储运油料学学习心得

储运油料学学习心得石油是从地下开采出来的油状可燃液体，未经加工的石油称为原油，原油经炼制加工后得到的石油产品简称为油品。组成石油的有机化合物分别为碳、氢元素构成的烃类化合物和由硫、氮、氧等元素构成的非烃类化合物两大类。分馏就是按照组分沸点的差别将原油“切割”成若干“馏分”。每个馏分的沸点范围称为馏程或沸程。石油中的硫化物，根据它们对金属的腐蚀性不同，可分为3类：第一类是常温下易与金属作用，具有强烈腐蚀性的酸性硫化物，又称活性硫，主要元素硫、H2S和低分子硫醇。第二类是常温下呈中性、不腐蚀金属，受热后能分解产生具有腐蚀性物质的硫化物，主要硫醚（RSR）、二硫化合物（RSSR）。第三类硫化物是对金属没有腐蚀性，热稳定性好的噻吩及其同系物（苯并噻吩、萘并噻吩等）。石油中的硫化物对油品储存、石油加工和油品使用性能危害很大。硫化物能加速油品氧化，生成胶状物质，使油品变质，严重影响油品的储存安定性；硫化物会引起储油设备、加工装置等的严重腐蚀；含硫油品燃烧后会生成SO3和SO2，遇水成为具有强烈腐蚀性的H2SO4和H2SO3；硫化物会影响气油的抗爆性，减弱抗爆剂的作用；石油加工中生成含硫化氢和低分子硫醇的恶臭气体以及含硫燃料燃烧产生的含SO2和SO3废气，严重污染大气；硫还是某些金属催化剂的毒物。总之，必须除去油品中的硫化物。通常采用酸碱洗涤、催化加氢、催化氧化等不同方法除去各类油品中的硫化物；用酸洗和催化加氢精制等方法可以脱去油品中的部分氮化物。石油中的含氧化合物分为中性氧化物和酸性氧化物2类。在石油酸中以环烷酸最重要。石油中的含氮化合物可分为碱性和非碱性2类。所谓胶质，一般指能溶于石油醚（低沸点烷烃）、苯、三氯甲烷和二硫化碳，而不溶于乙醇的物质。沥青质是指能溶于苯、三氯甲烷和二硫化碳，但不溶于石油醚和乙醇的物质。随石油馏分沸点升高，馏分中的烷烃含量逐渐减少。芳香烃含量逐渐增加，环烷烃含量则随原有类别不同，或增加或减少或大致不变。所谓条件性试验，就是采用规定的仪器，在规定的条件、方法和步骤下进行的实验。油品的蒸发性能通常用蒸气压和馏程两个性质来表示。在一定温度下，液体同其表面上方蒸气呈平衡状态时蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压，纯烃和其他纯物质一样，其蒸气压随温度升高而增大。烃类混合物的蒸汽压在压力不高时，不仅是温度的函数，而且与气化率有关。测定油品蒸汽压通常有两种方法：雷德蒸汽压（39℃，气相体积与液相体积4:1）；真实蒸汽压或泡点蒸汽压，气化率为零时的蒸汽压。对于液态纯物质,其饱和蒸汽压等于外压时的温度，称为该液体在该外压下的沸点。将100ml，20℃放入标准的蒸馏瓶中，按规定的速度加热，流出第一滴冷凝液的气相温度叫做初馏点；当气相温度升高到一定数值后，它就不再上升，反而回落，这个最高的气相温度称为干点。对于石油馏分这类组成复杂的混合物，一般常用沸点范围来表征其蒸气及气化性能，沸点范围又称沸程。温度对油品的密度影响很大，温度升高时，油品的体积膨胀，因而密度减小。当几种油品混合时，如果混合后体积有可加性，则混合油品密度也可按可加性算。由沸点T(k)和相对密度计算得到的表示化学组成的参数，称为特性因数K。正构烷烃的相关指数最小，近似为0，芳香烃的相关指数最高（苯约为100），环烷烃的相关指数居中。石油馏分的平均相对分子质量随其沸点的升高而增大。粘度是评价原油和油品流动性能的指标。随密度增大，沸点升高或烃类相对分子质量增加，粘度增大。当烃类相对分子质量相近时，烷烃粘度最小，环烷烃粘度最大，芳香烃介于两者之间。我国主要采用运动粘度和恩氏粘度，油品的运动粘度是油品的动力粘度和密度的比值。恩氏粘度是在规定条件下从仪器中流出200ml试油的时间与20℃流出200ml蒸馏水所需的时间之比值。油品粘度随温度变化的性质称为粘温性能。粘温性能好的油品，其粘度随温度变化而变化的幅度较小。油品粘温性能的表示方法有多种，我国主要采用粘度比和粘度指数来表示。粘度比越小，粘度指数越高，粘温性能越好。含蜡很少或不含蜡的原油和油品，随温度降低，粘度迅速增大，当粘度增大到一定程度后，原油和油品就变成无定型的玻璃状物质而失去流动性，这种凝固称为粘温凝固。油品在特定条件下刚刚失去流动性的温度称为凝点。含蜡原油或油品受冷时，情况有所不同。含蜡又随着温度下降，油中的蜡会逐渐结晶出来，开始出现少量极细微的结晶中心，油品中的高熔点烃分子在结晶中心上结晶，结晶逐渐长大，是原来透明的油品中出现云雾状的浑浊现象，此时的温度称为浊点或云点；如果继续降低温度，蜡结晶逐渐长大，结晶刚刚明显可辨的温度称为结晶点；当温度进一步下降，结晶大量析出，并连接成网状结构的结晶骨架，蜡的结晶骨架把此温度下还处于液态的油品包在其中，使整个油品失去流动性，这种现象称为构造凝固。在原油凝固研究中，通常把原油分为三部分：①常温时为液态的油②常温时为晶态的蜡③常温时为无定形的胶质或呈细微颗粒悬浮于油中的沥青质。35原油中的胶质、沥青质含量在一定浓度范围内，能明显降低原油凝点，但胶质浓度超过一定范围后，原油凝点又有所升高，其原因是在油-蜡-胶质、沥青质的体系中，蜡分子之间具有范德华力，相互吸引，导致在较低温度下蜡分子定向排列，形成分子团，成为结晶中心，使原油开始成为两相体系，此时温度称为析蜡温度。当温度继续下降时，继续洗出的蜡媳妇在晶核上一层层长大，并与其他蜡结晶连接成大片蜡结晶，形成蜡的结晶的骨架，使原油失去流动性。当原油中含有胶质、沥青质时，胶质的分子与蜡分子也具有相互吸引的范德华力，蜡分子与胶质分子之间也具有相互吸引的范德华力，蜡分子与胶质分子中烷基链之间的作用力与蜡分子间引力相似，胶质分子中的烷基链也参加蜡分子的定向排列，而胶质分子的极性端却成为其他蜡分子接近该分子团参加定向排列的空间障碍，因而使蜡结晶的性状发生很大变化。由纯蜡的大片状结晶变为极细密的、含有胶质的细结晶，后者不易形成结晶骨架，只有在进一步降低温度时，才能使原油失去流动性，这就是胶质能起降凝作用。浊点是在规定条件下，清晰的液体油品出现结晶而成雾状或浑浊时的最高温度；结晶点是在规定条件下冷却油品时，油中出现肉眼所能分别的结晶时的最高温度；冰点是在实验条件下，试样冷却至结晶后再试其升温，使原来形成的烃类结晶消失时的最低温度。油品凝点是在实验条件下，油品冷却到页面不移动时的最高温度。油品的倾点是在标准规定条件下，油品冷却时能够继续流动的最低温度。柴油冷滤点是指在规定条件下冷却石油，是石油通过规定的过滤器，当石油冷却到通过过滤器不足20ml/min时的最高温度。烃类要发生燃烧必须具备烃类蒸汽、氧和明火源三个条件。对于同一油品来说，其自燃点最高，燃点次之，闪点最低。闪点是在规定条件下加热油品时，逸出的油蒸汽与空气形成的混合气，当与火焰接触时能发生瞬间闪火时的最低温度。油品闪点与沸点有关。沸点越低的油品闪点也越低，安全性越差。油品闪点测定的方法有：闭口杯法和开口杯法。都是条件性实验。油品的燃点是在规定条件下，将油品加热到能被所接触的火焰点燃，并连续燃烧5秒以上的最低温度。闪点越高的，其燃点也越高，但自燃点反而越低。酸度和酸值都是定量表示油中酸性物质含量的指标。残炭的大小间或表明油品在使用中出现结焦和积炭的倾向，也反映润滑油精制深度。油品的灰分主要是由少量无机盐、金属有机化合物及机械杂质等所形成的。工业分类的根据很多，分别按密度、含硫量、含氮量、含蜡量和含胶质量分类等。从石油中可以得到数百种产品，按用为石油产品总量的5%左右，品种多，性质差别大，主要用于润滑机械，减少摩擦和磨损。③蜡、沥青和石油焦。④石油化工产品，主要用作有机合成工业的原料或中间体。原油加热到360℃左右，在蒸馏塔内压力与大气压力相近的条件下进行蒸馏，称为常压蒸馏；为了得到高沸点的润滑油馏分，采用降低蒸馏塔内压力的措施，来降低高沸点馏分的沸点，使其在较低的温度下沸腾汽化。这种在降低塔内压力下进行的蒸馏，称为减压蒸馏。热裂化是通过加热分解的方法从重质原料产生汽油、柴油等轻质油品的过程。热裂化过程的分子烷烃分解成小分子烷烃和烯烃，环烷烃发生断环、断侧链和脱氢反应，带侧链的芳香烃进行断侧链和侧链脱氢反应；②缩合反应；烯烃和芳香烃缩合成高分子多环芳香烃，直至生成焦炭。常减压蒸馏是炼油厂加工以脱盐、脱水原油的第一道工序。根据原油中各馏分沸程的差别，采用精馏的方法把原油分割成不同沸程的直馏馏分油。所谓石油炼制，就是为了解决原油性质与油品使用要求之间的矛盾，应用各种物理或化学加工的方法，把原油加工成符合各种质量标准的石油产品。润滑油的加工过程主要有脱沥青、脱蜡和精致三个环节。常用：溶剂脱蜡、尿素脱蜡、丙烷脱沥青。液体燃料与固体燃料相比较，具有热值高、能够燃尽、燃后灰分少、储运方便等优点。汽油的蒸发性能主要用馏程和蒸汽压2个质量指标来评定。按燃料供给方式不同，汽油机可分为化油器和喷射式两大类，连续完成进气、压缩、点火燃烧做功、排气四个过程根据汽油机的工作条件，汽油应具备：（1）适当的蒸发性能和可靠的燃烧性能；（2）燃烧时没有爆震、噪音、早燃现象；（3）良好的抗氧化安定性；（4）不含水分和机械杂质，对发动机和金属设备没有腐蚀作用；（5）排出的污染物少。如果汽油的蒸发性太强，汽油在到达汽化器前的供油管路中就会蒸发，形成气阻，使其又不能顺利的进入汽化器，严重时会中断供油，使发动机停止工作。如果汽油含重组分过多，蒸发性太差也是不行的。汽油中不易蒸发的重质部分，在混合气中呈液滴状，液滴易附着在导管壁上形成液膜，慢慢流入汽缸中。这样使得混合气体中油气含量极少，组成分布不均匀，导致各个气缸中混合器组成不同，发动机运转不稳定。液膜流入气缸后，会冲去气缸壁上的润滑油，并流入润滑油箱，稀释了润滑油，导致发动机磨损加剧、功率下降、燃料消耗量增大。有的汽油在低压缩比汽油机中能够正常工作，但在高压缩比其有机中，则出现汽缸壁温度猛烈升高，发出金属敲击声，排出大量黑色烟雾状废气，发动机功率下降，耗油率增加，严重时出现汽缸零件烧坏，轴承裂震等问题，这一现象称为爆震。汽油的抗爆性表示汽油在一定的压缩比的发动机中无爆震地运行的性能，汽油在贫混合气状态下运行时的抗爆性用辛烷值表示；在富混合气时的抗爆性用品度来衡量。车用汽油的抗爆性用辛烷值来表示，辛烷值越高，抗爆性越好。辛烷值分马达法和研究法两种。测定辛烷值的标准燃料是异辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）和正庚烷。航空汽油的抗爆性除用辛烷值表示外，同时必须用品度表示，航空汽油的品度测定是以纯异辛烷为标准燃料，规定异辛烷的品度为100.在规定的发动机和操作条件下，将带测定航空汽油在富混合气条件下无爆震工作时所能发出的最大功率和纯异辛烷所能发出的最大功率之比，规定为航空汽油的品度。柴油的自然点高，滞燃期长，自燃着火前喷入的柴油就多，开始自燃时，大量柴油在汽缸内同时燃烧，气缸内压力、温度急剧增大，导致出现敲击汽缸的声音和发动机过热等问题，及产生爆震现象。结果使发动机功率下降，零件磨损加剧，甚至损坏机件表示柴油自燃倾向和爆震情况的指标是十六烷值，它是柴油的重要质量指标。十六烷值是在标准的试验用单缸柴油机（十六烷机）中测定的。我国石油产品标准中规定的轻柴油的十六烷值一般不低于45。十六烷值高的柴油，启动性能也好。影响柴油燃烧性能的因素有（1）柴油机的压缩比；（2）柴油的供油量和雾化、蒸发状态；（3）近期条件和空气运动状态；（4）柴油的质量。氧化生成的粘稠胶状物，沉积在发动机的油箱、滤网、汽化器等部位，会堵塞油路，影响供油量，降低发动机功率和经济性；沉积在电火花塞上的胶质在高温下形成积碳，引起短路，使发动机熄火；进气，排气阀上的胶质形成积炭后，使阀门关闭不严密，甚至粘住，或者积炭着火烧坏阀门；汽缸盖上的胶质形成片状积炭，使传热恶化，引起表面着火，促使爆震产生。总之，使用安定性差的汽油，会严重破坏发动机的正常工作。汽油储存过程中的安定性受外界影响很大。同一汽油在不同的外界条件下，其实际胶质的增长速度有显著差别。影响汽油安定性的外界条件主要有储罐空间的氧浓度、大气温度、金属催化作用和光照等。柴油机比汽油