石油化学笔记
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第一章:
PONA: Paraffin(烷烃)、Olefin(烯烃)、Naphthene(环烷烃)、Aromatic(芳香烃)、naphtha (石脑油)
一、原油crude oil分类:
1、Density(密度)light crude oil 轻质≤0.8654
Middle crude oil 中质0.8654~0.9340
Heavy crude oil 重质0.9340~1.000
Extra heavy crude oil 特重≥1.000
2、元素组成:C.carbon 83%~87% N.nitrogen 0.02~2.0%
H.hydrogen 10~14% S.sulfur 0.05~8.0%
O.oxygen 0.05~2.0% Metals <0.1%
3、馏分组成:IBP——180/200℃轻馏分/汽油/石脑油naphtha
180/200℃——350℃AGC(Atmospheric Gas oil)常压瓦斯油/柴油
350——500℃VGO(Vacuum Reduced crude)减压瓦斯油
>350℃AR常压渣油(Atomspheric Residue oil)
>500℃VR (Vacuum Residue oil)减压渣油
我国原油特点:低硫高氮,偏重常规原油,渣油含量高汽油馏分含量少
石油直馏馏分:P N A
天然气(Natural Gas)
Liquefied petroleum gas (LPG)(液化石油气):主要组成C3、C4烃类
汽油馏分特点:主要组成为正构及支链较少(具有一个甲基)的烷烃,及部分环烷烃、芳烃。
4、石油中烃类表示方法:
⑴单体烃组成DHA(Detailed Hydrocarbon Analysis)
⑵族组成HGA(Hydrocarbpn Group-type Analysis)
⑶结构族组成SGA(Structural Group Analysis)
5、四组分分析法(SARA method)
S——saturate饱和分A——aromatic芳香分R——resin 胶质A——asphaltene沥青
渣油:油中最重,分子量最大,成分较复杂(四组分分析法)
6、生物标志化合物(Biomarker)
⑴类异戊二烯型异构烷烃Isoprenoid-type
⑵正构烷烃n-paraffins
⑶卟啉化合物porphynina
二、①含硫化合物(sulfur compounds)课本P35
活性硫Active sulfur compoundes
非活性馏Non-active sulfur compounds
同一种油随沸点升高,分子量高,硫含量增加;汽油中含硫量最低,减压汽油中硫含量最高。
②harmful:A、corrosion apparantus(Tower tanks)腐蚀塔罐
B、catalyst poisoning 催化剂中毒
C、corrosion engines 腐蚀发动机
D、increasing motor vehicle exhaust emission增加了机动车废气排放
E、stability (products)安定性
③根据硫含量对原油分类
<0.5% low sufur crude oil 低硫
0.5~2.0% sufur-bearing crude oil 含硫
>2.0% high sufur crude oil 高硫
三、Oxygen compounds 含氧化合物
1、分类:①Acidic organic compounds 酸性含氧化合物
Naphthenic acids 环烷酸aliphatic acids 脂肪酸aromatic acids 芳香酸
Carboxylic acids 羧酸phenols 苯酚
②Neutial oxygen compounds 中性含氧化合物
酮、醛、呋喃、苯并呋喃、酯
2、危害:corrosion apparantus Stability posioning
3、环烷酸是目前唯一被人们利用的非烃化合物,酸性含氧化合物在轻质石油中硫含量较少,含氧化合物主要集中在高沸点馏分中
四、Nitrigen compounds 含氮化合物
1、分类:basic nitrogen compounds 碱性氮
Non-basic nitrogen compounds 非碱性氮
2、危害: a、catalyst poisoning 催化剂中毒
B、environment pollution(phot-chemistry smog 光化学烟雾)
C、stability
3、根据氮含量对原油分类
≥0.25% high nitrogen-bearing crude oil 高氮
< 0.25% low nitrogen-bearing crude oil 低氮
4、特点:随沸点升高,碳数增多,分子量升高,氮含量升高;碱性氮占1/3左右,主要在轻质馏分中,非碱性氮主要在减压馏分中;硫氮含量随温度升高而增加
五、Trace elements微量元素
Transition metals 过渡金属:V、Ni、Fe、Mn、Mo、Cr、Ti、Cu、Pb、Ga、Hg
Alkali metals and alkaline earth metal 碱金属与碱土金属:Na、K、Ba、Ga、Si
Halogen and others 卤素及其他:Cl、Br、I(碘)、Si、Al、As
大庆原油是世界上As含量最高油田;在500~600℃馏分中,Ni和V主要以金属卟啉络合物形式存在,>600℃馏分中Ni和V主要以非卟啉络合物形式存在。石油中微量元素如Fe、Cu、V含量不很高,大多数随沸点升高而增加,主要在>500℃的渣油中。
Crude oil→Distillation fraction →Fcc/hydrocracking/reforming
原油→一次加工(原油蒸馏)→二次加工(催化加氢重整)→三次加工(烷基化异构化醚化)石油产品:fuel(燃料)、lube(润滑油)、wax(蜡)、asphatt(沥青)、coke(石油焦)、sol&solvent (溶剂)↓(汽油gasoline、柴油diesel、煤油jet fuel)
渣油:原油沸点最高,相对分子量最大,含杂原子最多,结构最为复杂部分;我国主要减
压渣油C含量在85%以上,H含量在12%左右,与国外渣油相比,S含量不高,N 含量相对较高。
第二章:
一:基本理化性质:
① Density密度:温度函数我国标准规定20℃时石油及其产品密度为标准密度(standard density)。
②相对密度relative density:把某温度下油品密度与规定温度的水密度之比,记d420