石油化学习题

1、1. 为什么为什么H/C原子比可以作为表征石油化学组成原子比可以作为表征石油化学组成 的一个基本参数？的一个基本参数？u同一系列的烃类，其同一系列的烃类，其H/C原子比随着分子量的增加原子比随着分子量的增加而降低；烷烃的变化幅度较小，环状烃的随分子量而降低；烷烃的变化幅度较小，环状烃的随分子量的变化幅度较大。的变化幅度较大。u不同结构的烃类，碳数相同时，烷烃的不同结构的烃类，碳数相同时，烷烃的H/C原子比原子比最大，而芳烃最小。最大，而芳烃最小。u对于环状烃而言，相同碳数时，环数增加，其对于环状烃而言，相同碳数时，环数增加，其H/C原子比降低。原子比降低。 （1） 石石油油中中 H/C 原原子

2、子比比，也也代代表表着着芳芳香香性性趋趋势势 大大庆庆 任任丘丘 胜胜利利 孤孤岛岛 H/C 1.86 1.81 1.79 1.66 石石蜡蜡基基 石石蜡蜡基基 中中间间基基 环环烷烷基基 大大庆庆 胜胜利利 单单家家寺寺 H H/ /C C 1 1. .7 74 4 1 1. .6 63 3 1 1. .3 30 0 f fA A 0 0. .1 16 6 0 0. .2 22 2 0 0. .2 29 9 (2) 石石油油馏馏分分中中，随随馏馏分分变变重重，H/C 原原子子比比逐逐渐渐减减小小 大大庆庆馏馏分分油油 145200 250300 3 35 50 0400 5 50 00 0

3、H H/ /C C 2 2. .0 03 3 1 1. .9 96 6 1 1. .9 91 1 1 1. .7 73 3 2. 按照馏分组成，石油可以分为哪几个馏分？按照馏分组成，石油可以分为哪几个馏分？各各 个馏分分别有什么用途？个馏分分别有什么用途？ 要研究或利用原油，必须先进行分馏，就是按沸点高低将其要研究或利用原油，必须先进行分馏，就是按沸点高低将其分离（切割）成不同的馏分。分离（切割）成不同的馏分。 初馏点：加热时馏出的第一滴液体时的温度。初馏点：加热时馏出的第一滴液体时的温度。 初馏点初馏点200200或或180 180 汽油馏分汽油馏分 200200350 350 煤、柴油馏分

4、煤、柴油馏分 350350500(560)500(560)减压瓦斯油减压瓦斯油VGOVGO（润滑油馏分、催化裂化润滑油馏分、催化裂化原料）原料） 500 500 (560) (560) 减压渣油减压渣油 VRVR3. 石油的烃类组成有哪几种表示方法？各自的石油的烃类组成有哪几种表示方法？各自的含含 义是什么？义是什么？单体化合物的组成、族组成、结构族组成单体化合物的组成、族组成、结构族组成4. 不同类型的石油，其烃族组成与结构族组成有不同类型的石油，其烃族组成与结构族组成有 何规律？何规律？u烷烃含量范围在烷烃含量范围在3070%；u环烷烃含量范围在环烷烃含量范围在2060%；u芳烃含量一般在

5、芳烃含量一般在20%以下。以下。 一般石蜡基原油的汽油馏分中烷烃含量一般石蜡基原油的汽油馏分中烷烃含量较高，环烷基原油中的环烷烃含量较高，而较高，环烷基原油中的环烷烃含量较高，而中间基原油中的烷烃与环烷烃的含量差不多。中间基原油中的烷烃与环烷烃的含量差不多。汽油馏分的烃族组成：汽油馏分的烃族组成：u石蜡基如大庆和中原原油烷烃含量高达石蜡基如大庆和中原原油烷烃含量高达50%左右，而芳烃含量仅左右，而芳烃含量仅15%左右；左右；u环烷基如羊三木原油几乎不含烷烃，而环烷基如羊三木原油几乎不含烷烃，而芳烃含量高达芳烃含量高达42.2%；u中间基如胜利和华北原油烃族组成介于中间基如胜利和华北原油烃族组成

6、介于石蜡基与环烷基之间。石蜡基与环烷基之间。煤柴油馏分的烃族组成：煤柴油馏分的烃族组成：减压渣油馏分的烃族组成：减压渣油馏分的烃族组成：u减压渣油中非烃化合物含量比较高，有减压渣油中非烃化合物含量比较高，有的甚至高达一半以上，不同的渣油饱和分的甚至高达一半以上，不同的渣油饱和分含量相差悬殊，芳香分的含量差别较小。含量相差悬殊，芳香分的含量差别较小。 u我国几种原油的减压渣油胶质含量高达我国几种原油的减压渣油胶质含量高达40%以上，正庚烷沥青质含量较低，芳香以上，正庚烷沥青质含量较低，芳香分含量约占分含量约占30%，饱和分含量约占，饱和分含量约占20%。 u石蜡基原油石蜡基原油(大庆和中原原油大

7、庆和中原原油)的的%CP显著较显著较高，而高，而%CN和和%CA较低；较低；RA和和RN也较低。也较低。u环烷环烷-中间基原油中间基原油(如孤岛原油如孤岛原油)的的%CP较低，较低，而而%CN和和%CA较高；较高；RA和和RN也较高。也较高。u中间基原油中间基原油(如胜利、华北、辽河原油如胜利、华北、辽河原油)的的%CP、%CN、%CA、RA、RN介于石蜡基原介于石蜡基原油和环烷基原油之间。油和环烷基原油之间。 结构族组成：结构族组成：5. 石油中的含硫化合物主要有哪些？它们各自石油中的含硫化合物主要有哪些？它们各自有何特点？有何特点？硫化物硫化物（对金属有无腐蚀）（对金属有无腐蚀）活性硫：元

8、素硫、活性硫：元素硫、H2S、硫醇。、硫醇。非活性硫：硫醚、二硫化物、噻吩。非活性硫：硫醚、二硫化物、噻吩。硫和硫化氢：硫和硫化氢：多是其它硫化物的分解产物；多是其它硫化物的分解产物；硫醇（硫醇（RSH）：）：石油中含量不多；石油中含量不多；沸点低于相应的醇类，多存在于低沸点馏分（汽油、煤油馏分）中；沸点低于相应的醇类，多存在于低沸点馏分（汽油、煤油馏分）中；不溶于水，有特殊臭味（甲硫醇）；不溶于水，有特殊臭味（甲硫醇）；受热分解生成硫醚和硫化氢。受热分解生成硫醚和硫化氢。 石油中的二硫化物的含量显著地少于硫醚，一般石油中的二硫化物的含量显著地少于硫醚，一般不超过整个含硫化合物的不超过整个含硫

9、化合物的10%，而且主要集中在，而且主要集中在较轻的馏分中，其性质与硫醚相似。较轻的馏分中，其性质与硫醚相似。 原油中噻吩类化合物一般占其含硫化合物的一半原油中噻吩类化合物一般占其含硫化合物的一半以上。噻吩类化合物主要存在于中沸点馏分尤其以上。噻吩类化合物主要存在于中沸点馏分尤其是高沸点馏分中。是高沸点馏分中。硫醚（硫醚（RSR）：）：石油中含量很大，在轻、中馏分中占含硫量的石油中含量很大，在轻、中馏分中占含硫量的5070（m)；存在形态很多，存在形态很多，R基可以是烷基、环烷基和芳香基；基可以是烷基、环烷基和芳香基；中性液体，对金属没有作用中性液体，对金属没有作用 6. 石油中的含硫、含氮、

10、含氧化合物以及微量金石油中的含硫、含氮、含氧化合物以及微量金属元素对石油加工过程有何危害？属元素对石油加工过程有何危害？催化剂中毒、腐蚀性、安定性。催化剂中毒、腐蚀性、安定性。7. 判断陆相成油与海相成油的标准是什么？陆相判断陆相成油与海相成油的标准是什么？陆相与海相形成的石油从组成上各自有什么特点？与海相形成的石油从组成上各自有什么特点？正构烷烃正构烷烃C数分布、数分布、Ni/V 8. 胶质与沥青质各自的结构特征是什么？胶质与沥青质各自的结构特征是什么？u由大分子的非烃化合物组成的复杂混合物；由大分子的非烃化合物组成的复杂混合物；u石油中极性最强的组分；石油中极性最强的组分；u存在基本结构单

11、元；存在基本结构单元；u二者的芳香度高，二者的芳香度高，H/C原子比低；原子比低；u分子中含分子中含S、N、O杂原子基团，还络合杂原子基团，还络合Ni、V等金属。等金属。共性：共性：u胶质能溶于低分子的正构烷烃，而沥青质胶质能溶于低分子的正构烷烃，而沥青质则不能。则不能。u胶质的胶质的H/C原子比高于沥青质，而其原子比高于沥青质，而其fA、RA、RN低于沥青质。低于沥青质。u胶质的平均分子量低于沥青质。胶质的平均分子量低于沥青质。u胶质的极性小于沥青质。胶质的极性小于沥青质。u沥青质具有似晶结构，而胶质却没有。沥青质具有似晶结构，而胶质却没有。 u沥青质的杂原子含量高于胶质。沥青质的杂原子含量

12、高于胶质。 特性特性1. 气相馏出曲线气相馏出曲线,石油的恩氏蒸馏曲线与实沸点石油的恩氏蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线有何差别？蒸馏曲线有何差别？ 这三种蒸馏各有其用途，对于同一种油样的三种蒸这三种蒸馏各有其用途，对于同一种油样的三种蒸馏曲线是不一样的。馏曲线是不一样的。 从气相馏出曲线可以看出，就曲线的斜率而言，平从气相馏出曲线可以看出，就曲线的斜率而言，平衡气化的最平缓，实沸点蒸馏的最陡，恩氏蒸馏曲线介衡气化的最平缓，实沸点蒸馏的最陡，恩氏蒸馏曲线介于两者之间。于两者之间。 这说明实沸点蒸馏的分离精确度最高，恩氏蒸馏曲这说明实沸点蒸馏的分离精确度最高，恩氏蒸馏曲线的次之，而平衡气化的最差。线的次

13、之，而平衡气化的最差。 为了获得相同的气化率，实沸点蒸馏达到的液相为了获得相同的气化率，实沸点蒸馏达到的液相温度最高，温度最高，恩氏蒸馏曲线恩氏蒸馏曲线的次之，而平衡气化的则最低。的次之，而平衡气化的则最低。 实沸点蒸馏是精馏过程，精馏柱顶的气相馏出温实沸点蒸馏是精馏过程，精馏柱顶的气相馏出温度与蒸馏釜中的液相温度的差可达数十度至上百度；度与蒸馏釜中的液相温度的差可达数十度至上百度； 恩氏蒸馏恩氏蒸馏由于蒸馏瓶颈散热产生少量回流，多少有由于蒸馏瓶颈散热产生少量回流，多少有一些精馏作用，因而造成气相馏出温度与液相温度之间一些精馏作用，因而造成气相馏出温度与液相温度之间有几度至几十度的温差；有几度

14、至几十度的温差； 平衡气化时，则气相温度和液相温度是一样的。平衡气化时，则气相温度和液相温度是一样的。2. 石油的平均沸点有哪几种表示方法？石油的平均沸点有哪几种表示方法？一般常用平均沸点来表征其气化性能。油一般常用平均沸点来表征其气化性能。油品平均沸点的定义如下：品平均沸点的定义如下： u体积平均沸点体积平均沸点tv（）：）：5tttttt9070503010vu质量平均沸点质量平均沸点tw（）：）： n1iiiwtwtu立方平均沸点立方平均沸点Tcu（K）：）：3n1i3iicu)Tv(Tu实分子平均沸点实分子平均沸点tm（ ）：）：n1iiimtxtu中平均沸点中平均沸点tme（）：）：

15、 2tttcumme3. 石油馏分的分子量分布有何规律？石油馏分的分子量分布有何规律？u石油各馏分的数均分子量是随馏分的沸程的石油各馏分的数均分子量是随馏分的沸程的上升而增大的。上升而增大的。u当沸程相同时，石蜡基的原油如大庆原油的当沸程相同时，石蜡基的原油如大庆原油的数均分子量最大，中间基的原油如胜利原油数均分子量最大，中间基的原油如胜利原油次之，而环烷基的原油如辽河欢喜岭原油最次之，而环烷基的原油如辽河欢喜岭原油最小。小。 石油各馏分的平均分子量范围及与碳数的关系石油各馏分的平均分子量范围及与碳数的关系 馏分馏分沸程，沸程，碳数范围碳数范围平均碳数平均碳数平均分子量平均分子量汽油馏分汽油馏

16、分500C35 70900 11004. 烃类的相对密度与其化学结构有何关系？烃类的相对密度与其化学结构有何关系？比较各种烃类的相对密度：比较各种烃类的相对密度：u碳数相同而结构不同的烃类，碳数相同而结构不同的烃类，芳香烃环烷烃烷烃。芳香烃环烷烃烷烃。u同族烃类，随着碳数的增加：同族烃类，随着碳数的增加：正构烷烃的相对密度增加正构烷烃的相对密度增加正烷基环己烷的相对密度增加正烷基环己烷的相对密度增加 正烷基苯的相对密度减小正烷基苯的相对密度减小 5. 烃类分子的折射率与其化学结构之间有何关系？烃类分子的折射率与其化学结构之间有何关系？u烷烃的烷烃的 最小，一般在最小，一般在1.31.4之间，芳

17、之间，芳香烃的香烃的 最大，为最大，为1.5，环烷烃居中。，环烷烃居中。u对于同族烃类，烷烃和环烷烃的对于同族烃类，烷烃和环烷烃的 随着分随着分子量的增加而增加，而单环芳烃的子量的增加而增加，而单环芳烃的 随着随着分子量的增加而降低。分子量的增加而降低。 20Dn20Dn20Dn20Dn6. 烃类的粘度与其化学组成结构的有何关系烃类的粘度与其化学组成结构的有何关系分子量相近（碳数相同）的烃类，环状结构分子量相近（碳数相同）的烃类，环状结构分子的粘度大于链状结构分子的粘度，而且分子的粘度大于链状结构分子的粘度，而且环数越多，粘度越大。因此分子中的环状结环数越多，粘度越大。因此分子中的环状结构可以

18、看成是粘度的载体。构可以看成是粘度的载体。 当分子中的环数相同时，侧链越长的烃类化当分子中的环数相同时，侧链越长的烃类化合物的粘度越大。合物的粘度越大。 7. 粘度与温度之间有什么关系？粘温性质的表示方粘度与温度之间有什么关系？粘温性质的表示方法是什么？法是什么？ 油品的粘度是随温度的升高而降低的。油品的粘度是随温度的升高而降低的。 油品的粘度与温度的关系式油品的粘度与温度的关系式 lglg( 0.6)bmlgT 粘度指数（简称粘度指数（简称VI）粘度比粘度比8. 表示石油及其产品低温流动性的质量指标是什么？表示石油及其产品低温流动性的质量指标是什么？浊点、结晶点、倾点、凝点。浊点、结晶点、倾点、凝点。9. 石油产品的粘温凝固与构造凝固之间有何差别？石油产品的粘温凝固与构造凝固之间有何差别？10. 石油产品的闪点、燃点以及自燃点之间有何关系？石油产品的闪点、燃点以及自燃点之间有何关系？ 对于同一油品，其自燃点是最高的，燃点次之，闪点是最对于同一油品，其自燃点是最高的，燃点次之，闪点是最低的。低的。 对于不同的油品，闪点越高，其燃点也就越高，而自燃点对于不同的