储运油料学绪论和第一章

储运油料学绪论和第一章
课程目标
《储运油料学》是油气储运专业的一门专业基础课。 本课程是油气储运专业的限选课，对于将从事炼油厂
中油品调和的质量管理以及石油产品运输、销售工作 者，则应作为必修课程。 本课程主要学习与石油和石油产品储存、运输有密切 关系的原油和燃料、润滑油、润滑脂等石油产品的性 质、组成、质量标准及在储存、运输过程中的质量管 理和安全管理等知识。
空气或氧气中燃烧；在高温隔绝空气的情况下，大分子烷 烃可以发生多种C-C键断裂生成小分子烃类的裂化反应， 分子量越大对热越不稳定 在一定条件下，烷烃能发生取代反应、脱氢反应、脱氢环 化反应等，碳数≥6的正构烷烃能和尿素结合生成特殊结构 的固体包和物（用于尿素脱蜡）
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同分异构体
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➢ 原油中的汽油馏分含量低、渣油含量高是我 国原油馏分组成的又一个特点。
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图中从175℃到352℃，每25℃切割一个窄馏分
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350℃到500℃，每25℃切割一个窄馏分，以及＞500℃馏分
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第二节 石油中的烃类化合物
含有碳和氢两种元素的化合物称为碳氢化合物， 简称为烃(Hydrocarbon)
＞500℃
42.8 47.4 51.8 39.9 39.1 32.3 29.7 31.6 14.7 18.0 33.1
➢ 不同原油的各馏分含量差别很大。与国外原 油相比，我国主要油田原油中＞500℃的减 压 渣 油 含 量 都 较 高 （ 40% ～ 50% ） ， ＜ 200℃ 的 汽 油 馏 分 含 量 较 少 （ 一 般 低 于 10%）。
层条件下溶解于原油中
因此，石油这一概念实际上包括了人们习惯上所说的 原油、天然气、伴生气、凝析油等（石油的广义概念）
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石油是从地下开采出来的油状可燃液体，未经加工的石油称 为原油。原油经炼制加工后得到的石油产品简称为油品。 <教材上的定义（狭义概念）>
石油通常是流动或半流动状的粘稠液体，绝大多数石油是黑 色的，但也有暗黑、暗绿、暗褐，甚至赤褐、浅黄色乃至无 色；绝大多数石油的相对密度介于0.80-0.98之间，也有个 别 大 于 1.02 和 低 于 0.71 的 ； 有 的 石 油 50℃ 运 动 粘 度 为 1.46mm2/s，有的却高达20392mm2/s；多数石油具有浓烈的气 味，主要原因是油中含有臭味的含硫化合物。
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减压渣油
C5-C10的正构烷烃 单环及少量双环环烷烃
单环芳烃(苯系) C10～C20左右的正构烷烃 单环、双环及多环环烷烃 单环、双环芳香烃 C20～C36左右的正构烷烃 单、双、三环以及三环以上的环烷烃
单、双、多环芳烃
某石油馏分中烃类分布示意图
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第三节 石油中的非烃类化合物
6.1
14.9
27.2
辽河
9.4
21.5
29.2
华北
6.1
19.9
34.9
中原
19.4
25.1
23.2
新疆
15.4
26.0
29.9
沙特（混合） 20.7
24.5
23.2
也门（麦瑞波） 31.5
30.6
23.2
英国（北海） 29.0
27.6
25.4
印20尼20/1（2/1米0 纳斯）
11.9
30.2
24.8
三、石油的馏分组成
1.馏分 ：是指用蒸馏的方法把原油分成不同沸点范围的组分
➢ 石油是一个多组分的复杂混合物，每个组分有其各自不同
的沸点
➢ 用蒸馏的方法，可以把石油分成不同温度段，如<200℃、
200～350℃等，称为石油的一个馏分，分别叫做<200℃馏 分、200～350℃馏分等等 2.馏分与产品的区别：石油产品是石油的一个馏分，但馏分并 不等同于产品。石油产品要满足油品的规格要求，馏分要 变成产品还必须对其进一步加工
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3.直馏馏分：从原油直接分馏得到的馏分。它基本保留了石 油化学组成的本来面目，如：不含不饱和烃，在化学组成 中含有烷烃、环烷烃、芳香烃等 4.石油中含有的馏分，一般规定：
➢ 从初馏点到小于200℃（或180℃）的馏分为汽油馏分（也称为
轻油或石脑油馏分）
➢ 200℃（或180℃）～350℃的馏分为煤、柴油馏分（也称常压瓦
➢ 芳香烃可分为单环、双环、多环和稠环芳香烃等 芳香烃在常温下呈液态或固态，苯及其同系物具有强烈
的芳香气味，其蒸气对人体有毒害作用。
➢ 芳香烃的密度一般为0.86～0.90g/cm3，比相同碳原子数 的其他烃类密度大
➢ 水在芳香烃中的溶解度比其他烃类大好多倍，因此在航 空燃料中要限制芳香烃的含量；但芳香烃具有良好的抗 爆性能，是汽油的较好组分
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教材及主要参考资料
教材： 《储运油料学》 第二版，王从岗、张艳梅，石油大学出版
社 ，2006 ； 主要参考资料： 1.《石油炼制工程》第三版，林世雄 石油工业出版社
2000年 2.《石油商品学》（上、下册）石油工业出版社 1984年 3.《炼油厂油品储运技术与管理》 中国石化出版社
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原油中的含硫化合物一般以硫醚类和噻吩类为主
活性硫
石油 中的硫
非活性硫
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常温下易与 金属作用， 强烈腐蚀性
酸性硫化物
元素硫 硫化氢 低分子硫醇
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石油是什么？
1983年第11届世界石油大会正式提出对石油、原油、天然气等名词的定 义：
石油(Petroleum)：指气态、液态和固态的烃类混合物，具有天然性状 原油(Crude Oil)：指石油的基本类型，常压下呈液态，其中也包括一
些液态非烃类组分（天然的液态烃类混合物）
天然气(Natural Gas)：指石油的主要类型，常温常压下呈气态，在地
大都带有1~2个烷基侧链 ➢ 环烷烃的沸点、熔点和密度比相同碳数的烷烃高 ➢ 环烷烃的化学性质与烷烃相似，也比较稳定，在一定条
件下，也可以发生氧化、裂化、芳构化和取代等反应
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3．石油中的芳香烃 （分子式CnHn ）
➢ 芳烃是分子中含有苯环结构的烃类，一般苯环上带有不 同的烷基侧链
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石油中的硫、氮、氧元素以非烃类化合物形式存在， 这些元素的质量分数虽然仅约为1%～4%，但非烃类化 合物的含量却很高。
石油中的非烃类化合物主要包括含硫、含氧、含氮化 合物以及胶状、沥青状物质。
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一、石油中的含硫化合物
低硫原油：S≤0.5% 含硫原油：0.5%<S≤2.0% 高硫原油：S>2.0% 1．硫在石油中的存在形态 硫在石油中少数以元素硫（S）和H2S形式存在，大 多数以有机硫化物状态存在，石油中的硫化物，根据它 们对金属的腐蚀性不同，可以分为3类。
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二、石油的元素组成
石油中的主要元素是C、H
83～87%
11～14%
➢石油主要由C、H、S、N、O五种元素组成（质量分数）
➢石油中还含有微量的Fe 、Ni、 Cu、 V 、As、Cl、P、Si等
元素
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上述各元素都以有机化合物的形式存在于石油中，现 已确定，组成石油的有机化合物分为C、H元素构成的 烃类化合物和含有S、N、O等元素的非烃类化合物两大 类。
➢ 石油中的烷➢ 石油中的正构烷烃一般比异构烷烃含量高 ➢ 随馏分沸程的增高，石油中的正构烷烃和异构烷烃的含
量逐渐降低
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当碳原子数大于3时，存在组成相同而结构不同的同分异 构体
烷烃少一个氢原子以后称为烷基，用R表示 异构烷烃的沸点、熔点比相同碳数的正构烷烃低 烷烃在常温常压下化学性质很稳定；在高温下，烷烃能在
一、石油中烃类的类型及分布规律
石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳烃以及在分
子中兼有这3类烃结构的混合烃构成
原油中一般不含烯烃，炔烃更少
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1．石油中的烷烃 （分子式CnH2n+2）
➢ 石油中带有直链或支链，而无任何环结构的饱和烃称为 烷烃或链烃，是石油的主要组分
➢ C1～C4常温常压下为气态，C5～C16为液态，C17以上的 正构烷烃为固态
➢ 石油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体 ➢ 多数原油的密度集中在800～980kg/m3之间，但也有个别原油的密
度在1020kg/m3以上或710kg/m3以下 2．我国主要原油的特点
➢ 大多数原油的相对密度（d204）∈（0.86，0.95），属较重原油； ➢ 凝点(CP)高，含蜡量高； ➢ 含硫量较低 ➢ 含氮量偏高，大部分原油N>0.3% (质量分数)
➢ 芳香烃中的苯环很稳定，一般很难发生氧化反应
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多环芳香烃
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稠环芳香烃
4．石油中的不饱和烃
➢ 分子中碳原子之间具有双键或三键的烃类为不饱和烃， 含有双键的是烯烃，分子中有三键的是炔烃（很少）
➢ 烯烃可分为单烯烃、二烯烃和环烯烃等
➢ 常温常压下，≤C5的烯烃为气态，C5～C18的烯烃为液 态，C18以上的烯烃为固体
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石油是什么？
石油（Petroleum）是一种从地下深处开采出来的呈黄色、 褐色甚至黑色的可燃性粘稠液体，常与天然气共存（从石 油的外观、来源、最基本特性）
石油是由远古海洋或湖泊中的生物在地下经过漫长的地球 化学演化而形成的烃类和非烃类的复杂混合物（从地球化 学角度）
石油工业经过100多年发展以后，对“石油”才有了比较 科学的命名（1983年，第11届世界石油大会）