一、简答题1. 写出沸点上升法测定原油相对分子质量的测定原理。
在一恒温、密闭的系统内充有某一种挥发性溶剂的饱和蒸气,这时置一滴不挥发性溶质的溶液和一滴纯溶剂悬在饱和蒸气中;溶液中溶剂的饱和蒸气压低于纯溶液的饱和蒸气压时,就有溶剂分子自饱和蒸气相凝聚在溶液液滴表面上并放出凝聚热,使得溶液液滴温度升高。溶液液滴和纯溶剂液滴之间的温差△T和溶液中溶质的摩尔分数m2成正比,即:△T=Am2
2. 写出冰点降低法测定原油相对分子质量的方法原理。
依据拉乌尔定律,稀溶液的冰点低于纯溶剂的冰点,在特定的溶剂中,其冰点降低数值与溶质在溶液中的量浓度有关。当已知冰点下降常数及溶液的质量百分浓度时,即可算出溶质的相对分子质量。
3. 生物化学作用对原油粘度、正构烷烃含量和相对分子质量有什么影响?
(1)使原油中溶解气逐渐减少,从而造成原油粘度升高。(2)原油烃类中的轻组分被分解,使原油中的残余成分聚合并胶质化,结果胶质增加,平均相对分子质量增大。(3)原油中的正构烷烃含量降低。
4. 原油中C
13及以下的烃类组分含量升高对原油性质有什么影响?
原油中C13及以下的烃类组分含量升高,原油的平均相对分子质量随着含量升高而降低,密度、粘度、残碳值、凝点、闪点、燃点、自燃点、高沸馏分、渣油含量等也随着降低;汽油馏分收率却随着升高而升高。
5. 原油中胶质组分含量升高对原油性质有什么影响?
原油中胶质组分含量升高,原油密度、平均相对分子质量、残碳值、粘度等增大,凝点、闪点、燃点、自然点、渣油含量等也增高;汽油馏分随着胶质含量升高而收率降低,高沸馏分收率升高。
6. 什么叫减压蒸馏法?
为了进行蜡油、润滑油重质馏分的馏程测定,通过降低外界压力从而降低烃类的沸点,这样在低于常压下进行蒸馏操作,称为减压蒸馏法。
7. 实验室常用标准磨口减压真空蒸馏装置,在减压蒸馏操作时,对加热和蒸馏速度有什么要求?
在加热时,克氏烧瓶圆球部的2/3应浸于热浴中,并在热浴中插入一支温度计,使热浴温度始终比待蒸馏液体的沸点高20~30℃,每秒钟能馏出1~2滴。
8. 减压蒸馏法测定原油馏程(手工法)对原油样品有什么要求?实验时量取试样又有什么要求?
(1)样品要求:①测定前原油试样含水大于0.5%必须脱水;含水小于0.5%可以直接分析。②在接受器温度下,按GB/T1884、SH/T0604或GB/T1885测定样品的密度。
(2)实验前量取试样应在接受器温度下,依据实测原油试样的密度确定200mL原油试样的质量,精确到0.1g,将试样称入蒸馏烧瓶中。
9. 减压蒸馏法测定原油馏程(手工法)常压馏程测定前,启动真空泵应如何观察操作?
(1)启动真空泵,观察蒸馏烧瓶中泡沫标记的容积。如果试样起泡,则可使仪器压力稍微增加直到泡沫退去为止。可用轻微加热的方法加速除去溶解的气体。
(2)将仪器抽真空,达到蒸馏所要求的压力为止。
10. 减压蒸馏法测定原油馏程(手工法)常压馏程测定停止加热后应如何操作?
停止加热后应立即将蒸馏瓶的加热器降低5~10cm,使蒸馏瓶中的液体冷却到在2.67kPa不发生沸腾、不起泡的温度。这个温度是常压蒸馏结束时液相温度减去液相温度与蒸汽温度的差,再减去5℃。蒸馏瓶和加热器用二氧化碳流冷却。
11. 减压蒸馏法测定原油馏程(手工法)在2.67kPa下蒸馏,当压力达到要求后又将如何加热控制馏出速度?
压力达到要求后,接通加热器加热蒸馏烧瓶,从加热到初馏点的时间大约10~15min,初馏后,调节加热速度,高出初馏点5℃后使馏出物以6~8mL/min均匀的速度进行。
12. 原油减压馏程仪的测定原理是什么?
按照规定的速度,用约一个理论塔板的分馏装置蒸馏一定量的原油试样,先进行常压蒸馏,后在0.13~6.7kPa(1~50mmHg)之间某个或两个标准控制的规定压力下进行蒸馏,生成的蒸汽从蒸馏瓶内进入蒸馏柱,依次经过分流装置冷凝、冷却过程,流入接收器或冷阱中,从而确定其馏出温度与流出物体积百分比之间的数字关系。可以得到初馏点、终馏点和回收体积百分数与常压等同温度相关曲线。
13. 真空蒸馏仪压力调节系统是如何要求的?
压力调节系统在低于1kPa绝对压力时,应能保持恒定在0.01kPa以内;在1kPa或高于1kPa绝对压力以上,应能保持系统压力恒定在绝对压力的1%以内。
14. 在回收和计量冷阱中,轻质油时应如何注意操作?
在回收和计量冷阱中的轻质油时,必须确定冷阱以回升到室温(升温时应注意做好防火防爆炸应急措施)。因为如果系统有大量空气泄漏,并且用液氮作冷却液,就会使冷阱内的空气(氧气)冷凝。如果冷阱内也有烃类,就会引起着火或爆炸。最好用温和的二氧化碳流升温后方能小心开启,并在低于室温下计量为好。
15. 减压蒸馏法测定原油馏程(手工法)试验过程或在冷却循环和拆卸或开启系统中的烧瓶之前应如何注意操作?
为防止试验或冷却循环时蒸馏烧瓶炸裂而着火,在蒸馏瓶需要冷却时,最好用温和的二氧化碳流冷却蒸馏烧瓶。当蒸馏烧瓶中含有热的油气时,严禁向内通入空气,否则会引起着火或爆炸。
在拆卸或开启系统中的烧瓶之前,应把它冷却至室温,然后小心地把空气放入或放入氮气或放入二氧化碳气。最好用温和的二氧化碳流冷却蒸馏烧瓶,并防止在试验或冷却循环时蒸馏烧瓶炸裂而着火。
16. 减压蒸馏的原理是什么?
减压蒸馏的原理就是在低于大气压力下进行蒸馏。在蒸馏时,将蒸馏仪器内的气体抽出(包括水蒸气和不凝气等),使高沸点馏分在低于它们沸点的温度下被气化蒸馏出,不致产生分解或严重分解。
17. 什么是分馏?
分馏实际上是多次蒸馏,它是选用各种精度不同的分馏柱,使几个沸点相近而完全互溶的液体混合物进行分离或纯化的方法。
18. 液体混合物在什么情况下可以不用分馏柱,而直接蒸馏就能将液体混合物分离呢?
液体混合物的沸点相差在100℃以上时,可不用分馏柱而直接蒸馏,就能将液体混合物分离。
20. 实验室精馏装置由哪几部分组成?
由分馏柱、保温器、蒸馏器、接受器和加热调温器等五部分组成。
21. 何为原油评价?
主要有:(1)蒸馏方法;(2)萃取方法;(3)层析方法;(4)分馏方法。
22. 原油性质分析的目的是什么?
在实验室内采用蒸馏和常规分析手段全面地掌握原油的物理、化学性质,以及得到的原油产品和半成品的收率和一些基本性质,这项工作简称为原油评价。
23. 原油简单评价的目的是什么?
在油田勘探开发过程中,及时了解单井、不同层位、集油站、油库及进厂原油的一般性质,以掌握原油性质变化的规律和油田发展的动态。
24. 原油常规评价的目的是什么?
初步确定原油的类别和特征,适用于原油的普查,尤其对地质构造复杂、原油性质变化较大的产油区,为不同类型原油的开采和炼制提供依据。