石油馏分在一温度范围内蒸馏出的石油组分.docx

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石油馏分在一温度范围内蒸馏出的石油组分

第二章

1、石油馏分在一定温度范围内蒸馏出的石油组分，称为石油馏分。

温度范围较宽称为宽馏分，温度范围较窄（≤30℃）馏程或沸程石油馏分的沸点范围称为馏程。

2、直馏分：

原油经过直接分馏得到的产物，称为直馏分。

3、说明：

1）各馏分仍然是混合物

（2）馏分还不是石油产品（3）同一馏分可加工成不同产品

沸点范围/℃

馏分名称

≤200（180）

汽油馏分（低沸点馏分），

轻油或石脑油

200（180）~350

煤、柴油馏分（中间馏分），常压瓦斯油

350~500

减压馏分（润滑油馏分），

减压瓦斯油

>500

减压渣油

4、我国原油的特点

✓单从相对密度看，我国原油属于较重原油,石蜡基原油多。

（石蜡基原油多）

✓我国原油的凝点以及蜡含量均较高，庚烷沥青质含量较低（多数原油含蜡量多，凝点高）

✓我国大部分原油的S含量都很低，但是含N都偏高（除孤岛、胜利原油外，其它原油含硫量较低）

✓我国原油中的汽油馏分含量低、渣油含量高（多数原油轻质油含量均较少）

5、原油的分类：

一、特性因数分类

1、特性因数的定义

表示原油的相对密度、平均沸点与其化学组成之间之间存在一定关系的数值。

（1）石蜡基原油特性因数K＞

一般含烷烃量超过50%，含蜡量较高，密度小，凝点高，含硫、含胶质量低。

汽油辛烷值较低，柴油十六烷值较高，并可制得粘温性质好的润滑油，大庆原油是典型的石蜡基原油。

（2）环烷基原油特性因数K＝～

密度较大，凝点低，所产汽油含有较多的环烷烃，辛烷值较高，柴油的十六烷值较低，润滑油的粘温性质差。

环烷基原油中的重质原油，含有大量胶质和沥青质，可生产高质量沥青，孤岛原油就是属于环烷基原油。

（3）中间基原油特性因数K＝～

性质介于二者之间。

二、关键馏分特性分类

1、切割关键馏分

①第一关键馏分：

将原油在分馏装置上进行常压蒸馏得250～275℃馏出物；

②第二关键馏分：

残余的油用不带填料的蒸馏瓶，在减压进行减压蒸馏，取得275～300℃馏分。

三、按含硫量分类

（1）低S原油含S量＜%

（2）含S原油含S量＝～%（3）高S原油含S量＞%

在我国胜利、孤岛原油属含硫原油，其余属低硫原油。

四、按原油相对密度分类

（1）轻质原油相对密度d420＜。

含汽油、煤油、柴油等轻质馏分高，含硫、胶质较少。

（2）中质原油相对密度d420＝～

（3）重质原油相对密度d420＞。

含轻馏分和蜡都较少，而含硫、氮、氧及胶质较多。

胜利、孤岛原油属重质原油，大港原油为中质原油，其他均属轻质原油。

五、按原油的含蜡量分类

（1）低蜡原油含蜡～%

（2）含蜡原油含蜡～10%（3）高蜡原油含蜡＞10%

6、几大油田原油特点

一、大庆原油

1、大庆原油的归类。

按关键馏分特性分类法分类，属于低硫石蜡基原油。

2、大庆原油的特点

含蜡多，凝点高，含硫少，汽油馏分较少。

胶质沥青质含量低，不能直接生产沥青产品。

3、其产品的特点

（1）汽油的抗爆性能差，辛烷值低。

（2）柴油的燃烧性能好，十六烷值高，但凝点较高，低温流动性差。

（3）润滑油的粘温性能好。

二、胜利原油

1、胜利原油的归类

按关键馏分特性分类法分类，属于含硫中间基原油。

2、胜利原油的特点

密度大，粘度高，含硫量较高，含胶质、沥青质较多，可生产道路沥青。

3、其产品的特点

（1）汽油、煤油、柴油的性质不如大庆原油，需精制。

（2）油品的储存安定性差，容易氧化变质。

（3）润滑油的粘温性差，难以生产高粘度的柴油机油。

一般不用胜利原油制备润滑油。

7、非烃化合物：

含S、O、N化合物以及胶质（resin）、沥青质（asphaltene）。

注意：

石油中的烃类和非烃类存在于石油的全馏分中，对任何一种原油而言，随其沸程（或馏程）↑，烃类含量将逐渐↓，而非烃类含量将逐渐↑。

8、石油气体和石油馏分的烃类组成

石油气体：

组成特点根据其来源不同而不同。

天然气：

来源于纯气田或与原油同时采出（伴生气），以CH4为主

炼厂气：

来源于炼油厂，其组成由生产工艺过程、原料、加工条件决定。

9、石油馏分中烃类的分布特点

汽油馏分：

含C5~C11（以正构烷烃计）的正、异构烷烃，单环、双环环烷烃和苯系芳香烃。

以饱和烃（烷烃和环烷烃的统称）为主，芳烃含量一般不超过20%。

煤柴油中间馏分：

C11~C20正构烷烃，单、双、三环环烷烃，单、双、三环芳烃。

直链烷烃含量减少，环状烃含量增加，尤其是多环的烷烃和芳烃。

高沸点馏分：

C20~C36正、异构烷烃，单、双、三及以上（稠环）环烷烃及芳烃。

环烷为主，其中多环占大多数。

渣油：

>C36胶质和沥青质含量较高。

石油中90%以上的金属元素都存在于胶质和沥青质中。

因此，石油中S、N、及金属元素主要富集在渣油中，这是渣油的组成特点之一。

10、石油固态烃的组成

石油固态烃：

常温下为固态的烃类，即C16以上的正构烷烃和M较大的异构烷烃、环烷烃及芳烃。

依来源和结晶形状不同分为石蜡、微晶蜡（地蜡）（区别？

）

用途蜡是很重要的石油产品，广泛应用于电气工业、化学工业、医药和日用品工业等。

负面作用：

存在于石油及石油馏分中的蜡，严重影响油的低温流动性，对石油的运输和加工及产品质量都有影响。

11、石油中的非烃化合物

石油中的非烃化合物重要指含S、N、O的化合物和胶状沥青状物质。

这些元素含量1~4%，但是非烃化合物含量可达20%以上。

非烃化合物主要集中在重质馏分和残渣油中。

含硫化合物

硫在石油分馏中的分布一般是随着石油馏分沸程的升高而增加。

大部分硫均集中在重馏分和渣油中。

我国大多数原油中约有70%的硫集中在减压渣油中。

硫在石油及其馏分中的存在形态

含硫化合物活性硫：

单质S、H2S、RSH（硫醇）

非活性硫：

R-S-R’（硫醚）、R-S-S-R’（二硫化物）、（噻吩）

原油：

硫醚类和噻吩类的形式为主，原油中元素硫含量很少，硫化氢含量极少；硫化氢一般是由原油中的硫化物受热分解后产生的，而硫化氢又能被氧化成元素硫，所以原油中的元素硫和硫化氢并不一定都是原油本来就有的。

硫醇主要存在于轻馏分中；硫醇RSH含量不多，多存在于轻馏分中。

轻馏分中的硫醇硫含量往往占其总硫含量的40~50%。

随着沸程升高，硫醇含量急剧降低，在350℃以上的高沸点馏分中硫醇的含量极少

硫醚主要集中于轻馏分和中间馏分

是石油中含量较高的硫化物，石油的轻馏分和中间馏分中的硫有50~70%为RSR’。

属于中性液态物质，因此不能用碱将它除去，它不溶于水，也不与金属发生反应。

二硫化物RSSR’在石油馏分中含量很少，一般不超过该馏分的含硫量的10%（W），而且较多集中于石油的低沸点馏分中。

二硫化物也是中性，不与金属作用，但它的热安定性较差，受热后分解成硫醚和元素硫，也可以分解成硫醇、烯烃和元素硫。

噻吩及其同系物是一种芳香性质的杂环化合物。

它们是石油中主要的一类含硫化合物。

噻吩没有难闻的气味，对热稳定性很高，故在热分解产物中噻吩含量相当高。

危害：

a.腐蚀设备b.使催化剂（Cat.）中毒c.影响产品质量d.污染环境

含氮化合物

石油馏分中的含氮化合物的含量一般在%以下，随着其沸点的升高而迅速增大，绝大部分是以胶状、沥青状物质存在于渣油中，约有80%的氮集中与400℃以上的重油中。

含氮化合物对石油加工的影响：

原油中含氮，影响石油加工、油品储存和使用使油品颜色变深，气味变臭。

含氧化合物

石油中氧含量一般很少（约千分之几），只有个别石油中高达2~3%石油中的氧元素是以有机含氧化合物的形式存在。

含氧化合物酸性氧化物：

环烷酸、脂肪酸、酚类等

中性氧化物：

醛、酮、酯、醚等（含量极少）

石油中酸性含氧化合物的含量一般借助酸度（或酸值）来间接表示

酸度是指中和100ml油样所需的KOH毫克数，该值一般使用于轻质油品。

酸值是指中和1g油样所需的KOH毫克数，该值一般使用于重质油品。

酸度（或酸值）相同，则相对分子量↗，酸含量↗；相对分子量相同，则酸度（或酸值）↗，酸含量↗环烷基原油的酸值较高，石蜡基原油的酸值较低

✓环烷酸

石油中小于8个C原子的羧基酸多为脂肪酸

石油中的脂肪酸含量很少，主要是环烷酸，环烷酸约占石油酸性含氧化合物的90%左右，石蜡基石油的环烷酸含量较少，中间基和环烷基石油的环烷酸含量较多。

环烷酸在石油馏分中的分布规律比较特殊在中间馏分（沸点范围约为250～400℃左右）中含量最高，而在低沸馏分及高沸馏分中环烷酸含量都比较低。

危害：

⑴能腐蚀设备，生成环烷酸盐在油品中促进油品氧化；⑵较多时易使原油于乳化；

⑶会使灯芯堵塞。

作用：

石油酸可用作木材防腐剂；石油酸的钠盐可作植物生长剂；环烷酸的钠、钙盐是杀虫剂的成分；环烷酸的锰、钙、锌盐可作为油品的添加剂。

12、石油中的微量元素，目前检测出59种，金属元素45种。

对石油加工影响最大的是钒、镍、铁、铜。

在石油中含量最高的是钒，其次是镍

对石油产品的危害：

使润滑油粘度变差，产生积炭，造成机件表面的磨损。

主要危害：

催化剂中毒

13、沥青质：

石油中不溶于低分子正构烷烃（C5~C7），但溶于苯的物质，是分子量最大，分子结构最复杂，极性最强的非烃组分。

胶质：

分子量和极性仅次于沥青质的组分。

胶质既溶于低分子正构烷烃，又溶于苯，与沥青质和芳烃之间没有截然的界线。

高含蜡易凝石油加热输送方案时，胶质与含蜡量间之比会显著影响热处理的效果

第三章

一、液体燃料的理化性能

1、馏程

2、饱和蒸气压（在一定温度下，物质的液相与其上方的蒸汽呈平衡状态时，蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。

液体温度↗，则蒸汽压↗。

同一族烃类，在同温度下，烃类沸点的↗，蒸汽压↙）

3、密度：

密度是该物质单位体积的质量。

ρ20：

我国规定油品20℃时密度作为石油产品的标准密度，表示为ρ20。

ρt：

油品t℃时密度，表示为ρt。

d420：

以4℃水为参考物质，油品20℃时的相对密度表示为d420，我国常用。

：

以℃水为参考物质，油品℃时的相对密度为，欧美常用。

API°：

比重指数，用于表示液体相对密度。

可见API°越大，密度越小。

分子量相近的不同烃类之间密度有明显差别芳烃>环烷烃>烷烃

同一种原油沸点增加，分子量增大，密度增大

对不同原油，同样沸程，相对密度差别很大环烷基的>中间基的>石蜡基的

1）温度影响温度↗，油品体积↗，密度和相对密度↙；反之，则↗。

2）在一定压力范围内.对油品相对密度的影响可以忽略，只有当压力极大（几十兆帕）时，才考虑压力对相对密度的影响

数均相对分子质量

重均相对分子质量

4、沸程：

纯化合物沸点为恒定值复杂混合物沸点具有一定范围。

恩氏蒸馏（ASTM）

①初馏点：

第一滴液体出现的气相温度。

②干点：

最后能达到的最高气相温度。

③10%、50%、90%馏出温度：

馏出物体积分别达到试样的10%、50%、90%时的温度。

✓大多数液体燃料规格中，只要求测定其具有代表性的初馏点、10%、50％和90％的馏出温度及干点。

✓馏程的数据基本能反映油品组分轻重的相对含量，或用与不同油品之间的比较，在原油评价中常用。

✓馏程是发动机燃料表示蒸发性能的重要质量指标——汽油的馏程40～200℃，轻柴油的馏程200～350℃，润滑油的馏程350～520℃。

二、润滑油和润滑脂的理化性能

1、粘度:

流动分子的内摩擦使流体带有一定的粘滞性，从而产生流体抵抗剪切作用的能力。

衡量这种能力或粘滞性的性质指标.（液体分子作相对运动时，液体内部呈现出对抗运动的一种阻力。

）

粘度的作用：

度影响润滑油的流动性和油膜的厚度

粘度的表示方法

（1）动力粘度（DynamicVis