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第1章 引言1

1.1 炼油厂工艺和操作1

1.2 历史回顾3

1.3 产品需求和供给4

1.4 美国的统计数据5

1.4.1 加工能力5

1.4.2 处理能力增加5

1.4.3 利用率6

1.4.4 工业结构6

1.4.5 地区专业化8

1.5 世界统计数据9

1.5.1 产品需求9

1.5.2 加工能力9

1.5.3 配置、复杂程度和收率10

1.5.4 投资结构11

1.6 行业特征12

1.6.1 每个炼油厂都有其独特性12

1.6.2 没有完全相同的两种原油12

1.6.3 炼油厂的配置随着时间发展13

1.6.4 炼油厂各不相同13

1.6.5 炼油厂是资本密集、高度专用的长期资产13

1.6.6 精制石油产品是商品14

1.6.7 精制石油产品在区域市场上销售14

1.6.8 产品价格波动14

1.6.9 产品价格与原油价格相关14

1.6.10 炼油厂是价格接受者14

1.6.11 密度降低、硫含量升高14

1.6.12 炼油优化需多项权衡15

1.6.13 石油炼制是能源密集型产业15

1.6.14 炼油操作和产品会影响环境15

1.7 炼油厂经济性16

1.7.1 炼油厂经济性很复杂16

1.7.2 数据来源16

1.7.3 工业繁荣与萧条16

1.7.4 炼油利润17

1.7.5 投资决策17

1.8 投资估算17

1.8.1 数据来源17

1.8.2 工艺技术18

1.8.3 函数说明18

1.8.4 公用工程需求19

1.8.5 Nelson-Farrar费用指数20

1.8.6 分析的局限性21

1.9 炼油厂的复杂程度21

1.9.1 数据来源21

1.9.2 装置的复杂程度22

1.9.3 炼油厂的复杂程度23

1.9.4 实例23

1.9.5 广义复杂程度24

1.10 炼油厂流程及各章概要24

1.10.1 炼油厂产品和原料（第2章、第3章）24

1.10.2 原油蒸馏（第4章）24

1.10.3 焦化和热加工过程（第5章）24

1.10.4 催化裂化（第6章）25

1.10.5 加氢裂化（第7章）25

1.10.6 重油加氢处理和渣油加工（第8章）25

1.10.7 加氢处理（第9章）25

1.10.8 催化重整和异构化（第10章）25

1.10.9 烷基化和叠合（第11章）26

1.10.10 产品调和（第12章）26

1.10.11 辅助工艺过程（第13章）26

1.10.12 炼油厂经济与规划（第14章）27

1.10.13 润滑油调和料（第15章）27

1.10.14 石油化工原料（第16章）27

1.10.15 用炼油厂原料生产添加剂（第17章）27

1.10.16 投资估算（第18章）27

1.10.17 经济评价（第19章）27

参考文献27

第2章 炼油厂产品30

2.1 低沸点产品30

2.2 汽油33

2.3 汽油规格36

2.4 馏分燃料油38

2.4.1 喷气和燃气涡轮燃料38

2.4.2 车用柴油39

2.4.3 机车用柴油40

2.4.4 炉用油40

2.4.5 残渣燃料油41

参考文献41

第3章炼油厂原料42

3.1 原油性质42

3.1.1 API度42

3.1.2 硫含量43

3.1.3 倾点43

3.1.4 残炭43

3.1.5 盐含量43

3.1.6 特性因数43

3.1.7 氮含量44

3.1.8 馏程范围44

3.1.9 金属含量44

3.1.10 总酸值45

3.2 原油的组成45

3.2.1 烷烃45

3.2.1 烯烃46

3.2.3 环烷烃46

3.2.4 芳烃47

3.3 适合生产沥青的原油47

习题51

参考文献51

第4章 原油蒸馏52

4.1 原油脱盐54

4.2 常压拔头装置60

4.3 减压蒸馏62

4.4 辅助设备64

4.5 原油蒸馏装置的产品64

4.6 案例研究问题：原油蒸馏装置65

4.6.1 问题的描述65

4.6.2 一般程序66

习题69

参考文献69

第5章 焦化和热加工过程70

5.1 石油焦的类型、性质和用途70

5.2 延迟焦化的工艺说明72

5.3 延迟焦化的操作74

5.4 灵活焦化（Flexicoking）的工艺说明78

5.5 流化焦化（Fluid Coking）的工艺说明79

5.6 灵活焦化和流化焦化的产率79

5.7 灵活焦化和流化焦化的投资费用和公用工程消耗81

5.8 减黏裂化81

5.9 延迟焦化案例和习题84

习题86

参考文献87

第6章 催化裂化88

6.1 流化床催化裂化89

6.2 流化床催化裂化装置的新设计92

6.3 裂化反应95

6.4 烷烃裂化97

6.5 烯烃裂化97

6.6 环烷烃裂化97

6.7 芳烃裂化98

6.8 裂化催化剂98

6.9 FCC进料预处理100

6.10 工艺参数101

6.11 热回收102

6.12 产率估算103

6.13 投资和操作费用107

6.14 案例研究问题：催化裂化装置107

习题111

参考文献112

第7章 加氢裂化114

7.1 加氢裂化反应115

7.2 原料预处理116

7.3 加氢裂化工艺117

7.4 加氢裂化催化剂118

7.5 工艺参数119

7.5.1 反应器温度120

7.5.2 反应器压力120

7.5.3 空速120

7.5.4 氮含量120

7.5.5 硫化氢120

7.5.6 重质多核芳香烃120

7.6 加氢裂化收率120

7.7 投资与操作成本124

7.8 加氢操作的方式125

7.9 案例问题：加氢裂化装置125

习题126

参考文献127

第8章 重油加氢处理与渣油加工128

8.1 减压塔底油的组成128

8.2 加工方案129

8.3 重油加氢处理130

8.4 膨胀床加氢裂化工艺131

8.5 移动床重油加氢处理装置133

8.6 溶剂抽提133

8.7 渣油加工操作综述135

参考文献135

第9章 加氢处理136

9.1 加氢处理催化剂137

9.2 降低芳烃含量138

9.3 反应138

9.3.1 脱硫139

9.3.2 脱氮139

9.3.3 脱氧139

9.3.4 脱氯139

9.3.5 加氢139

9.3.6 加氢裂化139

9.4 工艺参数140

9.5 投资与操作成本140

9.6 案例问题：加氢处理装置141

习题143

参考文献144

第10章 催化重整和异构化145

10.1 反应145

10.1.1 脱氢反应146

10.1.2 异构化反应148

10.1.3 加氢裂化反应148

10.2 原料预处理149

10.3 催化重整工艺149

10.4 重整催化剂152

10.5 反应器设计152

10.6 收率和成本153

10.7 异构化156

10.8 投资与操作成本157

10.9 异构化收率158

10.10 案例问题：石脑油加氢处理装置、催化重整装置和异构化装置158

习题160

参考文献161

第11章 烷基化和叠合162

11.1 烷基化反应162

11.2 工艺参数164

11.3 烷基化原料165

11.4 烷基化产品165

11.5 催化剂166

11.6 氢氟酸工艺166

11.7 硫酸法烷基化工艺169

11.8 工艺对比171

11.9 烷基化收率和成本171

11.10 安全问题173

11.11 叠合174

11.12 案例问题：烷基化和叠合176

习题177

参考文献178

第12章 产品调和180

12.1 雷德蒸气压（RVP）181

12.1.1 ［例1］181

12.1.2 ［例2］184

12.2 辛烷值的调和184

12.3 其他性质的调和185

12.4 案例问题：汽油调和189

12.5 案例问题：柴油燃料调和与喷气燃料调和191

12.5.1 柴油燃料调和与家庭炉用燃油调和191

12.5.2 喷气燃料调和192

习题192

参考文献193

第13章 辅助工艺过程194

13.1 制氢与净化194

13.2 气体加工装置197

13.3 酸性气脱除200

13.3.1 化学溶剂过程200

13.3.2 物理溶剂过程200

13.3.3 干吸附剂200

13.4 硫回收过程202

13.4.1 改进的克劳斯过程202

13.4.2 碳-硫化合物204

13.4.3 SCOT过程205

13.5 石油炼制过程中的生态因素206

13.6 废水处理206

13.7 炼油厂大气污染的控制207

13.8 炼油厂噪音等级的控制207

13.9 案例问题：气体回收装置、胺吸收装置和硫回收装置207

参考文献210

第14章 炼油厂经济与规划211

14.1 线性规划法概述211

14.2 炼油厂线性规划模型212

14.3 经济与规划应用214

14.3.1 原油评价214

14.3.2 每月生产计划216

14.3.3 日常操作最优化216

14.3.4 产品调和与定价216

14.3.5 停工规划217

14.3.6 多炼油厂供给与分配217

14.3.7 年度预算218

14.3.8 投资研究218

14.3.9 环境研究218

14.3.10 技术评价219

习题219

参考文献220

第15章 润滑油调和料221

15.1 润滑油加工过程222

15.2 丙烷脱沥青222

15.3 黏度指数改进与溶剂抽提224

15.3.1 糠醛抽提224

15.3.2 酚抽提224

15.3.3 NMP抽提过程225

15.4 黏度指数改进与加氢裂化226

15.5 脱蜡226

15.5.1 溶剂脱蜡226

15.5.2 丙烷227

15.5.3 酮类227

15.5.4 酮类溶剂脱蜡227

15.5.5 稀释冷冻脱蜡228

15.5.6 丙烷脱蜡228

15.5.7 选择性加氢裂化229

15.6 加氢补充精制229

15.7 白土补充精制230

15.8 环境影响230

参考文献230

第16章 石油化工原料231

16.1 芳烃生产231

16.1.1 芳烃的溶剂抽提231

16.1.2 芳烃分离233

16.1.3 苯236

16.2 不饱和烃类生产236

16.3 饱和烷烃237

16.3.1 正构烷烃237

16.3.2 环烷烃237

参考文献238

第17章 用炼油厂原料生产添加剂239

17.1 醇类和醚类的使用239

17.2 生成醚类的反应240

17.2.1 甲基叔丁基醚（MTBE）241

17.2.2 甲基叔戊基醚（TAME）241

17.3 醚类生产工艺241

17.4 产率242

17.5 乙醚生产成本242

17.6 异丁烯生产244

17.7 工业化脱氢工艺244

17.8 Houdry公司的CATOFIN工艺245

17.9 ConocoPhillips石油公司的STAR工艺245

17.10 UOP LLC公司的OLEFLEX工艺245

17.11 Snamprogetti-Yarsintez公司的工艺246

17.12 用异丁烷生产异丁烯的成本246

17.13 国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的命名246

17.14 异辛烯和异辛烷生产247

参考文献247

第18章 投资估算249

18.1 经验估算法249

18.2 投资-曲线估算法249

18.3 主要设备因数估算法250

18.4 详细估算法250

18.5 投资估算法的汇总形式250

18.6 储运设施251

18.7 占地和储存要求251

18.8 蒸气系统252

18.9 冷却水系统252

18.10 其他公用工程系统252

18.10.1 其他工程252

18.10.2 特殊费用253

18.10.3 不可预见费253

18.10.4 涨价因素253

18.10.5 工厂位置253

18.11 投资估算技术的应用254

18.11.1 例题说明254

18.11.2 需要的加工方法255

18.11.3 催化重整256

18.11.4 石脑油脱硫258

18.11.5 年直接操作费用计算259

习题263

参考文献264

第19章 经济评价265

19.1 定义265

19.1.1 折旧265

19.1.2 流动资金265

19.1.3 年现金流量265

19.1.4 敏感度分析265

19.1.5 产品和原材料价格估算266

19.2 原始投资利润率266

19.3 支付时间266

19.4 折现现金流量利润率266

19.4.1 开工前的支出267

19.4.2 开工时的支出267

19.4.3 开工后的收入267

19.5 案例和问题：经济评价269

19.6 案例和问题：经济题解271

19.6.1 储罐费271

19.6.2 投资费用272

19.6.3 补充水费用272

19.6.4 化学药剂和催化剂费用272

19.6.5 电费273

19.6.6 燃料273

19.6.7 保险费273

19.6.8 地方税273

19.6.9 维修费273

19.6.10 其他费用273

习题273

参考文献274

附录A 炼油名词解释275

附录B 物理性质285

参考文献291

附录C 美国矿物局的一些原油常规分析296

附录D 经济评价问题例解310

参考文献312

附录E 照片313