石油化工企业基础知识

  石油化工企业基础知识(一)

  一、石油概述

  (一)石油的组成与性质

  石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃黏稠液体。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物,与煤一样属于化石燃料。石油的性质因产地而异,密度为0.8~1.0g/cm3,黏度范围很宽,凝固点差别很大(30~-60℃),沸点范围为常温到500℃以上,可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。组成石油的化学元素主要是碳(83%~87%)、氢(11%~14%),其余为硫(0.06%~O.8%)、氮(0.02%~1.7%)、氧(0.08%~1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等)。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分,约占95%~99%,含硫、氧、氮的化合物对石油产品有害,在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中,各种烃类的结构和所占比例相差很大,但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。通常以烷烃为主的石油称为石蜡基石油;以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油;介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多,凝固点高,硫含量低,镍、氮含量中等,钒含量极少。除个别油田外,原油中汽油馏分较少,渣油占1/3。组成不同的石油,加工方法有差别,产品的性能也不同,应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含蜡量高,凝点高,硫含量低,属低硫石蜡基原油。

  (二)油炼制工业的发展

  石油的发现、开采和直接利用由来已久,加工利用并逐渐形成石油炼制(简称炼制)工业始于19世纪30年代,到20世纪40~50年代形成的现代炼油工业,是最大的加工工业之一。从19世纪30年代起,陆续建立了石油蒸馏工厂,初期的产品主要是灯用煤油,汽油没有用途当废料抛弃。19世纪70年代建造了润滑油厂,并开始把蒸馏得到的高沸点油用作锅炉燃料。19世纪末内燃机的问世使汽油和柴油的需求猛增,仅靠原油的蒸馏(即原油的一次加工)不能满足需求,于是诞生了以增产汽、柴油为目的,综合利用原油各种成分的原油二次加工工艺。如1913年实现了热裂化,1930年实现了焦化和催化裂化,1940年实现了催化重整,此后加氢技术也迅速发展,形成了现代的石油炼制工业。50年代以后,石油炼制为化工产品的发展提供了大量原料,形成了现代的石油化学工业。1996年全世界的石油加工能力为38亿吨,我国为1.4亿吨。大型炼油厂的年加工能力已超过1000万吨。

  二、石油产品

  (一)石油产品

  石油产品可分为:石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦6类。其中,各种燃料产量最大,约占总产量的90%;各种润滑剂品种最多,产量约占5%。各国都制定了产品标准,以适应生产和使用的需要。

  (二)汽油

  汽油是消耗量最大的品种。汽油的沸点范围(又称馏程)为30~205℃,密度为0.70~0.78g/cm3。商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分,标记为辛烷值70、80、90或更高,标号愈大,性能愈好。汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞机的燃料。商品汽油中加有添加剂(如抗爆剂四乙基铅)以改善使用和储存性能。受环保要求,今后将限制芳烃和铅的含量。

  (三)喷气燃料

  主要供喷气式飞机使用。沸点范围为60~280℃或150~315℃(俗称航空汽油)。为适应高空低温高速飞行需要,这类油要求发热量大,在-50℃不出现固体结晶。

  (四)煤油

  煤油沸点范围为180~310℃,主要供照明、生活炊事用。要求火焰平稳、光亮而不冒黑烟。目前产量不大。

  (五)柴油

  沸点范围有180~370℃和350~410℃两类。对石油及其加工产品,习惯上对沸点或沸点范围低的称为轻,相反称为重。故上述前者称为轻柴油,后者称为重柴油。商品柴油按凝固点分级,如10、-20等,表示低使用温度。柴油广泛用于大型车辆、船舰。由于高速柴油机(汽车用)比汽油机省油,柴油需求量增长速度大于汽油,一些小型汽车也改用柴油。对柴油质量要求是燃烧性能和流动性好。燃烧性能用十六烷值表示,愈高愈好,大庆原油制成的柴油十六烷值可达68。高速柴油机用的轻柴油十六烷值为42~55,低速的在35以下。

  (六)燃料油

  用作锅炉、轮船及工业炉的燃料。商品燃料油用黏度大小区分不同牌号。

  (七)石油溶剂

  用于香精、油脂、试剂、橡胶加工、涂料工业做溶剂,或清洗仪器、仪表、机械零件。

  (八)润滑油

  从石油制得的润滑油约占总润滑剂产量的95%以上。除润滑性能外,还具有冷却、密封、防腐、绝缘、清洗、传递能量的作用。产量最大的是内燃机油(占40%),其余为齿轮油、液压油、汽轮机油、电器绝缘油、压缩机油,合计占40%。商品润滑油按黏度分级,负荷大、速度低的机械用高黏度油,否则用低黏度油。炼油装置生产的是采取各种精制工艺制成的基础油,再加多种添加剂,因此具有专用功能,附加产值高。

  (九)润滑脂

  俗称黄油,是润滑剂加稠化剂制成的固体或半流体,用于不宜使用润滑油的轴承、齿轮部位。

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