石油加工概論考試總結

石大留戀

1.        .石油的元素組成：組成石油的主要元素是 碳、氫、硫、氮、氧五種元素。

2.        石油的烴類組成：由碳和氫可組成烴類化合物，即烷烴、環烷烴和芳香烴，它們在原油中占絕大部分。在原油中不含不飽和烴，但在二次加工后的石油產品中有不飽和烴（烯烴）。

3.        石油中的非烴化合物主要指：含硫、含氮和含氧化合物以及膠狀瀝青狀物質。

4.        我國原油的特點：從元素組成上看，含硫低、含氮高是我國原油的特點之一。汽油餾分含量低、渣油含量高是我國原油餾分組成的一個特點。原油中的汽油餾分含量低、渣油含量高是我國原油餾分組成的又一個特點。

5.        各類化合物的分布規律     隨著石油餾分沸點的升高，餾分中烷烴含量逐漸減少，芳烴含量逐漸增大，含硫化合物和膠質含量均逐漸增加。大部分含硫、含氮、含氧化合物和膠質以及全部瀝青質都集中在渣油中。

6.        原油中除C、H外，還有S、N、O及其他微量元素(1～5%)   原油中的微量金屬元素有V、Ni、Fe、Cu、As等   石油中的非碳氫原子稱為雜原子。與國外原油相比，我國原油的含硫低、含氮量高

7.        碳氫比：是用來反映原油的屬性的一個參數，與原油的化學結構有關系

8.        各種烴類碳氫原子比大小順序是：烷 烴 <環 烷 烴 < 芳 香 烴

9.        餾分與產品的區別：石油產品是石油的一個餾分，但餾分并不等同于產品。石油產品要滿足油品的規格要求，餾分要變成產品還必須對其進一步加工

10.    石油中含有的餾分，一般規定： 小于180℃的餾分為汽油餾分（也稱為低沸點餾分，輕油或石腦油餾分）180～350℃的餾分為煤、柴油餾分（也稱中間餾分，AGO） 350～500℃的餾分為減壓餾分（也稱高沸點餾分或潤滑油,VGO） 大于500℃的餾分為減渣餾分(VR)  

11.    石油中的烴類主要有烷烴、環烷烴和芳烴以及兼有這三種結構的混合烴  原油中一般不含烯烴，炔烴更少

12.    石油中的正構烷烴一般比異構烷烴含量高 隨沸點的增高，石油中的正構烷烴和異構烷烴的含量逐漸降低

13.    石油烴類的組成表示方法

1.單體烴組成

2.族組成

石油餾分分成那些族，取決于分析方法和分析要求以及實際應用的需要

對于汽油：烷烴（正構、異構）、環烷烴、烯烴和芳香烴

對于煤、柴油：飽和烴（烷烴、環烷烴）、輕芳烴（單環）、中芳烴、不飽和烴和非烴組分等

對于減壓渣油：一般分成 飽和分、芳香分、膠質、瀝青質

3.結構族組成  

不論石油烴類的結構多么復雜，都可以看作是由三個基本結構單元組成：芳香環、環烷環和烷基側鏈，用這些基本結構單元的量來表示復雜分子混合物的組成的方法就是結構族組成表示法

通常用三個基本單元上碳原子所占的百分數(CA%、 CN%和CP%）來描述分子的組成，然后再加上分子中的總環數RT，芳環數RA和環烷環數RN來表示石油餾分的結構族組成

14.    原油中的含硫化合物一般以硫醚類和噻吩類為主

15.    硫的分布的總趨勢是，隨沸點升高，硫含量增加，大部分集中在重餾分及渣油中（75%～85%）

16.    汽油中餾分：H2S、硫醇、硫醚(環硫醚)及少量的二硫化物和噻吩

石大留戀

中間餾分：僅含有比較重的硫化物，硫醚和噻吩
高沸點餾分：高沸點餾分中硫的形態與中沸點餾分相似，也是硫醚與噻吩，另外還有四氫噻吩
17.        石油中的氮含量一般比硫含量低，質量分數通常集中在0.05～0.5%范圍內   隨沸點的升高，含量增加 ，大部分在膠質瀝青質中
18.        石油中的含氧量比硫、氮少，約為千分之幾；個別的可高達2～3% 隨沸點升高，含氧化合物增加
19.        酸度是指中和100mL試油所需的氫氧化鉀毫克數 [mg(KOH)/100mL]，該值一般適用于輕質油品； 酸值是指中和lg試油所需的氫氧化鉀毫克數 [mg(KOH)/1g]，該值一般適用于重質油品和原油。
酸度 (或酸值)與酸含量并不是等同的概念。試樣的酸性化合物含量不僅與其酸度(或酸值)有關，而且與其平均相對分子質量有關。
20.        石油和石油產品的蒸發性能是反映其汽化、蒸發難易的重要性質，用蒸汽壓、沸程和平均沸點來描述。 對同族烴類，在同一溫度下，相對分子質量較大的烴類的蒸氣壓較小。對某一純烴而言，其蒸氣壓是隨溫度的升高而增大。
21.        石油和石油產品是各種烴類和非烴類的復雜混合物，其蒸汽壓是與溫度、汽化潛熱和氣化率有關。在一定壓力下，油品的沸點隨氣化率的增大而不斷升高。石油餾分的沸點表現為一定寬度的溫度范圍，稱為沸程，也稱餾程。
22.        在輕質油品的質量標準中，大都采用條件性的餾程測定法——恩氏蒸餾（GB6536-1997)。恩氏蒸餾(ASTM蒸餾) 是最簡便、最常用的方法；設備簡單、收集數據多
23.        對于輕質油品：恩氏蒸餾曲線中10%到90%這一段很接近一條直線，因此可以用恩氏蒸餾曲線的10%到90%之間的斜率來表示該油品的餾程寬窄。即恩氏蒸餾曲線的斜率越大，該油品的餾程范圍越寬。



24.        隨著相對密度增大，比重指數的數值下降
API度>31.1的原油為輕質原油； API度在31.1～22.3之間，為中質原油； API度在22.3～10.0之間，為重質原油； API度<10.0， 為特重原油。
25.        分子量相近的不同烴類之間密度有明顯差別 芳烴>環烷烴>烷烴
26.        同一種原油  沸點增加，分子量增大，密度增大； 對不同原油 ，同樣沸程，相對密度差別很大，但一般來說，環烷基的>中間基的>石蠟基的。
27.        特性因數是烴類列氏絕對溫度表示沸點的立方根對相對密度作圖，所得曲線的斜率
不同烴類K值的大小 同族的烴類 K 值相近，不同族的烴類 K 值不同 ；
烷烴的K值最大，約為12.7，環烷烴的次之，為11～12，芳香烴的K值最小，為10～11。
所以 K 值是表征油品化學組成的重要參數，常可用以關聯其他物理性質
28.        對于烷烴來說，支鏈增加K值下降； 而對于環烷烴和芳烴來說，支鏈數增加 K 值增加；  對于芳烴來說，環數增加，K值減小
29.        對于同一個混合體系，數均相對分子質量與重均相對分子質量是不相等的。這是由于混合物中低相對分子質量部分對數均相對分子質量的影響較大，而重均相對分子質量則主要受其中高相對分子質量部分的影響。
對于同一體系，一般來說是  Mw  >  Mn 。 而 Mw/Mn 的比值（即多分散系數）的大小可以表征該體系的多分散程度，也就是說，當體系中相對分子質量的分布范圍越寬時，其 Mw / Mn 比值也就越大。
30.        油品的粘度隨沸程的升高和密度增大而迅速增大
  對于相同沸點的不同石油餾分：
含環狀烴多則粘度高；環數越多，粘度越大
  當烴類分子中的環數相同時，其側鏈越長則其粘度越大
  相同環數和碳數的芳香烴和環烷烴,其粘度：環烷烴 > 芳香烴
31.        粘溫性質：油品的粘度隨溫度變化的性質
油品的粘度隨溫度的變化幅度小，則稱為油品的粘溫性質好
粘度比：υ50℃/υ100℃；比值越小，則粘溫性質越好
粘度指數越高，表示油品的粘溫性質越好
正構烷烴的粘溫性質最好，分支程度較小的異構烷烴的粘溫性質比正構烷烴稍差，隨著分支程度的增大，粘溫性質越來越差；
環狀烴(包括環烷烴和芳香烴)的粘溫性質比鏈狀烴的差；當分子中只有一個環時，粘度指數雖有下降，但下降不多。但當分子中環數增多時，則粘溫性質顯著變差，甚至粘度指數為負值。
當分子中環數相同時，其側鏈越長粘溫性質越好，但側鏈上如有分支也會使粘溫性質變差
32.        低溫下，石油及液體產品在低溫失去流動性有兩種情況：
粘溫凝固：含蠟很少或不含蠟的油品，在溫度下降時，粘度迅速升高，當粘度大到一定程度后（>3×105mm2/s）,油品就會變成無定型的玻璃狀物質，失去流動性，這種凝固稱為粘溫凝固。不是很確切，仍是可塑性物質，而不是固體。
構造凝固：含蠟原油或油品，在溫度下降過程中，由于蠟結晶析出而引起的凝固。
33.        同一油品：濁點高于結晶點。冰點比結晶點高1～3℃。
34.        濁點 > 冰點 > 結晶點
35.           濁點                    結晶點                        凝點
出現霧狀渾濁          出現肉眼能分辯的結晶             失去流動性
冷濾點                        冰點                     傾點
不堵塞濾清器時的最低溫度      升溫至結晶消失           能流動的最低溫度
36.        對比狀態是用來表示物質的實際狀態與臨界狀態的接近程度
對比狀態定律：對于不同的物質，當具有相同的對比溫度 Tr 和對比壓力 Pr 時，其對比體積 Vr 也近似相等
37.        壓縮因子定義： 實際氣體的 P-V-T 關系常用下式表示： Z = PV / RT
38.        當實際氣體處于臨界點時，此時的壓縮因子稱為臨界壓縮因子 Zc。        
39.        對于小的球形分子如氬、氪、氙等惰性氣體，其ω=0，這類物質稱為簡單流體。其余的物質稱為非簡單流體，它們的ω＞0。對于同一系列的烴類，相對分子質量越大，其偏心因子也越大；當分子中碳數相同時，烷烴的偏心因子較大，環烷烴和芳香烴的較小。
40.        石油餾分的焓值是溫度、壓力及其性質的函數。在相同溫度下，密度小、特性因數 K 值大的石油餾分具有較高的焓值，烷烴的焓值高于芳香烴的，輕餾分的焓值高于重餾分的。
41.        實驗測定烴類的質量熱容時可以發現，不論是液態還是氣態，其質量熱容都隨溫度的升高而逐漸增大;壓力對于液態烴類質量熱容的影響一般可以忽略；但氣態烴類的質量熱容隨壓力的增高而明顯增大 ;就不同族的烴類而言，當分子量接近時，烷烴的質量熱容最大，環烷烴的次之，芳香烴的最小 。
42.        閃點是指在規定條件下，加熱油品所溢出的蒸氣和空氣組成的混合物與火焰接觸時發生瞬間閃火時的最低溫度。
汽油的閃點是相當于爆炸上限的油品溫度，而煤、柴油和潤滑油等的閃點是相當于爆炸下限時的油品溫度。石油產品的餾程越輕，蒸汽壓越大，閃點越低。
閃點越低表明其著火危險性越大。因此石油產品以其閃點作為著火危險等級的分級標準。

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中間餾分：僅含有比較重的硫化物，硫醚和噻吩
高沸點餾分：高沸點餾分中硫的形態與中沸點餾分相似，也是硫醚與噻吩，另外還有四氫噻吩
17.        石油中的氮含量一般比硫含量低，質量分數通常集中在0.05～0.5%范圍內   隨沸點的升高，含量增加 ，大部分在膠質瀝青質中
18.        石油中的含氧量比硫、氮少，約為千分之幾；個別的可高達2～3% 隨沸點升高，含氧化合物增加
19.        酸度是指中和100mL試油所需的氫氧化鉀毫克數 [mg(KOH)/100mL]，該值一般適用于輕質油品； 酸值是指中和lg試油所需的氫氧化鉀毫克數 [mg(KOH)/1g]，該值一般適用于重質油品和原油。
酸度 (或酸值)與酸含量并不是等同的概念。試樣的酸性化合物含量不僅與其酸度(或酸值)有關，而且與其平均相對分子質量有關。
20.        石油和石油產品的蒸發性能是反映其汽化、蒸發難易的重要性質，用蒸汽壓、沸程和平均沸點來描述。 對同族烴類，在同一溫度下，相對分子質量較大的烴類的蒸氣壓較小。對某一純烴而言，其蒸氣壓是隨溫度的升高而增大。
21.        石油和石油產品是各種烴類和非烴類的復雜混合物，其蒸汽壓是與溫度、汽化潛熱和氣化率有關。在一定壓力下，油品的沸點隨氣化率的增大而不斷升高。石油餾分的沸點表現為一定寬度的溫度范圍，稱為沸程，也稱餾程。
22.        在輕質油品的質量標準中，大都采用條件性的餾程測定法——恩氏蒸餾（GB6536-1997)。恩氏蒸餾(ASTM蒸餾) 是最簡便、最常用的方法；設備簡單、收集數據多
23.        對于輕質油品：恩氏蒸餾曲線中10%到90%這一段很接近一條直線，因此可以用恩氏蒸餾曲線的10%到90%之間的斜率來表示該油品的餾程寬窄。即恩氏蒸餾曲線的斜率越大，該油品的餾程范圍越寬。



24.        隨著相對密度增大，比重指數的數值下降
API度>31.1的原油為輕質原油； API度在31.1～22.3之間，為中質原油； API度在22.3～10.0之間，為重質原油； API度<10.0， 為特重原油。
25.        分子量相近的不同烴類之間密度有明顯差別 芳烴>環烷烴>烷烴
26.        同一種原油  沸點增加，分子量增大，密度增大； 對不同原油 ，同樣沸程，相對密度差別很大，但一般來說，環烷基的>中間基的>石蠟基的。
27.        特性因數是烴類列氏絕對溫度表示沸點的立方根對相對密度作圖，所得曲線的斜率
不同烴類K值的大小 同族的烴類 K 值相近，不同族的烴類 K 值不同 ；
烷烴的K值最大，約為12.7，環烷烴的次之，為11～12，芳香烴的K值最小，為10～11。
所以 K 值是表征油品化學組成的重要參數，常可用以關聯其他物理性質
28.        對于烷烴來說，支鏈增加K值下降； 而對于環烷烴和芳烴來說，支鏈數增加 K 值增加；  對于芳烴來說，環數增加，K值減小
29.        對于同一個混合體系，數均相對分子質量與重均相對分子質量是不相等的。這是由于混合物中低相對分子質量部分對數均相對分子質量的影響較大，而重均相對分子質量則主要受其中高相對分子質量部分的影響。
對于同一體系，一般來說是  Mw  >  Mn 。 而 Mw/Mn 的比值（即多分散系數）的大小可以表征該體系的多分散程度，也就是說，當體系中相對分子質量的分布范圍越寬時，其 Mw / Mn 比值也就越大。
30.        油品的粘度隨沸程的升高和密度增大而迅速增大
  對于相同沸點的不同石油餾分：
含環狀烴多則粘度高；環數越多，粘度越大
  當烴類分子中的環數相同時，其側鏈越長則其粘度越大
  相同環數和碳數的芳香烴和環烷烴,其粘度：環烷烴 > 芳香烴
31.        粘溫性質：油品的粘度隨溫度變化的性質
油品的粘度隨溫度的變化幅度小，則稱為油品的粘溫性質好
粘度比：υ50℃/υ100℃；比值越小，則粘溫性質越好
粘度指數越高，表示油品的粘溫性質越好
正構烷烴的粘溫性質最好，分支程度較小的異構烷烴的粘溫性質比正構烷烴稍差，隨著分支程度的增大，粘溫性質越來越差；
環狀烴(包括環烷烴和芳香烴)的粘溫性質比鏈狀烴的差；當分子中只有一個環時，粘度指數雖有下降，但下降不多。但當分子中環數增多時，則粘溫性質顯著變差，甚至粘度指數為負值。
當分子中環數相同時，其側鏈越長粘溫性質越好，但側鏈上如有分支也會使粘溫性質變差
32.        低溫下，石油及液體產品在低溫失去流動性有兩種情況：
粘溫凝固：含蠟很少或不含蠟的油品，在溫度下降時，粘度迅速升高，當粘度大到一定程度后（>3×105mm2/s）,油品就會變成無定型的玻璃狀物質，失去流動性，這種凝固稱為粘溫凝固。不是很確切，仍是可塑性物質，而不是固體。
構造凝固：含蠟原油或油品，在溫度下降過程中，由于蠟結晶析出而引起的凝固。
33.        同一油品：濁點高于結晶點。冰點比結晶點高1～3℃。
34.        濁點 > 冰點 > 結晶點
35.           濁點                    結晶點                        凝點
出現霧狀渾濁          出現肉眼能分辯的結晶             失去流動性
冷濾點                        冰點                     傾點
不堵塞濾清器時的最低溫度      升溫至結晶消失           能流動的最低溫度
36.        對比狀態是用來表示物質的實際狀態與臨界狀態的接近程度
對比狀態定律：對于不同的物質，當具有相同的對比溫度 Tr 和對比壓力 Pr 時，其對比體積 Vr 也近似相等
37.        壓縮因子定義： 實際氣體的 P-V-T 關系常用下式表示： Z = PV / RT
38.        當實際氣體處于臨界點時，此時的壓縮因子稱為臨界壓縮因子 Zc。        
39.        對于小的球形分子如氬、氪、氙等惰性氣體，其ω=0，這類物質稱為簡單流體。其余的物質稱為非簡單流體，它們的ω＞0。對于同一系列的烴類，相對分子質量越大，其偏心因子也越大；當分子中碳數相同時，烷烴的偏心因子較大，環烷烴和芳香烴的較小。
40.        石油餾分的焓值是溫度、壓力及其性質的函數。在相同溫度下，密度小、特性因數 K 值大的石油餾分具有較高的焓值，烷烴的焓值高于芳香烴的，輕餾分的焓值高于重餾分的。
41.        實驗測定烴類的質量熱容時可以發現，不論是液態還是氣態，其質量熱容都隨溫度的升高而逐漸增大;壓力對于液態烴類質量熱容的影響一般可以忽略；但氣態烴類的質量熱容隨壓力的增高而明顯增大 ;就不同族的烴類而言，當分子量接近時，烷烴的質量熱容最大，環烷烴的次之，芳香烴的最小 。
42.        閃點是指在規定條件下，加熱油品所溢出的蒸氣和空氣組成的混合物與火焰接觸時發生瞬間閃火時的最低溫度。
汽油的閃點是相當于爆炸上限的油品溫度，而煤、柴油和潤滑油等的閃點是相當于爆炸下限時的油品溫度。石油產品的餾程越輕，蒸汽壓越大，閃點越低。
閃點越低表明其著火危險性越大。因此石油產品以其閃點作為著火危險等級的分級標準。

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