油品培训

油品培训石油篇目录•1.石油的论述。•2.石油的组成和分类。•3.石油的性质。•4.石油的炼制加工。石油的组成和分类•一、石油的组成•1.石油是从地层内开采出来的一种可燃的流动或半流动的粘稠液体；未加工以前叫做原油。天然石油的颜色，绝大多数是黑色，但也有暗黑、暗绿、暗褐的，更有一些是赤褐、浅黄，乃至无色的，其密度一般小于1g/cm3，介于0.8～0.98g/cm3之间。凝点也有高有低，我国原油的凝点有高达36℃，也有低至-50℃的。•2.石油主要是由C、H及S、O、N五种元素组成，其中C含量约为83.0%～87.0%，H含量约为10.0%～14.0%。此外还有微量的金属元素（钒、铁、铜、铝、钙等）和其他非金属元素（氯、硅、磷等）。石油中的硫、氮、氧元素以非烃化合物形式存在，这些元素的含量虽仅约1%～4%，但非烃化合物的含量却相当高，可高达百分之十几。其主要包括含硫、含氧、含氮化合物以及胶质、沥青状等物质。•石油的烃类组成•石油中有各种不同的烃类，按其结构可分为烷烃、环烷烃、芳香烃。一般天然石油中不含有烯烃，而二次加工产物中常含有数量不等的烯烃。石油可以按烃类分子的大小、沸点的高低、相对密度的不同分割成轻重不同的馏分。例如：液态石油可按沸点不同依次分成，小于200℃的汽油馏分或称低沸点馏分，200～350℃的煤、柴油馏分或称中间馏分，350～500℃左右的润滑油馏分或称高沸点馏分。剩下最重的为近于黑色的残渣油。一、石油论述•石油，顾名思义，就是石头里产出来的油。它是一种产于地壳的矿藏，以一种流体形态赋存于地下。•石油，无论是作为燃料，还是以它为原料制成的千万中产品，几乎渗透到人类社会的所有领域，改变着人们的生活，大道真挚格局、经济结构，小到人们的衣、食、住、行等日常生活。所以，人们把石油比作“工业的血液”，称其为“黑色的金子”。石油中的烷烃•烷烃：它是组成石油的基本组分之一。石油中的烷烃总体积含量一般约为40%～50%。我国石油的烷烃含量一般较高，随着馏分变重，烷烃含量减少。在200～300℃的中间馏分中，烷烃含量通常不超过55～61%，当馏出温度接近500℃时，烷烃含量降到19～5%或更低。烷烃以气态、液态、固态三种状态存在于石油中。•C1～C4的气态烷烃主要存在于石油气体中。C5～C11的烷烃存在于汽油馏分中，C11～C20的烷烃存在于煤、柴油馏分中，C20～C36的烷烃存在于润滑油馏分中。C16以上的正构烷烃一般多以溶解状态存在于石油中，当温度降低时，即以固态结晶析出，称为蜡。•石蜡主要分布在柴油和轻质润滑油馏分中，其分子量为300～500，分子中碳原子数为19～35，熔点在30～70℃，非常容易结晶。所以，存在于石油及石油馏分中的蜡，严重影响油的低温流动性，对石油的输送和加工及产品质量都有影响。环烷烃、芳香烃•环烷烃：它是石油中第二种主要烃类，它主要是环戊烷和环已烷的同系物。环烷烃在石油馏分中含量不同，它们的相对含量随馏分沸点的升高而增多，只是在沸点较高的润滑油馏分中，由于芳香烃的含量增加，环烷烃则逐渐减少。•芳香烃：它在石油中的含量通常比烷烃和环烷烃的含量少。这类烃在不同石油中总含量的变化范围相当大，平均占总体积为10～20%。•芳香烃的代表物是苯及其同系物，以及双环和多环化合物的衍生物。在石油低沸点馏分中只含有单环芳香烃，且含量较少。随着馏分沸点的升高，芳香烃含量增多，且芳香烃环数、侧链数目及侧链长度均增加。硫化物、氧化物•含硫化合物。硫在石油中少量以硫（S）和硫化氢形式存在，大多数以有机硫化物状态出现。活性硫化物在常温下易与金属作用，是具有强烈腐蚀性的酸性硫化物，它能直接与金属作用而腐蚀设备，必须从油品中除去。非活性硫化物是燃烧后能生成二氧化硫和三氧化硫，不仅能造成大气污染，而且遇水后生成亚硫酸和硫酸，可以间接腐蚀金属。硫化物能加速氧化，生成胶状物质，使油品变质，严重影响油品的储存安定性。•含氧化合物。石油中的含氧量一般约千分之几，其中80%～90%集中在胶质沥青质中。其余部分主要在酸性物质——环烷酸、脂肪酸及酚类，统称为石油酸。另外还有微量醛、酮等中性含氧化合物。氮化物、胶质、沥青质•含氮化合物。石油中含氮很少，一般含量为万分之几到千分之几，随着馏分沸点升高，氮的含量也随之增加，大部分集中在残渣中。对油品使用及石油加工影响很大。在储运过程中，因为光、温度和空气中氧的作用，氮化物很容易生成胶质，及少量的生成物就会导致油品颜色变深，使油品不能长期储存。液体燃料中含氮量多时，燃烧时还有较大的臭味。•胶质、沥青质。胶质是红褐色到暗褐色并具有延性的粘稠液体或半固态物质。胶质具有极强的着色能力，在无色汽油中只要加入0.005%的胶质，汽油就变成草黄色。油品的颜色主要来自胶质，颜色的深浅往往反映了胶质含量的多少。油品中的胶质在燃烧时易形成炭粒，引起机器磨损和堵塞。胶质受热或在常温下氧化，可以转化为沥青质，高温下甚至生成不溶于油的焦炭状物质——油焦质。沥青质数暗褐色或深黑色脆性的非晶形固体粉末，密度稍大于胶质，是石油中分子量最大，没有挥发性，石油中，沥青质全部集中在渣油中。因此，胶质、沥青质对油品性能有不良影响，加工中应尽量除去。石油的分类•１.按原油的密度分类•轻质原油密度小于0.878g/cm3；中质原油密度介于0.878～0.884g/cm3之间；重质原油密度大于0.884g/cm3。我国原油除胜利和孤岛属重质原油，大港为中质原油，其他均属轻质原油。•２.按含硫量分类•低硫原油含硫量低于０.５％；含硫原油含硫量介于０.５％～２％之间；高硫原油含硫量高达２％以上。目前我国开采的原油中，除胜利、孤岛和江汉原油属含硫原油外，其余均属低硫原油。•３.特性因数分类•特性因数K大于12.1石蜡基原油•特性因数K为11.5～12.1中间基原油•特性因数K为10.5～11.5环烷基原油•原油按特性因数大小分为石蜡基、中间基和环烷基三种。石蜡基原油特点是含蜡量较高，凝点高，密度小，含硫、含胶量很低，直溜汽油辛烷值胶低，柴油的十六烷值较高，并可以从中制得高品质的润滑油。我国大庆、四川原油是典型的石蜡基原油。•环烷基原油的密度较大，凝点低，直溜汽油的辛烷值较高，可以得到密度大、结晶点或冰点低的喷气燃料，但不易制得燃烧性能较好的柴油和粘温性能较好的润滑油。在我国，典型的环烷基原油较少。中间基原油的性质介于此两类之间。大庆油品•大庆油品各构造的原油性质基本相近，大庆原油的密度约为0.85～0.86g/cm³，特性因数K=12.5～12.6，硫含量低（0.09～0.11%）是低硫石蜡基原油。实沸点蒸馏数据表明，200℃前的馏分占原油的9.8～11.3%（重），300℃前为21.2～22.5%（重），400℃前为37.5～39.3%（重），500℃前总拔出率约为原油的56%（重）。•大庆原油的直馏汽油或重整原料的量较少，汽油辛烷值较低但感铅性好。由于原油含砷多，重整原料砷含量也较高。航空煤油馏分的密度较小，结晶点较高，只合适生产2号喷气燃料。180～300℃馏分芳香烃含量较低，无烟火焰高度大，含硫较少，经适当精制可得到高质量的灯用煤油。柴油馏分的柴油指数一般高于70，但含蜡多，受凝点指标的限制影响柴油收率。例如180～300℃，180～330℃和180～350℃馏分分别符合-20号、-10号和0号柴油规格，其收率（占原油%）为13.2、17.5和20.8。•500℃以前的馏分润滑油潜含量（P+N+A）约占原油的15%，其粘度指数可达99～120，因此350～500℃馏分是生产润滑油的良好原料，而且脱蜡油的精制不必太深。沸点高于535℃的渣油约占原油的32%，残渣润滑油组分约占渣油的20.6%，所以渣油经脱沥青和脱蜡后需深度精制。•从润滑油馏分所得蜡膏脱油后，蜡熔点符合42～47℃的商品石蜡要求，产率约为原油的2%。减压渣油中胶质、沥青质含量低，不能直接生产沥青。柴油•柴油是用于压燃式发动机（简称柴油机）作能源的石油燃料。主要用于载重机车、拖拉机、内燃机车、各类船舶和部分小轿车，柴油机也用于发电和各种动力机械。其种类有：轻柴油、车用柴油、重柴油、农用柴油和军用柴油。根据柴油机转速和类型选用不同柴油作为燃料，转速大于９６０r/min的高速柴油机以轻柴油为燃料，车用柴油机选用车用柴油，中速、低速柴油机以重柴油为燃料，拖拉机和排灌机机械以农用柴油为燃料。•为满足柴油机工作和安全等需要，对柴油提出如下性能要求：•⑴在柴油机工作环境下，具有良好的燃料供给性能；•⑵良好的雾化性能；•⑶良好的热安定性和储存安定性；•⑷对机件没有磨损和腐蚀性；•⑸具有较高的闪点，以保证储存运输和使用中的安全。柴油分类•柴油的分类及牌号按凝点划分为：１０号、５号、０号、－１０号、－２０号、－３５号、－５０号七个品种。其凝点分别不高于１０℃、５℃、０℃、－１０℃、－２０℃、－３５℃、－５０℃。其性质如下：•10号柴油——适合于在有预热设备的高速柴油机上使用；•0号柴油——适合于风险率为10%的最低温度在4%以上地区使用；•-10号柴油——适合于风险率为10%的最低温度在-5%以上地区使用；•-20号柴油——适合于风险率为10%的最低温度在-14%以上地区使用；•-35号柴油——适合于风险率为10%的最低温度在-29%以上地区使用；•-50号柴油——适合于风险率为10%的最低温度在-44%以上地区使用；•凝点是柴油产品的重要指标，表示其在低温下的流动性，因而在保证柴油发动机因季节或温度的变化正常运行，须及时更换柴油型号。柴油的性能评定色度colourity在规定条件下，油品颜色接近于某一号标准色板（色液）的颜色时所测的结果氧化安定性oxidationstability油品抵抗大气（或氧气）的作用保持其性质不发生永久变化的能力硫含量Sulfur存在于油品中的硫及衍生物（硫化氢、硫醇、二硫化物）的含量酸值acidity中和100毫升油品中的酸性物质所需的氢氧化钾的克数残炭carbonresidue在规定条件下，油品中裂解中所形成的残留物，以重量百分数表示灰份ashcontent在规定条件下，油品被碳化后的残留物经煅烧所得的无机物，以重量百分数表示水份watercontent存在于油品中的水含量机械杂mechanicalimpurities存在于油品中所有不溶于规定溶剂的杂质运动粘度表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度。其值为相同温度下液体流动的动力粘度与其密度之比，单位：平方毫米/秒（mm²/s）闪点flashpoint在规定条件下，当火焰靠近油品表面的油气和空气混合物时即会着火并持续燃烧至规定时间所需的最低温度凝点(℃)solidficationpoint试样中规定条件下冷却至停止移动时代最高温度柴油的基本性能•柴油是一种技术密集型产品，是复杂的碳氢化合物的混合物。而其真正使用性能又是复杂的物理和化学变化过程的综合效应。柴油的基本性能包括一般理化性能、特殊理化性能和其它性能。•一般理化性能•每一类油品都有其共同的一般理化性能，表示其内在的质量。对柴油来说，如下：•外观（色度）：油品的颜色，往往可以反映其精致程度和稳定性。对于燃料或原油来说，一般精致程度越高，其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净，颜色也就越浅，但是，即使精制的条件相同，不同油源和基属地原油所生产的油品，其颜色和透明度也可能是不相同的。对于成品油来说，如果不添加任何试剂，颜色一般可作为判断其原料精制程度高低的指标。密度•密度：它是油品最简单、最常用的物理性能指标，它是随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大，因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下，含芳烃多的，含胶质和沥青质多的油品密度最大，含环烷烃多的居中，含烷烃多的最小。•其单位为千克每立方米。用的倍数单位为克每立方厘米，千克每升。•标准密度是指石油及石油产品在标准温度下（我国规定为20℃）的密度。•视密度是指用石油密度计测定密度时，在某一温度下所观察到的石油密度计读书。粘度•粘度：它是随液体流动时，内部分子间的内摩擦系数。其大小说明液体流动的难易。容易流动