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1、第一章 石油的化学组成1.石油的外观性质:天然石油通常是淡黄色到黑色的、流动或半流动的粘稠液体，相对密度一般都小于1.0.世界各地所产的石油在性质上都有不同程度的差异。从颜色看，绝大多数石油都是黑色的，也有暗黑、暗绿、暗褐色的，更有一些石油是呈赤褐、浅黄色。 2. 石油生产的产品：1. LPG ： 民用，化工裂解原料2. 石脑油 ：化工裂解原料，化工原料3. 汽油 ：民用，化工裂解原料4. 煤油 ：航空煤油，民用，化工裂解原料5. 柴油 ：民用，化工裂解原料6. 润滑油 ：各种机械使用7. 重油沥青 ： 建筑沥青，道路沥青8. 石油焦炭 ：炼钢厂使用9. 由上述油品，可以作为化工原料，生产出的
2、很多的化工产品。石油可以生产很多产品，它是复杂混合物，由成千上万种化合物组成。3.我国原油特点：（1）凝点以及含蜡量均较高；（2）含硫量低；（3）含氮量高，我国原油大部分的氮含量在0.3以上。；（4）胶脂含量高；（5）沥青质含量高4.石油中C,H含量：碳的含量为83-87，氢含量为11-14，两者合计一般为95-99。 由表中氢/碳原子比表明，我国一些重要原油的氢/碳原子比较高5.石油馏分分类：从化学组成来看，石油馏分可分为两大类，即烃类和非烃类。石油中的烃类主要是烷烃(链烷烃)、环烷烃、芳香烃这三族烃类。只有C和H组成的化合物称为烃类化合物(含烃化合物)（简单回答题）。有C和H和硫S、氮N、
3、氧O这些元素组成的化合物称为非烃类化合物（简单回答题）。杂质元素：6.气态烃种类： 石油气体由气态烃组成。石油气体因其来源不同，可分为天然气和石油炼厂气两类。天然气可分为伴生气和非伴生气。伴生气是伴随原油共生与原油同时被采出；非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气，两者在地层中均为均一的气相。石油液态烃主要是汽油，煤柴油（也称中间馏分）和减压馏分，渣油等。7.含硫化合物：通常将含硫量高于2%的石油称为高硫石油，低于0.5%的称低硫石油，介于0.5-2.0%之间的称为含硫石油(如胜利等原油)。硫在石油馏分中的分布一般是随着石油馏分沸点的升高而增加。大部分硫集中在重馏分和渣油中。元素硫、硫化氢及
4、低分子硫醇都能与金属作用而腐蚀金属设备，它们统称为活性硫化物。含硫化合物分类：（1）直馏汽油中的硫化物（2） 中间馏分的含硫化合物（3） 高沸点馏分的含硫化合物8.含硫化合物对石油加工及产品应用的影响主要有以下几个方面：石油加工过程中设备的腐蚀：在含硫原油的炼制过程中，含硫化合物分解，产生H2S和元素S，当H2S与水或盐类如MgCl2、CaCl2共存时，盐类水解产生HCl，可以造成设备腐蚀，若即含硫又含盐，则对金属设备的腐蚀最为严重石油产品贮存过程中的腐蚀：石油产品中的活性硫，在贮存过程中，同样会对贮存设备产生腐蚀。石油产品使用过程对机器零件的腐蚀：含硫化合物燃烧后生成SO2和SO3，遇水生成
5、H2SO3和H2SO4，可以对使用的机器造成严重腐蚀，因此，对发动机燃料的含硫量有严格的控制。硫化物的存在，严重影响油品的贮存安定性，造成油品变质。含硫化合物是金属催化剂的毒物：如铂金重整装置是最怕硫的，因此，必须限制重整原料的含硫量。含硫化合物可以降低汽油的辛烷值，对汽油的抗爆性有不良影响。9.石油中含氧化合物：石油中的含氧化合物主要集中在高沸点的馏分中，大部分集中在石油的胶状沥青状物质中，其含量可达石油总含氧量的80%（重）.含氧化合物特别是石油酸，容易引起石油乳化，对石油加工不利，而且会对加工设备造成腐蚀。石油中的含氮化合物可分为碱性氮化物和非碱性氮化物。10.微量金属在石油中存在的形态
6、:在石油中，一部分金属以无机的水溶性盐类形式存在。例如钾、钠、钙、镁的氯化物盐类，这些金属盐主要存在于原油乳化的水相里。在原油脱盐过程中，这些盐类可通过水洗或破乳而除去。另一部分金属是以油溶性的有机金属化合物形式存在。例如镍、钒、铁、铜等，它们可以呈络合物形态或呈金属皂类以及胶体悬浮物形态存在于原油中。这类金属经过蒸馏后，大多数留在减压渣油中。11.渣油的族组成:将渣油分成饱和分、芳香分、胶质和沥青质四组分。（饱和分包括烷烃和环烷烃类）12.根据胶质和沥青质对不同溶剂的溶解能力，可以把它们分为4类： 油焦质不溶于二硫化碳、四氯化碳、苯，也不溶于低分子量烷烃的物质；炭青质溶于二硫化碳，但不镕于四
7、氯化碳、苯以及低分子量烷烃的物质； 沥青质溶于二硫化碳、四氯化碳和苯但不溶于低分子量烷烃的物质； 可溶质可溶于二硫化碳、四氯化碳、苯以及低分子量烷烃的物质。可溶质是油分(饱和分及芳香分)及胶质的混合物。胶质和沥青质存在着差别:胶质溶于石油产品中形成真溶液，呈褐色或黑褐色，粘稠着色能力很强，在260300，胶质不稳定，可转化为沥青质，比重稍大于1。沥青质是脆性固体物质，分子量大，含H量较低，溶于芳香烃中成悬浮胶体溶液从外观上看，沥青质都是无定形、脆性的固体物质，而胶质多半是粘稠液体(有的胶质也呈无定形固体物质)；从溶解性能看，胶质能溶于低分子烷烃中，而沥青则不溶；从分子量看(用蒸汽压平衡法测得的
8、平均分子量)胶质分子量约为1000-2000，而沥青质约为2000-6000；胶质的HC(原子比)要比沥青质高(胶质为1.4-1.7，沥青质为1.1-1.4)；胶质的芳香度(0.2-0.4)比沥青质低 (0.4-0.6)。13.石油中的三类微量元素？1、过度元素 2、碱金属和碱土金属 3、其他元素14.石油馏分结构组成表示方法：CACVCp CR 要求会计算CA+CN+CP=100，CP+CR=100RT-分子中总环数 RA-分子中芳香环数 RN-分子中环烷环数RT=RA+RN第二章石油及油品的物理性质1.馏程(沸程)：石油馏分与纯化合物不同，在一定外压下加热汽化时，其残液的蒸汽压随汽化率增加
9、而不断下降，所以其沸点表现为一定宽度的温度范围，称为沸程。当油品在恩氏蒸馏设备中按规定条件加热时，流出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点。当馏出体积为100%时的气相温度称为终馏点或干点。(实际不可能达到100%的馏出体积)。初馏点到干馏点这一温度范围称为馏程或沸程。2.三种蒸馏曲线： 恩氏蒸馏、实沸点蒸馏与平衡汽化蒸工艺计算中常用的恩氏蒸馏曲线斜率表示为： /%它表示从馏出10%到90%之间，每馏出1%，沸点升高的平均度数。馏分愈宽，其斜率数值愈大。表I-2-1中汽油馏分斜率为： /% 3.体积平均沸点tv：tv由恩氏蒸馏的10%、20%、50%、70%、90%五个馏出温度计算得到tv主要用
10、以求定其它难以直接测定的平均沸点。重量平均沸点tw，立方平均沸点Tcw，实分子平均沸点tm，中平均沸点tme 4.物质的密度是单位体积物质在真空中的质量，以克/厘米3或公斤 /米3为单位，用 表示之。我国规定油品20时密度作为石油产品的标准密度，表示为20液体的相对密度是一定条件下，一种物质的密度与另一种参考物质密度之比用d表示，是个无量纲的量。油品的相对密度，常以4的水为参考物质，油品t时的相对密度表示为，其数值与t时密度相同。例如：欧美各国常用15.6(60)的水作为参考物质，表示15.6 时油品的相对密度为 或 表示为 。注：60的含义为60oF=15.6。还常用比重指数来表示液体的相对
11、密度，或称为API度。随着相对密度增大，比重指数的数值下降5.特性因数：以绝对温度表示的烃类的沸点(0R)的立方根与其相对密度()成直线关系 不同族的烃，其斜率不同，因此定义此斜率为特性因数K。 烷烃的K值最大，芳烃的K值最小，而环烷烃的K值介于二者之间 已知组成的经类混合物，其特性因数可以按照重量可加性计算。6.粘度 7.所谓牛顿型流体，就是当流动的流体中任一微分体积单元上的剪应力与垂直于流动方向的速度梯度之间呈直线关系，而且直线的斜率为一常数时的流体。油品在什么情况下呈现非牛顿流体?1)油品温度低于浊点温度，油品浑浊；2)有蜡析出时；3)油品(润滑油)中加入高分子聚合物添加剂；4)含沥青质
12、较多的重质燃料油；5)油品中含有固体颗粒。8.油品粘度与组成的关系：粘度反映了油品内部分子作相对运动时的内摩擦，所以它与油品的馏分组成和化学组成密切相关。油品的粘度随沸程升高和密度的增大而迅速增加。相同沸点的石油馏分，含环状烃多的(K值小)比含烷烃多的(K值大)具有更高的粘度。9.对于混合物来说，在高于其临界点Cc的温度Tc时，仍可能有液体存在，直至达到最高温度T1为止，所以T1点的温度称为临界冷凝温度。同样在高与临界点的压力Pc时，仍可能有气体存在，一直到最高压力P1为止，所以P1点的压力称为临界冷凝压力。实际测出来的叫真临界参数，理论算出来的叫假临界参数。假临界压力可以从图I-2-28根据
13、相对密度和中平均沸点求定。真临界压力有图I-2-29根据真假临界温度和中平均沸点求定。真临界压力由图I-2-29根据真假临界温度比值和假临界压力求定。对比状态是用以表示物质状态与临界状态的接近程度。通过对各种气体临界常数的分析对比，当具有相同的对比温度和对比压力时，其对比体积也近似相同，这个规律称为对比状态定律。10.为了方便起见，人为地规定某个状态下的焓值为零，该状态称为基准状态。 物质从基准状态变化到指定状态时发生的焓变即称为物质在该状态下的焓值。11.比热(热容) ：单位重量物质温度升高1或1K所需要的热量称为比热或热容常用的比热有三种： (1）恒压比热Cp，即在恒压下，温度升高1K(或
14、1)所增加的热量。 （2)恒容比热Cv，即在恒定容积下的比热。 (3)饱和状态比热，即物质温度变化时，压力随之按蒸汽压变化规律变化，物质始终处于饱和状态时的比热。 12.油品的闪点、燃点和自燃点：所谓闪点是指油品在常压下油气混合气相当于爆炸下限或上限浓度时油品的温度汽油的闪点相当于爆炸上限的温度，煤柴油等是相当与下限浓度的油温。测定油品闪点是个严格的条件性试验；仪器分为开口闪点仪和闭口闪点仪两种，开口闪点仪一般用以测定重质油料，如润滑油和残油等的闪点，闭口闪点对轻、重油都适用。燃点是油品规定条件下加热到能被外部火源引燃并连续燃烧不小于5秒钟时的最低温度如果把油品预先加热到很高温度，然后使其与空
15、气接触。则不需引火，油品即可能因剧烈的氧化而产生火焰自行燃烧，这就是油品的自燃现象。能发生自燃的最低油温，称为自燃点。第五章原油评价与原油加工流程方案1、原油评价按目的不同，可分为哪四类？各有什么目的？原油性质分析：油田在勘探开发过程中，及时了解所产原油的一般性质，以便掌握原油性质变化的规律和动态.简单评价:用于油田原油性质的普查,以初步确定原油性质和特点,特别是对原油性质多变的产油区.需要对原油经常进行简单评价.常规评价:能为一般炼厂提供设计数据.综合评价:也是最全面的评价,为综合性炼油厂提供设计数据.2、原油综合评价包括哪6个方面?原油一般性质分析;原油的馏分组成和窄馏分物理性质分析;直馏产品的切割与分析;汽油、煤油、柴油、和重整、裂解和催化裂化原料等的烃组成分析；润滑油、石蜡和地蜡等的潜含量分析及性质分析；测定原油的平衡汽化数据，作出平衡汽化产率和温度的关系曲线。3、原油的分类方法？特性因数分类法和关键馏分特性分类法。4、特性因数分类的标准？特性因数 K12.1 石蜡基原油特性因数 K11.512.1 中间基原油特性因数 K10.511.5 环烷基原油5、特性因数分类法有哪些缺点？
