石油工藝學復習資料

石油的化學組成我國原油的一般性質(zhì):凝點及蠟含量較高，庚烷瀝青質(zhì)含量較低，相對密度大多在0.85-0.95之間屬偏重的常規(guī)油。我國原油的元素性質(zhì)：含硫低，含氮高。單體組成：表明石油及其餾分中每一單體化合物的含量；族組成:就是化學結(jié)構(gòu)相似的一類化合物；結(jié)構(gòu)族組成：他們都是由烷基，環(huán)烷基，芳香基這三種結(jié)構(gòu)單元在復雜混合物中的含量。石油及油品的物理性質(zhì)相對密度：當分子中碳原子數(shù)相同時，芳香烴的相對密度最大,環(huán)烷烴的次之，烷烴的最小，烯烴的稍大于烷烴。環(huán)烷基〉中間基>石臘基特性因數(shù)K：當相對分子質(zhì)量相近時，烷烴的K值最大，環(huán)烷烴的次之，芳香烴的最小。粘度與化學組成的關(guān)系：對用一系列的烴類，除個別情況外，化合物的相對分子質(zhì)量越大，其粘度也越大；相對分子質(zhì)量相近時，具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的分子粘度大于鏈狀結(jié)構(gòu)的，而且分子中的環(huán)數(shù)越多則粘度越大；當烴類分子中的環(huán)數(shù)相同時，其側(cè)鏈越長則其粘度越大。油品的粘度隨溫度升高而減??；壓力增大，粘度增大；粘溫性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：正構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)最好，分支程度越大，粘溫性質(zhì)越差；環(huán)狀烴的粘溫性質(zhì)都比鏈狀烴的差；當分子中環(huán)數(shù)相同時，其側(cè)鏈越長則粘溫性質(zhì)愈好，側(cè)鏈上如有分支也會使粘溫性質(zhì)降低；當餾分的沸程相同時，石蠟基原油的粘度最小，環(huán)烷基的最大，中間基居中；閃點：是指在規(guī)定條件下，加熱油品所溢出的蒸氣與空氣組成的混合物與火焰接觸時發(fā)生瞬間閃火時的最低溫度。燃點：是在規(guī)定條件下加熱油品，當火焰靠近油品表面的油氣和空氣組成的混合物時著火，并持續(xù)燃燒至規(guī)定時間所需的最低溫度。自然點：是指在規(guī)定條件下，油品在沒有火焰時自發(fā)著火的最低溫度。汽油機對燃料的使用要求：在所有的工況下，具有足夠的揮發(fā)性以形成可燃混合氣；燃燒平穩(wěn)，不產(chǎn)生爆震燃燒現(xiàn)象；儲存安定性好，生成膠質(zhì)的傾向?。粚Πl(fā)動機沒有腐蝕作用；燃燒后排出的污染物少。反映汽油蒸發(fā)性能的指標是：餾程和飽和蒸汽壓。汽油的抗爆性能用辛烷值來表示；異辛烷的辛烷值100；正庚烷的辛烷值0.，辛烷值的測定方法：馬達法和研究法。汽油的抗爆性與化學組成的關(guān)系：對于同族烴類，其辛烷值隨相對分子質(zhì)量增大而降低；當相對分子質(zhì)量相同時，芳香烴〉異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴>正構(gòu)烯烴及環(huán)烷烴〉正構(gòu)烷烴。烷烴分子上分支越多，越緊湊，則抗爆性越好；終餾點越低，抗爆性越好。柴油機的使用要求：A具有良好的霧化性能，蒸發(fā)性能和燃燒性能；B具有良好的燃料供給性能；C對機件沒有腐蝕和磨損作用；D良好的儲存安定性和熱安定性；E低污染排放。十六烷值（CN）——是衡量燃料在壓燃式發(fā)動機中發(fā)火性能的指標。正構(gòu)烷烴的十六烷值最高，而且相對分子質(zhì)量越大，十六烷值越高。凝點：在規(guī)定的實驗條件下，試樣開始失去流動性時的溫度。石油蒸餾實沸點蒸餾的分離度最高，恩氏蒸餾其次，平衡汽化最差。過熱水蒸氣的作用：降低油氣分壓，從而降低油的沸點。為了保證體系中的水保持過熱狀態(tài)，Ps必須小于溫度T下的飽和蒸汽壓Ps。原油常壓塔的工藝特點：1一次汽化過程2多側(cè)線精餾段3汽提段4恒分子流假定完全不適用5全塔熱平衡（確定回流量）常壓塔進料的汽化率至少應等于塔頂產(chǎn)品和各側(cè)線產(chǎn)品的產(chǎn)率之和，否則不能保證要求的拔出率或輕質(zhì)油收率。精餾過程的特點：催化裂化1催化裂化的主要反應是分解反應，為吸熱反應。2催化裂化的機理是：正碳離子學說3由于正碳離子分解時不生成比C3,C4更小的正碳離子，因此裂化氣中含C1，C2少，由于伯，仲正碳離子趨向于轉(zhuǎn)化成叔正碳離子，因此裂化產(chǎn)物中含異構(gòu)烴較多。4烴類的分解，脫氫反應為吸熱反應，而氫轉(zhuǎn)移，異構(gòu)化和縮合反應則是放熱反應。5粘滑流動：當固體顆粒向下流動時，氣體與固體的相對速度不足以使固體顆粒流化起來，此時固體顆粒之間相互緊壓，陣發(fā)性地緩慢向下移動。6充氣流動:固體顆粒與氣體的相對速度較大，足以使固體顆粒流化起來，此時的氣固混合物具有流體的特性，可以向任何方向流動。7催化裂化裝置各段循環(huán)管路中的流動都為充氣流動。8裂化催化劑失活原因：水熱失活，結(jié)焦失活，毒物引起的失活；9裂化催化劑的再生：催化重整催化重整：在一定溫度，壓力，臨氫和催化劑存在下，使石腦油轉(zhuǎn)變成富含芳烴的重整汽油并副產(chǎn)氫氣的過程。催化重整的反應中六元環(huán)烷烴的脫氫反應最主要的，也是最快的，為吸熱反應現(xiàn)代催化劑的組成：基本活性組分，助催化劑，酸性載體，酸性載體主要提供酸性中心重整催化劑的失活：積炭失活，水氯含量的變化，中毒重整催化劑的再生：燒焦，氯化更新，干燥；氯化更新的作用就是補充氯和使鉑晶粒重新分散，以便恢復催化劑的活性。炷類熱裂解烴類熱裂解的定義：將石油系烴類原料經(jīng)高溫作用，使烴類分子發(fā)生碳鏈斷裂或脫氫反應，生成分子較小的烯烴，烷烴和其他分子量不同的輕質(zhì)和重質(zhì)烴類。烴類熱裂解的一次反應：各類烴類熱裂解的規(guī)律：正構(gòu)烷烴〉異構(gòu)烷烴〉環(huán)烷烴>芳烴烴類熱裂解的操作條件：高溫，短停留時間催化加氫加氫反應類型：不飽和鍵（碳碳雙鍵，碳碳三鍵）的加氫；芳環(huán)加氫；含氧化合物加氫；含氮化合物加氫；氫解。過渡金屬能作為催化劑的原因：幾何條件：他們的結(jié)晶是面心立方晶格或六方晶格，具有晶格參數(shù)是2.4-4.08務，能使氫活化的最宜晶格參數(shù)為0.35-0.408nm，而使不飽和化合物活化則要求在2.4-3.8A之間。CO加氫合成甲醇要少量CO2的原因：1，降低反映峰值溫度，防止超溫，2，可以抑制二甲醚的生成3，防止CO轉(zhuǎn)化CO2CO加氫合成甲醇要H2過量的原因：1） 抑制