石油化工概论(孙小平 )

石油是一种重要能源和优质化工原料，是关系国计民生的重要战略物资。石油工业是我国国民经济的重要基础产业和支柱产业。上游的石油工程、中游的油气储运工程、下游的石油化工，构成石油工业的整个生产链。其中石油工程是对石油资源进行开发、使用、研究的一种系列工程；油气储运工程是联系产、运、销的纽带，是能源保障系统的重要一环；石油化工是以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工过程。

为了培养应用型工程技术人才，提高学生工程实践能力，辽宁石油化工大学紧密结合石油化工生产实际，建设了石油化工产业链实物仿真实训培训基地。面对如何紧密围绕基地做好涉油教育工作，强化石油化工类高校的办学特色，学校提出面向全校(不包括化学工程与工艺、石油工程和油气储运工程专业)开设石油化工概论课程。

基于此，特组织具有多年教学经验的相关教师编写了本书，目的就是为石油化工类高校提供一本涵盖整个石油工业生产链的简明教材。本书力求基本概念与理论叙述表达严谨，理论联系实际，文字通俗易懂，内容深入浅出。本书内容着重于普适性和基础性，重点介绍石油工业产业链的基本知识和基本原理。

本书全面系统地介绍石油工程、油气储运工程及石油化工方面的知识。篇石油工程部分，按照油气生产过程介绍了油气藏的基本性质及油气田开发设计、油气钻井技术、自喷及气举采油技术、机械采油技术、注水、提高采收率六部分内容。油气藏的基本性质部分包含石油工程的基础知识，对于学生理解和掌握油气生产过程是必不可少的。油气钻井技术部分对油气井工程展开论述。自喷及气举采油技术部分和机械采油技术部分，从油井生产基本原理入手由浅入深分别介绍了油井生产方法。注水部分包括水源与水质、注水系统组成、注水井吸水能力分析、分层注水技术。提高采收率部分论述了较前沿的和油田应用较广泛的提高原油采收率方法。

第二篇油气储运工程部分，包括油气集输、长距离输油管道、长距离输气管道、油品的储存与装卸四部分。其中，油气集输部分包括油气集输系统流程及管路、原油和天然气的加工处理(油田产品质量指标、油气分离、原油净化、原油稳定、油田气处理)、矿场油气计量：长距离输油管道部分包括输油管道概况、等温输油管道、加热输送管道、易凝高黏原油输送工艺、输油站、顺序输送；长距离输气管道部分包括输气管道概况、输气站及压缩机介绍、输气站的主要设备与工艺系统、输气站的平面布置与工艺流程；油品储存与装卸部分包括油库类型及任务、油库分区及设施、油库工艺流程、装卸油设备与设施、油罐及其附件。

第三篇石油化工上半部分，介绍了石油化工基础知识，包括有机化学基础知识、石油化学基础知识和化工基础知识。其中，有机化学基础知识部分介绍了与石油化工有关的有机化学基础知识，主要是烃类化合物的基本性质：石油化学基础知识部分较为详细地介绍了石油及石油产品的化学组成及物理性质，以及主要石油产品——燃料(汽油、柴油和喷气燃料等)的使用要求和质量标准；化工基础知识部分主要介绍了化工生产过程中涉及的一些基本概念。这些内容对学生理解和领会石油化工生产过程是必不可少的基础知识，也可作为独立部分学习。

第三篇石油化工下半部分，按照石油化工生产的先后顺序，划分了石油加工过程、石油化工过程、高分子化工和精细化工基础四个知识模块。石油加工过程部分介绍了典型的一次加工(原油蒸馏)和二次加工(催化裂化、催化加氢、催化重整和热加工）过程，各部分按照统一模式编写，即从概述、基本原理（或化学反应)和工艺流程等三部分叙述相关内容，以便于学习和理解。石油化工过程部分以石油化工标志性产品——乙烯的生产为主线进行论述，同时简要介绍了由此衍生出的乙烯系列产品、丙烯系列产品和芳烃系列产品。后，以高分子材料和精细化工产品为出发点简要介绍了高分子化工与精细化工的基础知识。

本书由孙小平主编，参编人员有：王海彦、李会鹏、赵琳、封瑞江、张健、王卫强、吴玉国、王璐、张秋实。

化学工业出版社对本书的编写出版予以许多指导和帮助，在此特致以衷心的感谢！

限于编者水平，书中难免存在不妥之处，敬请兄弟院校教师和读者批评指正。

编者

2017年7月

篇 石油工程

章油气藏的基本性质及油气田开发设计1

节油气藏流体的物理性质1

一、油气的化学组成1

二、油气的相态3

三、油气的高压物性4

四、地层原油的黏度5

第二节油气藏岩石的物理性质6

一、油藏岩石的孔隙度6

二、油藏岩石中的流体饱和度8

三、油气藏岩石的渗透率9

四、油藏岩石的润湿性和油水的微观分布9

第三节油田开发设计11

一、油田开发前的准备阶段11

二、油藏驱动方式及其开采特征13

三、油田开发层系的划分16

四、油田开发方案的编制及调整17

第二章油气钻井技术21

节钻井工艺21

一、钻井方法21

二、井的分类22

三、特殊钻井工艺技术23

第二节钻井设备24

一、钻机的提升系统25

二、钻机的旋转系统27

三、钻机的循环系统28

四、钻机的动力与传动系统28

五、钻井工具30

第三章自喷及气举采油技术32

节自喷采油32

一、自喷井生产系统组成32

二、自喷井节点系统分析32

第二节气举采油39

一、气举采油原理、方式及管柱39

二、气举的启动过程40

三、气举阀41

第四章机械采油技术44

节有杆泵采油44

一、抽油装置及泵的工作原理44

二、泵效的计算48

三、提高泵效的措施51

第二节潜油电泵采油52

第三节水力活塞泵采油52

第四节水力射流泵采油53

第五节螺杆泵采油54

第五章注水56

节水源与水质56

一、水源选择及水质要求56

二、注入水处理技术57

第二节注水系统组成58

一、注入水地面系统58

二、注水井投注程序58

第三节注水井吸水能力分析59

一、注水井吸水能力59

二、地层吸水能力分析60

三、井下配水工具工作状况的判断61

四、检查配注准确程度和分配层段注水量61

五、影响吸水能力的因素及恢复措施62

第四节分层注水技术63

一、分层吸水能力的测试方法63

二、分层注水管柱63

三、注水井调剖64

第六章提高采收率66

节化学法提高采收率技术66

一、聚合物驱油法66

二、碱水驱油法67

三、微乳液驱油法68

四、化学复合驱油法69

第二节非化学法提高采收率技术70

一、混相驱油法70

二、热力采油72

三、微生物采油74

四、应用提高采收率方法的现状76

本篇参考文献77

第二篇 油气储运工程

第七章油气集输78

节油气集输系统流程及管路78

一、油气集输系统的工作内容78

二、油田油气集输流程78

三、矿场集输管路80

第二节原油和天然气的加工处理81

一、油田产品质量指标81

二、油气分离82

三、原油净化84

四、原油稳定86

五、油田气处理87

第三节矿场油气计量89

一、井口计量89

二、外输计量91

第八章长距离输油管道94

节输油管道概况94

一、输油管的分类和组成94

二、管道运输的发展历史和发展趋势94

第二节等温输油管道96

一、输油泵站的工作特性96

二、输油管道的压能损失98

第三节加热输送管道100

一、热油管道的温降100

二、热油管道的摩阻102

第四节易凝高黏原油输送工艺102

一、含蜡原油的热处理输送103

二、含蜡原油加降凝剂输送104

三、易凝、高黏原油输送方法105

第五节输油站107

一、输油站的分区和基本组成107

二、输油站的工艺流程108

三、输油泵与原动机109

第六节顺序输送110

一、顺序输送的特点111

二、顺序输送的混油111

第九章长距离输气管道115

节输气管道概况115

一、输气系统的组成与特点115

二、天然气管道运输的发展概况116

第二节输气站及压缩机介绍118

一、输气站118

二、压缩机及其工作原理118

第三节输气站的主要设备与工艺系统119

一、压缩机组的类型及特性120

二、压气站天然气冷却系统120

三、天然气流量计量系统121

四、清管系统121

五、阀门124

第四节输气站的平面布置与工艺流程126

一、站址选择126

二、平面布置126

三、压气站的工艺流程127

第十章油品的储存与装卸130

节油库类型及任务130

一、油库类型130

二、油库任务131

第二节油库分区及设施132

一、储存区132

二、油品装卸区133

三、辅助生产区134

四、行政管理区134

第三节油库工艺流程134

一、工艺流程制订134

二、管路系统组成135

三、工艺流程图136

第四节装卸油设备与设施138

一、铁路油品装卸138

二、水运油品装卸145

三、汽车油罐车油品装卸147

第五节油罐149

一、油罐类型149

二、立式圆柱形钢质油罐150

三、卧式圆柱形油罐153

本篇参考文献155

第三篇 石油化工

第十一章石油化工基础知识156

节有机化学基础知识156

一、有机化合物156

二、烃类化合物159

第二节石油化学基础知识167

一、石油的化学组成167

二、石油及石油产品的物理性质176

三、石油产品的分类及使用189

第三节化工基础知识210

一、化工生产常用指标210

二、工业催化剂基础211

三、物料与能量衡算213

四、化工生产工艺条件选择与控制213

五、化工生产工艺流程215

第十二章石油加工过程217

节原油蒸馏217

一、原油蒸馏的基本原理217

二、原油蒸馏的工艺流程219

第二节催化裂化225

一、概述225

二、烃类的催化裂化反应230

三、催化裂化工艺流程233

第三节催化加氢235

一、概述235

二、催化加氢过程化学反应238

三、催化加氢工艺流程243

第四节催化重整247

一、概述247

二、催化重整的化学反应251

三、催化重整工艺流程253

第五节热加工257

一、概述257

二、热加工过程的基本原理258

三、热加工的工艺流程261

第十三章石油化工过程266

节烃类热裂解制烯烃266

一、概述266

二、热裂解过程的化学变化与基本原理266

三、裂解设备与工艺275

四、裂解气的净化与压缩280

五、裂解气的深冷分离284

第二节石油化工系列产品289

一、乙烯系列产品289

二、丙烯系列产品295

三、芳烃系列产品300

第十四章高分子化工305

节概述305

一、高分子的基本概念305

二、高分子材料的应用305

第二节聚合反应原理306

一、加聚反应306

二、缩聚反应307

三、连锁聚合307

四、逐步聚合307

第三节聚合反应实施方法307

一、本体聚合307

二、溶液聚合308

三、悬浮聚合308

四、乳液聚合308

第四节高分子合成实例308

一、聚烯烃的生产工艺308

二、聚酯的生产工艺310

三、合成橡胶的生产310

四、未来我国合成橡胶工业发展方向310

第十五章