石油加工工艺学习题.doc

第一章 石油产品的组成和性质 第一节 石油及其产品的组成和性质 一 石油的一般性状 1.石油主要是碳氢化合物组成的复杂混合物 2. 颜色多暗色 也呈暗绿 深褐(黑)色 3.气味较浓烈(臭味的硫化合物) 4.状态为流动或半流动的黏稠液体,相对密度一般小于1(0.8-0.98),特例有大于1的 二 石油的元素组成 主要元素:碳\氢\氧\氮\硫;一般碳氢之和约占95-99%,碳为83-87% 氧\氮\硫含量总和不超过1-5% 微量金属元素:钒\镍\铁\铜\铅 三 石油及石油馏分的烃组成 1.石油的烃类组成 (1)烷烃是基本组分之一,含量一般约为40-50% 有些高大50-70%也有10-15%的随温度升高,馏分变重烷烃含量减少 C1-C4的气态烷烃存在石油气体中 C5-C7的烷烃存在于汽油中 C11-C20存在于煤和柴油的馏分中 C20-C36存在于润滑油的馏分中. C16以上的的正构烷烃一般溶解在石油中 当温度降低以固态结晶析出称为蜡.严重影响石油的低温输送. 石蜡分布在柴油和轻质润滑油中 分子量300-500 熔点30-70℃;地蜡分布在重质润滑油馏分及渣油中 分子量500-700熔点60-90℃ (2) 环烷烃 第二类主要烃 主要是环戊烷和环己烷的同系物 以及五元环 六元环的稠环烃类 含量随馏分沸点的升高而增多 在沸点较高的润滑油馏分中 环烷烃逐渐减少 馏分沸点越高稠合型环烷烃的环数越多(单环到六环不等) (3) 芳香烃 较以上两种含量少 含量越在10-20%的范围内变化 随着馏分沸点的升高 芳香烃含量\芳香环数\侧链数目及侧链长度均增加 2.石油馏分烃类组成表示方法 (1) 单体烃组成表示方法 要求提供石油馏分中每一种烃的含量数据 较复杂不常用 只用于说明汽油馏分 (2) 族组成表示方法 是以石油馏分中各族烃相对含量的组成数据来表示 族的分类不同: 汽油馏分分为 烷烃 环烷烃 芳香烃三类 (裂化汽油加一个不饱合烃)\煤油柴油以上的馏分,族组成以饱和烃 轻芳烃(单环) \中芳烃(双环芳烃)\重芳烃(多环芳烃)来分族 (3) 结构族组成表示法 这种方法是把整个石油馏分看成是由某种平均分子所组成的. 馏分结构族组成情况 用平均分子上的环数(芳香环\环烷环)或碳原子在某一结构单元上的百分数表示. 常用符号: RA ---分子中的芳香环数 RN ---分子中的环烷环数 RT ---分子中的总环数 CA%---分子中的芳香环上碳原子数百分比 CN%---分子中的环烷环上碳原子数百分比 CR%---分子中的总环上碳原子数百分比 CP%---分子中的烷基侧链上碳原子数百分比 石油馏分的族组成与其某些物理常数有关,因此一般利用物理常数来测定石油馏分结构族组成方法,常用n-d-M法和 n-d-v法 只要知道n\d\M 其结构族组成查图即得. 此法的使用范围:a M＞200 不含不饱和烃 ; b RT ≯ 4 RA ≯2 或者CR ≯75%; c CA/ CN ≯ 75%; d 含S ≯2% 含N ≯0.5% 含O ≯0.5% 3.汽油馏分烃类的组成 (1) 单体烃组成 表 1-3见P9,由此表可见直馏汽油中含量最多的是C5-C10的正构烷烃,及分支较少的异构烷烃. (2)直馏汽油馏分的族组成 表 1-4见P10,由此表可见汽油馏分中烷烃和环烷烃占馏分的绝大多 数,芳香烃含量一般不超过20%.随沸点升高,芳香烃含量逐渐增多. 4.柴油\煤油馏分的烃类组成 煤油的沸点为200-300 ℃ ,柴油的一般为200-350 ℃馏分.烃类分子量约为200-300左右. 5.高沸点馏分油的烃类组成 石油中的高沸点馏分沸点约350-500 ℃,平均分子量约300以上. 在高沸点的馏分的各族烃中,经脱蜡处理后饱和烃含量仍很高,一般占脱蜡油馏分的一半以上. 四 石油中的非烃化合物 包括:含硫\含氧\含氮化合物以及胶状沥青状物质 1.含硫化合物 70-90%的含硫化合物集中在蒸馏残液中. (1)硫醇(RSH) 主要存在汽油中\含量不多\易发生化学反应生成:硫醚\烯烃\硫化氢\二氧化硫 (2)硫醚(RSR) 含量较多,随沸点升高而增加,大量