典型石油炼制及石油化工生产装置仿真操作.docx

第一部分石油化工基本理论 (1)

一、石油化工的原料及其产品 (1)

（一）石油化工基本概念 (1)

（二）石油的组成 (1)

（三）石油及其产品的物理性质 (4)

二、典型石油炼制工艺简介 (10)

（一）炼油厂的构成 (10)

（二）原油预处理 (11)

（三）原油常减压蒸馏 (12)

（四）催化裂化 (14)

（五）加氢精制 (21)

（六）加氢裂化 (27)

（七）催化重整 (34)

三、典型石油化工工艺简介 (40)

（一）热裂解生产乙烯 (40)

（二）乙烯氧氯化法生产氯乙烯 (48)

第二部分典型石油炼制及石油化工生产装置仿真操作 (54)

一、常减压蒸馏装置仿真操作 (54)

（一）装置介绍 (54)

（二）装置冷态开工过程 (57)

（三）装置正常停工过程 (65)

（四）紧急停车 (66)

（五）事故列表 (66)

二、乙烯热区分离仿真操作 (68)

（一）装置流程说明 (69)

（二）装置冷态开车过程 (70)

（三）正常停车 (72)

（四）热态开车 (73)

（五）特定事故 (75)

第一部分石油化工基本理论

一、石油化工的原料及其产品

（一）石油化工基本概念

石油是一种从地下深处开采出来的呈黄色、褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体，常与天然气共存，是由远古海洋或湖泊中的生物在地下经过漫长的地球化学演化而形成的烃类和非烃类的复杂混合

物。

石油的生成过程：陆地上的动植物死亡后，随着泥沙被河流带到海盘地和湖盘地，与水中的生

物一起混同泥沙沉积在盘地底部，形成有机淤泥。由于地壳的运动，盘地不断下降，有机淤泥就层

层沉积下来，并与空气隔绝。在这种缺氧的还原环境下，有机淤泥中的有机物质随着沉积物的成岩

过程，通过细菌、压力、温度、催化剂和放射元素等的协同作用，发生复杂的物理化学变化，逐渐

变成石油。

石油指天然存在于地下储层中，气态、液态和固态的烃类混合物。石油是石油的基本类型，常

压下呈液态，其中也包括一些液态非烃类组分（天然的液态烃类混合物）。天然气也是石油的主要

类型，常温常压下呈气态，在地层条件下溶解于石油中。因此，石油这一概念实际上包括了人们习

惯上所说的石油、天然气、伴生气、凝析油等。

石油不能直接作汽车、飞机、轮船等交通运输工具发动机的燃料，也不能直接作润滑油、溶剂

油、工艺用油等产品使用，必须经过各种加工过程，才能获得符合质量要求的各种石油产品。

石油加工指将石油经过分离和反应，生产燃料（如汽油、航空煤油，柴油、燃料油、液化燃料

气、油焦）、润滑油、化工原料（如苯、甲苯、二甲苯等）及其他石油产品（如沥青、石蜡等）的

过程。通常习惯上把石油的常减压蒸馏称为一次加工，把以一次加工得到的半成品为原料的催化裂

化、加氢裂化、焦化等破坏加工过程称为二次加工，把许多以二次加工产物为原料的化工过程称为

三次加工。

（二）石油的组成

1.石油的外观性质

石油是以液态天然存在于地下储层中，在常温常压下也呈液态的碳氢化合物的复杂混合物，也

是石油化工生产过程的基本原料。

1

通常石油是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体，相对密度一般介于0.8~0.98之间。由于世界各地所产的石油在化学组成上存在差异，因而其外观性质上也存在不同程度的差别。

不同油区所产的石油在组成和性质上差别很大，即使在同一油区不同油层和油井的石油在组成

和性质上也可能有很大差别。

石油的外表特征与石油的化学组成有密切的关系，为了较深刻地认识石油，必须研究其化学组

成。而化学组成的基础是元素组成，所以首先应考察石油的元素组成。

2.石油的元素组成

组成石油的最主要元素是碳和氢，它们约占95%~99%; 其中碳为 83%~87% ，氢为 11~14% 。大部

分石油中硫、氧、氮总量不超过1%~5% ，但也有少数石油中的硫、氮、氧含量较高如墨西哥石油含

硫 3.6%~5.3% , 委内瑞拉石油含硫高达 5.5%。大多数石油含氮甚少，约千分之几到万分之几，但个别

石油如阿尔及利亚石油及美国加利福尼亚石油含氮量达 1.4%~2.2。

虽然非碳氢元素在石油中的含量较少，但是这些非碳氢元素都是以碳氢化合物的衍生物形态存

在于石油中，因而含有这些元素的化合物所占的比例就大得多。这些非碳氢元素的存在（尤其是微

量金属元素中Ni 、 V ），对于石油的性质、石油加工过程以及石油的催化加工中的催化剂有很大

的影响，必须充分予以重视。

3.石油的烃类组成

从化学组成来看，石油中主要含有烃类和非烃类这两大类。烃类和非烃类存在于石油的各个馏

分中，但因石油的产地及种类不同，烃类和非烃类的相对含量差别很大。有的石油（轻质石油）烃

类含量可高达90%以上，但有的石油（重质石油）烃类含量甚至低于50%。在同一石油中，随着馏分

沸程增高，一烃类含量降低而非烃类含量逐渐增加。在最轻的轻油馏分中，非烃类的含量很少，烃

类占绝大部分，即使从含硫石油得到的汽油馏分，烃类的含量也可达98%~99% ，反之，在高沸点的石油馏分，尤其是在减压渣油中，烃类的含量将有明显的降低。

石油中烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃以及在分子中兼有这三类烃结构的混合烃构成。

4.石油的非烃类组成

石油中的非烃化合物主要指含硫、氮、氧的化合物。这些元素的含量虽仅约1%~4% ，但非烃化合物的含量都相当高，可高达20%以上。非烃化合物在石油馏分中的分布是不均匀的，大部分集

中在重质馏分和残碴油中。非烃化合物的存在对石油加工和石油产品使用性能影响很大，石油加工中绝大多数精制过程都是为了除去这类非烃化合物。如果处理适当，综合利用，可变害为利，生产

一些重要的化工产品。例如，从石油气中脱硫的同时，又可回收硫磺。（ 1）含硫化合物

2

硫是石油中常见的组成元素之一，不同的石油含硫量相差很大，从万分之几到百分之几。硫

在石油馏分中的含量随其沸点范围的升高而增加，大部分硫化物集中在重馏分和渣油中。

由于硫对于石油加工影响极大，所以含硫量常作为评价石油及其产品的一项重要指标，如含硫量高于2%的石油称为高含硫石油，低于0.5% 称低硫石油（如大庆石油），介于0.5%~2.0% 之间的

称为含硫石油（如胜利石油）。硫在石油中少量以元素硫和硫化氢形式存在，大多数以有机硫化物形

式存在，如硫醇、硫醚、环硫醚、二硫化物、噻吩及其同系物等。

含硫化合物的主要危害是：①对设备管线有腐蚀作用。②可使油品某些使用性能（汽油的感铅

性、燃烧性、储存安定性等）变坏。③污染环境，含硫油品燃烧后生成二氧化硫、三氧化硫等，污

染大气，对人有害。④在二次加工过程中，使某些催化剂中毒，丧失催化活性。

通常采用酸碱洗涤、催化加氢、催化氧化等方法除去油品中的硫化物。

（2）含氮化合物

石油中含氮量一般在万分之几至千分之几。密度大，胶质多、含硫量高的石油，一般其含氮量

也高。石油馏分中氮化物的含量随其沸点范围的升高而增加，大部分氮化物以胶 …… 此处隐藏：19323字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……