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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95~99%，此外还含有1~5%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300~425℃，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。根据国家标准GB/T498-1987《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/T12692.1-1990《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/T7631.1-1987《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。–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ρ。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（ρ20），其他温度下测得的密度为表观密度（ρt）。根据GB/T1885-1998《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，υ=μ/ρ。液体石油产品的运动粘度按GB/T265-1988《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/T266-1988《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/T267-1988《石油产品闪点与燃点测定法》）和闭口杯法（GB/T261-2008《石油产品闪点测定法》）。–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20~30℃。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/T268-1987《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/T255-1977《石油产品馏程测定法》（恩氏蒸馏）和GB/T6536-1997《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/T8017-1987《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/T6986-1986《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，开始凝固而失去流动性的最高温度。石油产品的凝点按GB/T510-1983《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/T3535-2006《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0~100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/T503-1995《汽油辛烷值测定法》标准方法进行测定；•研究法辛烷值按GB/T5487-1995《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“α–甲基萘”的十六烷值为0，将正十六烷和α–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0~100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/T386-1991《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40~50的柴油为宜；转速低于1000r/min的中、低速柴油机，可以