[石油及其产品的性质.ppt

第一章 石油及其产品的性质 知识目标： 了解石油一般性状、元素组成、烃类组成、馏分组成和非烃类组成； 了解石油产品的分类；润滑油、沥青、石蜡、石油焦等石油产品的规格指标以及它们与产品组成之间的关系； 了解各类型发动机的工作原理； 熟悉石油及其产品的一般物理性质； 初步掌握我国原油主要特点。 掌握汽油、柴油、航空煤油等石油燃料的性能指标，使用要求，产品质量标准等； 第一节 石油及其产品的组成和性质 第一节 石油及其产品的组成和性质 一、石油的一般性状及化学组成 1、石油的外观性质 2.石油的元素组成 石油主要由碳、氢两种元素以及硫、氮、氧 及一些微量金属、非金属元素组成。 3.石油的烃类组成 石油中的烃类主要是由烷烃、环烷烃和芳香烃这三种烃类构成 。 1）烃类类型及分布规律 2）烃类的性质及用途 在一般条件下，烷烃的化学性质很不活泼，不易与其它物质发生反应 环烷烃的抗爆性较好、凝点低、有较好的润滑性能和粘温性，是汽油、喷气燃料及润滑油的良好组分。 芳香烃抗爆性很高，是汽油的良好组分，常作为提高汽油质量的调合剂  4.石油的非烃组成石油中的非烃化合物主要指含硫、氮、氧的化合物。非烃化合物在石油馏分中的分布是不均匀的，大部分集中在重质馏分和残碴油中。 a、含硫化合物 硫在石油中少量以元素硫和硫化氢形式存在，大多数以有机硫化物形式存在，如硫醇、硫醚、环硫醚、二硫化物、噻吩及其同系物等。 主要危害是：①对设备管线有腐蚀作用。②使油品某些使用性能（汽油的感铅性、燃烧性、储存安定性等）变坏。③污染环境，含硫油品燃烧后生成二氧化硫、三氧化硫等，污染大气，对人有害。④在二次加工过程中，使某些催化剂中毒，丧失催化活性。 b、含氮化合物 石油中的氮化物大多数是氮原子在环状结构中的杂环化合物，主要有吡啶、喹啉等的同系物（统称为碱性氮化物）及吡咯、吲哚等的同系物（统称为非碱性氮化物）。石油中另一类重要的非碱性氮化物是金属卟啉化合物，分子中有四个吡咯环，重金属原子与卟啉中的氮原子呈络合状态存在。 当油品中含有氮化物时，储存日期稍久，就会使颜色变深，气味发臭，这是因为不稳定的氮化物长期与空气接触氧化生成了胶质。氮化物也是某些二次加工催化剂的毒物。 C、含氧化合物 石油中的氧均以有机物形式存在。这些含氧化合物分为酸性氧化物和中性氧化物两类。酸性氧化物中有环烷酸、脂肪酸和酚类，总称石油酸。中性氧化物有醛、酮和酯类，它们在石油中含量极少。含氧化合物中以环烷酸和酚类最重要，特别是环烷酸，约占石油酸总量的90%，而且在石油中的分布也很特殊，主要集中在中间馏分中（沸程约为250～350℃），而在低沸馏分或高沸馏分中含量都比较低。 酸类也有强烈的气味，具有腐蚀性。但可作为消毒剂，还是合成纤维、医药、染料、炸药等的原料。 d、胶状沥青状物质 胶质一般能溶于石油醚（低沸点烷烃）及苯，也能溶于一切石油馏分。胶质有很强的着色力，油品的颜色主要来自胶质。胶质受热或在常温下氧化可以转化为沥青质。沥青质是暗褐色成深黑色脆性的非晶体固体粉末，不溶于石油醚而溶于苯。胶质和沥青质在高温时易转化为焦炭。 5、石油的馏分组成 蒸馏（或分馏）就是根据各组分沸点的不同，用蒸馏的方法把石油“分割”成几个部分，这每一部分称为馏分。从原油直接分馏得到的馏分称为直馏馏分，其产品称为直馏产品。 沸点＜200℃的馏分称汽油馏分或低沸馏分；200～350℃的馏分称煤、柴油馏分或中间馏分；350～500℃的馏分称减压馏分或高沸馏分；大于500℃的馏分为渣油馏分。 二、 石油及其产品的物理性质 （一）蒸发性能 1．蒸汽压 石油及石油馏分的蒸汽压不仅与温度有关，而且与气化率（或液相组成）有关，在温度一定时，气化量变化会引起蒸汽压的变化。 油品的蒸汽压通常有两种表示方法：一种是油品质量标准中的雷德（Reid）蒸汽压，是在规定条件（38℃、气相体积与液相体积之比为4:1）下测定的；另一种是真实蒸汽压，指气化率为零时的蒸汽压。 2．馏程与平均沸点 常用的馏程测定方法有实沸点蒸馏与恩氏蒸馏 实沸点蒸馏适用于原油评价及制定产品的切割方案，恩氏蒸馏馏程常用于生产控制、产品质量标准及工艺计算 平均沸点的概念，用于设计计算及其它物性常数的求定。平均沸点有五种表示方法，分别是体积平均沸点、质量平均沸点、立方平均沸点、实分子平均沸点、中平均沸点 。 （二）密度、特性因数、平均分子量 1．密度 相对密度 ：20℃时油品的密度与4℃时水的密度之比 比重指数 ： ＝141.5／一131.5 数值愈大，表示密度愈小 同一原油的不同馏分油，随沸点范围升高密度增大。当沸点范围相同时，含芳香烃愈多，密度愈大；含烷烃愈多，密度愈小。 2．特性因数 特性因数的定义