(试卷)石油化工产品应用技术考题A(2007级)答案

2010～2011学年第一学期石油化工产品应用技术科目考查试题A卷（闭卷）

答案及评分标准

使用班级（教师填写）：化工07-1、2、3、4 命题：江禄森

一、填空题（每空格0.5分，10小题，40空格，共20分）

1、石油产品的总分类（GB/T498--87）中，将石油产品分为六类，分别是（写出英文代号及中文名称）：F（燃料）、S（溶剂和化工原料）．L（润滑剂和有关产品）．B（沥青）W（蜡）、C（石油焦）。

2、石油沥青的三个主要性能指标是针入度，延度，软化点。

3、石油焦的三个主要质量指标是挥发分、硫含量、灰分。

4、二烃基二硫代磷酸锌为抗氧抗腐剂，具有抗氧、抗腐及抗磨三种功能。

5、润滑油基础油新标准（Q/SHR001-1995）分类中，按其粘度指数大小分为（写出英文代号及中文名称）超高粘度指数（UHVI）、很高粘度指数（VHVI）、

高粘度指数（HVI）、中等粘度指数（MVI）、及 LVI低粘度指数五种基础油。

6、对下列润滑油基础油，分别写出基础油的中文含义及英文字母代表的英文，以及阿拉伯数字所代表的物理意义。

HVI500意思是高粘度指数500号基础油（或中性油）。

其中H为英文high ，汉语意思是高的；

VI为英文viscosity index ，汉语意思是粘度指数；

数字500意思是40℃时该油的赛氏通用粘度大小约为500秒。

7、汽油机油“SAE 10W/30 API SM”中“SAE 10W/40”意思指美国汽车工程师协会内燃机油粘度分类级别为10W/30级；（或答：美国汽车工程师协会内燃机油粘度分类级，冬用粘度分类级别为10W；夏用粘度分类级别为40 ，API SM意思是指符合美国石油协会内燃机油质量分类SM级（或汽油机油SM级）。该油为多级（多级、单级）油，SM中的S为英文service(station) ，中文意思为服务（或加油站供售用油）；

8、选用汽油机油主要根据发动机的压缩比（大小），曲轴箱是否装有正压通风（装置）装置，是否有废气再循环（装置）以及是否设有尾气催化转化器（或催化净化器）来考虑。

9、柴油机的选用主要根据柴油机的热状况来决定，柴油机的热状况一般可用强化系数，

增压比，活塞顶第一环槽温度来表示。

10、L-HL习惯上称为抗氧防锈液压油。L-HM习惯上称为抗磨液压油。

二、判断题(对的在括号内打"√" , 错者打"×"；每小题1分,共10分;全打"√"或打"×"的不给分。)

(√) 1、微晶蜡的主要成分是带有正构或异构烷基侧链的环状烃，尤其是环烷烃。

(× ) 2、所谓屏蔽酚，是指苯环上羟基的对位上有叔丁基等较大的基团将羟基遮蔽的一类酚。(√) 3、汽油中加入抗氧防胶剂的作用是降低烃类和过氧化物生成的自由基，中断氧化反应链。

(√ ) 4、十六烷值改进剂的特点是其易于分解，产生游离基，促进烃的氧化。

(√ ) 5、抗泡沫添加剂的作用机理之一就是抗泡剂分子吸附在泡沫膜上，使泡沫的局部表面张力显著降低，从而使泡沫膜因受力不均匀而破裂。

(√ ) 6、极压抗磨剂的作用是减少机械的摩擦和磨损，防止烧结的产生。

(× ) 7、降凝剂不能改变蜡的析出温度，但可以改变蜡的析出量。

(×) 8、油性剂分子吸附在金属表面上，以定向分子排列通过分子引力作用形成单层分子吸附膜。

(√ ) 9、如汽车安装有废气催化转化措施，为防止磷对三元催化剂中毒，应控制汽油机油中的磷含量。

(√) 10、小轿车开开停停使得燃烧废气中的水蒸汽冷凝，造成发动机油容易产生低温油泥。

三、简答题（4小题，每小题5分，共20分）

1、生物柴油有哪些特点？(5分)

生物柴油就是：用于压燃式发动机的，来自于可再生的脂类如植物油和动物脂肪的长链脂肪酸单酯。(单独答出定义给2分)生物柴油的特点：（1）具有优良的环保特性：(生物柴油硫含量低, 可使硫化物的排放量减少。生物柴油不含对环境造成污染的芳香族烷烃, 其废气对人体的损害低于石化柴油。)

生物柴油无毒，生物降解率高达98 %，降解速率是石油柴油的两倍，可大大减轻意外泄漏时对环境的污染;

（2）生物柴油的生物降解性高：生物柴油没有怪味，排放气体无含硫和铅的有毒物质，不会毒害人们的身体健康。（3）燃烧排放的CO2较低：生物柴油燃烧所排放的CO2 远低于植物生长过程中所吸收的CO2 ,能降低CO2 的排放和温室气体积累；生物柴油生产使用的植物还可将二氧化碳转化为有机物固化在土壤中，因此，可以减少温室气体排放;

（4）具有可再生性：与石化柴油不同, 生物柴油作为一种可再生能源,其资源不会枯竭。

（5）具有较好的低温发动机启动性能：低温发动机启动性能好，能适应各地区的汽车和船只使用, 可达到国家环保标准。

（6）具有较好的润滑性能：润滑性能好，可降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率，延长使用寿命。

（7）具有较好的安全性能：生物柴油由于闪点高，不属于危险品。

生物柴油不易挥发，生物降解率高达98%，降解速率是石化柴油的2倍。（8）具有良好的燃料性能：燃烧性好于普通柴油，燃烧残留物呈微酸性，可延长发动机的使用寿命。(答出其中6点即可，3分)

2、柴油低温下失去流动性的原因有哪些？柴油流动改进剂为什么可以改善柴油的低温流动性？(5分)

柴油低温下失去流动性的原因有二，一是粘温凝固；二是构造凝固。（粘温凝固：含蜡很少或不含蜡的油品, 温度降低时粘度增加很快,当粘度增加到某个程度时, 油品变成无定型的粘稠的玻璃状物质而失去流动性。构造凝固：含蜡油品, 当温度逐渐下降时, 蜡逐渐结晶析出形成网状结构, 将液体油品包在其中, 使油品失去流动性。(3分)

柴油流动改进剂的作用机理：在低温下，柴油低温流动改进剂与柴油中析出的石蜡发生共晶或吸附在蜡结晶表面上，从而改变了蜡晶的形状和尺寸，避免了蜡晶间粘接形成三维网状结构，而使加剂柴油保持良好的低温流动性能。

或答: 低温流动改进剂的柴油，在浊点附近，低温流动改进剂会成为成核剂与石蜡共同析出，或者吸附在蜡结晶表面上，从而破坏蜡的结晶行为和取向性，减弱蜡晶的继续发育，使蜡结晶细化，蜡晶大小为50μm左右；另一方面，低温流动改进剂有阻止蜡晶间粘接的作用，这样使柴油依然能保持良好的低温流动性能。(2分)

3、什么叫油品的粘温性能？粘度指数改进剂为什么可以改善油品的粘温性能？(5分)

(1) 粘温性能:油品粘度随温度变化而变化的性能称之。(2分)

（2）粘度指数改进剂为线型高分子化合物。温度升高时，添加剂分子线卷伸展，流体力学半径增大，导致油品分子内摩擦增加，相当于增大粘度；温度下降时，添加剂分子线卷收缩，流体力学半径减小，导致油品分子内摩擦减小，相当于粘度下降。从而可以改善油品的粘温性能。(3分)

4、试写出润滑油（烃类）的氧化历程。（5分）

烃类的自由基链式氧化反应过程

a、链的起始（1分）

RH→R.+H.(R.活泼)

(RH+O2→R-+HO2.)

b、链转移（1分）

R-+O2→ROO-过氧化自由基

ROO-+RH→ROOH+R.

c、链增长（1分）

ROOH→RO.+.OH

RO.+RH→ROH+R.

.OH+RH→H

O+R.

2

d、链终止（2分）

RO2.+RO2。→不活泼物ROO-＋ROO-→ ROOR R-＋R-→ R:R

RO2.+IH→ROOH+I.

2RO2-+IH→不活泼物

ROOH+D→非自由基物IH——自由基终止剂；D—过氧化物分解剂

四、分析讨论题（4 小题，每小题10分，共40分）

1、我国现在推广使用的乙醇汽油为E10，广西区已在2009年在全区推广使用。但据说有些茂名家庭自驾驶汽车者到广西区旅游时候不大愿意在广西加油站加E10乙醇汽油，请你推测这些司机为啥不愿意加E10乙醇汽油。

答案要点：(1) E10表示汽油中乙醇的含量为10%(V)

（2）主要有以下原因：

A、司机担心乙醇汽油的动力性受到影响；

B、司机担心乙醇汽油遇水容易分层：含水量大于0.75%时，水分子和乙醇分子会形成复杂的缔和体，导致汽油和乙醇分层。

C、司机担心乙醇汽油的腐蚀性：由于乙醇对某些金属有一定的腐蚀性，导致乙醇汽油也会对这些金属产生一定的腐蚀。

D、司机担心乙醇汽油对橡胶的溶涨作用：乙醇对不同材料的橡胶都有不同程度的溶涨

性，主要表现在被浸泡过的橡胶拉断强度和拉断伸长率有所下降。

(答出其中三点即可)

2、目前我国的车用柴油（及轻柴油）的质量指标中，为啥没有初馏点及10%馏温度的控制

要求？

答案要点：

(1) 车用柴油（及轻柴油）的的沸点范围(流程)一般为160~360℃，闪点(闭口)要求为不低于50℃（55℃）。

(2) 油品的闪点主要取决与油品的初馏点及5%、10%馏温度的高低。

(3) 如果车用柴油（及轻柴油）闪点(闭口)符合质量指标的要求，则其初馏点会高于160℃；相反，如果车用柴油（及轻柴油）初馏点低于160℃，则其闪点不会符合质量要求。

(还可以补充：柴油的粘度要求为2到8 mm2/S，粘度也大致决定了初馏点及10%馏温度的高低。)

3、我们常常看见道路上行驶着的大货车、泥头车、货柜车所排放废气中带有浓浓的黑烟，

有人说这些柴油车带黑烟的原因是车辆超载所致，也有人说是因为车辆使用了不合格的柴油所致。你认为这两种说法有没有道理？(2分)；如有道理，道理在何处？（8分）

(1)、两种说法都有道理的。(2分)

(2)、车辆超载也可能产生黑烟的，因为柴油汽车出厂时候其发动机容积及进气、排气系统的设置已经固定，如果超载，则采用加大油门来增加喷油量时候，因为空气不足，会导致柴油与空气不能形成良好的混合气体，同时燃烧室容积一定，过量的燃油喷入也会导致燃烧不完全而产生黑烟。(4分)

(3)、车辆使用不合格的柴油也会能产生黑烟。因为如果柴油中重组分含量高，重组分的沸点过高（如低于365℃），粘度大，雾化及蒸发性能差，造成燃烧不完全；或者柴油中含有较多的芳香烃，尤其是重芳烃及多环芳烃，芳香烃依赖本身不容易燃烧完全，三是其十六烷值低，影响柴油的发火性能，造成燃烧不完全。三是柴油中的轻组分含量过高过轻，柴油中沸点太低（如低于150℃），造成其十六烷值过低，发火性能差，大客车或大货车的柴油发动机为高速柴油机，需要柴油具有较高的十六烷值（如CN≥45）,因此造成燃烧不充分。(4分) 4、目前我国市场上柴油很紧缺，有人建议可以将部分93#汽油掺入0#轻柴油中作为柴油使用，以缓解柴油紧缺的问题，请你说说此方法是否可行，并说出理由。

不能将汽油掺入到轻柴油中使用的。(3分)

原因是：汽油的自燃点高，不容易氧化。汽油加入到柴油汽车中后会使得柴油的滞燃期变长，影响到柴油的发火性能。另外汽油掺入到轻柴油中后会降低柴油的粘度，影响到柴油的雾化性能及润滑性能，导致柴油喷嘴容易磨损。(7分)

四、计算题（10分）

2009年我国汽油表观消费量为6705万吨，柴油消费量为13860万吨，燃料油（重油）消费量为3395万吨。假如所消费的上述三种油品中，汽油的平均硫含量为0.05%(m)，柴油平均硫含量为0.10%(m)，燃料油（重油）平均硫含量为2.0%(m)。

（1）试计算2009年我国所消费的汽油、柴油及燃料油（重油）所排放的SO 2量分别为多少万吨/年？(假设汽油、柴油、重油中的硫燃烧后均变成SO 2。)

（2）通过对上述计算，请对我国消费汽油、柴油及燃料油（重油）燃烧后所排放的SO 2量进行比较分析，并请你谈谈如果要降低燃油燃烧产生的SO 2对大气的污染，对汽油、柴油及燃料油的生产（或使用）过程各应该采取那些措施（方法）？

（1）解：64,32;==→+M M SO O S (1分)

(单独答对油品中硫总量，每个1分；SO 2排放量答对每个2分)

（2） 对车用汽油：考虑汽油加氢脱硫，或催化裂化原料的加氢。(1分)

对柴油：对车用柴油可以考虑进行加氢精制。对工业柴油可以考虑加氢精制以及对工业柴油燃烧后的烟气进行脱硫。(1分)

对重油：对窑炉烟气脱硫及对重油加氢脱硫。(1 分)