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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,/56,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,任课教师：,刘 东 133 2503 1010 liudong,周家顺 132 8080 5925 ssrc,石油化学,应用化学级,1/45,1,绪 论,主要介绍四个方面内容：,石油工业历史与现实状况,炼油工业历史与现实状况,石油化学工业历史与现实状况,石油化学学科介绍,绪论部分 课时数2/64,2/45,2,在5000年前人们就开始认识和使用石油,。,古代中东巴比伦人曾把石油用于建筑和铺路。,我国西周（公元前1046公元前771年）早期，在易经中就有“泽中取火”记载。,夏、商、周、秦、汉 三国、晋、南北朝隋、唐、五代宋、辽、金、元明、清,3/45,3,梦溪笔谈中首次命名了“石油”，提出“石油至多，生于地中无穷”科学论断。,东汉,（公元后1世纪25220年）,班固,汉书,地理志中、西晋张华博物志中、北魏,郦道元,水经注,中及北宋（960,1127年）,沈括,梦溪笔谈,都相关于石油叙述。,4/45,4,公元12、13世纪，在陕北延长一带出现了我国历史上最早一批油井。,近代石油工业快速兴起是在19世纪中叶。,石油作为一个主要能源和优质有机化工原料，在世界政治和经济中地位日益主要，能够说起着举足轻重作用。,5/45,5,1 石油工业历史与现实状况,1.1 世界石油工业历史与现实状况,（1）近代石油工业历史,1859年，美国在宾夕法尼亚打出第一口油井，井深21米，日产原油2吨。,1860年，俄国也开始采油。,迄今为止，石油工业发展只有150年历史。,6/45,6,灯油时期：19世纪后半叶，人们开采石油主要目标是为了制取灯油用来照明。因为当初汽车工业很不发达，汽油则成了多出废物。,（2）石油工业发展三个时期,动力时期：20世纪初，因为内燃机应用，石油中汽油和柴油馏分作为汽油机和柴油机燃料，使得交通运输和军事装备有了质飞跃。,7/45,7,综合利用时期：从本世纪后半叶开始，石油除了用作燃料外，又成为主要有机化工原料。至此，石油在国民经济中地位日趋主要。,8/45,8,（3）世界能源消费组成,图1 世界能源消费组成,9/45,9,在二十世纪，石油与天然气在能源组成中份额是逐步上升，在70年代，二者累计已到达快要70%，以后即使有所降低，但至今依然保持在60%左右,足见它们已是当今世界上主要能源。,10/45,10,（4）世界石油储量,截至年底，世界石油探明储量为1.6526万亿桶（约7-7.3桶=1吨），足以满足54.2年全球生产需求。比年预测45.7年一下增加了快要9年。其中石油输出国组织（Organization of Petroleum Exporting Countries，简称OPEC，汉字为欧佩克）十二个国家石油探明储量占全球储量69.65%。,11/45,11,欧佩克组员国:,亚洲:阿联酋、卡塔尔、科威特、沙特阿拉伯、伊拉克、伊朗,非洲:阿尔及利亚、利比亚、尼日利亚,中南美洲:委内瑞拉、安哥拉、厄瓜多尔,12/45,12,石油储量地域分布：,中东地域石油储量占全球56.19%，其中沙特占19.84%，伊朗占10.39%、伊拉克占8.64%、科威特占7.62%、阿联酋占7.34%，中东五国占有着世界53.83%石油资源。,中南美地域占8.25%，其中委内瑞拉占6.54%。,北美地域占15.86%，其中加拿大占13.41%。,欧洲地域占8.50%，其中俄罗斯占4.51%，哈萨克斯坦占2.25%。,非洲占8.62%，其中利比亚占3.11%，其次是尼日利亚占2.72%。,亚太地域占2.58%，其中中国占1.20%，印度占0.42%、印尼占0.33%、马来西亚占0.3%。,13/45,13,國家統計局公布數据顯示，年,中国,整年原油產量達到,2.075,億吨，同比增加,1.9%,。,年12月，瑞士银行公布了全球石油领域现实状况最新汇报，同时公布了当前世界石油储量前10个国家最新排名。该汇报指出，当前,世界已证实石油储量,有1.8万亿桶（约2517亿吨），这意味着按现有石油消费水平，世界石油还可开采46年。该汇报同时公布,当前世界石油储量前10个国家,最新排名，分别是：沙特362亿吨、加拿大184亿吨、伊朗181亿吨、伊拉克157亿吨、科威特138亿吨、阿联酋126亿吨、委内瑞拉109亿吨、俄罗斯82亿吨、中国60亿吨、利比亚54亿吨。,最新数据,14/45,14,年1月，美国报道 年,全球总炼油能力,为44.48亿吨/年，比年略有增加，增幅为4550万吨/年。全球炼厂总数仍为655座。,最新数据,年国内外油气行业发展汇报称，去年,中国炼油能力,到达5.75亿吨/年（,原油產量達到,2.075,億吨），预计年新增炼油能力3950万吨，这意味着我国总炼油能力今年超6亿吨。,15/45,15,世界天然气储量:,年世界天然气探明储量187.45万亿立方米。,天然气储量地域分布:,第一位是俄罗斯，储量为44.8万亿立方米，占世界 23.9%；,其次是伊朗储量为29.6万亿立方米，占世界15.8%；,第三位是卡塔尔，储量为25.3万亿立方米，占世界13.5%。,世界其它资源大国还有：沙特(4.3%)、土库曼斯坦（4.3%）、美国(4.1%)、阿联酋(3.2%)、尼日利亚(2.8%)、阿尔及利亚(2.4%)和委内瑞拉(2.9%)。中国天然气储量约为2.8万亿立方米，占世界总量1.5%。,16/45,16,世界石油产量前10名,年世界石油产量达39.155亿吨，其中：,俄罗斯为5.051亿吨(12.9%);,沙特阿拉伯为4.678亿吨(12%);,美国为2.391亿吨(8.7%);,伊朗为2.032亿吨(5.2%)；,中国为,2.030,亿吨(5.2%);,加拿大为1.628亿吨(4.2%)；,墨西哥为1.463亿吨(3.7%)；,阿联酋为1.308亿吨(3.3%),委内瑞拉为1.266亿吨(3.2%)；,科威特为1.225亿吨(3.1%)。,17/45,17,世界天然气产量：,年世界天然气产量达 34249亿立方米。,美国为6386亿立方米；,俄罗斯为6243亿立方米；,加拿大为1441亿立方米；,伊朗为1370亿立方米；,卡塔尔为1098亿立方米；,挪威为1063亿立方米；,中国为937亿立方米；,阿尔及利亚为843亿立方米；,荷兰为805亿立方米；,印度尼西亚为800亿立方米；,18/45,18,1.2 中国石油工业历史与现实状况,（1）发展历史与现实状况,1949年以前小油田：延长、独山子、老君庙、苗栗等。,1949年以前小气田：四川自流井、石油沟、圣灯山和台湾锦水、竹东、牛山、六重溪等。,19041948年，我国累计原油产量为300万吨，其中天然石油仅为67.7万吨，其余均为人造石油。,19/45,19,19141916年，美国美孚石油企业在陕北延长一带进行石油地质勘察及钻探工作失败后，“中国贫油论”开始广泛传输。,二十世纪四十年代，针对“中国贫油论”论调，我国地质学家李四光等人创造性地提出了“陆相生油”理论。,20/45,20,我国陆上石油资源主要分布在松辽、渤海湾、塔里木、准噶尔和鄂尔多斯五大盆地，这些地域石油可采资源量为114.4亿吨，占陆上总资源量87.3%。,我国海上石油资源主要分布在渤海地域，石油可采资源量为为9.2亿吨，占海域石油资源量48.7%。,21/45,21,上世纪五十年代，针对“中国贫油论”，我国地质学家李四光、潘钟祥等人创造性地提出了“陆相生油”理论，相继发觉了大庆、胜利、辽河等大油田。,中石油、中石化、中海油三大石油企业先后对各自探区部分盆地重新进行了油气资源评价研究。,全国油气资源动态评价（）结果表明，当前中国石油地质资源量881亿吨，可采资源量233亿吨。中国,天然气,地质资源量52万亿方、可采资源量32万亿方，天然气储量产量快速增加，资源基础雄厚。,按照国际油气富集程度分类标准，在世界103个产油国中，我国属于油气资源“比较丰富”国家。,22/45,22,我国陆上石油资源主要分布在松辽、渤海湾、塔里木、准噶尔和鄂尔多斯五大盆地，这些地域石油可采资源量约为占陆上总资源量85%。,我国海上石油资源主要分布在渤海地域，石油可采资源量约占海域石油资源量10%。,我国天然气资源主要分布在陆上鄂尔多斯、四川、塔里木等中西部地域，海上天然气资源主要分布在东海盆地、南海莺歌海盆地等.,23/45,23,年全国原油产量为2.03亿吨，比年增幅为6.9%，原油产量居世界第五位。,我国年原油净进口量就为2.36亿吨，表观消费量为4.39亿吨，原油对外依存度为53.7%。,年天然气年产量951亿立方米，比年增幅为13.1%，天然气产量居世界第七位。,年整年天然气净进口124.61亿立方。,我国能源消费组成,我国历年来原油产量,24/45,24,我国石油与天然气累计约为25%，与世界60%相比有相当大差异，而在我国能源组成中煤炭占70%左右，大大高于世界30%。,我国能源以煤炭为主，年我国煤炭产量为32.4亿吨，居世界第一位；第二位是美国9.85亿吨。,（,美国是世界上煤炭探明储量最大国家，年底探明储量达2373亿吨，占世界探明储量27.6%；其次是俄罗斯，年底探明储量是1570亿吨；中国排名第三，年底煤炭探明储量到达1145亿吨，占世界13.3%；而排名第四、五名分别是澳大利亚和印度。）,我国能源特点是：富煤、贫油、少气,我国能源组成：,25/45,25,2、炼油工业历史与现实状况,炼油工业:,又称石油炼制工业或石油加工工业。,原 料：,原油（包含天然原油、人造石油、合成原油）。,原油加工方法：,一次加工工艺：常减压蒸馏,二次加工工艺：催化裂化、催化重整、延迟焦化、减粘裂化、加氢裂化、炼厂气加工、高温裂解、产品精制等。,石油产品包含燃料、润滑油、石油蜡、石油沥青以及有机化工原料等类型。,燃料,包含汽油、柴油、煤油、燃料油、溶剂油、石油焦等。,润滑油,包含内燃机油、齿轮油、电器绝缘用油、液压油、机械油等。,26/45,26,石油蜡,包含液体石腊、石油脂、石腊和微晶蜡。,石油沥青,包含道路沥青、建筑沥青、乳化沥青等。,有机化工原料,包含乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等。,2.1 世界炼油工业发展历史与现实状况,对石油进行二次加工原因：,上世纪早期，内燃机问世，汽车工业快速发展；,第一次世界大战刺激，汽油需求量剧增。,石油炼制工业发展历程：,初级阶段：,1823年，俄国建成了世界上第一个釜式蒸馏炼油厂。,1860年，美国建立了最早原油分馏装置。,27/45,27,催化加工及其发展阶段：,1936年，固定床催化裂化工艺实现工业化，这是炼油工业发展史上一项重大突破，标志着炼油工业由热加工为主转向以催化加工为主。,流化床催化裂化工艺快速发展。,以生产高辛烷值汽油为目标催化重整工艺开发和利用。,催化重整副产氢气促进了加氢精制技术发展；,催化加氢裂化工艺出现。,热加工阶段：,1913年，石油热裂解生产汽油工艺实现工业化。,28/45,28,炼油工业现实状况：,因为重质原油越来越多，重质油轻质化已成为炼油工业一个热点，同时也是一个难点。重油催化裂化、重油加氢裂化工艺受到广泛关注。,高硫原油加工受到广泛重视。,因为环境保护要求越来越高，要求生产低硫、低氮高品质清洁燃料。,2.2 我国炼油工业历史与现实状况,我国炼油工业发展历程：,1907年，陕北延长兴办了石油官矿局炼油房，在我国首次使用单独釜生产灯用煤油。,1909年，新疆独山子开始炼油。,1940年，玉门建起了日炼200吨原油蒸馏装置，并开始利用热裂化装置生产汽油。,29/45,29,1949年，全国只有玉门、独山子、延长等小规模炼油厂和抚顺、锦州、锦西等人造石油加工厂。,二十世纪50年代，对在战争中被破坏小炼油厂及人造石油厂开始进行恢复和扩建。,1958年，利用引进前苏联技术和设备，兴建了年处理能力为100万吨兰州炼油厂，它建成标志着我国当代化炼油工业开始。,二十世纪60年代，伴随大庆和胜利等油田开发，依靠我国本身力量，先后建成了大庆炼油厂、胜利炼油厂和东方红炼油厂，规模在150250万吨。并相继掌握了流化催化裂化、催化重整、延迟焦化、硫酸烷基化、加氢精制、加氢裂化等工艺技术，大大缩短了与世界炼油先进水平之间差距。,30/45,30,自上世纪八十年代开始，我国炼油工业也进入了一个新发展时期。开发了一批新炼油技术及催化剂，如重油催化裂化、渣油加氢裂化、中、高压加氢裂化、连续催化重整等炼油新技术，使我国炼油工艺技术到达或靠近了当代世界先进水平。,我国炼油技术特点：,掌握了重油催化裂化技术，并快速推广；,加氢处理和加氢裂化能力快速扩大和技术水平显著提升；,炼油化工一体化发展使原油资源配置更趋优化；,石油产品依据环境友好要求按照国际标准更新换代。,31/45,31,我国炼油能力发展情况：,1949年仅为17万吨/年,1964年达1000万吨/年,1983年到达1亿吨/年,第 一财讯：据市场机构卓创资讯统计显示，我国原油一次加工能力已从年2.76亿吨、年3.245亿吨，猛增到年5.92亿吨，成为仅次于美国全球第二大炼油国。已经同意未来建设装置在1.85亿吨/年，预计到年国内主营炼油能力将到达6.98亿吨/年。,从规模与技术水平已经到达世界先进水平。,32/45,32,3、石油化学工业历史与现实状况,石油化学工业含义：石油化学工业（石油化工）是以石油和天然气为原料生产石油化学品工业。,广义地讲，炼油工业也属于石油化学工业一部分。,3.1 世界石油化工历史与现实状况,世界石油化工发展历程：,1917年，美国Ellis利用炼厂气中丙烯合成了丙醇，并付诸工业化，成为世界第一个石油化学品，这标志着石油化学工业开始。,1923年，出现第一个以裂解乙烯为原料石油化工厂。自今后以石油及天然气为原料生产合成纤维、塑料、橡胶石油化学工业得到快速发展。,上世纪60年代，石油化工进入发展黄金时期。,33/45,33,世界化工产品中有85%是有机化工产品，原料绝大部分来自化石燃料，而发达国家有机化工产品中，以石油、天然气为起源产品占90%。,乙烯主要来自石油，也有相当一部分来自天然气中乙烷和丙烷裂解；苯主要来自石油馏分催化重整和烃类裂解；甲苯、二甲苯绝大部分来自石油；70%甲醇来自天然气，其余来自石油；80%合成氨来自于天然气。,年,全球乙烯扩能将继年之后再次突破600万吨。,截至年1月1日统计，年全球乙烯生产能力到达1.41亿吨。美国乙烯产能达2759.3万吨，位居全球首位。,34/45,34,年底世界乙烯产能八大国：美国产能为2759.3万吨/年，保持在第一位；中国产能为1520万吨/年，位居第二；沙特阿拉伯产能为1315.5万吨/年，位居第三；日本产能为726.5万吨/年，位居第四；德国产能为574.3万吨/年，位居第五；韩国产能为563万吨/年，位居第六；加拿大产能为553万吨/年，位居第七；伊朗产能为473.4万吨/年，位居第八。,年世界乙烯产能排名前十生产商排序与上年相同：沙特基础工业企业仍位居第一，总产能为1339.2万吨/年，按股份计能力为1027.4万吨/年；陶氏化学企业、埃克森美孚化学企业和壳牌企业分别位居第二、第三和第四；中国石化集团企业位居第五，总产能和股份内能力分别为789.5万吨/年和727.5万吨/年。,35/45,35,3.2 我国石油化学工业历史与现实状况,1949年以前，我国石油化工基础极为微弱，全国有机化工原料年产量只有900吨。,我国石油化工起步于二十世纪50年代末、60年代初。第一套工业规模乙烯装置是在50年代由前苏联援助，在兰州合成橡胶厂建成年产5000吨乙烯装置，这是我国石油化学工业标志。,二十世纪70年代末期，引进了管式炉裂解制乙烯技术和装备，相继建设了燕山石油化工企业30万吨乙烯装置、上海石油化工总厂11.5万吨乙烯装置和辽阳石油化纤企业7.5万吨乙烯装置。,36/45,36,进入80年代，我国石化工业取得了快速发展，先后又兴建了大庆、齐鲁、扬子、上海四套30万吨/年乙烯装置，使我国乙烯产量到达了200万吨。,截至年初，我国共有乙烯生产企业23家，生产装置27套，装置平均规模已由年39.5万吨提升到58.1万吨，高于世界52万吨平均规模。全国乙烯产能已由年785.9万吨猛增至年1569.5万吨，在美国之后居世界第二位。,37/45,37,4、石油化学学科介绍,石油化学是一门研究石油化学问题学科，其范围大致包含以下四个方面：,石油及其产品化学组成与性质,石油热转化与催化转化化学原理,润滑油和添加剂化学,石油化学品合成化学原理,包括学科主要有：,组成、结构与性质：有机化学、分析化学及仪器分析,反应过程：有机化学、物理化学,催化原理：无机化学、物理化学,有机合成：有机化学,38/45,38,4.1 石油化学学科形成与发展,1907年，美国Chemical Abstract(简称CA)中首次出现“Petroleum Chemistry”一词。,1922年，美国化学会(American Chemical Society，简称ACS)成立石油化学分会(Division of Petroleum Chemistry)，标志着石油化学学科形成。,39/45,39,1895年，英国B.Redwood出版Petroleum and Its Products是世界上最早一本关于石油专著。,1934年，前苏联C.C.那苗特金石油化学是世界上最早石油化学教科书。,1953年，F.D.Rossini等总结了美国API第6号课题组历时25年研究结果，出版了Hydrocarbon from Petroleum，使人类第一次对石油中轻馏分单体烃组成有了较深入认识，将石油化学组成研究工作推进了一大步。,1954年，美国B.T.Brooks等主编 The Chemistry of Petroleum Hydrocarbons 全方面聚集了当初关于石油化学组成、石油转化以及石油化学合成等方面主要研究结果，是一部含有主要学术价值专著。,40/45,40,20世纪中叶起，因为石油加工技术快速发展，石油化学学科研究对象从轻质油过渡到重质油乃至减压渣油，研究伎俩也从传统常规方法过渡到以近代物理方法为主，研究领域也从化学组成和转化反应扩展到石油化学合成。,80年代，美国J.G.SpeightThe Chemistry and Technology of Petroleum和前苏联B.A.普罗斯库列雅柯夫石油与天然气化学全方面介绍了关于石油化学组成及其分析方法、石油转化化学原理等方面进展，是国外最新石油化学专著。,41/45,41,4.2 我国石油化学学科发展情况,二十世纪50年代，我国关于石油化学研究工作始于大连石油研究所（中科院大连化物所前身）。1962年，张明南中国石油轻馏分组成是我国第一关于石油化学专著。,在今后近50年间，我国相关科研单位和高等院校在石油化学研究领域开展了大量研究工作，取得了相当大进展，使我国石油化学学科水平有了很大提升，对于发展我国石油工业与石油加工工业起着越来越主要作用。,42/45,42,近年来，由侯祥麟主编中国炼油技术、林世雄主编石油炼制工程、梁文杰主编石油化学和重质油化学、阙国和等编著石油组成与转化化学等图书，包含了国内外近期关于石油化学方面最新研究进展，是含有主要学术价值著作。,石油化学这门学科建立至今快要100年，它伴随石油加工工业发展取得了长足进步，不过这方面好有许多问题有待于深入研究，尤其是关于石油中重质部分组成以及转化规律认识还相当浅薄，有待于从事于石油化学研究科技工作者深入去探索。,43/45,43,石油化学课主要内容包含：,石油和石油产品化学组成与使用性能,石油加工过程化学原理,石油和石油产品化学组成与使用性能（上篇）,石油化学组成,石油及天然气成因,石油及油品物理性质,石油化学组份分离及分析方法,石油产品使用性能与化学组成关系,44/45,44,石油加工过程化学原理(下篇),热转化,催化裂化,催化重整,催化加氢,高辛烷值汽油组分制取,原油预处理及产品精制,45/45,45,
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