《石油化學(xué)》期中考試卷

《石油化學(xué)》期中考試卷標(biāo)準(zhǔn)答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)開課系室應(yīng)用化學(xué)系考試日期題號(hào)一二三四總分得分閱卷人一、填空題（每空0.5分，共25分）1、2006年我國(guó)原油產(chǎn)量為（1.84億噸）。2、目前世界平均能源消費(fèi)構(gòu)成中，石油與天然氣所占的比例為（60%）,而我國(guó)的

石油與天然氣在能源消費(fèi)構(gòu)成中所占的比例為（83?87%)、石油與天然氣在能源消費(fèi)構(gòu)成中所占的比例為（83?87%)、3、組成石油的主要元素在石油中的含量范圍（重量百分?jǐn)?shù)）為：碳（氫（11?14%）、硫（0.05?8.0%）、氮（0.02?2.0%）。4、按我國(guó)原油的分類方法，大慶原油、羊三木原油和勝利原油的屬性分別為（低硫石蠟基）、（低硫環(huán)烷基）、（含硫中間基）。5、通常將原油按照沸點(diǎn)范圍可分為汽油餾分、柴油餾分、減壓餾分與減壓渣油，它們的沸點(diǎn)范圍分別是（初儲(chǔ)點(diǎn)?200C）、（200?350C）、（350?500C）、（>500℃）。6、石油中的有機(jī)含硫化合物的存在形式有（硫醇）、（硫醚）、（二硫化物）、（噻吩類硫化物）等類型，其中主要類型為（硫醚類）和（噻吩類）。7、石油中硫、氮及微量元素含量分別有（70）%、（90）%、（95）%存在于減壓渣油中。8、石油中的含氮化合物按照其酸堿性通?？煞譃椋▔A性氮化物）和（非堿性氮化物）。9、石油中的酸性含氧化合物主要有（石油羧酸）和（石油酚）兩種類型。10、石油中最主要的微量金屬元素是（Ni）、（V）、（Fe）、（Ca）。11、在石油及其產(chǎn)品的平均相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定中，最常壓的測(cè)定方法是（冰點(diǎn)下降法）與（蒸氣壓滲透法），密度的測(cè)定方法是（密度計(jì)法）和（比重瓶法）。12、油品粘度與溫度關(guān)系表示方法有（粘度指數(shù)）和（粘度比）兩種。13、石油產(chǎn)品的凝固分為（構(gòu)造凝固）和（粘溫凝固）兩種形式。14、評(píng)定柴油蒸發(fā)性的質(zhì)量指標(biāo)有（餾程）和（閉口閃點(diǎn)）。15、內(nèi)燃機(jī)的工作過程包括（進(jìn)氣）、（壓縮）、（燃燒膨脹做功）、（排氣）。16、評(píng)定汽油安定性的質(zhì)量指標(biāo)有（碘值）、（實(shí)際膠質(zhì)）、（誘導(dǎo)期）。17、我國(guó)的車用汽油是按照（辛烷值）來劃分牌號(hào)，而輕柴油與車用柴油則是按照（凝點(diǎn)）來劃分牌號(hào)。二、選擇題（每題1分，共15分）1、同一種原油的不同餾分中，氫碳原子比最大的餾分是（A）A、汽油儲(chǔ)分B、柴油微分C、減壓渣油D、常壓渣油2、與國(guó)外原油相比，我國(guó)大多數(shù)原油的主要特點(diǎn)是（B）A、硫含量高、氮含量低、金屬鈾含量高、鍥含量低B、硫含量低、氮含量高、金屬鈾含量低、鍥含量高C、硫含量低、氮含量低、鈾含量低、鍥含量低D、硫含量高、氮含量高、金屬鈾含量高、鍥含量高TOC\o"1-5"\h\z3、下列非烴化合物中，具有芳香性的雜環(huán)的化合物是（B）A、硫醴、硫醇、二硫化物B、曝吩、叱噬、唾咻C、酰胺、呷咪、咔唾D、石油竣酸、石油酚4、下列四種原油的相同餾分，密度最大的原油是（D）A、大慶原油B、勝利原油C、孤島原油D、羊三木原油5、在天然氣中，含量最高的組分是（B）A、乙烷和乙烯B、甲烷C、丁烷和丁烯D、丙烷和丙烯6、在石蠟基原油的直餾汽油餾分中，含量最高的烴類類型為（A）A、烷姓：B、烯姓：C、環(huán)烷姓：D、芳香姓：7、陸相生油的主要特征是（C）A、Ni/V=1BNi/V<1C、Ni/V>1D、無法判斷8、表征石油產(chǎn)品安全性的質(zhì)量指標(biāo)是（C）A、濁點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)B、凝點(diǎn)和傾點(diǎn)C、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)和閃點(diǎn)D、熔點(diǎn)和沸點(diǎn)9、閃點(diǎn)最低的餾分是（D）A、減壓渣油B、減壓蠟油C、直儲(chǔ)汽油D、直儲(chǔ)柴油TOC\o"1-5"\h\z10、沸點(diǎn)相同的餾分，粘度最小而且粘溫性質(zhì)最好的原油是（D）A、孤島原油B、遼河原油C、勝利原油D、大慶原油11、柴油的低溫使用指標(biāo)中，哪一個(gè)溫度最接近最低實(shí)際使用溫度（D）A、結(jié)晶點(diǎn)B、濁點(diǎn)C、凝點(diǎn)D、冷濾點(diǎn)12、氧化安定性最差的烴類是（C）A、單環(huán)芳香姓：B、單環(huán)環(huán)烷姓：C、共腕二烯姓：D、異構(gòu)烷姓：13、石蠟與微晶蠟在化學(xué)組成上的主要差別是（C）A、石蠟以異構(gòu)燒爛為主，微晶蠟以正構(gòu)燒爛為主B、石蠟以帶長(zhǎng)側(cè)鏈的環(huán)狀爛為主，微晶蠟以異構(gòu)燒爛為主C、石蠟以正構(gòu)燒爛為主，微晶蠟以帶長(zhǎng)側(cè)鏈的環(huán)狀爛為主D、石蠟以帶長(zhǎng)側(cè)鏈的環(huán)狀爛為主，微晶蠟以烯爛為主14、表征瀝青塑性變形性能的質(zhì)量指標(biāo)是（B）A、針入度B、延度C、蠟含量D、軟化點(diǎn)15、關(guān)于汽油機(jī)與柴油機(jī)工作過程敘述正確的是（C）A、汽油機(jī)與柴油機(jī)進(jìn)入氣缸的氣體均為可燃性混合氣。B、汽油機(jī)與柴油機(jī)進(jìn)入氣缸的氣體均為空氣。C、汽油機(jī)進(jìn)入氣缸的氣體是可燃性混合氣，而柴油機(jī)進(jìn)入的氣體是空氣。D、汽油機(jī)進(jìn)入氣缸的氣體是空氣，而柴油機(jī)進(jìn)入的氣體是可燃性混合氣。三、名詞解釋（每題2分，共10分）1、苯胺點(diǎn)苯胺與油品按照1:1的體積比混合時(shí)的臨界溶解溫度（互溶時(shí)的最低溫度）即為苯胺點(diǎn)。2、壓縮比內(nèi)燃機(jī)的活塞達(dá)到下止點(diǎn)的氣缸總體積與活塞達(dá)到上止點(diǎn)的燃燒室的體積的比值即為壓縮比，是表征發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。3、辛烷值人為規(guī)定抗爆性很好的異辛烷的ON為100，抗爆性很差的正庚烷的ON為0，兩種物質(zhì)以不同的體積比混合可得到一系列的標(biāo)準(zhǔn)燃料，異辛烷的體積百分?jǐn)?shù)就是標(biāo)準(zhǔn)燃料的辛烷值。將待測(cè)汽油與一系列辛烷值不同的標(biāo)準(zhǔn)燃料在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)用單缸發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行對(duì)比，與所測(cè)汽油抗爆性相同的標(biāo)準(zhǔn)燃料的辛烷值就是所測(cè)汽油的辛烷值。4、誘導(dǎo)期把一定量的汽油放入標(biāo)準(zhǔn)鋼筒中，充入氧氣至0.7MPa，放入100℃的水中，從油樣放入100℃的水中開始到氧壓明顯降低所經(jīng)歷的時(shí)間。5、熱值單位重量或體積的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量，可分為重量熱值與體積熱值。四、綜合問答題（共50分）1、試比較膠質(zhì)與瀝青質(zhì)在化學(xué)組成結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，并為此進(jìn)一步說明測(cè)定渣油四組分時(shí)為什么要先用正庚烷沉淀出瀝青質(zhì)，而膠質(zhì)則用氧化鋁色譜分離。（12分）相同點(diǎn)（4分）：由大分子的非烴化合物組成的復(fù)雜混合物；石油中極性最強(qiáng)的組分；存在基本結(jié)構(gòu)單元；二者的芳香度高，H/C原子比低；分子中含S、N、O雜原子基團(tuán)，還絡(luò)合Ni、V等金屬。不同點(diǎn)：（6分）膠質(zhì)能溶于低分子的正構(gòu)烷烴，而瀝青質(zhì)則不能。膠質(zhì)的H/C原子比高于瀝青質(zhì)，而其fA、RA、RN低于瀝青質(zhì)。膠質(zhì)的平均分子質(zhì)量低于瀝青質(zhì)。膠質(zhì)的極性小于瀝青質(zhì)。瀝青質(zhì)具有似晶結(jié)構(gòu)，而膠質(zhì)卻沒有。瀝青質(zhì)的雜原子含量高于膠質(zhì)。由于瀝青質(zhì)是渣油四組分中極性最強(qiáng)、平均相對(duì)分子質(zhì)量最大的組分，而膠質(zhì)的極性相對(duì)瀝青質(zhì)而言要小一些，氧化鋁屬于極性的固體吸附劑，極性越強(qiáng)的化合物與氧化鋁之間吸附力越大，越難于解析出來，為了防止瀝青質(zhì)與氧化鋁之間形成不可逆吸附，因此用正庚烷來沉淀渣油中的瀝青質(zhì)，膠質(zhì)可用氧化鋁吸附色譜來分離。（2分）2、汽油的爆震燃燒與柴油的燃燒粗暴性有何不同？為什么汽油機(jī)與柴油機(jī)在工作工程中會(huì)產(chǎn)生爆震或工作粗暴現(xiàn)象。（12分）汽油的爆震燃燒與柴油的燃燒粗暴性具有共同的現(xiàn)象：敲缸，燒壞機(jī)件，冒黑煙，功率降低，油耗增加。（3分）汽油的爆震燃燒與柴油的燃燒粗暴性產(chǎn)生的時(shí)間不同：汽油的爆震燃燒是產(chǎn)生在燃燒的后期（火焰的傳播過程中），而柴油的燃燒粗暴性是產(chǎn)生在燃燒的初期（滯燃期和急燃期）。（3分）與燃燒的性質(zhì)有關(guān)：如果汽油的自燃點(diǎn)太低，著火前就形成過多的過氧化物，很容易產(chǎn)生爆震現(xiàn)象；而如果柴油的自燃點(diǎn)太高，不能產(chǎn)生足夠多的過氧化物，使滯燃期過長(zhǎng)，導(dǎo)致工作粗暴。（3分）與發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比有關(guān)：如果汽油機(jī)的壓縮比大，壓縮終了后的溫度與壓力就高，產(chǎn)生的過氧化物較多，這些過氧化物容易自然，在火焰?zhèn)鞑ミ^程中就會(huì)形成多個(gè)火焰中心，容易產(chǎn)生爆震；如果柴油機(jī)的壓縮比小，壓縮終了時(shí)不能形成足夠多的過氧化物，導(dǎo)致發(fā)火延遲期較長(zhǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴。（3分）3、根據(jù)汽油、柴油、航空煤油以及內(nèi)燃機(jī)油的使用性能分別闡述它們各自的理想組成。（16分）汽油的理想組成（4分）：汽油要求具有較好的抗爆性，因而要求其辛烷值較高。碳數(shù)相同的不同烴類辛烷值的大小順序?yàn)椋悍枷銦N＞異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴＞正構(gòu)烯烴和環(huán)烷烴＞正構(gòu)烷烴。烯烴和芳烴的安定性較差，在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部位會(huì)聚合生成膠質(zhì)，增加發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的沉積物，并使尾氣排放中NOX、CO和苯增多，而苯更是致癌物質(zhì)。綜上所述，異構(gòu)化程度較高的異構(gòu)烷烴具有較高的辛烷值，是汽油的理想組成。柴油的理想組成（4分）：柴油要求具有較高的十六烷值和良好的低溫流動(dòng)性。碳數(shù)相同的不同烴類十六烷值的大小順序?yàn)椋赫龢?gòu)烷烴＞正構(gòu)烯烴＞異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴＞環(huán)烷烴＞芳香烴。正構(gòu)烷烴的凝固點(diǎn)較高，而正構(gòu)烯烴的安定性較差。綜上所述，只有一個(gè)或兩個(gè)支鏈的異構(gòu)烷烴具有較高的十六烷值，而且其凝固點(diǎn)較低，因而是柴油的理想組成。噴氣燃料的理想組成（4分）：從燃燒穩(wěn)定性的角度，正構(gòu)烷烴與環(huán)烷烴的燃燒極限比芳香烴寬，在低溫下更加明顯，因而正構(gòu)烷烴與環(huán)烷烴是較理想的組分。從燃燒完全度的角度，各種烴類的燃燒完全度的順序如下：正構(gòu)烷烴＞異構(gòu)烷烴＞單環(huán)環(huán)烷烴＞雙環(huán)環(huán)烷烴＞單環(huán)芳烴＞雙環(huán)芳烴。從生成積炭的傾向的角度，芳烴尤其是雙環(huán)芳烴最容易生成積炭，而烷烴生成的積炭最少。從燃料的熱值角度，重量熱值越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力越大，耗油率越低；體積熱值越大，飛機(jī)航程越遠(yuǎn)，因而要求噴氣燃料具有較高的重量熱值與體積熱值。重量熱值的大小順序?yàn)椋和闊N＞環(huán)烷烴＞芳烴，體積熱值要數(shù)芳烴最大，而烷烴最小。兼顧重量熱值與體積熱值，芳烴不是其理想組分。綜上所述，環(huán)烷烴式噴氣燃料的理想組成。內(nèi)燃機(jī)油的理想組成（4分）：內(nèi)燃機(jī)油要求具有較低的粘度、良好的粘溫性能、良好的抗氧化安定性和低溫性能。就粘度而言，環(huán)狀烴的粘度大于鏈狀烴，正構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)最好，少環(huán)長(zhǎng)側(cè)鏈的環(huán)狀烴和少分支的異構(gòu)烷烴粘溫性質(zhì)也比較好，多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴粘溫性質(zhì)最差，就氧化安定性而言，非烴類尤其是氮化物和多環(huán)芳烴較差，就低溫性能而言，正構(gòu)烷烴和多環(huán)芳烴的較差。綜上所述，內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油的理想組成是少環(huán)長(zhǎng)側(cè)鏈的烴類和少分支的異構(gòu)烷烴。4、簡(jiǎn)述原油中的含硫、含氮以及金屬化合物對(duì)石油加工過程及石油產(chǎn)品的危害（10分）硫會(huì)使石油加工過程中的催化劑中毒；由于有些含硫化合物在較低的溫度下即可分解而生成硫化氫，而硫化氫又被氧化生成了元素硫，元素硫、硫化氫以及具有弱酸性的硫醇對(duì)金屬均具有較強(qiáng)的腐蝕作用；石油產(chǎn)品中的硫燃燒后生成的SOX散逸到大氣中會(huì)形成酸雨，污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡。為此必須盡可能地脫除石油產(chǎn)品中的含硫化合物。（4分）石油中的含氮化合物對(duì)石油加工和產(chǎn)品的使用都有不利影響，使催化劑中毒失活；吡咯類和吲哚類氮