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文檔簡介

1、第一章1 石油的元素組成:組成石油的主要元素是 碳、氫、硫、氮、氧五種元素。2 .石油的烴類組成:由碳和氫可組成烴類化合物,即 烷烴、環烷烴和芳香烴 它們在原油中占絕大部分。在原油中不含不飽和烴,但在二次加工后的石油產品中有不飽和烴(烯烴)。3 .石油中的非烴化合物主要指:含硫、含氮和含氧化合物以及膠狀瀝青狀物 質4. 我國原油的組成特點:從元素組成上看,含硫低、含氮高是我國原油的特 點之一。三高一低高凝點高粘度高含蠟硫偏低。5. 各類化合物的分布規律:隨著石油餾分沸點的升高,餾分中烷烴含量逐漸 減少,芳香烴含量逐漸增大,含硫化合物和膠質含量均逐漸增加。第二章 石油及油品的物理化學性質1. 為

2、什么要研究石油及油品的物化性質?(課本P13 )石油及油品的物化性質是評定石油和油品質量、衡量油庫管理水平、控制油 品輸送過程的重要指標,也是設計石油及油品輸送管道和油庫以及石油加工裝置的 重要依據。2. 表征油品蒸發性能的指標?(蒸汽壓、鎦程)油品的蒸發性能通常用 蒸氣壓和餾程兩個性質來表示。蒸氣壓:在一定溫度下,液體同其液面上方蒸氣呈平衡狀態時蒸氣所產生的壓 力(氣液平衡時蒸氣產生的壓力)稱為 飽和蒸氣壓,簡稱蒸氣壓。蒸氣壓的高 低表明液體中分子氣化或蒸發的能力,同一溫度下蒸氣壓高的液體比蒸氣壓低 的液體更容易氣化。餾程:由品在規定條件下蒸餾所得到從初餾點到終餾點的溫度范圍,表示其蒸發特征

3、。該溫度范圍亦稱為沸程。3. 油品的蒸氣壓與哪些因素有關?各是如何影響油品蒸氣壓?蒸汽壓與溫度及油品組成有關。a同一油品的蒸氣壓隨溫度的升高而增大 b兩相共存時,蒸氣壓與氣液體積比有關c油品的氣液比越小,氣化率越低,蒸氣壓越高。4. 油品密度影響油品密度的因素1)油品密度與餾分組成和化學組成的關系沸點T,密度T芳香烴的密度最大,環烷烴次之,正構烷烴最小。對于相同碳原子,p芳香烴 p環烷烴 p正構烷烴。分子中環數越多,密度越大,因而不同原油生產的兩個相同餾程的餾分,由于 化學組成不同,其密度也有很大的差別。2)溫度對密度的影響溫度T密度J3)壓力對密度的影響在溫度不高的情況下,壓力忽略不計 。4

4、)油品混合對密度的影響當幾種油品混合時,如果混合后體積有可加性(同一溫度下具有可加性), 則混合油品密度也可按可加性計算。(有公式P25 )油品密度與API。的關系: API 1415 131.5d15.65. 粘度是評價原油和油品流動性能的指標。粘度一般有 5種表示方式,即動力粘度、運動粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和賽氏粘度。6. 油品的粘溫性能是由其化學組成決定,其表示方法有多種,我國主要采用粘度比和粘度指數。粘度指數越高則粘溫性質越好。影響油品粘度的因素油品粘度與組成的關系隨著密度增大T、沸點升高或烴類分子量增加T,粘度增大T隨著特性因數K的減小,粘度增加。這是因為餾程相同的油品,K值小的含

5、環 狀烴多。(2 )粘度與壓力的關系當壓力低于4.0MPa時,壓力對液體油品粘度的影響不大,可以忽略。當壓力高于4.0MPa時,粘度隨壓力增加而逐漸增加,在高壓下顯著增大。(3 )油品粘度與溫度的關系溫度對油品粘度影響很大,隨著油品溫度升高,粘度迅速減小,沒有注明溫 度的粘度數據是沒有意義的。油品溫度T粘度J (油品粘度隨溫度變化的性質稱為 粘溫性能)。最常用的粘溫關系式lg lg(a) b mlgT油品粘溫性能對某些油品(例如潤滑油)的重要性不亞于粘度本身。潤滑油_ 要求粘度隨溫度變化越小越好,即要求粘溫性能良好。油品粘溫性能表示方法有多種,我國主要采用粘度比和粘度指數。粘度指數越咼則粘溫性

6、質越好。粘度比是油品某低溫粘度與某咼溫粘度的比值,最常見的是50 C運動粘度與100 C運動粘度之比,也有用-20 C運動粘度與50 C運動粘度的比值。 粘度比越小, 粘溫性能越好,但粘度比只能表示該兩個溫度間的粘溫關系,有一定局限性。粘度指數愈高,粘溫性能愈好,使用的環境溫度范圍也愈寬。粘度指數不能表示稠化機油的粘溫性質。油品的粘溫性能是由其化學組成決定的,烴類中以正構烷烴的粘溫性能最好, 環烷烴次之,芳香烴最差;烴類分子中環狀性能越好。6閃點、燃點和自燃點(1 )烴類要發生燃燒,必須具備 烴類蒸氣、氧和明火火源 三個條件(2 )閃點測定方法有 閉口杯法和開口杯法 兩種,都是條件性試驗。通

7、常輕質油品測其閉口杯閃點,重質油品和潤滑油多測其開口杯閃點。同 一油品的開口杯閃點高于閉口杯閃點,閃點愈高,二者的差值愈大。重 質油中混入少量輕油時,閃點大大下降。(3)閃點、燃點和自燃點的關系? ?閃點是在規定條件下加熱油品時,逸出的油蒸氣與空氣形成混合氣,當與火焰 接觸時能發生瞬間閃火時的最低溫度。油品的燃點是在規定條件下,將油品加熱到能被所接觸的火焰點燃,并連續燃燒5秒鐘以上的最低溫度。燃點一般比開口杯閃點約高 2060 C。自燃點,油品自行燃燒的溫度,它是加熱油品到油品與空氣接觸,因激烈氧化產生火焰而自行燃燒時的最低溫度。? 對于同一油品來說,自燃點最高,燃點次之,閃點最低。? 對于不

8、同油品來說,閃點愈高的,燃點愈高,自燃點愈低。含烷烴多的 油品,其自燃點低,閃點高。?同一族烴中,分子量小的烴,自燃點高而閃點低,分子量大的自燃點低, 閃點咼。(4)靜電著火性能油品在加注、輸送過程中,油品與管壁、容器壁、閥門等強烈摩擦,產 生靜電。由于油品的導電性很差,致使油品中積累大量靜電荷,有時可達數千 甚至數萬伏高壓,從而引起 火花放電。此時周圍如存在可燃性氣體,而靜電火 花能量超過0.25mJ,可燃性氣體就會被電火花點燃,引起燃燒爆炸。7低溫性能油品的低溫性能指標主要有哪些?各是哪種油品的性能指標a. 濁點、結晶點和冰點 是表征煤油、航空汽油和噴氣燃料的低溫性能指標b. 凝點、傾點和

9、冷濾點 是原油、柴油、潤滑油和燃料油的重要使用性能指c. 熔點是石蠟、地蠟和高熔點石油產品的一個質量指標。d. 對于潤滑脂和瀝青等這類軟膏狀或固體狀物質,很難判斷其物態轉變的情 況。因而只能用更富有條件性的 滴點和軟化點 指標來表示。構造凝固石油及油品在低溫下失去流動性有兩種情況?答:粘溫凝固?1石油及其產品凝固的實質石油及油品在低溫下失去流動性有兩種情況;(1)不含蠟油品含蠟很少或不含蠟的原油和油品,隨著溫度降低,粘度迅速增大。當粘 度增大到一定程度后,原油和油品就變成無定型的玻璃狀物質而失去流動性, 這種凝固稱為 粘溫凝固。油品在特定條件下剛剛失去流動性的溫度稱為凝點油品的“凝固”這一詞并

10、不確切,因為在油品剛失去流動性的溫度下,油品實 際是一種可塑性物質,而不是固體。(2)含蠟油品含蠟油隨著溫度下降微的結晶中心,油品中的高*油中的蠟逐漸結晶出來,并始出現幻熔點怪分子在結晶中心上結晶,結晶逐漸長大f使原來透明的油品中出現云霧狀的渾濁現象,此時的溫度腳r 蠟結晶逐漸長大結晶剛剛明顯可辨的溫度稱為結晶直.I1Tl結晶大量析出,井連結成網伏結構的結晶骨架蠟的結晶骨架把此溫度下還處于液態的油品包在其中,使整個油品炷流動性,這種現象稱為在特定條件下出現油品則失去流動性的溫度,稱為矍竄咬能起降凝作用的原兇結蠟溫度;蠟分子之間具有范德 華力,相互吸引蠟分子定向排 列*形成分子團“成為結晶中心,

11、 使原油開始成為兩相體系。繼續析出的魁吸附在晶核上一層 層怔大.幷與其它蠟結晶連接成 大片JS結晶*昭成蠟的結晶骨架, 使原迪失去流動性口JTJ原油中含有膠阪瀝青質時膠滾井子團著加環向排列.MMia的形 狀握生很大變優*由繩攀的大片畑扉 變為極細密的言有膠威的細結晶后者 不賜冊成結晶骨架.只有在逬一歩陣低 溫度時才能便原油失去謙動性*誼就質的分子與蠟分子之間貝有相互吸引的范德華力,膠質分子中的烷基子的定向排51L用的原第三章 原油的分類及國產原油的性質1、原油的分類方法有哪幾種?被廣泛采用的是什么分類方法?通常從商品、地質、化學或物理 等不同角度進行分類。目前廣為應用的 原油分類法是商品分類法

12、、化學分類法 和我國采用的 關鍵餾分特性分類法和含硫量分類法相結合的分類方法。(1) 工業分類法(商品分類法):將原油按API度劃分為四類:輕質原油中質原油重質原油特稠原油(2) 化學分類法a特性因數法:特性因數K 12.1石蠟基原油特性因數K=11.5 -12.1中間基原油特性因數K=10.5 -11.5環烷基原油b關鍵餾分特性分類法2、從石油中可以得到數百種產品,按用途分4大類:燃料,潤滑油和潤 滑脂,蠟、瀝青和石油焦。石油化工產品。第四章石油的煉制方法1. 石油的煉制方法:常壓蒸餾、減壓蒸餾、二次加工、油品精制、油品調和。2. 常減壓蒸餾是煉油廠加工已脫鹽脫水原油的第一道工序。根據原油中

13、各 餾分沸程的 差別,采用精餾方法把原油分割成不同沸程的 直餾餾分油,3. 二次加工方法,即通過化學方法,改變餾分的化學組成,以獲得更多更好的輕質油 品。4. 熱裂化過程的主要化學反應:裂解反應:縮合反應5. 二次加工方法:熱裂化、催化裂化、催化重整、加氫異構裂化、延遲焦化、疊合、 烷基化、異構化、減粘裂化。烷基化過程對生產高辛烷值汽油有重要意義。異構化過程也是生產高辛烷值汽油的一個重要過程。延遲焦化產品的安定性最差6. 輕質油品精制常用方法:1酸堿精制;2加氫精制7. 潤滑油的加工過程主要有 脫瀝青、脫蠟和精制三個環節。常用:溶劑脫蠟、尿素脫 蠟、丙烷脫瀝青。8. 加氫精制的目的 是除去油品

14、中的含硫、氮、氧化合物和多環芳香烴等有害組分,并 使烯烴、二烯烴飽和,改善油品質量第五章 燃料的使用要求和規格1汽油應具備的性能根據汽油機的工作條件,汽油應具備下列各種使用性能:?適當的蒸發性能?可靠的燃料供給性能;?燃燒時沒有爆震; ?良好的抗氧化安定性;? 不含水分和機械雜質,無腐蝕;? 排出的污物少。燃燒性能最為重要。2. 10%、50%、90%的餾出溫度分別表示的是 :10%餾出溫度表示汽油中輕組分的含量50%餾出溫度表示汽油中輕組分的含量90%餾出溫度表示汽油蒸發的完全程度10%餾出溫度保證汽油具有良好的啟動性能 ;50%餾出溫度與發動機的加速性能和變 速性能和起動后升溫時間的長短均

15、有密切關系,50%餾出溫度越高,發動機預熱時間越長;90%餾出溫度表明汽油蒸發的完全程度 性能。3. 汽油機發生爆震主要與汽油性質及汽油機壓縮比有關4. 汽油抗爆性的表示方法:汽油在貧混合氣的抗爆性用辛烷值來表示;汽油在富混合氣 的抗爆性用品度來衡量。5. 辛烷值:數值上等于在規定條件下與試樣抗爆性相同時的標準燃料中所含異辛烷的體積百分數。標準燃料:異辛烷與正庚烷的混合物。第一節汽油Gasoline汽油辛烷值測定過程帯到此時壓 如Ml圧X.15在壓編比為劇的產生與秦知油同 試醫機史冊t8SMWX選捧配制的標 準燃料所選標準液含辛烷值的大小為試雜液的辛焼值結構形式相同的正構烷炷烯短:碳數f辛烷值

16、J汽油中的硫化物和氧化物f汽油辛烷值降低。孕化物形響汽油對提高辛烷值的添加劑的抗爍感受性.第一節汽油(Gasoline)碳原子數相同的不同族短類,辛烷值大小排列如下: 具有高度分支側鏈的異構烷慳、異構烯燒和芳香烽環烷 屋和帶側鏈較少的異構烷桂 正構烷炷汽油的族組成不同,抗爆性差別很大:直館汽油含芳香炷和異構烷炷量少,辛烷值一般為4&60; 催化裂化汽油.辛烷值較高.約為90左右.16爆震的危害(3)提高汽油辛烷值的方法17改變汽油的化學組分提高汽油辛烷值的方加入醇類加入瞇類乳化汽油與高辛烷值組分調合;經催化裂化.鉗重整.異構化等煉制過程甲基環戊二烯三竣基猛和不含金屬有機化*物加入抗爆劑加入甲基

17、叔丁基醵(簡稱MTBE)把水作為摻入組分,以不同形式摻入摻入部分甲酹或乙匣提高汽油辛烷值第一節汽油(Gasoline)1.評定汽油安定性的方法和指標汽油氧化變質不飽和婭含量硫含量酸度膠質含量誘導期(碘值)JI18第一節 汽油(Gasoline)X汽油俎成對其安定性的影響(內因)汽油的不安定組分是汽油儲存中變質的根本原因二烯婭、側鏈上帶雙鏈的芳香燒和烯苯硫酚毗咯二次加工汽油中含祁少的二桂和大的烯烽.量酚類在空氣中氧化一顏色逐漸由紅色變為深褐色-樹88狀深色不/二次加工汽油中含有毗唱化合物TA在常溫下氧化生成極易分解成自由基的過事化物-油品中過化物的丿19第_節 汽油(Gasoline)213.儲

18、存條件對汽油安定性的影響(外引起汽油虞恤性的廉因活性硫化物水溶性酸或堿入起汽油鷹蝕性的R洗精制方法不能全部除去。 汽油產生惡冥,易生成膠質。 含有的全部硫化物都可認為具的酸性物質,以后者為主。汽油儲存時間f-酸性物質f水溶性酸能腐蝕多種金屬,水 溶性堿只對鋁有腐蝕性。U TTTTi 多環芳香烴、膠質、瀝青質。對潤滑油粘度和粘溫性質起主要作用的是環烷烴。從粘度和粘溫性質來說,少環(最好是單環)長側鏈的烴類是潤滑油的理想組 分2.2發動機潤滑油的抗氧化安定性潤滑油的抗氧化安定性是反映潤滑油耐用性能的指標。發動機潤滑油的使用壽 命(即換油期),很大程度決定于它的抗氧化安定性。221化學組成的影響潤滑

19、油由不同烴類組成,氧化反應歷程各不相同,大致可分為兩大類。? 一類是烷烴、環烷烴和帶五個碳原子以上烷基側鏈的芳香烴,氧化反應 歷程大致為:烴類-烴基過氧化物-羧酸-羥基酸-半交酯-膠狀物質 (瀝青質)。? 第二類包括無側鏈或短側鏈芳香烴,氧化歷程為:烴類-烴基過氧化物 酚類膠質瀝青質油膠質。2.2.2溫度和金屬的影響隨著溫度升高,潤滑油氧化反應越劇烈。金屬對潤滑油氧化有催化作用,其中以銅、鉛、錳、鐵及其氧化物的催化作用 最強。2.2.3 潤滑油工作狀態的影響根據潤滑油的使用狀態,可分為薄層氧化和厚層氧化兩類。2.5.1通用潤滑油(稠化機油)通用潤滑油以粘度較小的潤滑油為基礎油,用粘度添加劑稠化

20、,再加入金屬清 凈分散劑和無灰清凈分散劑以及抗氧、抗腐蝕、防銹等添加劑而制成第四節電氣用油電氣用油在電工設備中作為絕緣介質和導熱介質,起絕緣和散熱 的作用,不屬于潤滑油范疇。電氣用油主要用于變壓器、油開關、高壓電容器、油填充電力電纜和高電壓引 線接頭等電工設備中國產電氣用油主要有變壓器油、電容器油和電纜油、油開關專用的斷路器油四 種。電氣用油主要使用要求是良好的電氣性能和抗氧化安定性第七章潤滑脂0.1潤滑脂與潤滑油的區別耐壓性強:在金屬表面附著力強,形成牢固油膜。緩沖性能好 在往復運動機械中,起緩沖、潤滑作用。優丿點 不易流失:半固態油狀軟膏,在離心力作用下也不易流失密封性能和防護性能好防止水

21、分、灰塵、雜質等進入。大的場合。粘溫性能好 受溫度變化影響小,適于運動速度和溫度變化無流動性,導熱系數小不能進行循環潤滑,無冷卻和清洗功能。“,摩擦阻力較大,影響機缺點抗氧化安定性比潤滑油更換比較麻煩,常需停械效率。差。機或拆卸機件,影響工作。1.1潤滑脂的結構特點潤滑脂J潤滑油+稠化劑+穩定劑+添加劑122稠化劑潤滑脂中稠化劑的數量約占 1030%。? 作用:稠化潤滑油,使其成為潤滑脂。稠化劑本身也具有潤滑和抗壓作 用。稠化劑包括脂肪酸金屬皂類和非皂類稠化劑兩大類? 非皂基稠化劑? 烴基稠化劑、有機稠化劑和無機稠化劑 三類。第二節潤滑脂的理化性質潤滑脂在儲存和使用中,經常出現使用過程中流油、

22、使用后變稀、儲存中分油、 遇水乳化、腐蝕金屬、顏色變暗等現象,這些都與潤滑脂使用性能不好有關。潤滑脂的主要使用性能有:?針入度(錐入度)? 滴點? 耐水性?膠體安定性? 安定性?保護性能第九章添加劑第二節 燃料添加劑 燃料添加劑的種類很多,根據其功能, 一般分為以下幾類? 抗爆劑(車用汽油和航空汽油);? 十六烷值改進劑(柴油);? 燃燒改進劑(噴氣燃料);? 表面燃燒防止劑(車用汽油);? 抗氧防膠劑(汽油、柴油和噴氣燃料);? 金屬鈍化劑(汽油、柴油和噴氣燃料);? 清凈 分散劑(車用汽油、柴油);? 抗 腐 劑(汽油、柴油和噴氣燃料);? 防 冰 劑(航空汽油和噴氣燃料);? 流 動 性能改進劑(柴油);? 重 油 添加劑(重油);? 其它添加劑,如抗靜電、抗泡沫、抗微生物、 油性添加劑等(噴氣燃料等) 第三節 潤滑油添加劑潤滑油添加劑的運用是潤滑油生產及提高潤滑油質量、適應多種使用要求的主 要手段之一。潤滑油添加劑的種類繁多, 分為以下七類:? 清凈分散劑;?抗氧抗腐蝕添加劑;?粘度添加劑;?油性劑和極壓抗磨添加劑;? 降凝劑;?防銹劑;? 抗泡沫添加劑。第十章油料的管理第一節液體燃料在儲存中的質量管理1. 輕質成分蒸發引起的質量變化液體燃料在儲存中輕質成分會不斷蒸發,蒸發的直接結果是造成液體燃料數量上的損失

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