内容发布更新时间 : 2024/12/25 0:30:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
存在基本结构单元;
二者的芳香度高,H/C原子比低;
分子中含S、N、O杂原子基团,还络合Ni、V等金属。 不同点:(6分)
胶质能溶于低分子的正构烷烃,而沥青质则不能。
胶质的H/C原子比高于沥青质,而其fA、RA、RN低于沥青质。 胶质的平均分子质量低于沥青质。 胶质的极性小于沥青质。
沥青质具有似晶结构,而胶质却没有。 沥青质的杂原子含量高于胶质。
由于沥青质是渣油四组分中极性最强、平均相对分子质量最大的组分,而胶质的极性相对沥青质而言要小一些,氧化铝属于极性的固体吸附剂,极性越强的化合物与氧化铝之间吸附力越大,越难于解析出来,为了防止沥青质与氧化铝之间形成不可逆吸附,因此用正庚烷来沉淀渣油中的沥青质,胶质可用氧化铝吸附色谱来分离。(2分)
2、汽油的爆震燃烧与柴油的燃烧粗暴性有何不同?为什么汽油机与柴油机在工作工程中会产生爆震或工作粗暴现象。(12分)
汽油的爆震燃烧与柴油的燃烧粗暴性具有共同的现象:敲缸,烧坏机件,冒黑烟,功率降低,油耗增加。(3分)
汽油的爆震燃烧与柴油的燃烧粗暴性产生的时间不同:汽油的爆震燃烧是产生在燃烧的后期(火焰的传播过程中),而柴油的燃烧粗暴性是产生在燃烧的初期(滞燃期和急燃期)。(3分)
与燃烧的性质有关:如果汽油的自燃点太低,着火前就形成过多的过氧化物,很容易产生爆震现象;而如果柴油的自燃点太高,不能产生足够多的过氧化物,使滞燃期过长,导致工作粗暴。(3分)
与发动机的压缩比有关:如果汽油机的压缩比大,压缩终了后的温度与压力就高,产生的过氧化物较多,这些过氧化物容易自然,在火焰传播过程中就会形成多个火焰中心,容易产生爆震;如果柴油机的压缩比小,压缩终了时不能形成足够多的过氧化物,导致发火延迟期较长,发动机工作粗暴。(3分)
3、根据汽油、柴油、航空煤油以及内燃机油的使用性能分别阐述它们各自的理想组成。(16分) 汽油的理想组成(4分):
汽油要求具有较好的抗爆性,因而要求其辛烷值较高。
碳数相同的不同烃类辛烷值的大小顺序为:芳香烃>异构烷烃和异构烯烃>正构烯烃和环烷烃>正构烷烃。
烯烃和芳烃的安定性较差,在发动机高温部位会聚合生成胶质,增加发动机燃烧室中的沉积物,并使尾气排放中NOX、CO和苯增多,而苯更是致癌物质。
综上所述,异构化程度较高的异构烷烃具有较高的辛烷值,是汽油的理想组成。
柴油的理想组成(4分):
柴油要求具有较高的十六烷值和良好的低温流动性。
碳数相同的不同烃类十六烷值的大小顺序为:正构烷烃>正构烯烃>异构烷烃和异构烯烃>环烷烃>芳香烃。
正构烷烃的凝固点较高,而正构烯烃的安定性较差。
综上所述,只有一个或两个支链的异构烷烃具有较高的十六烷值,而且其凝固点较低,因而是柴油的理想组成。 喷气燃料的理想组成(4分):
从燃烧稳定性的角度,正构烷烃与环烷烃的燃烧极限比芳香烃宽,在低温下更加明显,因而正构烷烃与环烷烃是较理想的组分。
从燃烧完全度的角度,各种烃类的燃烧完全度的顺序如下:正构烷烃>异构烷烃>单环环烷烃>双环环烷烃>单环芳烃>双环芳烃。
从生成积炭的倾向的角度,芳烃尤其是双环芳烃最容易生成积炭,而烷烃生成的积炭最少。
从燃料的热值角度,重量热值越大,发动机的推力越大,耗油率越低;体积热值越大,飞机航程越远,因而要求喷气燃料具有较高的重量热值与体积热值。重量热值的大小顺序为:烷烃>环烷烃>芳烃,体积热值要数芳烃最大,而烷烃最小。兼顾重量热值与体积热值,芳烃不是其理想组分。
综上所述,环烷烃式喷气燃料的理想组成。 内燃机油的理想组成(4分):
内燃机油要求具有较低的粘度、良好的粘温性能、良好的抗氧化安定性和低温性能。
就粘度而言,环状烃的粘度大于链状烃,正构烷烃的粘温性质最好,少环长侧链的环状烃和少分支的异构烷烃粘温性质也比较好,多环短侧链的环状烃粘温性质最差,就氧化安定性而言,非烃类尤其是氮化物和多环芳烃较差,就低温性能而言,正构烷烃和多环芳烃的较差。
综上所述,内燃机润滑油的理想组成是少环长侧链的烃类和少分支的异构烷烃。
4、简述原油中的含硫、含氮以及金属化合物对石油加工过程及石油产品的危害(10分)
硫会使石油加工过程中的催化剂中毒;由于有些含硫化合物在较低的温度下即可分解而生成硫化氢,而硫化氢又被氧化生成了元素硫,元素硫、硫化氢以及具有弱酸性的硫醇对金属均具有较强的腐蚀作用;石油产品中的硫燃烧后生成的SOX散逸到大气中会形成酸雨,污染环境,破坏生态平衡。为此必须尽可能地脱除石油产品中的含硫化合物。(4分)
石油中的含氮化合物对石油加工和产品的使用都有不利影响,使催化剂中毒失活;吡咯类和吲哚类氮化物等弱碱性氮化物不稳定,易于氧化和聚合生成胶状物质,因此石油产品中如果含有较多的吡咯类含氮化合物,其颜色很容易变深和产生沉淀;氮燃烧生成的NOX等污染物具有较强的光化学反应活性,还会造成光化学污染。(3分)
石油中的金属如铁、铜、镍、钒是催化裂化催化剂的毒物;在渣油的加氢裂化过程中,脱除出来的金属化合物沉积在加氢催化剂上,导致反应器的床层压降增加;砷是催化重整催化剂的毒物,钠和钙会使某些催化剂的活性降低,同时钒还会对燃气透平的叶片产生严重烧灼。(3分)