石油煉制工程課件

1、 重慶科技學(xué)院重慶科技學(xué)院 付雪付雪l 石油煉制工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱石油煉制工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是提供能源，尤其是交通運(yùn)輸燃產(chǎn)業(yè)之一，是提供能源，尤其是交通運(yùn)輸燃料和有機(jī)化工原料的最重要的工業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，料和有機(jī)化工原料的最重要的工業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，全世界所需能源的全世界所需能源的40%依賴于石油產(chǎn)品，汽依賴于石油產(chǎn)品，汽車等交通工具使用的原料幾乎全部是石油產(chǎn)車等交通工具使用的原料幾乎全部是石油產(chǎn)品，有機(jī)化工原料也主要來源于石油煉制工品，有機(jī)化工原料也主要來源于石油煉制工業(yè)，世界石油總產(chǎn)量的約業(yè)，世界石油總產(chǎn)量的約10%用于生產(chǎn)有機(jī)用于生產(chǎn)有機(jī)化工原料。化工原料。l 表表11 世

2、界能源需求比例世界能源需求比例 l l能能 源源 1995年年 2000年年l石油石油 40.13 40.04 天然氣天然氣 22.94 23.23 煤煤 27.10 26.89 核能核能 7.26 7.08 水力及其他水力及其他 2.57 2.76 合計合計 100.00 100.00l燃料：各種牌號的汽油，柴油燃料油等燃料：各種牌號的汽油，柴油燃料油等l潤滑油：各種牌號的內(nèi)燃機(jī)油和機(jī)械油潤滑油：各種牌號的內(nèi)燃機(jī)油和機(jī)械油l有機(jī)化工原料：生產(chǎn)乙烯的裂解原料有機(jī)化工原料：生產(chǎn)乙烯的裂解原料l工藝用油：變壓器油，電纜油，液壓油工藝用油：變壓器油，電纜油，液壓油l瀝青：鋪路瀝青，建筑瀝青，防腐瀝青

3、瀝青：鋪路瀝青，建筑瀝青，防腐瀝青l(xiāng)蠟：食用，化妝品，包裝用，藥用蠟：食用，化妝品，包裝用，藥用l石油焦碳：冶煉用焦，燃料焦石油焦碳：冶煉用焦，燃料焦l 石油煉制工業(yè)的建立大約可追溯到石油煉制工業(yè)的建立大約可追溯到19世紀(jì)末。世紀(jì)末。1823年，俄國杜比寧兄弟建立了第一座釜式蒸餾煉油廠，年，俄國杜比寧兄弟建立了第一座釜式蒸餾煉油廠，1860年，美國年，美國BSiliman建立了原油分餾裝置，這些可建立了原油分餾裝置，這些可以看做是煉油工業(yè)的雛型。以看做是煉油工業(yè)的雛型。20世紀(jì)初，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明和世紀(jì)初，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明和汽車工業(yè)的發(fā)展，尤其是第一次世界大戰(zhàn)對汽油的需求汽車工業(yè)的發(fā)展，尤其是第一次世

4、界大戰(zhàn)對汽油的需求推動了煉油工業(yè)的迅速發(fā)展。推動了煉油工業(yè)的迅速發(fā)展。20世紀(jì)中葉，煉油工業(yè)就世紀(jì)中葉，煉油工業(yè)就已發(fā)展成為一個技術(shù)先進(jìn)、規(guī)模宏大的產(chǎn)業(yè)。中國的煉已發(fā)展成為一個技術(shù)先進(jìn)、規(guī)模宏大的產(chǎn)業(yè)。中國的煉油工業(yè)起步較遲，雖然在油工業(yè)起步較遲，雖然在1907年就建立了陜西石油官礦年就建立了陜西石油官礦局煉油房，但是直到局煉油房，但是直到1949年，全國僅有幾個小規(guī)模的煉年，全國僅有幾個小規(guī)模的煉油廠。油廠。1958年，建立了我國第一座現(xiàn)代化的處理量為年，建立了我國第一座現(xiàn)代化的處理量為100104ta的煉油廠。的煉油廠。20世紀(jì)世紀(jì)60年代，在大慶油田的年代，在大慶油田的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)的帶動下

5、，我國煉油工業(yè)迅速發(fā)展。目前，發(fā)現(xiàn)和開發(fā)的帶動下，我國煉油工業(yè)迅速發(fā)展。目前，我國煉油工業(yè)的規(guī)模已位居世界第四位，煉油技術(shù)水平我國煉油工業(yè)的規(guī)模已位居世界第四位，煉油技術(shù)水平也已進(jìn)入世界先進(jìn)行列。也已進(jìn)入世界先進(jìn)行列。國家或地區(qū)國家或地區(qū)原油蒸餾能力原油蒸餾能力106t/a儲儲 量量108t/a產(chǎn)產(chǎn) 量量106t/a美國美國79530.3320俄羅斯俄羅斯61566.8295日本日本2480.080.05中國中國14833160中東中東252899988加拿大加拿大926.694英國英國916.9131法國法國930.21.8德國德國1090.62.7l最早的煉油工業(yè)主要是生產(chǎn)家用煤油，加工手

6、段是簡單蒸餾。最早的煉油工業(yè)主要是生產(chǎn)家用煤油，加工手段是簡單蒸餾。 l20世紀(jì)初，汽車工業(yè)的發(fā)展和第一次世界大戰(zhàn)對汽油的需求猛增，世紀(jì)初，汽車工業(yè)的發(fā)展和第一次世界大戰(zhàn)對汽油的需求猛增，從石油蒸餾直接取得的汽油在數(shù)量上已不能滿足需要，從較重的從石油蒸餾直接取得的汽油在數(shù)量上已不能滿足需要，從較重的餾分油或重油生產(chǎn)汽油的熱裂化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。餾分油或重油生產(chǎn)汽油的熱裂化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 l20世紀(jì)世紀(jì)30年代末、年代末、40年代，催化裂化技術(shù)出現(xiàn)并且發(fā)展迅速，逐年代，催化裂化技術(shù)出現(xiàn)并且發(fā)展迅速，逐漸成為生產(chǎn)汽油的主要加工過程。與此同時，潤滑油生產(chǎn)技術(shù)也漸成為生產(chǎn)汽油的主要加工過程。與此同時，潤滑

7、油生產(chǎn)技術(shù)也有較大的發(fā)展。有較大的發(fā)展。 l50年代，為滿足對汽油抗爆性的要求，出現(xiàn)了鉑重整技術(shù)，促進(jìn)年代，為滿足對汽油抗爆性的要求，出現(xiàn)了鉑重整技術(shù)，促進(jìn)了催化重整技術(shù)的大發(fā)展。由于催化重整產(chǎn)出廉價的副產(chǎn)氫氣，了催化重整技術(shù)的大發(fā)展。由于催化重整產(chǎn)出廉價的副產(chǎn)氫氣，也促進(jìn)了加氫技術(shù)的發(fā)展。也促進(jìn)了加氫技術(shù)的發(fā)展。 l60年代，分子篩催化劑的出現(xiàn)并首先在催化裂化過程中大規(guī)模地年代，分子篩催化劑的出現(xiàn)并首先在催化裂化過程中大規(guī)模地使用，使催化裂化技術(shù)發(fā)生了革命性的變革。使用，使催化裂化技術(shù)發(fā)生了革命性的變革。 l70年代，由中東石油禁運(yùn)引起的石油危機(jī)促進(jìn)了節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。年代，由中東石油禁運(yùn)引起

8、的石油危機(jī)促進(jìn)了節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。同時，石油來源受限和石油價格上漲促進(jìn)了重質(zhì)油輕質(zhì)化技術(shù)的同時，石油來源受限和石油價格上漲促進(jìn)了重質(zhì)油輕質(zhì)化技術(shù)的發(fā)展。發(fā)展。 l進(jìn)入進(jìn)入80年代，從世界范圍來看，煉油工業(yè)的規(guī)模和基本技術(shù)構(gòu)成年代，從世界范圍來看，煉油工業(yè)的規(guī)模和基本技術(shù)構(gòu)成相對比較穩(wěn)定。相對比較穩(wěn)定。 主要內(nèi)容主要內(nèi)容l石油的一般性狀、元素組成、餾分組成石油的一般性狀、元素組成、餾分組成l石油餾分的烴類組成石油餾分的烴類組成l石油中的非烴化合物石油中的非烴化合物l石油中的微量元素石油中的微量元素l渣油以及渣油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)渣油以及渣油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì) 1、物理性質(zhì)、物理性質(zhì) 石油（或原油）通常

9、是黑色或褐石油（或原油）通常是黑色或褐色的流動或半流動的粘稠液體，相對色的流動或半流動的粘稠液體，相對密度一般介于密度一般介于0.80.98之間。世界各地之間。世界各地所產(chǎn)的石油在性質(zhì)上都有不同程度的所產(chǎn)的石油在性質(zhì)上都有不同程度的差異。差異。 我國主要油田原油的凝點(diǎn)及蠟含我國主要油田原油的凝點(diǎn)及蠟含量較高，相對密度大多在量較高，相對密度大多在0.85-0.95之之間，屬于偏重的常規(guī)原油。間，屬于偏重的常規(guī)原油。 2、元素組成、元素組成基本上由五種元素碳、氫、硫、氮、氧所組成?；旧嫌晌宸N元素碳、氫、硫、氮、氧所組成。（還有一些微量元素）（還有一些微量元素）原油中原油中:碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為碳的

10、質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為83%87%氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11%14%硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%8%氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%2%氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05% 2% 碳?xì)鋬煞N元素的一般占碳?xì)鋬煞N元素的一般占95%以上，以上，用原油的氫碳原子比來反映原油的屬性，用原油的氫碳原子比來反映原油的屬性，一般輕質(zhì)原油或石蠟基原油的氫碳原子一般輕質(zhì)原油或石蠟基原油的氫碳原子比比較高，重質(zhì)原油或環(huán)烷基原油的氫比比較高，重質(zhì)原油或環(huán)烷基原油的氫碳原子比比較低。碳原子比比較低。 氫碳原子比還包含著一個重要的結(jié)氫碳原子比還包含著一個重要的結(jié)構(gòu)信息，它是一個與化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)的參構(gòu)信息，它

11、是一個與化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)。數(shù)。 烷烴烷烴環(huán)烷烴環(huán)烷烴芳香烴芳香烴 石油中的硫石油中的硫、氮氮、氧不是以元素形氧不是以元素形態(tài)，而是以化合物形態(tài)存在（碳?xì)浠蠎B(tài)，而是以化合物形態(tài)存在（碳?xì)浠衔锏难苌铮κ偷募庸すに囈约拔锏难苌铮?。對石油的加工工藝以及石油產(chǎn)品的使用性能都有很大影響。例：石油產(chǎn)品的使用性能都有很大影響。例：催化劑中毒問題和環(huán)境污染問題等。催化劑中毒問題和環(huán)境污染問題等。 我國原油低硫我國原油低硫、高氮。大多數(shù)原油高氮。大多數(shù)原油硫含量低于硫含量低于1%1%，氮含量在，氮含量在3 3以上。以上。 含硫量高于含硫量高于2%的石油稱為高硫石油，低的石油稱為高硫石油，低于于0.

12、5%的稱為低硫石油，介于之間的稱為含的稱為低硫石油，介于之間的稱為含硫石油。我國原油大多數(shù)屬于低硫原油和含硫石油。我國原油大多數(shù)屬于低硫原油和含硫原油。大部分硫集中在重餾分和渣油中。硫原油。大部分硫集中在重餾分和渣油中。 石油中含硫化合物按性質(zhì)可分為：石油中含硫化合物按性質(zhì)可分為： 活性硫化物：元素硫活性硫化物：元素硫、硫化氫和硫醇等硫化氫和硫醇等 非活性硫化物：硫醚非活性硫化物：硫醚、二硫化物和吩噻二硫化物和吩噻 活性硫化物對設(shè)備有強(qiáng)烈的腐蝕性。活性硫化物對設(shè)備有強(qiáng)烈的腐蝕性。l 原油中的含硫化合物一般以硫原油中的含硫化合物一般以硫醚類和吩噻類為主，原油中的硫醚類和吩噻類為主，原油中的硫元素

13、和硫化氫含量極少，硫化元素和硫化氫含量極少，硫化氫一般由原油中的硫化物受熱分氫一般由原油中的硫化物受熱分解而產(chǎn)生的，硫化氫又被氧化成解而產(chǎn)生的，硫化氫又被氧化成元素硫，所以原油中的元素硫和元素硫，所以原油中的元素硫和硫化氫并不一定都是原油本來就硫化氫并不一定都是原油本來就有的。有的。 石油中的氮含量一般比硫含量低，質(zhì)石油中的氮含量一般比硫含量低，質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常在量分?jǐn)?shù)通常在0.05%-0.5%范圍內(nèi)，石油范圍內(nèi)，石油中的氮多分布在中的氮多分布在400 以上的重油中。以上的重油中。 石油中的含氮化合物對石油的催化加石油中的含氮化合物對石油的催化加工和產(chǎn)品的使用性能都有不利的影響，使工和產(chǎn)品的使用性

14、能都有不利的影響，使催化劑中毒失活，或引起石油產(chǎn)品的不安催化劑中毒失活，或引起石油產(chǎn)品的不安定性，易生成膠狀沉淀。定性，易生成膠狀沉淀。 石油中含氮化合物的類型：石油中含氮化合物的類型： 堿性含氮化合物：砒啶堿性含氮化合物：砒啶、喹啉喹啉 非堿性含氮化合物：咔唑非堿性含氮化合物：咔唑 一般來說，原油中的堿性氮的含量占總一般來說，原油中的堿性氮的含量占總含氮量的含氮量的25%-30%左右。非堿性含氮化左右。非堿性含氮化合物性質(zhì)不穩(wěn)定，易被氧化和聚合，是合物性質(zhì)不穩(wěn)定，易被氧化和聚合，是導(dǎo)致石油二次加工油品顏色變深和產(chǎn)生導(dǎo)致石油二次加工油品顏色變深和產(chǎn)生沉淀的主要原因。堿性氮和非堿性氮在沉淀的主要

15、原因。堿性氮和非堿性氮在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 石油中的含氧量一般在千分之幾的范圍內(nèi)，只有個石油中的含氧量一般在千分之幾的范圍內(nèi)，只有個別石油含氧量可達(dá)別石油含氧量可達(dá)2%-3%。如果石油在加工前或。如果石油在加工前或加工后長期暴露在空氣中，那么其含氧量就會大大加工后長期暴露在空氣中，那么其含氧量就會大大增加。增加。 石油中的氧元素都是以有機(jī)含氧化合物的形式存在石油中的氧元素都是以有機(jī)含氧化合物的形式存在的，大致有兩種類型：的，大致有兩種類型： 酸性含氧化合物：環(huán)烷酸酸性含氧化合物：環(huán)烷酸、芳香酸和脂肪酸和酚類芳香酸和脂肪酸和酚類 中性含氧化合物：酮中性含氧化合物：酮

16、、醛和酯類醛和酯類 石油中含氧化合物以酸性含氧化合物為主，對石油中含氧化合物以酸性含氧化合物為主，對設(shè)備有腐蝕性。設(shè)備有腐蝕性。l石油中所含的微量元素與石油中石油中石油中所含的微量元素與石油中石油中碳、氫、氧、氮、硫這五種元素相比，碳、氫、氧、氮、硫這五種元素相比，其含量要少得多，一般都處在百萬分級其含量要少得多，一般都處在百萬分級至十億分級范圍，其中有些元素對石油至十億分級范圍，其中有些元素對石油的加工過程，特別是對所用催化劑的活的加工過程，特別是對所用催化劑的活性有很大影響。研究資料表明，石油中性有很大影響。研究資料表明，石油中有幾十種微量元素存在，目前為止已從有幾十種微量元素存在，目前為

17、止已從石油中檢測到石油中檢測到59種微量元素，其中金屬種微量元素，其中金屬元素元素45種。種。l石油中的微量元素按其化學(xué)屬性可分石油中的微量元素按其化學(xué)屬性可分為如下三類：為如下三類：l變價金屬：變價金屬：V, Ni，F(xiàn)e，Mo，Co，W，Cr，Cu，Mn，Pb，Hg，Ti等等l堿金屬和堿土金屬：堿金屬和堿土金屬：Na，K，Ba，Ca，Mg等等l鹵素和其他元素：鹵素和其他元素：Cl，Br，I，Al等等l含鎳高，含礬低，是我國原油的一大含鎳高，含礬低，是我國原油的一大特點(diǎn)。特點(diǎn)。l 石油中微量元素的含量也是隨著沸石油中微量元素的含量也是隨著沸程的升高而增加，主要集中在大于程的升高而增加，主要集中

18、在大于500的渣油中。其中一部分微量元素的渣油中。其中一部分微量元素以無機(jī)的水溶性鹽類形式存在，例如鉀、以無機(jī)的水溶性鹽類形式存在，例如鉀、鈉的氯化物鹽類，主要存在于原油乳化鈉的氯化物鹽類，主要存在于原油乳化的水相里，這些鹽類可以通過水洗或加的水相里，這些鹽類可以通過水洗或加破乳劑而除去。另一些金屬是以油溶性破乳劑而除去。另一些金屬是以油溶性的有機(jī)化合物或絡(luò)合物形式存在，經(jīng)過的有機(jī)化合物或絡(luò)合物形式存在，經(jīng)過蒸餾后，大部分集中在渣油中。還有一蒸餾后，大部分集中在渣油中。還有一些可能以極細(xì)的礦物質(zhì)的微粒懸浮與原些可能以極細(xì)的礦物質(zhì)的微粒懸浮與原油中。油中。 石油是一個多組分的復(fù)雜混合物，其沸點(diǎn)石

19、油是一個多組分的復(fù)雜混合物，其沸點(diǎn)范圍很寬，從常溫一直到范圍很寬，從常溫一直到500 以上，所以，以上，所以，無論對原油進(jìn)行研究還是加工利用，都必須對無論對原油進(jìn)行研究還是加工利用，都必須對原油進(jìn)行分餾。分餾就是按照組分沸點(diǎn)的差別原油進(jìn)行分餾。分餾就是按照組分沸點(diǎn)的差別將原油將原油“切割切割”成若干成若干“餾分餾分”例如例如200 餾餾分，每個餾分的沸點(diǎn)范圍簡稱為餾程或沸程。分，每個餾分的沸點(diǎn)范圍簡稱為餾程或沸程。餾分常冠以汽油、煤油、柴油等石油產(chǎn)品的名餾分常冠以汽油、煤油、柴油等石油產(chǎn)品的名稱，餾分并不就是石油產(chǎn)品，石油產(chǎn)品要滿足稱，餾分并不就是石油產(chǎn)品，石油產(chǎn)品要滿足油品規(guī)格的要求，還需將

20、餾分進(jìn)行進(jìn)一步加工油品規(guī)格的要求，還需將餾分進(jìn)行進(jìn)一步加工才能成為石油產(chǎn)品。各種石油產(chǎn)品往往在餾分才能成為石油產(chǎn)品。各種石油產(chǎn)品往往在餾分范圍之間有一定的重疊。范圍之間有一定的重疊。 500 ：減壓渣油：減壓渣油(VR) 常壓蒸餾后殘余的常壓蒸餾后殘余的350 的油稱為常壓的油稱為常壓渣油或常壓重油。（渣油或常壓重油。（AR） 我國原油具有汽油含量低，渣油含我國原油具有汽油含量低，渣油含量高的特點(diǎn)。量高的特點(diǎn)。l從原油直接分餾得到的餾分稱為從原油直接分餾得到的餾分稱為直餾餾分，他們基本上保留著原直餾餾分，他們基本上保留著原油原來的性質(zhì)，石油直餾餾分經(jīng)油原來的性質(zhì)，石油直餾餾分經(jīng)過二次加工后，所

21、得的餾分與相過二次加工后，所得的餾分與相應(yīng)直餾餾分的化學(xué)組成不同。應(yīng)直餾餾分的化學(xué)組成不同。l單體烴組成單體烴組成l族組成族組成l結(jié)構(gòu)族組成結(jié)構(gòu)族組成l從化學(xué)組成來看，石油中主要含有烴類從化學(xué)組成來看，石油中主要含有烴類和非烴類兩大類，烴類和非烴類存在與和非烴類兩大類，烴類和非烴類存在與石油的各個餾分中，因石油產(chǎn)地和種類石油的各個餾分中，因石油產(chǎn)地和種類不同，烴類和非烴類的含量差別很大。不同，烴類和非烴類的含量差別很大。但在同一種原油中，隨著餾分沸程增高，但在同一種原油中，隨著餾分沸程增高，烴類含量降低，而非烴類含量逐漸增加。烴類含量降低，而非烴類含量逐漸增加。l石油中烴類主要是由烷烴、環(huán)烷烴

22、和芳石油中烴類主要是由烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴以及兼有這三類烴結(jié)構(gòu)的混合烴類香烴以及兼有這三類烴結(jié)構(gòu)的混合烴類構(gòu)成。構(gòu)成。l單體烴組成：石油及其餾分中每一單體烴組成：石油及其餾分中每一單體化合物的含量。單體化合物的含量。l細(xì)、繁，隨著石油餾分沸程的增高細(xì)、繁，隨著石油餾分沸程的增高其單體化合物數(shù)目急劇增加。其單體化合物數(shù)目急劇增加。 l一般還只限于闡述石油氣及石油低一般還只限于闡述石油氣及石油低沸點(diǎn)餾分時采用。僅用于窄餾分。沸點(diǎn)餾分時采用。僅用于窄餾分。l目前，利用氣相色譜技術(shù)可分析鑒目前，利用氣相色譜技術(shù)可分析鑒定出汽油餾分中上百種單體化合物。定出汽油餾分中上百種單體化合物。l族組成：化學(xué)結(jié)構(gòu)相

23、似的一類化合物。以族組成：化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的一類化合物。以石油餾分中各族烴類相對含量的組成數(shù)據(jù)石油餾分中各族烴類相對含量的組成數(shù)據(jù)表示。表示。 l簡單實用，至于分析哪些族取決于分析方簡單實用，至于分析哪些族取決于分析方法以及實際應(yīng)用的需要。法以及實際應(yīng)用的需要。 l汽油餾分的分析以烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴汽油餾分的分析以烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的含量；分析裂化汽油增加不飽和烴，分的含量；分析裂化汽油增加不飽和烴，分析更細(xì)致些，則可將烷烴再分為正構(gòu)烷烴析更細(xì)致些，則可將烷烴再分為正構(gòu)烷烴和異構(gòu)烷烴，將環(huán)烷烴分為環(huán)己烷系和環(huán)和異構(gòu)烷烴，將環(huán)烷烴分為環(huán)己烷系和環(huán)戊烷系。戊烷系。 l煤油、柴油及減壓餾分，由于所用

24、分煤油、柴油及減壓餾分，由于所用分析方法不同，其分析項目也不同。采析方法不同，其分析項目也不同。采用液固色譜法分析，以飽和烴（烷烴用液固色譜法分析，以飽和烴（烷烴和環(huán)烷烴）、輕芳香烴（單環(huán)芳烴）和環(huán)烷烴）、輕芳香烴（單環(huán)芳烴）中芳香烴（雙環(huán)芳烴）、重芳香烴中芳香烴（雙環(huán)芳烴）、重芳香烴（多環(huán)芳烴）及非烴組分等含量表示。（多環(huán)芳烴）及非烴組分等含量表示。采用質(zhì)譜法分析，以烷烴（正構(gòu)烷烴、采用質(zhì)譜法分析，以烷烴（正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴）、環(huán)烷烴（一環(huán)、二環(huán)、異構(gòu)烷烴）、環(huán)烷烴（一環(huán)、二環(huán)、多環(huán)環(huán)烷烴）芳香烴（一環(huán)、二環(huán)、多環(huán)環(huán)烷烴）芳香烴（一環(huán)、二環(huán)、多環(huán)芳香烴）和非烴化合物的含量表多環(huán)芳香烴）和非烴

25、化合物的含量表示示 l結(jié)構(gòu)族組成：確定復(fù)雜分子混合物中結(jié)結(jié)構(gòu)族組成：確定復(fù)雜分子混合物中結(jié)構(gòu)單元的含量。把整個石油餾分看成是構(gòu)單元的含量。把整個石油餾分看成是某中某中“平均分子平均分子”組成，這一組成，這一“平均分平均分子子”則是由某些結(jié)構(gòu)單元組成。餾分結(jié)則是由某些結(jié)構(gòu)單元組成。餾分結(jié)構(gòu)族組成，用構(gòu)族組成，用“平均分子平均分子”上結(jié)構(gòu)單元上結(jié)構(gòu)單元在分子中所占的分量表示。在分子中所占的分量表示。 l不論石油烴類的結(jié)構(gòu)多么復(fù)雜，它們都不論石油烴類的結(jié)構(gòu)多么復(fù)雜，它們都是由烷基、環(huán)烷基和芳香基這三種結(jié)構(gòu)是由烷基、環(huán)烷基和芳香基這三種結(jié)構(gòu)單元所組成。單元所組成。 l結(jié)構(gòu)單元在分子中所占的分量可以用芳

26、香結(jié)構(gòu)單元在分子中所占的分量可以用芳香環(huán)上的碳原子占分子總碳原子的百分?jǐn)?shù)環(huán)上的碳原子占分子總碳原子的百分?jǐn)?shù)（%CA）、環(huán)烷環(huán)上的碳原子占分子總）、環(huán)烷環(huán)上的碳原子占分子總碳原子的百分?jǐn)?shù)（碳原子的百分?jǐn)?shù)（%C）和烷基側(cè)鏈上）和烷基側(cè)鏈上的碳原子占分子總碳原子的百分?jǐn)?shù)的碳原子占分子總碳原子的百分?jǐn)?shù)（%CA）來表示。）來表示。l例：例：l石油重油的結(jié)構(gòu)族組成測定石油重油的結(jié)構(gòu)族組成測定密度法密度法l石油中間餾分及高沸餾分的結(jié)構(gòu)族組成石油中間餾分及高沸餾分的結(jié)構(gòu)族組成測定測定法法l在在20或或70下的折射率下的折射率(或或)、密度、密度(或或)以及以及平均相對分子質(zhì)量平均相對分子質(zhì)量(M)l數(shù)值，即可

27、在列線圖中查出結(jié)構(gòu)族組成中的數(shù)值，即可在列線圖中查出結(jié)構(gòu)族組成中的各結(jié)構(gòu)參數(shù)。各結(jié)構(gòu)參數(shù)。ndM法在實際應(yīng)用中很方法在實際應(yīng)用中很方便，此法的準(zhǔn)確性也較高，可以適用于不同便，此法的準(zhǔn)確性也較高，可以適用于不同屬類的石油，甚至對于純烴也能得到與實際屬類的石油，甚至對于純烴也能得到與實際相符的結(jié)果。但是必須注意到，此法的適用相符的結(jié)果。但是必須注意到，此法的適用范圍只限于具有下列條件的石油餾分：范圍只限于具有下列條件的石油餾分：l M200，不含不飽和烴；，不含不飽和烴；l RT4，RA2或者或者CR75()；l CA/CN1.5；l 含含S2，含，含N0.5，含，含O0.5。l石油重油的結(jié)構(gòu)族組

28、成測定石油重油的結(jié)構(gòu)族組成測定密度法密度法l對于重油或渣油可以采用密度法測定其結(jié)構(gòu)對于重油或渣油可以采用密度法測定其結(jié)構(gòu)參數(shù)。參數(shù)。l烴類密度與其結(jié)構(gòu)有密切聯(lián)系，在相對分子烴類密度與其結(jié)構(gòu)有密切聯(lián)系，在相對分子質(zhì)量相近的情況下，不同類型烴類其密度不質(zhì)量相近的情況下，不同類型烴類其密度不同，因而可用密度來關(guān)聯(lián)油樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)。同，因而可用密度來關(guān)聯(lián)油樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在關(guān)聯(lián)中人們引入了參數(shù)在關(guān)聯(lián)中人們引入了參數(shù)Mc，該參數(shù)是表，該參數(shù)是表示以每個碳原子計的平均相對分子質(zhì)量，即示以每個碳原子計的平均相對分子質(zhì)量，即M/C，此處，此處M表示平均相對分子質(zhì)量，表示平均相對分子質(zhì)量，C表表示每個平均分子中的碳

29、原子數(shù)。如果將參數(shù)示每個平均分子中的碳原子數(shù)。如果將參數(shù)Mc再除以密度，它則表示每個碳原子所占再除以密度，它則表示每個碳原子所占有的摩爾體積。對于不同結(jié)構(gòu)的烴，每個碳有的摩爾體積。對于不同結(jié)構(gòu)的烴，每個碳原子所占的摩爾體積不同。原子所占的摩爾體積不同。l 由于在重油或渣油中一般都含有雜原子，由于在重油或渣油中一般都含有雜原子，因此須將因此須將MC/d進(jìn)行雜原子校正，將其校進(jìn)行雜原子校正，將其校正為正為(MC/d)c。人們提出的經(jīng)驗校正式為。人們提出的經(jīng)驗校正式為：100 %6.0%CCcMMCHddCl將將 與重油的芳香碳率與重油的芳香碳率fA進(jìn)行關(guān)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，聯(lián)， Williams通過實驗數(shù)據(jù)

30、提出：通過實驗數(shù)據(jù)提出：0.091,150.77CAcMHfdCCcMdl各結(jié)構(gòu)參數(shù)參數(shù)的計算各結(jié)構(gòu)參數(shù)參數(shù)的計算.ATACC f24AACR122TATTHCRC NTARR R4NNCRPTANCC CCl石油氣態(tài)烴組成石油氣態(tài)烴組成l天然氣組成天然氣組成l純氣田天然氣主要成分是甲烷，一般占純氣田天然氣主要成分是甲烷，一般占90(體積分體積分?jǐn)?shù)數(shù))以上，此外還有少量的乙烷、丙烷、丁烷和非烴以上，此外還有少量的乙烷、丙烷、丁烷和非烴氣體，例如氮、硫化氫和二氧化碳等，該氣體一般氣體，例如氮、硫化氫和二氧化碳等，該氣體一般稱之為干氣。凝析氣田天然氣雖仍以甲烷為主，但稱之為干氣。凝析氣田天然氣雖仍

31、以甲烷為主，但其中乙烷、丙烷、丁烷的含量明顯增高，可達(dá)其中乙烷、丙烷、丁烷的含量明顯增高，可達(dá)1020，甚至還含有少量戊烷和己烷，一般稱之，甚至還含有少量戊烷和己烷，一般稱之為濕氣。原油伴生氣的組成與凝析氣田天然氣的組為濕氣。原油伴生氣的組成與凝析氣田天然氣的組成比較接近。成比較接近。l煉廠氣的組成煉廠氣的組成l石油煉廠氣的組成因加工條件及原料的石油煉廠氣的組成因加工條件及原料的不同，可以有很大差別。在石油單純受不同，可以有很大差別。在石油單純受熱分解反應(yīng)所得的氣體中，除了含有烷熱分解反應(yīng)所得的氣體中，除了含有烷烴外，普遍都含有烯烴。在高溫?zé)峤夥礋N外，普遍都含有烯烴。在高溫?zé)峤夥磻?yīng)的氣體中含有

32、大量的乙烯；在催化裂應(yīng)的氣體中含有大量的乙烯；在催化裂化反應(yīng)的氣體中含有較大量的異丁烷；化反應(yīng)的氣體中含有較大量的異丁烷；在催化裂解反應(yīng)的氣體中含有大量的丙在催化裂解反應(yīng)的氣體中含有大量的丙烯和丁烯，而在催化重整反應(yīng)的氣體中烯和丁烯，而在催化重整反應(yīng)的氣體中其主要成分是氫氣。其主要成分是氫氣。l我國四種原油直餾汽油餾分的主要單體烴（烷烴、環(huán)我國四種原油直餾汽油餾分的主要單體烴（烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴）含量規(guī)律：烷烴、芳香烴）含量規(guī)律：l正構(gòu)烷烴的含量都比較高。正構(gòu)烷烴的含量都比較高。l對于異構(gòu)烷烴而言，支鏈較少（具有一個甲基）的異對于異構(gòu)烷烴而言，支鏈較少（具有一個甲基）的異構(gòu)烷烴含量較高，往往

33、帶一個甲基支鏈的異構(gòu)烷烴的含構(gòu)烷烴含量較高，往往帶一個甲基支鏈的異構(gòu)烷烴的含量占整個異構(gòu)烷烴的一半以上。對于同碳原子數(shù)的異構(gòu)量占整個異構(gòu)烷烴的一半以上。對于同碳原子數(shù)的異構(gòu)烷烴，其含量隨異構(gòu)程度的增加而減少。烷烴，其含量隨異構(gòu)程度的增加而減少。l對于環(huán)烷烴而言，在我國汽油餾分中一般只有環(huán)戊烷對于環(huán)烷烴而言，在我國汽油餾分中一般只有環(huán)戊烷系和環(huán)己烷系兩類化合物。在環(huán)己烷系中，以甲基環(huán)己系和環(huán)己烷系兩類化合物。在環(huán)己烷系中，以甲基環(huán)己烷含量為最高。烷含量為最高。l對于芳香烴而言，我國汽油餾分中芳香烴總含量均較對于芳香烴而言，我國汽油餾分中芳香烴總含量均較少，尤其是苯含量很低，甲苯、二甲苯相對含量高

34、些，少，尤其是苯含量很低，甲苯、二甲苯相對含量高些，在三種二甲苯異構(gòu)體中以間二甲苯含量為最高。在三種二甲苯異構(gòu)體中以間二甲苯含量為最高。l直餾汽油餾分的烴族組成直餾汽油餾分的烴族組成l汽油的族組成分析，烷烴和環(huán)烷烴占直餾汽油餾分的大汽油的族組成分析，烷烴和環(huán)烷烴占直餾汽油餾分的大部分，芳香烴含量一般不超過部分，芳香烴含量一般不超過20（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。l其分布規(guī)律：隨著沸點(diǎn)的增高，芳香烴含量逐漸增加。其分布規(guī)律：隨著沸點(diǎn)的增高，芳香烴含量逐漸增加。l石油中間餾分及高沸餾分的烴類組成石油中間餾分及高沸餾分的烴類組成l中間及高沸餾分的烴類類型、烴類組成中間及高沸餾分的烴類類型、烴類組成l

35、中間餾分的環(huán)烷烴和芳香烴以單環(huán)和雙環(huán)中間餾分的環(huán)烷烴和芳香烴以單環(huán)和雙環(huán)為主，三環(huán)或三環(huán)以上的含量明顯減少。為主，三環(huán)或三環(huán)以上的含量明顯減少。高沸餾分的環(huán)烷烴包括從單環(huán)直到六環(huán)的高沸餾分的環(huán)烷烴包括從單環(huán)直到六環(huán)的帶有環(huán)戊烷環(huán)或環(huán)己烷環(huán)的環(huán)烷烴，其結(jié)帶有環(huán)戊烷環(huán)或環(huán)己烷環(huán)的環(huán)烷烴，其結(jié)構(gòu)主要是以稠合類型為主。高沸餾分的芳構(gòu)主要是以稠合類型為主。高沸餾分的芳香烴以單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)芳香烴的含量為香烴以單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)芳香烴的含量為最多，同時，還有一定量的四環(huán)以及少量最多，同時，還有一定量的四環(huán)以及少量高于四環(huán)的芳香烴。多環(huán)芳香烴多數(shù)也是高于四環(huán)的芳香烴。多環(huán)芳香烴多數(shù)也是稠合類型的稠合類型的 。

36、l石油固態(tài)烴的化學(xué)組成石油固態(tài)烴的化學(xué)組成l從石油中分類出來的固態(tài)烴類在工業(yè)上從石油中分類出來的固態(tài)烴類在工業(yè)上稱之為稱之為“蠟蠟”。蠟按其結(jié)晶形狀及來源。蠟按其結(jié)晶形狀及來源的不同，分為兩種石蠟和微晶蠟（舊稱的不同，分為兩種石蠟和微晶蠟（舊稱地蠟）。地蠟）。l石蠟石蠟 l主要來源：從柴油及減壓餾分油中分離出主要來源：從柴油及減壓餾分油中分離出來來 l結(jié)晶形狀：結(jié)晶較大并呈板狀結(jié)晶結(jié)晶形狀：結(jié)晶較大并呈板狀結(jié)晶/片狀片狀 l平均分子質(zhì)量平均分子質(zhì)量 ：300-450 l分子中碳原子數(shù)分子中碳原子數(shù) ：17-35 l相對密度相對密度 ：0.86-0.94 小小 l熔點(diǎn)：熔點(diǎn)：30-70 低低 l

37、化學(xué)組成：正構(gòu)烷烴含量高，尤其是商品化學(xué)組成：正構(gòu)烷烴含量高，尤其是商品石蠟中正構(gòu)烷烴含量更高。除正構(gòu)烷烴外，石蠟中正構(gòu)烷烴含量更高。除正構(gòu)烷烴外，再石蠟中還含有少量的異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴再石蠟中還含有少量的異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴以及極少量的芳香烴以及極少量的芳香烴 l折射率折射率 ：小：小 l微晶蠟微晶蠟l主要來源：從減壓渣油中分離出來主要來源：從減壓渣油中分離出來l結(jié)晶形狀：細(xì)微結(jié)晶形結(jié)晶形狀：細(xì)微結(jié)晶形/針狀或微粒狀針狀或微粒狀 l平均分子質(zhì)量平均分子質(zhì)量 ：450-800 l分子中碳原子數(shù)分子中碳原子數(shù) ：35-60l相對密度相對密度 ： 大大l熔點(diǎn)：熔點(diǎn)：70-95l化學(xué)組成：正構(gòu)烷烴含量一般

38、較少，主化學(xué)組成：正構(gòu)烷烴含量一般較少，主要是帶有正構(gòu)或異構(gòu)烷基側(cè)鏈的環(huán)狀烴，要是帶有正構(gòu)或異構(gòu)烷基側(cè)鏈的環(huán)狀烴，尤其是環(huán)烷烴。尤其是環(huán)烷烴。 l折射率折射率 ：大：大l石蠟、微晶蠟的用途及資源石蠟、微晶蠟的用途及資源l蠟是很重要的石油產(chǎn)品。石蠟除了可以作為蠟是很重要的石油產(chǎn)品。石蠟除了可以作為裂化原料外，由于它具有良好的絕緣性能和裂化原料外，由于它具有良好的絕緣性能和化學(xué)安定性，可以廣泛用于電氣工業(yè)、化學(xué)化學(xué)安定性，可以廣泛用于電氣工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥和日用品工業(yè)。微晶蠟亦可作為工業(yè)、醫(yī)藥和日用品工業(yè)。微晶蠟亦可作為潤滑脂的稠化劑，并在電子工業(yè)、橡膠、軍潤滑脂的稠化劑，并在電子工業(yè)、橡膠、軍

39、工、冶金等工業(yè)中具有廣泛用途。我國大慶工、冶金等工業(yè)中具有廣泛用途。我國大慶原油含蠟量高，石蠟的質(zhì)量好，是生產(chǎn)石蠟原油含蠟量高，石蠟的質(zhì)量好，是生產(chǎn)石蠟的優(yōu)良原料。我國微晶蠟的資源也很豐富，的優(yōu)良原料。我國微晶蠟的資源也很豐富，南陽和沈陽原油都是生產(chǎn)微晶蠟的理想原料，南陽和沈陽原油都是生產(chǎn)微晶蠟的理想原料，其微晶蠟的含量分別占原油的其微晶蠟的含量分別占原油的7.5和和12.6。l在我國大多數(shù)重要油田的原油中，在我國大多數(shù)重要油田的原油中，減壓渣油的含量較高減壓渣油的含量較高， 500 減壓減壓渣油的產(chǎn)率一般為渣油的產(chǎn)率一般為40%-50%之間，之間，這表明原油中有近一半是減壓渣油。這表明原油中

40、有近一半是減壓渣油。減壓渣油是原油中沸點(diǎn)最高、相對減壓渣油是原油中沸點(diǎn)最高、相對分子質(zhì)量最大、雜原子最多和結(jié)構(gòu)分子質(zhì)量最大、雜原子最多和結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的部分。最為復(fù)雜的部分。 我國原油中的減壓渣油碳含量高，氫含量低，我國原油中的減壓渣油碳含量高，氫含量低，硫含量低，氮含量高，金屬含量不高。減硫含量低，氮含量高，金屬含量不高。減壓渣油中含有大量的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，他們壓渣油中含有大量的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，他們是各種不同結(jié)構(gòu)的高分子化合物的復(fù)雜混是各種不同結(jié)構(gòu)的高分子化合物的復(fù)雜混合物。合物。 膠質(zhì)：通常為褐色至暗褐色的粘稠且流動性膠質(zhì)：通常為褐色至暗褐色的粘稠且流動性很差的液體或無定型固體，受熱時熔融，很差

41、的液體或無定型固體，受熱時熔融，其相對密度在其相對密度在1左右，是石油中相對分子質(zhì)左右，是石油中相對分子質(zhì)量及極性僅次于瀝青質(zhì)的大分子非烴化合量及極性僅次于瀝青質(zhì)的大分子非烴化合物。膠質(zhì)具有極強(qiáng)的著色能力。膠質(zhì)是一物。膠質(zhì)具有極強(qiáng)的著色能力。膠質(zhì)是一個不穩(wěn)定的物質(zhì)，即使在常溫下也易被空個不穩(wěn)定的物質(zhì)，即使在常溫下也易被空氣氧化而縮合成瀝青質(zhì)。氣氧化而縮合成瀝青質(zhì)。l瀝青質(zhì)：是固體的無定型物質(zhì)，顏瀝青質(zhì)：是固體的無定型物質(zhì)，顏色為深褐色至黑色，相對密度高于色為深褐色至黑色，相對密度高于膠質(zhì)，加熱時不融化，溫度高于膠質(zhì)，加熱時不融化，溫度高于300-350 以上時，會分解成氣態(tài)、以上時，會分解成氣

42、態(tài)、液態(tài)產(chǎn)物以及縮合成焦。瀝青質(zhì)一液態(tài)產(chǎn)物以及縮合成焦。瀝青質(zhì)一般不揮發(fā)，石油中的全部瀝青質(zhì)都般不揮發(fā)，石油中的全部瀝青質(zhì)都集中在減壓渣油中。集中在減壓渣油中。 石油及其產(chǎn)品的物理性質(zhì)是評定產(chǎn)品質(zhì)量石油及其產(chǎn)品的物理性質(zhì)是評定產(chǎn)品質(zhì)量和控制生產(chǎn)過程的重要指標(biāo)，也是設(shè)計和計算和控制生產(chǎn)過程的重要指標(biāo)，也是設(shè)計和計算石油加工工藝裝置的重要數(shù)據(jù)。石油加工工藝裝置的重要數(shù)據(jù)。 油品的物理性油品的物理性質(zhì)與其化學(xué)組成有著密切的關(guān)系，油品的物理質(zhì)與其化學(xué)組成有著密切的關(guān)系，油品的物理性質(zhì)在很大程度上取決于其中所烴類的物理性性質(zhì)在很大程度上取決于其中所烴類的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。油品是各含種烴類和非烴類的質(zhì)和

43、化學(xué)性質(zhì)。油品是各含種烴類和非烴類的復(fù)雜混合物；它的理化性質(zhì)是各種化合物性質(zhì)復(fù)雜混合物；它的理化性質(zhì)是各種化合物性質(zhì)的宏觀綜合表現(xiàn)。它們之中有的性質(zhì)有可加性，的宏觀綜合表現(xiàn)。它們之中有的性質(zhì)有可加性，有的則沒有，而且多數(shù)不具有可加性。有的則沒有，而且多數(shù)不具有可加性。 在某一在某一溫度溫度下液體與其液面上的下液體與其液面上的蒸汽呈平衡狀態(tài)，這時蒸汽所產(chǎn)生的蒸汽呈平衡狀態(tài)，這時蒸汽所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸汽壓，簡稱為蒸汽壓。壓力稱為飽和蒸汽壓，簡稱為蒸汽壓。蒸汽壓的高低表明了液體氣化或蒸發(fā)蒸汽壓的高低表明了液體氣化或蒸發(fā)的能力，蒸汽壓愈高，就說明液體愈的能力，蒸汽壓愈高，就說明液體愈容易汽化。容易

44、汽化。l純烴蒸汽壓純烴蒸汽壓: l就某一種純烴而言，其蒸汽壓僅取決于溫就某一種純烴而言，其蒸汽壓僅取決于溫度，是隨溫度的升高而增大的。對于同一度，是隨溫度的升高而增大的。對于同一族烴類，在同一溫度下，相對分子質(zhì)量較族烴類，在同一溫度下，相對分子質(zhì)量較大的烴類的蒸汽壓較小。大的烴類的蒸汽壓較小。l純化合物的蒸汽壓與溫度間的關(guān)系可用純化合物的蒸汽壓與溫度間的關(guān)系可用Clapeyron-Clausius方程表示：方程表示：2lnVHdPdTR T2lnVHdPdTRT Hv 摩爾蒸發(fā)熱，摩爾蒸發(fā)熱，J/mol R 摩爾氣體常數(shù)，摩爾氣體常數(shù)， 8.314J/(mol K) T 溫度，溫度， K p

45、化合物在化合物在T 時的蒸汽壓時的蒸汽壓 Pal適用條件：當(dāng)體系的壓力不太高，液相的適用條件：當(dāng)體系的壓力不太高，液相的摩爾體積與氣相的摩爾體積相比可以忽略，摩爾體積與氣相的摩爾體積相比可以忽略，且溫度遠(yuǎn)高于其臨界溫度，氣相可看作理且溫度遠(yuǎn)高于其臨界溫度，氣相可看作理想氣體時。想氣體時。l當(dāng)溫度變化不大時，摩爾蒸發(fā)熱可視為常當(dāng)溫度變化不大時，摩爾蒸發(fā)熱可視為常數(shù)，則可將上式積分得到：數(shù)，則可將上式積分得到：lnVHPCRT 122111lnVHPPRTTl在實際應(yīng)用中，常用經(jīng)驗或經(jīng)驗的在實際應(yīng)用中，常用經(jīng)驗或經(jīng)驗的方法來求定純烴的蒸汽壓，其中比方法來求定純烴的蒸汽壓，其中比較簡便的如較簡便的如

46、Antoine方程：方程：lnBPATC式中式中 A、B、C是與烴類有關(guān)的常數(shù)，是與烴類有關(guān)的常數(shù)，可從有關(guān)數(shù)據(jù)手冊查得，此式的使用可從有關(guān)數(shù)據(jù)手冊查得，此式的使用范圍在范圍在1.3-200kPa。 l 當(dāng)已知烴類臨界性質(zhì)和偏心因數(shù)時當(dāng)已知烴類臨界性質(zhì)和偏心因數(shù)時,可用下式計算烴類可用下式計算烴類(包括石油餾分包括石油餾分)的的蒸汽壓蒸汽壓:(0)(1)lnlnlnrrrPPPl烴類混合物及石油餾分的蒸汽壓烴類混合物及石油餾分的蒸汽壓l與純烴不同，烴類混合物的蒸汽壓不僅取決于溫與純烴不同，烴類混合物的蒸汽壓不僅取決于溫度，同時也取決于其組成。在一定的溫度下，只度，同時也取決于其組成。在一定的溫

47、度下，只有其氣相、液相或整體組成一定，其蒸汽壓才是有其氣相、液相或整體組成一定，其蒸汽壓才是定值。定值。l當(dāng)體系壓力不高當(dāng)體系壓力不高,氣相近似為理想氣體時氣相近似為理想氣體時,與其相與其相平衡的液相近似于理想溶液時，對于組分比較簡平衡的液相近似于理想溶液時，對于組分比較簡單的烴類混合物，其總的蒸汽壓可用單的烴類混合物，其總的蒸汽壓可用DaltonRaoult定律求得：定律求得：1niiiPP xl式中式中 p，pi 分別為混合物和組分分別為混合物和組分i的蒸氣壓，的蒸氣壓，Pal xi 平衡液相中組分平衡液相中組分i的摩爾分率的摩爾分率l石油及較重餾分的組成及其復(fù)雜，尚難以測定石油及較重餾分

48、的組成及其復(fù)雜，尚難以測定其單體烴組成，無法用其單體烴組成，無法用DaltonRaoult定律求定律求取其蒸汽壓。對于沸點(diǎn)范圍較窄的石油餾分取其蒸汽壓。對于沸點(diǎn)范圍較窄的石油餾分（指實沸點(diǎn)蒸餾溫度差小于（指實沸點(diǎn)蒸餾溫度差小于30的餾分），可的餾分），可根據(jù)特性因數(shù)和平均沸點(diǎn)由圖用試差法求定。根據(jù)特性因數(shù)和平均沸點(diǎn)由圖用試差法求定。l石油餾分的蒸汽壓石油餾分的蒸汽壓:查烴類和石油產(chǎn)品蒸氣壓圖。查烴類和石油產(chǎn)品蒸氣壓圖。l石油餾分的蒸汽壓表示法石油餾分的蒸汽壓表示法: l真實蒸汽壓真實蒸汽壓 汽化率為零時的蒸氣壓，汽化率為零時的蒸氣壓，即泡點(diǎn)蒸氣壓。設(shè)計計算中常用即泡點(diǎn)蒸氣壓。設(shè)計計算中常用l雷

49、德蒸汽壓雷德蒸汽壓 條件性蒸汽壓條件性蒸汽壓 汽油質(zhì)量汽油質(zhì)量指標(biāo)指標(biāo),也可換算成真實蒸汽壓也可換算成真實蒸汽壓l雷得蒸汽壓用雷得蒸汽壓測定器測定。雷得蒸汽壓用雷得蒸汽壓測定器測定。 油品沸點(diǎn)隨氣化率增加而不斷增加。因油品沸點(diǎn)隨氣化率增加而不斷增加。因此表示油品的沸點(diǎn)應(yīng)以一個溫度范圍，即稱此表示油品的沸點(diǎn)應(yīng)以一個溫度范圍，即稱為沸程。在某一溫度范圍內(nèi)蒸餾出的餾出物為沸程。在某一溫度范圍內(nèi)蒸餾出的餾出物稱為餾分。它還是一個混合物，只不過包含稱為餾分。它還是一個混合物，只不過包含的組分?jǐn)?shù)目少一些。溫度范圍窄的稱為窄餾的組分?jǐn)?shù)目少一些。溫度范圍窄的稱為窄餾分，溫度范圍寬的稱為寬餾分。分，溫度范圍寬的

50、稱為寬餾分。 在石油產(chǎn)品的質(zhì)量控制或原油的初步評在石油產(chǎn)品的質(zhì)量控制或原油的初步評價時，實驗室常用比較粗略而又最簡便的恩價時，實驗室常用比較粗略而又最簡便的恩氏蒸餾裝置來測定油品的沸點(diǎn)范圍。氏蒸餾裝置來測定油品的沸點(diǎn)范圍。l根據(jù)餾程測定的數(shù)據(jù)，以氣相餾出溫度為縱根據(jù)餾程測定的數(shù)據(jù)，以氣相餾出溫度為縱坐標(biāo)，以餾出體積分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)作圖，即可坐標(biāo)，以餾出體積分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)作圖，即可得到該油品的蒸餾曲線。其中得到該油品的蒸餾曲線。其中10%到到90%這這段很接近直線，往往可用蒸餾曲線的段很接近直線，往往可用蒸餾曲線的10%到到90%之間的斜率來表示該油品沸程的寬窄，之間的斜率來表示該油品沸程的寬窄，即當(dāng)

51、石油餾分的沸程愈寬時，其蒸餾曲線的即當(dāng)石油餾分的沸程愈寬時，其蒸餾曲線的斜率愈大。斜率愈大。l斜率斜率=90%餾出溫度餾出溫度10%餾出溫度餾出溫度/9010l斜率表示從餾出斜率表示從餾出10%到到90%之間，每餾出之間，每餾出1% 的沸點(diǎn)平均升高值。的沸點(diǎn)平均升高值。l平均沸點(diǎn)平均沸點(diǎn): l在求定石油餾分的各種物理參數(shù)時，為了簡在求定石油餾分的各種物理參數(shù)時，為了簡化起見，常用平均沸點(diǎn)來表征其氣化性能?；鹨?，常用平均沸點(diǎn)來表征其氣化性能。石油餾分的平均沸點(diǎn)的定義有下列五種：石油餾分的平均沸點(diǎn)的定義有下列五種：l體積平均沸點(diǎn)體積平均沸點(diǎn)tV（）:ltV=(t10+t30+t50+t70+t9

52、0)/5 ltV是由餾程測定的是由餾程測定的10%，30%，50%，70%，90%這五個餾出溫度計算得到。（注這五個餾出溫度計算得到。（注:用恩代用恩代蒸餾數(shù)據(jù)）蒸餾數(shù)據(jù)）l體積平均沸點(diǎn)主要用于求取其他難于直接求體積平均沸點(diǎn)主要用于求取其他難于直接求得的平均沸點(diǎn)。得的平均沸點(diǎn)。 l重量平均沸點(diǎn)重量平均沸點(diǎn)tW（）:1nwi iitwtti: i組分的沸點(diǎn)組分的沸點(diǎn) wi: i組分的重量分組分的重量分率率 重量平均沸點(diǎn)用于采用圖表時求取油重量平均沸點(diǎn)用于采用圖表時求取油品的真臨界溫度。品的真臨界溫度。l實分子平均沸點(diǎn)實分子平均沸點(diǎn)tm（）: 1nmi iitxt ti: i組分的沸點(diǎn)組分的沸點(diǎn)

53、Ni: i組分的分子分率分子平均沸點(diǎn)用于組分的分子分率分子平均沸點(diǎn)用于采用圖表時求烴類混合物或油品的假臨采用圖表時求烴類混合物或油品的假臨界溫度和偏心因數(shù)界溫度和偏心因數(shù) l立方平均沸點(diǎn)立方平均沸點(diǎn)TCU (K):31 / 31ncuiiiTv T Ti : i組分的沸點(diǎn)組分的沸點(diǎn) (K) vi: i組分的體積分率組分的體積分率立方平均沸點(diǎn)用于采用圖表時立方平均沸點(diǎn)用于采用圖表時求油品的特性因數(shù)和運(yùn)動粘度。求油品的特性因數(shù)和運(yùn)動粘度。l5.中平均沸點(diǎn)中平均沸點(diǎn)tMe(): tMe=(tm + tcu )/2 = tm+(Tcu-273.15)/2中平均沸點(diǎn)用于求油品的氫含量，特性因素中平均沸點(diǎn)

54、用于求油品的氫含量，特性因素,假臨界壓力，燃燒熱，平均分子量等。假臨界壓力，燃燒熱，平均分子量等。上述五種平均沸點(diǎn)上述五種平均沸點(diǎn),除體積平均沸點(diǎn)可根據(jù)油除體積平均沸點(diǎn)可根據(jù)油品恩代蒸餾數(shù)據(jù)計算外品恩代蒸餾數(shù)據(jù)計算外,其他幾種都難以直接計其他幾種都難以直接計算算.因此因此,通常的作法通常的作法: 先根據(jù)恩氏蒸餾數(shù)據(jù)求體積平均沸點(diǎn)和恩先根據(jù)恩氏蒸餾數(shù)據(jù)求體積平均沸點(diǎn)和恩氏蒸餾氏蒸餾10%90%斜率。斜率。利用平均沸點(diǎn)溫度校正圖利用平均沸點(diǎn)溫度校正圖P69圖圖3-4 求出其求出其它平均沸點(diǎn)它平均沸點(diǎn)l6、不同壓力下的沸點(diǎn)換算、不同壓力下的沸點(diǎn)換算l1）減壓與常壓沸點(diǎn)換算）減壓與常壓沸點(diǎn)換算tb=

55、tb O + tl2）已知常壓沸點(diǎn)求蒸汽壓）已知常壓沸點(diǎn)求蒸汽壓 試差試差l汽油汽油 40200； l燈用煤油燈用煤油 180300l輕柴油輕柴油200一一300：l噴氣燃料噴氣燃料 l 30一一240l潤滑油潤滑油350一一500；l重質(zhì)燃料油重質(zhì)燃料油500l我國規(guī)定油品我國規(guī)定油品20時密度作為石油產(chǎn)品的時密度作為石油產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)密度。標(biāo)準(zhǔn)密度。l液體油品的相對密度是其密度與液體油品的相對密度是其密度與4下水的下水的密度之比，也稱比重，是無因次的。密度之比，也稱比重，是無因次的。l比重指數(shù)比重指數(shù)(API度度) l油品的密度和相對密度在生產(chǎn)和儲運(yùn)中有油品的密度和相對密度在生產(chǎn)和儲運(yùn)中有著重

56、要意義。相對密度與原油或產(chǎn)品的物著重要意義。相對密度與原油或產(chǎn)品的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。l我國常用的相對密度是我國常用的相對密度是 ，歐美各國常用，歐美各國常用204d15.615.6d15.62015.64ddd 歐美各國歐美各國,對油品尤其是原油的相對密度還常用對油品尤其是原油的相對密度還常用比重指數(shù)來表示比重指數(shù)來表示,稱稱API度。度。API度的定義為：度的定義為： 15.615.6141.5131.5APId氣體的密度一般用氣體的密度一般用kg/m3表示，其相對密度是該氣體的密度與空氣表示，其相對密度是該氣體的密度與空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0，0.1013

57、MPa）下的密度之比，空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）下的密度之比，空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度位下的密度位928。在較低壓力下（小于。在較低壓力下（小于0.3MPa），氣體的密度和比），氣體的密度和比容（密度的倒數(shù)）可用理想氣體狀態(tài)方程計算。而當(dāng)壓力較高時，容（密度的倒數(shù)）可用理想氣體狀態(tài)方程計算。而當(dāng)壓力較高時，需要用計算真實氣體狀態(tài)方程式來求取。需要用計算真實氣體狀態(tài)方程式來求取。l液體油品的相對密度與溫度液體油品的相對密度與溫度,壓力的關(guān)系壓力的關(guān)系:l溫度影響溫度影響:l當(dāng)溫度升高時當(dāng)溫度升高時,油品受熱膨脹油品受熱膨脹,體積增大體積增大,密度減小密度減小,相對相對密度減小密度減小.當(dāng)溫度變化不大時，油品

58、的體積膨脹系數(shù)只當(dāng)溫度變化不大時，油品的體積膨脹系數(shù)只隨油品相對密度的不同而有所變化，其范圍為隨油品相對密度的不同而有所變化，其范圍為（0.00060.0010）/。當(dāng)溫度在。當(dāng)溫度在050范圍內(nèi)，不范圍內(nèi)，不同溫度（同溫度（t）下的相當(dāng)密度可按下式換算：）下的相當(dāng)密度可按下式換算：l dt4 = d420 -(t-20)l式中式中 平均溫度校正系數(shù)，即溫度改變平均溫度校正系數(shù)，即溫度改變1 時油品相時油品相對密度的變化值對密度的變化值l當(dāng)溫度與當(dāng)溫度與20差別較大，則不同溫度與油品比重?fù)Q算差別較大，則不同溫度與油品比重?fù)Q算-按按GB1885-1983石油密度計算換算表。石油密度計算換算表。l

59、在工程計算中，石油餾分在任一溫度下的密度，可根在工程計算中，石油餾分在任一溫度下的密度，可根據(jù)其據(jù)其K、相當(dāng)密度、相當(dāng)密度d15.615.6和中平均沸點(diǎn)三個參數(shù)中的和中平均沸點(diǎn)三個參數(shù)中的任意兩者，由常壓下的石油餾分液體密度圖任意兩者，由常壓下的石油餾分液體密度圖29圖圖1-11查得。查得。l壓力影響壓力影響:l液體受壓后體積變化很小，通常壓力對液體受壓后體積變化很小，通常壓力對液體油品密度的影響可以忽略。只有在液體油品密度的影響可以忽略。只有在幾十兆帕的極高壓力下幾十兆帕的極高壓力下,才考慮壓力的影才考慮壓力的影響。響。l3.混合油品的密度混合油品的密度l當(dāng)屬性相近的兩種或多種油品混合時，其

60、混當(dāng)屬性相近的兩種或多種油品混合時，其混合物的密度可近似按可加性計算，即合物的密度可近似按可加性計算，即111/niiniiiivw混式中式中 vi、wi 組分組分i的體積分率和質(zhì)量分率的體積分率和質(zhì)量分率 i、混混 組分組分i和混合油品的密度，和混合油品的密度，g/cm3 一般情況下一般情況下,油品混合時，混和物的體積變化不大，體積基本油品混合時，混和物的體積變化不大，體積基本是可加的，按上式計算不會引起很大誤差，進(jìn)行工程計算是允是可加的，按上式計算不會引起很大誤差，進(jìn)行工程計算是允許的。但性質(zhì)相差很大的兩類組分（如烷烴和芳香烴）混合時，許的。但性質(zhì)相差很大的兩類組分（如烷烴和芳香烴）混合時