石油及其產(chǎn)品的性質(zhì)課件

第一章石油及其產(chǎn)品的性質(zhì)

第一節(jié)石油及其產(chǎn)品的組成和性質(zhì)

12/17/20221石油煉制基礎(chǔ)第一章石油及其產(chǎn)品的性質(zhì)第一節(jié)石油及其產(chǎn)品的組成石油的一般性狀及化學組成石油的一般性狀石油的元素組成石油的烴類組成石油的非烴類組成石油的餾分組成

12/17/20222石油煉制基礎(chǔ)石油的一般性狀及化學組成12/13/20222石油煉制基礎(chǔ)石油的一般性狀

顏色及密度石油通常是黑色、褐色或黃色的流動或半流動的粘稠液體

多數(shù)原油的密度集中在0.8～0.98g/cm3之間，但也有個別原油的相對密度在1.0g/cm3以上或0.8kg/m3以下我國主要原油的特點大多數(shù)原油的相對密度（d204）>0.86，屬較重原油；凝點(CP)高，含蠟量高；含硫量較低含氮量偏高，大部分原油N>0.3%12/17/20223石油煉制基礎(chǔ)石油的一般性狀12/13/20223石油煉制基礎(chǔ)12/17/20224石油煉制基礎(chǔ)12/13/20224石油煉制基礎(chǔ)12/17/20225石油煉制基礎(chǔ)12/13/20225石油煉制基礎(chǔ)

特點：我國主要油區(qū)原油的凝點及蠟含量較高、庚烷瀝青質(zhì)含量較低、相對密度大多在0.85～0.95之間，屬于較（偏）重的常規(guī)原油。石油在外觀上之所以會有很大差別，關(guān)鍵在于石油的化學組成的區(qū)別。12/17/20226石油煉制基礎(chǔ)石油在外觀上之所以會有很大差別，關(guān)鍵在于石油的化學組石油的元素組成原油中的主要元素是C、H

83～87%

11～14%

原油中除C、H外，還有S、N、O及其他微量元素(1～4%)

原油中的微量金屬元素有V、Ni、Fe、Cu、As等石油中的非碳氫原子稱為雜原子，以碳氫化合物的衍生物形態(tài)存在與石油中。與國外原油相比，我國原油的含硫低、含氮量高

12/17/20227石油煉制基礎(chǔ)石油的元素組成83～87%11～14%原油中除C、H外，石油餾分的烴類組成

含有碳和氫兩種元素的化合物稱為碳氫化合物，簡稱為烴(Hydrocarbon)石油中烴類的類型及分布規(guī)律

石油中的烴類主要有烷烴、環(huán)烷烴和芳烴原油中一般不含烯烴，炔烴更少

12/17/20228石油煉制基礎(chǔ)石油餾分的烴類組成12/13/20228石油煉制基礎(chǔ)石油中的烷烴石油中帶有直鏈或支鏈，而無任何環(huán)結(jié)構(gòu)的飽和烴稱為烷烴或鏈烴

化學性質(zhì)不活潑，C1～C4常溫常壓下為氣態(tài)，C5～C15為液態(tài)，C16以上的正構(gòu)烷烴為固態(tài)

石油中的烷烴根據(jù)石油類型的不同含量可達50～70%或低到10～15%

石油中的正構(gòu)烷烴一般比異構(gòu)烷烴含量高

隨沸點的增高，石油中的正構(gòu)烷烴和異構(gòu)烷烴的含量逐漸降低

12/17/20229石油煉制基礎(chǔ)石油中的烷烴12/13/20229石油煉制基礎(chǔ)石油中的環(huán)烷烴環(huán)烷烴是環(huán)狀的飽和烴，其性質(zhì)較穩(wěn)定

石油中大量存在的環(huán)烷烴只有含五碳環(huán)的環(huán)戊烷系和含六碳環(huán)的環(huán)己烷系

我國的幾種主要原油中一般環(huán)己烷系多于環(huán)戊烷系石油中的環(huán)烷烴除單環(huán)外，還有雙環(huán)及多環(huán)環(huán)烷烴，環(huán)的連接方式以并聯(lián)為主石油中的芳烴有單環(huán)、雙環(huán)和多環(huán)，含量比烷烴和環(huán)烷烴少，大多含有長短不等的烷基側(cè)鏈，含量隨著餾分沸點的升高而增多

12/17/202210石油煉制基礎(chǔ)石油中的環(huán)烷烴12/13/202210石油煉制基礎(chǔ)C5-C10的正構(gòu)烷烴原油汽油煤、柴油減壓餾分單環(huán)及少量雙環(huán)環(huán)烷烴單環(huán)芳烴(苯系)C10～C20左右的正構(gòu)烷烴單環(huán)、雙環(huán)及多環(huán)環(huán)烷烴單環(huán)、雙環(huán)芳香烴C20～C36左右的正構(gòu)烷烴單、雙、三環(huán)以及三環(huán)以上的環(huán)烷烴單、雙、多環(huán)芳烴減壓渣油12/17/202211石油煉制基礎(chǔ)C5-C10的正構(gòu)烷烴原油汽油煤、柴油減壓餾分單環(huán)及少量雙環(huán)烴類的主要性質(zhì)和用途烷烴化學性質(zhì)很不活潑，不易與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，特殊條件下會發(fā)生氧化、鹵化、硝化及熱分解反應(yīng)。環(huán)烷烴在一定條件下發(fā)生氧化、鹵化、硝化、熱分解反應(yīng)，在一定條件下脫氫生成芳烴。是汽油、噴氣燃料及潤滑油的良好組分，特別是少環(huán)長側(cè)鏈是潤滑油的理想組分。芳香烴的化學性質(zhì)較烷烴稍活潑，但苯環(huán)很穩(wěn)定，在一定條件下，芳烴的側(cè)鏈會被氧化成有機酸。同時芳烴在一定條件下還能發(fā)生加氫反應(yīng)。芳烴的抗爆性好，是汽油的良好組分

12/17/202212石油煉制基礎(chǔ)烴類的主要性質(zhì)和用途12/13/202212石油煉制基礎(chǔ)石油的非烴組成（非烴化合物含量20%以上）石油中的含硫化合物

低硫原油：S<0.5%含硫原油：0.5%<S<2.0%高硫原油：S>2.0%活性硫化物：S、H2S、低分子RSH等，性質(zhì)相對較活潑，能與金屬作用而腐蝕設(shè)備

非活性硫化物：硫醚(RSR’)，環(huán)硫醚，二硫化物(RSSR’)，噻吩及其同系物原油中的含硫化合物一般以硫醚類和噻吩類為主硫的存在形態(tài)

12/17/202213石油煉制基礎(chǔ)石油的非烴組成（非烴化合物含量20%以上）低硫原油：S<0.硫的分布硫的分布的總趨勢是，隨沸點升高，硫含量增加，大部分集中在重餾分及渣油中（75%～85%）汽油中餾分：H2S、硫醇、硫醚(環(huán)硫醚)及少量的二硫化物和噻吩中間餾分：僅含有比較重的硫化物，硫醚和噻吩高沸點餾分：高沸點餾分中硫的形態(tài)與中沸點餾分相似，也是硫醚與噻吩，另外還有四氫噻吩12/17/202214石油煉制基礎(chǔ)硫的分布12/13/202214石油煉制基礎(chǔ)腐蝕性Fe+H2S→FeS+H2環(huán)境污染影響產(chǎn)品的儲存安定性影響燃料的燃燒性能硫可使催化劑中毒

含硫化合物對石油加工及產(chǎn)品應(yīng)用的影響12/17/202215石油煉制基礎(chǔ)腐蝕性含硫化合物對石油加工及產(chǎn)品應(yīng)用的影響12/13/20酸堿洗滌催化加氫催化氧化去除硫化合物方法12/17/202216石油煉制基礎(chǔ)酸堿洗滌去除硫化合物方法12/13/202216石油煉制基礎(chǔ)石油中的含氮化合物石油中的氮含量一般比硫含量低，質(zhì)量分數(shù)通常集中在0.05～0.5%范圍內(nèi)隨沸點的升高，含量增加，大部分在膠質(zhì)瀝青質(zhì)中堿性氮化物：非堿性氮化物：

另一類重要非堿性氮化物：金屬卟啉化合物，研究石油的成因有重要意義12/17/202217石油煉制基礎(chǔ)石油中的含氮化合物堿性氮化物：非堿性氮化物：另一類重要非堿氮的存在對整個石油加工過程也有很大的危害

（1）影響產(chǎn)品的安定性：如柴油含氮量高，時間久了會變成膠質(zhì)。是柴油安定性差的主要原因。

（2）氮與微量金屬作用，形成卟啉化合物。這些化合物的存在，會導(dǎo)致催化劑中毒，使催化劑的活性和選擇性降低。

12/17/202218石油煉制基礎(chǔ)氮的存在對整個石油加工過程也有很大的危害

（1）影響產(chǎn)品石油中的含氧化合物

石油中的含氧量比硫、氮少，約為千分之幾；個別的可高達2～3%隨沸點升高，含氧化合物增加

酸性氧化物：環(huán)烷酸、脂肪酸、芳香酸、酚類(統(tǒng)稱石油酸)中性氧化物：醛、酮、酯等，含量極少石油中的含氧化合物的含量一般用酸度(酸值)來間接表示

12/17/202219石油煉制基礎(chǔ)石油中的含氧化合物12/13/202219石油煉制基礎(chǔ)①石油中的環(huán)烷酸（占石油酸約90%）石蠟基石油的環(huán)烷酸含量較少，中間基和環(huán)烷基石油的環(huán)烷酸含量較多石油中的環(huán)烷酸一般是一元羧酸

環(huán)烷酸的相對密度一般在0.93～1.02之間，隨分子量增大，酸值降低，溶解度減小

環(huán)烷酸易溶于石油烴類和多數(shù)有機溶劑，具有普通羧酸的一切性質(zhì)12/17/202220石油煉制基礎(chǔ)①石油中的環(huán)烷酸（占石油酸約90%）12/13/20222②環(huán)烷酸的分布

中間餾分(250-400℃)含量最高，低、高沸點餾分含量較低

③危害原油含環(huán)烷酸多，容易乳化，對加工不理，且腐蝕設(shè)備產(chǎn)品中含環(huán)烷酸，對鉛、鋅等有色金屬有腐蝕性，對鐵、鋁幾乎無腐蝕；燈用煤油含環(huán)烷酸，可使燈芯堵賽，結(jié)花④環(huán)烷酸的用途：化工原料、防腐劑、殺蟲劑等等12/17/202221石油煉制基礎(chǔ)②環(huán)烷酸的分布12/13/202221石油煉制基礎(chǔ)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的比較

主要是根據(jù)膠狀瀝青狀物質(zhì)在不同溶劑中的溶解度來劃分：瀝青質(zhì)：不溶于低分子(C5～C7)正構(gòu)烷烴，但能溶于熱苯可溶質(zhì)：即能溶于苯又能溶于低分子正構(gòu)烷烴

可溶質(zhì)實際上包括飽和分、芳香分和膠質(zhì)

12/17/202222石油煉制基礎(chǔ)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的比較12/13/202222石油煉制基礎(chǔ)膠質(zhì)瀝青質(zhì)外形褐色或暗褐色的粘稠而流動性很差的液體或無定型固體深褐色至黑色，無定形，脆性的固體存在形式在原油中形成真溶液膠體溶液分子量1000-30003000-10000H/C1.4-1.71.1-1.3芳香度CA/C0.2-0.40.4-0.6分布各餾分(餾分越重，含量越大)渣油溶解度溶于石油醚，受熱縮合或氧化成瀝青質(zhì)不溶于石油醚12/17/202223石油煉制基礎(chǔ)膠質(zhì)瀝青質(zhì)外形褐色或暗褐色的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的危害：石油品在使用過程中生成炭渣，造成機器零件的磨損和堵塞膠質(zhì)、瀝青質(zhì)有利的方面：瀝青中希望含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)多些，這樣瀝青的延伸度會提高12/17/202224石油煉制基礎(chǔ)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的危害：12/13/202224石油煉制基礎(chǔ)石油的餾分組成餾分：是指用分餾方法把原油分成的不同沸點范圍的組分石油是一個多組分的復(fù)雜混合物，每個組分有其各自不同的沸點

用分餾的方法，可以把石油餾分分成不同溫度段，如<200℃、200～350℃等，稱為石油的一個餾分

餾分不等同于產(chǎn)品餾分與產(chǎn)品的區(qū)別：石油產(chǎn)品是石油的一個餾分，但餾分并不等同于產(chǎn)品。石油產(chǎn)品要滿足油品的規(guī)格要求，餾分要變成產(chǎn)品還必須對其進一步加工

12/17/202225石油煉制基礎(chǔ)石油的餾分組成12/13/202225石油煉制基礎(chǔ)直餾餾分：從原油直接分餾得到的餾分。它基本保留了石油化學組成的本來面目，如：不含不飽和烴，在化學組成中含有烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴等石油中含有的餾分，一般規(guī)定：

小于180℃的餾分為汽油餾分（也稱為低沸點餾分，輕油或石腦油餾分）180～350℃的餾分為煤、柴油餾分（也稱中間餾分，AGO）350～500℃的餾分為減壓餾分（也稱高沸點餾分或潤滑油,VGO）大于500℃的餾分為減渣餾分(VR)12/17/202226石油煉制基礎(chǔ)直餾餾分：從原油直接分餾得到的餾分。它基本保留了石油化學組成原油名稱＜200℃200～350℃350～500℃＞500℃大慶11.519.726.042.8勝利7.617.527.547.4孤島6.114.927.251.8遼河9.421.529.239.9華北6.119.934.939.1中原19.425.123.232.3新疆15.426.029.929.7沙特（混合）20.724.523.231.6也門（麥瑞波）31.530.623.214.7英國（北海）29.027.625.418.0印尼（米納斯）11.930.224.833.112/17/202227石油煉制基礎(chǔ)原油名稱＜200℃200～350℃350～500℃＞500℃不同原油的各餾分含量差別很大。與國外原油相比，我國主要油田原油中＞500℃的減壓渣油含量都較高，＜200℃的汽油餾分含量較少（一般低于10%）。原油中的汽油餾分含量低、渣油含量高是我國原油餾分組成的又一個特點。12/17/202228石油煉制基礎(chǔ)不同原油的各餾分含量差別很大。與國外原油相比，我國主要油田原小結(jié)石油的元素組成：組成石油的主要元素是碳、氫、硫、氮、氧五種元素。石油的烴類組成：由碳和氫可組成烴類化合物，即烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，它們在原油中占絕大部分。在原油中不含不飽和烴，但在二次加工后的石油產(chǎn)品中有不飽和烴（烯烴）。12/17/202229石油煉制基礎(chǔ)小結(jié)12/13/202229石油煉制基礎(chǔ)石油中的非烴化合物主要指：含硫、含氮和含氧化合物以及膠狀瀝青狀物質(zhì)。餾分組成：原油加工時通常是按照沸點高低首先將其切割成幾個餾分，即汽油餾分、煤柴油餾分（中間餾分）、減壓餾分和減壓渣油。我國原油的特點：從元素組成上看，含硫低、含氮高是我國原油的特點之一。汽油餾分含量低、渣油含量高是我國原油餾分組成的一個特點。12/17/202230石油煉制基礎(chǔ)石油中的非烴化合物主要指：含硫、含氮和含氧化合物以及膠狀瀝青

各類化合物的分布規(guī)律

隨著石油餾分沸點的升高，餾分中烷烴含量逐漸減少，芳烴含量逐漸增大，含硫化合物和膠質(zhì)含量均逐漸增加。大部分含硫、含氮、含氧化合物和膠質(zhì)以及全部瀝青質(zhì)都集中在渣油中。

石油餾分的烴類表示方法12/17/202231石油煉制基礎(chǔ)各類化合物的分布規(guī)律12/13/202231石油煉制基礎(chǔ)二、石油及油品的物理性質(zhì)

12/17/202232石油煉制基礎(chǔ)二、石油及油品的物理性質(zhì)12/13/202232石油煉制基注意事項石油及油品的理化性質(zhì)與其化學組成和分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)；

石油及油品是復(fù)雜的混合物，因此它的性質(zhì)是宏觀的綜合表現(xiàn)，也就是說是多種化合物總體表現(xiàn)出來的性質(zhì)，所以它與單獨一個純化合物的性質(zhì)不同；多數(shù)性質(zhì)無可加性，如密度、粘度，并且測定性質(zhì)時，都是條件性實驗；為了便于油品之間相互比較和對照，石油及油品的絕大部分性質(zhì)都是采用條件性實驗進行測定。（嚴格規(guī)定的儀器、方法和條件），條件改變，結(jié)果也會改變；

石油及油品的各種試驗方法有不同的級別，如ISO、GB、SH。

12/17/202233石油煉制基礎(chǔ)注意事項12/13/202233石油煉制基礎(chǔ)（一）蒸發(fā)性能

石油和石油產(chǎn)品的蒸發(fā)性能是反映其汽化、蒸發(fā)難易的重要性質(zhì)，用蒸汽壓、沸程來描述。1、蒸汽壓定義：是在某一溫度下一種物質(zhì)的液相與其上方的氣相呈平衡狀態(tài)時的壓力，也稱飽和蒸氣壓。蒸氣壓愈高的液體愈易于氣化。對同族烴類，在同一溫度下，相對分子質(zhì)量較大的烴類的蒸氣壓較小。對某一純烴而言，其蒸氣壓是隨溫度的升高而增大。12/17/202234石油煉制基礎(chǔ)（一）蒸發(fā)性能石油和石油產(chǎn)品的蒸發(fā)性能純烴

P=f(T)烴類混合物

P=ΣPiXi=f(T,X)石油餾分

P=f(T,e)

蒸氣壓的表示法

雷德蒸汽壓：T=38℃，氣體體積∶液體體積=4真實蒸氣壓(泡點蒸汽壓)：即e=0時的蒸汽壓

蒸氣壓的計算兩種蒸氣壓可通過圖表進行換算。

12/17/202235石油煉制基礎(chǔ)純烴雷德蒸汽壓：T=38℃，氣體體積∶液體體積=4真實蒸氣壓2、餾程(沸程)

定義：石油餾分的沸點表現(xiàn)為一定寬度的溫度范圍，稱為沸程。同一油品的餾程因測定儀器和測試方法不同。其餾程數(shù)據(jù)也有差別。在油品的質(zhì)量標準中，大都采用條件性的餾程測定法——恩氏蒸餾。

恩氏蒸餾(ASTM蒸餾)（GB6536-86)將100mL油品放入標準的蒸餾瓶中，按規(guī)定條件加熱，流出第一滴冷凝液時的氣相溫度稱為初餾點，餾出物為10%、20%……90%時的氣相溫度別別稱為10%、20%……90%點，蒸餾到最后所能達到的最高氣相溫度稱為終餾點或干點。從初餾點到干點（終餾點）的溫度范圍稱為餾程。

12/17/202236石油煉制基礎(chǔ)2、餾程(沸程)12/13/202236石油煉制基礎(chǔ)大多數(shù)液體燃料規(guī)格中，只要求測定其具有代表性的初餾點、10%、50％和90％的餾出溫度及干點。汽油的餾程40～200℃，輕柴油的餾程200～350℃，潤滑油的餾程350～520℃。餾程的數(shù)據(jù)基本能反映油品組分輕重的相對含量，所以在原油評價中常用。餾程是發(fā)動機燃料等的重要質(zhì)量指標。12/17/202237石油煉制基礎(chǔ)大多數(shù)液體燃料規(guī)格中，只要求測定其具有代表性的初餾點、10%3、平均沸點

(1)體積平均沸點用途：由tv可求得其他平均沸點

（2）質(zhì)量平均沸點(tw)用途：tw主要用于求定油品的真臨界溫度Tc12/17/202238石油煉制基礎(chǔ)3、平均沸點用途：由tv可求得其他平均沸點（2）質(zhì)量平均（3）立方平均沸點Teu

用途：Teu主要用于求油品的特性因數(shù)和運動粘度（4)實分子平均沸點tm

用途：tm主要用于求油品的假臨界溫度(Tc’)和偏心因數(shù)(ω)(5)中平均沸點tme用途：tme用于求油品氫含量,K,Pc,燃燒熱和平均分子量12/17/202239石油煉制基礎(chǔ)（3）立方平均沸點Teu用途：Teu主要用于求油品的特性因(二）密度、相對密度、特性因數(shù)和平均相對分子質(zhì)量(組成特性)

12/17/202240石油煉制基礎(chǔ)(二）密度、相對密度、特性因數(shù)12/13/202240石1、密度和相對密度（1）定義密度是單位體積物質(zhì)在真空中的質(zhì)量，g/cm3，kg/m3我國規(guī)定20℃時的密度為石油產(chǎn)品的標準密度，ρ20在一定條件下，以一種液體的密度與另一種參考物質(zhì)密度的比值來表示物質(zhì)的相對密度，又稱比重常用的有d420(我國)，d15.615.6(歐美)隨著相對密度增大，比重指數(shù)的數(shù)值下降RelativedensitySpecificgravity12/17/202241石油煉制基礎(chǔ)1、密度和相對密度隨著相對密度增大，比重指數(shù)的數(shù)值下降Re第12屆世界石油會議規(guī)定對原油的分類：

API度>31.1的原油為輕質(zhì)原油；API度在31.1～22.3之間，為中質(zhì)原油；API度在22.3～10.0之間，為重質(zhì)原油；API度<10.0，為特重原油。

12/17/202242石油煉制基礎(chǔ)第12屆世界石油會議規(guī)定對原油的分類：12/13/20224（2）油品密度與化學組成的關(guān)系分子量相近的不同烴類之間密度有明顯差別

芳烴>環(huán)烷烴>烷烴如在20℃時：苯0.8774；環(huán)己烷0.7780；正己烷0.6572，分子環(huán)數(shù)越多，密度越大；

同一種原油沸點增加，分子量增大，密度增大對不同原油，同樣沸程，相對密度差別很大一般來說，環(huán)烷基的>中間基的>石蠟基的12/17/202243石油煉制基礎(chǔ)（2）油品密度與化學組成的關(guān)系12/13/202243石油2、特性因數(shù)(K;Wastonfactor;Characterizationfactor)（1)定義特性因數(shù)是烴類絕對溫度表示的沸點的立方根對相對密度作圖，所得曲線的斜率(2)不同烴類K值的大小同族的烴K值相近，不同族的烴K值不同

富含烷烴的石油餾分K值為12.5～13.0，富含芳烴的石油餾分K值為10～11

12/17/202244石油煉制基礎(chǔ)2、特性因數(shù)(K;Wastonfactor;Charact對于烷烴來說，支鏈增加K值下降；而對于環(huán)烷烴和芳烴來說，支鏈數(shù)增加K值增加；對于芳烴來說，環(huán)數(shù)增加，K值減小對于石油餾分，計算K值時溫度T為中平均沸點

3．用途

特性因數(shù)對于了解原油的分類和確定原油的加工方案，油品的化學組成及油品的其它特性是十分有用的。石油餾分的特性因數(shù)，結(jié)合相對密度或平均沸點可求得油品的其他物理性質(zhì)，如前面講的蒸汽壓及后面將要講的分子量等。12/17/202245石油煉制基礎(chǔ)對于烷烴來說，支鏈增加K值下降；3．用途12/13/2023、平均相對分子質(zhì)量（1）定義在煉油設(shè)備計算中，應(yīng)用最多的是數(shù)均相對分子質(zhì)量（2）油品分子量的變化規(guī)律汽油：100～120煤油：180～200柴油：210～240低粘度潤滑油：300～360高粘度潤滑油：370～50012/17/202246石油煉制基礎(chǔ)3、平均相對分子質(zhì)量（2）油品分子量的變化規(guī)律12/13/（3）計算混合油品的平均相對分子質(zhì)量可以按加和法進行計算經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式12/17/202247石油煉制基礎(chǔ)（3）計算經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式12/13/202247石油煉制基礎(chǔ)（三）油品的流動性能

1、粘度（1）定義流動分子的內(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，就是粘度。粘度是評定油品流動性的指標，是噴氣燃料、柴油、重油和潤滑油的重要質(zhì)量指標。對潤滑油的分級、質(zhì)量鑒定具有決定意義，也是工藝計算和工藝設(shè)計中不可缺少的物理常數(shù)。

石油和油品在處于牛頓流體狀態(tài)時，其流動性能用黏度來描述；當處于低溫狀態(tài)時，則用各種條件性指標來評定其低溫流動性：如凝點、結(jié)晶點、冰點等。

12/17/202248石油煉制基礎(chǔ)（三）油品的流動性能1、粘度石油和油品在處于2．粘度的分類原油的粘度動力粘度(絕對粘度)c.g.s制泊(P,poise)厘泊(cP)

SI制Pa.s1Pa.s=1000cP石油產(chǎn)品運動粘度γ=η/ρ

c.g.s制(沱，Stoke)厘斯(厘沱)SI制mm2/s

1cSt=1mm2/s

12/17/202249石油煉制基礎(chǔ)2．粘度的分類原油的粘度動力粘度c.g.s制SI制1Pa專門用于表示油品粘度的指標賽氏粘度(SayboltViscosity)SUS或SFS

恩氏粘度(EnglerViscosity)條件度，E

雷氏粘度(RedwoodViscosity)RIS條件粘度各種粘度的近似關(guān)系：運動粘度(mm2/s):恩氏粘度(條件度，E):賽氏通用粘度(SUS):雷氏粘度(RIS)=1:0.132:4.62:4.053．粘度的測定毛細管粘度計：牛頓型流體旋轉(zhuǎn)粘度計：非牛頓型流體12/17/202250石油煉制基礎(chǔ)專門用于表示油品粘度的指標賽氏粘度恩氏粘度雷氏粘度條件粘度（四）油品的低溫流動性低溫下，石油及液體產(chǎn)品在低溫失去流動性有兩種情況：粘溫凝固：含蠟很少或不含蠟的油品，在溫度下降時，黏度迅速升高，當黏度大到一定程度后（>3×105mm2/s）,油品就會變成無定型的玻璃狀物質(zhì)，失去流動性，這種凝固稱為粘溫凝固。不是很確切，仍是可塑性物質(zhì)，而不是固體。構(gòu)造凝固：含蠟原油或油品，在溫度下降過程中，由于蠟結(jié)晶析出而引起的凝固。低溫流動性是顯著影響油料輸運、儲存和使用條件，不同的石油產(chǎn)品低溫流動性能有不同的評定指標。12/17/202251石油煉制基礎(chǔ)（四）油品的低溫流動性12/13/202251石油煉制基礎(chǔ)1.

濁點、結(jié)晶點和冰點是表征煤油、航空汽油和噴氣燃料的低溫性能指標。濁點：是煤油的低溫指標，在規(guī)定條件下降溫，當煤油出現(xiàn)霧狀或渾濁時的最高溫度。GB/T6986結(jié)晶點：是在規(guī)定條件下冷卻油品，出現(xiàn)用肉眼可以分辨的結(jié)晶時的最高溫度。SH/T0179同一油品：濁點高于結(jié)晶點。冰點：是在規(guī)定條件下冷卻油品到出現(xiàn)結(jié)晶后，再使其升溫，使原來形成的結(jié)晶消失時的最低溫度。GB/T2430同一油品的冰點比結(jié)晶點高1～3℃。濁點>冰點>結(jié)晶點。

12/17/202252石油煉制基礎(chǔ)1.

濁點、結(jié)晶點和冰點12/13/202252石油煉2.凝點、傾點和冷濾點是原油、柴油、潤滑油和燃料油的重要使用性能指標。目前國內(nèi)正逐步采用以傾點代替凝點、用冷濾點代替柴油凝點。(CondensationPoint)對于石油產(chǎn)品，沒有固定的“冰點”，也沒有固定的“溶點”。所謂油品的“凝點”是在嚴格的儀器、操作條件下測得油品剛失去流動時的最高溫度。而所謂失去流動性，也完全是條件性的。GB/T510-83傾點：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，它比凝點能更好地反映油品的低溫性能，被規(guī)定作為ISO標準。(PourPoint)GB/T3535-83

12/17/202253石油煉制基礎(chǔ)2.凝點、傾點和冷濾點12/13/202253石冷濾點：是在規(guī)定的壓力和冷卻速度下，測得20ml試油開始不能全部通過363目/in2的過濾網(wǎng)時的最高溫度。冷濾點能較好地反映柴油的泵送和過濾性能，與實際使用情況有較好的對應(yīng)關(guān)系，所以目前用冷濾點替換凝點指標。SH/T0248

(Coldfilterpluggingpoint--CFPP)12/17/202254石油煉制基礎(chǔ)冷濾點：是在規(guī)定的壓力和冷卻速度下，測得20ml試油開始不能（五）油品的燃燒性能

1、油品的閃點(flashpoint)

（1）爆炸上限和下限

石油和石油產(chǎn)品大都是易燃易爆、作為重要燃料來使用，研究其燃燒性能，對于安全使用燃料和了解燃料的使用性能均非常重要，主要用閃點、燃點和自燃點來描述。

12/17/202255石油煉制基礎(chǔ)（五）油品的燃燒性能1、油品的閃點(flash

在加熱油品時，隨著油品溫度的升高，油品上方空氣中的油氣濃度逐漸增大，當用外來火源去引燃油氣混合氣時，發(fā)現(xiàn)在一定濃度范圍內(nèi)，油品上方會出現(xiàn)瞬間閃火或爆炸現(xiàn)象。當油氣濃度低于這一范圍，油氣不足，而高于這一范圍，則空氣不足，都不能閃火爆炸，因此稱這一油氣濃度范圍為爆炸范圍。其下限濃度稱為爆炸下限，上限濃度稱為爆炸上限。因此在儲存油品時，應(yīng)使油品上方的油氣濃度在爆炸范圍之外，這樣在有外來火源時，才不至于發(fā)生閃火爆炸事故。

12/17/202256石油煉制基礎(chǔ)在加熱油品時，隨著油品溫度的升高，油品上方空氣中

所謂閃點是指油品在常壓下油氣混合氣相當于爆炸下限或上限時的油品溫度。因此閃點可以認為是一個溫度范圍。而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。12/17/202257石油煉制基礎(chǔ)12/13/202257石油煉制基礎(chǔ)2、燃點和自燃點

燃點：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：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

Burningpoint;firepoint;ignitionpointSelf-ignitionpoint12/17/202258石油煉制基礎(chǔ)2、燃點和自燃點Burningpoint;firep

通過定義我們可以看到，測閃點與燃點時需外部火源引燃；而自燃點卻不需要，但它也有條件，就是油品在具有高溫時才會出現(xiàn)自燃。象煉廠高溫法蘭處漏油時發(fā)生的火災(zāi)就屬于油品的自燃。

12/17/202259石油煉制基礎(chǔ)通過定義我們可以看到，測閃點與燃點時需外部火源引

從安全放火的角度來說，輕質(zhì)油品防明火，以防外界火源而引燃爆炸，重質(zhì)油品應(yīng)防止高溫泄露，遇空氣自燃。12/17/202260石油煉制基礎(chǔ)從安全放火的角度來說，輕質(zhì)油品防明火，以（六）油品的其他物理性質(zhì)

石油和油品還有很多特性指標，常用的有顏色、水分、硫含量、酸度、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量、蠟含量、殘?zhí)?、灰分、水溶性酸或堿、腐蝕性等等，它們對油品使用性能影響很大，現(xiàn)簡述于后，對于不同油品的某些專用性質(zhì)指標在此不作討論

1、硫含量含硫量是原油和油品必需的重要指標，油品中的硫化物，使得油品具有腐蝕性、儲存的不安定性，使用時會造成環(huán)境污染，因此是必須加以嚴格控制的指標。不同油品含硫量的測定方法不同。汽、煤、柴油用GB/T380燃燈法測定，噴氣燃料等用GB/T1792測定硫醇性硫含量，深色石油產(chǎn)品如燃料油、原油、潤滑油等用GB/T387管式爐法，還有SH/T0172高溫法等。12/17/202261石油煉制基礎(chǔ)（六）油品的其他物理性質(zhì)1、硫含量12/13/20226

定量測定硫含量的常用方法，其原理是用一定方式把油品中的全部硫化物轉(zhuǎn)化為SO2，然后用一定溶液吸收，并轉(zhuǎn)化為H2SO4，用標準堿溶液滴定以計算元素硫的含量。2、酸度和酸值

酸度和酸值都是定量表示油品中酸性物質(zhì)（主要是有機酸）含量的指標。用中和100ml或100g油樣中酸性物質(zhì)所需要的KOH毫克數(shù)來表示酸度，單位為mgKOH/100ML；酸值為mgKOH/100g。

酸性物質(zhì)影響油品安定性，腐蝕設(shè)備，必須除去。汽、煤、柴油等輕質(zhì)油品測定酸度，原油和潤滑油等測定酸值。油品在儲存中，因氧化變質(zhì)其酸度和酸值會有所增大，因此它們也是衡量油品是否變質(zhì)的重要指標之一。測定方法分別為GB/T258和GB/T264。

12/17/202262石油煉制基礎(chǔ)定量測定硫含量的常用方法，其原理是用一定方式把油品中3、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和含蠟量

這三種物質(zhì)對石油輸送、加工方案的確定影響很大，特別是制定高含蠟易凝石油加熱輸送方案時，膠質(zhì)與含蠟量間之比會顯著影響熱處理的效果。三者含量均以m%表示，是評價原油的重要指標。測定方法大都根據(jù)瀝青質(zhì)和膠質(zhì)在不同溶劑中的溶解度不同、不同吸附劑對它們吸附能力不同和其它物理性質(zhì)的差異來區(qū)分的。所用溶劑和吸附劑不同，同一原油所得結(jié)果差別很大。所以只有在同樣條件下測定的結(jié)果，才能進行比較。

12/17/202263石油煉制基礎(chǔ)3、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和含蠟量12/13/202263石油煉制基礎(chǔ)4、殘?zhí)亢突曳?/p>

油品的殘?zhí)渴窃谝?guī)定儀器中，油品按規(guī)定條件蒸發(fā)、分解、灼燒后形成的黑色焦狀殘留物占試樣的m%稱為殘?zhí)?，其大小間接表明油品在使用中出現(xiàn)結(jié)焦和積炭的傾向；也反映了油品，特別是潤滑油的精制深度，精制深的油品，含重組分、非烴類化合物及膠質(zhì)少，殘?zhí)恐稻偷??；曳质怯推缝褵蟮墓腆w殘余物，其組成、含量隨石油種類、性質(zhì)和加工方法不同而異。油品中的灰分主要是由少量無機鹽、金屬化合物及機械雜質(zhì)所構(gòu)成。油品中的灰分會導(dǎo)致油品在使用中引起機械磨損、積炭、積垢和腐蝕，因而是汽輪機油和鍋爐燃料等石油產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標。5、折射率測定油品的族組成，也有用來求定殘?zhí)恐?/p>

12/17/202264石油煉制基礎(chǔ)4、殘?zhí)亢突曳?2/13/202264石油煉制基礎(chǔ)小結(jié)油品的蒸發(fā)性能：常用蒸氣壓和餾程來表示密度、特性因數(shù)K、分子量等油品的流動性：粘度，粘溫性能低溫流動性能：結(jié)晶點、冰點、凝點、傾點、冷濾點燃燒性能：閃點、燃點、自燃點其它性質(zhì)：硫含量、酸度（值）、灰分、折射率等12/17/202265石油煉制基礎(chǔ)小結(jié)12/13/202265石油煉制基礎(chǔ)第二節(jié)石油產(chǎn)品的分類和使用質(zhì)量要求12/17/202266石油煉制基礎(chǔ)第二節(jié)石油產(chǎn)品的分類和使用質(zhì)量要求12/13/202266一、石油產(chǎn)品的分類石油產(chǎn)品的種類繁多，用途各異，為了與國際標準相一致，我國參照ISO《國際標準化組織》發(fā)表的國際標準ISO/DIS8681，制定了GB498《石油產(chǎn)品及潤滑劑的總分類》，將石油產(chǎn)品分為六類，比ISO/DIS8681多了一類C（焦）?？偡诸惲杏谙卤碇?。類別各類別的含義

類別各類別的含義F燃料，80%～90%

S溶劑和化工原料

L潤滑劑及有關(guān)產(chǎn)品W蠟

B瀝青

C焦12/17/202267石油煉制基礎(chǔ)一、石油產(chǎn)品的分類類別各類別的含義類別各類別的含義F燃

GB12692.1《石油產(chǎn)品燃料（F類）分類·總則》將燃料分為以下四組

燃料的分組識別字母

燃料類型

GLDR

氣體燃料：主要由甲烷或乙烷或由它們組成的混合燃料液化氣燃料：主要由C3、C4烷烴或烯烴組成餾分燃料：汽油、煤油、柴油，重餾分油可含少量殘油殘渣燃料：主要由蒸餾殘油組成的石油燃料12/17/202268石油煉制基礎(chǔ)GB12692.1《石油產(chǎn)品燃料（F類二、汽油(gasoline)

汽油是點燃式發(fā)動機燃料，此類發(fā)動機又稱汽化器式發(fā)動機。按用途可以分為車用汽油和航空汽油兩類。各種汽油均以辛烷值（OctaneNumber，ON）作為牌號。我國生產(chǎn)汽油的工藝以催化裂化為主，輔以催化重整、烷基化和醚化等工藝。汽油的使用要求和質(zhì)量標準主要來源于汽油機的工作要求。（一）汽油機的工作原理及對燃料的使用要求

12/17/202269石油煉制基礎(chǔ)二、汽油(gasoline)

汽油是點燃式發(fā)動機燃料，此12/17/202270石油煉制基礎(chǔ)12/13/202270石油煉制基礎(chǔ)上止點：活塞在氣缸中運動時所能達到的最高位置下止點：活塞下行所能達到的最低位置壓縮比：到達下、上止點時活塞上部的汽缸體積之比，V1/V2

沖程：從上止點到下止點之間的直線距離12/17/202271石油煉制基礎(chǔ)上止點：活塞在氣缸中運動時所能達到的最高位置12/13/21．進氣過程活塞從上止點向下止點運動，活塞上方的體積增大，壓力降低，進氣閥打開，油氣混合氣吸入汽缸進氣終了溫度可達85～130℃12/17/202272石油煉制基礎(chǔ)1．進氣過程12/13/202272石油煉制基礎(chǔ)2．壓縮過程活塞由下止點向上止點運動，進氣閥和排氣閥關(guān)閉壓力可達0.7～1.5MPa，溫度可達300～450℃

12/17/202273石油煉制基礎(chǔ)2．壓縮過程12/13/202273石油煉制基礎(chǔ)3．作功過程(點火燃燒)進氣閥和排氣閥仍關(guān)閉，火花塞發(fā)出電火花而引燃混合氣體火焰以20～30m/s的速度迅速向四周傳播燃燒最高溫度可達2000～2500℃，最高壓力達3.0～4.0MPa終了時溫度約為900～1200℃，壓力為0.4～0.5MPa12/17/202274石油煉制基礎(chǔ)3．作功過程(點火燃燒)12/13/202274石油煉制基4．排氣過程排氣閥開啟，活塞由下止點向上運動廢氣排出溫度700～800℃

12/17/202275石油煉制基礎(chǔ)4．排氣過程12/13/202275石油煉制基礎(chǔ)當活塞再次到達上死點時，排氣結(jié)束，這樣完成一個工作循環(huán)，繼而重復(fù)上述工作循環(huán)。如此周而復(fù)始，活塞不斷上、下作直線往復(fù)運動，經(jīng)連桿使曲軸不斷旋轉(zhuǎn)，對外作功。一般汽油機有四個或六個氣缸，按一定順序排列，使不連續(xù)的點火燃燒和膨脹作功過程變成連續(xù)的經(jīng)連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的過程。12/17/202276石油煉制基礎(chǔ)當活塞再次到達上死點時，排氣結(jié)束，這樣完成一個工作循壓縮比是汽油機的最重要技術(shù)指標，它是混合氣被壓縮前后的體積比，即活塞在下死點時氣缸體積V1與活塞在上死點時氣缸體積V2之比V1/V2。壓縮比越大的汽油機，其功率、熱效率越高，油耗量和單位馬力金屬重量均有所下降，也就是越經(jīng)濟。但壓縮比越大，對汽油機的材質(zhì)要求和汽油的ON要求也越高。提高汽油機壓縮比的同時，必須提高所用汽油的辛烷值，否則發(fā)動機會產(chǎn)生爆震現(xiàn)象而無法正常工作。

12/17/202277石油煉制基礎(chǔ)壓縮比是汽油機的最重要技術(shù)指標，它是混合氣被壓縮汽油機的壓縮比對功率和耗油量的影響

壓縮比

對功率的影響，%

對耗油量的影響，%

6.07.08.09.0

100108114118

100938885

12/17/202278石油煉制基礎(chǔ)汽油機的壓縮比對功率和耗油量的影響壓縮比對功率的影響，%根據(jù)汽油機的工作條件，對汽油的使用要求主要有：在所有的工況下，具有足夠的揮發(fā)性以形成可燃混合氣；燃燒平穩(wěn)，不產(chǎn)生爆震燃燒現(xiàn)象；儲存安定性好，生成膠質(zhì)的傾向?。粚Πl(fā)動機沒有腐蝕作用；排出的污染物少

12/17/202279石油煉制基礎(chǔ)根據(jù)汽油機的工作條件，對汽油的使用要求主要有：12/13/2（二）汽油的蒸發(fā)性

汽油的蒸發(fā)性能常用餾程和蒸氣壓來表示

1．餾程(恩氏餾程)10%餾出溫度是為了保證汽油具有良好的啟動性能50%餾出溫度表示汽油的平均蒸發(fā)性能，是為了保證汽油餾分的組成分布均勻，使發(fā)動機具有良好的加速性和平穩(wěn)性，保證其最大功率和爬坡能力90%餾出溫度和終餾點(干點)表示汽油蒸發(fā)的完全程度我國車用汽油10%餾出溫度≯70℃我國車用汽油的50%餾出溫度≯12090%餾出溫度≯190℃終餾點≯205℃12/17/202280石油煉制基礎(chǔ)（二）汽油的蒸發(fā)性我國車用汽油10%餾出溫度≯70℃我國車2．飽和蒸氣壓保證汽油在使用中不發(fā)生氣阻可相對的衡量汽油在儲運中的損耗傾向我國用雷德蒸氣壓作為汽油蒸汽壓的指標9月1日至2月29日使用的汽油的飽和蒸氣壓不高于88kPa3月1日至8月31日使用的汽油的飽和蒸氣壓不高于74kPa12/17/202281石油煉制基礎(chǔ)2．飽和蒸氣壓12/13/202281石油煉制基礎(chǔ)（三）汽油的抗爆性

汽油在發(fā)動機中的抗爆震能力稱為抗爆性，是汽油最重要的質(zhì)量指標之一。用辛烷值、抗爆指數(shù)、品度等的大小來表示抗爆性的優(yōu)劣。一定壓縮比的發(fā)動機必須使用與其相匹配的辛烷值的汽油，方能保證在不發(fā)生爆震的情況下，產(chǎn)生最大功率，我國車用汽油以辛烷值作為其牌號。

1．爆震現(xiàn)象及原因

Antidetonatingquality12/17/202282石油煉制基礎(chǔ)（三）汽油的抗爆性Antidetonatingqualit爆震是汽油在汽油機中的一中不正常燃燒。正常情況下，發(fā)動機壓縮終了時的混合氣溫度達300～450℃和壓力7～15×105Pa，此時氣體中的烴類被氧化并生成一些過氧化物，經(jīng)火花塞點燃后，火焰呈球面狀以30～70m/s速度向四周擴散，此時火焰經(jīng)過的區(qū)域，溫度、壓力均衡上升，活塞工作正常。在某些情況下，當火花塞點燃混合氣后，在火焰尚未傳播到的混合氣中，因受高溫高壓影響已形成大量自燃點較低的過氧化合物，在多個部位猛烈自燃，出現(xiàn)許多燃燒中心，同時燃燒是以爆炸方式進行，使火焰速度高達1500～2500m/s，溫度、壓力劇增，形成沖擊波，如同重錘敲擊活塞和氣缸各部件，發(fā)出金屬撞擊聲，此時由于火焰瞬間經(jīng)過，使得某些部位的燃料燃燒不完全，排出帶黑煙廢氣，此即爆震現(xiàn)象。爆震會損壞氣缸部件，縮短發(fā)動機壽命，增加油耗量。

12/17/202283石油煉制基礎(chǔ)爆震是汽油在汽油機中的一中不正常燃燒。正常情況下，發(fā)動機壓爆震產(chǎn)生的原因？主要原因是與汽油化學組成和餾分有關(guān)，如果汽油中含有過多容易氧化的組分，形成的過氧化物又不易分解，自燃點低，就很容易產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。另外與發(fā)動機的工作條件和機械結(jié)構(gòu)（主要是壓縮比）、駕駛操作和氣候條件等。汽油機的壓縮比越大，壓縮過程終了時混合氣的溫度和壓力就越高，這就大大加速了未燃混合氣中過氧化物的生成和積聚，使其更容易自燃。一定壓縮比的發(fā)動機必須使用與其相匹配的辛烷值的汽油，方能保證在不發(fā)生爆震的情況下，產(chǎn)生最大功率。

12/17/202284石油煉制基礎(chǔ)爆震產(chǎn)生的原因？12/13/202284石油煉制基礎(chǔ)指標正常爆震火焰?zhèn)鞑ニ俣萴/s30～70500～1000(輕)1500～2000(強)最高溫度，℃2000～2500℃2000～2500最高壓力，MPa3.0～4.0MPa10MPa12/17/202285石油煉制基礎(chǔ)指標正常爆震火焰?zhèn)鞑ニ俣?0～70500～1002．汽油抗爆性的表示方法

汽油的抗爆性是用辛烷值來表示。它是在標準試驗用的可調(diào)壓縮比的單缸發(fā)動機中測得的。將待測汽油與正標準燃料試樣的進行對比實驗而測得的。所用的標準燃料是異辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）和正庚烷的混合物。人為規(guī)定異辛烷的辛烷值為100，正庚烷的辛烷值為0，將這兩種標準燃料按不同體積比混合就得到了不同抗爆性等級的正標準燃料混合物，以異辛烷的體積百分數(shù)作為正標準燃料混合物的辛烷值。

汽油的辛烷值表示與被測汽油抗爆性相同的正標準燃料混合物中純異辛烷的體積百分數(shù)。因此汽油的辛烷值并表示汽油中的異辛烷含量。12/17/202286石油煉制基礎(chǔ)2．汽油抗爆性的表示方法汽油的抗爆性是用辛烷值來表車用汽油辛烷值的測定方法主要有兩種：馬達法和研究法。馬達法的試驗工況規(guī)定為：轉(zhuǎn)速900r/min，冷卻水溫度100℃，混合氣溫度150℃。研究法的試驗工況規(guī)定為：轉(zhuǎn)速600r/min，冷卻水溫度100℃，混合氣溫度不控制。由于研究法條件不如馬達法苛刻，不容易發(fā)生爆震，因此研究法辛烷值（RON）比馬達法辛烷值(MON)高5～10個單位，RON-MON稱為汽油的敏感度，它反映汽油的抗爆性隨發(fā)動機工況改變而變化的程度。12/17/202287石油煉制基礎(chǔ)車用汽油辛烷值的測定方法主要有兩種：馬達法和研究法。12/1抗爆指數(shù)ONI=（MON+RON）/2是衡量汽油抗爆性的指標。

MON=RON×0.8+10(經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式)道路辛烷值：在一定條件用多缸汽油機測定的辛烷值。道路辛烷值=28.5+0.431×RON+0.311×MON-0.040×烯烴含量調(diào)和辛烷值（BON）：汽油調(diào)和時表現(xiàn)出來的辛烷值。對于90號汽油：要求RON不小于90抗爆指數(shù)不小于85

12/17/202288石油煉制基礎(chǔ)抗爆指數(shù)ONI=（MON+RON）/2是衡量汽油抗爆3．汽油的抗爆性與組成的關(guān)系汽油由烴類組成，對分子量大致相同的不同烴類正構(gòu)烷烴<環(huán)烷烴<正構(gòu)烯烴<異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴<芳烴含芳香烴、異構(gòu)烷烴多的輕質(zhì)汽油辛烷值高烷烴分子的碳鏈上分支越多，排列越緊湊，辛烷值越高。對于烯烴，雙鍵位置越接近碳鏈中間位置，辛烷值越高。同族烴類，分子量越小，沸點越低，辛烷值越大。汽油的干點降低，辛烷值會升高。12/17/202289石油煉制基礎(chǔ)3．汽油的抗爆性與組成的關(guān)系12/13/202289石油煉制各種烴類調(diào)和時，其調(diào)和辛烷值不一定與其調(diào)和比例呈線性關(guān)系。烷烴與烷烴或與環(huán)烷烴的調(diào)和辛烷值與組分呈線性關(guān)系；而烷烴與芳香烴或與烯烴的調(diào)和辛烷值與組分沒有線性關(guān)系，而且多數(shù)情況下有增值效應(yīng)。同一種原油的直餾汽油餾分，終餾點降低，辛烷值升高；不同基屬原油的直餾汽油餾分由于化學組成的差別，其辛烷值也有很大差別。如大慶，MON=37；勝利，MON=57。汽油的理想組分：

高度分支的異構(gòu)烷烴12/17/202290石油煉制基礎(chǔ)各種烴類調(diào)和時，其調(diào)和辛烷值不一定與其調(diào)和比例呈線性關(guān)系。烷項目組成辛烷值大小MON數(shù)值直餾汽油正構(gòu)烷烴多較低40～60催化裂化汽油異構(gòu)烷烴、烯烴和芳烴較多較高～80催化重整汽油芳烴、異構(gòu)烷烴高83～90烷基化汽油大量異構(gòu)烷烴最高90～10012/17/202291石油煉制基礎(chǔ)項目組成辛烷值大小MON數(shù)值直餾汽油正構(gòu)烷烴多較低40～604．提高汽油辛烷值的方法加少量能提高汽油辛烷值的添加劑----抗爆劑。以前最常用的是四乙基鉛，但四乙基鉛有劇毒，能通過呼吸道、食道、皮膚等毒害人體，為防止中毒，加鉛汽油中通常加入紅色、黃色或藍色染色劑，以便識別，目前已經(jīng)淘汰?，F(xiàn)在主要是非鉛抗爆劑。依靠生產(chǎn)工藝：如催化裂化、催化重整、烷基化、異構(gòu)化和醚化等加工過程，使汽油改質(zhì)，增加其中的芳烴、異構(gòu)烷烴含量。

12/17/202292石油煉制基礎(chǔ)4．提高汽油辛烷值的方法12/13/202292石油煉制基礎(chǔ)高辛烷值調(diào)和組分（主要是含氧化合物）：醚類化合物（MTBE、TAME等）、醇類化合物（甲醇、乙醇等）。汽油中摻入甲基叔丁基醚或低分子醇類也可以提高辛烷值，并能降低廢氣中的CO含量，減少污染。調(diào)整工藝操作條件，如降低汽油干點、改變反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、強化異構(gòu)化、芳構(gòu)化反應(yīng)等。

12/17/202293石油煉制基礎(chǔ)高辛烷值調(diào)和組分（主要是含氧化合物）：醚類化合物（MTBE、（四）汽油的安定性汽油在常溫和液相條件下抵抗氧化的能力稱為汽油的氧化安定性，簡稱安定性。安定性差的汽油易出現(xiàn)顏色變深、生成粘稠膠狀沉淀物。使用這類汽油，將嚴重影響發(fā)動機正常工作，例如不蒸發(fā)的膠狀物會沉積在油箱、導(dǎo)管、濾清器、進氣閥等機件上，造成堵塞，影響供油；高溫下膠狀物變成積炭，聚積在進氣閥、氣缸蓋和活塞頂?shù)炔课?，增加了爆震的可能性?/p>

12/17/202294石油煉制基礎(chǔ)（四）汽油的安定性12/13/202294石油煉制基礎(chǔ)1．影響汽油安定性的因素化學組成：影響汽油安定性的根本原因各種不飽和烴的存在是影響汽油安定性的根本因素儲存條件：溫度、陽光、空氣、金屬表面作用

烯烴，二烯烴，苯烯烴，苯硫酚、吡咯及其同系物12/17/202295石油煉制基礎(chǔ)1．影響汽油安定性的因素烯烴，二烯烴，苯烯烴，苯硫酚、吡咯及2．安定性的評價方法和指標

通常用不飽和烴含量、氧化難易程度和膠質(zhì)含量等來表示汽油安定性好壞，具體指標為：

碘值(iodinenumber)：不飽和烴中的雙鍵與碘能定量反應(yīng)，因此用與100g油起反應(yīng)的碘用量gI表示油中不飽和烴含量，稱為碘值，單位為gI/100g。碘值越小，汽油安定性越好，航空汽油要求碘值不大于12gI/100g。誘導(dǎo)期(inductionperiod)—評價儲存安定性的方法表明汽油儲存安定性的指標。誘導(dǎo)期長的汽油，氧化生成膠質(zhì)的傾向?。坏珜τ谝跃酆虾涂s合反應(yīng)為主生成膠質(zhì)的汽油，誘導(dǎo)期不能很好反映其儲存安定性。汽油的誘導(dǎo)期不應(yīng)低于480分鐘12/17/202296石油煉制基礎(chǔ)2．安定性的評價方法和指標12/13/202296石油煉制基實際膠質(zhì)(existentgum;practicalglue)實際膠質(zhì)表示100g汽油中可溶性膠質(zhì)含量的mg數(shù)，單位為mg/100g。對于氧化生成不溶性膠質(zhì)和粘附膠質(zhì)的汽油，實際膠質(zhì)不能確切反映其膠質(zhì)含量。用GB/T8019測定。我國規(guī)定汽油的實際膠質(zhì)≯5mg/100mL油3．改善汽油安定性的方法

除去不安定組分加添加劑（抗氧劑和金屬鈍化劑）12/17/202297石油煉制基礎(chǔ)實際膠質(zhì)(existentgum;practicalg(五)汽油的腐蝕性指標：酸度、水溶性酸或堿、銅片腐蝕、硫含量等1．硫及含硫化合物2003.1.1起全國執(zhí)行不大于0.08%的標準2．有機酸(Organicacid)汽油質(zhì)量指標中規(guī)定酸度不大于3mg(KOH)/100mL3．水溶性酸或堿(watersolubleacid&alkali)不允許含有水溶性酸或堿12/17/202298石油煉制基礎(chǔ)(五)汽油的腐蝕性12/13/202298石油煉制基礎(chǔ)(六)汽油產(chǎn)品的品種和牌號我國現(xiàn)行的車用汽油標準是GB17930—1999

(七)新配方汽油近年來除了提出降低汽油含鉛量直至完全禁止加鉛的要求以外，還對汽車排放的SOx、NOx、CO、揮發(fā)性有機化合物(VOC)及微粒等污染物提出了更為嚴格的限制目前采用的主要措施是在汽油中摻入一定量的醚類化合物

和醇類化合物12/17/202299石油煉制基礎(chǔ)(六)汽油產(chǎn)品的品種和牌號12/13/202299石油煉制基項目質(zhì)量指標試驗方法90號93號95號抗爆性：研究法辛烷值(RON)不小于抗爆指數(shù)(RON-MON)/2不小于908593889590GB/T5487GB/T503鉛含量(1)(g/l)不大于0.005GB/T8020餾稱：10%蒸發(fā)溫度，℃不高于50%蒸發(fā)溫度，℃不高于90%蒸發(fā)溫度，℃不高于終餾點，℃不高于殘留量，%(V/V)不大于701201902052GB/T6536蒸氣壓，kPa從9月16日至3月15日不大于從3月16日至9月15日不大于8874GB/T8017實際膠質(zhì)(2)，mg/100ml不大于5GB/T8019誘導(dǎo)期(3)，min不小于480GB/T8018硫含量(4)，%(m/m)不大于0.10(5)GB/T380硫醇(需滿足下列要求之一)：博士試驗硫醇硫含量，%(m/m)不大于通過0.001SH/T0174GB/T1792銅片腐蝕(50℃,3h)，級不大于1GB/T5096水溶性酸或堿無GB/T259機械雜質(zhì)及水分無目測(6)苯含量，%(V/V)不大于2.5附錄A芳烴含量，%(V/V)不大于40GB/T11132烯烴含量，%(V/V)不大于35(7)GB/T111320.0812/17/2022100石油煉制基礎(chǔ)項目質(zhì)量指標試驗方法90號93號95號抗爆性：909395G規(guī)格世界燃油規(guī)范Ⅰ類世界燃油規(guī)范Ⅱ類世界燃油規(guī)范Ⅲ類世界燃油規(guī)范Ⅳ類中國2000年研究法辛烷值>91>95>98>90,93,95硫，ppm<1000200305～10800苯，%(體積分數(shù))<5.02.51.01.02.5芳烴，%(體積分數(shù))<5040353540烯烴，%(體積分數(shù))<2010.010.035氧，%(質(zhì)量分數(shù))<2.72.72.72.72.7世界燃油規(guī)范與我國車用無鉛汽油新標準的比較12/17/2022101石油煉制基礎(chǔ)規(guī)格世界燃油規(guī)范Ⅰ類世界燃油規(guī)范Ⅱ類世界燃油規(guī)范Ⅲ類世界燃油三、柴油(dieseloil)

柴油是壓燃式發(fā)動機的燃料，也是目前國內(nèi)消費量最大的發(fā)動機燃料，分為餾分型和殘渣型兩種。

殘渣型：大功率、低速船用柴油機，按黏度劃分牌號

輕柴油：>1000r/min的高速發(fā)動機，按凝點劃分牌號10#、5#、0#、-10#、-20#、-35#和50#

重柴油：中速、低速（<500r/min）發(fā)動機，按黏度分級

12/17/2022102石油煉制基礎(chǔ)三、柴油(dieseloil)柴油是壓燃式發(fā)動機的燃料，（一）壓燃式發(fā)動機的工作過程12/17/2022103石油煉制基礎(chǔ)（一）壓燃式發(fā)動機的工作過程12/13/2022103石油煉1．與汽油機的相同之處都有四沖程：進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣都是內(nèi)燃機2．與汽油機的不同之處柴油機壓縮的只是空氣，壓縮比可以更大汽油機電火花點燃→點燃式發(fā)動機；柴油機自燃→壓燃式發(fā)動機

汽油機：汽油在氣化室氣化后與空氣一起進入燃燒室(氣缸)壓縮，在壓縮階段末點火燃燒；柴油機：空氣進入氣缸，被壓縮升溫，在壓縮階段末噴入柴油而自燃。

12/17/2022104石油煉制基礎(chǔ)1．與汽油機的相同之處12/13/2022104石油煉制基礎(chǔ)汽油機、柴油機的主要區(qū)別汽油機柴油機吸入油氣(汽油+空氣)，預(yù)先混合只吸入空氣，預(yù)先不混合油氣一同壓縮只壓縮空氣壓縮比低（8-10），受燃料性質(zhì)影響壓縮比高（13-24），不受燃料性質(zhì)影響電點火，燃料自燃點高有利自燃，燃料自燃點低有利熱功效率低（21%-28%）熱功效率高（35%-43%）汽油機單位馬力耗油多柴油機單位馬力耗油少汽油閃點低，危險性大柴油閃點較高，危險性較小12/17/2022105石油煉制基礎(chǔ)汽油機、柴油機的主要區(qū)別汽油機柴油機吸入油氣(汽油+柴油機對燃料的使用要求具體表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）

具有良好的霧化性能、蒸發(fā)性能和燃燒性能；（2）

具有良好的燃料供給性能；（3）

對發(fā)動機部件沒有腐蝕和磨損作用；（4）良好的儲存安定性和熱安定性。12/17/2022106石油煉制基礎(chǔ)12/13/2022106石油煉制基礎(chǔ)（二)燃燒性能衡量指標霧化性能蒸發(fā)性能抗爆性能

1.粘度柴油在使用上對粘度有一定要求：國產(chǎn)輕柴油規(guī)格規(guī)定20℃的運動粘度為1.8～8.0厘斯含烷烴較多的石蠟基原油的柴油粘度小，而環(huán)烷基原油的粘度較大12/17/2022107石油煉制基礎(chǔ)（二)燃燒性能衡量指標霧化性能1.粘度12/13/20222．蒸發(fā)性能餾分組成餾程中要求柴油的50%餾出溫度不高于300℃我國輕柴油的餾程范圍一般在200～380℃閃點國產(chǎn)輕柴油規(guī)定-35#、-50#輕柴油的閉口杯法閃點不低于45℃，其余牌號不低于55℃閃點同時也是安全保證指標

12/17/2022108石油煉制基礎(chǔ)2．蒸發(fā)性能12/13/2022108石油煉制基礎(chǔ)3.柴油的抗爆性能（1）柴油機的爆震現(xiàn)象和柴油的燃燒性能柴油機與汽油機一樣，若燃料不好也會發(fā)生爆震，但產(chǎn)生爆震的原因不同。在柴油機的壓縮末期（500～700℃，30～50×105Pa），向汽缸中噴入柴油，霧化油滴在高溫高壓的空氣中迅速受熱汽化、氧化形成過氧化物而開始自燃，然后邊噴油邊燃燒，直至燃燒過程結(jié)束。滯燃期：從柴油噴入汽缸到開始自燃這段時間稱為滯燃期（1～3ms）

12/17/2022109石油煉制基礎(chǔ)3.柴油的抗爆性能12/13/2022109石油煉制基柴油機的爆震現(xiàn)象：自燃點高的柴油滯燃期就長，也就是在汽缸中積累較多柴油后才開始自燃，此時大量燃料同時開始突然燃燒，引起汽缸中的溫度、壓力劇增，同時帶有爆燃的特點，沖擊汽缸壁和活塞，同時燃燒不完全，出現(xiàn)象汽油機那樣的爆震。因此柴油機的爆震，是由于燃料的自燃點太高。因為柴油的自燃點高，使滯燃期增長，導(dǎo)致開始自燃時，氣缸中已積累了較多的燃料，過多的燃料同時自燃，使得氣缸內(nèi)壓力劇增，過高的壓力沖擊活塞頭，造成爆震。12/17/2022110石油煉制基礎(chǔ)柴油機的爆震現(xiàn)象：12/13/2022110石油煉制基礎(chǔ)與汽油機爆震的區(qū)別：柴油機和汽油機產(chǎn)生爆震雖然都是由于燃料的自燃引起的，但兩者有根本的差別：汽油機的爆震出現(xiàn)在火焰?zhèn)鞑ミ^程中，是由于燃料自燃點太低造成的。而柴油機的爆震發(fā)生在燃燒階段的初期，是由于燃料的自燃點太高造成的。汽油機、柴油機的爆震還與各自的工作原理有關(guān)。汽油機是點燃式發(fā)動機，不需要燃料自燃，而柴油機是壓燃式發(fā)動機，是通過燃料自燃來達到燃燒的目的。

12/17/2022111石油煉制基礎(chǔ)與汽油機爆震的區(qū)別：12/13/2022111石油煉制基礎(chǔ)柴油機的燃燒過程

滯燃期

急燃期緩燃期

后燃期柴油噴入汽缸后進行霧化、受熱、蒸發(fā)、擴散以及與空氣混合而形成可燃混合氣，只有1～3ms從自燃開始到到汽缸中壓力不再急劇上升時為止，火焰?zhèn)鞑ニ俣群腿紵俣瓤?，放熱量多，汽缸?nèi)溫度和壓力上升很快從汽缸內(nèi)壓力不再急劇升高到壓力開始迅速下降，燃燒過程的主要階段從燃料停止噴射到燃燒終點

12/17/2022112石油煉制基礎(chǔ)柴油機的燃燒過程滯燃期急燃期緩燃期后燃期柴油噴入汽（2）柴油抗爆性的表示方法

十六烷值(CN)正十六烷的(CN=100)a-甲基萘（CN=0）或：七甲基壬烷(CN=15)我國輕柴油質(zhì)量標準中規(guī)定十六烷值不低于45并非柴油的十六烷值越大越好，一般不高于65柴油的十六烷值：表示與被測柴油抗爆性相同的標準燃料中正十六烷的體積百分數(shù)。例如：某柴油的抗爆性與含52%的正十六烷的標準燃料的抗爆性相同，則該柴油的十六烷值就等于52。12/17/2022113石油煉制基礎(chǔ)（2）柴油抗爆性的表示方法十六烷值(CN)正十六烷的(C（3）柴油的十六烷值與化學組成和餾分的關(guān)系相同碳數(shù)的不同烴類，以正構(gòu)烷烴的十六烷值最高，正構(gòu)烯烴、異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴居中，芳香烴最小。相同碳數(shù)的異構(gòu)烷烴，十六烷值隨支鏈數(shù)的增加而降低；對于同一族烴類，隨分子量增加，自然點降低，十六烷值增加。但餾分變重，由于蒸發(fā)性能變差，耗油量會增加。

不同基屬的原油，其生產(chǎn)的柴油由于化學組成的不同，其十六烷值相差較大。石蠟基原油生產(chǎn)的柴油比環(huán)烷基原油生產(chǎn)的柴油十六烷值高。

12/17/2022114石油煉制基礎(chǔ)（3）柴油的十六烷值與化學組成和餾分的關(guān)系相同碳數(shù)的不同烴對于柴油，十六烷值并不是越高越好，十六烷值過高，會帶來不利影響。十六烷值過大，由于燃料太易自燃，尚未與空氣混合均勻就開始燃燒，使得空氣不足而造成燃燒不完全，部分烴類熱分解（500～700℃），產(chǎn)生黑煙。另外，十六烷值過大，凝點高，低溫流動性差。所以，一般規(guī)定十六烷值不要高于65。

柴油的理想組分：

應(yīng)從兩個方面入手，即應(yīng)保證它的十六烷值比較高，又要保證它的凝點比較低。單烷基（T型）或二單烷（π型）的異構(gòu)烷烴。如：C6―C(C)―C(C)―C6(7,8―二甲基十四烷)，C7―C(C)3―C7(8―丙基十五烷)。

12/17/2022115石油煉制基礎(chǔ)對于柴油，十六烷值并不是越高越好，十六烷值過高，會帶來不利影(三）柴油的低溫流動性

1．表示方法

我國以凝點表示柴油的低溫流動性和牌號凝點并不是柴油可能使用的最低溫度2．柴油低溫流動性與組成的關(guān)系柴油的餾分越重，其低溫流動性越差柴油中含環(huán)烷烴和芳烴多，則凝點低，而含正構(gòu)烷烴多，則凝點高12/17/2022116石油煉制基礎(chǔ)(三）柴油的低溫流動性12/13/2022116石油煉制基（四）柴油的安定性、腐蝕性和潔凈度1．儲存安定性2.柴油的腐蝕性3．柴油的潔凈度輕柴油標準規(guī)定不許含有機械雜質(zhì)只允許含有痕跡量的水分

12/17/2022117石油煉制基礎(chǔ)（四）柴油的安定性、腐蝕性和潔凈度12/13/2022117（五）柴油產(chǎn)品的品種和牌號(GB252-2000)項目10號5號0號-10號-20號-35號-50號試驗方法色度，號不大于3.5GB/T6540氧化安定性，總不溶物，mg/100mL不大于.5SH/T0175硫含量2)，%(m/m)不大于0.2GB/T380酸度，mgKOH/100mL不大于7GB/T25810%蒸余物殘?zhí)?)，%(m/m)不大于0.3GB/T268灰分，%(m/m)不大于0.01GB/T508銅片腐蝕，(50℃,3h)，級不大于1GB/T5096水分4)，%(V/V)不大于痕跡GB/T260機械雜質(zhì)4)無GB/T511運動粘度(20℃)，mm2/s3.0-8.02.5-8.01.8-7.0GB/T265凝點，℃不高于1050-10-20-35-50GB/T510冷濾點，℃不高于1284-5-14-29-44SH/T0248閃點(閉口)，℃不低于5545GB/T261十六烷值不小于455)GB/T386餾程：50%回收溫度，℃不高于90%回收溫度，℃不高于95%回收溫度，℃不高于300355365GB/T6536密度(20℃)，kg/m3實測GB/T1884GB/T188512/17/2022118石油煉制基礎(chǔ)（五）柴油產(chǎn)品的品種和牌號(GB252-2000)項課后作業(yè)

《石油加工生產(chǎn)技術(shù)》陳長生主編·高等教育出版社P34：自測練習1——12題、16題；P35：思考題及習題1、3、4、5、13、17題12/17/2022119石油煉制基礎(chǔ)課后作業(yè)《石油加工生產(chǎn)技術(shù)》陳長生主編·高等教育出版演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！第一章石油及其產(chǎn)品的性質(zhì)

第一節(jié)石油及其產(chǎn)品的組成和性質(zhì)

12/17/2022121石油煉制基礎(chǔ)第一章石油及其產(chǎn)品的性質(zhì)第一節(jié)石油及其產(chǎn)品的組成石油的一般性狀及化學組成石油的一般性狀石油的元素組成石油的烴類組成石油的非烴類組成石油的餾分組成

12/17/2022122石油煉制基礎(chǔ)石油的一般性狀及化學組成12/13/20222石油煉制基礎(chǔ)石油的一般性狀

顏色及密度石油通常是黑色、褐色或黃色的流動或半流動的粘稠液體

多數(shù)原油的密度集中在0.8～0.98g/cm3之間，但也有個別原