石油产品的使用性能

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1、介绍一些与石油有关的基础知识:石油是从地下开采出来的油状可燃物,石油通常是流动或半流动壮的粘稠液体。从颜色看,绝大多数石油是黑色的,但也有暗黑、暗绿、暗褐,甚至呈赤褐、浅黄色乃至无色。以相对密度论,绝大多数石油介于0.9-0.98之间,但也有个别相对密度大于1.02和低于0.71的,石油的流动性差别也很大,有的石油其50℃运动粘度为1.46mm2/S,有的却高达20392mm2/S.许多石油具有浓烈的气味,这是因为含有有臭味的含硫化物的缘故。一、石油的组成石油外观和性质上的差别反映了其组成的不同。石油的组成极为复杂,但其元素组成

2、却较简单,石油主要由碳、氢、硫、氮、氧五种元素组成。其中碳含量为83-87%,氢含量为11-14%,两者合计为96-99%,硫、氮、氧三种元素总量为1-4%。此外,石油中还含有微量铁、镍、铜、钒、砷等。上述元素都以有机化合物的形式存在于石油中。现已确定,组成石油的有机化合物分为由碳、氢元素构成的烃类化合物和含有硫、氮、氧等元素的非烃类化合物两大类。组成石油中的烃类主要是烷烃、环烷烃和芳香烃。石油中的硫、氮、氧元素以非烃类化合物形式存在,这些元素的含量虽仅有1-4%,但非烃化合物的含量却很高。一、石油中的烃类组成1、石油中的烷烃。

3、烷烃是组成石油的主要组分之一,随着分子量的增加,烷烃分别以气、液、固三种状态存在于石油中。在常温下,从甲烷到丁烷是气态,它是天然气的主要成分。在常温下,C5-C15为液态,主要存在于汽油和煤油中,其沸点随着分子量的增加而上升。在蒸馏石油时,C5-C10的烷烃多进入汽油馏分(200℃以下)的组成中,而C11-C15的烷烃则进入煤油馏分(200-300℃)的组成中。C10以上的烷烃在常温下为固态,一般多以溶解状态存在于石油中,当温度降低时,就结晶析出,工业上称这种固体烃类为蜡。含蜡量的多少,对油品凝点的高低有很大影响。2、石油中的环

4、烷烃。环烷烃是石油的主要组分之一,也是润滑油组成的主要组分。在石油中所含的环烷烃主要是环戊烷和环己烷及其衍生物。环烷烃在石油各馏分中的含量是不同的。它们的相对含量随馏分沸点的升高而增加,但在更重的石油馏分中,因芳香烃的增加,环烷烃则逐渐减少。一般来说,汽油馏分中的环烷烃主要是单环环烷烃;在煤油、柴油馏分中除含单环环烷烃外(它较汽油馏分中的单环环烷烃具有更长的侧链或更多的侧链数目),还出现了双环及三环环烷烃;而在高沸点馏分中则包括单、双、三环及多于三环的环烷烃。环烷烃对油品粘度影响较大,一般含环烷烃多,油品粘度就大。3、石油中的芳

5、香烃。芳香烃也是石油的主要组分之一。在轻汽油(小于120℃)中含量较少。而在较高沸点(120-300℃)馏分中含量较多,一般汽油馏分中含有单环芳烃;煤油、柴油及润滑油馏分中不但含有单环芳烃,还含有双环及三环芳烃;三环及多环芳烃主要存在于高沸点馏分及残油中。二、石油中非烃类化合物石油中除了含各种烃类以外,还含有相当数量的非烃化合物,尤其在石油重馏分中的含量更高。石油中的非烃化合物主要有含硫、含氧、含氮化合物以及胶质、沥青质。1、含硫化合物。硫是石油中常见的元素之一。不同的石油含硫量相差很大,可从万分之几到百分之几。通常将含硫量大于

6、2%的石油称为高硫石油,低于0.5%的称为低硫石油,介于0.5-2%之间的称为含硫石油。我国石油大多为低硫石油。硫在石油中的分布一般是随着石油馏分沸点范围的升高而增加,大部分硫均集中在残油中。硫在石油中大部分以有机含硫化合物形式存在,极小部分以元素硫存在,含硫化合物按性质可分为酸性含硫化合物、中型含硫化合物、热稳定性较高的含硫化合物三大类。含硫化合物对石油加工及产品质量的影响是多方面的,总的有以下几方面:严重腐蚀设备;在加工过程中产生H2S及低分子硫醇等有毒气体造成有碍人体健康的空气污染;汽油中含有硫化物,会降低汽油的安定性;在

7、气体和各种石油馏分的催化加工中,会造成催化剂中毒。2、含氧化合物。石油中的含氧化合物很少,大约在千分之几的范围内,石油中的氧大部分集中在胶质、沥青质中。石油中的含氧化合物可分为酸性含氧化合物和中性含氧化合物两类。酸性含氧化合物都具有强烈的腐蚀性,能腐蚀设备。中性含氧化合物也会进一步氧化,最后生成胶质,会影响油品的使用性能。3、含氮化合物。石油中含氮量很少,一般在万分之几到千分之几。石油中的含氮量一般随着馏分沸点升高而增加,因此,氮化物大部分以胶质、沥青质形式存在于渣油中。4、胶质和沥青质。在石油的非烃类化合物中,胶质、沥青质是很

8、大一类物质。它们在石油中含量相当可观,我国各主要原油中,含有约百分之十几至四十几的胶质和沥青质。胶质是一种粘稠的液体或半固体状态的物质,其颜色为黄色至暗褐色,油品的颜色主要是由于胶质的存在而引起的。沥青质是一种黑色的、无定形脆性的固体,相对密度大于1。二、石油的

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