石油化学习题公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

1.为何为何H/C原子比能够作为表征石油化学构成原子比能够作为表征石油化学构成 一个基本参数？一个基本参数？同一系列烃类，其H/C原子比伴随分子量增加而降低；烷烃改变幅度较小，环状烃随分子量改变幅度较大。不同结构烃类，碳数相同时，烷烃H/C原子比最大，而芳烃最小。对于环状烃而言，相同碳数时，环数增加，其H/C原子比降低。第1页第1页第2页第2页2.按照馏分构成，石油能够分为哪几种馏分按照馏分构成，石油能够分为哪几种馏分？各？各 个馏分分别有什么用途？个馏分分别有什么用途？要研究或利用原油，必须先进行分馏，就是按沸点高低将其分离（切割）成不同馏分。初馏点：加热时馏出第一滴液体时温度。初馏点200或180 汽油馏分200350 煤、柴油馏分350500(560)减压瓦斯油VGO（润滑油馏分、催化裂化原料）500 (560)减压渣油 VR 第3页第3页3.石油烃类构成有哪几种表示办法？各自含石油烃类构成有哪几种表示办法？各自含 义义是什么？是什么？单体化合物构成、族构成、结构族构成单体化合物构成、族构成、结构族构成第4页第4页4.不同类型石油，其烃族组成与结构族组成有 何规律？烷烃含量范围在烷烃含量范围在3070%；环烷烃含量范围在环烷烃含量范围在2060%；芳烃含量普通在芳烃含量普通在20%下列。下列。普通石蜡基原油汽油馏分中烷烃含量较普通石蜡基原油汽油馏分中烷烃含量较高，环烷基原油中环烷烃含量较高，而中间高，环烷基原油中环烷烃含量较高，而中间基原油中烷烃与环烷烃含量差不多。基原油中烷烃与环烷烃含量差不多。汽油馏分烃族构成：汽油馏分烃族构成：第5页第5页石蜡基如大庆和中原原油烷烃含量高达石蜡基如大庆和中原原油烷烃含量高达50%左右，而芳烃含量仅左右，而芳烃含量仅15%左右；左右；环烷基如羊三木原油几乎不含烷烃，而环烷基如羊三木原油几乎不含烷烃，而芳烃含量高达芳烃含量高达42.2%；中间基如胜利和华北原油烃族构成介于中间基如胜利和华北原油烃族构成介于石蜡基与环烷基之间。石蜡基与环烷基之间。煤柴油馏分烃族构成：煤柴油馏分烃族构成：第6页第6页减压渣油馏分烃族构成：减压渣油馏分烃族构成：减压渣油中非烃化合物含量比较高，有甚至高达二分之一以上，不同渣油饱和分含量相差悬殊，芳香分含量差异较小。我国几种原油减压渣油胶质含量高达我国几种原油减压渣油胶质含量高达40%以上，正庚烷沥青质含量较低，芳香分含以上，正庚烷沥青质含量较低，芳香分含量约占量约占30%，饱和分含量约占，饱和分含量约占20%。第7页第7页石蜡基原油石蜡基原油(大庆和中原原油大庆和中原原油)%CP明显较高，明显较高，而而%CN和和%CA较低；较低；RA和和RN也较低。也较低。环烷环烷-中间基原油中间基原油(如孤岛原油如孤岛原油)%CP较低，而较低，而%CN和和%CA较高；较高；RA和和RN也较高。也较高。中间基原油中间基原油(如胜利、华北、辽河原油如胜利、华北、辽河原油)%CP、%CN、%CA、RA、RN介于石蜡基原油和环烷介于石蜡基原油和环烷基原油之间。基原油之间。结构族构成：结构族构成：第8页第8页5.石油中含硫化合物主要有哪些？它们各自有石油中含硫化合物主要有哪些？它们各自有何特点？何特点？硫化物硫化物（对金属有无腐蚀）（对金属有无腐蚀）活性硫：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。硫和硫化氢：硫和硫化氢：多是其它硫化物分解产物；多是其它硫化物分解产物；硫醇（硫醇（RSH）：）：石油中含量不多；石油中含量不多；沸点低于相应醇类，多存在于低沸点馏分（汽油、煤油馏分）中；沸点低于相应醇类，多存在于低沸点馏分（汽油、煤油馏分）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）；受热分解生成硫醚和硫化氢。受热分解生成硫醚和硫化氢。第9页第9页石石油油中中二二硫硫化化物物含含量量明明显显地地少少于于硫硫醚醚，普普通通不不超超出出整整个个含含硫硫化化合合物物10%，并并且且主主要要集集中中在在较较轻轻馏馏分分中中，其性质与硫醚相同。其性质与硫醚相同。原油中噻吩类化合物普通占其含硫化合物二分之一原油中噻吩类化合物普通占其含硫化合物二分之一以上。噻吩类化合物主要存在于中沸点馏分尤其是以上。噻吩类化合物主要存在于中沸点馏分尤其是高沸点馏分中。高沸点馏分中。硫醚（硫醚（RSR）：）：石油中含量很大，在轻、中馏分中占含硫量石油中含量很大，在轻、中馏分中占含硫量5070（m)；存在形态诸多，存在形态诸多，R基能够是烷基、环烷基和芳香基；基能够是烷基、环烷基和芳香基；中性液体，对金属没有作用中性液体，对金属没有作用第10页第10页 6.石油中含硫、含氮、含氧化合物以及微量金属石油中含硫、含氮、含氧化合物以及微量金属元素对石油加工过程有何危害？元素对石油加工过程有何危害？催化剂中毒、腐蚀性、安定性。催化剂中毒、腐蚀性、安定性。7.判断陆相成油与海相成油原则是什么？陆相与判断陆相成油与海相成油原则是什么？陆相与海相形成石油从构成上各自有什么特点？海相形成石油从构成上各自有什么特点？正构烷烃正构烷烃C数分布、数分布、Ni/V第11页第11页 8.胶质与沥青质各自结构特性是什么？胶质与沥青质各自结构特性是什么？由大分子非烃化合物构成复杂混合物；由大分子非烃化合物构成复杂混合物；石油中极性最强组分；石油中极性最强组分；存在基本结构单元；存在基本结构单元；两者芳香度高，两者芳香度高，H/C原子比低；原子比低；分子中含分子中含S、N、O杂原子基团，还络合杂原子基团，还络合Ni、V等金属。等金属。共性：共性：第12页第12页胶质能溶于低分子正构烷烃，而沥青质则胶质能溶于低分子正构烷烃，而沥青质则不能。不能。胶质胶质H/C原子比高于沥青质，而其原子比高于沥青质，而其fA、RA、RN低于沥青质。低于沥青质。胶质平均分子量低于沥青质。胶质平均分子量低于沥青质。胶质极性小于沥青质。胶质极性小于沥青质。沥青质含有似晶结构，而胶质却没有。沥青质含有似晶结构，而胶质却没有。沥青质杂原子含量高于胶质。沥青质杂原子含量高于胶质。特性特性第13页第13页1.气相馏出曲线气相馏出曲线,石油恩氏蒸馏曲线与实沸点石油恩氏蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线有何差别？蒸馏曲线有何差别？这三种蒸馏各有其用途，对于同一个油样三种蒸馏曲线是不同。从气相馏出曲线能够看出，就曲线斜率而言，平衡气化最平缓，实沸点蒸馏最陡，恩氏蒸馏曲线介于二者之间。这说明实沸点蒸馏分离准确度最高，恩氏蒸馏曲线次之，而平衡气化最差。第14页第14页 为为了了取取得得相相同同气气化化率率，实实沸沸点点蒸蒸馏馏达达到到液液相相温温度度最最高，高，恩氏蒸馏曲线恩氏蒸馏曲线次之，而平衡气化则最低。次之，而平衡气化则最低。实实沸沸点点蒸蒸馏馏是是精精馏馏过过程程，精精馏馏柱柱顶顶气气相相馏馏出出温温度度与与蒸馏釜中液相温度差可达数十度至上百度；蒸馏釜中液相温度差可达数十度至上百度；恩恩氏氏蒸蒸馏馏由由于于蒸蒸馏馏瓶瓶颈颈散散热热产产生生少少许许回回流流，多多少少有有一一些些精精馏馏作作用用，因因而而造造成成气气相相馏馏出出温温度度与与液液相相温温度度之之间间有几度至几十度温差；有几度至几十度温差；平衡气化时，则气相温度和液相温度是同样。平衡气化时，则气相温度和液相温度是同样。第15页第15页2.石油平均沸点有哪几种表示办法？石油平均沸点有哪几种表示办法？普通惯用平均沸点来表征其气化性能。油品普通惯用平均沸点来表征其气化性能。油品平均沸点定义下列：平均沸点定义下列：体积平均沸点体积平均沸点tv（）：）：质量平均沸点质量平均沸点tw（）：）：第16页第16页立方平均沸点立方平均沸点Tcu（K）：）：实分子平均沸点实分子平均沸点tm（）：）：中平均沸点中平均沸点tme（）：）：第17页第17页3.石油馏分分子量分布有何规律？石油馏分分子量分布有何规律？石油各馏分数均分子量是随馏分沸程上升而增石油各馏分数均分子量是随馏分沸程上升而增大。大。当沸程相同时，石蜡基原油如大庆原油数均分当沸程相同时，石蜡基原油如大庆原油数均分子量最大，中间基原油如胜利原油次之，而环子量最大，中间基原油如胜利原油次之，而环烷基原油如辽河欢喜岭原油最小。烷基原油如辽河欢喜岭原油最小。第18页第18页石油各馏分平均分子量范围及与碳数关系石油各馏分平均分子量范围及与碳数关系 馏分馏分沸程，沸程，碳数范围碳数范围平均碳数平均碳数平均分子量平均分子量汽油馏分汽油馏分500C35 70900 1100第19页第19页4.烃类相对密度与其化学结构有何关系？烃类相对密度与其化学结构有何关系？比较各种烃类相对密度：碳数相同而结构不同烃类，芳香烃环烷烃烷烃。同族烃类，伴随碳数增加：正构烷烃相对密度增加正烷基环己烷相对密度增加 正烷基苯相对密度减小 第20页第20页5.烃类分子折射率与其化学结构之间有何关系？烃类分子折射率与其化学结构之间有何关系？烷烃烷烃 最小，普通在最小，普通在1.31.4之间，芳香之间，芳香烃烃 最大，为最大，为1.5，环烷烃居中。，环烷烃居中。对于同族烃类，烷烃和环烷烃对于同族烃类，烷烃和环烷烃 伴随分子伴随分子量增长而增长，而单环芳烃量增长而增长，而单环芳烃 伴随分子量伴随分子量增长而减少。增长而减少。第21页第21页6.烃类粘度与其化学构成结构有何关系烃类粘度与其化学构成结构有何关系分子量相近（碳数相同）烃类，环状结构分分子量相近（碳数相同）烃类，环状结构分子粘度不小于链状结构分子粘度，并且环数子粘度不小于链状结构分子粘度，并且环数越多，粘度越大。因此分子中环状结构能够越多，粘度越大。因此分子中环状结构能够当作是粘度载体。当作是粘度载体。当分子中环数相同时，侧链越长烃类化合物当分子中环数相同时，侧链越长烃类化合物粘度越大。粘度越大。第22页第22页7.粘度与温度之间有什么关系？粘温性质表示办法粘度与温度之间有什么关系？粘温性质表示办法是什么？是什么？油品粘度是随温度升高而减少。油品粘度是随温度升高而减少。油品粘度与温度关系式油品粘度与温度关系式 lglg(0.6)bmlgT 粘度指数（简称粘度指数（简称VI）粘度比粘度比第23页第23页8.表示石油及其产品低温流动性质量指标是什么？表示石油及其产品低温流动性质量指标是什么？浊点、结晶点、倾点、凝点。浊点、结晶点、倾点、凝点。9.石油产品粘温凝固与结构凝固之间有何差别？石油产品粘温凝固与结构凝固之间有何差别？10.石油产品闪点、燃点以及自燃点之间有何关系？石油产品闪点、燃点以及自燃点之间有何关系？对于同一油品，其自燃点是最高，燃点次之，闪点是最低。对于不同油品，闪点越高，其燃点也就越高，而自燃点越低。同族烃类，相对分子质量小烃类自燃点高而闪点低，反之亦然。第24页第24页1.常见石油产品有哪几种？常见石油产品有哪几种？2.简述汽油机与柴油机工作原理以及它们之简述汽油机与柴油机工作原理以及它们之间区别。间区别。3.评估汽油蒸发性质量指标是什么？它们与评估汽油蒸发性质量指标是什么？它们与汽油使用性能有何关系？汽油使用性能有何关系？4.从汽油抗爆性与其化学构成关系来阐述汽从汽油抗爆性与其化学构成关系来阐述汽油抱负组分是什么？油抱负组分是什么？5.汽油机压缩比与爆震燃烧有何关系？汽油机压缩比与爆震燃烧有何关系？第25页第25页6.汽油爆震燃烧与柴油燃烧粗暴性有何区别？它汽油爆震燃烧与柴油燃烧粗暴性有何区别？它们是如何产生？们是如何产生？7.从柴油十六烷值和低温流动性能与其化学构成从柴油十六烷值和低温流动性能与其化学构成关系阐述柴油抱负组分。关系阐述柴油抱负组分。8.汽油和柴油中含硫与含氮化合物对其有何影响汽油和柴油中含硫与含氮化合物对其有何影响？9.喷气燃料燃烧性能主要包括哪些方面，与燃料喷气燃料燃烧性能主要包括哪些方面，与燃料化学构成有何关系？化学构成有何关系？10.喷气燃料腐蚀是指什么，简述烧蚀产生原理。喷气燃料腐蚀是指什么，简述烧蚀产生原理。第26页第26页