石油及油品基礎(chǔ)知識ppt課件

1 2 1 1石油的一般性狀 石油 或原油 通常是黑色或褐色的流動或半流動的粘稠液體 相對密度一般介于0 8 0 98之間 世界各地所產(chǎn)的石油在性質(zhì)上都有不同程度的差異 2 1石油的化學(xué)組成 2 2 1 1 1我國主要原油的一般性質(zhì) 3 2 1 1 2國外部分原油的一般性質(zhì) 4 與國外原油相比 我國主要油區(qū)原油的1 凝點(diǎn)及蠟含量較高 2 庚烷瀝青質(zhì)含量較低 3 相對密度大多在0 85 0 95之間 屬偏重的常規(guī)原油 5 2 1 2 石油的元素組成石油基本化學(xué)組成 碳 氫 硫 氮 氧 1 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為83 87 2 氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11 14 3 硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0 05 8 4 氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0 02 2 5 氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0 05 2 6 2 1 3 石油的烴類組成 烷烴 環(huán)烷烴 芳香烴 石油的烴類組成 原油伴生氣 原油中含的液態(tài)烴 原油中含的固態(tài)烴蠟 干氣 濕氣 低沸點(diǎn)餾分 中沸點(diǎn)餾分 高沸點(diǎn)餾分 180 200 350 350 500 7 2 1 4石油中的非烴 硫重餾分和油渣中氧膠質(zhì)和瀝青中氮膠質(zhì)和瀝青中 8 2 1 5原油的評價對于新開采的原油 必須先在實驗室進(jìn)行一系列的分析 試驗 習(xí)慣上稱之為 原油評價 根據(jù)評價目的不同 原油評價分為四類 1 原油的一般性質(zhì) 分析其密度 粘度 凝點(diǎn) 殘?zhí)?S含量 N含量 金屬含量 餾程等 9 2 常規(guī)評價 除原油的一般性質(zhì)外 還包括原油實沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)及窄餾分性質(zhì) 密度 粘度 凝點(diǎn) 苯胺點(diǎn) 酸度 值 折射率和硫含量等 計算特性因數(shù) 粘重常數(shù)等 3 綜合評價 除原油的一般性質(zhì)和常規(guī)評價外 還包括直餾產(chǎn)品的性質(zhì)及產(chǎn)率 把原油切割成汽 煤 柴油 重整原料 裂解原料及潤滑油餾分等 10 2 1 5 1原油評價的基本內(nèi)容 原油的組成十分復(fù)雜 對其確切分類很困難 原油的分類方法有許多種 通常從商品 地質(zhì) 化學(xué)或物理等不同角度進(jìn)行分類 商品分類法 化學(xué)分類法和我國采用的分類方法 11 一 商品分類法 按原油的密度 硫含量 氮含量 含蠟量和膠質(zhì)含量等分類 1 密度分類 12 2 硫含量分類 3 蠟含量分類 13 二 化學(xué)分類法 以原油的化學(xué)組成為基礎(chǔ) 用與原油化學(xué)組成直接有關(guān)的參數(shù)作為分類依據(jù) 如特性因數(shù)分類 關(guān)鍵餾分特性分類等 14 關(guān)鍵餾分特性分類法將原油用簡易精餾裝置切取兩個輕重關(guān)鍵餾分 分別測定其相對密度 對照分類標(biāo)準(zhǔn)表確定兩個關(guān)鍵餾分的基屬 然后根據(jù)關(guān)鍵餾分特性分類表確定原油的類別 第一關(guān)鍵餾分指原油常壓蒸餾250 275 的餾分 第二關(guān)鍵餾分相當(dāng)于原油常壓蒸餾395 425 的餾分 即在減壓40mmHg下取得的275 300 的餾分 15 表關(guān)鍵餾分分類標(biāo)準(zhǔn) 16 關(guān)鍵餾分特性分類表 我國現(xiàn)采用關(guān)鍵餾分特性分類法和硫含量分類法相結(jié)合的分類方法 把硫含量分類作為關(guān)鍵餾分特性分類法的補(bǔ)充 19 2 1 5 2幾種原油的加工過程特點(diǎn) 一 大慶原油低硫石蠟基原油 加工過程的特點(diǎn) 1 含蠟多 凝點(diǎn)高 含硫少 輕直餾產(chǎn)品不需要精制或只需要簡單精制 2 降壓餾分油是催化裂化的好原料 同時也是生產(chǎn)潤滑油的好原料 3 含蠟多 是生產(chǎn)石蠟的好原料 4 輕餾分油的飽和烴含量高 作為化工裂解原料 乙烯收率高 5 減壓榨油的殘?zhí)康?雜質(zhì)少 一般的重油加工方法都適用 20 二 勝利原油含硫中間基原油 加工過程的特點(diǎn) 1 直餾汽油的芳烴潛含量較高 適于作催化重整原料 其直餾產(chǎn)品酸度高 需要精制 2 減壓餾分油催化裂化過程中生焦量大 其催化裂化柴油的十六烷值低 需要加氫改質(zhì)或加入添加劑 各餾分的芳烴含量都較高 不適合作裂解原料 可以做加氫催化原料 3 原料的渣油可適合生產(chǎn)瀝青 21 3 孤島原油含硫環(huán)烷 中間基原油 加工過程的特點(diǎn) 1 大多含直餾汽油餾分少 酸值高 2 噴氣燃料的餾分的密度大 冰點(diǎn)低 但安定性不好或芳烴含量過高 需要精制 3 有些環(huán)烷基原油的潤滑油餾分不需要脫蠟 經(jīng)適當(dāng)精制可直接生產(chǎn)變壓器油 冷凍機(jī)油等潤滑油 4 生產(chǎn)瀝青的好原料 22 1 蒸汽壓 在某一溫度下液體與其液面上的蒸汽呈平衡狀態(tài) 這時蒸汽所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸汽壓 簡稱為蒸汽壓 2 2石油及其產(chǎn)品的物理性質(zhì)2 2 1蒸氣壓 餾程 平均沸點(diǎn) 23 1 純烴蒸汽壓蒸汽壓僅取決于溫度 是隨溫度的升高而增大的 蒸汽壓與溫度間的關(guān)系可用克 克方程表示 Hv 摩爾蒸發(fā)熱 J mol P 化合物在T時的蒸汽壓 PaR 摩爾氣體常數(shù) 8 314J molK T 溫度 K 24 實際應(yīng)用中 用經(jīng)驗方法程來計算純烴的蒸汽壓 如Antoine方程 式中A B C是與烴類有關(guān)的常數(shù) 可從有關(guān)數(shù)據(jù)手冊查得 此式的使用范圍在1 3 200kPa 25 2 烴類混合物及石油餾分的蒸汽壓烴類混合物的蒸汽壓取決于溫度和其組成 總的蒸汽壓可用Dalton Raoult定律求得 p pi分別為混合物和組分i的蒸氣壓 xi為平衡液相中組分i的摩爾分率 26 2 餾程 沸程 對于液態(tài)純物質(zhì) 其飽和蒸氣壓等于外壓時的溫度 稱為該液體在該外壓下的沸點(diǎn) 對于石油餾分這類組成復(fù)雜的混合物 一般常用沸點(diǎn)范圍來表征其蒸發(fā)及氣化性能 沸點(diǎn)范圍又稱沸程 石油餾分沸程的數(shù)值 會因所用的蒸餾設(shè)備不同而不同 餾程測定是一種在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備中 按照GB6536 86規(guī)定的方法進(jìn)行的簡單蒸餾 稱為恩氏蒸餾 將l00mL 20 下 油品放入標(biāo)準(zhǔn)的蒸餾瓶中按規(guī)定的速度進(jìn)行加熱 其餾出第一滴冷凝液時的氣相溫度稱為初餾點(diǎn) 隨后 其溫度逐漸升高而不斷地餾出 依次記下餾出液達(dá)l0mL 20mL直至90mL時的氣相溫度 稱為10 20 90 餾出溫度 當(dāng)氣相溫度升高到一定數(shù)值后 它就不再上升反而回落 這個最高的氣相溫度稱為干點(diǎn) 或終餾點(diǎn) 有時也可根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格要求 以98 或97 5 時的餾出溫度來表示終餾溫度 在大多數(shù)液體燃料規(guī)格中 只要求測定其具有代表性的10 50 和90 的餾出溫度及干點(diǎn) 28 其中10 到90 這段很接近直線 用蒸餾曲線的10 到90 之間的斜率來表示該油品沸程的寬窄 即當(dāng)石油餾分的沸程愈寬時 其蒸餾曲線的斜率愈大 斜率 以氣相餾出溫度為縱坐標(biāo) 以餾出體積分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)作圖 即可得到該油品的蒸餾曲線 大慶原油汽油餾分的餾程 30 3 平均沸點(diǎn) 平均沸點(diǎn)來表征其氣化性能 平均沸點(diǎn)的定義五種 1 體積平均沸點(diǎn)tV tV t10 t30 t50 t70 t90 5 tV是由餾程測定的10 30 50 70 90 這五個餾出溫度計算得到 用于求取其他難于直接求得的平均沸點(diǎn) 31 2 重量平均沸點(diǎn)tW ti i組分的沸點(diǎn) wi i組分的重量分率用于采用圖表時求取油品的真臨界溫度 32 3 實分子平均沸點(diǎn)tm ti i組分的沸點(diǎn) ni i組分的分子分率 用于采用圖表時求烴類混合物或油品的假臨界溫度和偏心因數(shù) 33 4 立方平均沸點(diǎn)TCU K Ti i組分的沸點(diǎn) K vi i組分的體積分率用于采用圖表時求油品的特性因數(shù)和運(yùn)動粘度 34 5 中平均沸點(diǎn)tMe tMe tm tcu 2 tm Tcu 273 15 2用于求油品的氫含量 特性因素 假臨界壓力 燃燒熱 平均分子量等 35 上述五種平均沸點(diǎn) 除體積平均沸點(diǎn)可根據(jù)油品恩氏蒸餾數(shù)據(jù)計算外 其他幾種都難以直接計算 因此 通常的作法 先根據(jù)恩氏蒸餾數(shù)據(jù)求體積平均沸點(diǎn)和恩氏蒸餾10 90 斜率 利用平均沸點(diǎn)溫度校正圖 求出其它平均沸點(diǎn) 36 2 2 2密度API度特性因數(shù)平均分子量 1 密度和API度 1 石油及油品的密度和API度規(guī)定油品20 時密度作為石油產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)密度 液體油品的相對密度是其密度與4 下水的密度之比 也稱比重 是無因次的 37 我國常用的相對密度是 歐美各國常用 歐美各國 對油品尤其是原油的相對密度還常用比重指數(shù)來表示 稱API度 API度的定義為 密度越小 其API度越大 38 2 氣體的密度相對密度是該氣體的密度與空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 0 0 1013MPa 下的密度之比 空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為1 2928kg m3 壓力較低 小于0 3MPa 可用理想氣體狀態(tài)方程算 壓力較高時 用真實氣體狀態(tài)方程式來求取 3 油品的密度與溫度 壓力的關(guān)系 溫度影響溫度升高 油品受熱膨脹 體積增大 密度減小 相對密度減小 當(dāng)溫度變化不大時 油品的體積膨脹系數(shù)隨油品的不同而有所變化 其范圍為 0 0006 0 0010 當(dāng)溫度在0 50 范圍內(nèi) 不同溫度 t 下的相當(dāng)密度可按下式換算 體積膨脹系數(shù) 查表可得 40 壓力影響液體受壓后體積變化很小 通常壓力對液體油品密度的影響可以忽略 只有在幾十兆帕的極高壓力下 才考慮壓力的影響 4 混合油品的密度當(dāng)屬性相近的兩種或多種油品混合時 其混合物的密度可近似按可加性計算 即 式中vi wi組分i的體積分率和質(zhì)量分率 i 混和組分i和混合油品的密度 g cm3一般情況下 油品混合時 混和物的體積變化不大 體積是可加的性質(zhì)相差很大的兩類組分 如烷烴和芳香烴 混合時 體積可增大 而密度相差懸殊的兩個組分 如重油和輕烴 混合時 體積可能收縮 這樣便需加以校正 42 5 密度與化學(xué)組成及相對分子質(zhì)量的關(guān)系各族烴類 當(dāng)分子中碳原子數(shù)相同時 密度關(guān)系為芳烴 環(huán)烷 烷烴不同原油的相同沸程的餾分的密度關(guān)系為 環(huán)烷基的 中間基的 石蠟基的石油中各餾分的相當(dāng)密度是隨其沸程的升高而增大 一方面是由于相對分子質(zhì)量的增大 另一方面是由于較重的餾分中芳香烴的含量一般較高 至于減壓渣油 其中含有較多的芳香烴 尤其是多環(huán)芳香烴 而且還含有較多的膠質(zhì)和瀝青質(zhì) 所以其相當(dāng)密度最大 接近甚至超過1 0 43 2 特性因數(shù) K 是油品的平均沸點(diǎn)的函數(shù)T為油品平均沸點(diǎn)的絕對溫度 K 當(dāng)平均沸點(diǎn)相近時 K值取決于相對密度 相對密度越大 K值越小 44 K值的規(guī)律 烷烴的K值最大 約為12 7 芳烴的K值最小 約為10 11 環(huán)烷烴居中 約為11 12 富含烷烴的石油餾分 K值12 5 13 0 富含環(huán)烷烴的石油餾分 K值10 11 混合物的特性因數(shù)具有可加性 K值是表征油品化學(xué)組成的重要參數(shù) 原油的評價指標(biāo) 常用以關(guān)聯(lián)其他物理性質(zhì) 45 3 平均相對分子質(zhì)量M 1 平均相對分子質(zhì)量定義 數(shù)均相對分子質(zhì)量Mn 應(yīng)用最廣泛 依據(jù)溶液的依數(shù)性 冰點(diǎn)下降 沸點(diǎn)上升等 來進(jìn)行測定 ni i組分摩爾分率 Mi i組分相對分子質(zhì)量 Ni i組分物質(zhì)的量 mol Wi i組分的質(zhì)量 g 46 重均相對分子質(zhì)量Mw用光折射等方法測定的 定義 是體系中具有各種相對分子質(zhì)量的分子的質(zhì)量分率 Wi 與其相應(yīng)的相對分子質(zhì)量 Mi 的乘積的總和 具體表示如下 47 2 混合油品的平均相對分子質(zhì)量當(dāng)兩種或兩種以上油品混合時 混合油品的的平均相對分子質(zhì)量可用加和法計算 Mm Mi混合油和組分油i的相對分子質(zhì)量Wi組分油i的質(zhì)量 48 3 石油及其餾分的平均相對分子質(zhì)量原油各餾分的平均相對分子質(zhì)量隨其沸程的上升而增大 當(dāng)沸程相同時 各原油相應(yīng)的平均相對分子質(zhì)量還是有差別的 石蠟基原油的相對分子質(zhì)量最大 中間基原油的次之 環(huán)烷基原油的最小 49 2 2 3油品的黏度 1 黏度的定義及單位 1 動力黏度 單位Pa s流動分子的內(nèi)摩擦使流體帶有一定的粘滯性 從而產(chǎn)生流體抵抗剪切作用的能力 衡量這種能力或粘滯性的性質(zhì)指標(biāo) 就是粘度 2 運(yùn)動粘度 51 各種粘度的近似關(guān)系 運(yùn)動粘度 mm2 s 恩氏粘度 條件度 E 賽氏通用粘度 SUS 雷氏粘度 RIS 1 0 132 4 62 4 05 3 條件黏度 52 2 黏度和化學(xué)組成的關(guān)系黏度與油品的分子結(jié)構(gòu)和大小密切相關(guān) 結(jié)論 油品的粘度隨沸程的升高和密度增大而迅速增大對于相同沸點(diǎn)的不同石油餾分 含環(huán)狀烴多則粘度高 環(huán)數(shù)越多 粘度越大當(dāng)烴類分子中的環(huán)數(shù)相同時 其側(cè)鏈越長則其粘度越大相同環(huán)數(shù)和碳數(shù)的芳香烴和環(huán)烷烴 環(huán)烷烴 芳香烴黏度反映分子結(jié)構(gòu)的信息 而且環(huán)可以認(rèn)為是黏度的載體 53 3 油品的粘溫性質(zhì)粘溫性質(zhì) 油品的粘度隨溫度變化的性質(zhì) 油品的粘度隨溫度的變化幅度小 則稱為油品的粘溫性質(zhì)好表征粘溫性質(zhì)的指標(biāo)有 粘度指數(shù)和粘溫性質(zhì) 54 1 粘度指數(shù)VI目前世界上通用的表征粘溫性質(zhì)的指標(biāo) 我國目前也采用此指標(biāo) 此法是選定兩種原油的餾分作為標(biāo)準(zhǔn) 一種是粘溫性質(zhì)良好的賓夕法尼亞原油 把這種原油的所有窄餾分 稱為H油 的粘度指數(shù)人為地規(guī)定為100 另一種粘溫性質(zhì)不好的德克薩斯海灣沿岸原油 把這種原油的所有窄餾分 稱為L油 的粘度指數(shù)人為地規(guī)定為0 一般油樣的粘度指數(shù)介于兩者之間 粘度指數(shù)越大表明粘溫性質(zhì)越好 對于粘溫性質(zhì)很差的油品 其粘度指數(shù)可以是負(fù)值 55 當(dāng)粘度指數(shù) VI 為1 100時 當(dāng)粘度指數(shù) VI 等于或大于100時 56 2 粘度比指油品的50 條件下運(yùn)動粘度與其100 條件下運(yùn)動粘度之比 即 50 100 對于粘度水平相當(dāng)?shù)挠推?粘度比越小 表示該油品的粘 溫性質(zhì)越好 但當(dāng)粘度水平相差較大時 則不能用粘度比進(jìn)行比較 57 3 粘溫性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 正構(gòu)烷烴的粘 溫性質(zhì)最好 分支程度增大 粘 溫性質(zhì)越差 環(huán)狀烴 環(huán)烷烴和芳香烴 的粘 溫性質(zhì)較鏈狀烴差 分子環(huán)數(shù)相同時 其側(cè)鏈越長粘 溫性質(zhì)越好 側(cè)鏈上有分支會使黏度指數(shù)下降 58 4 石油及石油餾分的粘溫性質(zhì)石油各餾分的粘度都隨著其沸程的升高而增大相對分子質(zhì)量增大環(huán)狀烴含量增多所致當(dāng)石油餾分的沸程相同時石蠟基原油的粘度最小中間基居中環(huán)烷基的最大 59 2 2 4油品的閃點(diǎn) 燃點(diǎn) 自燃點(diǎn) 凝點(diǎn) 1 閃點(diǎn)指油品在常壓下油氣和空氣混合氣相當(dāng)于爆炸下限或上限時的油品溫度 閃點(diǎn)是一個溫度范圍 平時我們使用爆炸下限溫度或者爆炸上限溫度來作為油品的閃點(diǎn) 汽油的閃點(diǎn)是相當(dāng)于爆炸上限的油品溫度 而煤 柴油和潤滑油等的閃點(diǎn)是相當(dāng)于爆炸下限時的油品溫度 60 二 燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)燃點(diǎn) 油品在規(guī)定條件下加熱到能被外部火源引燃并連續(xù)燃燒不少于5秒鐘時的最低溫度自燃點(diǎn) 把油品預(yù)熱到很高溫度 然后使其與空氣接觸 則不需引火 油品即可能因劇烈氧化而產(chǎn)生火焰自行燃燒 能產(chǎn)生自燃的最低溫度稱為自燃點(diǎn) 61 閃點(diǎn) 燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)與油品的組成的關(guān)系同族烴中 分子量增大 閃點(diǎn)增高 燃點(diǎn)增高 自燃點(diǎn)降低油品越輕 閃點(diǎn)越低 燃點(diǎn)越低 自燃點(diǎn)越高烷烴比芳烴易于自燃 所以烷烴的自燃點(diǎn)低 芳香烴比烷烴穩(wěn)定 但烷烴的閃點(diǎn)卻比粘度相同而含環(huán)烷烴和芳香烴較多的油品高 62 3 濁點(diǎn)和冰點(diǎn) 濁點(diǎn) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下冷卻至開始出現(xiàn)混濁的最高溫度為其濁點(diǎn) 混濁是由于水分或固體從樣品中析出 冰點(diǎn) 在測定濁點(diǎn)后 繼續(xù)將試油冷卻 直到油中呈現(xiàn)出肉眼能看得見的晶體時的溫度就是冰點(diǎn) 63 4 凝點(diǎn)和傾點(diǎn) 對于石油產(chǎn)品 沒有固定的 冰點(diǎn) 也沒有固定的 溶點(diǎn) 所謂油品的 凝點(diǎn) 是在嚴(yán)格的儀器 操作條件下測得油品剛失去流動時的最高溫度 傾點(diǎn) 是指油品能從規(guī)定儀器中流出的最低溫度 也稱為流動極限 它比凝點(diǎn)能更好地反映油品的低溫性能凝點(diǎn)是柴油 潤滑油等油品的重要低溫流動指標(biāo) 64 2 2 5油品的熱性質(zhì) 1 焓 1 定義 狀態(tài)函數(shù) 2 石油餾分焓值求定H f T P 性質(zhì) 石油餾分的焓值可以從有關(guān)圖表中查的 也可借助有關(guān)方程式計算得到 H U pV 65 3 規(guī)律同溫度下 密度小 特性因素值大 焓值越高 烷烴的焓值大于芳烴 輕餾分的焓值大于重餾分的 4 說明 焓值是相對值 其絕對值無法知道 油品性質(zhì) 溫度 壓力的函數(shù) 混合物的焓值按可加值計算 石油餾分的焓值可從有關(guān)圖表中查得 66 2 質(zhì)量熱容 比熱 1 定義單位質(zhì)量物質(zhì)在某一溫度T下 所吸熱量與溫度升高值之比 單位 kJ kg 由熱力學(xué)可知 體積恒定時為質(zhì)量定容熱容Cv 壓力恒定時為質(zhì)量定壓熱容Cp 液體和固體Cv和Cp相差很小 氣體相差較大 理想氣體 Cp Cv R 67 2 律性烴類的質(zhì)量熱容隨溫度和分子量的增加而增加 不同烴 碳原子數(shù)相同時 烷烴最大 環(huán)烷烴次之 芳烴最小 壓力的影響 對液體烴類可忽略 對氣體烴類 隨壓力的增高而增大 P 0 35Mpa需要校正 質(zhì)量熱容可查圖表得到 68 3 汽化熱 h 1 定義單位質(zhì)量物質(zhì)在一定溫度下由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)所吸收的熱量 單位kJ kg h f T P T升P升 h降 常壓 沸點(diǎn)下汽化熱 潛熱 指物質(zhì)在常壓汽化或冷凝時吸收或放出的熱量 此時沒有溫度的變化 69 2 規(guī)律隨分子量的增大 汽化熱減小 分子量接近時 烷烴 環(huán)烷烴差不多 芳烴稍高 3 求取用中平均沸點(diǎn) 平均分子量 相對密度查圖表球的 70 2 3 1發(fā)動機(jī)燃料1 汽油 1 品種牌號和用途主要牌號 以辛烷值不同劃分為90 93 97 三個牌號 GB17930 2006 用途 主要用于輕型汽車 機(jī)具 也可用于活塞式發(fā)動機(jī)飛機(jī)及快艇等 2 3主要石油產(chǎn)品 71 2 主要性能要求抗爆性 辛烷值蒸發(fā)性 餾程安定性腐蝕性低溫性有害物質(zhì)含量控制含氧化合物 72 2 柴油 1 品種牌號及其用途牌號 車用柴油標(biāo)準(zhǔn) GB T19147 2003 按凝點(diǎn)劃分為10 5 0 10 20 35 50 等7個牌號用途 是壓燃式發(fā)動機(jī)燃料 可用于柴油汽車 大型機(jī)械設(shè)備 機(jī)車 輪船發(fā)動機(jī)等 73 分類 分為輕柴油和重柴油兩種 轉(zhuǎn)速為1000r min以上的高速柴油機(jī)以輕柴油為燃料 轉(zhuǎn)速500 1000r min的中速柴油機(jī)及轉(zhuǎn)速低于500r min的低速柴油機(jī)則使用重柴油 大量應(yīng)用的是輕柴油 74 2 主要性能指標(biāo)自燃性和抗爆性蒸發(fā)性和黏度流動性抗腐蝕性和耐磨性安定性安全性 75 3 煤油 1 品種牌號及其用途國產(chǎn)噴氣燃料有5中 代號為RP 1 2 3 4 5 1號冰點(diǎn)低 適用于高空和寒冷地區(qū)2 3號用于遠(yuǎn)程大型飛機(jī)4號用于亞音速飛機(jī)5號專供艦載飛機(jī) 76 2 主要性能要求 良好的燃燒性能 是指它的熱值要高 燃燒要穩(wěn)定 不易因工作條件變化而熄火 一旦高空熄火后能容易再起動 燃燒要完全 產(chǎn)生積炭要少 適當(dāng)?shù)陌踩?適當(dāng)?shù)臐櫥?良好的安定性 良好的低溫性 無腐蝕性 良好的潔凈性 77 2 3 2潤滑油 脂2 3 2 1潤滑油1 潤滑油的分類我國基本上是按照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO6743 0 1981的潤滑劑分類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了GB7631 1 87國家標(biāo)準(zhǔn) 把潤滑劑分為19組 78 習(xí)慣分類 1 內(nèi)燃機(jī)潤滑油如汽油機(jī)油 柴油機(jī)油等 用量最多的一類潤滑油 約占總量的一半 2 齒輪油在齒輪傳動裝置上使用的潤滑油 特點(diǎn)是它在機(jī)件間所受的壓力很高 3 液壓油及液力傳動油在傳動 制動裝置及減震器中傳遞能量的液體介質(zhì) 起潤滑及冷卻作用 4 工業(yè)設(shè)備用油機(jī)械油 汽輪機(jī)油 壓縮機(jī)油 汽缸油以及并不起潤滑作用的電絕緣油 金屬加工油等 79 2 主要性能要求 1 對內(nèi)燃機(jī)潤滑油的性能要求 適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫酿匦阅苷扯忍?那就會導(dǎo)致油膜厚度太薄 從而加大機(jī)件的磨損 甚至燒壞 粘度太大 則用于克服液體內(nèi)摩擦所耗的能量就會太大 這也是不經(jīng)濟(jì)的 80 內(nèi)燃機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時 有些部位的溫度可高達(dá)300 而在起動時溫度又比較低 在高寒地區(qū)的冬季 室外的氣溫甚至低到零下幾十?dāng)z氏度 這就要求內(nèi)燃機(jī)潤滑油的粘度隨溫度的變化而變化較小 即具有較高的粘度指數(shù) 81 較強(qiáng)的抗氧化能力內(nèi)燃機(jī)潤滑油不僅使用的溫度高 而且是循環(huán)使用 不斷與含氧的氣體接觸 所以很容易因氧化而變質(zhì) 因此 需要設(shè)法提高潤滑油的氧化安定性 以延長其在內(nèi)燃機(jī)中的使用壽命 82 良好的清凈分散性由于潤滑油本身的氧化和縮合以及與燃料燃燒產(chǎn)物的相互作用 在內(nèi)燃機(jī)中會產(chǎn)生各種沉淀物 其沉淀物可以分為三類 即 積炭 漆膜 油泥為此 內(nèi)燃機(jī)潤滑油還要求具有把各類沉淀物盡量從金屬表面上洗滌下來并分散于潤滑油中的功能 由于基礎(chǔ)油本身并不具備這種功能 所以必須加入各種類型的清凈分散添加劑 83 低溫流動性由于內(nèi)燃機(jī)在冬季的起動溫度很低 潤滑油如果沒有良好的低溫流動性 便不能正常地泵送 這樣運(yùn)動部位就不能形成正常的潤滑狀態(tài) 因而導(dǎo)致磨損 84 抗磨性由于在氣缸壁上油膜很難維持 所以 氣缸壁與活塞之間經(jīng)常處于邊界潤滑或混合潤滑狀態(tài) 同時 在主軸承和連桿軸承上的負(fù)荷也比較大 這就要求內(nèi)燃機(jī)潤滑油具有良好的抗磨性能 各種烴類的抗磨性能雖有差別 但都還不能滿足要求 這就需要加入具有抗磨作用的添加劑來改善這方面的性能 良好的防腐性能 內(nèi)燃機(jī)潤滑油的各種質(zhì)量要求中 除清凈分散性和抗磨性是靠加入相應(yīng)的添加劑來改善外 主要還是取決基礎(chǔ)油的化學(xué)組成結(jié)構(gòu)以及餾分組成 就粘度而言 其大小既與潤滑油原料餾分的輕重有關(guān) 又與其化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān) 一般來說 環(huán)狀烴的粘度比鏈狀烴的大 至于粘 溫性質(zhì) 則以正構(gòu)烷烴的為最好 少環(huán)長側(cè)鏈的環(huán)狀烴及少分支的異構(gòu)烷烴的也比較好 以多環(huán)短側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的烴類為最差 抗氧化安定性的情況比較復(fù)雜 內(nèi)燃機(jī)油中飽和烴和單環(huán)芳烴含量有利于改善其抗氧化安定性 而多環(huán)芳烴含量高則是不利的 同時 非烴的含量也有較大的影響 一定量的含硫化合物可以對氧化起抑制作用 而即使很少量的含氮化合物也會促進(jìn)烴類的氧化 潤滑油低溫性能 主要是其中的正構(gòu)烷烴和其他高熔點(diǎn)烴類的含量 86 對于內(nèi)燃機(jī)潤滑油 其理想的組分是少環(huán)長側(cè)鏈的烴類以及少分支的異構(gòu)烷烴 而多環(huán)短側(cè)鏈烴類和正構(gòu)烷烴則是非理想組分 應(yīng)該用脫蠟和精制等方法將它們除去 至于非烴化合物 一般來說是非理想組分 但少量的含硫化合物有時能對氧化反應(yīng)起抑制作用 87 2 對齒輪油的性能要求 適當(dāng)?shù)酿ざ攘己玫臒嵫趸捕ㄐ粤己玫目鼓?耐載荷性能良好的抗泡沫性能良好的防銹 防腐蝕性良好的抗乳化性能良好的抗剪切安定性良好的低溫流動性 88 3 對液壓油及液力傳動油的性能要求 黏度和黏度指數(shù)熱安定性防銹性和防腐蝕性抗乳化性和水解安定性氧化安定性剪切安定性排氣性抗磨性良好的承載能力 89 4 電器絕緣油的性能要求 絕緣性良好良好的傳熱性和流動性出色的氧化安定性較低的析氣性 90 2 3 2 2潤滑脂 定義 是將稠化劑分散于液體潤滑油中所組成的一種穩(wěn)定的固體或半固體產(chǎn)品分類 按稠化劑類型分類 皂基和非皂基潤滑脂國內(nèi)合成潤滑脂分類方法其他分類方法 91 2 3 3輕烴 通俗地講 天然氣是C1 C2 液化氣是C3 C4 在常溫常壓下它們呈氣態(tài) 屬氣態(tài)輕烴C4 C10或C5 C8的組份 在常溫常壓下呈液態(tài) 屬液態(tài)輕烴 92 2 3 4石油蠟蠟 固體分類 石蠟和微晶蠟 93 石蠟是以含油蠟為原料 經(jīng)發(fā)汗或溶劑脫油再經(jīng)白土或加氫精制所得到的 主要成分為正構(gòu)烷烴 也有少量帶個別支鏈的烷烴和帶長側(cè)鏈的環(huán)烷烴 烴類分子的碳原子數(shù)約為17 35 平均分子量300 450 94 微晶蠟 是石油的重餾分或減壓渣油經(jīng)溶劑脫瀝青 溶劑精制 脫蠟 脫油 再經(jīng)白土或加氫精制得到的 烴類分子的碳原子數(shù)約為30 60 平均分子量大于500 800 微晶蠟不僅含有正構(gòu)烷烴 還含有大量的異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴以及芳香烴 95 2 石油蠟的主要性能 1 熔點(diǎn)影響熔點(diǎn)的主要因素是所選用原料餾分的輕重 從較重餾分脫出的石蠟的熔點(diǎn)較高 此外 含油量對石蠟的熔點(diǎn)也有很大的影響 石蠟中含油越多 則其熔點(diǎn)就越低 96 2 含油量含油量是指石蠟中所含低熔點(diǎn)烴類的量 含油量過高會影響石蠟的色度和儲存的安定性 還會使它的硬度降低 所以從減壓餾分脫出的含油蠟膏 還需用發(fā)汗法或溶劑法進(jìn)行脫油 以降低其含油量 但大部分石蠟制品中需要含有少量的油 那樣對改善制品的光澤和脫模性能是有利的 97 3 安定性石蠟制品在造型或涂敷過程中 長期處于熱熔狀態(tài) 并與空氣接觸 假如安定性不好 就容易氧化變質(zhì) 顏色變深 甚至發(fā)出臭味 此外 使用時在光照下石蠟也會變黃 因此 要求石蠟具有良好的熱安定性 氧化安定性和光安定性 影響石蠟安定性的主要因素是所含有的微量的非烴類化合物和稠環(huán)芳烴 為提高石蠟的安定性 就需要對石蠟進(jìn)行深度精制 以脫除這些雜質(zhì) 98 2 3 5瀝青和焦炭1 瀝青的質(zhì)量指標(biāo) 1 針入度石油瀝青的針入度是以標(biāo)準(zhǔn)針在一定的荷重 時間及溫度條件下垂直穿人瀝青試樣的深度來表示 單位為1 10 非經(jīng)另行規(guī)定 其標(biāo)準(zhǔn)的荷重為100g 時間為5s 溫度為25 針入度表示石油瀝青的硬度 針入度越小表明瀝青越稠硬 我國用25 時的針入度來劃分石油瀝青的牌號 99 2 延伸度延伸度表示瀝青的塑性 在一定溫度下以一定速度拉伸試樣至斷裂時的長度 以厘米表示 非經(jīng)特殊說明 試驗溫度為25 拉伸速度為5 每分鐘 延度表示瀝青在應(yīng)力作用下的稠性和流動性 也表示它拉伸到斷裂前的伸展能力 延度大 表示瀝青的塑性變形性能好 不易出現(xiàn)裂紋 100 3 軟化點(diǎn)石油瀝青的軟化點(diǎn)是試樣在測定條件下 因受熱而下墜25 4 時的溫度 以攝氏度表示 軟化點(diǎn)表示瀝青受熱從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢鲃幽芰r的溫度 軟化點(diǎn)高 表示石油瀝青的耐熱性能好 受熱后不致迅速軟化 并在高溫下有較高的粘滯性 所鋪路面不易因受熱而變形 軟化點(diǎn)太高 則會因不易熔化而造成鋪澆施工的困難 101 石油焦石油焦來自石油煉制過程中渣油的焦炭化可分為生焦和熟焦 生焦由延遲焦化裝置的焦炭塔得到 又稱原焦 它含有較多的揮發(fā)分 強(qiáng)度較差 熟焦是生焦經(jīng)過高溫煅燒 1300 處理除去水分和揮發(fā)分而得 又稱煅燒焦 煅燒焦再在2300 2500 下進(jìn)行石墨化 是微小的石墨結(jié)晶長大 最后可以加工成電極 102 中國海洋石油總公司開發(fā)的綏中36 1油田是迄今我國海上發(fā)現(xiàn)的第二大油田 綏中36 1原油為環(huán)烷基原油 環(huán)烷基原油含蠟量少 經(jīng)常減壓蒸餾的渣油就可作為道路瀝青 按美國SHRP計劃Superpave瀝青膠結(jié)料試驗規(guī)范評定 其AH 7 AH 90高等級道路瀝青的性能等級可分別達(dá)到PG64 22和PG64 28 環(huán)烷基原油生產(chǎn)的瀝青延度好 具有理想的流變性能 并且與石料結(jié)合能力強(qiáng) 低溫時抗變形能力大 路面不易開裂 高溫不易流淌 抗車轍能力強(qiáng) 具有較好的抗老化性能 因此環(huán)烷基原油是生產(chǎn)瀝青的首選原油 其瀝青生產(chǎn)工藝簡單 流程短 生產(chǎn)成本低 可滿足最高路面設(shè)計溫度為64 最低為 22 的路面設(shè)計要求 103 油品分析和油品儲運(yùn) 2 4 1油品分析的任務(wù)和作用油品分析 用統(tǒng)一規(guī)定的或公認(rèn)的試驗方法 分析檢驗油品的理化性質(zhì)和使用新能的試驗方法 油品分析的任務(wù) 對石油及其產(chǎn)品的物化特性 使用性能 化學(xué)組成以及化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析 油品分析的作用 對石油產(chǎn)品的研究 生產(chǎn) 應(yīng)用和儲運(yùn)具有指導(dǎo)作用 104 2 4 2油品主要質(zhì)量指標(biāo)的分析方法 1餾程的分析方法餾程是在一定溫度范圍內(nèi)該石油產(chǎn)品中可能蒸餾出來的油品數(shù)量和溫度的標(biāo)示 采用恩氏蒸餾方法 即取100毫升試油在規(guī)定的儀器上 按規(guī)定的條件和操作方法進(jìn)行 這種蒸餾是條件性的 蒸餾出的數(shù)量只是相對的比較數(shù)量 而不是真正的數(shù)值 即不是實沸點(diǎn)的蒸餾 但這仍然是控制汽油 煤油 噴氣燃料和柴油等輕質(zhì)燃料和各種溶劑油的重要指標(biāo) 105 2 閃點(diǎn)的分析方法閃點(diǎn)是在規(guī)定的開杯或閉杯內(nèi) 用規(guī)定數(shù)量的試油加熱到它蒸發(fā)的油氣和空氣的混和氣接觸規(guī)定的火焰時能發(fā)生閃火時 試油的最低溫度 閃點(diǎn)測定法有開杯和閉杯二種 一般輕質(zhì)油品 主要是燃料油 多用閉杯法 而重質(zhì)油 主要是潤滑油 多用開杯法 一般認(rèn)為閉杯法測定范圍在20 275 而開杯法則無限制 一般同一種油品 用開杯測定的結(jié)果要比閉杯高出10 30 這是因為開杯法在試油升溫過程中蒸發(fā)的油氣隨時四散 而到達(dá)到閃火所需混和氣濃度的溫度較高 106 3 冰點(diǎn)的分析方法在測定條件下 試樣出現(xiàn)結(jié)晶后 再使其升溫 后來形成的烴類結(jié)晶消失的最低溫度即為冰點(diǎn) 107 4 殘?zhí)康姆治龇椒執(zhí)渴窃跉執(zhí)繙y定裝置的坩堝中 將試油按規(guī)定的試驗條件 加熱到試油蒸發(fā)分解而形成的焦黑色殘留物 潤滑油 燃料油等重質(zhì)油都做全殘?zhí)?殘?zhí)恐荡笮】梢蚤g接地說明在使用中可能發(fā)生結(jié)焦和積炭的傾向性 對某些潤滑油也可以說明其精制深度 一般深度精制潤滑油的殘?zhí)恐敌?108 5 粘度的分析方法粘度是液體的內(nèi)部摩擦阻力 也稱為粘性 是由石油產(chǎn)品的組分決定的性質(zhì) 在同樣餾分的情況下 以烷烴為主要成分的石油產(chǎn)品的粘度較低 而粘溫性 粘度隨溫度變化而改變的程度 較好 含芳烴或環(huán)烷烴多的油品粘度較高 而粘溫性較差 含膠質(zhì)較多的石油粘度較高 粘溫性極差 并且安定性也很壞 109 6 結(jié)晶點(diǎn)的分析方法濁點(diǎn)是該油中的某些烴類 主要是烷烴和芳烴 在測定條件下開始析出結(jié)晶之前 使該油呈混濁狀態(tài)的最高溫度結(jié)晶點(diǎn) 或稱冰點(diǎn) 是用目測看出有晶體結(jié)晶出現(xiàn)時的最高溫度濁點(diǎn)和結(jié)晶點(diǎn)可以決定各種油料的低溫使用性能 汽油 柴油和噴氣燃料的濁點(diǎn)或結(jié)晶點(diǎn) 是在高于這溫度時保證不致有蠟結(jié)晶或苯結(jié)晶的析出 防止造成供油系統(tǒng)濾油器或濾油網(wǎng)堵塞的指標(biāo) 對燈油是保證不致有結(jié)晶堵塞燈芯的指標(biāo) 110 7 凝點(diǎn)的分析方法凝點(diǎn)是石油 潤滑油及深色石油產(chǎn)品在試驗條件下 冷卻到液體不移動時的最高溫度 即由于石油產(chǎn)品中的正構(gòu)烷烴 石蠟 冷卻到開始結(jié)晶而形成網(wǎng)格式骨架 骨架中包含著粘度變稠的油 并逐漸失去了流動性的溫度 凝點(diǎn)的測定 是將試油裝在規(guī)定的雙層試管中 并將試管插入冷卻劑中進(jìn)行的 當(dāng)試油冷卻到預(yù)期的溫度時 將試管傾斜45 并經(jīng)1分鐘而試油油面不發(fā)生移動時的最高溫度即為該油的凝點(diǎn) 凝點(diǎn)的高低取決于該油烴類的組成 含烷烴 石蠟 較多的石油產(chǎn)品的凝點(diǎn)較高 含有膠質(zhì)和瀝青質(zhì)時就能降低其凝點(diǎn) 111 8 針入度的分析方法石油瀝青的針入度是以標(biāo)準(zhǔn)針在一定的荷重 時間及溫度條件下垂直穿人瀝青試樣的深度來表示 單位為1 10 非經(jīng)另行規(guī)定 其標(biāo)準(zhǔn)的荷重為100g 時間為5s 溫度為25 針入度表示石油瀝青的硬度 針入度越小表明瀝青越稠硬 我國用25 時的針入度來劃分石油瀝青的牌號 112 9 酸度的分析方法酸度是以中和100毫升試油所需的氫氧化鉀毫克數(shù)為計量單位 并以毫克KOH 100毫升表示的 一些燃料油類都是以酸度控制其有機(jī)酸含量的 酸值是以中和每一克試油所需氫氧化鉀毫克數(shù)為計量單位 并以毫克KOH 克表示的 也就是根據(jù)試油密度不同 酸值單位一般是比酸度單位大70