汽車運(yùn)行材料課件：石油 -

汽車運(yùn)行材料石油

1.1石油概況1.1.1石油的形貌與成因1.石油的形貌

石油在未煉制之前又稱原油，是從地下深處開采的、具有特殊氣味的可燃的黏稠液體，主要是各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的混合物。

（a）透明的石油（b）黑色的石油圖1-1石油的顏色

2.石油的成因

目前，在石油地質(zhì)學(xué)界有關(guān)石油的成因一直存在著激烈的爭論。比較有代表性的有無機(jī)論和有機(jī)論兩種學(xué)說。①無機(jī)論。②有機(jī)論。1.1.2石油的成分與分類1.石油的成分

石油的成分主要有：油質(zhì)（這是其主要成分）、膠質(zhì)（一種黏性的半固體物質(zhì)）、瀝青質(zhì)（暗褐色或黑色脆性固體物質(zhì)）、碳質(zhì)（一種非碳?xì)浠衔铮?/p>

由碳和氫化合形成的烴類構(gòu)成石油的主要組成部分，約占95%～99%，含硫、氧、氮的化合物對石油產(chǎn)品有害，在石油加工中應(yīng)盡量除去。

通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油；以環(huán)烷烴、芳香烴為主的稱為環(huán)烴基石油；介于二者之間的稱為中間基石油。我國主要原油的特點(diǎn)是含蠟較多，凝固點(diǎn)高，硫含量低，鎳、氮含量中等，釩含量極少。

石油的性質(zhì)因產(chǎn)地而異，密度為0.8～1.0g/cm3，黏度范圍很寬，凝固點(diǎn)差別很大（－60～30℃），沸點(diǎn)范圍為常溫到500℃以上，可容于多種有機(jī)溶劑，不溶于水，但可與水形成乳狀液。2.石油的餾分組成

餾分是石油在分餾過程中所得到的蒸餾物。石油是多組分的復(fù)雜的混合物。在研究石油的組成時(shí)，通常按沸點(diǎn)高低切割成幾個(gè)餾分。1）汽油餾分汽油餾分為在分餾塔上部得到的輕質(zhì)餾分，蒸發(fā)溫度一般在35～200℃范圍內(nèi)。2）煤油餾分與柴油餾分煤油餾分與柴油餾分為在分餾塔中部得到的中質(zhì)餾分，蒸發(fā)溫度一般在200～350℃范圍內(nèi)。3）潤滑油餾分潤滑油餾分為在分餾塔下部得到的重質(zhì)餾分，蒸發(fā)溫度一般在350～500℃范圍內(nèi)。3.石油的分類1）按原油的密度分類2）按硫含量分類3）按蠟含量分類4）按膠含量分類5）按特性因數(shù)分類6）按關(guān)鍵餾分特性分類1.2石油的勘探和開采1.2.1石油勘探

所謂石油勘探，是指為了尋找和查明油氣資源，而利用各種勘探手段了解地下的地質(zhì)狀況，認(rèn)識(shí)生油、儲(chǔ)油、油氣運(yùn)移、聚集、保存等條件，綜合評(píng)價(jià)含油氣遠(yuǎn)景，確定油氣聚集的有利地區(qū)，找到儲(chǔ)油氣的圈閉，并探明油氣田面積，搞清油氣層情況和產(chǎn)出能力的過程。1.地質(zhì)法

地質(zhì)法通過觀測、研究裸露在地面的地層、巖石，對地質(zhì)資料進(jìn)行分析綜合，了解一個(gè)地區(qū)有無生成油氣和儲(chǔ)存油氣的條件，最后提出對該地區(qū)的含油氣狀態(tài)評(píng)價(jià)，指出有利地區(qū)。有時(shí)在巖石裸露的地區(qū)，也可能直接發(fā)現(xiàn)油氣儲(chǔ)藏。2.物探法

物探法是根據(jù)地質(zhì)學(xué)和物理學(xué)原理，利用電子學(xué)和信息論等領(lǐng)域的新技術(shù)建立起來的一種較新的勘探石油方法。物探法利用各種物理儀器，觀測地殼上的各種物理現(xiàn)象，從而推斷、了解地下的地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)，尋找可能的儲(chǔ)油構(gòu)造。1）重力勘探2）磁法勘探3）電法勘探4）地震勘探3.鉆探法

鉆探是地質(zhì)勘探工作中的一項(xiàng)重要技術(shù)手段。用鉆機(jī)從地表向下鉆進(jìn)，在地層中形成圓柱形鉆孔，以鑒別和劃分地層?？蓮你@孔中不同深度處取得巖心、礦樣、土樣進(jìn)行分析研究，用以測定巖石和土層的物理、力學(xué)性質(zhì)和指標(biāo)，提供地質(zhì)構(gòu)造參數(shù)。鉆井平臺(tái)（drillingplatform）是主要用于鉆探井的海上結(jié)構(gòu)物。自升式海上石油鉆井平臺(tái)

半潛式海上石油鉆井平臺(tái)

1.2.2石油開采1.測井工程2.鉆井工程3.采油工程4.油氣集輸工程

游梁式抽油機(jī)（俗稱“磕頭機(jī)”）

我國30萬噸油輪正在裝油

1.3石油的煉制過程1.3.1石油的煉制方法

石油分餾生產(chǎn)過程示意圖

石油煉制方法有：常壓蒸餾、減壓蒸餾、熱裂化、催化裂化、加氫裂化、催化重整、烷基化、延遲焦化等。

無論哪種加工工藝，原油中的輕質(zhì)組分首先分離出來，如首先是石油氣、汽油，然后是中間基組分，如煤油柴油，然后是重質(zhì)組分，如燃料油、瀝青質(zhì)等。1.常減壓蒸餾1）常壓蒸餾

常壓蒸餾是根據(jù)組成石油的各類烴分子的沸點(diǎn)不同，利用加熱、蒸發(fā)、冷凝等步驟對石油進(jìn)行的直接分餾。

常壓蒸餾一般將石油分割成沸點(diǎn)范圍為35～200℃的汽油餾分，175～300℃的煤油餾分，200～350℃的柴油餾分，350℃以上的潤滑油或裂化原料餾分等組分。常壓蒸餾流程圖

2）減壓蒸餾

減壓蒸餾是利用物質(zhì)的沸點(diǎn)隨外界壓力減小而降低的原理，通過降低蒸餾壓力，來降低石油中烴分子的沸點(diǎn)，從而將常壓蒸餾得到的重油進(jìn)行再分餾的加工過程。減壓蒸餾流程圖

在煉油廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝流程中，往往把常壓蒸餾和減壓蒸餾組合進(jìn)行，稱為常減壓蒸餾。常減壓蒸餾的流程圖常減壓蒸餾塔2.熱裂化

熱裂化是利用500℃左右的高溫使重油一類的大分子烴受熱分解裂化成小分子烴的加工過程。熱裂化產(chǎn)品有裂化氣、汽油、柴油和渣油等。3.催化裂化

催化裂化是在催化劑硅酸鋁或分子篩的作用和450～510℃的高溫條件下，通過對原料油進(jìn)行裂化的加工工藝。催化裂化流程圖

催化裂化產(chǎn)品主要有石油氣、汽油和輕柴油等。4.加氫裂化

加氫裂化是使重質(zhì)油輕質(zhì)化的又一種工藝方法。它是在370～430℃的高溫和10～15MPa的高壓，并有鎢、鉬、鎳等催化劑的作用下，加入氫氣，對原料油進(jìn)行加氫、裂化和異構(gòu)化等反應(yīng)，從而使重質(zhì)油轉(zhuǎn)變成飽和的輕質(zhì)油的一種煉制方法。大慶煉油廠年處理能力300kt加氫裂化裝置

加氫裂化的產(chǎn)品有汽油、柴油、潤滑油等。加氫裂化得到的汽油抗爆性好，腐蝕性低；加氫裂化得到的柴油發(fā)火性能好，凝點(diǎn)也低；加氫裂化得到的潤滑油黏溫性能好。5.催化重整

催化重整是生產(chǎn)高辛烷值汽油的一種加工方法。其工藝流程為：對直餾汽油餾分中的正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴，在催化劑的作用下，通過進(jìn)行異構(gòu)化、芳構(gòu)化、脫氫等反應(yīng)，使其烴分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新排列而轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴和芳香烴，從而獲得高辛烷值汽油。催化重整裝置6.烷基化

烷基化是指在催化劑作用下，烷烴與烯烴之間發(fā)生的化學(xué)加成反應(yīng)。烷基化對生產(chǎn)高辛烷值汽油具有重要意義。7.延遲焦化

延遲焦化是為了充分利用能源，以獲得更多的輕質(zhì)油，對減壓渣油進(jìn)行深度加工的一種煉制方法。

所謂延遲焦化，就是通過縮短減壓渣油在高溫（500℃左右）爐管內(nèi)的停留時(shí)間，使減壓渣油在爐管內(nèi)來不及結(jié)焦的條件下進(jìn)入焦炭塔。延遲焦化的產(chǎn)物主要是汽油、柴油、裂化原料油和石油焦等。1.3.2石油產(chǎn)品的精制

通過石油煉制方法得到的石油產(chǎn)品大多數(shù)為半成品，還需對這些半成品進(jìn)行精制加工，以除去其中的非理想組分。

常用的精制方法有：電化學(xué)精制、加氫精制、溶劑精制、白土補(bǔ)充精制、加氫補(bǔ)充精制、脫硫醇精制、溶劑脫蠟、尿素脫蠟、分子篩脫蠟、微生物脫蠟等。1.3.3石油產(chǎn)品的調(diào)和1.燃油的調(diào)和2.潤滑油的調(diào)和1.3.4輔助添加劑1.石油產(chǎn)品輔助添加劑的分類

石油產(chǎn)品輔助添加劑按應(yīng)用場合分為潤滑添加劑、燃料添加劑、復(fù)合添加劑和其他添加劑四大類。

有關(guān)石油添加劑的分類和分組情況，讀者可查閱石化標(biāo)準(zhǔn)SH/T0389－1992（1998），在此不再贅述。2.潤滑添加劑

潤滑添加劑可分為清凈劑和分散劑、抗氧抗腐劑、極壓抗磨劑、油性劑和摩擦改進(jìn)劑、黏度指數(shù)改進(jìn)劑、防銹劑、降凝劑、抗泡沫劑等等。3.燃料添加劑

為改善燃料油的性能而加入