储运油料学复习资料

1、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

2、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

3、 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。2、石油及油品的主要性质指标蒸发性能（蒸汽压

4、和馏程）、交接质量指标（密度）、低温性能（浊点、结晶点静电、冰点、凝点、倾点）、流动性能（粘度）、燃烧性能（闪点、燃点、自燃点、 着火性能）3、蒸汽压和馏程蒸发的危害：1气阻断流；2.油品损耗；3.质量下降；4.安全事故 蒸发的应用：发动机燃料在燃烧时必须由液态转化为气态。蒸发性能的指标：蒸汽压和馏程蒸汽压：作用一一计算油库的油品蒸发损耗，控制航空汽油、车用汽油等轻质 油品的质量、工艺设计及结构优化等等。影响因素一一温度和油品组成 同一油品蒸汽压随温度的升高而增大； 两相共存时，蒸汽压与汽液体积比有关； 油品的汽液比越小，汽化率越低，蒸汽压就越高 真实蒸汽压一一气化率为零时的蒸汽压馏程：定义一

5、一油品在规定条件下蒸馏所得到从初馏点到终馏点的温度范围， 表示其蒸发特征，该温度范围亦称为沸程。终馏点一一馏程最后阶段所记录的最高温度。影响因素一一在一定外压下，油品的沸点随气化率增大而不断升高。4、密度、特性因数和分子量密度：国标规定20摄氏度时密度为石油和液体石油产品的标准密度影响因素一一馏分组成和化学组成：a. 同一原油的不同馏分，密度随其沸点升高而增大；b. 相同碳原子数的不同烃类，其密度不同：芳香烃密度 环烷烃 正构烷烃c.分子中环数越多，其密度越大温度：温度越高，密度越小 压力：温度不高的情况下，压力忽略不计 油品混合：当几种油品混合时，如果混合后体积具有 可加性（同一温度下具有可

6、加性），则混合 油品密度也可按可加性计算。141 5 油品密度与API。的关系：API度二一芹131.5d15.6测定密度的作用：密度是多种油品，特别是喷气燃料的重要质量标准 根据密度区分油品种类，并判断油品是否变质 重要的计量参数特性因数：作用一一对于了解石油的分类、化学性质、确定加工方案以及与其 它物性一起确定油品的另一些物性十分有用。平均分子量：石油馏分的平均分子量随其沸点的升高而增大。5、粘度粘度是评价原油和油品流动性能的指标。粘度是喷气燃料、柴油、重油和润滑油的一个重要质量标准（没有汽油），大多数润滑油根据粘度来分牌号。粘度反映了油品中烃类组成的特点。表示方式：动力粘度、运动粘度、恩

7、氏黏度、雷氏粘度、赛氏粘度（我国主要采用 运动粘度和恩氏黏度）影响因素：油品粘度与组成的关系密度、沸点、烃类分子量T 则粘度T。当烃类分子量相近时，其粘度：烷烃 芳香烃 构造凝固的温度。原油中胶质、沥青质含量在一定浓度范围内，能明显地降低原油的凝点，但胶质浓 度超过一定范围后，原油凝点又有所升高。胶质能起降凝作用的原因：原油中含有胶质、沥青质时，胶质的分子与蜡分子之 间具有相互吸引的范德华力， 胶质分子中的烷基键参 加蜡分子的定向排列 ；胶质分子的极性端障碍其它蜡分子接近该分子团参 加定向排列， 使蜡结晶的形状发生很大变化。 由纯蜡 的大片状结晶变为极细密的含有胶质的细结晶， 后者 不易形成结

8、晶骨架， 只有在进一步降低温度时， 才能 使原油失去流动性7、闪点、燃点和自燃点闪点 定义：在规定条件下加热油品时，逸出的油蒸气与空气形成混合气，当与火焰 接触时能发生瞬间闪火时的最低温度。烃类燃烧的三个条件：a.烃类蒸气b.氧c.明火火源测定方法：闭口杯法和开口杯法，都是条件性试验，通常轻质油品测其闭口杯 闪点，重质油品和润滑油多测其开口杯闪点。燃点 定义：在规定条件下，将油品加热到能被所接触的火焰点燃，并连续燃烧5 秒钟以上的最低温度。自燃点 定义：油品自行燃烧的温度，它是加热油品到油品与空气接触，因激烈氧化产 生火焰而自行燃烧时的最低温度。闪点、燃点和自燃点都与油品的燃烧爆炸有关，与油品

9、的化学组成和馏分组成 有关。对于同一油品来说，自燃点最高，燃点次之，闪点最低。对于不同油品来说，闪点愈高的，燃点愈高，自燃点愈低。含烷烃多的油 品，其自燃点低，闪点高。同一族烃中，分子量小的烃，自燃点高而闪点低，分子量大的自燃点低， 闪点高。8、其他性质诱导期： 诱导期是指在规定的加速氧化条件下，油品处于稳定状态所经历的时间周 期，它是评价汽油在长期储存中氧化及生胶趋向的一个项目。第三章 原油的分类及国产原油的性质1、原油的分类方法工业分类法： 按 API 度、含硫量、含氮量、含蜡量、含胶质量等分类化学分类法：a.特性因数分类法b. 关键馏分特性分类法目前广为应用的原油分类法是商品分类法、 化

10、学分类法和我国采用的关键馏分特性分类法和含硫量分类法相结合的分类方法2、国产原油的性质石蜡基原油多，汽油的抗爆性差、柴油的燃烧性能好。 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 要加热输送或采用其它降凝措施。孤岛原油凝点虽低到-2 C,但其50 C运动粘度高达 498mm 2/s ，所以，也必须加热输送。除江汉、胜利、孤岛原油外，其它原油含硫量都较低。除青海原油和克拉玛依原油外，一般原油的轻油含量均较少第四章 石油的炼制方法油品的分类（按用途划分）：燃料；润滑油和润滑脂；蜡、沥青和石油焦；石 油化工产品（多烯烃。）1、液体燃料的生产原油的预处理： 脱水、脱盐脱水原因

11、：a.燃料动力消耗大b.造成冲塔、超压c腐蚀设备脱盐原因：a.结垢堵塞管路b腐蚀设备c.影响二次加工原油的常减压蒸馏 常减压蒸馏是炼油厂加工已脱盐脱水原油的第一道工序。根据原油中各馏分 沸程的差别，采用精馏方法把原油分割成不同沸程的直馏馏分油。常压蒸馏产品：汽油、煤油、柴油馏分和常压重油 减压蒸馏产品：各种润滑油馏分国产直馏产品的特点： a.烯烃含量很少，非烃化合物也很少，安定性好b. 烷烃含量高， 环烷烃和芳香烃含量较少， 因而直馏 汽油燃烧性能很差， 辛烷值太低， 不能单独作为成 品汽油。二次加工方法 定义：通过化学方法，改变馏分的化学组成，以获得更多更好的轻质油品。热裂化定义：通过热分解

12、的方法从重质原料生产汽油、柴油等轻质 油品的过程主要化学反应：裂解反应；缩合反应 优点：提高了汽油收率缺点：含大量烯烃和少量二烯烃，存储安定性不好；辛烷值不高，汽油质量不好 催化裂化主要反应：裂化、异构化、芳构化、氢转移 优点：汽油辛烷值较高，安定性比热裂化好，但不及直馏汽油缺点：催化裂化柴油中芳香烃较多，燃烧性能较差催化重整特点：产品中芳香烃和异构烷烃含量增加，产品作为汽油 组分，辛烷值高，安定性好，储存中不易变质。加氢异构裂化一一特点：收率达 4060%、结晶点低于-60 C的喷气燃 料；收率很高的高辛烷值汽油或低凝点（V -45 C）柴油。液体产品收率高达 97%。延迟焦化特点：产品的安

13、定性最差叠合烷基化 异构化 减粘裂化轻质油品的精制精制的方法：a.酸碱精制酸洗：除去二烯烃和非烃化合物碱洗：除去 H2S 和部分硫醇、酚以及环烷酸等 非烃化合物b. 加氢精制：除去油品中的含硫、含氮含氧化合物、多环芳香烃等有害组分，并使烯烃、二烯烃饱和，改善 油品的质量。2、润滑油的生产丙烷脱沥青 目的：生产高粘度润滑油（如航空润滑油等） 润滑油的脱蜡溶剂脱蜡：（极性溶剂：丙酮等，非极性溶剂：苯、甲苯等。常用酮-苯混合溶剂）尿素脱蜡润滑油的精制 目的：改善润滑油的抗氧化安定性和粘温性能。措施：溶剂精制、酸 -白土精制 调和第五章 燃料的使用要求和规格使用液体燃料的优点：液体燃料与固体燃料（煤）

14、相比较，具有热值高、能够燃尽（燃 后灰分少）、储运方便等优点。1、汽油汽油机工作过程：进气、压缩、点火燃烧做功、排气压缩比： 压缩前汽缸容积与压缩后汽缸容积容积之比， 可表示可燃混合气在气缸内 被压缩的程度根据汽油机的工作条件，汽油应具备下列各种使用性能： 适当的蒸发性能 可靠的燃料供给性能； 燃烧时没有爆震； 良好的抗氧化安定性；（对任何产品都应具备该种特性。） 不含水分和机械杂质，无腐蚀； 排出的污物少。其中，燃烧性能最为重要汽油的蒸发性能汽油的蒸发性能影响汽油的燃烧速度和燃烧完全程度， 从而影响发动机的功率和经济性。质量指标：蒸汽压、馏程10% 的馏出温度：保证汽油具有良好的启动性能50

15、% 的馏出温度：表征发动机的加速性能和变速性能。 （若温度较低，其轻组 分较多，则发动机余热时间段，燃料耗量、润滑油的稀释程 度和发动机磨损就越低； 若温度增加， 发动机加速时来不及 完全汽化，导致燃烧不完全，甚至熄火。）90% 的馏出温度：汽油蒸发的完全程度性能。 （若温度较高，发动机的功率和经济性能降低，并会发生爆震，使磨损增加。）汽油的抗爆性 爆震：混合气在压缩过程中，火花塞还没有跳火，高压混合气达到自燃 温度，开始猛烈燃烧的不正常燃烧现象。汽油机发生爆震主要与汽油性质及汽油机压缩比有关1. 提高压缩比可以提高内燃机功率，但过度提高会使汽缸壁温度过高， 引起爆震。2. 若汽油极易氧化，形

16、成不易分解的过氧化物，自燃点低，容易形成爆 震。抗爆性：表示汽油在一定压缩比发动机中无爆震地运行的性能。 抗爆性的表示方法：贫混合气状态下运行时的抗爆性用辛烷值来表示； 富混合气状态下运行时的抗爆性用品度来衡量辛烷值：数值上等于在规定条件下与试样抗爆性相同时的标准燃料中所 含异辛烷的体积百分数。（标准燃料：异辛烷与正庚烷的混合 物）辛烷值的测定：未知油在试验机中燃烧，提高压缩比，产生爆震，得到 此时压缩机的压缩比a；与此同时，选择配制的标准燃 料，在压缩比为 a 的试验机中燃烧，产生与未知油同程度的爆震，所选标准液含辛烷值的大小为试验液的辛烷值品度：将航空汽油的抗爆性变为发动机性能的相对值 汽

17、油抗爆性与组成的关系：a、碳原子数相同的不同族烃类，辛烷值大小排列如下：具有高度分支侧链的异构烷烃、 异构烯烃和芳香烃 环烷烃和带侧链 较少的异构烷烃 正构烷烃b、 结构形式相同的正构烷烃、烯烃：碳数T,越易断链，则辛烷值Jc、汽油的族组成不同，抗爆性差别很大 ：直馏汽油含芳香烃和异构烷烃量越多，辛烷值越大。d、汽油中的硫化物和氧化物致使汽油辛烷值降低；硫化物影响汽油对提高辛烷值的添加剂的抗爆感受性提高辛烷值的方法：1）根本方法：改变汽油的化学组成，增加咼辛烷值 的芳香烃和异构烷烃的含量2）加入抗爆剂3）加入醇类4 ）加入醚类5）乳化汽油汽油的安定性定义：燃料在常温下储存或使用时，保持本身性质

18、不发生永久性变化的 能力。影响因素：内因一一汽油的不安定组分是汽油储存中变质的根本原因a.不安定的烃类组分：二烯烃、侧链上带双键的 芳香烃和烯烃b.不安定的非烃类组分：苯硫酚、吡咯外因 储罐空间的氧浓度、大气温度、金属催化作用、光昭八、改进安定性的方法：1）适当精制汽油（酸碱精制，加氢精制，脱硫醇）2）使用添加剂3）改进存储条件汽油的腐蚀性引起腐蚀性的原因：活性硫化物，有机酸，水溶性酸和碱2、柴油柴油机和汽油机的根本区别:发动机汽油机柴油机根本性差别进气和压缩空气和燃料气空气燃料燃烧火花塞点火高压油泵喷嘴喷出氧化自燃柴油机与汽油机相比具有有如下优点: 较高的经济性； 所用燃料的沸点高、沸程宽、

19、来源多、成本低； 良好的加速性能，不经过预热阶段即可转入全负荷阶段 工作可靠耐久，使用保管容易； 柴油闪点比汽油高，使用管理中着火危险性较小柴油的燃料使用性能要求： 具有良好的燃烧性能，保证柴油机工作平稳，经济性好； 在柴油机工作环境下，具有良好的燃料供给性能； 良好的雾化性能； 良好的热安定性和储存安定性； 对机件没有磨损和腐蚀性。柴油的燃烧性能和蒸发性能柴油的燃烧性能表示柴油的燃烧平稳性，又称为柴油的抗爆性，通常用十六烷值来衡量。柴油的抗爆性与滞燃期有关。（滞燃期越长越容易爆震）柴油机要求自燃点低的燃料。十六烷值：表示柴油自燃倾向和爆震情况的指标。测定十六烷值的标准燃料：十六烷和a -甲基

20、萘按不同体积比例调配而成 影响柴油燃烧性能的因素：1 ）柴油机的压缩比（压缩比f ,滞燃期J）2）柴油的供油量3）进气条件和空气运动状态4） 柴油的质量（自燃点低滞燃期发动机工作平稳）柴油的雾化性能和供油性能评定指标：粘度、凝点、机械杂质和水分粘度的影响：粘度过大和过小，都会造成燃料与空气混合不均匀，燃烧不完全，导致功率下降，耗油率增大，排烟量增加凝点的影响：柴油的低温性能对柴油机的供油性能有决定性的影响水分和机械杂质：水分堵塞过滤器；腐蚀金属；溶解无机盐造成积碳和磨损；恶化燃烧性能机械杂质堵塞过滤器；磨损增加柴油的热氧化安定性和存储安定性热氧化安定性：反映了在柴油机的高温条件和溶解氧的作用下

21、，柴油发生变质的倾向。多环芳香烃是引起柴油热氧化安定性差的原因。存储安定性同汽油柴油的腐蚀性同汽油3、喷气燃料喷气燃料必须具备以下一些性能： 良好的燃烧性能。燃烧迅速，完全；不生成积炭和有害的燃烧产物； 适当的蒸发性。保证燃烧稳定，在高空中不产生气阻；蒸发损失小； 低温流动性好，低温时不易析出烃晶体和冰晶体； 良好的洁净度； 良好的润滑性能； 没有腐蚀性； 较高的热值和密度； 较小的起电性。喷气燃料的燃烧性能与燃烧性能有关的性质有： 净热值与密度、 雾化和蒸发性能、 积炭性能、燃气的气相腐蚀。净热值和密度： 燃料的热值决定了喷气发动机的推动力和耗油率。 为了保证喷气发动机的大航程和低耗油率，燃

22、料必须同时具备较高 的重量热值和体积热值，即具有高的重量热值和大的密度。 燃料的热值与密度都决定于其化学组成。 重量热值：烷烃 环烷烃 芳香烃。密度:芳香烃 环烷烃 烷烃。重量热值与体积热值相矛盾，理想的化学组成-环烷烃。 燃料的雾化和蒸发性能a、喷气燃料的雾化程度严重影响燃烧的完全程度b、燃料的蒸发性能对燃料的起动性、燃烧完全程度和蒸发损失影响很 大；燃料的蒸发性能取决于燃料中轻组分的含量（反映在质量标准中馏 程的 10% 馏出温度和蒸气压）c、燃料的化学组成对燃烧完全程度有较显著的影响。烃的氢碳比T则燃烧完全程度T。燃烧完全性：烷烃 环烷烃芳香烃。积炭性能：最主要影响因素是化学组成（芳香烃

23、最容易生成积炭）。喷气燃料的低温性能评定指标：结晶点或冰点喷气燃料的洁净度引起燃料洁净度下降的主要物质有水分、固体杂质、表面活性物质以及 细菌喷气燃料的安定性 在常温储存和高温使用过程中，喷气燃料应具有良好的储存安定性和热 氧化安定性。喷气燃料的腐蚀性燃料的腐蚀作用表现在气相和液相两方面第六章 润滑油的使用要求与质量标准1、摩擦与润滑润滑原理：油膜将摩擦表面隔开，以液体摩擦代替干摩擦，从而减小接触面之间的 摩擦和磨损。粘度是选择润滑油的首要因素， 一般低速高负荷的机械选用高粘度润滑油， 高速低 负荷的机械选用低粘度润滑油。干摩擦边界润滑 润滑 液体润滑混合润滑固体润滑剂：石墨、 润滑剂 固态润

24、滑剂 液体润滑剂：: 润滑脂润滑油硫化铝极压润滑而本身分子间内摩擦系数润滑剂特点： 能在机件表面上形成一层牢固的润滑剂膜， 很小2、发动机润滑油发动机润滑油必须具备下列基本性能：? 具有良好的润滑性能，粘度适当，粘温性质好。? 良好的抗氧化安定性，使用寿命长；? 良好的清净分散性能（润滑油使生成的沉淀悬浮而不下沉的性能）；? 腐蚀性小，具有中和酸性物质的能力；? 具有良好的低温性能和抗泡沫性能。发动机的润滑性能由粘度和粘温性能（粘温指数）来评定。? 影响因素： 化学组成 1 ）对润滑油粘度和粘温性质起主要作用的是环烷 烃；2）少环（最好是单环）长侧链的烃类是润滑油的理想组分压力在压力低于 4M

25、Pa 的情况下，可以不考虑压力的影响。发动机润滑油的抗氧化安定性? 润滑油的抗氧化安定性是反映润滑油耐用性能的指标。? 影响因素： 化学组成润滑油由不同烃类组成， 氧化反应历程各不相同， 大致可分为两大类。温度和金属的影响；润滑油工作状态的影响根据润滑油的使用状态，可分为薄 层氧化和厚层氧化两类。汽油机的润滑方式：压力润滑和喷溅润滑发动机润滑油的低温性能（用倾点评定）? 提高低温性能的方法：普遍采用适度脱蜡，然后根据需要加入降凝剂。 通用润滑油通用润滑油以粘度较小的润滑油为基础油，用粘度添加剂稠化，再加入金属清 净分散剂和无灰清净分散剂以及抗氧、抗腐蚀、防锈等添加剂而制成。3、电气用油电气用油

26、在电工设备中作为绝缘介质和导热介质，起绝缘和散热的作用，不属 于润滑油范畴。电气用油主要使用要求是良好的电气性能和抗氧化安定性。第七章 润滑脂 润滑油和润滑脂的区别： 优点：耐压性强；缓冲性好；不易流失；密封性能和防护性能好；粘温性能好 缺点：无流动性，导热系数小；摩擦阻力较大；抗氧化安定性比润滑油差；更换麻 烦常需停机或拆卸机件，影响工作1、润滑脂的组成润滑脂的结构特点润滑脂J 润滑油+稠化剂+稳定剂+添加剂? 润滑油：润滑油是润滑脂的主要组成部分，润滑油的性能好，则润滑脂的性能好? 稠化剂：作用稠化润滑油，使其成为润滑脂。稠化剂本身也具有润 滑和抗压作用。分类脂肪酸金属皂类和非皂类稠化剂? 稳定剂：稳定剂又称为胶溶剂，是润滑脂所特有的，它可以改善润滑脂 的结构性能，又称为结构改善剂。? 添加剂2、润滑脂的理化性质润滑脂的主要使用性能有：? 针入度：反映了润滑脂软硬程度，针入度越大越软? 滴点：? 耐水性? 胶体安定性? 安定性? 保护性能滴点： 评价润滑脂的耐热性耐水性表示润滑脂是否容易被水溶解和乳化的性能，称为耐水性烃基脂与皂基脂的对比? 烃基脂的耐水性比皂基脂好? 烃基脂的安定性比皂基脂好? 烃基脂的保护性能比皂基脂好第十章 油品在储存中的质量管理1、液体燃料在储存中的质量管理 液体燃料在储存中质量变化的原因 蒸发? 蒸发损失的大小主要取决于饱和蒸气压的大小。? 影响因