分子炼油概念与原理20160520-徐春明.ppt

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1、炼化分子管理：概念与原理中国石油大学（北京）重质油国家重点实验室“中国石油炼化企业总工程师培训班”2016-5-20北京，昌平大纲0.前言分子管理的概念理论与方法基础应用举例炼化过程优化的目的炼化过程优化更好的产品质量/收率更好的转化工艺更优的操作条件传统R&D路线参照标准：馏分、指标、经验BMCI→裂解性能CCR→代表了原料生焦趋势UOPK→指导原料加工路线一定程度上反映了原料及工艺的特性不够精确、不够本质、加工过程最大潜力有待挖掘0.前言炼化过程面临挑战环保法规和成品油标准对油品质量提出更高要求；炼油利润日趋摊薄，需要尽可能高效转化；传统粗放型和

2、经验型石油过程模拟和管理无法满足需求；NOxSOxPM2.5环保压力大，油品清洁化趋势加重油品质量要求日趋提高，巨大挑战炼化过程需要把握产品质量及加工链条，实现精确管理！项目质量指标89号92号95号研究法辛烷值（RON）不小于899295抗爆指数（RON+MON）/2不小于848790密度（20℃），kg/m3720~775硫含量，mg/kg不大于10氧含量，%（质量分数）不大于2.7甲醇含量，%（质量分数）不大于0.3苯含量，%（体积分数）不大于0.8烯烃含量，%（体积分数）不大于15……0.前言为什么要进行分子管理？石油公司本质上卖的是分子；分

3、子决定油品性质，也决定其市场、价格以及利润；重油汽油航煤柴油燃料油原油曲线产品需求SSSSSSSSparaffinsnaphthenesbenzenesbenzo-thiophenesnaphthalenesdi-benzothiophenesphenanthrenespyreneschrysenesbenzo-pyrenes0.前言分子管理是当前世界石油化工发展的方向从分子层次认识石油组成及转化规律，进行模拟和管理，实现高效精准的石油加工过程优化分子管理=分子炼油≈石油组学0.前言1.分子管理的概念Petroleomics“石油组学”在精细分析出石

4、油组成基础上,研究石油化学组成与其物理、化学性质及加工性能的关系。1.分子管理的概念Petroleomics“石油组学”FT-ICRMS：超高质量分辨能力和质量准确度的新型质谱仪，相对分子质量范围(200−1000Da)内其分辨率高达几十万甚至上百万精确地确定由C、H、S、N、O及其主要同位素所组成的各种元素组合，真正从分子组成层次上研究石油组成结合ESI等电离源，原油不经任何分离就可直接用质谱仪分析“石油组学”就是从分子层次研究石油化学组成及其与油品性质和转化性能之间的关系，试图开创性地通过详细的分子组成数据关联和预测石油的性质和反应性能。1.分子

5、管理的概念“分子炼油”分子炼油就是从分子水平来认识石油加工过程、准确预测产品性质，优化工艺和加工流程，提升每个分子的价值，实现“宜烯则烯、宜芳则芳、宜油则油”的生产理念。没有人对分子炼油做出清晰的定义对石化过去十多年的生产实践产生了非常重大的影响分子炼油是一种理念，倡导从分子水平考虑炼油过程2006，何鸣元接受科技日报记者采访时提及这一概念；2011，白春礼院士再次向科学世界记者解释“分子炼油”一方面是从分子水平上了解和区分原油，另一方面就是从分子水平上更精确地裁剪原油的碳链，做到市场需要什么，就生产什么。1.分子管理的概念“分子炼油”石油加工：分子

6、组合与转化（2013年）---中国石油大学（MolecularCombination&Conversion---MCC）1.分子管理的概念“分子管理”是“石油组学”在炼油和化工领域的实践实现“分子炼油”的技术途径相对前面两个概念更侧重技术层面，但不单纯是一项技术，而是解决方案。是从分子水平实现炼化增效的组合技术方案。一种从分子水平实现石油化工整体增效的组合技术方案，主要内容包括：从分子水平认识石油化学组成，揭示分子组成与物理性质的内在关系，掌控调和及分离过程中分子走向与分布，掌握化学加工过程的分子转化规律，实现分子组成及转化规律的模型化，将基于分子组

7、成的理论模型应用于炼化过程的决策优化、运营优化及生产优化的各个层面。1.分子管理的概念从分子组成与转化层面理解和优化炼化过程的所有活动广义“分子管理”概念石油分子组成与转化机理分离、调合过程中不同分子的走向与分布各种转化工艺过程的转化规律基于分子组成的催化剂设计与机理分析基于分子组成的“三废”处理生产过程中与油气相关的故障诊断1.分子管理的概念基于分子管理的生产优化示意图研究范畴认识分子组成石油不同馏分有什么分子？分子的组成结构特点是什么样的？预测分子性质哪些分子对产品性质起关键作用？什么是“好”分子？什么是“差”分子？模拟分子转化分子是怎么转化的，

8、规律是什么？如何实现用模型描述分子转化过程？优化转化链条为原料分子量身订造加工路线为目标分子量身订造工艺条件