儲運油料學學習心得

儲運油料學學習心得石油是從地下開采出來的油狀可燃液體，未經(jīng)加工的石油稱為原油，原油經(jīng)煉制加工后得到的石油產(chǎn)品簡稱為油品。組成石油的有機化合物分別為碳、氫元素構成的烴類化合物和由硫、氮、氧等元素構成的非烴類化合物兩大類。分餾就是按照組分沸點的差別將原油“切割”成若干“餾分”。每個餾分的沸點范圍稱為餾程或沸程。石油中的硫化物，根據(jù)它們對金屬的腐蝕性不同，可分為3類:第一類是常溫下易與金屬作用，具有強烈腐蝕性的酸性硫化物，又稱活性硫，主要元素硫、H2S和低分子硫醇。第二類是常溫下呈中性、不腐蝕金屬，受熱后能分解產(chǎn)生具有腐蝕性物質的硫化物，主要硫醚（RSR）、二硫化合物（RSSR）。第三類硫化物是對金屬沒有腐蝕性，熱穩(wěn)定性好的噻吩及其同系物（苯并噻吩、萘并噻吩等）。石油中的硫化物對油品儲存、石油加工和油品使用性能危害很大。硫化物能加速油品氧化，生成膠狀物質，使油品變質，嚴重影響油品的儲存安定性；硫化物會引起儲油設備、加工裝置等的嚴重腐蝕；含硫油品燃燒后會生成SO3和SO2，遇水成為具有強烈腐蝕性的H2SO4和H2SO3；硫化物會影響氣油的抗爆性，減弱抗爆劑的作用；石油加工中生成含硫化氫和低分子硫醇的惡臭氣體以及含硫燃料燃燒產(chǎn)生的含SO2和SO3廢氣，嚴重污染大氣；硫還是某些金屬催化劑的毒物?？傊仨毘ビ推分械牧蚧?。通常采用酸堿洗滌、催化加氫、催化氧化等不同方法除去各類油品中的硫化物；用酸洗和催化加氫精制等方法可以脫去油品中的部分氮化物。石油中的含氧化合物分為中性氧化物和酸性氧化物2類。在石油酸中以環(huán)烷酸最重要。石油中的含氮化合物可分為堿性和非堿性2類。所謂膠質，一般指能溶于石油醚（低沸點烷烴）、苯、三氯甲烷和二硫化碳，而不溶于乙醇的物質。瀝青質是指能溶于苯、三氯甲烷和二硫化碳，但不溶于石油醚和乙醇的物質。隨石油餾分沸點升高，餾分中的烷烴含量逐漸減少。芳香烴含量逐漸增加，環(huán)烷烴含量則隨原有類別不同，或增加或減少或大致不變。所謂條件性試驗，就是采用規(guī)定的儀器，在規(guī)定的條件、方法和步驟下進行的實驗。油品的蒸發(fā)性能通常用蒸氣壓和餾程兩個性質來表示。在一定溫度下，液體同其表面上方蒸氣呈平衡狀態(tài)時蒸氣所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸汽壓，純烴和其他純物質一樣，其蒸氣壓隨溫度升高而增大。烴類混合物的蒸汽壓在壓力不高時，不僅是溫度的函數(shù)，而且與氣化率有關。測定油品蒸汽壓通常有兩種方法：雷德蒸汽壓（39°C，氣相體積與液相體積4:1）；真實蒸汽壓或泡點蒸汽壓，氣化率為零時的蒸汽壓。對于液態(tài)純物質，其飽和蒸汽壓等于外壓時的溫度，稱為該液體在該外壓下的沸點。將100ml，20C放入標準的蒸餾瓶中，按規(guī)定的速度加熱，流出第一滴冷凝液的氣相溫度叫做初餾點；當氣相溫度升高到一定數(shù)值后，它就不再上升，反而回落，這個最高的氣相溫度稱為十點。對于石油餾分這類組成復雜的混合物，一般常用沸點范圍來表征其蒸氣及氣化性能，沸點范圍又稱沸程。溫度對油品的密度影響很大，溫度升高時，油品的體積膨脹，因而密度減小。當幾種油品混合時，如果混合后體積有可加性，則混合油品密度也可按可加性算。由沸點T（k）和相對密度計算得到的表示化學組成的參數(shù)，稱為特性因數(shù)K。正構烷烴的相關指數(shù)最小，近似為0，芳香烴的相關指數(shù)最高（苯約為100），環(huán)烷烴的相關指數(shù)居中。石油餾分的平均相對分子質量隨其沸點的升高而增大。粘度是評價原油和油品流動性能的指標。隨密度增大，沸點升高或烴類相對分子質量增加，粘度增大。當烴類相對分子質量相近時，烷烴粘度最小，環(huán)烷烴粘度最大，芳香烴介于兩者之間。我國主要采用運動粘度和恩氏粘度，油品的運動粘度是油品的動力粘度和密度的比值。恩氏粘度是在規(guī)定條件下從儀器中流出200ml試油的時間與20°C流出200ml蒸餾水所需的時間之比值。油品粘度隨溫度變化的性質稱為粘溫性能。粘溫性能好的油品，其粘度隨溫度變化而變化的幅度較小。油品粘溫性能的表示方法有多種，我國主要采用粘度比和粘度指數(shù)來表示。粘度比越小，粘度指數(shù)越高，粘溫性能越好。含蠟很少或不含蠟的原油和油品，隨溫度降低，粘度迅速增大，當粘度增大到一定程度后，原油和油品就變成無定型的玻璃狀物質而失去流動性，這種凝固稱為粘溫凝固。油品在特定條件下剛剛失去流動性的溫度稱為凝點。含蠟原油或油品受冷時，情況有所不同。含蠟又隨著溫度下降，油中的蠟會逐漸結晶出來，開始出現(xiàn)少量極細微的結品中心，油品中的高熔點烴分子在結品中心上結品，結品逐漸長大，是原來透明的油品中出現(xiàn)云霧狀的渾濁現(xiàn)象，此時的溫度稱為濁點或云點；如果繼續(xù)降低溫度，蠟結品逐漸長大，結品剛剛明顯可辨的溫度稱為結品點；當溫度進一步下降，結品大量析出，并連接成網(wǎng)狀結構的結品骨架，蠟的結品骨架把此溫度下還處于液態(tài)的油品包在其中，使整個油品失去流動性，這種現(xiàn)象稱為構造凝固。在原油凝固研究中，通常把原油分為三部分：①常溫時為液態(tài)的油②常溫時為晶態(tài)的蠟③常溫時為無定形的膠質或呈細微顆粒懸浮于油中的瀝青質。35原油中的膠質、瀝青質含量在一定濃度范圍內，能明顯降低原油凝點，但膠質濃度超過一定范圍后，原油凝點又有所升高，其原因是在油-蠟-膠質、瀝青質的體系中，蠟分子之間具有范德華力，相互吸引，導致在較低溫度下蠟分子定向排列，形成分子團，成為結品中心，使原油開始成為兩相體系，此時溫度稱為析蠟溫度。當溫度繼續(xù)下降時，繼續(xù)洗出的蠟媳婦在晶核上一層層長大，并與其他蠟結品連接成大片蠟結品，形成蠟的結品的骨架，使原油失去流動性。當原油中含有膠質、瀝青質時，膠質的分子與蠟分子也具有相互吸引的范德華力，蠟分子與膠質分子之間也具有相互吸引的范德華力，蠟分子與膠質分子中烷基鏈之間的作用力與蠟分子間引力相似，膠質分子中的烷基鏈也參加蠟分子的定向排列，而膠質分子的極性端卻成為其他蠟分子接近該分子團參加定向排列的空間障礙，因而使蠟結品的性狀發(fā)生很大變化。由純蠟的大片狀結品變?yōu)闃O細密的、含有膠質的細結品，后者不易形成結品骨架，只有在進一步降低溫度時，才能使原油失去流動性，這就是膠質能起降凝作用。濁點是在規(guī)定條件下，清晰的液體油品出現(xiàn)結品而成霧狀或渾濁時的最高溫度；結晶點是在規(guī)定條件下冷卻油品時，油中出現(xiàn)肉眼所能分別的結品時的最高溫度；冰點是在實驗條件下，試樣冷卻全結品后再試其升溫，使原來形成的烴類結品消失時的最低溫度。油品凝點是在實驗條件下，油品冷卻到頁面不移動時的最高溫度。油品的傾點是在標準規(guī)定條件下，油品冷卻時能夠繼續(xù)流動的最低溫度。柴油冷濾點是指在規(guī)定條件下冷卻石油，是石油通過規(guī)定的過濾器，當石油冷卻到通過過濾器不足20ml/min時的最高溫度。烴類要發(fā)生燃燒必須具備烴類蒸汽、氧和明火源三個條件。對于同一油品來說，其自燃點最高，燃點次之，閃點最低。閃點是在規(guī)定條件下加熱油品時，逸出的油蒸汽與空氣形成的混合氣，當與火焰接觸時能發(fā)生瞬間閃火時的最低溫度。油品閃點與沸點有關。沸點越低的油品閃點也越低，安全性越差。油品閃點測定的方法有：閉口杯法和開口杯法。都是條件性實驗。油品的燃點是在規(guī)定條件下，將油品加熱到能被所接觸的火焰點燃，并連續(xù)燃燒5秒以上的最低溫度。閃點越高的，其燃點也越高，但自燃點反而越低。酸度和酸值都是定量表示油中酸性物質含量的指標。殘?zhí)康拇笮￠g或表明油品在使用中出現(xiàn)結焦和積炭的傾向，也反映潤滑油精制深度。油品的灰分主要是由少量無機鹽、金屬有機化合物及機械雜質等所形成的。工業(yè)分類的根據(jù)很多，分別按密度、含硫量、含氮量、含蠟量和含膠質量分類等。從石油中可以得到數(shù)百種產(chǎn)品，按用為石油產(chǎn)品總量的5%左右，品種多，性質差別大，主要用于潤滑機械，減少摩擦和磨損。③蠟、瀝青和石油焦。④石油化工產(chǎn)品，主要用作有機合成工業(yè)的原料或中間體。原油加熱到360°C左右，在蒸餾塔內壓力與大氣壓力相近的條件下進行蒸餾，稱為常壓蒸餾；為了得到高沸點的潤滑油餾分，采用降低蒸餾塔內壓力的措施，來降低高沸點餾分的沸點，使其在較低的溫度下沸騰汽化。這種在降低塔內壓力下進行的蒸餾，稱為減壓蒸餾。熱裂化是通過加熱分解的方法從重質原料產(chǎn)生汽油、柴油等輕質油品的過程。熱裂化過程的分子烷烴分解成小分子烷烴和烯烴，環(huán)烷烴發(fā)生斷環(huán)、斷側鏈和脫氫反應，帶側鏈的芳香烴進行斷側鏈和側鏈脫氫反應；②縮合反應；烯烴和芳香烴縮合成高分子多環(huán)芳香烴，直至生成焦炭。常減壓蒸餾是煉油廠加工以脫鹽、脫水原油的第一道工序。根據(jù)原油中各餾分沸程的差別，采用精餾的方法把原油分割成不同沸程的直餾餾分油。所謂石油煉制，就是為了解決原油性質與油品使用要求之間的矛盾，應用各種物理或化學加工的方法，把原油加工成符合各種質量標準的石油產(chǎn)品。潤滑油的加工過程主要有脫瀝青、脫蠟和精致三個環(huán)節(jié)。常用：溶劑脫蠟、尿素脫蠟、丙烷脫瀝青。液體燃料與固體燃料相比較，具有熱值高、能夠燃盡、燃后灰分少、儲運方便等優(yōu)點。汽油的蒸發(fā)性能主要用餾程和蒸汽壓2個質量指標來評定。按燃料供給方式不同，汽油機可分為化油器和噴射式兩大類，連續(xù)完成進氣、壓縮、點火燃燒做功、排氣四個過程根據(jù)汽油機的工作條件，汽油應具備：（1）適當?shù)恼舭l(fā)性能和可靠的燃燒性能；（2）燃燒時沒有爆震、噪音、早燃現(xiàn)象；（3）良好的抗氧化安定性；（4）不含水分和機械雜質，對發(fā)動機和金屬設備沒有腐蝕作用；（5）排出的污染物少。如果汽油的蒸發(fā)性太強，汽油在到達汽化器前的供油管路中就會蒸發(fā)，形成氣阻，使其又不能順利的進入汽化器，嚴重時會中斷供油，使發(fā)動機停止工作。如果汽油含重組分過多，蒸發(fā)性太差也是不行的。汽油中不易蒸發(fā)的重質部分，在混合氣中呈液滴狀，液滴易附著在導管壁上形成液膜，慢慢流入汽缸中。這樣使得混合氣體中油氣含量極少，組成分布不均勻，導致各個氣缸中混合器組成不同，發(fā)動機運轉不穩(wěn)定。液膜流入氣缸后，會沖去氣缸壁上的潤滑油，并流入潤滑油箱，稀釋了潤滑油，導致發(fā)動機磨損加劇、功率下降、燃料消耗量增大。有的汽油在低壓縮比汽油機中能夠正常工作，但在高壓縮比其有機中，則出現(xiàn)汽缸壁溫度猛烈升高，發(fā)出金屬敲擊聲，排出大量黑色煙霧狀廢氣，發(fā)動機功率下降，耗油率增加，嚴重時出現(xiàn)汽缸零件燒壞，軸承裂震等問題，這一現(xiàn)象稱為爆震。汽油的抗爆性表示汽油在一定的壓縮比的發(fā)動機中無爆震地運行的性能，汽油在貧混合氣狀態(tài)下運行時的抗爆性用辛烷值表示；在富混合氣時的抗爆性用品度來衡量。車用汽油的抗爆性用辛烷值來表示，辛烷值越高，抗爆性越好。辛烷值分馬達法和研究法兩種。測定辛烷值的標準燃料是異辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）和正庚烷。航空汽油的抗爆性除用辛烷值表示外，同時必須用品度表示，航空汽油的品度測定是以純異辛烷為標準燃料，規(guī)定異辛烷的品度為100.在規(guī)定的發(fā)動機和操作條件下，將帶測定航空汽油在富混合氣條件下無爆震工作時所能發(fā)出的最大功率和純異辛烷所能發(fā)出的最大功率之比，規(guī)定為航空汽油的品度。柴油的自然點高，滯燃期長，自燃著火前噴入的柴油就多，開始自燃時，大量柴油在汽缸內同時燃燒，氣缸內壓力、溫度急劇增大，導致出現(xiàn)敲擊汽缸的聲音和發(fā)動機過熱等問題，及產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。結果使發(fā)動機功率下降，零件磨損加劇，甚至損壞機件表示柴油自燃傾向和爆震情況的指標是十六烷值，它是柴油的重要質量指標。十六烷值是在標準的試驗用單缸柴油機（十六烷機）中測定的。我國石油產(chǎn)品標準中規(guī)定的輕柴油的十六烷值一般不低于45。十六烷值高的柴油，啟動性能也好。影響柴油燃燒性能的因素有（1）柴油機的壓縮比；（2）柴油的供油量和霧化、蒸發(fā)狀態(tài)；（3）近期條件和空氣運動狀態(tài)；（4）柴油的質量。氧化生成的粘稠膠狀物，沉積在發(fā)動機的油箱、濾網(wǎng)、汽化器等部位，會堵塞油路，影響供油量，降低發(fā)動機功率和經(jīng)濟性；沉積在電火花塞上的膠質在高溫下形成積碳，引起短路，使發(fā)動機熄火；進氣，排氣閥上的膠質形成積炭后，使閥門關閉不嚴密，甚至粘住，或者積炭著火燒壞閥門；汽缸蓋上的膠質形成片狀積炭，使傳熱惡化，引起表面著火，促使爆震產(chǎn)生?？傊褂冒捕ㄐ圆畹钠?，會嚴重破壞發(fā)動機的正常工作。汽油儲存過程中的安定性受外界影響很大。同一汽油在不同的外界條件下，其實際膠質的增長速度有顯著差別。影響汽油安定性的外界條件主要有儲罐空間的氧濃度、大氣溫度、金屬催化作用和光照等。柴油機比汽油機的優(yōu)點：（1）具有較高的經(jīng)濟性；（2）所用燃料沸點高、輸程寬、來源多，成本低；（3）具有良好的加速性能，不需經(jīng)預熱階段即可轉入全負荷運轉；（4）柴油閃點比汽油高，使用管理中著火危險性小。柴油機和汽油機有很多相似之處，如燃料都是在汽缸中燃燒的，每個工作循環(huán)都要經(jīng)過進氣、壓縮、燃燒膨脹做功和排氣四個過程。但兩者又有根本性差別，主要表現(xiàn)在：（1）柴油機近期是只吸入空氣，進氣過程中沒有燃料蒸發(fā)吸熱的影響，壓縮過程也只有壓縮空氣，而汽油機吸入和壓縮的是空氣和汽油蒸汽的混合氣；（2）汽油機中經(jīng)壓縮后的油氣混合氣，由電火花塞點火引燃，進行燃燒，而柴油機在壓縮接近終了時，柴油由高壓油泵經(jīng)噴油嘴噴入汽缸中，與高溫高壓空氣迅速混合、蒸發(fā)、劇烈氧化以致自然。柴油機中形成的混合氣的時間比汽油機短，它必須具備一套復雜而精細的燃料系統(tǒng)。柴油由輸油泵從油箱中輸出，經(jīng)粗細過濾器除去機械雜質后，由高壓油泵把柴油經(jīng)噴油嘴呈霧狀噴入氣缸；（3）潤滑不同，汽油機靠潤滑油，柴油機自潤滑；（4）爆震現(xiàn)象產(chǎn)生的原因不同對于輕柴油其主要使用性能有以下幾方面：（1）具有良好的燃燒性能，保證柴油機工作平穩(wěn)，經(jīng)濟性好；（2）在柴油機工作環(huán)境下，具有良好的燃料供給性能；（3）良好的霧化性能熱值；（4）良好的熱安定性和儲存安定性；（5）對機件沒有磨損和腐蝕性。柴油機和汽油機的爆震現(xiàn)象似乎相似，但產(chǎn)生的原因卻完全不同。汽油機是由于燃料的自然點太低，太容易氧化，過氧化物積累過多，以致電火花點火后，火焰尚未達到的區(qū)域中的混合氣體便已自燃，形成爆震。柴油機的爆震原因恰恰相反，是由于燃料自燃點過高，不易氧化，過氧化物積累不足，遲遲不能自燃，以致自燃開始時，汽缸中燃料積累過多而出現(xiàn)爆震現(xiàn)象。柴油的粘度過大，會影響油泵抽有效率，減少供油量，同時使噴入汽缸時的噴射角度小、射程遠，此時霧化形成的油滴平均直徑大，蒸發(fā)總表面積小而汽化不良，以至于空氣混合不均勻；由于射程遠，油滴可能落在汽缸壁和活塞頭上，燃燒時已形成積炭，結果增大了耗油量，降低了柴油機功率。反之，柴油機粘度過小，霧化狀態(tài)雖有所改善，但噴油時噴射角度大而射程近，油滴集中在噴油嘴附近，不能與氣缸中全部壓縮空氣混合，因而柴油燃燒時空氣不足，燃燒不完全，也導致功率下降，耗油率增大，排煙量增加兩個表面直接接觸的物體，在做相對運動時，物體運動受阻礙的現(xiàn)象稱為摩擦。產(chǎn)生摩擦的原因：1.一個十分光滑的表面，當放大觀察時，該表面不是絕對平滑的；2,.2個相互接觸的部位，因距離十分接近，分子之間存在分子引力，阻礙物體之間的運動。通常采用的是用一種摩擦系數(shù)很小的物質把2個摩擦面隔開，以這種物質的內摩擦代替物體表面的十摩擦，從而減小摩擦損失。液體潤滑是最理想的潤滑狀態(tài)。條件取決于摩擦表面運動形成，負荷，運動速度和潤滑油性質。邊界膜不能代替液體潤滑，卻能大大減小表面凹凸不平部位的碰撞，減少了磨損，這種潤滑稱為邊界潤滑。、擠壓添加劑是一些含S、P、cl元素的有機化合物，在高溫高壓下能和金屬表面發(fā)生化學反應，生成一層化學膜，從而減小摩擦系數(shù)，防止金屬燒結的作用，這種潤滑稱為極壓潤滑。潤滑油主要起減小摩擦，磨損，防止燒結的作用，同時還對摩擦面起冷卻。清洗，緩和沖擊以及抗腐。防銹，密封的作用。內燃機潤滑油起潤滑，密封，冷卻和清洗作用，汽油機同時采用壓力潤滑和噴濺潤滑2種方式。潤滑油基本性能：1.具有良好的潤滑性能、粘度適當、粘溫性能好；2.良好的抗氧化安定性，使用壽命長；3.良好的清凈分散性能；4.腐蝕性小，具有中和酸性物質的能力5.具有良好的低溫性能和抗泡沫性能。潤滑油粘度過大，摩擦力會增加；同時，因為流動性差，在發(fā)動機啟動時，潤滑油不能迅速