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石油化学作业题石油物性及分类 油品比重指数（ API ）指的是什么？ API 度是用来表示原油的轻重，它与相对密度的关系是: 15 615 6141 5131 5.APId= - 相对密度越小，其 API 度越大，而越重的原油则其 API 度越小。API32 的原油称为轻质原油；API 为 20-32 的原油为中质原油；API 为 12-20 的原油为重质原油；API10 的原油为特重原油。原油沸点有几种表示方法？ 体积平均沸点（）10 30 50 70 905Vt t t t tt+ + + += ，质量平均沸点（）1nw i iit wt= å 立方平均沸点（K）3131ncu i iiT T j=æ ö= ç÷è øå，实分子平均沸点（）1nm i iit _ t= å 中平均沸点（）2m cumet tt+= 特性因数（）的定义是什么？各类烃的取值范围？ 特性因数 K，又称 Watson K 或 UOP K，是油品平均沸点和相对密度的函数。315 615 61 216TKd= 纯烃的特性因数：烷烃：12.7，环烷烃：1112，芳香烃：1011 、原油的特性因数的分类依据是什么？ Kgt;12.1 石蜡基原油，大庆 K=12.6。11.5lt;Klt;12.1 中间基原油，胜利 K=12.1， 孤岛 K=11.8。10.5lt;Klt;11.5 环烷基原油。5 5 、I BMCI 表示原油馏分的什么性能？ 相关指数 BMCI 是一个与相对密度及沸点相关联的指标，其定义式: 15 615 648640473 7 456 8273.VBMCI dt= + ´ -+ 正构烷烃的相关指数最小，基本为0；芳香烃的相关指数最大，如苯为100；环烷烃的相关指数居中，如环己烷为52；广泛用于表征乙烯原料的化学组成。1 1 油品粘度有哪些表示方法 绝对粘度 运动粘度 恩式粘度 赛式粘度 雷式粘度 2 2 油品 的粘温性质用什么指标来表示？ 粘度指数 粘度比 粘温性质与分子结构的关系:正构烷烃的粘温性质最好，分支程度越大，粘温性质越差；环状烃（环烷烃、芳香烃）比链烃差，环数越多，粘温性质越差；环数相同时，侧链越长，粘温性质越好。3 3 表述油品粘度与组成的关系的一般规律 粘度既然反映液体内部分子间的摩擦力，必然与分子的大小、结构有密切关系。(1)对于同一系列的烃类，化合物的分子量越大，粘度越大；(2)分子量相近时，环状分子的粘度大于链状分子，环数越多，粘度越大；有“环状结构是粘度载体”的说法；(3)分子中环数相同，侧链越长，则其粘度越大。4 4 描述油品的苯胺点与组成关系的一般规律 烃类在溶剂中的溶解度主要取决于烃类和溶剂分子的相似程度，两者的分子结构越相似，溶解度越大，升高温度，也会使溶解度增大。(1)碳原子数相同，多环芳香烃最低，单环芳烃次之，环烷烃和烯烃居中，烷烃最高；(2)同一族烃，分子量越大，苯胺点越高。5 5 油品的闪点、燃点、自燃点表述了油品什么性质? ? 有什么变化规律? ? 爆炸范围闪点：在加热油品时，随着油品温度的上升，油品上方空气中的油气浓度逐渐增大，当用外在火去引燃油气混合气时，在一定浓度范围内，油品上方会出现瞬间闪火现象，这一浓度范围称为爆炸范围，其上限浓度称爆炸上限，下限浓度称爆炸下限。燃点自燃点：（1）燃点：油品在规定条件下加热到能被外部火引燃并连续燃烧不少于 5秒钟时的温度。（2）自燃点：如果油品被预先隔绝空气加热到很高温度，然后与空气接触，油品发生剧烈的氧化而产生火焰自行燃烧，这时的油温称为自燃点。油品越轻，其闪点、燃点越低而自燃点越高 石油产品的质量要求 汽油应具备什么主要的使用性能 及理想组分是什么 （）良好的蒸发性能良好的燃烧性能，不产生爆震现象储存安定性好，生成胶质的倾向小对发动机没有腐蚀作用 （）各族烃类抗爆性优劣的顺序：芳香烃异构烷烃和异构烯烃正构烯烃及环烷烃正构烷烃。所以汽油的理想组分是异构烷烃。 柴油应具备什么主要的使用性能 及理想组分是什么 （）具有良好的雾化蒸发和燃烧性能良好的燃料供给性能对发动机没有腐蚀和磨损作用良好的储存和热安定性 （）十六烷值：正构烷烃（分子量大高）异构烷烃（其低于正构烷烃）正构烯烃（较低）环烷烃芳烃（最低） 润滑油基础油是如何分类的？润滑油的作用是什么？ （）内燃机润滑油齿轮油液压及液力传动油工业设备用油 （）润滑作用冷却作用冲洗作用密封作用保护作用减震作用卸荷作用 石油沥青的主要性能有哪些？我国石油沥青分几类？ （）针入度 表示石油沥青的硬度，数值越小，沥青越硬 延伸度 表示沥青在应力下的稠性，流动性和伸展能力 软化点 表示沥青受热化从固态转为具有一定流动性时的温度，软化点高，表示石油沥青的耐热性好 抗老化性，低温性能和粘附性 （）道路沥青，建筑沥青，专用沥青，乳化沥青。 石蜡和地蜡的化学组成是什么？ 石蜡的主要化学组成是正构烷烃。从石蜡基原油中得到的石蜡中，烷烃含量，正构烷烃，此外，还有少量的环烷烃，而芳香烃的含量甚微。从中间基原油得到的，异构烷烃和环烷烃含量比石油基原油中要高得多，但仍以正构烷烃为主。用途：粗石蜡和精炼石蜡食品用石蜡皂用蜡 地蜡（微晶蜡）中正构烷烃含量一般较少，而主要成分是带有正构或异构烷基侧链的环状烃，尤其是环烷烃。用途：做润滑脂的稠化剂制造电子工业用蜡，橡胶防护蜡，军工用蜡等特种蜡作为石蜡的改质剂 一 正丁烷在°热裂解产物及其分布 。（见背面） 二 比较焦化汽油与催化汽油组成及性能的差异，并用反应 机理进行解释。焦化汽油的辛烷值较低，且溴价高，安定性不好，必须加氢精制改善其安定性；而催化裂化汽油因含异构烷烃及芳香烃较多而辛烷值较高，且基本不含二烯烃，故其稳定性好。造成这二者之间的差别的主要原因是：延迟焦化是以自由基链式反应机理反应的，主要发生的是裂解反应，产物中的异构烷烃和芳香烃少，烯烃多，所以焦化汽油的辛烷值较低，安定性不好；而催化裂化是按照正碳离子反应机理反应的，除了发生裂化反应，异构化反应，氢解反应和芳构化反应也比较显著，产物中的异构烷烃和芳香烃较多，因此催化裂化汽油的辛烷值较高且稳定性好。三 比较重整催化剂与加氢裂化催化剂的组成和功能，金属中心，酸中心以及载体等方面进行分析p 。（一）目前工业上使用的催化重整催化剂是贵金属催化剂，由贵金属和载体组成，如：Pt/Al 2 O 3 -Cl，Pt-Re/ Al 2 O 3 -Cl，Pt-Sn/Al 2 O 3 -Cl 等。催化重整反应中最基本的是脱氢和异构化反应，烷烃的脱氢环化可看作是两者的结合，这两类反应所需要的催化剂是不同的，加氢-脱氢需要金属催化剂，而按照正碳离子进行的异构化反应则需要用酸性催化剂。这就要求催化剂有双功能，既有脱氢的金属活性中心又有异构化的酸性活性中心。催化剂中的贵金属组分使烷烃催化脱氢为烯烃，使环烷烃催化脱氢为芳烃，也能催化烯烃的加氢。由载体（Al 2 O 3 -卤素）提供的酸性中心能通过正碳离子机理催化异构化，环化和加氢裂化。这两种功能通过烯烃发生作用。重整催化剂的金属和酸性中心也能独立发生作用，只不过活性不高，但当金属和酸性中心协同发生作用，反应活性大大提高，重整催化剂上金属中心与酸性中心的协调分配，是保证其催化性能充分发挥作用的重要因素。若金属功能太强,易于生成积碳,使催化剂失活,还会造成氢解反应严重，使液体收率下降，催化剂的选择性变强。若催化剂的酸性功能太强，会使烷烃或环烷烃的加氢裂化反应加剧，导致液体收率和转化为芳烃的选择性下降，同时酸性功能过强的催化剂会因积碳加快而降低稳定性，由于 Al 2 O 3 的酸性强度不够，载体中加入卤素可以增加其酸性，由于氟增加裂化功能太强，所以一般用氯。（二）加氢裂化催化剂属于双功能催化剂，它同样具有加氢功能。由具有加氢功能的金属和异构化功能的酸性载体两部分组成。（1）加氢活性组分，其加氢活性组分是 VIB 和 VIII 族金属元素。其中 Pt 和 Pd 虽然有很高的加氢活性，但它们对硫太敏感，很容易中毒，所以一般采用 Ni-Mo，Ni-W，Co-Mo 作为加氢活性组分，使原料中的芳烃，尤其是多环芳烃加氢饱和，使烯烃，主要是反应生成的烯烃迅速加氢饱和，防止不饱和烃吸附在催化剂表面上生成胶状缩合物而降低催化剂活性。（2）裂化活性组分。常用的是无定形硅酸铝和沸石，其作用是促进碳碳链的断裂和异构化反应，加氢裂化催化剂所用的无定形硅酸铝主要是以氧化铝为主要成分，其中 SiO 2 含量 20-50，这种硅酸铝具有适中的酸度，适合于制备生产中间馏分的加氢裂化催化剂。近来在加氢裂化催化剂中也广泛采用沸石作为酸性组分之一，使催化剂的活性提高，可使反应在更缓和的条件下进行。沸石的另一个优点是可以通过其离子交换能力引进不同的阳离子并通过各种化学或热处理来改善其催化剂的抗水热、抗氧性能。还可将加氢组分的金属阳离子置换而“锚定”在一定的沸石晶格上，提高加氢活性。1 、石油的组成有哪些表示法？ 表示原油化学组成的方法(1)元素组成 C、H、S、N、O 杂原子(2)单体烃组成 现在对分子量 20_以前的单体烃已能分析p ；碳原子数 8 12 18 (3)族组成 按烃类分：链烷烃、环烷烃、芳烃、非烃 (4)结构族组成 由于高沸点馏分及渣油中，各种类型分子数目繁多，而且由于分子量极大，且结构复杂，往往在一个分子中同时含有芳香环、环烷环以及相当数目的侧链烷。无法用族组成来表示；结构族组成分析p 法就是确定复杂分子混合物中，烷基、环烷基和芳香基这些结构单元的量，而不考虑在分子中这些结构单元的结合方式。2 、石油的元素组成如何？ 原油中的各种元素的比例为：C:83-87 H:11-14 S:0.05-8 N:0.02-2 O:0.05-2 3 、如何表述石油的烃类组成？ 单体烃:石油气体，汽油中的单体烃，沸点低；烃类的族组成：性质、结构相近的一族；烷烃（正构烷烃、异构烷烃）；环烷烃（环戊烷、环己烷）一环、二环-多环；芳烃（单环、双环、三环以上） 结构族组成：C A 芳香环上的碳的百分数 C N 环烷环上的碳的百分数 C P 链烷碳的百分数 R T 总环数 R A 芳香环数 R N 环烷环数 3 、石油的直馏馏分组成有什么特点？ 直镏汽油中正构及支链较少的烷烃是主要成分；少数烷烃占据较大的量；环烷烃中只有环戊烷和环己烷；芳香烃中以甲苯和二甲苯为主；不含烯烃 5 、石油中包含哪些非烃化合物，各包括哪些化合物类型? 在石油中的分布情况如何？ (1)含硫化合物 存在形态：元素硫、H 2 S、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩、砜（既含有硫又含有氧）直镏汽油中，以硫醇和硫醚为主，含少量二硫化物和噻吩；中间馏分中，主要是硫醚和噻吩类；高沸点馏分中，主要是硫醚、噻吩及其同系物；除上述含硫化合物中，原油中还有相当大的一部分硫存在于胶质、沥青质中。这部分含硫化合物的分子量更大、结构也复杂的多。(2)含氮化合物 石油中氮含量比硫含量要低，通常在 0.05-0.5 范围内，以 50/50(v/v)冰醋酸和苯的溶液中（pK a gt;2）能被高氯酸滴定的为强碱性含氮化合物，（pK a lt;2）不能被滴定的是非碱性含氮化合物。一般按其酸碱性分为碱性（吡啶、喹啉、氮杂蒽、氮杂菲）和非碱性（吡咯、吲哚、咔唑、卟啉类化合物）两大类。(3)含氧类化合物 分为酸性氧化物和中性氧化物 石油酸有环烷酸、脂肪酸、芳香酸、酚类等；中性氧化物有酯类、醚类、呋喃类等(4)金属化合物 这些金属与硫、氮、氧等杂原子以化合物的或络合物的形式存在。变价金属如 V、Ni、Fe 等；碱金属和碱土金属如 Na、K、Ba 等；卤素和其他元素如 Cl、Br、Si等(5)沥青质、胶质 目前一般把石油中不溶于非极性的小分子正构烷烃而溶于苯的物质称为沥青质，它是石油中分子量最大极性最强的非烃组分 6 、什么是渣油化学组成的四组分？我国减压渣油化学组成的特点是什么? 渣油化学组成的四组分分别为饱和份、芳香份、胶质和沥青质 我国渣油化学组分的特点有 饱和份含量差别大；芳香份含量不多；庚烷沥青质含量普遍偏低；胶质含量一般较高 1 原油详细评价的基本内容是什么？ 按其目的可分为三个层次：（1）原油的一般性质分析p （2）原油的常规评价（3）原油的综合评价 2 对比原油蒸馏平衡气化、恩氏蒸馏及实沸点蒸馏的异同。三种蒸馏曲线的比较：（1）曲线斜率：平衡气化曲线最平缓，恩式蒸馏曲线比较陡一些，实沸点蒸馏曲线的斜率最大；（2）液相镏出温度：为了获得相同的气化率实沸点蒸馏要求达到的液相温度最高，恩式蒸馏次之，而平衡汽化最低（3）汽液相温差 实沸点蒸馏几十度，恩式蒸馏几度几十度，平衡汽化无。3 炼油厂中的蒸馏操作的基本类型有哪几种？ （1）闪蒸-平衡汽化 在一定的温度和压力下，汽液两相迅速分离，得到的相应的气相和液相产物，此过程即为闪蒸。如果汽液两项有足够的接触达到了平衡状态，则这样的方式成为平衡汽化。（2）简单蒸馏-渐次汽化 液体产物在蒸馏釜中被加热，在一定的压力下，当温度达到混合物的泡点温度时，液体即开始汽化，生成微量蒸汽。如果生成的蒸汽当即被冷凝收集起来，同时液体被继续加热，继续生成蒸汽被引出，这种方式称为简单蒸馏。（3）精馏 精馏是分离液相混合物的有效手段，有间歇式和连续式。4 原油蒸馏塔的特点有哪些？ 5 塔顶回流与塔底再沸的作用有哪些？ 6 原油蒸馏塔中回流的作用是什么？ 1 烃类热反应主要服从什么机理？主要步骤有哪些？ 烃类的热转化反应主要是自由基链式反应机理，另外还有自由基非链式反应和分子反应机理。自由基链式反应机理，可分为三阶段：链的引发、链的增长（或传递）和链的终止。2 石油重质油的热加工反应主要类型有哪两种？ 石油重质油的热加工反应主要有裂解反应和缩合反应两种类型 3 石油热反应的特点是什么？ 石油热反应是一种平行顺序反应 4 石油重油的热加工过程有哪两类？ 减粘裂化和延迟焦化 5 影响延迟焦化过程的主要因素有哪些？ 原料、反应温度、反应压力和循环比 6 以生产重质燃料油为目的的减粘过程其优化目标是什么？ 目标是降低重油的粘度和倾点，使之可少掺或不掺轻质油而得到合格的燃料油。1 催化裂化反应服从什么机理？ 催化裂化反应是在酸性催化剂上按正碳离子机理进行的，可分成几个过程：正碳离第 8 页 共 8 页