石油化學(xué)習(xí)題課件

1、1. 為什么為什么H/C原子比可以作為表征石油化學(xué)組成原子比可以作為表征石油化學(xué)組成 的一個(gè)基本參數(shù)？的一個(gè)基本參數(shù)？u同一系列的烴類(lèi)，其同一系列的烴類(lèi)，其H/C原子比隨著分子量的增加原子比隨著分子量的增加而降低；烷烴的變化幅度較小，環(huán)狀烴的隨分子量而降低；烷烴的變化幅度較小，環(huán)狀烴的隨分子量的變化幅度較大。的變化幅度較大。u不同結(jié)構(gòu)的烴類(lèi)，碳數(shù)相同時(shí)，烷烴的不同結(jié)構(gòu)的烴類(lèi)，碳數(shù)相同時(shí)，烷烴的H/C原子比原子比最大，而芳烴最小。最大，而芳烴最小。u對(duì)于環(huán)狀烴而言，相同碳數(shù)時(shí)，環(huán)數(shù)增加，其對(duì)于環(huán)狀烴而言，相同碳數(shù)時(shí)，環(huán)數(shù)增加，其H/C原子比降低。原子比降低。 （1） 石石油油中中 H/C 原原子

2、子比比，也也代代表表著著芳芳香香性性趨趨勢(shì)勢(shì) 大大慶慶 任任丘丘 勝勝利利 孤孤島島 H/C 1.86 1.81 1.79 1.66 石石蠟蠟基基 石石蠟蠟基基 中中間間基基 環(huán)環(huán)烷烷基基 大大慶慶 勝勝利利 單單家家寺寺 H H/ /C C 1 1. .7 74 4 1 1. .6 63 3 1 1. .3 30 0 f fA A 0 0. .1 16 6 0 0. .2 22 2 0 0. .2 29 9 (2) 石石油油餾餾分分中中，隨隨餾餾分分變變重重，H/C 原原子子比比逐逐漸漸減減小小 大大慶慶餾餾分分油油 145200 250300 3 35 50 0400 5 50 00 0

3、H H/ /C C 2 2. .0 03 3 1 1. .9 96 6 1 1. .9 91 1 1 1. .7 73 3 2. 按照餾分組成，石油可以分為哪幾個(gè)餾分？按照餾分組成，石油可以分為哪幾個(gè)餾分？各各 個(gè)餾分分別有什么用途？個(gè)餾分分別有什么用途？ 要研究或利用原油，必須先進(jìn)行分餾，就是按沸點(diǎn)高低將其要研究或利用原油，必須先進(jìn)行分餾，就是按沸點(diǎn)高低將其分離（切割）成不同的餾分。分離（切割）成不同的餾分。 初餾點(diǎn)：加熱時(shí)餾出的第一滴液體時(shí)的溫度。初餾點(diǎn)：加熱時(shí)餾出的第一滴液體時(shí)的溫度。 初餾點(diǎn)初餾點(diǎn)200200或或180 180 汽油餾分汽油餾分 200200350 350 煤、柴油餾分

4、煤、柴油餾分 350350500500(560(560) )減壓瓦斯油減壓瓦斯油VGOVGO（潤(rùn)滑油餾分、催化裂化潤(rùn)滑油餾分、催化裂化原料）原料） 500 (560500 (560) ) 減壓渣油減壓渣油 VRVR3. 石油的烴類(lèi)組成有哪幾種表示方法？各自的石油的烴類(lèi)組成有哪幾種表示方法？各自的含含 義是什么？義是什么？單體化合物的組成、族組成、結(jié)構(gòu)族組成單體化合物的組成、族組成、結(jié)構(gòu)族組成4. 不同類(lèi)型的石油，其烴族組成與結(jié)構(gòu)族組成有不同類(lèi)型的石油，其烴族組成與結(jié)構(gòu)族組成有 何規(guī)律？何規(guī)律？u烷烴含量范圍在烷烴含量范圍在3070%；u環(huán)烷烴含量范圍在環(huán)烷烴含量范圍在2060%；u芳烴含量一般

5、在芳烴含量一般在20%以下。以下。 一般石蠟基原油的汽油餾分中烷烴含量一般石蠟基原油的汽油餾分中烷烴含量較高，環(huán)烷基原油中的環(huán)烷烴含量較高，而較高，環(huán)烷基原油中的環(huán)烷烴含量較高，而中間基原油中的烷烴與環(huán)烷烴的含量差不多。中間基原油中的烷烴與環(huán)烷烴的含量差不多。汽油餾分的烴族組成：汽油餾分的烴族組成：u石蠟基如大慶和中原原油烷烴含量高達(dá)石蠟基如大慶和中原原油烷烴含量高達(dá)50%左右，而芳烴含量?jī)H左右，而芳烴含量?jī)H15%左右；左右；u環(huán)烷基如羊三木原油幾乎不含烷烴，而環(huán)烷基如羊三木原油幾乎不含烷烴，而芳烴含量高達(dá)芳烴含量高達(dá)42.2%；u中間基如勝利和華北原油烴族組成介于中間基如勝利和華北原油烴族組

6、成介于石蠟基與環(huán)烷基之間。石蠟基與環(huán)烷基之間。煤柴油餾分的烴族組成：煤柴油餾分的烴族組成：減壓渣油餾分的烴族組成：減壓渣油餾分的烴族組成：u減壓渣油中非烴化合物含量比較高，有減壓渣油中非烴化合物含量比較高，有的甚至高達(dá)一半以上，不同的渣油飽和分的甚至高達(dá)一半以上，不同的渣油飽和分含量相差懸殊，芳香分的含量差別較小。含量相差懸殊，芳香分的含量差別較小。 u我國(guó)幾種原油的減壓渣油膠質(zhì)含量高達(dá)我國(guó)幾種原油的減壓渣油膠質(zhì)含量高達(dá)40%以上，正庚烷瀝青質(zhì)含量較低，芳香以上，正庚烷瀝青質(zhì)含量較低，芳香分含量約占分含量約占30%，飽和分含量約占，飽和分含量約占20%。 u石蠟基原油石蠟基原油(大慶和中原原油

7、大慶和中原原油)的的%CP顯著較顯著較高，而高，而%CN和和%CA較低；較低；RA和和RN也較低。也較低。u環(huán)烷環(huán)烷-中間基原油中間基原油(如孤島原油如孤島原油)的的%CP較低，較低，而而%CN和和%CA較高；較高；RA和和RN也較高。也較高。u中間基原油中間基原油(如勝利、華北、遼河原油如勝利、華北、遼河原油)的的%CP、%CN、%CA、RA、RN介于石蠟基原介于石蠟基原油和環(huán)烷基原油之間。油和環(huán)烷基原油之間。 結(jié)構(gòu)族組成：結(jié)構(gòu)族組成：5. 石油中的含硫化合物主要有哪些？它們各自石油中的含硫化合物主要有哪些？它們各自有何特點(diǎn)？有何特點(diǎn)？硫化物硫化物（對(duì)金屬有無(wú)腐蝕）（對(duì)金屬有無(wú)腐蝕）活性硫：

8、元素硫、活性硫：元素硫、H2S、硫醇。、硫醇。非活性硫：硫醚、二硫化物、噻吩。非活性硫：硫醚、二硫化物、噻吩。硫和硫化氫：硫和硫化氫：多是其它硫化物的分解產(chǎn)物；多是其它硫化物的分解產(chǎn)物；硫醇（硫醇（RSH）：）：石油中含量不多；石油中含量不多；沸點(diǎn)低于相應(yīng)的醇類(lèi)，多存在于低沸點(diǎn)餾分（汽油、煤油餾分）中；沸點(diǎn)低于相應(yīng)的醇類(lèi)，多存在于低沸點(diǎn)餾分（汽油、煤油餾分）中；不溶于水，有特殊臭味（甲硫醇）；不溶于水，有特殊臭味（甲硫醇）；受熱分解生成硫醚和硫化氫。受熱分解生成硫醚和硫化氫。 石油中的二硫化物的含量顯著地少于硫醚，一般石油中的二硫化物的含量顯著地少于硫醚，一般不超過(guò)整個(gè)含硫化合物的不超過(guò)整個(gè)含

9、硫化合物的10%，而且主要集中在，而且主要集中在較輕的餾分中，其性質(zhì)與硫醚相似。較輕的餾分中，其性質(zhì)與硫醚相似。 原油中噻吩類(lèi)化合物一般占其含硫化合物的一半原油中噻吩類(lèi)化合物一般占其含硫化合物的一半以上。噻吩類(lèi)化合物主要存在于中沸點(diǎn)餾分尤其以上。噻吩類(lèi)化合物主要存在于中沸點(diǎn)餾分尤其是高沸點(diǎn)餾分中。是高沸點(diǎn)餾分中。硫醚（硫醚（RSR）：）：石油中含量很大，在輕、中餾分中占含硫量的石油中含量很大，在輕、中餾分中占含硫量的5070（m)；存在形態(tài)很多，存在形態(tài)很多，R基可以是烷基、環(huán)烷基和芳香基；基可以是烷基、環(huán)烷基和芳香基；中性液體，對(duì)金屬?zèng)]有作用中性液體，對(duì)金屬?zèng)]有作用 6. 石油中的含硫、含氮

10、、含氧化合物以及微量金石油中的含硫、含氮、含氧化合物以及微量金屬元素對(duì)石油加工過(guò)程有何危害？屬元素對(duì)石油加工過(guò)程有何危害？催化劑中毒、腐蝕性、安定性。催化劑中毒、腐蝕性、安定性。7. 判斷陸相成油與海相成油的標(biāo)準(zhǔn)是什么？陸相判斷陸相成油與海相成油的標(biāo)準(zhǔn)是什么？陸相與海相形成的石油從組成上各自有什么特點(diǎn)？與海相形成的石油從組成上各自有什么特點(diǎn)？正構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴C數(shù)分布、數(shù)分布、Ni/V 8. 膠質(zhì)與瀝青質(zhì)各自的結(jié)構(gòu)特征是什么？膠質(zhì)與瀝青質(zhì)各自的結(jié)構(gòu)特征是什么？u由大分子的非烴化合物組成的復(fù)雜混合物；由大分子的非烴化合物組成的復(fù)雜混合物；u石油中極性最強(qiáng)的組分；石油中極性最強(qiáng)的組分；u存在基本結(jié)構(gòu)

11、單元；存在基本結(jié)構(gòu)單元；u二者的芳香度高，二者的芳香度高，H/C原子比低；原子比低；u分子中含分子中含S、N、O雜原子基團(tuán)，還絡(luò)合雜原子基團(tuán)，還絡(luò)合Ni、V等金屬。等金屬。共性：共性：u膠質(zhì)能溶于低分子的正構(gòu)烷烴，而瀝青質(zhì)膠質(zhì)能溶于低分子的正構(gòu)烷烴，而瀝青質(zhì)則不能。則不能。u膠質(zhì)的膠質(zhì)的H/C原子比高于瀝青質(zhì)，而其原子比高于瀝青質(zhì)，而其fA、RA、RN低于瀝青質(zhì)。低于瀝青質(zhì)。u膠質(zhì)的平均分子量低于瀝青質(zhì)。膠質(zhì)的平均分子量低于瀝青質(zhì)。u膠質(zhì)的極性小于瀝青質(zhì)。膠質(zhì)的極性小于瀝青質(zhì)。u瀝青質(zhì)具有似晶結(jié)構(gòu)，而膠質(zhì)卻沒(méi)有。瀝青質(zhì)具有似晶結(jié)構(gòu)，而膠質(zhì)卻沒(méi)有。 u瀝青質(zhì)的雜原子含量高于膠質(zhì)。瀝青質(zhì)的雜原子含

12、量高于膠質(zhì)。 特性特性1. 氣相餾出曲線氣相餾出曲線,石油的恩氏蒸餾曲線與實(shí)沸點(diǎn)石油的恩氏蒸餾曲線與實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線有何差別？蒸餾曲線有何差別？ 這三種蒸餾各有其用途，對(duì)于同一種油樣的三種蒸這三種蒸餾各有其用途，對(duì)于同一種油樣的三種蒸餾曲線是不一樣的。餾曲線是不一樣的。 從氣相餾出曲線可以看出，就曲線的斜率而言，平從氣相餾出曲線可以看出，就曲線的斜率而言，平衡氣化的最平緩，實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的最陡，恩氏蒸餾曲線介衡氣化的最平緩，實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的最陡，恩氏蒸餾曲線介于兩者之間。于兩者之間。 這說(shuō)明實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的分離精確度最高，恩氏蒸餾曲這說(shuō)明實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的分離精確度最高，恩氏蒸餾曲線的次之，而平衡氣化的最差。線的

13、次之，而平衡氣化的最差。 為了獲得相同的氣化率，實(shí)沸點(diǎn)蒸餾達(dá)到的液相為了獲得相同的氣化率，實(shí)沸點(diǎn)蒸餾達(dá)到的液相溫度最高，溫度最高，恩氏蒸餾曲線恩氏蒸餾曲線的次之，而平衡氣化的則最低。的次之，而平衡氣化的則最低。 實(shí)沸點(diǎn)蒸餾是精餾過(guò)程，精餾柱頂?shù)臍庀囵s出溫實(shí)沸點(diǎn)蒸餾是精餾過(guò)程，精餾柱頂?shù)臍庀囵s出溫度與蒸餾釜中的液相溫度的差可達(dá)數(shù)十度至上百度；度與蒸餾釜中的液相溫度的差可達(dá)數(shù)十度至上百度； 恩氏蒸餾恩氏蒸餾由于蒸餾瓶頸散熱產(chǎn)生少量回流，多少有由于蒸餾瓶頸散熱產(chǎn)生少量回流，多少有一些精餾作用，因而造成氣相餾出溫度與液相溫度之間一些精餾作用，因而造成氣相餾出溫度與液相溫度之間有幾度至幾十度的溫差；有幾

14、度至幾十度的溫差； 平衡氣化時(shí)，則氣相溫度和液相溫度是一樣的。平衡氣化時(shí)，則氣相溫度和液相溫度是一樣的。2. 石油的平均沸點(diǎn)有哪幾種表示方法？石油的平均沸點(diǎn)有哪幾種表示方法？一般常用平均沸點(diǎn)來(lái)表征其氣化性能。油一般常用平均沸點(diǎn)來(lái)表征其氣化性能。油品平均沸點(diǎn)的定義如下：品平均沸點(diǎn)的定義如下： u體積平均沸點(diǎn)體積平均沸點(diǎn)tv（）：）：5tttttt9070503010vu質(zhì)量平均沸點(diǎn)質(zhì)量平均沸點(diǎn)tw（）：）： n1iiiwtwtu立方平均沸點(diǎn)立方平均沸點(diǎn)Tcu（K）：）：3n1i3iicu)Tv(Tu實(shí)分子平均沸點(diǎn)實(shí)分子平均沸點(diǎn)tm（ ）：）：n1iiimtxtu中平均沸點(diǎn)中平均沸點(diǎn)tme（）：）

15、： 2tttcumme3. 石油餾分的分子量分布有何規(guī)律？石油餾分的分子量分布有何規(guī)律？u石油各餾分的數(shù)均分子量是隨餾分的沸程的石油各餾分的數(shù)均分子量是隨餾分的沸程的上升而增大的。上升而增大的。u當(dāng)沸程相同時(shí)，石蠟基的原油如大慶原油的當(dāng)沸程相同時(shí)，石蠟基的原油如大慶原油的數(shù)均分子量最大，中間基的原油如勝利原油數(shù)均分子量最大，中間基的原油如勝利原油次之，而環(huán)烷基的原油如遼河歡喜嶺原油最次之，而環(huán)烷基的原油如遼河歡喜嶺原油最小。小。 石油各餾分的平均分子量范圍及與碳數(shù)的關(guān)系石油各餾分的平均分子量范圍及與碳數(shù)的關(guān)系 4. 烴類(lèi)的相對(duì)密度與其化學(xué)結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？烴類(lèi)的相對(duì)密度與其化學(xué)結(jié)構(gòu)有何關(guān)系？比較各

16、種烴類(lèi)的相對(duì)密度：比較各種烴類(lèi)的相對(duì)密度：u碳數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的烴類(lèi)，碳數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的烴類(lèi)，芳香烴環(huán)烷烴烷烴。芳香烴環(huán)烷烴烷烴。u同族烴類(lèi)，隨著碳數(shù)的增加：同族烴類(lèi)，隨著碳數(shù)的增加：正構(gòu)烷烴的相對(duì)密度增加正構(gòu)烷烴的相對(duì)密度增加正烷基環(huán)己烷的相對(duì)密度增加正烷基環(huán)己烷的相對(duì)密度增加 正烷基苯的相對(duì)密度減小正烷基苯的相對(duì)密度減小 5. 烴類(lèi)分子的折射率與其化學(xué)結(jié)構(gòu)之間有何關(guān)系？烴類(lèi)分子的折射率與其化學(xué)結(jié)構(gòu)之間有何關(guān)系？u烷烴的烷烴的 最小，一般在最小，一般在1.31.4之間，芳之間，芳香烴的香烴的 最大，為最大，為1.5，環(huán)烷烴居中。，環(huán)烷烴居中。u對(duì)于同族烴類(lèi)，烷烴和環(huán)烷烴的對(duì)于同族烴類(lèi)，烷烴

17、和環(huán)烷烴的 隨著分隨著分子量的增加而增加，而單環(huán)芳烴的子量的增加而增加，而單環(huán)芳烴的 隨著隨著分子量的增加而降低。分子量的增加而降低。 20Dn20Dn20Dn20Dn6. 烴類(lèi)的粘度與其化學(xué)組成結(jié)構(gòu)的有何關(guān)系烴類(lèi)的粘度與其化學(xué)組成結(jié)構(gòu)的有何關(guān)系分子量相近（碳數(shù)相同）的烴類(lèi)，環(huán)狀結(jié)構(gòu)分子量相近（碳數(shù)相同）的烴類(lèi)，環(huán)狀結(jié)構(gòu)分子的粘度大于鏈狀結(jié)構(gòu)分子的粘度，而且分子的粘度大于鏈狀結(jié)構(gòu)分子的粘度，而且環(huán)數(shù)越多，粘度越大。因此分子中的環(huán)狀結(jié)環(huán)數(shù)越多，粘度越大。因此分子中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以看成是粘度的載體。構(gòu)可以看成是粘度的載體。 當(dāng)分子中的環(huán)數(shù)相同時(shí)，側(cè)鏈越長(zhǎng)的烴類(lèi)化當(dāng)分子中的環(huán)數(shù)相同時(shí)，側(cè)鏈越長(zhǎng)的烴類(lèi)化

18、合物的粘度越大。合物的粘度越大。 7. 粘度與溫度之間有什么關(guān)系？粘溫性質(zhì)的表示方粘度與溫度之間有什么關(guān)系？粘溫性質(zhì)的表示方法是什么？法是什么？ 油品的粘度是隨溫度的升高而降低的。油品的粘度是隨溫度的升高而降低的。 油品的粘度與溫度的關(guān)系式油品的粘度與溫度的關(guān)系式 lglg( 0.6)bmlgT 粘度指數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)粘度指數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)VI）粘度比粘度比8. 表示石油及其產(chǎn)品低溫流動(dòng)性的質(zhì)量指標(biāo)是什么？表示石油及其產(chǎn)品低溫流動(dòng)性的質(zhì)量指標(biāo)是什么？濁點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)、傾點(diǎn)、凝點(diǎn)。濁點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)、傾點(diǎn)、凝點(diǎn)。9. 石油產(chǎn)品的粘溫凝固與構(gòu)造凝固之間有何差別？石油產(chǎn)品的粘溫凝固與構(gòu)造凝固之間有何差別？10. 石油產(chǎn)品的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)以及自燃點(diǎn)之間有何關(guān)系？石油產(chǎn)品的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)以及自燃點(diǎn)之間有何關(guān)系？ 對(duì)于同一油品，其自燃點(diǎn)是最高的，燃點(diǎn)次之，閃點(diǎn)是最對(duì)于同一油品，其自燃點(diǎn)是最高的，燃點(diǎn)次之，閃點(diǎn)是最低的。低的。 對(duì)于不同的油品，閃點(diǎn)越高，其燃點(diǎn)也就越高，而自燃點(diǎn)對(duì)于不同的油品，閃點(diǎn)越