石油概述在线视频

同学们 大家好

从今天开始我们来学习第三章-石油化工

当代社会石油的应用几乎遍及各行各业

现代化 工业离不开石油

因而 石油被称为工业的血液

石油是重要的战略资源

石油化工是石油工业下游的重要组成

是石油炼制的重要延续

石油经炼制与化工过程

可获得众多对社会有用的产品

显著提高了石油的经济效益

本章内容包括石油概述

石油一次加工过程

石油二次加工过程

石油三次加工过程以及石油产品五个小节

通过本章学习

同学们会对石油本身以及石油炼制

与化学工业有一个较全面的认识

本节我们来学习石油概述

通过本节内容的学习

我们要能够回答一什么是石油

二石油由何种物质构

三石油怎样生成

四石油在世界范围的储量

生产与消费状况如何等问题

首先 我们来看第一个问题

什么是石油

石油是一种蕴藏在地壳上层

可燃的粘稠状深褐色液体有机物

其实质是产于地壳中的矿藏

并以流体形态储存于地下

1983年第11届世界石油大会上

新的石油命名方案是这样表述的

石油是自然界中以气态 液态 固态

的烃类化合物存在于地下的

并含有少量杂质的复杂混合物

古代我国有众多关于石油的记载

最有代表的是古籍中关于石油记录的“三最”

最早有关石油的记录源于《易经》

说到“泽中有火”“上火下泽”

最早认识石油性能的记载

见于1900年前东汉班固所著的

《汉书·地理志》

说到高奴县有洧水可燃

最早采集和利用石油的记载是南朝

范晔所著的《后汉书·郡国志》

说到延寿县南有山石出泉水

大如燃之极明不可食县人谓之石漆

除此之外

首次使用石油这一名词见于

宋朝沈括所著的《梦溪笔谈》

而国外直至1556年才由德国人

乔治·拜耳首次提出石油（petroleum）一词

比我国晚了500年左右

石油通常是黑色

褐色或黄色的流动

或半流动的可燃的黏稠液体

少数石油是红色 淡黄色 褐红色

石油的颜色与其所含胶质

沥青质的含量有关

含量越高石油的颜色越深

深色石油密度大 黏度高 质量差

石油的相对密度一般介于0.80到0.98之间

少数石油的相对密度可达到1.02

下面我们来学习石油的组成

石油的组成可由若干个层次来诠释

首先是元素组成

石油的元素组成较简单

基本是由碳 氢 硫 氮 氧五种元素组成的

其中碳含量最高

在83到87%之间

其次为氢元素

含量在10到14%之间

其余的硫 氮 氧及微量元素总计一般不超过5％

由碳氢元素衍生的H/C原子比

是研究石油的化学组成与结构

评价石油加工过程的重要参数

一般说来

轻质原油氢比碳原子比较高

如大庆石蜡基原油

而重质原油或环烷基原油氢

碳原子比较低

图中为石油及其衍生产品

的氢比碳原子与碳数的关系

可见不同石油产品

的氢比碳原子比和碳数有显著差异

较轻的液化石油气和

汽油的氢比碳原子比较高

但碳数较低

而较重的减压渣油和

石油焦的氢比碳原子比较低但碳数很高

除了上述五种元素之外

石油中还含有微量铁 镍 铜 钒 砷 氯等

金属及非金属元素

其含量一般只是百万分之几

虽然其含量极低

但对石油加工过程

特别是对二次加工过程影响很大

馏分组成也是描述石油组成的重要指标

在原油加工中

采用蒸馏的方法

将原油按沸点的高低切割为若干个部分

即所谓馏分

每个馏分的沸点范围简称馏程或沸程

从原油直接蒸馏得到的馏分称为直馏馏分

一般把常压蒸馏第一液体馏出的温度称初馏点

从初馏点到200摄氏度之间的馏分称为汽油馏分

常压蒸馏200到350摄氏度之间的中间馏分称为煤

柴油馏分

或常压瓦斯油

大于350摄氏度的馏分需在减压下进行蒸馏

将减压下蒸出馏分的沸点再换算成常压沸点

一般将相当于常压下350到500摄氏度的

高沸点馏分

称为润滑油馏分或称减压瓦斯油

大于500摄氏度以上的馏分为减压渣油

烃类组成是最重要的石油组成指标

天然石油馏分中的主要成分是烃类

普遍含有烷烃 环烷烃 芳香烃

一般不含有烯烃 炔烃等不饱和烃

不饱和烃只存在石油的二次加工

和利用油页岩制得的人造石油中

在不同的石油中

各族烃类的含量差异较大

在同一种石油中

各族烃类在各个馏分中的分布也有很大的不同

烷烃存在于原油全部沸点范围中

随着沸点的升高其含量降低

大部分烷烃为正构烷烃和异构烷烃

占烷烃质量的50％到70％

气态烷烃主要是碳1到碳4组分

如裂化气（炼厂气）

液态烷烃存在于汽油 煤油 柴油 润滑油等馏分中

其中碳5到碳11烷烃存在于汽油馏分中

碳11到碳20的烷烃存在于煤柴油馏分中

碳20到碳36的烷烃存在于润滑油馏分中

固态烷烃存在于

石油产品石蜡和地蜡中

石蜡主要由碳16以上的正构烷烃组成

存在于柴油和轻质润滑油馏分中

地蜡由碳35以上的环烷烃组成

存在于重质润滑油和减压渣油馏分中

石油中的环烷烃主要以环戊烷

和环己烷及其同系物存在

含量仅次于烷烃

环烷烃在石油馏分中的相对含量

随着馏分沸点的升高而增多

只是在沸点较高的润滑油馏分中

由于芳香烃的含量增加

环烷烃则逐渐减少

环烷烃大多含有长短不等的烷基侧链

在低沸点馏分中

如汽油馏分主要含单环环烷烃

随着馏分沸点的升高 如煤 柴油馏分中

出现了双环 三环环烷烃等

在高沸点馏分中

如常压重油

减压渣油馏分的环烷烃出现了从单环

双环直至六环甚至高于六环的环烷烃

其结构常以环烷环与芳香环混合的烃存在为主

常称为稠状芳烃

石油中的芳香烃是指苯及其同系物

以及双环和多环芳烃化合物的衍生物

低沸点汽油馏分中只含有单环芳香烃

且含量较少

随着馏分沸点的升高

芳香烃含量增多

且芳香烃环数

侧链数目及侧链长度均增加

柴油馏分含有双环 三环芳烃

在高沸点减压渣油馏分中

甚至含有四环及高于四环的芳香烃

其结构更加复杂

多以稠环芳烃存在

除了烃类化合物之外

石油中还有一些非烃类化合物

主要是指含硫 氮 氧的化合物

以及胶质和沥青质

石油中的含硫化合物主要有

硫醇 硫醚 二硫化物和噻吩等

石油中的含氮化合物主要有

吡啶 喹啉 吡咯 吲哚和胺等

石油中的含氧化合物主要是环烷酸

芳香酸 酚类等酸性以及中性氧化物

胶质和沥青质是石油中结构最复杂的物质

主要存在于渣油中

并且杂原子化合物通常

多富集在胶质和沥青质中

对石油加工过程有很大影响

下面我们来学习石油生成理论

人类对石油的形成原因

经历了无机成因说和有机成因说两个阶段

分界线在1930年

石油的无机成因说认为组成石油的

烃类物质起源于地球深处和宇宙形成之时

而有机成因说认为

古代的动植物遗体与空气隔绝

在缺氧还原环境下发生复杂的物理化学变化

在地下逐渐分解而形成石油和天然气

1934年 化学家Treibs首次在石油中发现卟啉化合物

它是有机成因说的重要证据

因为植物的叶绿素和动物的血红蛋白中

都含有卟啉类化合物

目前 可以得到一致认可的是

石油绝大部分都是有机成因的

下面我们来了解一下石油的储存

生产和消费状况

数据显示截至2018年底

世界石油探明储量2441亿吨

世界各国中委内瑞拉的石油探明储量最多

达480亿吨 占世界总量的19.7%

探明石油储量世界排名第一

石油探明储量较多的国家还有

沙特阿拉伯加拿大 伊朗 伊拉克 俄罗斯 科威特 阿联酋等

我国石油探明储量35亿吨世界排名第十三

从石油资源的地区分布来看

中东石油资源最多

占比高达48.3%

其次为中南美国家

石油探明储量占世界总量的18.8%

北美区次之

欧洲的石油资源量最少

仅占世界总量的0.8%左右

从石油生产状况来看

2018年全年世界石油总产量为44.743亿吨

世界各国中美国的石油产量最大

达6.694亿吨占世界生产总量的15%

石油生产总量世界排名第一

石油生产总量较多的国家还有

沙特阿拉伯 俄罗斯 加拿大 伊拉克 伊朗等

我国2018年全年石油生产总量为1.891亿吨

世界排名第七

从2018年全年石油生产的地区分布来看

中东石油产量最大

其次为北美国家

独联体国家次之

欧洲石油生产最少

我们再来关注一下石油的消费情况

2018年全年世界石油总消费量为46.621亿吨

略高于石油生产量

若以目前探明储量为基数

石油资源也仅可供人类使用52年

世界各国中仍然是美国的石油消费量最大

达9.197亿吨

占世界消费总量的19.7%

石油消费量世界排名第一

我国2018全年的石油消费量为6.412亿吨

位列世界第二

目前我国石油对外依存度已高达72.3%

石油消费较多的国家还有

印度 日本 沙特阿拉伯 俄罗斯等

都在1.5亿吨以上

从2018年全年石油消费的地区分布来看

亚太地区石油消费量最大

其次为北美地区国家

欧洲地区国家次之

非洲国家的石油消费量最少

好

本节内容到此结束 谢谢大家