油料儲運安全技術石油是什么？第2頁石油（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）。石油工業經過100多年發展以后，對“石油”才有了比較科學的命名（1983年，第11屆世界石油大會）。1983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、液態和固態的烴類混合物，具有天然性狀；原油(Crude

Oil)：指石油的基本類型，常壓下呈液態，其中也包括一些液態非烴類組分（天然的液態烴類混合物）；天然氣(Natural

Gas)：指石油的主要類型，常溫常壓下呈氣態，在地層條件下溶解于原油中。第3頁因此，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、凝析油等石油是什么？石油化學工業煉油化肥第4頁化纖石油化工石油化工：用石油產品和石油氣做原料來生產化工產品的工業合成纖維合成橡膠合成洗地滌劑醫藥化肥炸藥油漆石油化工第5頁石油煉制工業原 油石油產品一次加工(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)油品調合或精制產品分類燃料潤滑油及相關產品蠟瀝石油焦溶青劑及化工原料占80%航油是什么？第7頁航空煤油是由直餾餾分、加氫裂化和加氫精制等經直接練制和二次加工從原油中提煉出來的，一般產量不高，只占原油的百分之十幾。主要由不同餾分的烴類化合物組成。為調整產品指標，有時要加入適當種類和數量的添加劑。在原油提煉過程中，純度指數最高當屬航空煤油，向下依次是航空汽油、車用汽油、摩托車和拖拉機用油(低于90號)、燃料油(多用于發電廠、一般小型船舶、工廠等)。由于對航空煤油要求嚴格，航空煤油多采用一次通過部分轉化的工藝，在加工過程中采用共凝膠型催化劑，催化劑量裝填多，分子篩含量少，芳烴飽和能力強，得到油品密度具有密度大、煙點高、熱值高、芳烴低的特點。航油特點？密度適宜，熱值高，燃燒性能好，能迅速、穩定、連續、完全燃燒，且燃燒區域小，積炭量殺少，不易結焦；低溫流動性好，能滿足寒冷低溫地區和高空飛行對油品流動性的要求；熱安定性和抗氧化安定性好，可以滿足超音速高空飛行的需要；潔凈度高，無機械雜質及水分等有害物質，硫含量尤其是硫醇性硫含量低，對機件腐蝕小。第8頁航油與煤油區別？普通煤油是由許多化學成分和性質都不同的碳氫化合物混合而成的。一般煤油和航空煤油的分子式都是CH3(CH2)nCH3(n為8～16)，只不過航空煤油更純，雜質含量微乎其微。判斷航空煤油和一般煤油不從成分上看，而是從一些指標如它的發熱值、密度和低溫性能，此外，還對它的餾程范圍和粘度也有一定的要求。第9頁航油與煤油區別？對航空渦輪發動機來說，汽油不安全，容易揮發，太容易燃燒；柴油黏度太大，在燃氣輪機里不適合，因為是靠很細的噴嘴把燃料噴成云霧狀跟高壓高溫空氣充分混合，產生猛烈燃燒。目前，航空燃料根據航空器動力的不同，分兩大類。一類是針對活塞式發動機的燃料，主要是汽油。另一類是針對噴氣式（渦噴、渦扇、渦槳、渦軸等燃氣輪機）航空發動機的，學名噴氣燃料，英文名稱Jet

fuel，一般通稱航空煤油，是石油產品。——噴氣燃料分很多種，一般分1、2、3、4號，其中3號是比較常用。3號噴氣燃料由直餾餾分、加氫裂化和加氫精制等組分及必要的添加劑調和而成的一種透明液體，主要由不同餾分的烴類化合物組成的。3號噴氣燃料密度適宜，熱值高，燃燒性能好，能迅速、穩定、連續、完全燃燒，且燃燒區域小，積炭量少，不易結焦；低溫流動性好，能滿足寒冷低溫地區和高空飛行對油品流動性的要求；熱安定性和抗氧化安定性好，可以滿足超音速高空飛行的需要；潔凈度高，無機械雜質及水分等有害物質，硫含量尤其是硫醇性硫含量低，對機件腐蝕小。第10頁我國生產的航空煤油凈熱值每公斤不小于10250

大卡，

密度不低于0.775克/立方厘米。噴氣式飛機的飛行高度在一萬米以上，這時高空氣溫低達-55C~-60C，這就要求航空煤油在這樣的低溫下不能凝固。具體要求航空煤油的冰點指標不得高于-55C~-60C，以便確保飛機在高空能正常飛行。航空煤油的餾程范圍會影響發動機的啟動性能和是否能完全燃燒，同時餾程情況與煤油本身的密度、低溫性能有直接關系。航空煤油的粘度大小會影響發動機噴油嘴的工作情況和燃燒的質量。粘度太大，噴進發動機的油滴大，造成燃燒不完全，降低發動機的出力；粘度過小，使噴出的油霧角度大，射程近，會引起內部過熱。第11頁航油與煤油區別？油料儲運安全？

油料事故案例

航油事故案例第12頁油料儲運安全？

油料事故案例

航油事故案例第13頁

第17頁 大連石油泄漏（10.7.16）程/12/2

術|本科課013

9:47

PM

第18頁 |油料儲運安全技事故暴露出以下主要問題：一、安全管理存在漏洞事故單位對所加入原油脫硫劑的安全可靠性沒有進行科學論證。二、安全作業規程缺失原油脫硫劑的加入方法沒有正規設計，沒有對加注作業進行風險辨識，沒有制定安全作業規程。三、應急信息不暢，應急響應不及時應急指揮協調不力，管理混亂，應急信息不暢，有關部門接到暫停卸油作業的信息后，沒有及時通知停止加劑作業，事故單位對承包商現場作業疏于管理，現場監護不力。四、消防應急設施失效事故造成電力系統損壞，應急和消防設施失效，罐區閥11

門無法關閉。石油化學組成概述第一節

石油的成分和性質第二節

石油產品分類第三節

石油產品標準及測試方法第一章第16頁顏色及密度石油通常是黑色、褐色或黃色的流動或半流動的粘稠液體多數原油的密度集中在800～980kg/m3之間，但也有個別原油的相對密度在1000kg/m3以上或800kg/m3以下我國主要原油的特點大多數原油的相對密度（d204）>0.86，屬較重原油；凝點(CP)高，含蠟量高；含硫量較低含氮量偏高，大部分原油N>0.3%第17頁一、石油的一般性狀96～99%1～3%第18頁原油中除C、H

、

S、N、O外，還有其他微量元素，原油中的微量金屬元素有V、Ni、Fe、Cu、As等石油中的非碳氫原子稱為雜原子。與國外原油相比，我國原油的含硫低、含氮量高原油中的元素主要是由C、H、S、N、O組成二、石油的化學組成石油中的各種元素均以有機化合物的形式存在于石油中。現已確定，組成石油的有機化合物分為由碳、氫元素構成的烴類化合物和含有硫、氮、氧等元素的非烴類化合物兩大類。氫碳原子（質量）比：是用來反映原油的屬性的一個參數，與原油的化學組成和結構有關系

，各種烴類碳氫原子比大小順序是：芳

香

烴

<

環

烷

烴

<烷

烴第19頁二、石油的化學組成1.餾分：是指用分餾方法把原油分成的不同沸點范圍的組分。石油是一個多組分的復雜混合物，每個組分有其各自不同的沸點用分餾的方法，

可以把石油餾分分成不同溫度段，

如<200℃、200～350℃等，稱為石油的一個餾分。餾分不等同于產品2.餾分與產品的區別：石油產品是石油的一個餾分，但餾分并不等同于產品。石油產品要滿足油品的規格要求，餾分要變成產品還必須對其進一步加工。第22頁三、石油的餾分組成直餾餾分：從原油直接分餾得到的餾分。它基本保留了石油化學組成的本來面目，如：不含不飽和烴，在化學組成中含有烷烴、環烷烴、芳香烴等石油中含有的餾分，一般規定：小于180℃的餾分為汽油餾分（也稱為低沸點餾分，輕油或石腦油餾分）180～350℃的餾分為煤、柴油餾分（也稱中間餾分，AGO）350～500℃的餾分為減壓餾分（也稱高沸點餾分或潤滑油,VGO）大于500℃的餾分為減渣餾分(VR)第23頁三、石油的餾分組成不同原油的各餾分含量差別很大。與國外原油相比，我國主要油田原油中＞500℃的減壓渣油含量都較高（40%～50%），＜200℃的汽油餾分含量較少（一般低于10%）。原油中的汽油餾分含量低、渣油含量高是我國原油餾分組成的又一個特點。第24頁三、石油的餾分組成圖中從175℃到352℃，每25℃切割一個窄餾分三、石油的餾分組成第25頁350℃到500℃，每25℃切割一個窄餾分，以及＞500℃餾分三、石油的餾分組成第26頁含有碳和氫兩種元素的化合物稱為碳氫化合物，簡稱為烴(Hydrocarbon)一、石油中烴類的類型及分布規律石油中的烴類主要有烷烴、環烷烴和芳烴原油中一般不含烯烴，炔烴更少第27頁第二小節石油中的烴類組成1．石油中的烷烴烷烴是石油的主要組分，其分子結構特點是碳原子間以單鍵相連呈鏈狀，其余價鍵為氫原子所飽和。碳鏈呈直鏈的稱為正構烷烴，帶側鏈或支鏈的烷烴稱為異構烷烴。當碳原子數大于3時，存在組成相同而結構不同的同分異構體常溫常壓下：C1～C4的烷烴為氣態；C5～C16的正構烷烴為液態；C17以上的正構烷烴為固態，存在與柴油和潤滑油餾分中，當溫度降低時，可以結晶蠟的形式析出。石油中的烷烴根據石油類型的不同含量可達50～70%或低到10～15%

。第28頁一、石油中烴類型及分布規律石油中的正構烷烴一般比異構烷烴含量高隨沸點的增高，石油中的正構烷烴和異構烷烴的含量逐漸降低烷烴少一個氫原子以后稱為烷基，用R

表示正構烷烴的分子量、沸點、熔點和密度隨碳數的增加而升高；異構烷烴的沸點、熔點和密度比相同碳數的正構烷烴低烷烴在常溫常壓下化學性質很穩定；在高溫下，烷烴能在空氣或氧氣中燃燒；在高溫隔絕空氣的情況下，大分子烷烴可以發生多種C-C鍵斷裂生產小分子烴類的裂化反應，分子量越大對熱越不穩定。第29頁一、石油中烴類型及分布規律在一定條件下，烷烴能發生取代反應、脫氫反應、脫氫環化反應等，碳數≥6的正構烷烴能和尿素結合生成特殊結構的固體包和物總之，烷烴在常溫常壓下化學性質不活潑，因而安定性好，在儲存過程中不易氧化變質。正構烷烴在汽油機中燃燒性能不好，但異構烷烴的燃燒性能卻很好；在柴油機中正構和異構烷烴的燃燒性能都很好。第30頁一、石油中烴類型及分布規律2．石油中的環烷烴環烷烴是環狀的飽和烴，即碳原子以單鍵相連接成環狀，其它價鍵為氫原子所飽和的化合物，是石油中的一種重要組分。石油中大量存在的環烷烴只有含五碳環的環戊烷系和含六碳環的環己烷系我國的幾種主要原油中一般環己烷系多于環戊烷系石油中的環烷烴除單環外，還有雙環及多環環烷烴，環的連接方式以并聯為主第31頁一、石油中烴類型及分布規律環烷烴的沸點、熔點和密度比相同碳數的烷烴高，但其密度仍小于1g/cm3。環烷烴的化學性質與烷烴相似，也比較穩定，在儲存過程中不易氧化變質。在一定條件下，也可以發生氧化、裂化、芳構化和取代等反應環烷烴在汽油機中的燃燒性能介于正構烷烴和異構烷烴之間。在柴油機中的燃燒性能比烷烴差；但環烷烴是噴氣燃料的理想組分，它使噴氣燃料具有較大的熱值和密度，較好的燃燒性能和低溫性能。第32頁一、石油中烴類型及分布規律3．石油中的芳香烴芳烴是分子中含有苯環結構的烴類，一般苯環上帶有不同的烷基側鏈。是石油的主要組分之一根據苯環的多少和結合形式的差別，芳香烴可分為單環、多環和稠環芳香烴3類；分子中含有兩個或兩個以上獨立苯環的芳香烴稱為多環芳香烴，如聯苯、三苯甲烷等。分子中含有兩個或兩個以上苯環，且苯環彼此間通過公用兩個相鄰碳原子稠合而成的芳香烴稱為稠環芳香烴，如萘、菲、蒽等。苯極其同系物具有強烈的芳香味，其蒸汽對人體有毒害作用。第33頁一、石油中烴類型及分布規律芳香烴的密度一般為0.86～0.90g/cm3，比相同碳數的其他烴類密度大水在芳香烴中的溶解度很小，但水在芳香烴中的溶解度比其他烴類大好多倍，因此在航空燃料中要限制芳香烴的含量；芳香烴具有良好的抗爆性，在汽油中燃燒性能很好，是汽油的良好組分(GB

17930-1999，芳烴<40v%)。但其在柴油機中因難以自燃而燃燒性能很差。芳香烴中的苯環很穩定，即使強氧化劑也不能使它氧化，也不易起加成反應

；但在一定條件下，帶側鏈芳烴上的側鏈會被氧化成有機酸，帶側鏈的多環或稠環芳香烴很容易被氧化而生成膠狀物質，這是油品氧化變質的重要原因之一。第34頁一、石油中烴類型及分布規律4．石油中的不飽和烴分子中碳原子之間具有雙鍵或三鍵的烴類為不飽和烴，含有雙鍵的是烯烴，分子中有三鍵的是炔烴（很少）根據分子中雙鍵所在位置、數量等結構特點，烯烴可分為單烯烴、二烯烴和環烯烴等常溫常壓下，≤C5的烯烴為氣態，C5～C18為液態，C18以上的烯烴為固體與烷烴相似，隨分子中碳數的增多，烯烴的沸點和密度增大，但密度都小于1g/cm3。其密度和折射率比同碳數的烷烴稍大。烯烴難溶于水，易溶于有機溶劑。第35頁一、石油中烴類型及分布規律石油和直餾產品中一般不含烯烴，但在石油的二次加工餾分中含有相當數量各種不飽和烴不飽和烴類分子中的雙鍵很不穩定，很容易發生加成、氧化和聚合反應等，因而含烯烴和二烯烴的油品如裂化汽油在常溫儲存時容易氧化變質，生成高分子粘稠物如膠質等，因此，油品安定性與其烯烴含量有關，在儲存管理中應特別注意采取必要的預防措施。不飽和烴在汽油機中的燃燒性能比相應的正構烷烴好，在柴油機中的燃燒性能比芳香烴好，但比正構烷烴差。第36頁一、石油中烴類型及分布規律C5-C10的正構烷烴原油汽油煤、柴油減壓餾分單環及少量雙環環烷烴單環芳烴(苯系)C10～C20左右的正構烷烴單環、雙環及多環環烷烴單環、雙環芳香烴C20～C36左右的正構烷烴單、雙、三環以及三環以上的環烷烴單、雙、多環芳烴減壓渣油某石油餾分中烴類分布示意圖石油氣態烴天然氣伴生氣非伴生氣純氣田氣凝析氣田氣煉廠氣干氣(丁烷以上液態烴<100g/m3為干氣)天然氣濕氣(丁烷以上液態烴>100g/m3為濕氣)二、石油中氣態烴第39頁1．地蠟與石蠟的區別第40頁石 蠟微晶蠟顏

色白 色黃色、黃褐色結晶形態較大，成板狀細微結晶(結晶小)來源從柴油、潤滑油中分離出重潤滑油和減渣分離出分子量300～500500～800碳原子數17～3535～60化學組成以正構烷烴為主，還有少量異構烷烴、環烷烴及很少量的芳烴以帶烷基側鏈的環狀烴為主(～80%)，正構烷烴、異構烷烴含量約占20%三、固態烴2．蠟的不利影響及用途不利影響：溫度下降時，蠟結晶析出，堵塞管道；柴油中含蠟較多，在冬天使用時，蠟會堵塞噴油嘴，使柴油機不能正常供油，影響柴油機的正常工作用途：石蠟除了可以作為裂化的原料以外，由于它具有良好的絕緣性能及化學安定性，可廣泛應用于電氣、化工、醫藥、日化；而微晶蠟可作為潤滑脂的稠化劑，在電子、橡膠、軍工、冶金等工業也有廣泛的用途3．我國原油的蠟含量：總體來說，蠟含量較高第41頁四、固態烴第三小節

石油中的非烴類化合物組成石油的元素除碳、氫外，硫、氮、氧等元素總含量雖然僅占1～4%，但它們均以化合物的形態存在。所以石油中的非烴化合物的含量是相當可觀的。非烴化合物在石油各餾分中的分布是不均勻的，大部分集中在重組分特別是殘渣油中。石油中的非烴化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物和膠狀瀝青狀物質第42頁一、石油中的含硫化合物硫是石油的重要組成元素。根據含硫量的不同，我們將石油中含硫量小于0.5%的稱為低硫原油，大于2.0%的稱為高硫原油，介于0.5～2.0%之間的稱為含硫原油。我國的主要原油如大慶原油屬低硫原油，勝利原油屬含硫原油。含硫和高硫原油約占世界石油總產量的75%，其中半數產自中東地區。硫在石油中的存在形態第43頁石油中的硫活性硫非活性硫常溫下易與金屬作用，強烈腐蝕性酸性硫化物對金屬沒有腐蝕性、對熱穩定性好常溫下呈中性、不腐蝕金屬、受熱后能分解產生具有腐蝕性元素硫硫化氫低分子硫醇第44頁硫醚二硫化合物噻吩噻吩同系物硫在石油中少量以元素硫和H2S形式存在，大多數以有機硫化物狀態出現。石油中的硫化物根據它們對金屬的腐蝕性不同可分為三類。一、石油中的含硫化合物含硫化合物對石油加工及產品應用的影響腐蝕性Fe+H2S→FeS+H2環境污染影響產品的儲存安定性影響燃料的燃燒性能硫可使催化劑中毒第45頁一、石油中的含硫化合物石油中的氮含量一般比硫含量低，質量分數通常集中在0.05%～0.5%范圍內隨餾分沸點的升高，含氮化合物的含量增加

，大部分含氮化合物在膠質瀝青質中堿性氮化物：NNN非堿性氮化物：NNN二、石油中的含氮化合物第46頁在儲運過程中，因為光、溫度和空氣中氧的作用，氮化物很容易生成膠質，極少量的生成物就會導致油品顏色變深并產生臭味。氮化物還會使石油加工中的催化劑中毒。因此，必須從油品中盡可能的除去氮化物。用堿洗或催化加氫精制等方法可以脫除油品中的部分氮化物。第47頁石油中的氮含量雖少，氮的存在對油品儲運、油品使用及石油加工過程有很大的影響：二、石油中的含氮化合物石油中的含氧量比硫、氮少，約為千分之幾；個別的可高達2～3%石油中的含氧量多是從元素分析中減差法求得的

(即用100%減去碳、氫、硫、氮的含量)，實際上包含了全部的分析誤差，因此數據并不十分準確。隨餾分沸點升高，含氧化合物的含量增加，大部分集中在膠質和瀝青質中第48頁三、石油中的含氧化合物石油中的氧元素都是以有機含氧化合物的形式存在的。這些含氧化合物大致有兩種類型：酸性含氧化合物中性含氧化合物環烷酸、芳香酸、脂肪酸和酚類等，它們總稱為石油酸。酮、醛和酯類等，但它們在石油中的含量極少第49頁石油中的含氧化合物含量一般用酸度(酸值)來間接表示三、石油中的含氧化合物石油中的非烴化合物，大部分以膠狀及瀝青狀物質存在于石油的殘渣油中。膠狀和瀝青狀物質在石油中的含量差別很大，我國目前生產的各種原油中，含有大約百分之幾到百分之四十幾的膠質和瀝青質。膠狀和瀝青狀物質是石油中含元素種類最多、結構最復雜、相對分子質量最大的物質。它們的成分并不十分固定，性質也有差別，是多種化合物的綜合體。目前多數方法是根據膠狀和瀝青狀物質在不同溶劑中的溶解度差別及其它性質的不同來進行區分的。第50頁四、膠狀和瀝青狀物質膠質、瀝青質的危害：石油品在使用過程中生成炭渣，造成機器零件的磨損和堵塞膠質、瀝青質有利的方面：瀝青中希望含膠質、瀝青質多些，這樣瀝青的延伸度會提高第51頁四、膠狀和瀝青狀物質石油產品的種類繁多，用途各異，我國參照ISO《國際標準化組織》發表的國際標準ISO/DIS

8681，制定了GB498《石油產品及潤滑劑的總分類》，將石油產品分為六類，比ISO/DIS

8681多了一類C（焦）。第52頁類別各類別的含義類別各類別的含義F燃料，

80%～90%S溶劑和化工原料L潤滑劑及有關產品W蠟B瀝

青C焦炭第二節

石油產品的分類潤滑劑和有關產品（L）的分類如下表所示。第二節

石油產品的分類第53頁《石油產品

燃料（F類）分類·總則》將燃料分為以下四組燃料的分組第54頁識別字母燃料類

型GLDR氣體燃料：主要由甲烷或乙烷或由它們組成的混合燃料液化氣燃料：主要由C3、C4烷烴或烯烴組成餾分燃料：汽油、煤油、柴油，重餾分油可含少量殘油殘渣燃料：主要由蒸餾殘油組成的石油燃料第二節

石油產品的分類第三節

石油產品標準要求誘導期黏度碘值黏度指數酸值和酸度閃點十六烷值凝點實際膠質傾點密度與相對密度冷凝點飽和蒸氣壓水分燃燈試驗機械雜志煙點腐蝕試驗芳香烴含量水溶性酸或堿餾程辛烷值第55頁第三節

石油產品標準要求殘炭灰分膠體安定性空氣釋放值破乳化值剪切安定性氧化安定性成溝點硫含量密封適應性指數清凈性OK值水解安定性滴點四球法錐入度介電強度游離酸和游離堿介質損耗角起泡性試驗液相銹蝕試驗機械安定性第56頁石油和石油產品大都是易燃易爆、作為重要燃料來使用，研究其燃燒性能，對于安全使用燃料、對油品儲存、輸送、加工的安全和了解燃料的使用性能均非常重要。主要用閃點、燃點和自燃點來描述第57頁第三節

石油產品標準要求閃點：規定條件下，加熱油品所逸出的蒸氣和空氣組成的混合物與火焰接觸發生瞬間閃火時的最低溫度。閃點隨壓力的升高而增大，油品閃點通常指其常壓閃點。油品的閃點還與化學組成有關，粘度相同的油品，含石蠟較多者，其閃點較高，而由環烷基石油制得的油品的閃點較低。閃點是一個嚴格的條件性試驗參數，實驗時的條件不同，閃點也不同。輕質油品采用閉口杯法測定（GB/T261）；重質油品和