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3 第三章 油品知识


第三章 油品知识 第一节 石油的组成 石油是埋藏在地下的天然矿物质,未经加工的石油称为原油。 原油是埋藏在地下的天然矿产品,它是古代动、植物的遗体,由于地壳运动压在地层深处,在 缺氧、高压、高温的条件下,经历了数百万年的物理和化学变化逐渐形成的。在常温下,原油大都 是流动或半流动液体,外观因产地不同而有很大差别,一般为暗色,有暗绿、赤褐、深黑色等之分, 并有特殊的气味。 原油经炼制加工的轻油、重油和润滑油、润滑脂称为成品油。 一、石油的元素组成 石油是一种非常复杂的混合物,它的主要成份是碳和氢。 石油主要由碳、氢、氧、氮、硫 5 种元素组成。在 5 种主要元素中,碳占 83~87%;氢占 11~ 14%;而硫、氮、氧合计占 1~4%。 氢/碳原子比(H/C)是研究石油的化学组成与结构,评价石油加工的重要参数。烷烃的 H/C 比 最大,环烷烃的 H/C 比次之,芳香烃的 H/C 比最低。同一族烃类中,随相对分子质量增大,H/C 比下降。在原油加工转化为产物的过程中,总的碳含量和氢含量是维持不变的。 除上述 5 种元素外,石油还含有其它微量元素。含量较多的金属元素为镍、钒、铁、铜等。 二、石油的烃类组成 烃是指由碳和氢两种元素构成的化合物,石油的主要成分是烃类。石油中主要含有烷烃、环烷 烃、芳香烃、不饱和烃等。不同类烃影响着各种石油产品的性质。 1.烷烃 烷烃是饱和烃,分为正构体和异构体两类。以直链相连接的烷烃为正构烷烃,带有支链的烷烃 为异构烷烃。在石油中,烷烃的含量比较高,它分别以气、液、固三态存在于石油中。 在常温下,从甲烷到丁烷是气态,它是天然气和炼厂气体的主要成分。 液态烷烃是石油产品中汽油、煤油、柴油、润滑油的组成部分。在汽油中含有 C5~C11 的烷烃; 煤油、柴油中含有 C11~C20 的烷烃;润滑油中含有 C20~C36 左右的烷烃。 固态烷烃多以溶解状态存在于石油中,当温度降低时,就会有结晶析出,工业上称这种固体烃 类为蜡。 烷烃在常温下其化学安定性比较好, 但在一定的高温条件下, 烷烃容易分解并生成醇、 醛、 酮、 醚等一系列氧化物。烷烃的密度最小,粘温性能最好,是燃料和润滑油的良好成分。 2.环烷烃 环烷烃是环状结构的饱和烃,分为单环烷烃和多环烷烃两类。环烷烃的化学稳定性良好,密度 较大,自燃点较高,辛烷值(本章下面介绍)居中。它的燃烧性较好,凝点低,润滑性好,是汽油、 煤油和润滑油的良好成分。通常,汽油中的环烷烃主要是单环环烷烃,煤油、柴油中除含有单环环 烷烃以外,还有双环及三环环烷烃。 1 3.芳香烃 芳香烃是具有苯核结构的烃类。 它的化学稳定性良好, 密度最大, 自燃点最高, 辛烷值也最高。 它是汽油的良好成分,而对柴油则是不良成分。另外,芳香烃对有机物的溶解力强,毒性也较大, 因此在溶剂油中需有适量芳香烃,既保证其有良好的溶解能力,又不能使其毒性过大。 4.不饱和烃 不饱和烃主要指的是烯烃,它是具有双链结构的烃类。石油中一般不含这类烃,它主要是在二 次加工过程中产生的。它的化学稳定性最差,易氧化形成胶质,但其辛烷值较高,凝点较低。常利 用不饱和烃的这两个特性,将其加入到汽油和柴油中,以提高汽油的辛烷值和柴油的凝点。 三、石油中的非烃化合物 石油中的非烃化合物主要是含硫、氧、氮的化合物及胶质、沥青质。 1.含硫化合物 在原油中都含有一定的硫,但不同的原油含硫量相差很大。硫对原油加工工艺影响大,对产品 质量的影响也是多方面的,所以含硫量常作为评价石油的一项重要指标。 2.含氧化合物 石油中的含氧量一般

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