煉油工藝學第一章緒論

第一章

緒

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

希望和要求10/7/2023一.

從《煉油工藝學》中能學到什么?學習(或?qū)W完)一門新課時，思考一些問題我能學

到什么?我有什么收獲?未來的影響10/7/2023由課程名稱知,本課程研究的對象是“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、來源、最基本特性）石油是由遠古海洋或湖泊中的生物在地下經(jīng)過漫長的

地球化學演化而形成的烴類和非烴類的復雜混合物（從地球化學角度）石油工業(yè)經(jīng)過100多年發(fā)展以后，對“石油”才有了比較科學的命名（1983年，第11屆世界石油大會）11/21/20231983年第11屆世界石油大會正式提出對石油、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，石油這一概念實際上包括了人們習慣上所說的原油、天然氣、伴生氣、凝析油等何謂石油煉制？石油煉制是我國石油化學工業(yè)的組成之一石油化學工業(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滑油及相關產(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主要原油特性及其加工方向原油蒸餾過程的基本原理、工藝流程、工藝計算，主要操作因數(shù)及其確定方法催化裂化、催化加氫、催化重整等工藝過程的基本原理、工藝流程、工藝計算，主要影響因數(shù)分析以及催化劑和催化作用烷基化、醚化、異構化（氣體加工）等工藝過程的基本原理11/21/2023“石油加工業(yè)”前景如何？衡量一門工業(yè)發(fā)展的尺度評價一個工業(yè)前途的標志

？在國民經(jīng)濟中的地位作用如何？增長速度和發(fā)展趨勢怎樣？對人類社會的貢獻有多大？11/21/2023“石油加工業(yè)”前景如何？石油工業(yè)是19世紀的產(chǎn)物、20世紀的奇跡、當代經(jīng)濟的““發(fā)動機”，石油被人們們視為關系到一個國家國計民生及國家安全的特殊商品-即戰(zhàn)略物資石油的開發(fā)、加工和利用，在相當程度上改變了世界的政治、經(jīng)濟格局，也改變了人們的生活和工作方式，推動人類社會的發(fā)展進程12/29/2022石油對人類的貢獻被譽為“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，對世界經(jīng)濟產(chǎn)生全方位、多層次的重大影響。同時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石油工業(yè)是國家的基礎工業(yè)(或支柱產(chǎn)業(yè))、舉足輕重中國石油、石化兩大集團

擁有的資產(chǎn)占全國總資產(chǎn)

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

據(jù)國際能源機構預測，未來二十年中國對石油及其產(chǎn)品的需求將呈快速增長趨勢。預計到2020年，石油在我國總能源消費結(jié)構中的比例將上升至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量：

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

凈進口國，2002年進口原油、成品油超過7000萬噸，今年已經(jīng)超過10000萬噸據(jù)統(tǒng)計，中國對進口石油的依存度已由1995年的6.6%

上升為2000年的25%，預計2005年進口原油占國內(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、軍事事戰(zhàn)略和國家安全石油如何轉(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題!第一章緒

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

紀面臨的挑戰(zhàn)授課內(nèi)容及教與學的方法幾點希望和要求12/29/2022石油作為一個工業(yè)的發(fā)展始于19世紀中葉(1859年)，在140多年的發(fā)展中，石油工業(yè)經(jīng)歷了三個時期：石油主要用作照明的“燈油”時代--19世紀末石油主要用作發(fā)動機燃料的“動力燃油”時代-20世紀中葉石油既作燃料、又作化工原料的“綜合利用”時代，即當今的

石油化工時代--20世紀后半葉開始12/29/2022二.國內(nèi)外煉油工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀世界能源消費結(jié)構(%)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括號內(nèi)數(shù)據(jù)為中國世界石油消費量情況12/29/2022石油消費水平現(xiàn)已成為一個國家綜合國力和經(jīng)濟濟發(fā)展程度的重要標志，是國家安全、經(jīng)濟繁榮榮的關鍵和社會文明的基礎年人均消費量kg/人：

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

處于世界領先地位北宋科學家沈括在《夢溪筆談》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””，”

并預言“此物后必大行于世”解放前，由于長期封建、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，全國石油

累計生產(chǎn)67.7萬噸，煉油能力只有17萬噸12/29/2022我國石油工業(yè)1949年后發(fā)展迅速。發(fā)現(xiàn)了以大慶、勝利

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

1.6475億噸（世界第四）我國煉油工業(yè)1965年后發(fā)展突飛猛進。目前兩大集團公司共有95個煉油廠，煉油能力已達22641萬噸，僅次于美國

國(82822)、俄羅斯(27177)和日本(23932)，居世界第四中國現(xiàn)已成為世界產(chǎn)油大國和煉油大國12/29/2022我國煉油能力增長情況年煉油能力/萬噸/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)濟效益受影響裝置利用率（負荷率或開工率）較低(國外>80%，國內(nèi)~80%)，且難以適應原油品種結(jié)構變化煉油裝置結(jié)構不太合理，導致產(chǎn)品質(zhì)量、檔次低，綜合商

商品率低(~90%)，產(chǎn)品結(jié)構與市場的矛盾突出，缺乏市市場競爭力裝置生產(chǎn)周期短，物耗、能耗較高，勞動生產(chǎn)率低輕質(zhì)油收率較低(~66%)，加工損失率較高(~1.39%)市場需要清潔燃料，標準越來越高我國煉油工業(yè)面臨的主要問題12/29/2022煉化企業(yè)規(guī)?，F(xiàn)狀（截止2002年）世界中國煉廠個數(shù)73295平均規(guī)模（萬噸/年）554238>1000萬噸/年100座4坐>2000萬噸/年15座無最大規(guī)模（萬噸/年）47001800（鎮(zhèn)海）單套能力（萬噸/年）一般>1000<500

最大1250100012/29/2022煉油裝置結(jié)構狀況裝置名稱中國美國世界化裂化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異構化03.81.72醚化0.020.80.312/29/2022國內(nèi)外煉廠技術經(jīng)濟指標對比國外平均中石油股份中石化股份

平均規(guī)模/萬噸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10.013.9013.91千克標油/噸12/29/2022上述問題也正是我國煉化企業(yè)與世界先進水平存在的主要差距。加入WTO后，我國煉油工業(yè)將面臨來自

全

球 市場

前

所 未有

的

壓 力和

挑

戰(zhàn)目前，我國煉化企業(yè)將以結(jié)構調(diào)整為重點，加大投資力度、加快技術創(chuàng)新和技術改造，以提高市場競爭爭

能 力和

滿 足環(huán)

保 要求

為 目的

，

加

快發(fā)

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

效益、高增長、低消耗、低排放、低污染，世界各國都將

將以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略來發(fā)展經(jīng)濟，這一大趨勢必將對煉油工業(yè)產(chǎn)生重大影響12/29/2022世界煉油工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇挑戰(zhàn)：經(jīng)濟全球化、市場國際化、競爭白熱化煉化企業(yè)如何提高競爭實力？生態(tài)環(huán)境日益惡化，環(huán)保要求日益強勁，生產(chǎn)清潔、超清潔優(yōu)質(zhì)石油產(chǎn)品大勢所趨煉油工業(yè)如何發(fā)展綠色技術，生產(chǎn)綠色產(chǎn)品？石油產(chǎn)品需求量持續(xù)增長，原油質(zhì)量逐漸變差（高硫、高金屬、高殘?zhí)浚瑐鹘y(tǒng)煉油技術已難以適應煉化企業(yè)如何靠改革、技術創(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)和機遇12/29/2022機遇：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（如膜技術、生物技術、納米技術等）的快速發(fā)展為煉油工業(yè)提供了堅實的技術支持新世紀煉油工業(yè)的發(fā)展方向12/29/2022調(diào)整企業(yè)結(jié)構，采取兼并、聯(lián)合、重組措施，充分

發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢，增強競爭實力煉油-化工一體化，優(yōu)化資源配置，提高經(jīng)濟效益發(fā)展深度加工，提高資源利用率采用清潔技術、生物技術、合成技術，生產(chǎn)清潔和超清潔油品，減少污染、降低成本、滿足未來需

求我國石化行業(yè)“十五”發(fā)展目標12/29/2022以結(jié)構調(diào)整為主線，以提高競爭力為核心全國煉油綜合能力達2.7億噸，其中加工進口原油7500萬

噸以上建成8~9個千萬噸級煉油基地乙烯生產(chǎn)能力超過900萬噸，建成上海、楊子2個百萬噸

級乙烯基地提升煉油、發(fā)展乙烯，實現(xiàn)石化大國走向石化強國的重

大轉(zhuǎn)變第一章緒論從石油加工工程課中學到什么?國內(nèi)外煉油工業(yè)的發(fā)展、現(xiàn)狀及新世世紀面臨的挑戰(zhàn)授課內(nèi)容及教與學的方法幾點希望和要求12/29/2022三.授課內(nèi)容及教與學的方法教材：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：基礎知識：介紹石油和石油產(chǎn)品的性質(zhì)、組成，產(chǎn)品品質(zhì)量標準和使用性能、加工方案等，約10學時時。原油的主要加工過程（原油蒸餾、催化裂化、催化化重整、催化加氫、熱加工等），約20學時1

2/29/因2022學時有限，其他章節(jié)不單獨作課堂講授課程特點化學工程的一個分支，即化學工程理論在煉油工藝技

技術中的具體應用。綜合性、實踐性強，發(fā)展展變化快教學方法突出專業(yè)課特點““淺“

、廣、新、精”多種教學方式并行，主要以課堂講授為主自學，知識更新的必由之路，也是學好一門課的關鍵

課堂測驗，檢查聽課效果和出勤率現(xiàn)場參觀學習，理論聯(lián)系實際的好辦法三.教與學的方法12/29/2022學習方法重視理論聯(lián)系實際—學習專業(yè)課的重要原則既要重視實踐經(jīng)驗（如經(jīng)驗公式、經(jīng)驗數(shù)據(jù)）的總

結(jié)，也要重

視

應用所學的專業(yè)理論作指導，善于從生產(chǎn)現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)或操作數(shù)據(jù)的分析出發(fā)，解決生產(chǎn)實際問題，培養(yǎng)工程能力注意前后知識的貫通和聯(lián)系—學習專業(yè)課的基本方法課程接觸專業(yè)術語較多，要在理解的基礎上學習掌握