催化重整是對直餾汽油餾分中的正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴在催化劑作用下課件

汽車運行材料AutomobileOperationandApplicationMaterial汽車運行材料AutomobileOperationand1運行材料車用燃料車用潤滑油料車用工作液汽車輪胎汽油柴油替代燃料動力性排放性發(fā)動機潤滑油齒輪油潤滑脂有效潤滑傳遞效率液力傳動油制動液液壓系統(tǒng)用油發(fā)動機冷卻液空調(diào)制冷劑等安全性舒適性動力性安全性經(jīng)濟性汽車運行材料

在車輛運行過程中、使用周期較短、消耗費用較大、對于車輛使用性能有較大影響的一些非金屬材料。運行材料車用燃料車用潤滑油料車用工作液汽車輪胎汽油柴油替2一、課程主要內(nèi)容

主要包括車用汽油、車用輕柴油、車用替代燃料、發(fā)動機潤滑油、車輛齒輪油、汽車液力傳動油、車用潤滑脂、汽車制動液、液壓系統(tǒng)用油、車用其他工作液、汽車輪胎等，著重就汽車運行材料的主要使用性能、評價指標或方法、特點、規(guī)格、質(zhì)量標準、選用技術(shù)、最新質(zhì)量和性能發(fā)展趨勢，以及合理使用對車輛性能的影響進行論述。一、課程主要內(nèi)容主要包括車用汽油、車用輕柴油3考核要求了解：汽車運行材料的課程結(jié)構(gòu)和研究方法，課程的研究意義及發(fā)展趨勢，石油的元素及烴類和非烴類組成，石油的分類理解：石油的煉制工藝過程，石油產(chǎn)品添加劑品種命名及功能掌握：汽車運行材料的研究對象考核要求了解：汽車運行材料的課程結(jié)構(gòu)和研究方法，課程的研究意4二、石油的基本知識

石油是埋藏在地下的天然礦產(chǎn)物，未經(jīng)煉制前也叫原油。石油在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位，車用燃料與潤滑劑目前多為石油產(chǎn)品。二、石油的基本知識石油是埋藏在地下的天然礦產(chǎn)物52.2石油的元素組成2.1石油的物理性質(zhì)碳氫硫氧

氮其他C83.0%—87.0%H10.0%—14.0%S0.05%—8.00%O0.02%—2.00%其他：金屬元素：鎳、釩、鐵、鉀、鈉等非金屬元素：氯、碘、磷、砷、硅等常溫2.2石油的元素組成2.1石油的物理性質(zhì)碳氫硫氧氮其他6

2.3石油的烴類組成由碳和氫兩種元素組成的化合物，叫做碳氫化合物，通常稱為烴。通過大量研究證明，組成原油的烴大多只有烷烴、環(huán)烷烴和芳烴三類，少數(shù)原油中還含有烯烴。

甲烷乙烷環(huán)烷烴芳香烴2.3石油的烴類組成由碳和氫兩種元素組成的化合物，叫做7

烷烴是

飽和烴，分子式通式

分子內(nèi)碳與碳單鍵相聯(lián)，碳的剩余鍵為氫所飽和。

相同碳原子數(shù)的正構(gòu)烷與異構(gòu)烷相比：開鏈CnH2n+2正構(gòu)烷烴碳鏈長，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易生成過氧化物及醇或醛等氧化物，發(fā)火性好，是壓燃式發(fā)動機燃料的良好成分異構(gòu)烷烴結(jié)構(gòu)緊密，不易被氧化生成過氧化物，發(fā)火性能差，不易發(fā)生爆燃，是點燃式發(fā)動機燃料的良好成分烷烴開鏈CnH2n+2正構(gòu)烷烴碳鏈長，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易生成過氧化物8

環(huán)烷烴是

飽和烴，分子式通式分子內(nèi)碳與碳相連且呈環(huán)狀，碳的剩余鍵為氫所飽和。

對大多數(shù)石油來說，環(huán)烷烴是主體成分。

環(huán)烷烴閉鏈CnH2n汽油中環(huán)烷烴的抗爆性比正構(gòu)烷烴好，僅次于異構(gòu)烷和芳烴少環(huán)長側(cè)鏈的環(huán)烷烴是潤滑油的理想組分柴油中環(huán)烷烴的發(fā)火性較烷烴差

環(huán)烷烴是飽和烴，分子式通式環(huán)烷烴閉9

凡具有

的烴稱為芳烴

芳香烴苯環(huán)結(jié)構(gòu)燃燒溫度過高氮氧化物(NOx)的排放濃度環(huán)境在點燃式內(nèi)燃機中燃燒廢氣中多環(huán)芳香烴、酚類、芳醛等芳香烴苯環(huán)結(jié)構(gòu)燃燒溫度過高氮氧化物(NOx)的環(huán)境在點燃式內(nèi)10

凡分子結(jié)構(gòu)中含有

的烴叫烯烴

分子式通式為

烯烴CnH2n碳碳雙鍵CnH2n-2辛烷值高凝點低汽油的抗爆性柴油的低溫流動性烯烴尾氣臭氧毒性物質(zhì)烯烴CnH2n碳碳雙鍵CnH2n-2辛烷值高凝點低汽油的抗爆11各種烴類對石油產(chǎn)品性質(zhì)的影響各種烴類對石油產(chǎn)品性質(zhì)的影響122.4石油的非烴類組成

石油中除烴類化合物以外，還有一些非烴類化合物。這些化合物有含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等。氧、硫和氮等元素總的含量，在石油中一般雖然只含有1％左右，但它們組成的化合物的含量卻可達19％，甚至更多。非烴類化合物大多對原油加工和石油產(chǎn)品的質(zhì)量帶來不利影響，所以在煉制過程中都要盡可能將它們除去。2.4石油的非烴類組成石油中除烴類化合物以外，13含硫化合物硫在石油中的含量隨產(chǎn)地不同而相差很大，可以說是從萬分之幾到百分之幾，甚至是百分之十幾。硫在石油餾分中的分布一般是隨著餾分沸點的升高而增加，并且大部分集中在殘油中通常將含硫量大于2％的石油稱為高硫石油，低于0．5％的石油稱為低硫石油，而含硫介于0．5％-2．0％之間的石油稱為含硫石油。我國石油大多數(shù)屬于低硫石油和含硫石油硫的分布含硫化合物硫在石油中的含量隨產(chǎn)地不同而相差很大，可以說是硫在14硫的形態(tài)元素硫(S)硫醇(RSH)二硫化物(RSSR')噻吩同系物硫醚(RSR')環(huán)硫醚硫化氫(H2S)含硫化合物活性硫化物非活性硫化物硫元素硫(S)硫醇(RSH)二硫化物(RSSR')噻吩同系物15含氧化合物石油中的含氧量一般很少，約占千分之幾，個別地區(qū)石油中的氧含量較高，可達2%-3%，且均以有機化合物的狀態(tài)存在。含氧化合物脂肪酸酮醛酚類環(huán)烷酸酸性氧化物中性氧化物石油酸（環(huán)烷酸）含氧化合物石油中的含氧量一般很少，約占千分之幾，個別地區(qū)石油16含氮化合物石油中含氮量很少，一般為萬分之幾到千分之幾。我國大多數(shù)原油的含氮量均低于千分之五。含氮化合物堿性氮化物非堿性氮化物吡啶喹啉異喹啉吡啶的同系物吡咯（luo）吲哚咔唑二者的同系物生成有色膠質(zhì)含氮化合物石油中含氮量很少，一般為萬分之幾到千分之幾。我國大17膠質(zhì)和瀝青膠質(zhì)和瀝青質(zhì)是一些含有C、H、O、N、S等元素的多環(huán)化合物的混合物，其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，大致上是一些分子量很高的雜環(huán)化合物。顏色加深抗氧化能力下降粘溫性變差燃燒后形成積碳增大發(fā)動機磨損膠質(zhì)和瀝青膠質(zhì)和瀝青質(zhì)是一些含有C、H、O、N、S等元素的多18礦物質(zhì)在石油中的含量一般是萬分之幾，甚至十萬分之幾。

石油中礦物質(zhì)燃燒后形成灰分，灰分由Si、Ca、Mg、Pe、Na、Al、Mn、V、Ni等元素組成。在未加添加劑的石油產(chǎn)品中，其灰分越大，質(zhì)量越差。礦物質(zhì)礦物質(zhì)在石油中的含量一般是萬分之幾，甚至十萬分之幾。礦物質(zhì)192.5石油的餾分組成餾分就是石油在分餾過程中所得到的蒸餾物。2.5石油的餾分組成餾分就是石油在分餾過程中所得到的蒸餾物。202.6石油的分類分類依據(jù)原油的密度石油輕質(zhì)石油中質(zhì)石油重質(zhì)石油密度小于0.878g/cm3密介于0.878--0.884g/cm3密度大于0.884g/cm32.6石油的分類分類依據(jù)原油的密度石輕質(zhì)石油中質(zhì)石油重質(zhì)石21分類依據(jù)硫含量石油低硫石油含硫石油高硫石油硫的質(zhì)量分數(shù)低于0.5%硫的質(zhì)量分數(shù)介于0.5%--2.0%之間硫的質(zhì)量分數(shù)大于2.0%分類依據(jù)硫含量石低硫石油含硫石油高硫石油硫的質(zhì)量分數(shù)低于0.22分類依據(jù)蠟含量石油低蠟石油含蠟石油多蠟石油凝點低于-16℃凝點介于-15℃~20℃凝點大于21℃分類依據(jù)蠟含量石低蠟石油含蠟石油多蠟石油凝點低于-16℃凝點23分類依據(jù)膠含量石油低膠石油含膠石油多膠石油膠的質(zhì)量分數(shù)低于17%膠的質(zhì)量分數(shù)介于18%--35%之間膠的質(zhì)量分數(shù)大于35%分類依據(jù)膠含量石低膠石油含膠石油多膠石油膠的質(zhì)量分數(shù)低于1724分類依據(jù)特性因數(shù)K原油石蠟基原油中間基原油環(huán)烷基原油K=12.1-12.9,含蠟較量，凝點較高，密度較小，直餾汽油的辛烷值較低直餾柴油的十六烷值較高，制得的潤滑油粘溫性能較好K=11.5-12.1,含有一定數(shù)量的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，性質(zhì)介于石蠟基原油和環(huán)烷基原油之間K=10.5-11.5，含有較多的環(huán)烷烴，凝點較低，密度較大，直餾汽油的辛烷值較高，直餾柴油的十六烷值較低，制得的潤滑油粘溫性能較差T為原油餾分的平均沸點，以熱力學(xué)溫度表示分類依據(jù)特性因數(shù)K原石蠟基原油中間基原油環(huán)烷基原油K=12.25分類依據(jù)關(guān)鍵餾分特性石油石蠟基原油中間基原油中間-石蠟基原油中間-環(huán)烷基原油環(huán)烷基原油環(huán)烷-中間基原油石蠟-中間基原油分類方法P8分類依據(jù)關(guān)鍵餾分特性石石蠟基原油中間基原油中間-石蠟基原油中262.7石油的煉制方法常壓蒸餾減壓蒸餾熱裂化催化裂化加氫裂化催化重整烷基化延遲焦化常用的石油煉制方法：2.7石油的煉制方法常用的石油煉制方法：27常壓蒸餾常壓蒸餾是根據(jù)組成石油的各類烴分子的沸點不同，利用加熱、蒸發(fā)、冷凝等步驟對石油進行的直接分餾。油泵常壓蒸餾塔加熱爐汽油煤油柴油重柴油重油常壓蒸餾流程圖常壓蒸餾常壓蒸餾是根據(jù)組成石油的各類烴分子的沸點不同，利用加28減壓蒸餾減壓蒸餾是利用“物質(zhì)的沸點隨外界壓力減小而降低”的原理，通過降低蒸餾的壓力，來降低石油中烴分子的沸點，從而將常壓蒸餾得到的重油再進行分餾的加工過程油泵減壓蒸餾塔加熱爐輕潤滑油中潤滑油重潤滑油減壓渣油減壓蒸餾流程圖減壓蒸餾減壓蒸餾是利用“物質(zhì)的沸點隨外界壓力減小而降低”的原29熱裂化熱裂化是利用500℃左右的高溫使重油一類的大分子烴受熱分解裂化成小分子烴的加工過程。裂化氣汽油柴油渣油熱裂化熱裂化是利用500℃左右的高溫使重油一類的大分子烴受熱30催化裂化催化裂化是在催化劑硅酸鋁或分子篩的作用和450-510℃的高溫條件下，通過對原料油進行裂化、異構(gòu)化、芳構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移等反應(yīng)，使沸點較高的大分子烴裂化為小分子烴的加工工藝。石油氣汽油輕柴油普遍應(yīng)用催化裂化催化裂化是在催化劑硅酸鋁或分子篩的作用和450-5131加氫裂化加氫裂化是在370-430℃的高溫和10-15MPa的高壓，并有鎢、鉬、鎳等催化劑的作用下，加入氫氣，對原料油進行加氫裂化和異構(gòu)化等反應(yīng)，從而使重質(zhì)油轉(zhuǎn)變成飽和的輕質(zhì)油的一種煉制方法。汽油柴油潤滑油抗爆性好，腐蝕性低發(fā)火性能好，凝點低粘溫性能好當裂化原料不適合采用催化裂化時加氫裂化加氫裂化是在370-430℃的高溫和10-15MPa32催化重整催化重整是對直餾汽油餾分中的正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴，在催化劑作用下，通過進行異構(gòu)化、芳構(gòu)化、脫氫等反應(yīng)，使其烴分子結(jié)構(gòu)進行重新排列而轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴和芳香烴，從而獲得高辛烷值汽油。鉑重整鉑錸重整鉑錫重整多金屬重整催化重整催化重整是對直餾汽油餾分中的正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴，在催化33烷基化烷基化是指在催化劑作用下，烷烴與烯烴之間發(fā)生的化學(xué)加成反應(yīng)。常用的催化劑是濃硫酸或氫氟酸。各種丁烯組分異辛烷車用汽油的理想調(diào)和組分異丁烷烷基化烷基化是指在催化劑作用下，烷烴與烯烴之間發(fā)生的化學(xué)加成34延遲焦化延遲焦化是為了充分利用能源，以獲得更多的輕質(zhì)油，對減壓渣油進行深度加工的一種煉制方法。裂化原料油汽油柴油石油焦可作為催化裂化和加氫裂化等二次加工的原料含有大量的不飽和烴，安定性差，易變質(zhì)，須精制焦化裝置的獨有產(chǎn)品，可用作煉鋼用的電極及冶金工業(yè)燃料等延遲焦化延遲焦化是為了充分利用能源，以獲得更多的輕質(zhì)油，對減352.8石油產(chǎn)品的精制方法電化學(xué)精制加氫精制溶劑精制白土補充精制加氫補充精制脫硫醇精制溶劑脫蠟?zāi)蛩孛撓灧肿雍Y脫蠟微生物脫蠟在一定溫度、壓力和催化劑作用下，利用加氫除去油中的硫、氮、氧、等有害成分，并使不飽和烴變?yōu)轱柡蜔N。在電場作用下，對油品進行酸洗和堿洗，以除去油中不良成分。用選擇性好、溶解能力強的溶劑將原料油中的膠質(zhì)和環(huán)烷酸等不良成分溶解并抽取出來利用白土吸附能力強且選擇性好的特點，讓白土與油品充分混合，將油中膠質(zhì)和酸渣等吸附在微孔表面，并經(jīng)過濾得到精制油品在一定溫度和壓力等條件下，是原料油與氫氣混合后，進入載有催化劑的反映器中進行加氫反應(yīng)，除去油料中的含氧化合物、含氮化合物等，并使不飽和烴加氫飽和。將焦化汽油、催化裂化汽油、輕柴油等輕質(zhì)燃料中帶有惡臭味的硫醇除掉。利用溶劑和冷凍室潤滑油原料中的蠟結(jié)晶并予以分離。利用尿素和正構(gòu)烷烴生成固體絡(luò)合物，次啊用過濾方式把固體絡(luò)合物從油品中分離出來，已達到脫蠟?zāi)康?。利用分子篩的選擇性吸附和均一孔隙的特點，找一空隙剛好比蠟分子直徑大而又比異構(gòu)烷烴和芳香烴的分子直徑小的分子篩，讓它選擇性的吸附蠟卻不能吸附異構(gòu)烷烴和芳香烴等組分，達到脫蠟的目的。利用某種微生物能有選擇性地一石油中正構(gòu)烷烴為營養(yǎng)，并把正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)已達到脫蠟的目的。2.8石油產(chǎn)品的精制方法電化學(xué)精制脫硫醇精制在一定溫度、壓36三輔助添加劑石油添加劑按應(yīng)用場合可分為潤滑劑添加劑、燃料添加劑、復(fù)合添加劑和其他添加劑四部分。潤滑劑添加劑按照作用分為清凈分散劑、抗氧抗腐劑、極壓抗磨劑等9組。燃料添加劑按作用分為抗爆劑、防冰劑、抗靜電劑、染色劑等15組。復(fù)合添加劑按油品分為汽油機油復(fù)合劑，柴油機油復(fù)合劑、通用汽車發(fā)動機油復(fù)合劑、車輛齒輪油復(fù)合劑等12組。

3.1石油產(chǎn)品添加劑分類三輔助添加劑石油添加劑按應(yīng)用場合可分為潤滑劑添加劑、燃料添373.2石油添加劑品種命名及代號石油添加劑品種命名由三部分組成：組號+品種名稱+組別名稱例：1

01

清凈劑石油添加劑統(tǒng)一代號由三部分組成：T+組號+品種名稱例：T

16

01

組別名稱低堿值石油磺酸鈣品種清凈劑組號二聚酸和磷酸酯品種抗磨劑組號石油添加劑標志3.2石油添加劑品種命名及代號石油添加劑品種命名由三部分組成383.3潤滑添加劑清凈劑和分散劑抗氧抗腐劑極壓抗磨劑油性劑和摩擦改進劑粘度指數(shù)改進劑防銹劑降凝劑抗泡沫劑把已沉積在發(fā)動機部件上的積碳、漆膜等洗滌下來，保證發(fā)動機部件清潔干凈抑制油品的氧化過程，鈍化金屬的催化作用，保護零部件不受酸的腐蝕潤滑機件，減少機件間的摩擦和磨損，防止金屬燒結(jié)改善潤滑性能，降低摩擦面的摩擦因數(shù)改善油的粘溫性能防銹降低凝點，改善潤滑油在低溫條件下的流動性能抑制起泡或迅速消泡3.3潤滑添加劑清凈劑和分散劑粘度指數(shù)改進劑把已沉積在發(fā)動394.4燃料添加劑抗爆劑十六烷值改進劑低溫流動性改進劑清凈分散劑抗氧防膠劑金屬鈍化劑提高車用汽油辛烷值使氧化膠質(zhì)溶于油中，保持燃油供給系統(tǒng)和噴嘴的清潔提高柴油十六烷值改善柴油的低溫流動性提高燃油的抗氧化能力抑制金屬的催化作用，提高汽油氧化安定性4.4燃料添加劑抗爆劑清凈分散劑提高車用汽油辛烷值使氧化膠40四、研究汽車運行材料的意義——為什么學(xué)汽車運行材料關(guān)系到環(huán)境保護汽車運行材料關(guān)系到節(jié)約能源汽車運行材料關(guān)系到汽車的安全性和可靠性四、研究汽車運行材料的意義——為什么學(xué)414.1汽車運行材料關(guān)系到環(huán)境保護

汽車排放污染物是指汽車排放物中污染環(huán)境的各種物質(zhì)，主要有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物和微粒物等。城市污染物87％的碳氫化合物61％的一氧化碳55％的氮氧化物4.1汽車運行材料關(guān)系到環(huán)境保護汽車排放42

排放污染物減少技術(shù)的進步油品質(zhì)量的提高+解決方案車用無鉛汽油的發(fā)展趨勢低硫含量低苯含量低芳烴含量低烯烴含量低蒸汽壓低90％蒸發(fā)溫度高清潔性車用輕柴油的發(fā)展趨勢低硫含量高十六烷值低蒸餾點低密度低多環(huán)芳烴含量

排放污染物減少技術(shù)的進步油品質(zhì)量的提高+解決方案車用無鉛汽434.2汽車運行材料關(guān)系到節(jié)約能源《BP世界能源統(tǒng)計2006》指出：以目前的開采速度計算，全球石油儲量可供生產(chǎn)40年，天然氣和煤炭則分別可以供應(yīng)65年和162年。石油資源日趨枯竭，研究使用甲醇、乙醇、液化石油氣、壓縮天然氣等石油代用燃料迫在眉睫從2001年4月開始我國推廣使用乙醇汽油（長春市現(xiàn)在已經(jīng)開始使用乙醇汽油）4.2汽車運行材料關(guān)系到節(jié)約能源《BP世界能源統(tǒng)計200644

解決方案發(fā)揮汽車運行材料的節(jié)能作用汽車發(fā)動機油節(jié)能添加劑提高燃料和潤滑劑的品質(zhì)使用效果好的汽車燃料節(jié)能添加劑發(fā)展新型汽車輪胎提高燃料和潤滑劑的品質(zhì)

解決方案發(fā)揮汽車運行材料的節(jié)能作用汽車發(fā)動機油節(jié)能添加劑提454.3汽車運行材料關(guān)系到汽車的安全性和可靠性

汽車運行材料的品質(zhì)是影響汽車技術(shù)狀況的主要使用因素之一。汽車上的一些機械故障所引發(fā)的交通事故往往是由于汽車運行材料選用不當而造成的。4.3汽車運行材料關(guān)系到汽車的安全性和可靠性汽車46汽車運行材料具備的使用性能嚴格控制有害物質(zhì)的無鉛汽油十六烷值較高的低含硫量的輕柴油抗磨損、耐極壓的潤滑油高溫抗氣阻性好、低溫流動性好的制動液使用壽命長、節(jié)省燃料的輪胎汽車運行材料具備的使用性能嚴格控制有害物質(zhì)的無鉛汽油十六烷值47五汽車運行材料的發(fā)展趨勢標準化、國際化、節(jié)能、環(huán)保、安全無鉛汽油潤滑油輕柴油制動液輪胎替代燃料低硫、多環(huán)芳烴含量低終餾點，低密度高十六烷值多元化低硫、苯、芳烴含量低蒸汽壓，高清潔性低90%蒸汽溫度子午化、無內(nèi)胎、扁平化高溫抗氣阻性好低溫流動性好，質(zhì)量穩(wěn)定高檔化、通用化節(jié)能化、環(huán)?；迤囘\行材料的發(fā)展趨勢標準化、國際化、節(jié)能、環(huán)保、安全無48汽車運行材料AutomobileOperationandApplicationMaterial汽車運行材料AutomobileOperationand49運行材料車用燃料車用潤滑油料車用工作液汽車輪胎汽油柴油替代燃料動力性排放性發(fā)動機潤滑油齒輪油潤滑脂有效潤滑傳遞效率液力傳動油制動液液壓系統(tǒng)用油發(fā)動機冷卻液空調(diào)制冷劑等安全性舒適性動力性安全性經(jīng)濟性汽車運行材料

在車輛運行過程中、使用周期較短、消耗費用較大、對于車輛使用性能有較大影響的一些非金屬材料。運行材料車用燃料車用潤滑油料車用工作液汽車輪胎汽油柴油替50一、課程主要內(nèi)容

主要包括車用汽油、車用輕柴油、車用替代燃料、發(fā)動機潤滑油、車輛齒輪油、汽車液力傳動油、車用潤滑脂、汽車制動液、液壓系統(tǒng)用油、車用其他工作液、汽車輪胎等，著重就汽車運行材料的主要使用性能、評價指標或方法、特點、規(guī)格、質(zhì)量標準、選用技術(shù)、最新質(zhì)量和性能發(fā)展趨勢，以及合理使用對車輛性能的影響進行論述。一、課程主要內(nèi)容主要包括車用汽油、車用輕柴油51考核要求了解：汽車運行材料的課程結(jié)構(gòu)和研究方法，課程的研究意義及發(fā)展趨勢，石油的元素及烴類和非烴類組成，石油的分類理解：石油的煉制工藝過程，石油產(chǎn)品添加劑品種命名及功能掌握：汽車運行材料的研究對象考核要求了解：汽車運行材料的課程結(jié)構(gòu)和研究方法，課程的研究意52二、石油的基本知識

石油是埋藏在地下的天然礦產(chǎn)物，未經(jīng)煉制前也叫原油。石油在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位，車用燃料與潤滑劑目前多為石油產(chǎn)品。二、石油的基本知識石油是埋藏在地下的天然礦產(chǎn)物532.2石油的元素組成2.1石油的物理性質(zhì)碳氫硫氧

氮其他C83.0%—87.0%H10.0%—14.0%S0.05%—8.00%O0.02%—2.00%其他：金屬元素：鎳、釩、鐵、鉀、鈉等非金屬元素：氯、碘、磷、砷、硅等常溫2.2石油的元素組成2.1石油的物理性質(zhì)碳氫硫氧氮其他54

2.3石油的烴類組成由碳和氫兩種元素組成的化合物，叫做碳氫化合物，通常稱為烴。通過大量研究證明，組成原油的烴大多只有烷烴、環(huán)烷烴和芳烴三類，少數(shù)原油中還含有烯烴。

甲烷乙烷環(huán)烷烴芳香烴2.3石油的烴類組成由碳和氫兩種元素組成的化合物，叫做55

烷烴是

飽和烴，分子式通式

分子內(nèi)碳與碳單鍵相聯(lián)，碳的剩余鍵為氫所飽和。

相同碳原子數(shù)的正構(gòu)烷與異構(gòu)烷相比：開鏈CnH2n+2正構(gòu)烷烴碳鏈長，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易生成過氧化物及醇或醛等氧化物，發(fā)火性好，是壓燃式發(fā)動機燃料的良好成分異構(gòu)烷烴結(jié)構(gòu)緊密，不易被氧化生成過氧化物，發(fā)火性能差，不易發(fā)生爆燃，是點燃式發(fā)動機燃料的良好成分烷烴開鏈CnH2n+2正構(gòu)烷烴碳鏈長，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易生成過氧化物56

環(huán)烷烴是

飽和烴，分子式通式分子內(nèi)碳與碳相連且呈環(huán)狀，碳的剩余鍵為氫所飽和。

對大多數(shù)石油來說，環(huán)烷烴是主體成分。

環(huán)烷烴閉鏈CnH2n汽油中環(huán)烷烴的抗爆性比正構(gòu)烷烴好，僅次于異構(gòu)烷和芳烴少環(huán)長側(cè)鏈的環(huán)烷烴是潤滑油的理想組分柴油中環(huán)烷烴的發(fā)火性較烷烴差

環(huán)烷烴是飽和烴，分子式通式環(huán)烷烴閉57

凡具有

的烴稱為芳烴

芳香烴苯環(huán)結(jié)構(gòu)燃燒溫度過高氮氧化物(NOx)的排放濃度環(huán)境在點燃式內(nèi)燃機中燃燒廢氣中多環(huán)芳香烴、酚類、芳醛等芳香烴苯環(huán)結(jié)構(gòu)燃燒溫度過高氮氧化物(NOx)的環(huán)境在點燃式內(nèi)58

凡分子結(jié)構(gòu)中含有

的烴叫烯烴

分子式通式為

烯烴CnH2n碳碳雙鍵CnH2n-2辛烷值高凝點低汽油的抗爆性柴油的低溫流動性烯烴尾氣臭氧毒性物質(zhì)烯烴CnH2n碳碳雙鍵CnH2n-2辛烷值高凝點低汽油的抗爆59各種烴類對石油產(chǎn)品性質(zhì)的影響各種烴類對石油產(chǎn)品性質(zhì)的影響602.4石油的非烴類組成

石油中除烴類化合物以外，還有一些非烴類化合物。這些化合物有含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等。氧、硫和氮等元素總的含量，在石油中一般雖然只含有1％左右，但它們組成的化合物的含量卻可達19％，甚至更多。非烴類化合物大多對原油加工和石油產(chǎn)品的質(zhì)量帶來不利影響，所以在煉制過程中都要盡可能將它們除去。2.4石油的非烴類組成石油中除烴類化合物以外，61含硫化合物硫在石油中的含量隨產(chǎn)地不同而相差很大，可以說是從萬分之幾到百分之幾，甚至是百分之十幾。硫在石油餾分中的分布一般是隨著餾分沸點的升高而增加，并且大部分集中在殘油中通常將含硫量大于2％的石油稱為高硫石油，低于0．5％的石油稱為低硫石油，而含硫介于0．5％-2．0％之間的石油稱為含硫石油。我國石油大多數(shù)屬于低硫石油和含硫石油硫的分布含硫化合物硫在石油中的含量隨產(chǎn)地不同而相差很大，可以說是硫在62硫的形態(tài)元素硫(S)硫醇(RSH)二硫化物(RSSR')噻吩同系物硫醚(RSR')環(huán)硫醚硫化氫(H2S)含硫化合物活性硫化物非活性硫化物硫元素硫(S)硫醇(RSH)二硫化物(RSSR')噻吩同系物63含氧化合物石油中的含氧量一般很少，約占千分之幾，個別地區(qū)石油中的氧含量較高，可達2%-3%，且均以有機化合物的狀態(tài)存在。含氧化合物脂肪酸酮醛酚類環(huán)烷酸酸性氧化物中性氧化物石油酸（環(huán)烷酸）含氧化合物石油中的含氧量一般很少，約占千分之幾，個別地區(qū)石油64含氮化合物石油中含氮量很少，一般為萬分之幾到千分之幾。我國大多數(shù)原油的含氮量均低于千分之五。含氮化合物堿性氮化物非堿性氮化物吡啶喹啉異喹啉吡啶的同系物吡咯（luo）吲哚咔唑二者的同系物生成有色膠質(zhì)含氮化合物石油中含氮量很少，一般為萬分之幾到千分之幾。我國大65膠質(zhì)和瀝青膠質(zhì)和瀝青質(zhì)是一些含有C、H、O、N、S等元素的多環(huán)化合物的混合物，其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，大致上是一些分子量很高的雜環(huán)化合物。顏色加深抗氧化能力下降粘溫性變差燃燒后形成積碳增大發(fā)動機磨損膠質(zhì)和瀝青膠質(zhì)和瀝青質(zhì)是一些含有C、H、O、N、S等元素的多66礦物質(zhì)在石油中的含量一般是萬分之幾，甚至十萬分之幾。

石油中礦物質(zhì)燃燒后形成灰分，灰分由Si、Ca、Mg、Pe、Na、Al、Mn、V、Ni等元素組成。在未加添加劑的石油產(chǎn)品中，其灰分越大，質(zhì)量越差。礦物質(zhì)礦物質(zhì)在石油中的含量一般是萬分之幾，甚至十萬分之幾。礦物質(zhì)672.5石油的餾分組成餾分就是石油在分餾過程中所得到的蒸餾物。2.5石油的餾分組成餾分就是石油在分餾過程中所得到的蒸餾物。682.6石油的分類分類依據(jù)原油的密度石油輕質(zhì)石油中質(zhì)石油重質(zhì)石油密度小于0.878g/cm3密介于0.878--0.884g/cm3密度大于0.884g/cm32.6石油的分類分類依據(jù)原油的密度石輕質(zhì)石油中質(zhì)石油重質(zhì)石69分類依據(jù)硫含量石油低硫石油含硫石油高硫石油硫的質(zhì)量分數(shù)低于0.5%硫的質(zhì)量分數(shù)介于0.5%--2.0%之間硫的質(zhì)量分數(shù)大于2.0%分類依據(jù)硫含量石低硫石油含硫石油高硫石油硫的質(zhì)量分數(shù)低于0.70分類依據(jù)蠟含量石油低蠟石油含蠟石油多蠟石油凝點低于-16℃凝點介于-15℃~20℃凝點大于21℃分類依據(jù)蠟含量石低蠟石油含蠟石油多蠟石油凝點低于-16℃凝點71分類依據(jù)膠含量石油低膠石油含膠石油多膠石油膠的質(zhì)量分數(shù)低于17%膠的質(zhì)量分數(shù)介于18%--35%之間膠的質(zhì)量分數(shù)大于35%分類依據(jù)膠含量石低膠石油含膠石油多膠石油膠的質(zhì)量分數(shù)低于1772分類依據(jù)特性因數(shù)K原油石蠟基原油中間基原油環(huán)烷基原油K=12.1-12.9,含蠟較量，凝點較高，密度較小，直餾汽油的辛烷值較低直餾柴油的十六烷值較高，制得的潤滑油粘溫性能較好K=11.5-12.1,含有一定數(shù)量的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，性質(zhì)介于石蠟基原油和環(huán)烷基原油之間K=10.5-11.5，含有較多的環(huán)烷烴，凝點較低，密度較大，直餾汽油的辛烷值較高，直餾柴油的十六烷值較低，制得的潤滑油粘溫性能較差T為原油餾分的平均沸點，以熱力學(xué)溫度表示分類依據(jù)特性因數(shù)K原石蠟基原油中間基原油環(huán)烷基原油K=12.73分類依據(jù)關(guān)鍵餾分特性石油石蠟基原油中間基原油中間-石蠟基原油中間-環(huán)烷基原油環(huán)烷基原油環(huán)烷-中間基原油石蠟-中間基原油分類方法P8分類依據(jù)關(guān)鍵餾分特性石石蠟基原油中間基原油中間-石蠟基原油中742.7石油的煉制方法常壓蒸餾減壓蒸餾熱裂化催化裂化加氫裂化催化重整烷基化延遲焦化常用的石油煉制方法：2.7石油的煉制方法常用的石油煉制方法：75常壓蒸餾常壓蒸餾是根據(jù)組成石油的各類烴分子的沸點不同，利用加熱、蒸發(fā)、冷凝等步驟對石油進行的直接分餾。油泵常壓蒸餾塔加熱爐汽油煤油柴油重柴油重油常壓蒸餾流程圖常壓蒸餾常壓蒸餾是根據(jù)組成石油的各類烴分子的沸點不同，利用加76減壓蒸餾減壓蒸餾是利用“物質(zhì)的沸點隨外界壓力減小而降低”的原理，通過降低蒸餾的壓力，來降低石油中烴分子的沸點，從而將常壓蒸餾得到的重油再進行分餾的加工過程油泵減壓蒸餾塔加熱爐輕潤滑油中潤滑油重潤滑油減壓渣油減壓蒸餾流程圖減壓蒸餾減壓蒸餾是利用“物質(zhì)的沸點隨外界壓力減小而降低”的原77熱裂化熱裂化是利用500℃左右的高溫使重油一類的大分子烴受熱分解裂化成小分子烴的加工過程。裂化氣汽油柴油渣油熱裂化熱裂化是利用500℃左右的高溫使重油一類的大分子烴受熱78催化裂化催化裂化是在催化劑硅酸鋁或分子篩的作用和450-510℃的高溫條件下，通過對原料油進行裂化、異構(gòu)化、芳構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移等反應(yīng)，使沸點較高的大分子烴裂化為小分子烴的加工工藝。石油氣汽油輕柴油普遍應(yīng)用催化裂化催化裂化是在催化劑硅酸鋁或分子篩的作用和450-5179加氫裂化加氫裂化是在370-430℃的高溫和10-15MPa的高壓，并有鎢、鉬、鎳等催化劑的作用下，加入氫氣，對原料油進行加氫裂化和異構(gòu)化等反應(yīng)，從而使重質(zhì)油轉(zhuǎn)變成飽和的輕質(zhì)油的一種煉制方法。汽油柴油潤滑油抗爆性好，腐蝕性低發(fā)火性能好，凝點低粘溫性能好當裂化原料不適合采用催化裂化時加氫裂化加氫裂化是在370-430℃的高溫和10-15MPa80催化重整催化重整是對直餾汽油餾分中的正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴，在催化劑作用下，通過進行異構(gòu)化、芳構(gòu)化、脫氫等反應(yīng)，使其烴分子結(jié)構(gòu)進行重新排列而轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴和芳香烴，從而獲得高辛烷值汽油。鉑重整鉑錸重整鉑錫重整多金屬重整催化重整催化重整是對直餾汽油餾分中的正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴，在催化81烷基化烷基化是指在催化劑作用下，烷烴與烯烴之間發(fā)生的化學(xué)加成反應(yīng)。常用的催化劑是濃硫酸或氫氟酸。各種丁烯組分異辛烷車用汽油的理想調(diào)和組分異丁烷烷基化烷基化是指在催化劑作用下，烷烴與烯烴之間發(fā)生的化學(xué)加成82延遲焦化延遲焦化是為了充分利用能源，以獲得更多的輕質(zhì)油，對減壓渣油進行深度加工的一種煉制方法。裂化原料油汽油柴油石油焦可作為催化裂化和加氫裂化等二次加工的原料含有大量的不飽和烴，安定性差，易變質(zhì)，須精制焦化裝置的獨有產(chǎn)品，可用作煉鋼用的電極及冶金工業(yè)燃料等延遲焦化延遲焦化是為了充分利用能源，以獲得更多的輕質(zhì)油，對減832.8石油產(chǎn)品的精制方法電化學(xué)精制加氫精制溶劑精制白土補充精制加氫補充精制脫硫醇精制溶劑脫蠟?zāi)蛩孛撓灧肿雍Y脫蠟微生物脫蠟在一定溫度、壓力和催化劑作用下，利用加氫除去油中的硫、氮、氧、等有害成分，并使不飽和烴變?yōu)轱柡蜔N。在電場作用下，對油品進行酸洗和堿洗，以除去油中不良成分。用選擇性好、溶解能力強的溶劑將原料油中的膠質(zhì)和環(huán)烷酸等不良成分溶解并抽取出來利用白土吸附能力強且選擇性好的特點，讓白土與油品充分混合，將油中膠質(zhì)和酸渣等吸附在微孔表面，并經(jīng)過濾得到精制油品在一定溫度和壓力等條件下，是原料油與氫氣混合后，進入載有催化劑的反映器中進行加氫反應(yīng)，除去油料中的含氧化合物、含氮化合物等，并使不飽和烴加氫飽和。將焦化汽油、催化裂化汽油、輕柴油等輕質(zhì)燃料中帶有惡臭味的硫醇除掉。利用溶劑和冷凍室潤滑油原料中的蠟結(jié)晶并予以分離。利用尿素和正構(gòu)烷烴生成固體絡(luò)合物，次啊用過濾方式把固體絡(luò)合物從油品中分離出來，已達到脫蠟?zāi)康摹＠梅肿雍Y的選擇性吸附和均一孔隙的特點，找一空隙剛好比蠟分子直徑大而又比異構(gòu)烷烴和芳香烴的分子直徑小的分子篩，讓它選擇性的吸附蠟卻不能吸附異構(gòu)烷烴和芳香烴等組分，達到脫蠟的目的。利用某種微生物能有選擇性地一石油中正構(gòu)烷烴為營養(yǎng)，并把正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)已達到脫蠟的目的。2.8石油產(chǎn)品的精制方法電化學(xué)精制脫硫醇精制在一定溫度、壓84三輔助添加劑石油添加劑按應(yīng)用場合可分為潤滑劑添加劑、燃料添加劑、復(fù)合添加劑和其他添加劑四部分。潤滑劑添加劑按照作用分為清凈分散劑、抗氧抗腐劑、極壓抗磨劑等9組。燃料添加劑按作用分為抗爆劑、防冰劑、抗靜電劑、染色劑等15組。復(fù)合添加劑按油品分為汽油機油復(fù)合劑，柴油機油復(fù)合劑、通用汽車發(fā)動機油復(fù)合劑、車輛齒輪油復(fù)合劑等12組。

3.1石油產(chǎn)品添加劑分類三輔助添加劑石油添加劑按應(yīng)用場合可分為潤滑劑添加劑、燃料添853.2石油添加劑品種命名及代號石油添加劑品種命名由三部分組成：組號+品種名稱+組別名稱例：1

01

清凈劑石油添加劑統(tǒng)一代號由三部分組成：T+組號+品種名稱例：T

16

01

組別名稱低堿值石油磺酸鈣品種清凈劑組號二聚酸和磷酸酯品種抗磨劑組號石油添加劑標志3.2石油添加劑品種命名及代號石油添加劑品種命名由三部分組成863.3潤滑添加劑清凈劑和分散劑抗氧抗腐劑極壓抗磨劑油性劑