02第一编石油和石油化工产品.ppt

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1、非金属材料商品学,陈红丽 2010年9月,第一编 石油和石油化工产品 &,一、石油的组成 二、石油炼制和石油化工 三、石油和石油化产品的分类 四、石油产品的性质 五、石油和石油化工产品的包装与储运管理,一、石油的组成 &,石油的化学组成很复杂，而且随产地不同而异，一般所含的主要化学元素是碳和氢，碳和氢的含量约占总量的9599%，此外还含有15%的氧、硫、氮等元素。上述元素主要是以烃类化合物、烃类衍生物及其它化合物的形式存在。 烃类化合物主要是指烷烃、环烷烃、烯烃、芳烃 烃类衍生物主要是指石油中含氧、硫、氮等元素的烃类衍生物，如硫化氢和硫醇、有机酸类化合物、有机碱类化合物 其他化合物主要是指分子

2、量较高、结构很复杂的非烃类化合物，如胶质和沥青质物质,二、石油炼制和石油化工 &,石油炼制通常是指生产燃料油和润滑油两类产品。 石油的一次加工把原油蒸馏为几个不同沸点范围的馏分。一次加工包括常压蒸馏和减压蒸馏。石油经过分馏后，得到的不同沸点范围的蒸馏产物称为馏分。分馏是利用加热和冷凝把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，得到不同沸点范围的蒸馏产品。 石油的二次加工将一次加工得到的馏分再加工成商品。二次加工有催化裂化、加氢裂化、催化重整、烷基化、加氢精制、电化学精制及润滑油加工等，这些加工方法在于提高轻质油品的收率，提高油品质量，增加油品品种以及提高炼油厂的经济效益。,二、石油炼制和石油化工 &,石

3、油产品精制为了满足商品使用性能要求，石油产品除需要进行调合、外加添加剂，往往还需要进一步精制，除去杂质，改善性能以满足实际使用要求。精制方法包括：酸碱精制、脱臭、加氢、脱蜡、溶剂精制、白土精制等。 酸碱精制酸精制与碱精制常联合应用，故称酸碱精制。 酸精制是用硫酸处理油品，可除去某些含硫化合物、含氮化合物和胶质； 碱精制是用烧碱水溶液处理油品，如汽油、柴油、润滑油等，可除去含氧化合物和硫化物，并可除去酸精制时残留的硫酸。,二、石油炼制和石油化工 &,石油产品精制 脱臭是针对含硫高的原油制成的汽油、煤油、柴油等，因含硫醇而产生的恶臭，且硫醇含量高时会引起油品生成胶质，不易保存。 一般采用催化剂条件

4、下，先用碱液处理，再用空气氧化工艺。 加氢是在催化剂存在下，于300425，1.5兆帕压力下加氢，可除去含硫、氮、氧的化合物和金属杂质，改进油品的储存性能和腐蚀性、燃烧性，可用于各种油品。,二、石油炼制和石油化工 &,石油产品精制 脱蜡主要用于精制航空煤油、航空柴油等，脱蜡对航空用油十分重要。如果航空油品中含蜡，在低温下形成蜡的结晶，影响流动性能，并易于堵塞管道。脱蜡可用分子筛吸附。 溶剂精制润滑油的精制常采用溶剂精制脱除不理想成分，以改善组成和颜色，有时需要脱蜡。 白土精制一般放在精制工序的最后，用白土（主要由二氧化硅和三氧化二铝组成）吸附有害的物质。,二、石油炼制和石油化工 &,石油化工用

5、石油产品和石油气作原料来生产化工产品的工业简称石油化工。石油裂解即深度裂化，是在高温条件下，把长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃和液态烃，含直链烷烃的石油分馏产品，获得短链不饱和烃。 裂解气石油裂解生成的裂解气是一种复杂的混合气体，它除了主要含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃之外，还含有甲烷、乙烷、氢气、硫化氢等。裂解气里烯烃的含量比较高，因此常把乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。 裂解产物分离得到多种原料，这些原料在合成纤维工业、塑料工业、橡胶工业等方面得到广泛的应用。,三、石油和石油化工产品的分类 &,石油产品分类 石油产品是指石油加工或以石油炼制为基干工业所生产的各种产品。根据国家

6、标准GB/T 498-1987石油产品及润滑剂的总分类，石油产品分为六大类。 F类燃料（FUEL） S类溶剂和化工原料（SOLVENT） L类润滑剂和有关产品（LUBRICATION） W类蜡（WAX） B类沥青（BITUMEN） C类焦（COKE）,三、石油和石油化工产品的分类 &,石油产品分类 燃料分组根据国家标准GB/T 12692.1-1990石油产品 燃料（F类）分类 第1部分 总则的规定，石油燃料根据燃料类型分为四组。 G组气体燃料，主要由甲烷或乙烷或它们混合组成 L组液化气燃料，主要由丙烷丙烯，或者丁烷丁烯，或者丙烷丙烯和丁烷丁烯混合组成 D组馏分燃料，包括汽油、煤油、柴油，重质

7、馏分油可含少量蒸馏残油 R组残渣燃料，主要由蒸馏残油组成,三、石油和石油化工产品的分类 &,石油产品分类 润滑剂和有关产品分组润滑剂和有关产品是指各种用途的润滑油和润滑脂，根据国家标准GB/T 7631.1-1987润滑剂和有关产品（L类）的分类 第1部分：总分组的规定，润滑剂和有关产品按应用场合分为19组。本课程主要介绍其中的两组，即 E组内燃机油 X组润滑脂,三、石油和石油化工产品的分类 &,石油化工产品分类 石油化工产品的品种繁多，性质复杂，还没有制定统一的分类标准。目前，市场上生产销售的石油化工产品主要包括：有机化工原料，合成树脂与塑料，合成橡胶，合成纤维，化肥，农药，精细化学产品等。

8、 近期，石油和化工行业已经正式启动国家强制性标准全国产品与服务统一代码的注册登记工作，石化产品将实施全国统一代码标识。建立产品信息公开制度，是世界很多国家建立国家信用体系、营造诚信环境的通行做法，而实行全国统一的产品编码标准，则是建立产品信息公开制度的先决条件。,四、石油产品的性质 &,石油产品的理化性质密度和相对密度，粘度，闪点、燃点和自燃点，残炭 石油产品的蒸发性质馏程，饱和蒸气压 石油产品的低温流动性质浊点，凝点，倾点 石油产品的燃烧性能辛烷值，十六烷值 石油产品的腐蚀性能铜片、银片腐蚀试验，酸度 石油产品的安定性实际胶质，诱导期 石油产品的电性能 石油产品中的杂质水分，灰分，机械杂质,

9、石油产品的理化性质 &,密度和相对密度 某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度，符号。单位为千克/米3或克/厘米3。 国家标准规定20时石油及液体石油产品的密度为标准密度（20），其他温度下测得的密度为表观密度（t）。根据GB/T 1885-1998石油计量表，由测得的表观密度换算成标准密度。 液体油品的相对密度是其密度与规定温度下水的密度之比，通常以d 表示。我国及东欧各国习惯用20时的油品密度与4时纯水密度的比值d420表示油品的相对密度。,石油产品的理化性质 &,粘度 运动粘度某流体的动力粘度与该流体在同一温度和压力下的密度之比， = /。液体石油产品的运动粘度按GB/T 265-19

10、88石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法，用毛细管粘度计法进行。 恩氏粘度试样在规定温度下，从恩氏粘度计中流出200mL所需要的时间与该粘度计水值之比，用符号Et表示。石油产品的恩氏粘度按GB/T 266-1988石油产品恩氏粘度测定法标准方法进行测定。 赛氏粘度试样在规定温度下，从赛氏粘度计中流出60mL所需要的时间。,石油产品的理化性质 &,闪点、燃点和自燃点 闪点在稳定的空气环境中，可燃性液体或固体表面产生的蒸气在试验火焰作用下被闪燃时的最低温度。 闪点的测定方法有开口杯法（GB/T 267-1988石油产品闪点与燃点测定法）和闭口杯法（GB/T 261-2008石油产品闪点测定法）。

11、 油品的危险等级是根据闪点来划分的。闪点在45以下的叫易燃品；45以上的为可燃品。在储存使用中禁止将油品加热到它的闪点，加热的最高温度，一般应低于闪点2030。,石油产品的理化性质 &,闪点、燃点和自燃点 燃点当油面上油气与空气的混合物浓度增大时，遇到明火可形成连续燃烧（持续时间不小于5秒）的最低温度。燃点高于闪点。 从防火角度考虑，希望油品的闪点、燃点高一些，两者的差值大一些；而从燃烧角度考虑，则希望闪点、燃点低一些，两者的差值也尽量小一些。 自燃点如果把油品加热到很高的温度，然后使之与空气接触，油品因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧，能发生自燃的最低油温。,石油产品的理化性质 &,残炭油料在隔绝

12、空气的情况下加热时会蒸发、裂解和缩合，生成一种具有光泽鳞片的焦碳状残留物，常用残留物占油品的质量分数表示。 残炭是评价油品在高温条件下生成焦碳倾向的指标。 我国石油产品均采用康氏法残炭，由于测定康氏法残炭需要熟练的操作技能才能得到合乎精密度要求的结果，因此日常生产控制多采用容易掌握的电炉法残炭，只有在产品出厂和仲裁检验时才采用康氏法残炭。兰氏法为国际标准，目前我国正逐渐向国际标准靠近。 康氏法残炭按GB/T 268-1987石油产品残炭测定法标准方法进行测定。,石油产品的蒸发性质 &,馏程油品的蒸气压随汽化率不同而变化，所以在外压一定时，油品的沸点随汽化率增加而不断升高，因此油品的沸点则以某一

13、温度范围来表示，这一温度范围称为馏程。 轻质石油产品（如汽油、喷气燃料、溶剂油、煤油、柴油）的馏分组成按GB/T 255-1977石油产品馏程测定法（恩氏蒸馏）和GB/T 6536-1997石油产品蒸馏测定法标准方法进行测定。 饱和蒸气压简称蒸气压，是指在一定温度下与液体或固体相互平衡的蒸气所具有的压力。石油产品的蒸气压按GB/T 8017-1987石油产品蒸气压测定法（雷德法）标准方法进行测定。,石油产品的低温流动性质 &,浊点轻质油品在规定条件下冷却，开始呈现浑浊时的最高温度。轻质石油产品的浊点按GB/T 6986-1986石油浊点测定法标准方法进行测定。 凝点石油产品在规定条件下冷却，开

14、始凝固而失去流动性的最高温度。石油产品的凝点按GB/T 510-1983石油产品凝点测定法标准方法进行测定。 倾点石油产品在规定条件下冷却，开始停止流动但还能倾注的最低温度。石油产品的倾点按GB/T 3535-2006石油产品倾点测定法标准方法进行测定。,石油产品的燃烧性能 &,辛烷值 抗爆性是衡量汽油燃烧性能的重要指标。汽油的抗爆性用辛烷值表示。汽油的辛烷值越高，其抗爆性越好。 在标准试验条件下，将试油和标准燃料在爆震试验机上进行比较，若试油与某标准燃料的爆震强度相当，则该标准燃料的辛烷值即为试油的辛烷值。标准燃料：人为地规定抗爆性优良的“异辛烷”的辛烷值为100，抗爆性较差的“正庚烷”的辛

15、烷值为0，将异辛烷和正庚烷按不同的体积比混合，规定混合燃料中所含异辛烷的体积分数为辛烷值，这样就可以得到辛烷值为0100的各种标准燃料。,石油产品的燃烧性能 &,辛烷值 根据测试方法的差异，辛烷值又分为马达法辛烷值（MON）和研究法辛烷值（RON）。 马达法辛烷值按GB/T 503-1995汽油辛烷值测定法标准方法进行测定； 研究法辛烷值按GB/T 5487-1995汽油辛烷值测定法标准方法进行测定。 抗爆指数（ONI）是马达法辛烷值与研究法辛烷值的平均值，抗爆指数 = (RON+MON) / 2，用来表示汽车在道路上行驶时汽油的抗爆性。,石油产品的燃烧性能 &,十六烷值 柴油的抗爆性主要是由

16、燃料自燃点决定的，柴油的抗爆性用十六烷值表示。 将试油和标准燃料在规定的同一条件下于同一十六烷值测定机上进行比较，若试油与某标准燃料的爆震强度相当，则该标准燃料的十六烷值即为试油的十六烷值。标准燃料：人为地规定抗爆性较高的“正十六烷”的十六烷值为100，抗爆性很差的“甲基萘”的十六烷值为0，将正十六烷和甲基萘按不同的体积比混合，规定混合燃料中所含正十六烷的体积分数为十六烷值，这样就可以得到十六烷值为0100的各种标准燃料。,石油产品的燃烧性能 &,十六烷值 我国国家标准GB/T 386-1991柴油着火性质测定法（十六烷值法）规定采用“同期闪火法”测定柴油的十六烷值。 柴油十六烷值的高低是衡量

17、其在发动机中燃烧性能好坏的质量指标，研究表明：转速高于1000r/min的高速柴油机，使用十六烷值在4050的柴油为宜；转速低于1000r/min的中、低速柴油机，可以使用十六烷值为3040的柴油。,石油产品的燃烧性能 &,喷气燃料的燃烧性能 热值分为质量热值和体积热值。 质量热值是指单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量，其单位为kJ/kg。 体积热值是指单位体积的燃料完全燃烧时所放出的热量，其单位为kJ/m3。 热值又分为高位热值（总热值）和低位热值（净热值）。 高位热值是指燃料完全燃烧时，其燃烧产物中的水蒸气凝结为水后的反应热，其单位为kJ/kg。,石油产品的燃烧性能 &,喷气燃料的燃烧性

18、能 热值 低位热值是指燃料完全燃烧时，其燃烧产物中的水蒸气保持气态的反应热，其单位为kJ/kg。 低位热值等于高位热值减去水蒸气的凝结热。 因为喷气式发动机尾气的温度较高，一般情况下燃料燃烧后生成的水蒸气直接随尾气排出，水蒸气的凝结热根本不可能被利用，所以实际上采用的是低位热值。因此，在航煤规格中规定采用净热值。,石油产品的燃烧性能 &,喷气燃料的燃烧性能 热值 不含水的石油产品（汽油、喷气燃料、柴油和重油等）的总热值及净热值的测定，采用GB/T 384-1981石油产品热值测定法标准，以氧弹式量热计方法进行。在氧弹式量热计中测定的是总热值。 净热值的测定程序繁琐、耗时，而且对周围环境要求严格

19、，一般情况可按GB/T 2429-1988航空燃料净热值计算法标准规定的经验公式计算净热值。但对于特殊情况（如仲裁检验），需要直接测定净热值。,石油产品的燃烧性能 &,喷气燃料的燃烧性能 烟点又称为无烟火焰高度，是指油料在一个标准灯具内于规定的条件下作点灯试验可能达到的无烟火焰的最大高度，单位为mm。 烟点是衡量喷气燃料燃烧是否完全和生成积炭倾向的重要指标之一，同时也是控制燃料中有适当的化学组成以保证燃料正常燃烧的主要质量指标。燃料的烟点越低，生成的积炭量越多，当烟点高度超过25mm30mm，其积炭生成量会降到很小。 喷气燃料烟点按GB/T 382-1983煤油烟点测定法标准方法进行测定。,石

20、油产品的燃烧性能 &,喷气燃料的燃烧性能 辉光值主要是衡量燃料生成积炭的倾向，同时也是反映燃料辐射强度的指标。辉光值越高，表示燃料燃烧时火焰的辐射强度越低，燃烧生成积炭的倾向越小。 喷气燃料辉光值按GB/T 11128-1989喷气燃料辉光值测定法标准方法进行测定。,石油产品的腐蚀性能 &,铜片腐蚀试验按GB/T 5096-1985石油产品铜片腐蚀试验法标准方法进行。将一块规定形状、尺寸及纯度的铜片磨光、洗净、晾干，侵入一定量的试油中，在规定的温度和试验条件下保持一定的时间，然后取出铜片洗涤，与腐蚀标准色板进行比较以判定腐蚀级别。 腐蚀标准分四级油品腐蚀级别一般要求不大于1级。 轻度变色为1级

21、 中度变色为2级 深度变色为3级 腐蚀为4级,石油产品的腐蚀性能 &,银片腐蚀试验按SH/T 0023-1990喷气燃料银片腐蚀试验法标准方法进行。 将磨光的银片用尼龙丝悬挂于装有250mL试油的锥形烧瓶中，放在501的水浴中4h。试验终了，取出银片，经异辛烷洗涤后，根据金属的光泽、表面的颜色变化情况分成五级，以判断试油对银片的腐蚀程度。 银片腐蚀试验结果判断如下：,石油产品的腐蚀性能 &,银片腐蚀试验 0级：不变色除了有部分稍失去光泽外，与新磨光 的试片相同 1级：轻微变色淡褐色或银白色褐色 2级：中度变色孔雀屏色，如蓝色或紫红色或深的 中度麦黄色或褐色 3级：轻微发黑表面上有黑斑或呈均匀的

22、黑色沉淀 物薄膜 4级：发黑严重均匀变黑，或有剥落现象,石油产品的腐蚀性能 &,酸度是油品中有机酸物质的中和值。 汽油、煤油、柴油酸度按GB/T 258-1977汽油、煤油、柴油酸度测定法标准方法进行测定。 用沸腾的乙醇抽出试油中的有机酸，然后用氢氧化钾乙醇溶液进行滴定，中和100mL石油产品中的酸性物质所需的氢氧化钾毫克数称为酸度，其单位是mgKOH/100mL。 石油产品酸值按GB/T 264-1983石油产品酸值测定法标准方法进行测定。 石油产品和润滑剂酸值按GB/T 7304-2000石油产品和润滑剂酸值测定法标准方法进行测定。,石油产品的腐蚀性能 &,水溶性酸或碱的测定按GB/T 2

23、59-1988石油产品水溶性酸及碱测定法标准方法进行测定。 石油产品中的水溶性酸或碱是指油品在加工、贮存、运输过程中进入的。 水溶性酸包括有机酸和无机酸 水溶性碱如氢氧化钠和碳酸钠等 因为油品中存在水溶性酸或碱，在生产、运输或贮存时会腐蚀与其接触的金属设备及部件，同时使油品变质，所以油品中即使有微量的水溶性酸或碱，均应判定为不合格品，不得出厂。,石油产品的安定性 &,油品在运输、贮存或使用过程中保持其质量不变的性能，称为油品的安定性。 汽油的安定性汽油在贮存和使用过程中，出现颜色变深、生成粘稠状沉淀物的现象，加铅汽油中可能出现白色沉淀现象。汽油的安定性用实际胶质和诱导期两项指标评定。 实际胶质

24、汽油在贮存和使用过程中形成的粘稠的、不挥发的胶状物质简称胶质。实际胶质按GB/T 509-1988发动机燃料实际胶质测定法标准方法进行测定。,石油产品的安定性 &,汽油的安定性 实际胶质 将25mL试油在规定仪器、1503温度和一定量空气流的条件下蒸发，再把不能蒸发的胶质称重，以100mL试油中所含实际胶质的毫克数表示，单位为mg/100mL。 目前，实际胶质已推广为评定各种液体燃料安定性的质量指标之一。,石油产品的安定性 &,汽油的安定性 诱导期表示车用汽油在贮存时氧化并生成胶质的倾向。诱导期按GB/T 256-1964汽油诱导期测定法标准方法进行测定。 将100mL试油放入氧弹内，同时充入

25、氧气，使氧弹压力达到686.5kPa4.9kPa，把氧弹置于100的热浴中，测量从试油与氧气接触到氧弹压力下降到一定程度所经过的时间，单位为min 。 诱导期是在加速氧化条件下评定汽油氧化安定性的指标之一，一般诱导期越长，表示汽油的抗氧化安定性越好。,石油产品的安定性 &,柴油的安定性柴油的安定性用实际胶质、10%蒸余物残炭和贮存安定性测得的沉渣数量及颜色变化等指标评定。 国产柴油用实际胶质作为贮存安定性的指标柴油贮存安定性按SH/T 0184-2000柴油储存安定性测定法（冰乙酸甲醛法）标准方法进行测定。 在恒重的带塞的试管内装入5mL试油、1mL甲醛水溶液和5mL冰乙酸，经充分振荡和离心分

26、离后，静置分层，弃去试管内上层的油相，用石油醚多次洗涤下层的残余物，然后将试管置于1402温的烘箱中干燥、恒重，最后计算残余物的生成量，用质量分数表示。,石油产品的安定性 &,喷气燃料的安定性 贮存安定性用实际胶质、碘值等指标评定。通常喷气燃料都是直馏产品或加氢产品，贮存安定性较好。 碘值在规定的试验条件下，100g试油所吸收碘的克数称为碘值，单位为gI/100g。油品中的不饱和烃愈多，碘值愈高，油品的安定性愈差。碘值按SH/T 0234-1992轻质石油产品碘值和不饱和烃含量测定法（碘-乙醇法）标准方法进行测定。 热氧化安定性（包括热安定性）是指燃料在发动机燃油系统中受温度和油品中溶解的氧的

27、作用，抗残渣生成的能力。,石油产品的安定性 &,润滑油的安定性安定性是评定润滑油质量的重要指标之一，一般润滑油的使用期限常取决于它的安定性。 润滑油在使用和贮存过程中，在光照、受热和空气氧的作用下氧化变质生成酸类、胶质和沉渣，使润滑油颜色变深、粘度增大。酸性物质会腐蚀金属机件，胶质和沉渣会使润滑油系统的过滤器及导油管堵塞，引起汽缸内活塞环粘结，以致造成不良后果。 润滑油的氧化安定性按SH/T 0196-1992润滑油抗氧化安定性测定法标准方法进行测定。 润滑油的热氧化安定性按SH/T 0259-1992润滑油抗热氧化安定性测定法标准方法进行测定。,石油产品的电性能 &,电气用油是一种重要的石油

28、产品，它主要用于电气设备中，作为绝缘介质和导热介质。 我国的电器用油主要有：变压器油、超高压变压器油、电容器油、电缆油和断路器油等。 作为绝缘介质的油品要求绝缘性能好、绝缘强度高、介质损失角小、抗氧化安定性好，在低温下有较好的流动性和使用安全等。,石油产品的杂质 &,水分水分是在加工、运输、贮存过程中混入的。 石油产品中的水分按GB/T 11133-1989液体石油产品水含量测定法（卡尔费休法）标准方法进行测定。卡尔费休法适用于常量和微量水分的分析，测定结果准确，因而是当今最为广泛应用的测定水含量的方法之一。 灰分试油在规定条件下燃烧后，将其固体残渣经高温煅烧所得到的不燃物质称为灰分，以质量分

29、数表示。 石油产品灰分按GB/T 508-1985石油产品灰分测定法标准方法进行测定。,石油产品的杂质 &,机械杂质油品中所有不溶于溶剂的沉淀状或悬浮状物质，大部分是砂子、粘土及微小的铁屑、铁锈和盐类。 石油产品和石油添加剂的机械杂质含量按GB/T 511-1985石油产品和添加剂机械杂质测定法（重量法）标准方法进行测定；而润滑脂中不溶于盐酸、石油醚（溶剂油）、乙醇苯混合液及蒸馏水的机械杂质含量按GB/T 513-1977润滑脂机械杂质测定法（酸分解法）标准方法进行测定。,五、石油和石油化工产品的包装与储运管理,石油产品的包装与储运按照石油和石油化工行业标准SH 0164-1992石油产品包装、贮运及交货验收规则的规定进行。本规则未列入的石油产品，可根据其理化性质和质量要求，按与其类似的石油产品种类规定的办法处理。对含四乙基铅的汽油还应执行含铅汽油生产、贮运及使用的劳动保护办法。 石油产品的包装方法 石油产品的包装标识 石油产品的保管及运输 详细内容参见相应的标准,联系方式 &,1、查收课程资料 公共电子信箱地址： 公共电子信箱密码：123456789 2、提交课程作业 电子信箱地址：CHL,