煉油工藝學(xué)第一章緒論

第一章

緒

論從本課程中能學(xué)到什么?國(guó)內(nèi)外煉油工業(yè)的發(fā)展、現(xiàn)狀及新世紀(jì)面臨的挑戰(zhàn)授課內(nèi)容

希望和要求10/7/2023一.

從《煉油工藝學(xué)》中能學(xué)到什么?學(xué)習(xí)(或?qū)W完)一門新課時(shí)，思考一些問(wèn)題我能學(xué)

到什么?我有什么收獲?未來(lái)的影響10/7/2023由課程名稱知,本課程研究的對(duì)象是“石油”Petroleum

(Oil)并側(cè)重石油煉制（加工）:petroleum

refiningor:

petroleum

processing石油是什么？何謂石油煉制？10/7/2023石油是什么？石油（Petroleum）是一種從地下深處開采出來(lái)的

呈黃色、褐色甚至黑色的可燃性粘稠液體，常與天然氣共存（從石油的外觀、來(lái)源、最基本特性）石油是由遠(yuǎn)古海洋或湖泊中的生物在地下經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的

地球化學(xué)演化而形成的烴類和非烴類的復(fù)雜混合物（從地球化學(xué)角度）石油工業(yè)經(jīng)過(guò)100多年發(fā)展以后，對(duì)“石油”才有了比較科學(xué)的命名（1983年，第11屆世界石油大會(huì)）11/21/20231983年第11屆世界石油大會(huì)正式提出對(duì)石油、原油、天然氣等名詞的定義：石油(Petroleum)：指氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的烴類混合物，具有天然性狀原油(Crude

Oil)：指石油的基本類型，常壓下呈液態(tài)，其中也包括一些液態(tài)非烴類組分（天然的液態(tài)烴類混合物）天然氣(Natural

Gas)：指石油的主要類型，常溫常壓下呈氣態(tài)，在地層條件下溶解于原油中11/21/2023石油是什么？因此，石油這一概念實(shí)際上包括了人們習(xí)慣上所說(shuō)的原油、天然氣、伴生氣、凝析油等何謂石油煉制？石油煉制是我國(guó)石油化學(xué)工業(yè)的組成之一石油化學(xué)工業(yè)石油煉制11/21/2023以石油為原料生產(chǎn)

各種石油產(chǎn)品石油化工以乙烯、丙烯為原料生產(chǎn)三大合成材料及基本有機(jī)原料石油煉制工業(yè)（煉油工業(yè)）原油石油產(chǎn)品一次加工(原油蒸餾)二次加工(催化、加氫、重整等)三次加工(烷基化、異構(gòu)化、醚化等)油品調(diào)合或精制產(chǎn)品分類燃料溶劑及化工原料石油焦瀝青蠟潤(rùn)滑油及相關(guān)產(chǎn)品占80%11/21/2023課程主要內(nèi)容石油、石油餾分及石油產(chǎn)品的化學(xué)組成和物理性質(zhì)主要石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求及主要使用性能我國(guó)主要原油特性及其加工方向原油蒸餾過(guò)程的基本原理、工藝流程、工藝計(jì)算，主要操作因數(shù)及其確定方法催化裂化、催化加氫、催化重整等工藝過(guò)程的基本原理、工藝流程、工藝計(jì)算，主要影響因數(shù)分析以及催化劑和催化作用烷基化、醚化、異構(gòu)化（氣體加工）等工藝過(guò)程的基本原理11/21/2023“石油加工業(yè)”前景如何？衡量一門工業(yè)發(fā)展的尺度評(píng)價(jià)一個(gè)工業(yè)前途的標(biāo)志

？在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位作用如何？增長(zhǎng)速度和發(fā)展趨勢(shì)怎樣？對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)有多大？11/21/2023“石油加工業(yè)”前景如何？石油工業(yè)是19世紀(jì)的產(chǎn)物、20世紀(jì)的奇跡、當(dāng)代經(jīng)濟(jì)的““發(fā)動(dòng)機(jī)”，石油被人們們視為關(guān)系到一個(gè)國(guó)家國(guó)計(jì)民生及國(guó)家安全的特殊商品-即戰(zhàn)略物資石油的開發(fā)、加工和利用，在相當(dāng)程度上改變了世界的政治、經(jīng)濟(jì)格局，也改變了人們的生活和工作方式，推動(dòng)人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程12/29/2022石油對(duì)人類的貢獻(xiàn)被譽(yù)為“工業(yè)血液”，是重要的能源和優(yōu)質(zhì)的化工

原料。石油能左右世界經(jīng)濟(jì)，對(duì)世界經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生全方位、多層次的重大影響。同時(shí)又是不可再生生的寶貴資源石油產(chǎn)品與人們的衣食住行息息相關(guān)石油工業(yè)是國(guó)家的基礎(chǔ)工業(yè)(或支柱產(chǎn)業(yè))、舉足輕重中國(guó)石油、石化兩大集團(tuán)

擁有的資產(chǎn)占全國(guó)總資產(chǎn)

的十分之一，所繳稅款占全全國(guó)總稅收的四分之一12/29/2022目前石油在我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中約占20%（煤炭占70%）。

據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，未來(lái)二十年中國(guó)對(duì)石油及其產(chǎn)品的需求將呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。預(yù)計(jì)到2020年，石油在我國(guó)總能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例將上升至26%,世界仍將保持目前~38%水平煤炭、石油、天然氣資源人均可采儲(chǔ)量：

煤炭/噸石油/噸天然氣/立方米世界平均162.523.524796美國(guó)876.413.116843中國(guó)89.82.6107412/29/2022近10年來(lái)，我國(guó)石油消費(fèi)年均增長(zhǎng)5.77%，而石油供應(yīng)年均增長(zhǎng)僅1.67%1993年，成為石油產(chǎn)品凈進(jìn)口國(guó)，1996年，成為原油凈

凈進(jìn)口國(guó)，2002年進(jìn)口原油、成品油超過(guò)7000萬(wàn)噸，今年已經(jīng)超過(guò)10000萬(wàn)噸據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)對(duì)進(jìn)口石油的依存度已由1995年的6.6%

上升為2000年的25%，預(yù)計(jì)2005年進(jìn)口原油占國(guó)內(nèi)總需求的比例將提高到33.5%12/29/2022億桶世界石油探明儲(chǔ)量(億桶)圖12/29/2022石油加工前景廣闊12/29/2022直到今天，仍然沒(méi)有哪一種產(chǎn)品或產(chǎn)業(yè)，能像石油那樣持久地影響著全球的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事事戰(zhàn)略和國(guó)家安全石油如何轉(zhuǎn)變成極為有用的石油產(chǎn)品?正是是本課程探討的主要問(wèn)題!第一章緒

論從石油加工工程課中學(xué)到什么?國(guó)內(nèi)外煉油工業(yè)的發(fā)展、現(xiàn)狀及新世紀(jì)

紀(jì)面臨的挑戰(zhàn)授課內(nèi)容及教與學(xué)的方法幾點(diǎn)希望和要求12/29/2022石油作為一個(gè)工業(yè)的發(fā)展始于19世紀(jì)中葉(1859年)，在140多年的發(fā)展中，石油工業(yè)經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期：石油主要用作照明的“燈油”時(shí)代--19世紀(jì)末石油主要用作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的“動(dòng)力燃油”時(shí)代-20世紀(jì)中葉石油既作燃料、又作化工原料的“綜合利用”時(shí)代，即當(dāng)今的

石油化工時(shí)代--20世紀(jì)后半葉開始12/29/2022二.國(guó)內(nèi)外煉油工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)(%)變化12/29/2022煤炭石油與天然氣其他1900年95.04.01.01950年59.3(95.0)39.1(3.39)1.61970年32.665.32.11990年27.3(76.2)60.2(18.7)12.52001年24.71(~70)62.18(~25)13.11括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)為中國(guó)世界石油消費(fèi)量情況12/29/2022石油消費(fèi)水平現(xiàn)已成為一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和經(jīng)濟(jì)濟(jì)發(fā)展程度的重要標(biāo)志，是國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)繁榮榮的關(guān)鍵和社會(huì)文明的基礎(chǔ)年人均消費(fèi)量kg/人：

世界~580美國(guó)4200日本2040韓國(guó)1500臺(tái)灣1200中國(guó)159我國(guó)是最早發(fā)現(xiàn)和利用石油的國(guó)家之一，在古代曾一度

處于世界領(lǐng)先地位北宋科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中第一次使用“石油”這一一名稱：“夫（同音字）延境內(nèi)有石油，生于水際沙石，

與泉水相雜，頗似淳漆，燃之如麻，但煙甚濃””，”

并預(yù)言“此物后必大行于世”解放前，由于長(zhǎng)期封建、半封建、半殖民地統(tǒng)治，石油的開發(fā)及加工生產(chǎn)發(fā)展極為緩慢。49年以前，全國(guó)石油

累計(jì)生產(chǎn)67.7萬(wàn)噸，煉油能力只有17萬(wàn)噸12/29/2022我國(guó)石油工業(yè)1949年后發(fā)展迅速。發(fā)現(xiàn)了以大慶、勝利

為代表的342個(gè)油田(儲(chǔ)量1億噸以上的有26個(gè))，110個(gè)氣田(儲(chǔ)量100億立方米的有17個(gè))。2002年我國(guó)原油產(chǎn)量

1.6475億噸（世界第四）我國(guó)煉油工業(yè)1965年后發(fā)展突飛猛進(jìn)。目前兩大集團(tuán)公司共有95個(gè)煉油廠，煉油能力已達(dá)22641萬(wàn)噸，僅次于美國(guó)

國(guó)(82822)、俄羅斯(27177)和日本(23932)，居世界第四中國(guó)現(xiàn)已成為世界產(chǎn)油大國(guó)和煉油大國(guó)12/29/2022我國(guó)煉油能力增長(zhǎng)情況年煉油能力/萬(wàn)噸/a1949171952991965142319841075019941810019972000020022264120103.0~3.5億噸12/29/2022煉油企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)裝置規(guī)模偏小，經(jīng)濟(jì)效益受影響裝置利用率（負(fù)荷率或開工率）較低(國(guó)外>80%，國(guó)內(nèi)~80%)，且難以適應(yīng)原油品種結(jié)構(gòu)變化煉油裝置結(jié)構(gòu)不太合理，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量、檔次低，綜合商

商品率低(~90%)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與市場(chǎng)的矛盾突出，缺乏市市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力裝置生產(chǎn)周期短，物耗、能耗較高，勞動(dòng)生產(chǎn)率低輕質(zhì)油收率較低(~66%)，加工損失率較高(~1.39%)市場(chǎng)需要清潔燃料，標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高我國(guó)煉油工業(yè)面臨的主要問(wèn)題12/29/2022煉化企業(yè)規(guī)?，F(xiàn)狀（截止2002年）世界中國(guó)煉廠個(gè)數(shù)73295平均規(guī)模（萬(wàn)噸/年）554238>1000萬(wàn)噸/年100座4坐>2000萬(wàn)噸/年15座無(wú)最大規(guī)模（萬(wàn)噸/年）47001800（鎮(zhèn)海）單套能力（萬(wàn)噸/年）一般>1000<500

最大1250100012/29/2022煉油裝置結(jié)構(gòu)狀況裝置名稱中國(guó)美國(guó)世界化裂化34.533.016.6加氫精制10.264.745.2(含加氫處理)化重整5.221.813.9烷基化0.616.72.3異構(gòu)化03.81.72醚化0.020.80.312/29/2022國(guó)內(nèi)外煉廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比國(guó)外平均中石油股份中石化股份

平均規(guī)模/萬(wàn)噸540379480開工率/%>9073.6581.0綜合商品率/%>92~9390.9291.78

加工損失率/%0.501.051.12輕油收率/%>7368.5370.10

單位能耗10.013.9013.91千克標(biāo)油/噸12/29/2022上述問(wèn)題也正是我國(guó)煉化企業(yè)與世界先進(jìn)水平存在的主要差距。加入WTO后，我國(guó)煉油工業(yè)將面臨來(lái)自

全

球 市場(chǎng)

前

所 未有

的

壓 力和

挑

戰(zhàn)目前，我國(guó)煉化企業(yè)將以結(jié)構(gòu)調(diào)整為重點(diǎn)，加大投資力度、加快技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改造，以提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)

能 力和

滿 足環(huán)

保 要求

為 目的

，

加

快發(fā)

展12/29/202220世紀(jì)被稱為工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，其發(fā)展模式是高增長(zhǎng)、高投入、高消耗、高排放、高污染。21世紀(jì)世界已由工業(yè)經(jīng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代跨入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，其發(fā)展模式是高智力、高

效益、高增長(zhǎng)、低消耗、低排放、低污染，世界各國(guó)都將

將以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略來(lái)發(fā)展經(jīng)濟(jì)，這一大趨勢(shì)必將對(duì)煉油工業(yè)產(chǎn)生重大影響12/29/2022世界煉油工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇挑戰(zhàn)：經(jīng)濟(jì)全球化、市場(chǎng)國(guó)際化、競(jìng)爭(zhēng)白熱化煉化企業(yè)如何提高競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力？生態(tài)環(huán)境日益惡化，環(huán)保要求日益強(qiáng)勁，生產(chǎn)清潔、超清潔優(yōu)質(zhì)石油產(chǎn)品大勢(shì)所趨煉油工業(yè)如何發(fā)展綠色技術(shù)，生產(chǎn)綠色產(chǎn)品？石油產(chǎn)品需求量持續(xù)增長(zhǎng)，原油質(zhì)量逐漸變差（高硫、高金屬、高殘?zhí)浚?，傳統(tǒng)煉油技術(shù)已難以適應(yīng)煉化企業(yè)如何靠改革、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新提高生存能力？12/29/2022世界煉油工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇12/29/2022機(jī)遇：豐富的油砂瀝青和天然氣資源，為煉油工業(yè)提供了巨大的發(fā)展空間高新技術(shù)（如膜技術(shù)、生物技術(shù)、納米技術(shù)等）的快速發(fā)展為煉油工業(yè)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持新世紀(jì)煉油工業(yè)的發(fā)展方向12/29/2022調(diào)整企業(yè)結(jié)構(gòu)，采取兼并、聯(lián)合、重組措施，充分

發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力煉油-化工一體化，優(yōu)化資源配置，提高經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展深度加工，提高資源利用率采用清潔技術(shù)、生物技術(shù)、合成技術(shù)，生產(chǎn)清潔和超清潔油品，減少污染、降低成本、滿足未來(lái)需

求我國(guó)石化行業(yè)“十五”發(fā)展目標(biāo)12/29/2022以結(jié)構(gòu)調(diào)整為主線，以提高競(jìng)爭(zhēng)力為核心全國(guó)煉油綜合能力達(dá)2.7億噸，其中加工進(jìn)口原油7500萬(wàn)

噸以上建成8~9個(gè)千萬(wàn)噸級(jí)煉油基地乙烯生產(chǎn)能力超過(guò)900萬(wàn)噸，建成上海、楊子2個(gè)百萬(wàn)噸

級(jí)乙烯基地提升煉油、發(fā)展乙烯，實(shí)現(xiàn)石化大國(guó)走向石化強(qiáng)國(guó)的重

大轉(zhuǎn)變第一章緒論從石油加工工程課中學(xué)到什么?國(guó)內(nèi)外煉油工業(yè)的發(fā)展、現(xiàn)狀及新世世紀(jì)面臨的挑戰(zhàn)授課內(nèi)容及教與學(xué)的方法幾點(diǎn)希望和要求12/29/2022三.授課內(nèi)容及教與學(xué)的方法教材：壽德清、山紅紅主編《石油加工概論》參考教材：《石油煉制工程》，林世雄主編，第三版，

石油工業(yè)出版社授課內(nèi)容：基礎(chǔ)知識(shí)：介紹石油和石油產(chǎn)品的性質(zhì)、組成，產(chǎn)品品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和使用性能、加工方案等，約10學(xué)時(shí)時(shí)。原油的主要加工過(guò)程（原油蒸餾、催化裂化、催化化重整、催化加氫、熱加工等），約20學(xué)時(shí)1

2/29/因2022學(xué)時(shí)有限，其他章節(jié)不單獨(dú)作課堂講授課程特點(diǎn)化學(xué)工程的一個(gè)分支，即化學(xué)工程理論在煉油工藝技

技術(shù)中的具體應(yīng)用。綜合性、實(shí)踐性強(qiáng)，發(fā)展展變化快教學(xué)方法突出專業(yè)課特點(diǎn)““淺“

、廣、新、精”多種教學(xué)方式并行，主要以課堂講授為主自學(xué)，知識(shí)更新的必由之路，也是學(xué)好一門課的關(guān)鍵

課堂測(cè)驗(yàn)，檢查聽課效果和出勤率現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)，理論聯(lián)系實(shí)際的好辦法三.教與學(xué)的方法12/29/2022學(xué)習(xí)方法重視理論聯(lián)系實(shí)際—學(xué)習(xí)專業(yè)課的重要原則既要重視實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)（如經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)）的總

結(jié)，也要重

視

應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)理論作指導(dǎo)，善于從生產(chǎn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或操作數(shù)據(jù)的分析出發(fā)，解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)工程能力注意前后知識(shí)的貫通和聯(lián)系—學(xué)習(xí)專業(yè)課的基本方法課程接觸專業(yè)術(shù)語(yǔ)較多，要在理解的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)掌握