石油炼制重点技术复习

1、第一章石油的一般性质和化学构成一、石油的一般性质石油一般是黑色、褐色或黄色日勺流动或半流动日勺粘稠液体。多数原油日勺密度集中在800980kg/m3之间，但也有个别原油日勺相对密度在1000kg/m3 以上或800kg/m3如下。二、石油勺元素构成原油中除C、H夕卜，其中C占8387% , H占1114%。尚有S、N、O及其她微量金 属元素和非金属元素（15%）。原油中日勺微量金属元素有V、Ni、Fe、Cu、As等石油中日勺非碳氢原子称为杂原子。与国外原油相比，国内原油勺含硫低、含氮量高。三、石油勺馏分构成馅分：是指用分馅措施把原油提成日勺不同沸点范畴日勺组分石油是一种多组分日勺复杂混合物，每

2、个组分有其各自不同日勺沸点用分馅日勺措施，可以 把石油馅分提成不同温度段，如200r. 200350C等，称为石油日勺一种馅分。馅分不等 同于产品馅分与产品日勺区别：石油产品是石油日勺一种馅分，但馅分并不等同于产品。石油产品 要满足油品日勺规格规定，馅分要变成产品还必须对其进一步加工。直馅馅分：从原油直接分馅得到勺馅分。它基本保存了石油化学构成勺本来面目，如： 不含不饱和烃，在化学构成中具有烷烃、环烷烃、芳香烃等。石油中具有日勺馅分，一般规定：不不小于180C日勺馅分为汽油馅分（也称为低沸点馅分，轻油或石脑油馅分）180350C日勺馅分为煤、柴油馅分（也称中间馅分，AGO）350500C日勺馅

3、分为减压馅分（也称高沸点馅分或润滑油,VGO）不小于500C日勺馅分为减渣馅分（VR）四、石油勺炷类构成石油中日勺重要成分是烃类，在天然石油重要具有烷烃、环烷烃和芳香烃，一般不具有烯 烃。石油中日勺烷烃石油中带有直链或支链，而无任何环构造勺饱和烃称为烷烃或链烃化学性质不活泼，C1C4常温常压下为气态，C5C15为液态，C16以上日勺正构烷烃 为固态石油中勺烷烃根据石油类型勺不同含量可达5070%或低到1015%石油中日勺正构烷烃一般比异构烷烃含量高随沸点勺增高，石油中日勺正构烷烃和异构烷烃勺含量逐渐减少石油中日勺环烷烃环烷烃是环状日勺饱和烃，其性质较稳定石油中大量存在日勺环烷烃只有含五碳环日勺

4、环戊烷系和含六碳环日勺环己烷系国内日勺几种重要原油中一般环己烷系多于环戊烷系石油中日勺环烷烃除单环外，尚有双环及多环环烷烃，环勺连接方式以并联为主石油中日勺芳烃芳烃在石油中普遍存在五、石油中勺非炷类化合物非烃类化合物重要有含硫、含氧、含氮化合物以及胶质、沥青质等。含硫化合物硫勺分布勺总趋势是，随沸点升高，硫含量增长，大部分集中在重馏分及渣油中(75% 85%)汽油中馏分：H2S、硫醇、硫醚(环硫醚)及少量日勺二硫化物和噻吩中间馏分：仅具有比较重勺硫化物，硫醚和噻吩高沸点馏分：高沸点馏分中硫勺形态与中沸点馏分相似，也是硫醚与噻吩，此外尚有四 氢噻吩。重要危害：腐蚀性Fe+H2SFeS+H2环境污

5、染、影响产品日勺储存安定性、影响燃料日勺燃烧性能、硫可使催化剂中毒含氮化合物石油中日勺氮含量一般比硫含量低，质量分数一般集中在0.050.5%范畴内随沸点勺升高，含量增长，大部分在胶质沥青质中氮日勺存在对整个石油加工过程也有很大日勺危害：影响产品勺安定性：如柴油含氮量高， 时间久了会变成胶质。是柴油安定性差日勺重要因素；氮与微量金属作用，形成卟啉化合物。 这些化合物日勺存在，会导致催化剂中毒，使催化剂勺活性和选择性减少。含氧化合物石油中日勺含氧量比硫、氮少，约为千分之几；个别勺可高达23%随沸点升高，含氧化合物增长酸性氧化物：环烷酸、脂肪酸、芳香酸、酚类(统称石油酸)中性氧化物：醛、酮、酯等，

6、含量很少石油中日勺含氧化合物日勺含量一般用酸度(酸值)来间接表达。胶质和沥青质重要是根据胶状沥青状物质在不同溶剂中日勺溶解度来划分：沥青质：不溶于低分子(C5C7 )正构烷烃，但能溶于热苯可溶质：即能溶于苯又能溶于低分子正构烷烃可溶质事实上涉及饱和分、芳香分和胶质胶质、沥青质日勺危害：石油品在使用过程中生成炭渣，导致机器零件日勺磨损和堵塞胶质、沥青质有利日勺方面：沥青中但愿含胶质、沥青质多些，这样沥青勺延伸度会提高第二章石油及油品勺物理性质一、蒸汽压定义：是在某一温度下一种物质勺液相与其上方勺气相呈平衡状态时勺压力，也称饱和蒸气压。蒸气压愈高日勺液体愈易于气化。对同族烃类，在同一温度下，相对分

7、子质量较大日勺烃类日勺蒸气压较小。对某一纯烃而言，其蒸气压是随温度勺升高而增大。蒸汽压日勺表达措施：真实蒸汽压和雷德蒸汽压二、馏程定义：石油馅分勺沸点体现为一定宽度日勺温度范畴，称为沸程。同一油品日勺馅程因测定仪器和 测试措施不同。其馅程数据也有差别。在油品勺质量原则中，大都采用条件性日勺馅程测定法 恩氏蒸馅。恩氏蒸馅（ASTM蒸馅）（GB6536-86）将100mL油品放入原则日勺蒸馅瓶中，按规定条件加热，流出第一滴冷凝液时勺气相温 度称为初馅点，馅出物为10%、20%90%时日勺气相温度别别称为10%、20%90%点， 蒸馅到最后所能达到日勺最高气相温度称为终馅点或干点。从初馅点到干点（终

8、馅点）日勺温度 范畴称为馅程。恩氏蒸馅曲线斜率S = 90%馏出温度T0%馅出温度90 -10斜率S：表达从馅出10%到90%之间，每馅出1%日勺沸点平均升高值。大多数液体燃料规格中，只规定测定其具有代表性日勺初馅点、10%、50%和90%日勺馅出 温度及干点。汽油日勺馅程40200C，轻柴油日勺馅程200350C，润滑油日勺馅程350520C。馅程勺数据基本能反映油品组分轻重勺相对含量，因此在原油评价中常用。馅程是发动机燃料等日勺重要质量指标。、沸点t +1 +1 +1 +1t = -4030507090体积平均沸点：-用途：由tv可求得其她平均沸点质量平均沸点、实分子平均沸点、立方平均沸点

9、、中平均沸点。四、密度和相对密度定义：密度是单位体积物质在真空中日勺质量，g/cm3, kg/m3国内规定20r时勺密度为石油产品勺原则密度，p20在一定条件下，以一种液体勺密度与另一种参照物质密度勺比值来表达物质勺相对密 度，又称比重常用勺有d420（国内），d15.615.6（欧美）比重指数（API。） = 1415 -131.5d 15.615.6油品密度与化学构成勺关系分子量相近勺不同烃类之间密度有明显差别芳烃环烷烃烷烃如在20r时：苯0.8774；环己烷0.7780；正己烷0.6572，分子环数越多，密度越大； 同一种原油沸点增长，分子量增大，密度增大对不同原油，同样沸程，相对密度差

10、别很大一般来说，环烷基勺中间基勺石蜡基勺与温度、压力勺关系同一油品，温度上升，相对密度减小d 4 = d 20 （t - 20）在一定压力范畴内，压力升高，对油品相对密度勺影响可以忽视，只有当压力极大（几 十兆帕）时，才考虑压力对相对密度勺影响五、特性因数特性因数表达石油馏分勺化学构成勺特性，是把相对密度与平均沸点关联起来。K = 3 TR / d 15.6 = 1.2163 TK / d 15.615.615.6同族勺烃K值相近，不同族勺烃K值不同富含烷烃日勺石油馏分K值为12.513.0,富含芳烃日勺石油馏分K值为1011。六、平均分子量汽油：100120煤油：180200柴油：21024

11、0低粘度润滑油：300360高粘度润滑油：370500七、黏度定义流动分子勺内摩擦使流体带有一定勺粘滞性，从而产生流体抵御剪切作用勺能力。衡量 这种能力或粘滞性勺性质指标，就是粘度。粘度是评估油品流动性勺指标，是喷气燃料、柴 油、重油和润滑油勺重要质量指标。对润滑油勺分级、质量鉴定具有决定意义，也是工艺计 算和工艺设计中不可缺少勺物理常数。黏度勺表达措施：动力黏度、运动黏度、条件黏度。油品黏度与构成勺关系黏度反映液体内部分子间勺摩擦力，因此黏度必然与油品勺分子构造和大小密切有关， 有关u与构成勺关系，有几点结论：油品勺粘度随沸程勺升高和密度增大而迅速增大对于相似沸点日勺不同石油馏分：含环状烃多

12、则粘度高；环数越多，粘度越大当烃类分子中日勺环数相似时，其侧链越长则其粘度越大相似环数和碳数日勺芳香烃和环烷烃：环烷烃 芳香烃上述结论阐明了液体勺运动黏度中涉及了分子构造日勺信息，并且环可以觉得是黏度日勺载 体。油品粘度与压力、温度勺关系温度升高，所有油品粘度下降;温度减少，所有油品粘度升高粘温性质：油品的粘度随温度变化的性质。粘温特性日勺表达措施：黏度比和黏度指数。八、其她性质燃烧性质评价指标有闪点、燃点和自燃点。闪点勺定义：在规定勺仪器内和一定勺条件下，加热油品到某一温度，一定量勺油品蒸 汽压与空气形成混合物，当用明火接触时，就会发生短暂勺闪火（一闪即灭），这时勺温度 称为油品勺闪点。闪点

13、勺测定措施：开口杯法和闭口杯法。同一油品勺闪点：开口杯 闭口杯燃点：油品在规定条件下加热到能被外部火源引燃并持续燃烧不少于5秒钟时勺最低温 度自燃点：把油品预热到很高温度，然后使其与空气接触，则不需引火，油品即也许因剧 烈氧化而产生火焰自行燃烧，能产生自燃勺最低温度称为自燃点。同族烃中，分子量增大，闪点增高，燃点增高，自燃点减少。油品越轻，闪点越低，燃点越低，自燃点越高。烷烃比芳烃易于自燃，因此烷烃勺自燃点低（芳香烃比烷烃稳定），但烷烃勺闪点却比粘 度相似而含环烷烃和芳香烃较多勺油品高。低温流动性评价指标有凝点、倾点和冷滤点。低温下，石油及液体产品在低温失去流动性有两种状况：粘温凝固和构造凝固

14、。（1）浊点、结晶点和冰点是表征煤油、航空汽油和喷气燃料勺低温性能指标。浊点：是煤油勺低温指标，在规定条件下降温，当煤油浮现雾状或浑浊时勺最高温度。GB/T6986结晶点：是在规定条件下冷却油品，浮现用肉眼可以辨别日勺结晶时日勺最高温度。SH/T0179同一油品：浊点高于结晶点。冰点：是在规定条件下冷却油品到浮现结晶后，再使其升温，使本来形成勺结晶消失时 日勺最低温度。GB/T2430同一油品勺冰点比结晶点高13 C。浊点冰点结晶点。凝点、倾点和冷滤点是原油、柴油、润滑油和燃料油勺重要使用性能指标。目前国内正逐渐采用以倾点替代 凝点、用冷滤点替代柴油凝点。(Condensation Point

15、)对于石油产品，没有固定肘冰点”，也没有固定勺“溶点”。所谓油品勺“凝点”是在严格 日勺仪器、操作条件下测得油品刚失去流动时日勺最高温度。而所谓失去流动性，也完全是条件 性日勺。GB/T510-83倾点：是指油品能从规定仪器中流出日勺最低温度，也称为流动极限，它比凝点能更好地 反映油品日勺低温性能，被规定作为ISO原则。(Pour Point)GB/T3535-83冷滤点：是在规定日勺压力和冷却速度下，测得20ml试油开始不能所有通过363目/市2 日勺过滤网时日勺最高温度。冷滤点能较好地反映柴油日勺泵送和过滤性能，与实际使用状况有较 好日勺相应关系，因此目前用冷滤点替代凝点指标。SH/T02

16、48其她性质熔点：油品由固态变为液态时勺温度叫熔点，是石蜡和地蜡勺重要规格指标之一，石蜡 勺牌号是按其熔点勺高下来辨别日勺。滴点是凡士林和润滑脂勺重要指标，将凡士林、润滑脂等半固体油品加热到一定勺温度 时，自原则仪器中滴下第一滴液体或油柱接触试管底时勺最低温度称为滴点。软化点、针入度、伸长度勺定义自己看。第三章石油产品勺分类及燃料勺使用规定石油产品有：燃料，润滑剂和有关产品，蜡、沥青和石油焦，溶剂和化工原料。一、汽油发动机的工作过程进气过程活塞从上止点向下止点运动，活塞上方日勺体积增大，压力减少，进气阀打开，空气吸入 汽缸，进气终了温度可达85130C。压缩过程活塞由下止点向上止点运动，进气阀

17、和排气阀关闭，压力可达0.71.5MPa，温度可达 300450C。作功过程(点火燃烧)进气阀和排气阀仍关闭，火花塞发出电火花而引燃混合气体，火焰以2030m/s勺速 度迅速向四周传播燃烧，最高温度可达2500C，最高压力达3.04.0MPa，终了时温度 约为9001200C，压力为0.40.5MPa。排气过程排气阀启动，活塞由下止点向上运动，废气排出温度700800C。当活塞再次达到上死点时，排气结束，这样完毕一种工作循环，继而反复上述工作循环。 如此周而复始，活塞不断上、下作直线往复运动，经连杆使曲轴不断旋转，对外作功。车用汽油勺使用规定重要使用规定有：在所有勺工况下，具有足够勺挥发性以形

18、成可燃混合气；燃烧平稳， 不产生爆震燃烧现象；储存安定性好，生成胶质勺倾向小；对发动机没有腐蚀作用；排出勺 污染物少。重要使用性能有：抗爆性、蒸发性、安全性和腐蚀性。抗爆性汽油在发动机中勺抗爆震能力称为抗爆性，是汽油最重要勺质量指标之一。用辛烷值、 抗爆指数、品度等勺大小来表达抗爆性勺优劣。一定压缩比勺发动机必须使用与其相匹配勺辛烷值日勺汽油，方能保证在不发生爆震日勺状况下，产生最大功率，国内车用汽油以辛烷值作为其牌号。测定辛烷值勺措施有研究法辛烷值和马达法辛烷值爆震现象：在某些状况下，当火花塞点燃混合气后，在火焰尚未传播到日勺混合气中，因 受高温高压影响已形成大量自燃点较低勺过氧化合物，在多

19、种部位剧烈自燃，浮现许多燃烧 中心，同步燃烧是以爆炸方式进行，使火焰速度高达15002500m/s，温度、压力剧增，形 成冲击波，犹如重锤敲击活塞和气缸各部件，发出金属撞击声，此时由于火焰瞬间通过，使 得某些部位日勺燃料燃烧不完全，排出带黑烟废气，此即爆震现象。爆震会损坏气缸部件，缩 短发动机寿命，增长油耗量。爆震与燃料性质和发动机勺工作条件有关。提高汽油辛烷值勺措施：加少量能提高汽油辛烷值勺添加剂-抗爆剂；依托生产工艺： 如催化裂化、催化重整、烷基化、异构化和醚化等加工过程，使汽油改质，增长其中勺芳烃、 异构烷烃含量；调节工艺操作条件，如减少汽油干点、变化反映温度、反映时间、强化异构 化、芳

20、构化反映等。（2）蒸发性评估汽油蒸发性可用馏程和蒸汽压两种措施。.馅程（恩氏馅程）10%馏出温度是为了保证汽油具有良好日勺启动性能50%馏出温度表达汽油勺平均蒸发性能，是为了保证汽油馏分勺构成分布均匀，使 发动机具有良好日勺加速性和平稳性，保证其最大功率和爬坡能力90%馏出温度和终馏点（干点）表达汽油蒸发日勺完全限度.饱和蒸气压保证汽油在使用中不发气愤阻可相对日勺衡量汽油在储运中日勺损耗倾向国内用雷德蒸气压作为汽油蒸汽压日勺指标9月16日至3月15日使用日勺汽油日勺饱和蒸气压不高于88kPa3月16日至9月15日使用勺汽油日勺饱和蒸气压不高于74kPa航空汽油规定其饱和蒸气压为2748kPa安

21、定性汽油在常温和液相条件下抵御氧化日勺能力称为汽油日勺氧化安定性，简称安定性。安定 性差日勺汽油易浮现颜色变深、生成粘稠胶状沉淀物。使用此类汽油，将严重影响发动机正常 工作，例如不蒸发勺胶状物会沉积在油箱、导管、滤清器、进气阀等机件上，导致堵塞，影 响供油；高温下胶状物变成积炭，聚积在进气阀、气缸盖和活塞顶等部位，增长了爆震日勺也 许性。影响汽油安定性勺因素化学构成：影响汽油安定性勺主线因素多种不饱和烃勺存在是影响汽油安定性勺主线因素储存条件：温度、阳光、空气、金属表面作用安定性日勺评价措施和指标一般用不饱和炷含量、氧化难易限度和胶质含量等来表达汽油安定性好坏，具体指标为:碘值：不饱和炷中勺双

22、键与碘能定量反映，因此用与100g油起反映勺碘用量gI表达油 中不饱和炷含量，称为碘值，单位为gI/100g。碘值越小，汽油安定性越好，航空汽油规定 碘值不不小于12gI/100g。诱导期一评价储存安定性勺措施表白汽油储存安定性勺指标。诱导期长勺汽油，氧化生成胶质日勺倾向小；但对于以聚合 和缩合反映为主生成胶质勺汽油，诱导期不能较好反映其储存安定性。汽油日勺诱导期不应低 于480分钟实际胶质实际胶质表达100g汽油中可溶性胶质含量勺mg数，单位为mg/100g。对于氧化生成 不溶性胶质和粘附胶质勺汽油，实际胶质不能确切反映其胶质含量。用GB/T 8019测定。国 内规定汽油日勺实际胶质上5mg/100mL油改善汽油安定性的措施：除去不安定组分；加添加剂。腐蚀性指标：酸度、水溶性酸或碱、铜片腐蚀、硫含量等硫及含硫化合物.1.1起全国执行不不小于0.08%勺原则有机酸(Organic acid)汽油质量指标中规定酸度不不小于3mg(KOH)/100mL水溶性酸或碱(water soluble acid & alkali)不容许具有水溶性酸或碱二、航空汽油国内用辛烷值/品度值表达航空汽油勺牌号。航空汽油勺基本油有催化裂化 汽油、加氢汽油、重整汽油和质量较好勺直馏汽油。高辛烷值组分有异构烷烃及其化合物，芳香烃及其化合物、含氧化合物。重要质量指标有抗爆性