储运油料学7——【油料学 精】
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石油的化学组成石油:从地下开采出的油状可燃液体原油:未加工的石油油品:原油经炼制加工得到的石油产品组成元素:碳(83~87)氢(11~14)硫氮氧(总共1~4),馏分:得到的只是中间产品或半成品,加工后才是石油产品组成石油的有机化合物:烃类化合物:有氢元素构成。
非烃类化合物:硫氮氧元素组成镏程(沸程):每个馏分的沸点范围含硫化合物:第一类:常温下易与金属作用,有强烈腐蚀性的酸性硫化物,又称活性硫,主要是元素硫,H2S和低分子硫醇。
第二类:常温下呈中性,不腐蚀金属,受热后能分解产生具有腐蚀性物质的硫化物,主要是硫醚和二硫化合物。
第三类:对金属没有腐蚀性,热稳定性好的噻吩及同系物(苯并噻吩,萘并噻吩)除去硫化物:酸碱洗涤,催化加氢,催化氧化除去氮化物:酸洗或催化加氢精制胶质:能溶于石油醚,苯,三氯甲烷和二硫化碳,不溶于乙醇的物质沥青质:溶于苯,三氯甲烷和二硫化碳,不溶于石油醚和乙醇条件性实验:用规定的仪器,在规定的试验条件,方法,步骤下进行蒸汽压:一定温度下,液体与其液面上方蒸汽呈平衡态时蒸汽产生的压力(蒸汽压的高低表明液体中分子汽化或蒸发的能力)纯烃和其他物质一样,蒸汽压随温度升高而增大,烃类混合物蒸汽压在压力不太高时与温度和汽化率有关。
逼近时温度的函数,还和气化率有关。
沸点:对液态纯物质其饱和蒸汽压等于外压时的温度,称为该液体外压下的沸点影响油品密度:油品的馏分组成,化学组成,温度,压力,油品混合同一原油的不同馏分油,随其沸点升高,密度增大,相同碳原子数的不同烃类,密度不同温度升高,油品体积膨胀,密度下降温度不高的情况下,压力对液体油品密度的影响忽略,压力极高时考虑变化。
特性因数:沸点T(k) 和相对密度计算得到的表示化学组成的参数K=烷烃>环烷烃>芳香烃石油馏分的平均相对分子质量随其沸点升高而增大恩氏粘度:在规定条件下,从仪器中流出200ML试油的时间(S)与20C时流出200ml蒸馏水所需的时间比值。
论述:1.油库管理:(1)降低储油温度,减少温差(储油温度高会加速油品蒸发和氧化变质,因而必须采用降温和减小温差的方法)( 2)油罐应尽量装到安全容量,减少上方气体空间(3)减少倒罐、倒桶次数;(装倒油料时由于大呼吸法增加了蒸发损失和油品与新鲜空气的接触,加速氧化变质,隐刺,应尽量避免不必要的倒装操作);(4)采用适当的密封储存,减少与空气接触(5)减少油料与金属接触,防止金属催化作用(6)严防水分、机械杂质混入(7)加强质量检查,严守规章制度2.硫化物的危害:(1)硫化物能加速油品氧化生成胶状物质,使油品变质,严重影响油品的储存安定性。
(2)硫化物引起储油设备、加工装置的严重腐蚀。
(3)硫化物还影响汽油的抗爆性,减弱抗爆剂的作用(4)石油加工中生成含硫化氢和低分子硫醇的恶臭气体以及含硫燃料燃烧产生的含SO2和SO3气体,严重污染大气(5)硫还是某些金属催化剂的毒物。
总之,石油产品中的硫化物一般都有害,要加以限制。
简答:1.国产原油主要由以下几个特征:(1)石蜡基原油多,因而汽油的抗爆性差,柴油的燃烧性好;(2)除克拉玛依原油和青海冷湖原油以外,多数原油含蜡量较多,凝点较高,都需要加热输送或者采用其他降粘措施,孤岛原油凝点虽低至-2℃但其50℃运动粘度高达498所以必须加热输送;(3)除江汉,胜利,孤岛原油以外,其他原油的含硫量较低;(4)除青海冷湖原油和克拉玛依原油外,一般的原油轻质油含量较少。
2.国产原油的性质:大庆原油------低硫石蜡基原油;胜利油田-----含硫中间基原油;孤岛原油-----含硫环烷基原油;克拉玛依原油-----混合原油;低硫中间------石蜡基原油3.汽油机爆震与柴油机工作粗暴的概念与差别:汽油机爆震:在高压缩比汽油机中,出现汽缸壁温度猛烈升高,发出金属敲击声,排出大量黑色烟雾状废气,发动机功率下降,耗油率增加,严重时出现气缸零件烧坏,轴承震裂等问题,这一现象称为爆震。
第一章小结1.石油的元素组成:组成石油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧五种元素。
2.石油的烃类组成:由碳和氢可组成烃类化合物,即烷烃、环烷烃和芳香烃,它们在原油中占绝大部分。
在原油中不含不饱和烃,但在二次加工后的石油产品中有不饱和烃(烯烃)。
3.石油中的非烃化合物主要指:含硫、含氮和含氧化合物以及胶状沥青状物质。
4.馏分组成:原油加工时通常是按照沸点高低首先将其切割成几个馏分,即汽油馏分、煤柴油馏分(中间馏分)、减压馏分和减压渣油。
5.我国原油的组成特点:从元素组成上看,含硫低、含氮高是我国原油的特点之一。
汽油馏分含量低、渣油含量高是我国原油馏分组成的一个特点。
6.各类化合物的分布规律:随着石油馏分沸点的升高,馏分中烷烃含量逐渐减少,芳烃含量逐渐增大,含硫化合物和胶质含量均逐渐增加。
大部分含硫、含氮、含氧化合物和胶质以及全部沥青质都集中在渣油中。
第一章思考与作业1常见的油料有哪几类?石油储运行业所说的油料是指的什么?答:a石油、原油、石油产品、植物油、动物油、合成油b原油、石油产品及成品油2石油命名、特征?答:石油:石油是从地下开采出来的油状可燃液指气态、液态和固态的烃类混合物,具有天然性状。
石油的性状:石油通常是流动或半流动状的粘稠液体。
石油的颜色:绝大多数石油是黑色的,但也有暗黑、暗绿、暗褐,甚至呈赤褐、浅黄色乃至无色。
石油(Petroleum)是一种从地下深处开采出来的呈黄色、褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体,常与天然气共存,与煤一样属于化石燃料。
3我国原油有什么特点?我国原油的“三高”是指的什么?答:大多数原油的相对密度(d204)>0.85,属较重原油;凝点(CP)高,粘度高,含蜡量高;含硫量较低;含氮量偏高,大部分原油N>0.3% 。
三高一低高凝点高粘度高含蜡硫偏低4石油的主要计量单位及换算?答:1桶=158.99升=42美加仑5石油的元素组成?主要元素的存在形式?答:石油主要由C,H,S,N,O 5种元素组成。
1.石油是从地下出来的油状可燃液体,未经加工的石油称为原油,原油经炼制加工后得到的石油产品简称为油品。
2.组成石油的有机化合物分别为由碳,氢元素构成的烃类化合物和由含硫,氢,氧等元素构成的非烃类化合物两大类。
3.分馏就是按照组分沸点的差别将原油“切割”成若干个“馏分”。
每个馏分的沸点范围简称为馏程或沸程。
4.馏分并不就是石油产品。
5.石油中的硫化物,根据他们对金属的腐蚀性不同,可以分为三类:1)是常温下易与金属作用,具有强烈腐蚀性的酸性硫化物,又称活性硫。
2)是常温下呈中性,不腐蚀金属,受热后能分解产生具有腐蚀性物质的硫化物。
3)硫化物是对金属没有腐蚀性,热稳定性好的噻吩及其同系物。
6.石油中的硫化物对油品储存,石油加工和油品使用性能危害很大,1)硫化物能加速油品氧化,生成胶状物质,使油品变质,严重影响油品的储存安定性;2)硫化物会引起储油设备,加工装置等的严重腐蚀;3)含硫油品燃烧后会生成SO3和SO2,遇水成为具有强烈腐蚀性的H2SO4和H2SO3;4)硫化物会影响汽油的抗爆性,减弱抗爆剂的作用;5)石油加工中生成汉硫化氢和低分子硫醇的恶臭气体以及含硫燃料燃烧产生的含SO2和SO3废气,严重污染大气;6)硫还是某些金属催化剂的毒物。
总之,必须出去油品中的硫化物。
7.通常采用酸碱洗涤,催化加氢,催化氧化等不同的方法出去各类油品中的硫化物。
8.石油中的含氧化合物分为中性氧化物和酸性氧化物。
9.在石油酸中以环烷酸最重要。
10.石油中的含氮化合物分为碱性和非碱性两类。
11.胶质:一般指能溶于石油醚,苯,三氯甲烷和二硫化碳,而不溶于乙醇的物质。
12.沥青质:能溶于苯,三氯甲烷和二硫化碳,但不溶于石油醚和乙醇的物质。
13.石油中各类烃族分布的总规律是随着石油馏分沸点的升高,所含各烃类的相对分子质量随之增大,碳原子数增多,环状烃的环数增加,结构趋于复杂化。
14.条件性试验:采用规定的仪器,在规定的条件,方法和步骤子下进行的试验。
第五章1.汽油馏程对发动机的性能有什么影响?2.汽油蒸发性对汽油的储运有什么影响?3.车用汽油和航空汽油抗爆性能的指标是什么?4.抗爆性能与汽油化学组成的关系是什么?分析汽油的良好组分.5.汽油安定性的指标有哪些?储存条件对其有何影响?6.查找资料,找出几种汽车替代燃料,分析其优点和缺点.7柴油机的爆震是如何产生的?与汽油机的有何不同?描述柴油抗爆性能的指标是什么?8从抗爆性,蒸发性,供油性(低温流动性)等角度分析柴油的良好组分及馏分轻重。
9柴油在使用上对粘度有一定要求,粘度会影响供油量、雾化状态、高压油泵的磨损程度,那么柴油粘度过大或过小对于柴油机有何影响?10描述柴油低温性能的指标有哪些?与实际的使用情况的关系如何?其大小顺序如何?11柴油腐蚀性的原因。
12 从点燃性和吸油性两个角度分析灯用煤油的良好组分及馏分轻重?13从热值、积炭性能及低温性能综合分析喷气燃料的良好组分和馏分的轻重14积炭性能的评价指标15影响喷气燃料洁净度的因素有哪些16喷气燃料腐蚀的种类第六章1.影响电气用油绝缘性能的因素有哪些/2.介质损失角正切定义3.判断:变压器油凝点略高于气温,仍能正常工作4.压缩机油最主要的性质要求是:5.判断:用于压缩氧气的压缩机油采用矿物油深度精制提高其抗氧化安定性6.判断:冷冻机油要求较好的低温流动性,用氟利昂12为制冷剂的冷冻机油可加入烷基萘作为降凝剂降低凝点,改善低温流动性7.汽轮机油在大中型水轮发电机组中起和作用8.判断:汽缸油的闪点必须高于蒸汽温度才能保证不会发生爆炸事故9.汽缸油的热安定性与其他油不同,不是防止氧化生胶,而是防止积碳。
10各种润滑条件及其主要特点?11.从粘度、粘温性能及抗氧化安定性及其低温性能三个角度分析润滑油的良好组分是什么?12.润滑油的氧化有哪两种形式?各有何特点?13.加有降凝剂的滑油是否影响浊点?为什么?对于不含蜡的油品是否有效?14. 润滑油产生泡沫的危害及消除方法?15.SAE15W/40的含义是什么?16.涡轮螺旋桨发动机润滑、活塞式航空发动机的润滑系统的润滑、航空喷气机润滑相应润滑油的牌号?第七章1.当压力和温度改变时,润滑脂粘度的变化?2.烃基润滑脂特点3.皂基润滑脂可分为,和后者最显著的特点是:4.可间接表示润滑脂耐剪切性能,影响此指标的大小因素有哪些?5.选用润滑时,负荷大应选用锥入度(大、小);用脂枪供润滑脂可选用锥入度6.名词解释:锥入度滴点润滑脂胶体安定性7.影响滴点因素?8.判断润滑脂胶体安定性的指标是,此指标不能太大,也不能没有,影响胶体安定性因素有哪些?9.提高润滑脂氧化安定性途径有哪些?10.L-XBEGB00的含义第十章1油品变质原因?2 延缓油品变质的因素有哪些?3 油品符合质量加和和体积加和的指标各是什么?4 闪点、凝点和黏度的三个图会用。
第一章石油的化学组成1、石油的组成主要组成元素:碳、氢、硫、氮、氧五种元素主要化合物组成:a.烃类组成:烷烃、环烷烃、芳香烃、不饱和烃(烯烃和炔烃,原油中没有,只有二次加工后的石油产品中有);b.非烃类组成:含硫、含氮和含氧化合物以及胶状和沥青状物质2、各烃类的重要性质1.烷烃:非极性化合物,几乎不溶于水,但是会溶于有机溶剂。
正构烷烃的相对分子质量、沸点、熔点和密度随碳原子数增加而增大,但异构烷烃由于分子侧链,相同碳原子数的异构烷烃的沸点和熔点比烷烃低。
2.环烷烃:物理性质:常温下为液体,相对分子较大的环烷烃为固体。
沸点、熔点、密度较相同原子数的烷烃高。
化学性质:在常温常压下比较安定,但储存工程中不易氧化变质。
3.芳香烃:物性:常温下呈液态或固态。
苯及其同系物具有强烈的芳香气味,有毒性。
化性:带侧链芳香烃的侧链会被氧化成为有机酸,带侧链的多环和稠环芳香烃很容易被氧化成胶状物质,这是油品氧化变质的重要原因。
4.不饱和烃:物性:在常温常压下,碳原子数小于C5的烯烃是气体,C5以上的烯烃是液体,碳原子数多的烯烃是固体。
化性:双键不稳定,容易发生加成,氧化,聚合等反应。
3、非烃类化合物的危害和防止办法硫化物:危害——1.生成胶状物,使油品变质2.腐蚀设备3.影响汽油抗爆性4.污染环境防止——酸碱洗涤、催化加氢、催化氧化氧化物:危害——腐蚀防止——碱洗氮化物:危害——1.生成胶质,少量的生成物就会导至油品的快速变质2.氮化物还会使石油加工中的催化剂中毒防止——酸洗和催化加氢4、各类化合物在石油中的分布烃类化合物分布规律:随石油馏分沸点升高,馏分中均烷烃含量逐渐减少,芳香烃含量逐渐增加,环烷烃含量则随原油类别不同,或增加、或减少、或大致不变。
非烃化合物的分布:随着石油馏分沸点的增高,含硫化合物和胶质含量均逐渐增加。
第二章石油及油品的物理化学性质1、石油及油品的物理化学性质研究的意义评定石油和油品质量、衡量油库管理水平、控制油品输送过程的重要指标,是设计石油及油品输送管道和油库以及石油加工装置的重要依据。