石油加工概论上篇作业.doc

石油加工概论上篇作业1. 石油中有哪些烃类和非烃类化合物？它们在石油及其馏分油中的分布规律怎样？ 答：石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳烃，一般不含烯烃，炔烃；石油中的非烃类化合物有含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物等。 石油中的烷烃根据石油类型的不同含量可达5070%或低到1015% ；石油中的正构烷烃一般比异构烷烃含量高；随沸点的增高，石油中的正构烷烃和异构烷烃的含量逐渐降低 石油中大量存在的环烷烃只有含五碳环的环戊烷系和含六碳环的环己烷系；石油中的环烷烃除单环外，还有双环及多环环烷烃，环的连接方式以并联为主 芳烃在石油中普遍存在。石油中存在的微量元素类型目前发现的有59种，可分为三类：过渡(变价)金属元素；碱金属和碱土金属；卤素和其他元素 汽油馏分的烃类组成 直馏汽油馏分主要由单体烃组成 直馏汽油馏分的族组成 烷烃和环烷烃占直馏汽油馏分的大部分，芳香烃一般不超过20%(wt)。就其分布规律而言，一般随着沸点的升高，芳香烃的含量逐渐增加。石油中间馏分及高沸馏分的烃类组成 石油中间馏分(200350)中的烷烃主要包括从C11C20左右(以正构烷烃计)的正、异构烷烃。环烷烃和芳香烃以单环和双环为主，三环及三环以上的环烷烃和芳香烃的含量明显减少石油高沸点馏分(350500)的烃类类型和中间馏分相似，只是在烃分子中碳原子数目更多，高环数含量更多，而且环的侧链数更多或更长，高沸点馏分的烷烃主要包括从C20到C36左右(以正构烷烃计)的正、异构烷烃；环烷烃包括从单环到六环的带有环戊烷环和环己烷环的环烷烃，其结构主要是以稠合类型为主 石油中的含硫化合物 原油中的含硫化合物一般以硫醚类和噻吩类为主；硫的分布的总趋势是，随沸点升高，硫含量增加，大部分集中在重馏分及渣油中（75%85%）；汽油中的馏分：H2S、硫醇、硫醚(环硫醚)及少量的二硫化物和噻吩；中间馏分：仅含有比较重的硫化物，硫醚和噻吩；高沸点馏分：高沸点馏分中硫的形态与中沸点馏分相似，也是硫醚与噻吩，另外还有四氢噻吩 石油中的含氮化合物石油中的氮含量一般比硫含量低，质量分数通常集中在0.050.5%范围内 ；随沸点的升高，含量增加 石油中的含氧化合物 石油中的含氧量比硫、氮少，约为千分之几；个别的可高达23%；随沸点升高，含氧化合物增加； 中间馏分(250-400) 含氧化合物含量最高，低、高沸点馏分含量较低 石油中的微量元素大多数也是随着沸点的升高而增加，主要集中在500的渣油中 2. 什么叫馏程（沸程）？什么叫恩氏蒸馏的初馏点和终馏点？石油馏分的沸点表现为一定宽度的温度范围，称为沸程。将100mL油品放入标准的蒸馏瓶中，按规定条件加热，流出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点，馏出物为10%、20%90%时的气相温度别别称为10%、20%90%点，蒸馏到最后所能达到的最高气相温度称为终馏点或干点。从初馏点到干点（终馏点）的温度范围称为馏程。3. 影响粘度的因素有哪些？为什么说不标明温度的粘度就没有意义？什么叫油品的粘温性能？它有几种表示方法？ 影响油品粘度的因素有：化学组成、油品的压力、油品的温度 油品具有粘温性质，油品粘度随温度的变化较大，因此说不标明温度的粘度就没有意义油品的粘度随温度变化的性质就叫做油品的粘温性质粘温性质的表示法两种：粘度比：50/100；比值越小，则粘温性质越好 粘度指数(VI)：粘度指数越高，表示油品的粘温性质越好 4. 什么是苯胺点？与组成有什么关系？有什么用途？苯胺点是油品的一个特性数据，它可以反映油品的化学组成特点。就是以苯胺为溶剂，与油品按体积比为11混合时的临界溶解温度。这与特性因数K、特征参数KH和相关指数BMCI一样都是特性数据，在某种程度上可以大致反映油品的化学组成。不同烃类的苯胺点差别很大，当碳原子数相同时：多环芳烃单环芳烃烯烃环烷烃烷烃；而且芳香烃的苯胺点远远低于烷烃和环烷烃；对于同族烃类：随分子量增大，苯胺点增大，但变化幅度不大。根据油品苯胺点可以求油品的特性因数K，分子量和H/C质量比等物性参数。也可以由油品的苯胺点计算柴油的柴油指数，从而可以估算油品的十六烷值。苯胺点还用于测定油品中芳香烃含量，在测定试样和脱除芳香烃以后试样的苯胺点后，可按公式计算油品中的芳香烃含量。 5. 汽油机、柴油机的工作过程有什么本质的区别？汽油机是点燃式发动机，此类发动机又称汽化器式发动机。柴油机是压燃式发动机，也是目前国内用量最大的发动机。6. 汽油馏分的初馏点、10%点、50%点、90%点和干点与汽油发动机的使用性能有什么关系？发生气阻的原因和危害是什么？初馏点：表示汽油中轻质成分的沸点，但不能判断轻馏分的含量多少。 10%馏出温度：表示汽油中含轻质成分的多少，它对汽油机起动的难易有决定性影响同时也与产生气阻的倾向有密切关系。10%馏出温度低，说明轻质成分多，汽油机起动性能好，但产生气阻的倾向也大。 50%馏出温度：表示汽油的平均蒸发性，它与汽油机起动后的升温时间、加速性和稳定性有密切的关系。50%馏出温度低，发动机加速灵敏，运转柔和。在常温下能较多的蒸发，使混合气中的汽油蒸气较多，燃烧放出的热量较大，因而缩短了汽油机的升温时间并减少汽油的消耗。50%馏出温度过高，汽油气化不完全，发动机不能及时得到应有的热量，加速缓慢，甚至会突然熄火。 90%馏出温度：表示汽油中重质成分的多少，它与汽油机的耗油量和磨损程度有密切关系。90%馏出温度越高，则所含重质成分越多。使用这种汽没时，由于气化程度低，燃烧不完全，不但增大气缸积炭，耗油率上升，而且增大机械的磨损和润滑油的消耗。干点：表示汽油中最重成分的沸点，90%馏出温度同样可以判断汽油机的耗油量及磨损程度。 7. 为什么说低温性能是柴油的重要使用性能？表示柴油低温性能有哪些指标？柴油的低温性能与其化学组成有什么关系？ 柴油低温性能指标主要有凝点或冷滤点柴油低温流动性与组成的关系 ：柴油的馏分越重，其低温流动性越差 ；柴油中含环烷烃和芳烃多，则凝点低，而含正构烷烃多，则凝点高。 8. 试从燃料燃烧角度，分析汽油机、柴油机产生爆震的原因。要提高发动机抗爆震性能，对燃料的组成各有什么要求？汽油机产生爆震的主要原因是与汽油化学组成和馏分有关，如果汽油中含有过多容易氧化的组分，形成的过氧化物又不易分解，自燃点低，就很容易产生爆震现象。汽油机的爆震出现在火焰传播过程中，是由于燃料自燃点太低造成的自燃点高的柴油滞燃期就长，也就是在汽缸中积累较多柴油后才开始自燃，此时大量燃料同时开始突然燃烧，引起汽缸中的温度、压力剧增，同时带有爆燃的特点，冲击汽缸壁和活塞，同时燃烧不完全，出现象汽油机那样的爆震。柴油机的爆震发生在燃烧阶段的初期，是由于燃料的自燃点太高造成的一定压缩比的汽油机必须使用与其相匹配的辛烷值的汽油，方能保证在不发生爆震的情况下，产生最大功率。 9. 汽油、柴油和喷气燃料的理想组分分别是什么？10. 大庆原油和胜利原油的主要特点有哪些？从加工利用角度，分析两种原油合理的加工方向有什么不同？ 大庆原油的主要特点：含蜡量高（26%30%），凝点高（约30），硫含量低（0.10%），金属含量低（Ni:2ppm、V0.1ppm），正庚烷沥青质含量低（接近于0），特性因数K=12.512.6，属于典型的低硫石蜡基原油。 胜利混合原油的主要特点：主要特点：胶质含量高(约为23%)，密度较大(大约在0.900g/cm3)，另外，含蜡量较高，硫（大部分在1%左右），因此是属