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第一章 绪论1

第一篇 原油（石油）及其产品的组成、性质和评价7

第二章　原油的组成9

第一节 原油的元素组成9

第二节 原油的馏分组成10

第三节　原油的化学组成12

一、原油中的烃类组成12

（一）单体烃组成12

（二）族组成17

（三）结构族组成23

二、原油中的非烃类组成31

（一）原油中的含硫化合物31

（二）原油中的含氧化合物42

（三）原油中的含氮化合物45

（四）原油中的胶状沥青状物质47

（五）原油中的水及矿物质51

第三章　原油的评价52

第一节 原（石）油及其产品的一般物理化学性质和原油的分类52

一、原油及其产品的一般物理化学性质52

（一）比重与密度53

（二）分子量57

（三）粘度58

（四）热性质60

（五）蒸发与沸腾62

（六）闪点、燃点及自燃点63

（七）凝固点66

（八）溶解度与溶解能力66

（九）表面性质67

（十）光学性质67

（十一）电性质68

二、原油一般性质的测定69

（一）沥青质、硅胶胶质和含蜡量的测定69

（二）氮含量的测定70

（三）含盐量的测定70

（四）原油及润滑油馏分的平均分子量71

（五）碳、氢元素及微量金属的分析72

三、原油的分类74

（一）化学分类法74

（二）工业分类法76

第二节　原油的蒸馏77

一、原油的简易蒸馏77

二、原油实沸点蒸馏及窄馏分的性质78

三、平衡汽化82

第三节　直馏馏分的性质及组成分析87

一、直馏轻质馏分（或产品）性质及组成分析87

（一）汽油馏分87

（二）喷气燃料馏分87

（三）灯用煤油87

（四）柴油馏分87

（五）重整原料油87

（六）裂解原料油87

（七）裂化原料油87

二、润滑油和蜡的实验室评价88

（一）润滑油潜在含量的测定方法89

（二）石蜡和地蜡的分析92

三、重油、渣油及沥青性质的分析93

（一）不同深度的重油的分析93

（二）渣油的性质分析93

附：任丘原油的评价示例93

第四章　石油燃料的评价120

第一节 汽油燃料的评价120

一、汽油燃料的汽化作用120

二、汽油燃料的抗爆性121

（一）燃料的燃烧121

（二）燃料的抗爆性123

（三）燃料的抗爆性与化学组成的关系124

（四）提高汽油抗爆性的方法129

三、汽油的安定性130

（一）化学组成对汽油安定性的影响131

（二）评价汽油安定性的方法132

四、汽油的腐蚀性132

第二节　喷气燃料的评价135

一、空气喷气式发动机136

二、喷气燃料的评价137

（一）热值137

（二）燃料在低温下的使用性能139

（三）燃料的起动性能和形成气阻的倾向140

（四）燃料的燃烧性能140

（五）燃料的安定性142

（六）燃料的腐蚀性143

第三节 柴油燃料的评价147

一、柴油机燃料的滞燃期与爆震现象147

二、柴油主要质量指标149

（一）柴油的十六烷值149

（二）柴油指数153

三、评价柴油的其它指标153

第五章　石油润滑油类的评价157

第一节 摩擦与润滑158

一、摩擦158

二、润滑160

第二节 润滑油的粘温性能162

一、粘温性能的表达方式162

（一）粘度比163

（二）粘度温度系数163

（三）粘度指数163

二、润滑油的化学组成与粘温性能的关系165

第三节 润滑油的氧化安定性170

一、烃类的液相氧化170

二、润滑油基础油的化学组成与氧化安定性176

三、润滑油抗氧化安定性的测定方法178

（一）抗氧化安定性的测定方法178

（二）热氧化安定性的测定方法178

第四节　润滑油的分类和规格178

一、润滑油的分类178

二、润滑油的产品规格184

（一）内燃机润滑油184

（二）航空涡轮发动机润滑油196

（三）齿轮油198

（四）机械油204

（五）汽轮机油205

（六）压缩机油206

（七）冷冻机油206

（八）气缸油206

第二篇：自石油中制取石油产品（燃料、润滑油类以及石蜡、沥青等）的加工过程209

第六章：原油的预处理——脱盐脱水211

第一节：原油中的水和盐类211

第二节：原油中水和盐类对加工的影响212

第三节：原油脱盐脱水原理214

一、原油乳化液及其物理化学性质214

二、破原油乳化液的原理及脱盐脱水的方法215

（一）机械法215

（二）化学法215

（三）电法脱盐脱水216

第七章：原油的蒸馏过程217

第一节：蒸馏在石油炼制工业中的重要性217

第二节：燃料型炼厂的蒸馏过程218

一、概述218

二、蒸馏过程分类219

（一）、常压蒸馏219

（二）、减压蒸馏220

第三节：化工型炼厂的蒸馏过程220

一、分类220

（一）、拔头型蒸馏220

（二）、常、减压蒸馏220

二、蒸馏流程220

（一）、拔头型蒸馏流程220

（二）、常、减压蒸馏流程221

第四节：原油的馏分组成222

第八章：原油热加工过程225

第一节：概述225

第二节：热加工过程中的化学原理225

一、烷烃226

二、环烷烃230

三、芳烃231

四、不饱和烃233

五、混合型环烃233

第三节：热加工过程中的反应热效应234

第四节：热加工过程中的反应动力学234

第五节：焦化过程236

一、概述236

二、延迟焦化236

三、流化焦化239

四、灵活焦化240

第九章：催化裂化242

第一节：概述242

第二节：烃类在催化裂化过程中的化学反应243

一、烷烃243

二、烯烃243

（一）、断裂反应243

（二）、异构化反应244

（三）、氢转移反应244

（四）、芳构化反应244

三、环烷烃245

四、芳烃246

五、混合烃类（或石油馏分）246

第三节：烃类在催化裂化过程的反应机理248

第四节：催化剂和催化作用251

一、硅酸铝催化剂251

（一）、硅酸铝催化剂的化学组成251

（二）、硅酸铝催化剂的结构和活性来源252

二、分子筛催化剂253

（一）、分子筛的化学组成253

（二）、分子筛的结构254

（三）、分子筛催化剂活性的来源255

（四）、工业分子筛催化剂258

三、催化剂的使用性能258

（一）、物理性质258

（二）、催化性能260

（三）、机械性质261

第五节：原料油的选择262

一、原料油的化学组成262

二、原料油组成对提高辛烷值的影响263

第六节：工艺特点和操作条件264

一、增产烯烃的化工型方案264

二、多产汽油及提高辛烷值的方案264

三、多产柴油的方案265

第七节：工艺流程及设备267

第十章：催化重整270

第一节：概述270

第二节：催化重整过程的化学原理273

一、原料预加氢273

二、催化重整过程的化学原理274

（一）、脱氢反应274

（二）、异构化反应277

（三）、氢化裂化反应278

三、催化重整过程的反应机理279

四、催化重整过程化学反应的热力学和动力学284

（一）、催化重整过程化学反应热力学数据的计算285

（二）、催化重整过程中各化学反应的热力学、动力学分析287

第三节：催化重整过程原料的选择294

一、原料的化学组成296

二、有害杂质298

第四节：催化剂299

一、催化剂的组成299

（一）、载体299

（二）、金属组分299

（三）、酸性组成300

二、各组分与催化性能的关系301

三、催化剂的使用性能304

（一）、催化剂的活性304

（二）、催化剂的选择性304

（三）、催化剂的稳定性305

（四）、活性衰退与催化剂寿命305

第十一章：催化加氢306

第一节：概述306

一、加氢精制306

二、加氢裂化306

第二节：加氢裂化过程中的化学原理307

一、烷烃308

二、环烷烃308

三、芳烃309

四、含硫化合物314

五、含氮化合物318

六、含氧化合物320

（一）酚类321

（二）环烷酸类322

第三节 催化剂和催化作用322

一、无定型硅酸铝322

二、分子筛322

第四节 过程条件324

一、反应温度324

二、空速325

三、氢分压与氢油比325

第五节 工艺流程326

一、一段法一次通过流程326

二、一段法全循环流程327

三、两段法全循环流程328

第六节 化工型加氢裂化328

一、以生产芳烃原料为主的加氢裂化328

二、以生产烯烃的裂解原料为主的加氢裂化329

第七节 主要工艺设备330

第十二章：炼厂气及其加工利用332

第一节 叠合过程332

一、叠合过程的化学反应和主要影响因素333

二、叠合过程催化剂335

三、叠合过程的工艺流程337

四、叠合过程的发展趋势338

第二节：烷基化过程339

一、异构烷烃的烷基化过程340

（一）、烷基化反应和产物340

（二）、烷基化反应机理342

（三）、烷基化催化剂344

（四）、烷基化的方法和工艺过程345

二、芳烃的烷基化过程350

第三节：异构化过程351

一、烷烃的异构化反应351

二、烷烃异构化催化剂352

三、烷烃异构化反应机理353

四、烷烃异构化的工业过程354

第三篇 石油产品精制化学357

第十三章：化学精制359

第一节：酸碱精制359

一、酸碱精制的原理359

（一）、碱洗359

（二）、硫酸（洗涤）精制360

（三）、高压电场沉降分离361

二、酸碱精制过程的工艺流程361

三、酸碱精制操作条件的选择362

第二节：酸碱精制的某些改进方法363

一、麦利精制363

二、阳离子聚合脱硫364

三、轻馏分的亚硝基硫酸-硫酸抽提364

四、高含硫组分的酸碱处理367

第十四章：催化精制369

第一节：催化氧化脱硫醇法369

一、基本原理、应用形式及其适用范围370

二、脱硫醇的反应机理与动力学371

三、催化剂制备377

（一）、磺化酞菁钴的制备377

（二）、固定床催化剂的制备377

（三）、催化剂活化378

（四）、助催化剂378

四、工业生产流程及数据379

（一）、处理催化裂化汽油379

（二）、处理热裂化汽油及焦化汽油381

（三）、处理煤油381

（四）、处理喷气燃料382

第二节：水蒸汽催化脱硫383

一、水蒸汽催化脱硫的机理383

二、水蒸汽催化脱硫催化剂384

三、汽油馏分的水蒸汽催化脱硫386

四、柴油馏分的水蒸汽催化脱硫387

第十五章：加氢精制388

第一节：概述388

第二节：加氢过程在炼油工业中的应用389

一、加氢精制同铂重整、催化裂化、焦化结合390

二、加氢裂化同催化裂化、焦化结合390

三、全氢型流程390

第三节：加氢精制（脱硫、脱氮）催化剂391

一、浅度加氢精制催化剂391

二、深度加氢精制催化剂392

三、催化剂形状对加氢活性的影响394

第四节：轻馏分油加氢精制（脱硫、脱氮）394

一、汽油加氢精制394

二、煤油加氢精制397

三、轻柴油加氢精制399

第十六章：物理化学精制401

第一节：溶剂精制法401

一、高压热水抽提法401

二、其他溶剂精制法403

（一）、液氨精制法403

（二）、碱性氯化铝水溶液精制法405

（三）、聚山梨酸酯-80精制法405

第二节：分子筛吸附精制405

一、吸附剂的选择405

二、分子筛对高沸点烷基硫醇的吸附406

三、预吸附含硫有机化合物的影响407

四、工艺过程及操作条件407

五、吸附剂的再生413

第三节：离子交换树脂精制413

一、离子交换树脂脱硫413

二、离子交换树脂脱除原料油中的极性化合物414

三、磺化铜型阳离子交换树脂脱硫醇414

四、典型工业装置情况415

第十七章：润滑油的溶剂精制417

第一节：溶剂和润滑油在溶剂中的溶解度417

一、润滑油在溶剂中的溶解度417

二、选择性溶剂419

第二节：溶剂精制的工艺过程419

一、糠醛精制过程420

（一）、糠醛精制的一般性质420

（二）、糠醛精制的工艺流程421

二、苯酚精制过程422

（一）、苯酚的性质422

（二）、苯酚精制的工艺流程423

三、N-甲基吡咯烷酮精制过程423

（一）、糠醛、N-甲基吡咯烷酮和苯酚的比较423

（二）、N-甲基吡咯烷酮精制的工艺流程425

第十八章：润滑油的溶剂脱蜡427

第一节：溶剂脱蜡原理427

一、蜡在溶剂中的溶解度427

二、选择性溶剂428

第二节：蜡的结晶430

一、蜡的组成和结晶形态430

二、脱蜡过程条件对蜡结晶的影响430

三、表面活性物质对蜡结晶的影响432

第三节：溶剂在脱蜡过程中的作用433

第四节：溶剂脱蜡的工艺过程436

一、丙酮、甲基乙基酮的物理化学性质436

二、酮苯脱蜡的工艺流程437

第十九章：润滑油的尿素脱蜡439

第一节：尿素脱蜡的原理439

一、络合物的生成439

二、活化剂的作用440

三、络合物的分解440

第二节：尿素脱蜡的工艺流程440

一、湿法尿素脱蜡的工艺流程440

二、干法尿素脱蜡分离正构烷烃的工艺流程442

第二十章：润滑油的脱沥青过程445

第一节：丙烷脱沥青的原理445

第二节：脱沥青的溶剂448

第三节：丙烷脱沥青的工艺流程449

第二十一章：润滑油的白土精制452

第一节：白土精制的原理452

第二节：白土精制工艺452

第二十二章：润滑油的加氢456

第一节：润滑油加氢过程的基本化学反应457

一、开环、裂化等反应457

二、异构化反应457

三、脱氧、脱硫、脱氮等反应457

四、脱蜡反应460

第二节：润滑油加氢补充精制461

一、工艺流程和操作条件461

二、油品组成及性质462

（一）、加氢时油品化学组成的变化462

（二）、反应条件对油品性质的影响463

第三节：润滑油加氢裂化467

一、工艺过程概述468

二、加氢深度选择469

（一）、加氢裂化的工艺条件469

（二）、加氢深度与产品质量的关系469

（三）、加氢深度与原料油质量的关系471

三、加氢裂化润滑油的安定性471

（一）、加氢裂化油的氧化安定性471

（二）、加氢裂化油的颜色安定性（光安定性）472

第四节：润滑油加氢催化剂472

一、加氢补充精制催化剂473

（一）、Co-Mo与Ni-Mo系催化剂473

（二）、铁精制催化剂474

二、加氢裂化催化剂476

（一）、Ni-W-Si-Al型催化剂476

（二）、Ni-Mo-Si-Al型催化剂477

（三）、Co-Mo-Si-Al型催化剂478

第五节：润滑油加氢降凝479

一、催化脱蜡工艺的类型和特点479

（一）、以加氢异构化反应为主的催化脱蜡479

（二）、以选择性加氢裂化为主的催化脱蜡480

二、催化脱蜡催化剂482

（一）、加氢异构化催化剂482

（二）、选择性加氢裂化催化剂483

三、加氢裂化-催化脱蜡生产润滑油的工艺流程和试验数据484

第四篇：添加剂化学491

第二十三章：燃料添加剂492

第一节：汽油抗爆剂493

一、汽油抗爆剂的种类和性能493

（一）、金属有机化合物抗爆剂493

（二）、非金属有机化合物抗爆剂496

二、甲基特丁基醚抗爆剂的生产497

（一）、工艺流程497

（二）、操作条件498

（三）、催化剂性能及产品质量499

三、抗爆剂的作用机理及添加效果501

第二节：抗氧防胶剂503

一、燃料的贮存和使用安定性503

二、抗氧防胶剂的种类及合成方法504

（一）、种类504

（二）、抗氧剂合成507

三、抗氧剂的作用机理507

第三节：十六烷值改进剂510

一、十六烷值改进剂的种类及合成方法510

（一）、种类510

（二）、合成方法511

二、作用机理511

（一）、柴油机中的燃烧过程511

（二）、十六烷值改进剂的作用机理512

三、实用性能512

（一）、改进十六烷值的效果512

（二）、低温启动性的改进514

（三）、对燃料性质的影响515

第四节：金属钝化剂516

一、种类、化学结构及合成方法516

二、作用机理518

第五节：抗静电剂520

一、种类520

（一）、阳离子表面活性剂520

（二）、阴离子表面活性剂521

（三）、两性离子表面活性剂522

（四）、非离子型表面活性剂522

二、抗静电剂的作用机理522

第六节：消烟剂524

一、内燃机排气对大气的污染524

二、消烟剂的种类及使用效果525

第七节：抗积炭添加剂528

一、抗积炭剂的种类、化学结构及合成方法528

（一）、磷酸三甲苯酯529

（二）、二苯基磷酸甲苯酯530

（三）、磷酸三甲酯530

（四）、苯磷酸甲酯531

（五）、其它531

二、抗积炭剂的作用机理531

（一）、防止沉积物赤热作用531

（二）、扫气作用532

第八节：其它燃料添加剂533

一、防腐蚀添加剂（缓蚀剂）533

二、防冰剂533

三、抗菌或抗微生物（酵母、霉）剂534

四、重油添加剂536

第二十四章：润滑油添加剂538

第一节：清净分散（添加）剂538

一、烷基酚盐538

（一）、各种类型的烷基酚盐及其特性538

（二）、烷基酚盐的工业生产543

（三）、含有烷基酚盐的复合配方及其使用情况546

二、烷基水杨酸盐548

（一）、烷基水杨酸盐的化学结构及其使用性能549

（二）、烷基水杨酸盐的制备552

（三）、含烷基水杨酸盐复合配方及其使用情况553

三、磺酸盐553

（一）、磺酸盐的类型553

（二）、原料来源及其组成对磺酸盐质量的影响554

（三）、磺酸盐的合成方法555

（四）、磺酸盐与其它添加剂的复合557

四、无灰分散剂558

（一）、丁二酰亚胺无灰分散剂558

（二）、酚醛胺的曼尼希缩合物561

（三）、硫磷烃衍生的无灰剂564

五、清净分散剂作用机理565

（一）、在油中的状态565

（二）、在固体表面上的吸附状态566

（三）、增溶作用568

（四）、分散作用569

（五）、酸中和作用571

第二节：润滑油载荷添加剂573

一、载荷添加剂的种类及特征574

（一）、油性添加剂574

（二）、极压添加剂575

二、载荷添加剂的作用机理592

（一）、油性添加剂的作用机理592

（二）、抗磨添加剂的作用机理592

（三）、极压添加剂的作用机理594

第三节：润滑油抗氧抗腐蚀添加剂597

一、抗氧抗腐蚀添加剂的类型、化学结构及合成方法597

（一）、酚类抗氧剂598

（二）、含氮抗氧剂602

（三）、含硫磷抗氧剂603

二、抗氧化抗腐蚀添加剂的作用机理617

（一）、碳氢化合物的初期氧化617

（二）、酚型、胺型抗氧化剂619

（三）、硫型抗氧剂621

（四）、抗氧剂的作用622

第四节：润滑油粘度添加剂624

一、粘度添加剂种类、化学结构及合成方法624

（一）、聚甲基丙烯酸酯625

（二）、聚异丁烯628

（三）、聚烷基苯乙烯629

（四）、聚乙烯基正-丁基醚629

（五）、新型粘度添加剂OCP与烯烃共聚物629

二、粘度添加剂的性能比较630

（一）、稠化能力和粘温性能改进效果630

（二）、低温起动性能631

（三）、机械剪切性能和热稳定性能632

三、粘度添加剂的作用机理632

四、化学结构与粘度指数的关系634

五、含粘度添加剂油的使用性能636

（一）、流变性636

（二）、剪切安定性638

（三）、热安定性和化学安定性639

（四）、低温粘度及低温启动性640

（五）、分散性641

第五节：润滑油降凝（添加）剂641

一、降凝剂的种类、化学结构及合成方法642

（一）、氯化石蜡和萘的缩合物（烷基萘）643

（二）、氯化石蜡和酚的缩合物643

（三）、聚甲基丙烯酸酯644

（四）、烷基化或酰基化聚苯乙烯644

（五）、醋酸乙烯酯-富马酸（马来酸）酯共聚物645

（六）、乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物和多聚物645

（七）、α-烯烃共聚物645

（八）、乙烯-丙烯共聚物及其氧化裂解产物646

二、降凝剂的性能646

（一）、化学结构与降凝作用的关系646

（二）、降凝剂的效果与润滑油的组成及精制深度的关系649

三、降凝剂的作用机理649

第六节：润滑油防锈（添加）剂650

一、种类和化学结构651

（一）、磺酸盐652

（二）、羧酸及盐类和酯类652

（三）、磷酸及磷酸盐654

（四）、有机胺655

（五）、其它655

二、防锈剂的作用机理656

（一）、防锈剂的溶存状态656

（二）、防锈剂的吸附和防锈作用658

（三）、防锈剂的化学结构对吸附和防锈性的影响658

参考资料662