石油加工工艺1-4章.ppt
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1、第二章 石油及其产品组成和性质,原油通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动粘稠液体,相对密度一般在0.800.98之间。,我国主要原油的凝点及蜡含量较高,沥青质含量较低,相对密度大多在0.850.95间,属偏重原油。,一、原油的一般性状,二、石油的元素组成,基本元素:,微量元素:,59种,5种,以碳氢化合物及其衍生物形态存在,(1)基本元素,碳,氢,硫,氮,氧,8387 %,1114 %,0.058.00 %,0.022.00 %,0.052.00 %,H/C原子比反映原油属性: 轻质原油1.9 重质原油 1.5,(2)微量元素,ppm级:Ni V Fe Pb Ca Cu PPb级:Cl Si
2、P As,杂原子(硫、氮、氧+微量元素)5,杂原子的存在影响?,我国原油较为典型的元素组成特点,低 硫,高 氮,高 镍,低 钒,直馏馏分:,三、石油的馏分组成,原油是由成千上万个组分组成的混合物,其沸点范围很宽,按沸程(馏程)范围可分为(主要按使用要求而定):,原油直接分馏得到,石油气 C1C4(LPG C3C4),汽油(石脑油):初馏200(180),喷气燃料(航煤):150280,轻柴油:180375,重油(润滑油)馏分:350550-VGO,常压渣油(AR) 350,减压渣油(VR) 500,我国原油组成特点,轻质馏分含量低、渣油含量高,四、石油及其馏分的烃类(C、H)组成,天然气,炼厂
3、气,汽油馏分,中间馏分,高沸馏分,渣油,蜡,烷烃,环烷烃,芳烃,烯烃,1天然气(干气),2炼厂气,主要由甲烷(80v)、乙烷、丙烷,丁烷、二氧化碳组成,3汽油馏分(C11),(1)单体烃:,直馏、重整汽油200种,(2)烃族组成:,4中间馏分(C11C20的煤油、柴油),族组成由烷烃(正、异)、环烷烃和芳烃(单、双环为主)、胶质组成,5 高沸馏分(C20C36),a 族组成由烷烃(正、异)、环烷烃和芳烃(轻、 中、重)、胶质组成,其中饱 和烃(烷烃、环 烷烃)(轻、中)芳烃总量称为润滑油潜含量 b 结构族组成:%CP、%CN、%CA , RT、RA、RN,6 渣油,7 蜡,微晶蜡:,五、石油中
4、的非烃类化合物,非烃类在石油中的含量相当可观,对石油的加工、产品质量及使用影响很大。它们主要是含硫、含氮、含氧化合物及胶质、沥青质,在石油中随沸点升高而增加。,(1)含硫化合物,活性硫化物:,硫、硫化氢、硫醇等,非活性硫化物:,硫醚、二硫化物、噻吩等。 热稳定性较差活性硫化物,(2)含氮化合物(氮杂环物),碱性氮化物:,砒啶 喹啉 异喹啉 吖啶 酰胺,非碱性氮化物:,砒咯 吲跺 卟啉化物(含镍、钒) 可转化为碱性氮化物,(3)含氧化合物,中性:,(4)胶质、沥青质,原油中的大部分硫、氮、氧及绝大部分金属集中在渣油的胶质、沥青质中。胶质、沥青质一般是稠环结构,胶质分子量比沥青质小。,六 石油及产
5、品的理化性质,为了使油品性质具有可比性,大多数理化性质都是在一定条件性试验下得到的。,一般性质:,蒸发性质:,流动性质:,临界性质,燃烧性质,其它性质,热性质,第三章 石油产品及其质量要求,一、石油产品分类,燃料油品:,润滑剂:,溶剂油和化工原料 约占10,蜡 约占1 沥青 约占3 焦 约占2,二、燃料使用性能,侧重节能、安全、环保、防腐,劳斯莱斯百年幻影,GB17930-2006,现在国标准是0.015,宝来迷你,其中3#航煤为民航和军用飞机通用,产量最大,燃料油(舰船、锅炉用): 粘度、闪点(开)、硫%、灰分、机械杂质等。商品牌号: 恩氏粘度,LPG: 绿色(清洁)、高效燃料 。 民用、车
6、用、工业用、切割、化工利用,大众甲壳虫,替代燃料,LPG、CNG、LNG,二甲醚:十六烷值5560,生物柴油:,以天然油脂为原料制成的,主要成分是肪酸甲酯,十六烷值高达53,GTL合成油品:,醇类汽油(甲醇、乙醇),燃料油品发展方向: 主要是适应环保要求,红旗加长,汽 油:,无铅化 低(蒸气压、硫、烯烃、芳烃、90%馏出温度) 较高的含氧化合物,03年 德国 10ppm 04年 加拿大 30ppm 05年 欧盟 50ppm 06年 美国 30ppm,汽油含硫量控制,欧盟和我国车用汽油主要规格,硫含量高,汽油中芳烃水平相对较低,汽油中烯烃含量高,汽油的蒸汽压偏高,含氧化合物低,辛烷值分布差,我国
7、汽油性质特点,汽车尾气排放物:CO、CO2 、SOx 、NOx 、CH化合物 电喷技术(电子燃烧喷射或汽油发动机控制系统,简称EMS):它能精确控制空气和燃油的的混合比例及点火及时。比传统油化器降低5060%污染,另外三元催化转化器可降低95%的污染排放。铅会污染大气,使电喷氧传感器失灵,寿命大大缩短,堵塞喷咀,还使催化剂中的贵金属中毒。 EMS三元催化转化器是解决汽车污染的最佳方案,具有很好的经济和环保意义。,柴油: 低硫、低芳烃、高十六烷值,我国清洁车用轻柴油:,柴油含硫 06年 美国 15ppm 06年 日本东京 50ppm,与汽油相比,节油、经济:,环保、清洁:,动力、安全:,与汽油比
8、,节省1/3,总废气排放减少40,低速时扭矩大,既保证动力性,又有利于低速时加速;不容易 挥发,着火点较高,三、润滑油,保证、维护各类机器(机械)设备的正常运转,密封、冷却、减磨、降低能耗、延长寿命。,基础油,添加剂,润滑油,1、分类,按ISO分为19组 见P97,按使用场合分为:,2、基础油,凯迪拉克CTS,我国润滑油基础油分类及代号,我国润滑油基础油粘度牌号及粘度范围,美国石油协会(API)在与美国汽车工程师协会(SAE)、化学品制造商联合会(CMA)和美国材料与试验协会(ASTM)等组织的合作过程中,专门为内燃机油,主要为小轿车汽油机油和柴油机油,规定了基础油的分类,API润滑油基础油分
9、类,3.内燃机油,(1)性能要求,适当的粘度和良好的粘温性能。,高温润滑、密封,低温启动,良好的抗氧化和清净分散能力。,高温、空气、金属催化酸性物质、油泥漆膜和积炭,良好的抗磨性。,温度高,负荷大、速度快。保护膜。,良好的防腐蚀性能。,合金、苛刻环境、氧化、硫酸性物腐蚀中和能力,发动机试验:如台架试验、行车试验等,(2) 分类和命名,参照API、SAE、和ASTM标准,按质量等级和粘度等级分类,质量等级分类(按字母顺序依次提高),汽油机油: S(AM) 等,柴油机油: C(AJ)等,通用油(汽/柴通用): SD/CC、SE/CC、SF/CD,粘度等级分类,单级油,多级油:,20、30、40、5
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