石油加工概论

石油加工概论1）本身的组成：原油的外原2）石油是一种从地下深处开采出来呈黄色、褐色或黑色的3）环烷基类原油——适合做沥青——较为光滑透亮石蜡原油——较为粗糙、固态，适合做润滑油4）石油是除能源之外还是极为重要的化工原料，也是大国战略地位的重要支柱。

5）我国石油进口量较大，占53.7%，我国人均石油消费较少。

6）石油加工=石油炼制1.石油加工过程原油石油产品（分出汽、煤、柴来）一次加工（原油蒸馏）（大分子细化）带走S.N.二次加工（催化、重整、加氢）三次加工（烷基化醚化，异构化）油品调和或精制2.石油产品：燃料；润滑油；有机化工原料；工艺用油——液化、绝缘、介电常粒小；沥青——输油管道、房顶建筑沥青（保湿沥青）；蜡——医药用蜡、食用蜡烛（密封）、化妆品；石油焦炭、固体、石油焦炼油工业水平的高低在很大程度上取决于这个国家原油一次加工能力即常减压装置的处理能力的大小。

车用油的标准：硫、笨、芳烃、烯烃、氢的各种含量mtbe 溶于水、有毒——储藏的罐底的部分发生泄漏注意：以下接的内容为第一节的内容1.柴油的标准含有内容：芳烃、稠环芳烃、十六烷需要为：低硫化、低芳花（对发动机）2.发展趋势：石油与喷气料的需求增加，重燃料油减少（高能耗，高污染）第一讲石油的化学组成包括：性状、元素、馏分、烃类（一）一般性状1、未经加工的原油，经过炼制加工后得到的是油品颜色：绝大多数是黑色，也有暗绿、暗褐色，也有浅黄与无色。

流动性：常温流动或半流动的粘稠液体，一般有很浓气味，汽油的蒸汽性判断汽油的蒸发行能的质量指标：馏程蒸气压馏程：能大体表示汽油的沸点范围和蒸发性能。

一般要求测出汽油的初馏点，10%，50%，90%馏出温度和干点或终馏点。

初馏点和10%馏出温度，保证汽油具有良好的起动性能，反映了燃料中轻组分的相对含量。

我国车用汽油质量标准需求其10%馏出温度不高于70℃。

航航空汽油10%馏出温度不大于80℃，同时又规定初馏点不得低于40%，大多在43~55℃。

规定50%馏出温度，保证汽油具有良好的加速性和平稳性（最大功率和爬坡能力），50%馏出温度与汽油机起动后升温时间的长短以及加速是否及时有关。

我国车用汽油质量标准中要求50%馏出温度不高于120℃，航空汽油50%馏出温度不大于105℃。

90%馏出温度和干点，表明汽油在气缸中蒸发的完全程度和结焦性能。

90%点表示燃料中重馏分的含量，干点表示燃料中含有的最重X馏分的含量，干点表示燃料中含有最重X馏分的沸点。

90%馏出温度和干点高，使发动机的功率经济性下降。

要求车用汽油90%馏出温度≯190℃，终馏点≯205℃蒸气压蒸气压是保证汽油在使用中不发生气阻的质量指标，蒸气压指雷德蒸气压（RVP）。

蒸气压越大，蒸发性就越强，发动机易于冷启动，但产生气阻的倾向增大，蒸发损耗也越大。

车用汽油11月1日至4月30的使用的汽油的饱和蒸汽压不高于88Kpa5月1日至10月31日使用的汽油的饱和蒸汽压不高于74Kpa航空汽油规定其饱和蒸气压为27~48KPa汽油的爆震特性爆震现象汽油在发动机中燃烧不正常时，会出现机身强烈震动的情况，并发出金属敲击声，同时发动机功率下降，汽油消耗量增加，发动机的使用寿命缩短，眼中是迫使发动机熄火。

爆震的原因是有属于汽油机使用了与其压缩比不相匹配的汽油（自燃点太低）。

热工效率=1-1/（x为压缩比，k为＞1的常数）指标正常爆震火焰的传播速度m/s 30~70 100~300（轻）800~1000（强）最高温度2000~2500 2000~2500最高压力 3.0~4.0Mpa 10Mpa汽油的抗爆性使用辛烷值来表示的。

规定两个标准燃料：一是抗爆性很高的异辛烷ON=100一是抗爆性很差的正重烷ON=0两者按一定的体积比混合配置成一系列的标准燃料。

标准燃料中异辛烷的体积、分数值即为辛烷值。

汽油的辛烷值越高，表示其抗爆性能越好。

辛烷值主要有两种，即马达法MON与研究法KON ,通常KON比MON高5-10个单位。

道路烷值，抗爆指数（ON1）。

辛烷值无可加性，要实测。

航空汽油的抗爆性又辛烷值和品度来测量。

我国采用：辛烷值/品度，表示航空汽油的牌号，包括100/130号，95/130号和75号三个牌号，品度值表示飞机在爬高或战斗时，为了得到最大功率，发动机在富混合气（α=0.6~0.65）条件下2倍抗爆性。

辛烷值用来表示飞机在行巡航时，为节省燃料，发动攻击在贫混合气（α=0.9~1.0）条件下2倍的抗爆性。

汽油的抗爆性与化学组成的关系：同族烃类，其辛烷值随相对分子量的增大而降低。

碳原子数量不同族烃类，其抗爆性优劣的大致顺序：芳香烃＞异构烷烃和异构烯烃＞正构烯烃及环烷烃＞正构烷烃环烃分子的碳链上分支越多，排列越紧凑，则抗爆性越好。

项目组成辛烷值大小MON数值直馏汽油正构烷烃多较低40-60催化裂化汽油异构烷烃烯烃和芳烃较多较高~78催化重整汽油芳烃异构烷烃高80-90烷基化汽油大量异构烷烃最高90-100芳烃和高度分支的异构烷烃ON最高，芳烃虽然抗爆性好，ON高，但多了是有害的，所以对汽油来说，高度分支的异构烷烃是理想组分。

同一原油生产的汽油，馏分越轻，辛烷值越高，抗爆性越好。

使用和储存过程中，轻组分的蒸发损失会引起其又辛烷值的明显降低。

提高汽油辛烷值的方法1、加抗爆剂【四乙基铅是剧毒，禁用】2、采用先进的加工工艺3、合理调合4、掺入高辛烷值组分①含氧有机化合物：甲基叔丁基醚（MTBE）＜13%（乙醇、甲醇）②加芳烃汽油的安定性汽油在常温和液相条件下的抗氧化的能力，成为汽油的氧化安定性，简称安定性。

安定性不好的汽油，在储存和输送过程中容易发生氧化反应，生生成胶质，是汽油的颜色变深，甚至会产生沉淀。

化学组成：不饱和烃的存在是汽油安定性变差的主要原因。

直馏汽油馏分不含烯烃，安定性很好；而二次加工生产的汽油馏分，其安定性较差。

储存条件：汽油的变质除与其本身的化学组成密切相关外，还和许多外界条件有关，例如温度，金属表面的作用，与空气接触面积的大小等——储存安定性。

评定汽油安定性的指标有：碘值、硫含量、酸度、实际胶质、诱导期等改善汽油安定性的方法：储存条件：①降低储油温度②减少温差变化③尽可能将容器装满，降低储罐空气氧浓度、减少空气量④避免与金属接触，采用非金属涂料⑤避光储存化学组成：在生产时要选择适当的组分。

热裂化，焦化汽油因含较多的烃烯烃，不安定，必须和安定性较好的直馏汽油；FCC汽油、加氢裂化汽油、催化重整汽油调和使用。

采用适当的精制方法，如酸碱精制、加氢精制等，以除去不安定组分，改善汽油的安定性。

比较经济的方法是在适当精制的基础上，加入添加剂（抗氧防胶剂）来改善汽油的安定性，延缓氧化反应的进行，延长诱导期。

汽油的腐蚀性和清洁性：腐蚀性反应了汽油对金属的腐蚀能力。

评定汽油腐蚀性的指标有：硫含量、铜片腐蚀、酸度、水溶性、酸或碱等。

车用汽油质量标准中规定其硫含量不大于0.015%车用汽油的规格标准中用不含机械杂质和水分两项来保证车用汽油的情节性。

汽油产品的品种和牌号汽油按其用途分为车用汽油和航空汽油，各种汽油均按辛烷值划分牌号。

车用汽油（GB17930-2011）按研究法辛烷值（KON），无铅车用汽油分为90号，93号及97号三个牌号，它们分别适用于压缩比不同的发动机。

柴油柴油是压燃式发动机的燃料。

轻柴油：作为转速＞1000r/min的高速柴油机的燃料重柴油：作为转速5000-1000r/min的冲速柴油机和＜500r/min底低速柴油机的燃料。

柴油机车是节约能源的有效途径。

柴油机的压缩比约高于汽油机一倍，一般为16~20，压缩后气体的温度、压力都比较高，可达到500-700℃、3-5Mpa,此温度超过柴油的自然点。

柴油是用高压油泵喷入气缸中，经雾化后细小油滴便与被压缩的高温空气混合，并迅速蒸发汽化、自然发火，不像汽油机那样需要用电火花点火。

柴油的热功率较汽油高，做功是汽油的二倍，节约能源30%-50%汽油机和柴油机的异同：与汽油机的相同之处：都有四冲程：进气、压缩、燃烧膨胀、排气。

都是自燃机。

主要区别：汽油机柴油机吸入油气（汽油+空气），预先混合汽油一同压缩P.吸入空气，预先不混合P. 压缩空气压缩比低（8-10），受燃料性质影响压缩比高（13-24），不受燃料性质影响电点火，燃料自燃点高有利自燃，燃料自燃点低有利热工效率低（21%-28%）热工效率高（30%-43%）汽油机单位马力耗油多柴油机单位马力耗油少汽油四点低，危险性大柴油四点较高，危险性较小柴油机燃料的使用要求：柴油是可用作压燃式发动机燃料的石油轻质馏分，轻柴油的主要使用要求：具有良好的雾化性质，蒸发性能和燃烧性能具有良好的燃料供给性能具有良好的防腐蚀性能具有良好的安定性和储存安定性柴油的燃烧性能：柴油的燃烧性能表示它的燃烧平稳性，有称柴油的抗爆性。

柴油由喷油开始到全部燃烧为止，可分为四个阶段。

滞燃期：指柴油喷入气缸到自燃经历的一段时间速燃期：从开始自燃到大部分可燃混合燃烧完毕。

缓燃期：从大部分可燃混合气燃烧完毕后燃期：从燃料喷射停止到燃烧终点。

柴油的自燃点越低，滞燃期越短，发动机的2倍就越平稳。

柴油的自燃点较高，氧化较慢，滞燃期就越长，燃料不太易氧化过氧化物生成量不足，迟迟不自燃，一直喷入的燃料积聚过多，一旦开始自燃，大量燃料在气缸内同时燃烧造成压力增长过快，大大超过正常燃烧的压力，产生冲击波，冲击活塞头，发生金属敲击声，引起爆震，使发动机功率下降，零件磨损增加。

根本：自燃点太高。

汽油机和柴油机爆震区别：汽油机柴油机燃料自燃点太低，太易氧化燃料自燃点太高，不易氧化出现在火焰传播过程中发生在燃烧阶段的初期汽油机是点燃式发动机，不需要燃料自燃柴油机是压缩式发动机，通过燃料自燃来表达燃烧的目的柴油的抗爆性：柴油的抗爆性用十六烷值来表示标准燃料是正十六烷和α-甲基荼（或七甲基壬烷）十六烷值高表明燃料在柴油机中发火性能好，滞燃期短，燃烧均匀且完全，发动机工作稳定。

十六烷值低表明发火困难，滞燃期长，发动机工作状态粗暴。

国家标准规定轻柴油的CN一般小于45柴油的十六烷值与其化学组成的关系对相同碳原子数的不同族烃类，十六烷值大小顺序：正构烷烃＞烯烃-异构烷烃＞环烷烃＞芳香烃＞稠环芳烃。

烃类的异构程度越高，环数越多，其十六烷值越低，对环烷和芳烃来讲，随侧链长度的增加，其十六烷值增大，随侧链分支的增加，其十六烷值减少。

各类不同的十六烷值，主要反映其自燃性质的差别。

柴油的CN:石蜡基的＞环烷基的直馏柴油的CN＞催化裂化柴油、焦化柴油的CN（二次加工生产的柴油十六烷值较低，须经加氢精制或调合使用）柴油机对柴油CN的要求不同于汽油机对汽油ON的要求，柴油的CN太高，太低都不好，一般要求CN≯6。