汽車運(yùn)行材料課件

1、 第第1章章 石油石油教學(xué)提示：教學(xué)提示：石油是重要的能源之一，按分餾過程，石石油是重要的能源之一，按分餾過程，石油的餾分組成通常分為汽油餾分、煤油餾分、柴油餾油的餾分組成通常分為汽油餾分、煤油餾分、柴油餾分和潤(rùn)滑油餾分等。分和潤(rùn)滑油餾分等。 常用的石油煉制方法有常壓蒸餾、減壓蒸餾、熱常用的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、延裂化、催化裂化、加氫裂化、催化重整、烷基化、延遲焦化等。遲焦化等。教學(xué)要求：教學(xué)要求：本章主要介紹石油的組成與分類、石油的本章主要介紹石油的組成與分類、石油的勘探和開采、石油的煉制過程。重點(diǎn)內(nèi)容是石油的組勘探和開采、石油的煉制

2、過程。重點(diǎn)內(nèi)容是石油的組成、分類以及石油的煉制過程。成、分類以及石油的煉制過程。 要求學(xué)生了解石油的分類、石油的勘探和開采方要求學(xué)生了解石油的分類、石油的勘探和開采方法，熟悉常用的石油煉制方法，掌握石油的餾分組成。法，熟悉常用的石油煉制方法，掌握石油的餾分組成。 1.1 石油概況石油概況1.1.1石油的形貌與成因石油的形貌與成因1.石油的形貌石油的形貌 石油又稱原油，是從地下深處開采的、具有特石油又稱原油，是從地下深處開采的、具有特殊氣味的可燃粘稠液體，主要是各種烷烴、環(huán)烷烴、殊氣味的可燃粘稠液體，主要是各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的混合物。芳香烴的混合物。 石油的顏色非常豐富，石油的顏色非常豐富

3、，有紅色、金黃色、墨綠有紅色、金黃色、墨綠色、黑色、棕黑色、褐色、黑色、棕黑色、褐紅色等等，甚至還有透紅色等等，甚至還有透明的石油。圖明的石油。圖1-1是透明是透明和黑色石油的實(shí)物照片。和黑色石油的實(shí)物照片。a)透明的石油透明的石油 b)黑色的石油黑色的石油 圖圖1-1 石油的顏色石油的顏色 石油的顏色取決于它本身所含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含石油的顏色取決于它本身所含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量，含的越高顏色越深。石油的顏色越淺其油質(zhì)越好，量，含的越高顏色越深。石油的顏色越淺其油質(zhì)越好，透明的石油可直接加在汽車油箱中代替汽油。透明的石油可直接加在汽車油箱中代替汽油。2.石油的成因石油的成因 目前，在石油地質(zhì)學(xué)界

4、有關(guān)石油的成因一直存在目前，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(zhēng)論。比較有代表性的有無機(jī)論和有機(jī)論兩著激烈的爭(zhēng)論。比較有代表性的有無機(jī)論和有機(jī)論兩種學(xué)說。種學(xué)說。無機(jī)論無機(jī)論 即石油是在基性巖漿中形成的。即石油是在基性巖漿中形成的。 無機(jī)論認(rèn)為，石油來源于地幔，是地幔沿著地殼無機(jī)論認(rèn)為，石油來源于地幔，是地幔沿著地殼裂隙上涌過程中的衍生物，是地幔發(fā)生熱膨脹時(shí)，在裂隙上涌過程中的衍生物，是地幔發(fā)生熱膨脹時(shí)，在特定的環(huán)境中形成的一種新物質(zhì)形態(tài)。特定的環(huán)境中形成的一種新物質(zhì)形態(tài)。有機(jī)論有機(jī)論 有機(jī)論認(rèn)為，各種有機(jī)物如動(dòng)物、植物、有機(jī)論認(rèn)為，各種有機(jī)物如動(dòng)物、植物、特別是低等的動(dòng)植物像藻類、

5、細(xì)菌、蚌殼、魚類等死特別是低等的動(dòng)植物像藻類、細(xì)菌、蚌殼、魚類等死后埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、瀉湖、三角洲、湖泊后埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、瀉湖、三角洲、湖泊等地，經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)作用，最后逐漸形成為石等地，經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)作用，最后逐漸形成為石油。油。1.1.2石油的成分與分類石油的成分與分類1.石油的成分石油的成分 石油的成分主要有：油質(zhì)（這是其主要成分）、石油的成分主要有：油質(zhì)（這是其主要成分）、膠質(zhì)（一種粘性的半固體物質(zhì)）、瀝青質(zhì)（暗褐色或膠質(zhì)（一種粘性的半固體物質(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?。黑色脆性固體物質(zhì)）、碳質(zhì)（一種非碳?xì)浠衔铮?由碳

6、和氫化合形成的烴類構(gòu)成石油的主要組成部由碳和氫化合形成的烴類構(gòu)成石油的主要組成部分，約占分，約占95% 99%，含硫、，含硫、 氧、氮的化合物對(duì)石氧、氮的化合物對(duì)石油產(chǎn)品有害，在石油加工中應(yīng)盡量除去。油產(chǎn)品有害，在石油加工中應(yīng)盡量除去。 不同產(chǎn)地的石油中，各種烴類的結(jié)構(gòu)和所占比不同產(chǎn)地的石油中，各種烴類的結(jié)構(gòu)和所占比例相差很大，但主要屬于烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三例相差很大，但主要屬于烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類。類。 通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油；以環(huán)通常以烷烴為主的石油稱為石蠟基石油；以環(huán)烷烴、芳香烴為主的稱環(huán)烴基石油；介于二者之間烷烴、芳香烴為主的稱環(huán)烴基石油；介于二者之間的稱中間基石油。

7、的稱中間基石油。 我國(guó)主要原油的特點(diǎn)是含蠟較多，凝固點(diǎn)高，我國(guó)主要原油的特點(diǎn)是含蠟較多，凝固點(diǎn)高，硫含量低，硫含量低， 鎳、氮含量中等，釩含量極少。鎳、氮含量中等，釩含量極少。 石油的性質(zhì)因產(chǎn)地而異，密度為石油的性質(zhì)因產(chǎn)地而異，密度為0.8 1.0 g/cm3，粘度范圍很寬，凝固點(diǎn)差別很大（粘度范圍很寬，凝固點(diǎn)差別很大（30 -60C），），沸點(diǎn)范圍為常溫到沸點(diǎn)范圍為常溫到500C以上，可容于多種有機(jī)溶以上，可容于多種有機(jī)溶劑，不溶于水，但可與水形成乳狀液。劑，不溶于水，但可與水形成乳狀液。 組成石油的化學(xué)元素主要是碳組成石油的化學(xué)元素主要是碳 （83% 87%）、）、氫（氫（11% 14%）

8、，其余為硫（），其余為硫（0.06% 0.8%）、）、氮（氮（0.02% 1.7%）、氧（）、氧（0.08% 1.82%）及微）及微量金屬元素（鎳、釩、鐵等）。量金屬元素（鎳、釩、鐵等）。 除個(gè)別油田外，原油中汽油餾分較少，渣油占除個(gè)別油田外，原油中汽油餾分較少，渣油占1/3。組成不同類的石油，加工方法有差別，產(chǎn)品的。組成不同類的石油，加工方法有差別，產(chǎn)品的性能也不同，應(yīng)當(dāng)物盡其用。性能也不同，應(yīng)當(dāng)物盡其用。 大慶原油的主要特點(diǎn)是含蠟量高，凝點(diǎn)高，硫大慶原油的主要特點(diǎn)是含蠟量高，凝點(diǎn)高，硫含量低，屬低硫石蠟基原油。含量低，屬低硫石蠟基原油。2.石油的餾分組成石油的餾分組成 餾分就是石油在分餾過

9、程中所得到的蒸餾物。餾分就是石油在分餾過程中所得到的蒸餾物。石油是個(gè)多組分的復(fù)雜的混合物。在研究石油的組成石油是個(gè)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。時(shí)，通常按沸點(diǎn)高低切割成幾個(gè)餾分。 按分餾過程，石油的餾分組成通常分為汽油餾分、按分餾過程，石油的餾分組成通常分為汽油餾分、煤油餾分、柴油餾分和潤(rùn)滑油餾分等。煤油餾分、柴油餾分和潤(rùn)滑油餾分等。 但這里的汽油餾分、煤油餾分、柴油餾分和潤(rùn)滑但這里的汽油餾分、煤油餾分、柴油餾分和潤(rùn)滑油餾分不等同于汽油、煤油、柴油和潤(rùn)滑油等石油產(chǎn)油餾分不等同于汽油、煤油、柴油和潤(rùn)滑油等石油產(chǎn)品，要想得到各餾分所對(duì)應(yīng)的石油產(chǎn)品，必須對(duì)相

10、應(yīng)品，要想得到各餾分所對(duì)應(yīng)的石油產(chǎn)品，必須對(duì)相應(yīng)的餾分進(jìn)行再加工。的餾分進(jìn)行再加工。 （1）汽油餾分）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)汽油餾分為在分餾塔上部得到的輕質(zhì)餾分，蒸發(fā)溫度一般在溫度一般在35200范圍。范圍。 汽油餾分中含的正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)多為汽油餾分中含的正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)多為511，異構(gòu)烷烴碳原子數(shù)稍多，環(huán)烷烴和芳香烴多為單環(huán)。異構(gòu)烷烴碳原子數(shù)稍多，環(huán)烷烴和芳香烴多為單環(huán)。其中烷烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，約占其中烷烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，約占50。（2）煤油餾分與柴油餾分）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煤油餾分與柴油餾分為在分餾塔中部得到的中質(zhì)餾

11、分，蒸發(fā)溫度一般在質(zhì)餾分，蒸發(fā)溫度一般在200350范圍。餾分中范圍。餾分中含的正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)多為含的正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)多為1120，異構(gòu)烷烴碳原，異構(gòu)烷烴碳原子數(shù)稍多，環(huán)烷烴和芳香烴環(huán)數(shù)增多，除單環(huán)外，還子數(shù)稍多，環(huán)烷烴和芳香烴環(huán)數(shù)增多，除單環(huán)外，還有雙環(huán)和三環(huán)的。有雙環(huán)和三環(huán)的。（3）潤(rùn)滑油餾分）潤(rùn)滑油餾分 潤(rùn)滑油餾分為在分餾塔下部得到的重質(zhì)餾分，潤(rùn)滑油餾分為在分餾塔下部得到的重質(zhì)餾分，蒸發(fā)溫度一般在蒸發(fā)溫度一般在350500范圍。范圍。 餾分中含的正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)多為餾分中含的正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)多為2036，異，異構(gòu)烷烴碳原子數(shù)稍多，環(huán)烷烴和芳香烴環(huán)數(shù)多為三構(gòu)烷烴碳原子數(shù)稍多，環(huán)烷烴和芳香

12、烴環(huán)數(shù)多為三環(huán)以上。其中環(huán)烷烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大，約占環(huán)以上。其中環(huán)烷烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大，約占40。3.石油的分類石油的分類 一般按下列依據(jù)對(duì)石油進(jìn)行分類。一般按下列依據(jù)對(duì)石油進(jìn)行分類。（1）按原油的密度分類）按原油的密度分類輕質(zhì)原油輕質(zhì)原油 密度小于密度小于0.878g/cm3；中質(zhì)原油中質(zhì)原油 密度介于密度介于0.8780.884g/cm3之間；之間；重質(zhì)原油重質(zhì)原油 密度大于密度大于0.884g/ cm3。（2）按硫含量分類）按硫含量分類低硫原油低硫原油 硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.5；含硫原油含硫原油 硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于0.52.0之間；之間；高硫原油高硫原油 硫的質(zhì)量

13、分?jǐn)?shù)大于硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.0%。 我國(guó)原油多為低硫原油。我國(guó)原油多為低硫原油。（3）按蠟含量分類）按蠟含量分類低蠟原油低蠟原油 凝點(diǎn)低于凝點(diǎn)低于-16； 含蠟原油含蠟原油 凝點(diǎn)介于凝點(diǎn)介于-1520之間；之間；多蠟原油多蠟原油 凝點(diǎn)大于凝點(diǎn)大于21。 凝點(diǎn)的測(cè)定是從石油中取出某一餾分，其粘度凝點(diǎn)的測(cè)定是從石油中取出某一餾分，其粘度為為53mm2s（50），然后測(cè)其凝點(diǎn)。），然后測(cè)其凝點(diǎn)。（4）按膠含量分類）按膠含量分類低膠原油低膠原油 膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于17；含膠原油含膠原油 膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于1835之間；之間；多膠原油多膠原油 膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于膠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于

14、35%。（5）按特性因數(shù)分類）按特性因數(shù)分類特性因數(shù)為特性因數(shù)為 （1-1） 式中，式中，K為特性因數(shù)；為特性因數(shù)；T為原油餾分的平均沸點(diǎn)，為原油餾分的平均沸點(diǎn)，以熱力學(xué)溫度（以熱力學(xué)溫度（K）表示。）表示。 原油按特性因數(shù)大小分：原油按特性因數(shù)大小分：6 .156 .15326. 1 TK石蠟基原油石蠟基原油 特性因數(shù)特性因數(shù)K12.112.9，其特點(diǎn)是含蠟量較高，其特點(diǎn)是含蠟量較高，凝點(diǎn)較高，密度較小，直餾汽油的辛烷值較低，直餾凝點(diǎn)較高，密度較小，直餾汽油的辛烷值較低，直餾柴油的十六烷值較高，制得的潤(rùn)滑油粘溫性能較好；柴油的十六烷值較高，制得的潤(rùn)滑油粘溫性能較好；中間基原油中間基原油 特性

15、因數(shù)特性因數(shù)K11.512.1，其特點(diǎn)是含有一定數(shù)，其特點(diǎn)是含有一定數(shù)量的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，性質(zhì)介于石蠟基原油量的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，性質(zhì)介于石蠟基原油和環(huán)烷基原油之間；和環(huán)烷基原油之間；環(huán)烷基原油環(huán)烷基原油 特性因數(shù)特性因數(shù)K10.511.5，其特點(diǎn)是含有較多的，其特點(diǎn)是含有較多的環(huán)烷烴，凝點(diǎn)較低，密度較大，直餾汽油的辛烷值較環(huán)烷烴，凝點(diǎn)較低，密度較大，直餾汽油的辛烷值較高，直餾柴油的十六烷值較低，制得的潤(rùn)滑油粘溫性高，直餾柴油的十六烷值較低，制得的潤(rùn)滑油粘溫性能較差。能較差。（6）按關(guān)鍵餾分特性分類）按關(guān)鍵餾分特性分類 按關(guān)鍵餾分特性可把原油分為七類，即石蠟基按關(guān)鍵餾分特性可把原油分

16、為七類，即石蠟基原油、石蠟原油、石蠟-中間基原油、中間中間基原油、中間-石蠟基原油、中間基石蠟基原油、中間基原油、中間原油、中間-環(huán)烷基原油、環(huán)烷環(huán)烷基原油、環(huán)烷-中間基原油和環(huán)烷基中間基原油和環(huán)烷基原油。原油。1.2 石油的勘探和開采石油的勘探和開采1.2.1石油勘探石油勘探 所謂石油勘探，是指為了尋找和查明油氣資源，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、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)油氣的圈氣

17、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。的過程。 勘探石油的方法主要有地質(zhì)法、物探法和鉆探法勘探石油的方法主要有地質(zhì)法、物探法和鉆探法三類。三類。1.地質(zhì)法地質(zhì)法 它通過觀測(cè)、研究裸露在地面的地層、巖石，它通過觀測(cè)、研究裸露在地面的地層、巖石，對(duì)地質(zhì)資料進(jìn)行分析綜合，了解一個(gè)地區(qū)有無生成對(duì)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(duì)該地區(qū)的含油油氣和儲(chǔ)存油氣的條件，最后提出對(duì)該地區(qū)的含油氣評(píng)價(jià)，指出有利地區(qū)。有時(shí)在巖石裸露的地區(qū)，氣評(píng)價(jià)，指出有利地區(qū)。有時(shí)在巖石

18、裸露的地區(qū)，也可能直接發(fā)現(xiàn)油氣儲(chǔ)藏。也可能直接發(fā)現(xiàn)油氣儲(chǔ)藏。2.物探法物探法 在地表為松散沉積或沙漠覆蓋的地區(qū)，被海水在地表為松散沉積或沙漠覆蓋的地區(qū)，被海水覆蓋的海洋上，地面和海面上看不到巖石，地質(zhì)法覆蓋的海洋上，地面和海面上看不到巖石，地質(zhì)法就受到了很大的限制，此時(shí)就要應(yīng)用物探方法。就受到了很大的限制，此時(shí)就要應(yīng)用物探方法。 物探法是根據(jù)地質(zhì)學(xué)和物理學(xué)的原理，利用電子物探法是根據(jù)地質(zhì)學(xué)和物理學(xué)的原理，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。勘探石油方法。 利用各種物理儀器，觀測(cè)地殼上的各種物理現(xiàn)利用各種物理儀器，觀測(cè)

19、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。能的儲(chǔ)油構(gòu)造。 現(xiàn)代應(yīng)用于石油勘探的主要物探方法有重力勘探、現(xiàn)代應(yīng)用于石油勘探的主要物探方法有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探等方法。磁法勘探、電法勘探、地震勘探等方法。1）重力勘探）重力勘探2）磁法勘探）磁法勘探3）電法勘探）電法勘探4）地震勘探）地震勘探3.鉆探法鉆探法 利用物探方法尋找到的地質(zhì)構(gòu)造是不是儲(chǔ)存了油利用物探方法尋找到的地質(zhì)構(gòu)造是不是儲(chǔ)存了油氣，還需要通過鉆探才能確定。氣，還需要通過鉆探才能確定。 鉆探是地質(zhì)勘探工作中的一項(xiàng)重要技術(shù)手段。鉆探是地質(zhì)勘探工

20、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。可從鉆孔中不同深度處取得孔，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(cè)定巖石和土巖心、礦樣、土樣進(jìn)行分析研究，用以測(cè)定巖石和土層的物理、力學(xué)性質(zhì)和指標(biāo)，提供設(shè)計(jì)需要。層的物理、力學(xué)性質(zhì)和指標(biāo)，提供設(shè)計(jì)需要。 所用鉆機(jī)主要分為回轉(zhuǎn)式與沖擊式兩種。所用鉆機(jī)主要分為回轉(zhuǎn)式與沖擊式兩種。 鉆井平臺(tái)（鉆井平臺(tái)（drilling platform）是主要用于鉆探）是主要用于鉆探井的海上結(jié)構(gòu)物。上裝鉆井、動(dòng)力、通訊、導(dǎo)航等井的海上結(jié)構(gòu)物。上裝

21、鉆井、動(dòng)力、通訊、導(dǎo)航等設(shè)備，以及安全救生和人員生活設(shè)施。設(shè)備，以及安全救生和人員生活設(shè)施。 鉆井平臺(tái)是海上油氣勘探開發(fā)不可缺少的手段，鉆井平臺(tái)是海上油氣勘探開發(fā)不可缺少的手段，主要有自升式和半潛式鉆井平臺(tái)。主要有自升式和半潛式鉆井平臺(tái)。自升式鉆井平自升式鉆井平臺(tái)臺(tái) 如圖如圖1.2所示，自升式鉆所示，自升式鉆井平臺(tái)由平臺(tái)、井平臺(tái)由平臺(tái)、樁腿和升降機(jī)構(gòu)樁腿和升降機(jī)構(gòu)組成，平臺(tái)能沿組成，平臺(tái)能沿樁腿升降，一般樁腿升降，一般無自航能力。無自航能力。 a)渤海渤海8號(hào)自升式海上石油鉆井平臺(tái)號(hào)自升式海上石油鉆井平臺(tái) b) 南海南海2號(hào)自升式海上石油鉆井平號(hào)自升式海上石油鉆井平臺(tái)臺(tái) 圖圖1.2 自升式海上

22、石油鉆井平臺(tái)自升式海上石油鉆井平臺(tái)半潛式鉆井平臺(tái)半潛式鉆井平臺(tái) 如圖如圖1.3所示，半潛式鉆井平臺(tái)所示，半潛式鉆井平臺(tái)上部為工作甲板，下部為兩個(gè)下船體，用支撐立柱連上部為工作甲板，下部為兩個(gè)下船體，用支撐立柱連接。接。 a ) GM4000半潛式海上石油鉆井平臺(tái)半潛式海上石油鉆井平臺(tái) b ) D90半潛式海上石油鉆井平臺(tái)半潛式海上石油鉆井平臺(tái) 圖圖1.3 半潛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石油的開采石油的開采 石油開采工程主要包括測(cè)井工程、鉆井工程、石油開采工程主要包括測(cè)井工程、鉆井工程、采油工程和油氣集輸工程采油工程和油氣集輸工程4個(gè)方面。個(gè)方面。1.測(cè)井工程測(cè)井工程

23、即在井筒中應(yīng)用地球物理方法，把鉆過的巖層和即在井筒中應(yīng)用地球物理方法，把鉆過的巖層和油氣藏中的原始狀況和發(fā)生變化的信息，通過電纜傳油氣藏中的原始狀況和發(fā)生變化的信息，通過電纜傳到地面，據(jù)以綜合判斷，確定應(yīng)采取的技術(shù)措施。到地面，據(jù)以綜合判斷，確定應(yīng)采取的技術(shù)措施。2.鉆井工程鉆井工程 在油氣田開采中，鉆井工程占有十分重要的地位，在油氣田開采中，鉆井工程占有十分重要的地位，往往占總投資的往往占總投資的50。一個(gè)油氣田的開發(fā)應(yīng)根據(jù)油田。一個(gè)油氣田的開發(fā)應(yīng)根據(jù)油田開發(fā)規(guī)劃鉆井，對(duì)于開采、觀察和控制等不同目的的開發(fā)規(guī)劃鉆井，對(duì)于開采、觀察和控制等不同目的的井（如生產(chǎn)井、注入井、觀察井及專為檢查水洗油效

24、井（如生產(chǎn)井、注入井、觀察井及專為檢查水洗油效果的檢查井）有不同的技術(shù)要求。果的檢查井）有不同的技術(shù)要求。 3.采油工程采油工程 采油工程是把油、氣在油井中從井底舉升到井口采油工程是把油、氣在油井中從井底舉升到井口的整個(gè)過程的工藝技術(shù)過程。油氣的上升可以依靠地的整個(gè)過程的工藝技術(shù)過程。油氣的上升可以依靠地層的能量自噴也可以依靠抽油泵、氣舉等人工增補(bǔ)的層的能量自噴也可以依靠抽油泵、氣舉等人工增補(bǔ)的能量舉升到井口。能量舉升到井口。 游梁式抽油機(jī)游梁式抽油機(jī)是油田廣泛應(yīng)用的是油田廣泛應(yīng)用的抽油設(shè)備，如圖抽油設(shè)備，如圖1.4所示。由于游所示。由于游梁式抽油機(jī)在工作梁式抽油機(jī)在工作中，游梁和驢頭不中，游

25、梁和驢頭不斷仰俯擺動(dòng)，狀似斷仰俯擺動(dòng)，狀似磕頭，故游梁式抽磕頭，故游梁式抽油機(jī)俗稱油機(jī)俗稱“磕頭磕頭機(jī)機(jī)”。 圖圖1.4 游梁式抽油機(jī)（俗稱游梁式抽油機(jī)（俗稱“磕頭機(jī)磕頭機(jī)”） 4油氣集輸工程油氣集輸工程 將油田各油井生產(chǎn)的原油和油田氣進(jìn)行收集、分將油田各油井生產(chǎn)的原油和油田氣進(jìn)行收集、分離、處理、計(jì)量和儲(chǔ)存，并分別輸送至礦場(chǎng)油庫(kù)式外離、處理、計(jì)量和儲(chǔ)存，并分別輸送至礦場(chǎng)油庫(kù)式外輸油站和壓氣站。輸油站和壓氣站。 使油氣井中采出的油、氣、水等混合流體，在礦使油氣井中采出的油、氣、水等混合流體，在礦場(chǎng)進(jìn)行分離和初步處理，獲得盡可能多的油氣產(chǎn)品。場(chǎng)進(jìn)行分離和初步處理，獲得盡可能多的油氣產(chǎn)品。 開采出

26、來的原油要通過管道、油槽車或者油輪輸開采出來的原油要通過管道、油槽車或者油輪輸送到煉油廠進(jìn)行進(jìn)一步的精煉。管道輸送由于效率高、送到煉油廠進(jìn)行進(jìn)一步的精煉。管道輸送由于效率高、輸送量大而應(yīng)用廣泛，但其初次投資額度也大。輸送量大而應(yīng)用廣泛，但其初次投資額度也大。 如果油田和油井位于海上，也可以使用大型油輪如果油田和油井位于海上，也可以使用大型油輪進(jìn)行輸送。進(jìn)行輸送。 圖圖1.5為我國(guó)為我國(guó)30萬噸油輪正在裝油的工作照片。萬噸油輪正在裝油的工作照片。 圖圖1.5 我國(guó)我國(guó)30萬噸油輪正在裝油萬噸油輪正在裝油1.3 石油的煉制過程石油的煉制過程1.3.1石油的煉制方法石油的煉制方法 石油是十分復(fù)雜的混

27、合物，不能直接使用，需石油是十分復(fù)雜的混合物，不能直接使用，需送到煉油廠進(jìn)行煉制，生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的石油送到煉油廠進(jìn)行煉制，生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的石油產(chǎn)品，才能滿足各方面的使用需要。產(chǎn)品，才能滿足各方面的使用需要。 常用的石油煉制方法有：常壓蒸餾、減壓蒸餾、常用的石油煉制方法有：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、熱裂化、催化裂化、加氫裂化、催化重整、烷基化、延遲焦化等。延遲焦化等。 一般來說，無論哪種加工工藝，原油中的輕質(zhì)組一般來說，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，然后是中分首先分離出來，如首先是石油氣、汽油，然后是中間基組

28、分，如煤油柴油，然后是重質(zhì)組分，如燃料油、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，大體的生產(chǎn)過程如圖瀝青質(zhì)等，大體的生產(chǎn)過程如圖1.6所示。所示。 圖圖1.6 石油分餾生產(chǎn)過程示意圖石油分餾生產(chǎn)過程示意圖1.常減壓蒸餾常減壓蒸餾 1）常壓蒸餾）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(duì)石油進(jìn)行的直接同，利用加熱、蒸發(fā)、冷凝等步驟對(duì)石油進(jìn)行的直接分餾。分餾。 常壓蒸餾一般將石油分割成沸點(diǎn)范圍為常壓蒸餾一般將石油分割成沸點(diǎn)范圍為35200的汽油餾分，的汽油餾分，175300的煤油餾分，的煤油餾分，

29、200350的柴油餾分，的柴油餾分，350以上的潤(rùn)滑油或裂化原料餾分等以上的潤(rùn)滑油或裂化原料餾分等組分。組分。 常壓蒸餾流程如圖常壓蒸餾流程如圖1.7所示，首先將石油用油泵所示，首先將石油用油泵打入加熱爐，加熱到打入加熱爐，加熱到350360，然后送入常壓蒸，然后送入常壓蒸餾塔中。餾塔中。 圖圖1.7 常壓蒸餾流程圖常壓蒸餾流程圖 石油中各餾分根據(jù)自己的沸點(diǎn)和蒸發(fā)能力分別到石油中各餾分根據(jù)自己的沸點(diǎn)和蒸發(fā)能力分別到達(dá)蒸餾塔相應(yīng)部位。如輕餾分，沸點(diǎn)低，蒸發(fā)性好，達(dá)蒸餾塔相應(yīng)部位。如輕餾分，沸點(diǎn)低，蒸發(fā)性好，能上升到塔頂部位；重餾分，沸點(diǎn)高，蒸發(fā)性差，只能上升到塔頂部位；重餾分，沸點(diǎn)高，蒸發(fā)性差，

30、只能留于塔的下部。能留于塔的下部。 于是，在蒸餾塔中，由上至下，餾分逐漸變重，于是，在蒸餾塔中，由上至下，餾分逐漸變重，依次是：塔頂部位的石油氣體；塔上部的汽油餾分；依次是：塔頂部位的石油氣體；塔上部的汽油餾分；塔中部的煤油餾分；塔下部的輕柴油餾分；再下部塔中部的煤油餾分；塔下部的輕柴油餾分；再下部的重柴油餾分；以及塔底部的重油餾分。的重柴油餾分；以及塔底部的重油餾分。 重油餾分由塔底部流出后再進(jìn)入減壓蒸餾系統(tǒng)。重油餾分由塔底部流出后再進(jìn)入減壓蒸餾系統(tǒng)。 以上通過直接蒸餾得到的石油餾分，通常稱為直以上通過直接蒸餾得到的石油餾分，通常稱為直餾產(chǎn)品。餾產(chǎn)品。 直餾產(chǎn)品主要是由烷烴和環(huán)烷烴組成，一般

31、不直餾產(chǎn)品主要是由烷烴和環(huán)烷烴組成，一般不含或含很少量的不飽和烴，所以它的性質(zhì)比較安定，含或含很少量的不飽和烴，所以它的性質(zhì)比較安定，不易氧化變質(zhì)，適于長(zhǎng)期貯存。不易氧化變質(zhì)，適于長(zhǎng)期貯存。2）減壓蒸餾）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，通過降低蒸餾的壓力，來降低石油中降低的原理，通過降低蒸餾的壓力，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再進(jìn)行烴分子的沸點(diǎn)，從而將常壓蒸餾得到的重油再進(jìn)行分餾的加工過程。分餾的加工過程。 減壓蒸減壓蒸餾流程如圖餾流程如圖1.8所示。所示。 圖圖1.8 減壓蒸餾流程圖減壓蒸餾流程圖 首

32、先將常壓蒸餾塔底流出的重油通過油泵送入加首先將常壓蒸餾塔底流出的重油通過油泵送入加熱爐中加熱至熱爐中加熱至400以上，然后送入減壓蒸餾塔中，以上，然后送入減壓蒸餾塔中，塔內(nèi)保持塔內(nèi)保持133Pa的壓力，使重油蒸發(fā)成氣體，并在減的壓力，使重油蒸發(fā)成氣體，并在減壓蒸餾塔中蒸發(fā)到相應(yīng)部位后進(jìn)行冷卻，于是在減壓壓蒸餾塔中蒸發(fā)到相應(yīng)部位后進(jìn)行冷卻，于是在減壓塔的不同高度即可獲得不同的餾分，從上至下，依次塔的不同高度即可獲得不同的餾分，從上至下，依次是輕質(zhì)潤(rùn)滑油餾分、中質(zhì)潤(rùn)滑油餾分和重質(zhì)潤(rùn)滑油餾是輕質(zhì)潤(rùn)滑油餾分、中質(zhì)潤(rùn)滑油餾分和重質(zhì)潤(rùn)滑油餾分，最后，從減壓蒸餾塔底部流出的是減壓渣油。分，最后，從減壓蒸餾塔

33、底部流出的是減壓渣油。 通過減壓蒸餾得到的各種潤(rùn)滑油餾分中還含有一通過減壓蒸餾得到的各種潤(rùn)滑油餾分中還含有一些非理想組分，還需要進(jìn)行精制。些非理想組分，還需要進(jìn)行精制。 在煉油廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝流程中，往往把常壓蒸在煉油廠的實(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。餾和減壓蒸餾組合進(jìn)行，稱為常減壓蒸餾。常減壓蒸餾是煉油廠的第一道工序，通過它可以直接常減壓蒸餾是煉油廠的第一道工序，通過它可以直接從原油中提取石腦油、汽油、煤油、輕柴油及燃料油。從原油中提取石腦油、汽油、煤油、輕柴油及燃料油。 常減壓蒸餾的流程如圖常減壓蒸餾的流程如圖1.9所示。所示。 圖圖1.9 常減壓蒸

34、餾的流程圖常減壓蒸餾的流程圖 常減壓蒸餾塔的實(shí)物照片如圖常減壓蒸餾塔的實(shí)物照片如圖1.10所示。所示。 圖圖1.10 常減壓蒸餾塔常減壓蒸餾塔3.熱裂化熱裂化 熱裂化是利用熱裂化是利用500左右的高溫使重油一類的大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。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。熱裂化產(chǎn)品有裂化氣、汽油、柴油和渣油等。 裂化氣的產(chǎn)率約為裂化氣的產(chǎn)率約為10，汽油的產(chǎn)率為，汽油的產(chǎn)率為3050，柴油的產(chǎn)率約為，柴油的產(chǎn)率約為30，渣油的產(chǎn)率約為，渣油的產(chǎn)率約為30。 對(duì)這些熱裂化產(chǎn)品，由于含有較多不飽和烴，使對(duì)這些熱

35、裂化產(chǎn)品，由于含有較多不飽和烴，使得性質(zhì)不穩(wěn)定，易發(fā)生變質(zhì)，所以熱裂化方法已逐漸得性質(zhì)不穩(wěn)定，易發(fā)生變質(zhì)，所以熱裂化方法已逐漸被淘汰。被淘汰。4.催化裂化催化裂化 催化裂化是目前普遍采用的煉制方法，其工藝流催化裂化是目前普遍采用的煉制方法，其工藝流程如圖程如圖1.11所示。所示。圖圖1.11 催化裂化流程圖催化裂化流程圖 催化裂化是在催化劑硅酸鋁或分子篩的作用和催化裂化是在催化劑硅酸鋁或分子篩的作用和450510的高溫條件下，通過對(duì)原料油進(jìn)行裂化、的高溫條件下，通過對(duì)原料油進(jìn)行裂化、異構(gòu)化、芳構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移等反應(yīng)，使沸點(diǎn)較高的大分異構(gòu)化、芳構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移等反應(yīng)，使沸點(diǎn)較高的大分子烴裂化為小分子烴的

36、加工工藝。子烴裂化為小分子烴的加工工藝。 在這個(gè)過程中，由于催化劑的存在，除了大分子在這個(gè)過程中，由于催化劑的存在，除了大分子烴轉(zhuǎn)變成小分子烴外，還發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的改變，從而烴轉(zhuǎn)變成小分子烴外，還發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的改變，從而使裂化產(chǎn)品中的不飽和烴大為減少，而異構(gòu)烷烴和芳使裂化產(chǎn)品中的不飽和烴大為減少，而異構(gòu)烷烴和芳香烴的含量大大增加。香烴的含量大大增加。 催化裂化由于不飽和烴含量大大減少，所以催化催化裂化由于不飽和烴含量大大減少，所以催化裂化產(chǎn)品比熱裂化產(chǎn)品安定性好，不易發(fā)生變質(zhì)。裂化產(chǎn)品比熱裂化產(chǎn)品安定性好，不易發(fā)生變質(zhì)。 催化裂化產(chǎn)品主要有石油氣、汽油和輕柴油。催化裂化產(chǎn)品主要有石油氣、汽油和輕

37、柴油。5.加氫裂化加氫裂化 加氫裂化是使重質(zhì)油輕質(zhì)化的又一種方法。它是加氫裂化是使重質(zhì)油輕質(zhì)化的又一種方法。它是在在370430的高溫和的高溫和1015MPa的高壓，并有鎢、的高壓，并有鎢、鉬、鎳等催化劑的作用下，加入氫氣，對(duì)原料油進(jìn)行鉬、鎳等催化劑的作用下，加入氫氣，對(duì)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。和的輕質(zhì)油的一種煉制方法。 加氫裂化同催化裂化相似，除了大分子烴轉(zhuǎn)變成加氫裂化同催化裂化相似，除了大分子烴轉(zhuǎn)變成小分子烴外，也發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的改變，從而使裂化產(chǎn)小分子烴外，也發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的改變，從而使裂

38、化產(chǎn)品中的不飽和烴大為減少，而異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴的含品中的不飽和烴大為減少，而異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴的含量大大增加。量大大增加。 另外，加氫裂化還可以將原料油中的硫、氧、氮另外，加氫裂化還可以將原料油中的硫、氧、氮等非烴類化合物轉(zhuǎn)化為易于脫除的水、氨、硫化氫等，等非烴類化合物轉(zhuǎn)化為易于脫除的水、氨、硫化氫等，所以加氫裂化產(chǎn)品含異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴較多，含所以加氫裂化產(chǎn)品含異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴較多，含硫、氧、氮等非烴類化合物和烯烴很少，因而產(chǎn)品硫、氧、氮等非烴類化合物和烯烴很少，因而產(chǎn)品性質(zhì)比較安定。性質(zhì)比較安定。 加氫裂化的產(chǎn)品有汽油、柴油、潤(rùn)滑油等。加氫裂化的產(chǎn)品有汽油、柴油、潤(rùn)滑油等。 加氫裂化的汽油抗爆

39、性好，腐蝕性低；加氫裂化加氫裂化的汽油抗爆性好，腐蝕性低；加氫裂化的柴油發(fā)火性能好，凝點(diǎn)也低；加氫裂化的潤(rùn)滑油粘的柴油發(fā)火性能好，凝點(diǎn)也低；加氫裂化的潤(rùn)滑油粘溫性能好。溫性能好。加氫裂化裝置的實(shí)加氫裂化裝置的實(shí)物照片如圖物照片如圖1.12所所示。加氫裂化不如示。加氫裂化不如催化裂化方法應(yīng)用催化裂化方法應(yīng)用普遍。普遍。 圖圖1.12大慶煉油廠年處理能力大慶煉油廠年處理能力 300kt加氫裂化裝置加氫裂化裝置 6.催化重整催化重整 催化重整是生產(chǎn)高辛烷值汽油的一種加工方法。催化重整是生產(chǎn)高辛烷值汽油的一種加工方法。 它是對(duì)直餾汽油餾分中的正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴，在它是對(duì)直餾汽油餾分中的正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴，

40、在催化劑作用下，通過進(jìn)行異構(gòu)化、芳構(gòu)化、脫氫等反催化劑作用下，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。和芳香烴，從而獲得高辛烷值汽油。催化重整裝置的實(shí)物催化重整裝置的實(shí)物照片如圖照片如圖1.13所示。所示。催化重整按所用催化催化重整按所用催化劑種類的不同，分為劑種類的不同，分為鉑重整、鉑錸重整、鉑重整、鉑錸重整、鉑錫重整以及多金屬鉑錫重整以及多金屬重整等。重整等。 7.烷基化烷基化 烷基化是指在催化劑作用下，烷烴與烯烴之間發(fā)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

41、應(yīng)。生的化學(xué)加成反應(yīng)。 異辛烷是車用汽油的理想調(diào)和組分，可使調(diào)和汽異辛烷是車用汽油的理想調(diào)和組分，可使調(diào)和汽油的研究法辛烷值高達(dá)油的研究法辛烷值高達(dá)9295，并且具有良好的揮，并且具有良好的揮發(fā)性和燃燒性，還不含有烯烴。所以，烷基化對(duì)生產(chǎn)發(fā)性和燃燒性，還不含有烯烴。所以，烷基化對(duì)生產(chǎn)高辛烷值汽油具有重要意義。高辛烷值汽油具有重要意義。8.延遲焦化延遲焦化 延遲焦化是為了充分利用能源，以獲得更多的延遲焦化是為了充分利用能源，以獲得更多的輕質(zhì)油，對(duì)減壓渣油進(jìn)行深度加工的一種煉制方法。輕質(zhì)油，對(duì)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所謂延遲焦化，就是通過縮短減

42、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。管內(nèi)來不及結(jié)焦的條件下進(jìn)入焦炭塔。 在焦炭塔中，減壓渣油在高溫下進(jìn)行充分反應(yīng)，在焦炭塔中，減壓渣油在高溫下進(jìn)行充分反應(yīng)，一方面由大分子烴裂化分解成小分子烴，直至成為氣一方面由大分子烴裂化分解成小分子烴，直至成為氣體，另一方面縮合成為石油焦，這樣就避免了減壓渣體，另一方面縮合成為石油焦，這樣就避免了減壓渣油在加熱爐管內(nèi)大量結(jié)焦的出現(xiàn)，從而使裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)油在加熱爐管內(nèi)大量結(jié)焦的出現(xiàn)，從而使裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期得到延長(zhǎng)。周期得到延長(zhǎng)。 延遲焦化的產(chǎn)物主要是汽油、柴油、裂化原料延遲

43、焦化的產(chǎn)物主要是汽油、柴油、裂化原料油和石油焦等。油和石油焦等。1.3.2石油產(chǎn)品的精制方法石油產(chǎn)品的精制方法 通過石油煉制方法得到的石油產(chǎn)品大多數(shù)為半成通過石油煉制方法得到的石油產(chǎn)品大多數(shù)為半成品，其中還含有硫化物、氧化物、氮化物、膠質(zhì)以及品，其中還含有硫化物、氧化物、氮化物、膠質(zhì)以及不飽和烴等雜質(zhì)，因此，還需對(duì)這些半成品進(jìn)行精制不飽和烴等雜質(zhì)，因此，還需對(duì)這些半成品進(jìn)行精制加工，以除去其中的非理想組分。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、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。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)和石油產(chǎn)品的調(diào)和1.燃油的調(diào)和燃油的調(diào)和 各種煉制方法得到的燃油餾分，成本不同，質(zhì)量各種煉制方法得到的燃油餾分，成本不同，質(zhì)量檔次也不同，為保證出廠燃油既符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，又能檔次也不同，為保