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第一章 1.石油的元素组成:组成石油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧五种元素。 2.石油的烃类组成:由碳和氢可组成烃类化合物,即烷烃、环烷烃和芳香烃,它们在原油中占绝大部分。在原油中不含不饱和烃,但在二次加工后的石油产品中有不饱和烃(烯烃)。 3.石油中的非烃化合物主要指:含硫、含氮和含氧化合物以及胶状沥青状物质 4.我国原油的组成特点:从元素组成上看,含硫低、含氮高是我国原油的特点之一。三高一低高凝点高粘度高含蜡硫偏低。 5.各类化合物的分布规律:随着石油馏分沸点的升高,馏分中烷烃含量逐渐减少,芳香烃含量逐渐增大,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.为什么要研究石油及油品的物化性质?(课本P13) 石油及油品的物化性质是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,也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.表征油品蒸发性能的指标?(蒸汽压、镏程) 油品的蒸发性能通常用蒸气压和馏程两个性质来表示。 蒸气压:在一定温度下,液体同其液面上方蒸气呈平衡状态时蒸气所产生的压力(气液平衡时蒸气产生的压力)称为饱和蒸气压,简称蒸气压。蒸气压的高低表明液体中分子气化或蒸发的能力,同一温度下蒸气压高的液体比蒸气压低的液体更容易气化。 馏程: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。 3.油品的蒸气压与哪些因素有关?各是如何影响油品蒸气压? 蒸汽压与温度及油品组成有关。 a同一油品的蒸气压随温度的升高而增大 b两相共存时,蒸气压与气液体积比有关 c油品的气液比越小,气化率越低,蒸气压越高。 4.油品密度 影响油品密度的因素 1)油品密度与馏分组成和化学组成的关系 沸点↑,密度↑ 芳香烃的密度最大,环烷烃次之,正构烷烃最小。 对于相同碳原子,ρ芳香烃>ρ环烷烃>ρ正构烷烃。 分子中环数越多,密度越大,因而不同原油生产的两个相同馏程的馏分,由于化学组成不同,其密度也有很大的差别。 2)温度对密度的影响 温度↑密度↓ 3)压力对密度的影响 在温度不高的情况下,压力忽略不计。 4)油品混合对密度的影响 当几种油品混合时,如果混合后体积有可加性(同一温度下具有可加性),则混合油品密度也可按可加性计算。(有公式P25) 油品密度与API°的关系: 粘度是评价原油和油品流动性能的指标。粘度一般有5种表示方式,即动力粘度、运动粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度。 油品的粘温性能是由其化学组成决定,其表示方法有多种,我国主要采用粘度比和粘度指数。粘度指数越高则粘温性质越好。 影响油品粘度的因素 油品粘度与组成的关系 随着密度增大↑、沸点升高或烃类分子量增加↑,粘度增大↑。 当烃类分子量相近时,其粘度μ环烷烃>μ芳香烃>μ烷烃 随着特性因数K的减小,粘度增加。这是因为馏程相同的油品,K值小的含环状烃多。 (2)粘度与压力的关系 当压力低于4.0MPa时,压力对液体油品粘度的影响不大,可以忽略。 当压力高于4.0MPa时,粘度随压力增加而逐渐增加,在高压下显著增大。 (3)油品粘度与温度的关系 温度对油品粘度影响很大,随着油品温度升高,粘度迅速减小,没有注明温度的粘度数据是没有意义的。 油品温度↑粘度↓(油品粘度随温度变化的性质称为粘温性能)。 最常用的粘温关系式 油品粘温性能对某些油品(例如润滑油)的重要性不亚于粘度本身。润滑油要求粘度随温度变化越小越好,即要求粘温性能良好。 油品粘温性能表示方法有多种,我国主要采用粘度比和粘度指数。粘度指数越高则粘温性质越好。 粘度比是油品某低温粘度与某高温粘度的比值,最常见的是50℃运动粘度与100℃运动粘度之比,也有用-20℃运动粘度与50℃运动粘度的比值。粘度比越小,粘温性能越好,但粘度比只能表示该两个温度间的粘温关系,有一定局限性。 粘度指数愈高,粘温性能愈好,使用的环境温度范围也愈宽。 粘度指数不能表示稠化机油的粘温性质。 油品的粘温性能是由其化学组成决定的,烃类中以正构烷烃的粘温性能最好,环烷烃次之,芳香烃最差;烃类分子中环状结构越多,粘温性能越差,链越长则粘温性能越好。 6 闪点、燃点和自燃点 (1)烃类要发生燃烧,必须具备烃类蒸气、氧和明火火源三个条件 (2)闪点测定方法有闭口杯法和开口杯法两种,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。同一油品的开口杯闪点高于闭口杯闪点,闪点愈高,二者的差值愈大。重质油中混入少量轻油时,闪点大大下降。 (3)闪点、燃点和自燃点的关系??? 闪点是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。 油品的燃点是在规定条件下,将油品加热到能被所接触的火焰点燃,并