；良好的燃烧性能，无爆震现象；储存安定性好，生成胶质的倾向小；储存安定性好，生成胶质的倾向小；对发动机没有腐蚀作用；对发动机没有腐蚀作用；排出的污染物少。排出的污染物少。(四四)汽油的抗爆性汽油的抗爆性爆震爆震汽油在发动机中燃烧不正常时，机身强烈震动并发出汽油在发动机中燃烧不正常时，机身强烈震动并发出金属敲击声，发动机功率下降，排气管冒黑烟，严重时导致机金属敲击声，发动机功率下降，排气管冒黑烟，严重时导致机件的损坏的情况。件的损坏的情况。辛烷值辛烷值表示汽油抗爆性，衡量燃料是否易于发生爆震。表示汽油
41、抗爆性，衡量燃料是否易于发生爆震。人为规定异辛烷的辛烷值人为规定异辛烷的辛烷值=100，正庚烷辛烷值，正庚烷辛烷值=0。以混合物中。以混合物中异辛烷的体积百分含量值为其辛烷值。异辛烷的体积百分含量值为其辛烷值。将待测汽油样与系列辛烷值不同的标准燃料在标准的试验用单将待测汽油样与系列辛烷值不同的标准燃料在标准的试验用单缸发动机上进行对比实验，与所测汽油抗爆性相等的标准燃料缸发动机上进行对比实验，与所测汽油抗爆性相等的标准燃料的辛烷值即所测汽油的辛烷值。的辛烷值即所测汽油的辛烷值。我国车用汽油国家标准有我国车用汽油国家标准有90、93、97三个牌号。前二者适用于三个牌号。前二者适用于一般轿车，分别
42、对应于压缩比不高于一般轿车，分别对应于压缩比不高于82和压缩比不高于和压缩比不高于85的发动机；后者适用于高级轿车，对应于压缩比不高于的发动机；后者适用于高级轿车，对应于压缩比不高于90的的发动机。发动机。三、喷气燃料（航空煤油）三、喷气燃料（航空煤油）喷气发动机喷气发动机借助高温燃气从尾气喷管喷出时借助高温燃气从尾气喷管喷出时所形成的反作用力推动前进，将燃料的热能转变所形成的反作用力推动前进，将燃料的热能转变为燃气的动能，使飞机可在为燃气的动能，使飞机可在2万米以上高空以万米以上高空以2马马赫赫(马赫数为速度与音速的比数马赫数为速度与音速的比数)的速度飞行。的速度飞行。对航空煤油质量要求：对
43、航空煤油质量要求：良好的燃烧性能；良好的燃烧性能；适适当的蒸发性；当的蒸发性；较高的热值；较高的热值；良好的安定性；良好的安定性；良好的低温性；良好的低温性；无腐蚀性；无腐蚀性；良好的洁净性；良好的洁净性；较小的起电性；较小的起电性；适当的润滑性。适当的润滑性。四、柴油四、柴油(一一)柴油机柴油机主要用于农用机械、重型车辆、主要用于农用机械、重型车辆、坦克、铁路机车、船舶舰艇等。坦克、铁路机车、船舶舰艇等。柴油机燃料的使用要求：柴油机燃料的使用要求：良好的自燃性能；良好的自燃性能；良好的蒸发性能；良好的蒸发性能；适当的粘度和良好的低适当的粘度和良好的低温流动性；温流动性；良好的安定性；良好的安
44、定性；对机件无腐蚀对机件无腐蚀性；性；良好的清洁性能。良好的清洁性能。评定柴油发火性能的指标评定柴油发火性能的指标十六烷值十六烷值十六烷值十六烷值表示柴油的抗震性能即表示柴油在柴油发动机中表示柴油的抗震性能即表示柴油在柴油发动机中燃烧时的自燃性指标。燃烧时的自燃性指标。十六烷值：烷烃烯烃、异构烷烃和环烷烃芳香烃稠环芳十六烷值：烷烃烯烃、异构烷烃和环烷烃芳香烃稠环芳烃；碳数增，十六烷值增；烃；碳数增，十六烷值增；正十六烷正十六烷100；甲基萘甲基萘0。实际柴油的十六烷值是将正。实际柴油的十六烷值是将正十六烷烃和十六烷烃和 甲基萘按不同比例配成的混合液进行标定的。甲基萘按不同比例配成的混合液进行标
45、定的。燃料十六烷值计算公式：燃料十六烷值计算公式：一般转速一般转速1000转转/min的高速柴油机使用十六烷值的高速柴油机使用十六烷值4550的轻的轻柴油；柴油；l000转转/min的中、低速柴油机使用十六烷值的中、低速柴油机使用十六烷值3549的的重柴油。重柴油。常压蒸馏柴油的十六烷值高，可供高速柴油机使用。常压蒸馏柴油的十六烷值高，可供高速柴油机使用。裂化柴油和焦化柴油的十六烷值低，须添加十六烷值改进剂，裂化柴油和焦化柴油的十六烷值低，须添加十六烷值改进剂，高温下易于分解形成自由基而促进燃料的氧化，有缩短滞燃期高温下易于分解形成自由基而促进燃料的氧化，有缩短滞燃期的作用。如硝基烷基酯类、二
46、硝基化合物和过氧化物。以硝基的作用。如硝基烷基酯类、二硝基化合物和过氧化物。以硝基烷基酯类应用最广。正常的添加量为烷基酯类应用最广。正常的添加量为1.5（vol），添加后十），添加后十六烷值可提高六烷值可提高1220。六、清洁燃料及其替代品六、清洁燃料及其替代品研究表明，美国城市中研究表明，美国城市中90的的CO污染、污染、50的烃类污染、的烃类污染、50的的NOx污染以及污染以及30的铅污染来自汽油燃料的燃烧；城市中的铅污染来自汽油燃料的燃烧；城市中约约16的颗粒污染物来自柴油车排放物。北京市内大约的颗粒污染物来自柴油车排放物。北京市内大约63的的CO、50的的NOx和和73的烃类的烃类(包
47、括有机挥发物包括有机挥发物VOC)来自汽来自汽车排放。车排放。减少汽车尾气污染方式之一减少汽车尾气污染方式之一：采取机内净化改进发动机设计，：采取机内净化改进发动机设计，改善燃烧条件以减少污染物生成。主要技术是采用电控直喷式改善燃烧条件以减少污染物生成。主要技术是采用电控直喷式汽油机、三元催化尾气转化器和装备机外净化汽车尾气转化器汽油机、三元催化尾气转化器和装备机外净化汽车尾气转化器等。可以减轻汽车尾气造成的大气污染状况，但并不治本。等。可以减轻汽车尾气造成的大气污染状况，但并不治本。方式之二：方式之二：采用替代能源，主要包括：压缩天然气、液化天然采用替代能源，主要包括：压缩天然气、液化天然气
48、、甲醇、乙醇、二甲醚气、甲醇、乙醇、二甲醚(DME)、生物柴油以及电力等。、生物柴油以及电力等。第四节第四节原油的加工原油的加工 一次加工一次加工将原油将原油用蒸馏方法分离用蒸馏方法分离成几个不同成几个不同沸点范围的馏分，常称为原油蒸馏。包括原油的沸点范围的馏分，常称为原油蒸馏。包括原油的预处理、常压和减压蒸馏，产物为轻汽油、汽油、预处理、常压和减压蒸馏，产物为轻汽油、汽油、煤油、柴油、润滑油等馏分和渣油。煤油、柴油、润滑油等馏分和渣油。二次加工二次加工将一次加工过程产物进行将一次加工过程产物进行再加工再加工，即将轻汽油馏分、重质馏分和渣油进行催化重整、即将轻汽油馏分、重质馏分和渣油进行催化重
49、整、催化裂化、催化加氢、延迟焦化和热裂化等。催化裂化、催化加氢、延迟焦化和热裂化等。拔顶气拔顶气塔顶塔顶石脑油石脑油原油原油初馏塔初馏塔底油底油常压蒸馏常压蒸馏轻汽油轻汽油50140含碳原子数含碳原子数15汽油汽油140200412煤油煤油1802301114轻柴油轻柴油2303051317重柴油重柴油3054051625塔底渣油塔底渣油减压蒸馏减压蒸馏减压柴油减压柴油减压渣油减压渣油石油焦石油焦石油沥青石油沥青4.1原油的预处理原油的预处理1.预处理目的预处理目的除去以乳化状态存在于原油中的水和无机盐除去以乳化状态存在于原油中的水和无机盐2.原油中的盐类和水的存在对加工过程的危害原油中的盐类
50、和水的存在对加工过程的危害：(1)在换热器、加热炉中管壁上形成盐垢，降低传热效率，减小管内流在换热器、加热炉中管壁上形成盐垢，降低传热效率，减小管内流通面积而增大流动阻力，水汽化之后体积明显增大也会造成系统压力通面积而增大流动阻力，水汽化之后体积明显增大也会造成系统压力上升，使原油泵的出口压力增大，严重时甚至会堵塞管路导致停工。上升，使原油泵的出口压力增大，严重时甚至会堵塞管路导致停工。(2)造成设备腐蚀。造成设备腐蚀。(3)影响二次加工原料的质量。原油中所含的盐类在蒸馏之后会集中于影响二次加工原料的质量。原油中所含的盐类在蒸馏之后会集中于减压渣油中，在对渣油深加工会使催化剂受损。含盐量高的渣