石油化学 第二版

1.为什么H/C原子比可以作为表征石油化学组成的一个基本参数？答：因为对于烃类化合物，氢碳比是一个与化学结构和分子量大小有关的参数，不同结构的烃类，碳数相同时，烷烃的H/C 原子比最大，而芳烃的最小，环烷烃结余两者之间。

随着石油及其产品中环结构增加，其H/C值下降。

2.按照馏分组成，石油可以分为哪几个馏分？每个馏分分别有什么用途？答：石油馏分可以分为汽油馏分（初馏点~200℃），柴油馏分（AGO，200~350℃），减压瓦斯油（VGO，350~500℃），减压渣油（>500℃）。

汽油馏分制取汽油作燃料，柴油馏分制取煤油、柴油作燃料。

减压瓦斯油制取润滑油作润滑剂，减压渣油制取沥青可铺路。

3.石油烃类组成有哪几种表示方法？各自的含义是什么？答：①单体化合物组成:石油馏分中每一种烃（单体化合物），仅限于阐述石油气及石油低沸点馏分的组成。

②族组成：石油馏分元素组成表示法太简单而单体烃表示法太复杂，而使用范围窄，族组成介于两者之间，简单实用，化学结构相似的一类化合物。

③结构族组成：不比石油烃类结构多么复杂，都可以看作由三个基本结构单元组成（烷基、环烷基、芳香基）。

4.不同类型的石油，其烃族组成与结构组成有何规律？答：⑴①汽油馏分的烃族组成：烷烃含量在30%~70%，环烷烃含量在20%~60%。

芳香烃的组成在20%以下（一般情况）。

②煤、柴油馏分的烃族组成：石蜡基（大庆、中原原油）烷烃含量在50%左右，芳烃含量仅在50%左右，芳烃含量仅在15%左右。

烃烷基（羊三木）几乎不含烷烃，芳香烃含量42.2%。

中间基（胜利、华北原油）介于石蜡基和环烷基之间。

③减压渣油馏分的烃族组成：非烃类化合物含量高，不同的渣油饱和分含量相差大，芳香烃含量相差小。

⑵结构族组成：①石蜡基（大庆、中原原油）%CP、%CN、%CA较低，RA、RN较低。

②环烷—中间基（孤岛原油）%CP较低，%CN、%CA较高，RA、RN较高。

③中间基原油（胜利、华北原油）%CP、%CN、%CA、RA、RN介于石蜡基和环烷基原油之间。

5.石油中的含硫化合物主要有哪些？各自有何特点？答：一般以硫醚类和噻吩类为主{活性硫：元素硫，H2S、硫醇非活性硫：硫醚、二硫化物、噻吩硫醇：含量少，沸点低于相应的醇类，多存在低沸点馏分，不溶于水，有特殊臭味（低硫醇），受热可分解成硫醚和硫化氢。

硫醚：含量高，在轻、中馏分中占硫含量一半左右，存在形态多，中性液体，对金属无作用。

二硫化物：含量明显少于硫醚，存在较轻馏分中。

噻吩化合物：含量在含硫化合物中一半以上，存在中沸点馏分和高沸点馏分中。

6.石油中含氮、含硫、含氧化合物以及微量金属元素对石油加工过程有何危害？答：①催化剂中毒②腐蚀性③安定性7.判断陆相成油和海相成油的标准是什么？陆相与海相形成的石油以及组成上各自有什么特点？答：标准为w（Ni）/w（V）陆相成油：w（Ni）/w（V）>1 海相成油：w（Ni）/w（V）<18.胶质和沥青质各自结构特征是什么？答：①石油中的胶质和沥青质：沥青质分子的基本结构是以多个芳香烃组成的稠合的芳香环系为核心，周围连接有若干个环烷烃——芳香烃和环烷烃上都还带有若干个长度不一的正构的或异构的侧链，分子的环系和支链中往往含有硫、氮或氧，同时还可能配合镍、钒、铁等金属。

②胶质中的单元结构数（n）约为2，庚烷沥青质的单元结构数为5左右。

③胶质与沥青质之间本没有本质的区别，在一定条件下可以相互转化。

1.石油的恩式蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线有何差别？答：恩式蒸馏法主要用于表征产品的质量，实沸点蒸馏法主要用于表征石油馏分的组成。

①实沸点蒸馏曲线的斜率比恩式蒸馏法的斜率更陡。

②对于同一油样，实沸点蒸馏的初馏点较恩式蒸馏的低，终馏点较恩式蒸馏的高。

③为获得相同的气化率，实沸点蒸馏达到的液相温度比恩式蒸馏的高。

2.石油的平均沸点有哪几种表示方法？答：①体积平均沸点Tv ②质量平均沸点Tw③立方平均沸点Tcu ④实分子平均沸点Tm ⑤中平均沸点3.石油馏分的分子量分布有何规律？答：①石油各馏分的数均相对分子质量是随沸程的上升而增大的。

②当沸程相同时，石蜡基原油如大庆原油的相对分子质量最大，中间基原油如胜利原油次之，环烷基原油如欢喜岭原油的最小。

4.烃类的相对密度与其化学结构有何关系？答：①分子中碳原子数相同时，相对密度：芳香烃>环烷烃>烷烃。

②正构烷烃和正烷基环己烷的相对密度随相对分子质量的增大而增大。

③正烷基苯的相对密度随相对分子质量的增大而减小。

5.烃类分子的折射率与其化学结构之间有何关系？答：①在各族烃类中，折射率：烷烃（1.3~1.1）<环烷烃<芳香烃（约为1.5）。

②在同一系列的烃中，烷烃和环烷烃的折射率一般随其相对分子质量的增大而增大。

③单环芳香烃的折射率随其相对分子质量的增大而减小。

6.烃类的粘度与其化学组成结构有何关系？答：①对于同一系列的烃类，除个别情况外，化合物的相对分子质量越大，其粘度也越大。

②当相对分子质量相近时，具有环状结构的分子的粘度大于链状结构的，且分子中环数越多，粘度越大。

③当烃类分子中的环数相同时，其侧链越长，粘度越大。

7.粘度与温度之间有什么关系？粘温性质的表示方法是什么？答：油品的粘度随温度的升高而减小。

粘温性质的表示方法：①粘度指数（粘度指数越大，表明其粘温性质越好）。

②粘度比（对于粘度水平相当的油品粘度比越小，表示该油品粘—温性质越好）。

8.表示石油及其产品低温流动性的质量指标是什么？答：浊点结晶点倾点凝点9.石油产品的粘温凝固与构造凝固之间有何关系？答：①粘温凝固：对于含蜡很少的油品，当温度降低时虽还没有结晶析出，但因其分子中环状结构较多，在低温下其粘度很大，由于过于粘滞而丧失流动性(此时油品仍然是透明的)。

②构造凝固：对于含蜡较多的油品，随温度的下降，其中正构烷烃等高熔点烃类的结晶不断析出，进而连接形成结晶骨架，并把此时尚处于液态的油品包在骨架中，从而使整个油品失去流动性。

10.石油产品的闪点、燃点以及自燃点之间的关系？答：①自燃点与油品的沸程有关，但与闪点和燃点相反，油品越轻，相对分子质量越小，其自燃点却越高。

②燃料的自燃点很大程度上决定于其化学组成，正构烷烃的自燃点较低，而芳香烃的自燃点较高，异构烷烃的也较高。

1.石油产品可以分为哪几大类？答：①燃料：包括汽油、喷气燃料、柴油等发动机燃料及灯用煤油、燃料油等。

②润滑剂：包括润滑油和润滑脂。

③石油沥青：用于道路、建筑及防水等方面。

④石油蜡：属于石油中的固态烃类。

⑤石油焦：可用于制作炼铝及炼钢用电极等。

⑥溶剂和石油化工原料：包括制取乙烯的原料轻油，以及石油芳烃和各种溶剂油。

2.简述汽油机、柴油机的工作过程，它们有什么本质区别？答：汽油机工作过程：①进气过程②压缩过程③做功过程（点火燃烧）④排气过程柴油机的工作过程：①进气过程②压缩过程③膨胀做功④排气过程区别：①压缩比：柴油机的压缩比约高于汽油机的一倍。

②启热方式：柴油机不需要垫点火即可迅速自然，汽油机需要火花塞发出电火花点燃混合气。

③热效率：柴油机的热效率一般比汽油机的高，当二者功率相同时，柴油机可节约燃料20%~30%。

④压缩戒指：柴油机气缸吸入和压缩的是空气，汽油机气缸吸入和压缩的是空气和颜料的混合气。

3.什么是辛烷值？其测定方法有几种？提高辛烷值的方法有哪些？答：辛烷值是在标准的试验用单缸发动机中，将待测试样与标准燃料试样进行对比试验而测得的。

测定方法有两种：马达法，研究法提高辛烷值的方法有：①增大汽油机的压缩比②加入醚类化合物4.车用汽油的主要质量指标有哪些？它们的使用意义是什么？答：车用汽油的主要质量指标有：馏程、饱和蒸汽压、碘值、实际胶质使用意义：①馏程：能大体表示该汽油的沸点范围和蒸发性能。

我国车用汽油质量标准要求10%馏出温度不高于70℃（表示汽油中所含低沸点馏分的多少），50%馏出温度不高于120℃（表示平均蒸发性能），90%馏出温度不高于190℃，终馏点不高于205℃（表示汽油中馏分含量的多少）。

②饱和蒸汽压：它是衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻的指标，同时还可相对地衡量汽油在储存和运输中的损耗倾向。

汽油饱和蒸汽压越大，蒸发性越强，发动机易于冷启动，但产生汽油倾向增大，蒸发损耗也越大，我国车用汽油质量标准中规定：9月16日~3月15日，饱和蒸汽压不高于88KPa，3月16日~9月15日，饱和蒸汽压不高于74KPa。

③碘值：利用碘与不饱和烃分子中的双键进行加成反应，以测定汽油中不饱和烃的含量。

碘值越大，说明其中不饱和烃含量越多，汽油的安定性也就越差。

④实质胶质：以100ml石油中所得残余物的质量（mg）来表示的，我国车用汽油的实际胶质要求不大于5mg/100ml。

⑤诱导期：从油样放入100℃的水中开始到氧压明显下降索经历的时间称为诱导期，我国车用汽油的诱导期要求不小于480min。

5.什么是十六烷值？提高十六烷值得方法是什么？答：十六烷值是衡量燃料在压燃式发动机中发火性能的指标，即评定柴油发火性能的指标。

催化裂化柴油中含芳烃和烯烃过多一般大于十六烷值较低，通过加氢改质可提高十六烷值。

6.为什么含烷烃多的馏分是轻柴油的良好组分？但为什么在柴油中又要含有适量的芳烃？答：①因为烷烃的含量越高。

柴油的十六烷值越高，表明该燃料在柴油机中发火性能好，即柴油机易于启动。

②如果柴油中的烷烃含量过高，其十六烷值也会过高，将会由于局部不完全燃烧而产生少量黑色排烟，故要有适量的芳烃降低十六烷值。

7.轻柴油的十六烷值是否越高越好？为什么？答：不是。

若十六烷值过高，由于滞燃期太短，燃料未来得及与空气均匀混合即着火自燃以致燃烧不完全，部分烃类热分解而产生游离碳粒随废气排出，造成发动机冒黑烟及油耗增大，功率下降。

1.简述高温裂解原料，主要目的，主要操作条件以及目的产物的主要用途？答：①原料：包括气态烃，轻油（石脑油）、煤油、轻柴油及重柴油等。

②主要目的：取得以乙烯为主的低分子烯烃，为进一步，主产各种石油化学品和合成材料（合成树脂、合成橡胶和合成纤维）提供原料。

③主要操作条件：温度为750~900℃，反应一般在管式反应炉的炉管中进行，原料在炉管中的停留时间往往不足1s。

④目的产物的主要用途：主产各种石油化学品和合成材料（合成树脂、合成橡胶和合成纤维）。

2.简述减粘裂化主要目的，主要操作条件、原料及主要目的产物及其用途。

答：①主要目的：a.降低重油的粘度和倾点，使之可少掺或不掺轻质油而得到合格的燃料油。

b.生产中间馏分，为进一步轻质化的过程提供原料。

②主要操作条件：反应温度在380~480℃之间压力为0.5~1.0MPa，反应时间为几分钟至几小时，可在加热炉管内或反应塔内进行。