【正文】 2022/2/13 油料學(xué) 1 第二章 石油及油品的物理化學(xué)性質(zhì) 第二章 石油及油品的物理化學(xué)性質(zhì) 2022/2/13 油料學(xué) 2 第二章 石油及油品的物理化學(xué)性質(zhì) 主要性質(zhì)指標(biāo) ? 油品蒸發(fā)性能的指標(biāo)： 蒸汽壓、餾程 ? 油品交接計(jì)量指標(biāo)： 密度 ? 流動(dòng)性能指標(biāo)： 粘度 ? 低溫性能指標(biāo)： 濁點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)、冰點(diǎn)、凝點(diǎn)傾點(diǎn) ? 與著火、爆炸、燃燒有關(guān)的性質(zhì)： 閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、 靜電著火性能 ? 其它的規(guī)格項(xiàng)目： 水分、硫含量、酸度、酸值、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量、含蠟量、殘?zhí)?、灰分、水溶性酸或減和腐蝕試驗(yàn) 2022/2/13 油料學(xué) 3 第二章 石油及油品的物理化學(xué)性質(zhì) 1 石油及油品的物理化學(xué)性質(zhì)研究的意義 評(píng)定石油和油品質(zhì)量、衡量油庫(kù)管理水平、控制油品輸送過(guò)程的重要指標(biāo)，是設(shè)計(jì)石油及油品輸送管道和油庫(kù)以及石油加工裝置的重要依據(jù)。 2 研究的內(nèi)容 油品各種物理化學(xué)性質(zhì)的意義、影響因素和表示方法等。 2022/2/13 油料學(xué) 4 第二章 石油及油品的物理化學(xué)性質(zhì) 3 研究方法 ? 條件性試驗(yàn) ，用 規(guī)定的儀器 ，在 規(guī)定的試驗(yàn)條件、方法和步驟 下進(jìn)行的試驗(yàn)。如果改變?cè)囼?yàn)條件，將得到不同的結(jié)果。 ? 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) ：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（簡(jiǎn)稱 ISO）、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（簡(jiǎn)稱 GB〕 、中國(guó)石油化工總公司、部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（簡(jiǎn)稱 SY）、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（簡(jiǎn)稱 ZBE）和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（簡(jiǎn)稱 QB）、美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（ ASTM）、英國(guó)石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（ IP）、石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ SH）、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ JIS）等等。 2022/2/13 油料學(xué) 5 第一節(jié) 蒸氣壓和沸程 第一節(jié) 蒸氣壓和沸程 ? 油品蒸發(fā)的危害 ： ? 油品蒸發(fā)造成管路中氣阻以致油品裝卸困難（主要體現(xiàn)在油氣管路輸送及油品裝卸過(guò)程）， ? 油品中輕組分大量蒸發(fā)降低了油品質(zhì)量（油庫(kù)及站的管理）， ? 增大了油品蒸發(fā)損耗， ? 油蒸氣容易引起火災(zāi)，也會(huì)使人頭暈、呼吸困難，甚至窒息死亡。 2022/2/13 油料學(xué) 6 ? 油品蒸發(fā)的應(yīng)用 ： ? 汽油、噴氣燃料和柴油等發(fā)動(dòng)機(jī)燃料在燃燒時(shí)必須由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，這與油品的蒸發(fā)性能密切相關(guān)。 ? 油品的蒸發(fā)性能通常用 蒸氣壓 和 餾程 兩個(gè)性質(zhì)來(lái)表示。 第一節(jié) 蒸氣壓和沸程 2022/2/13 油料學(xué) 7 1 蒸氣壓 定義 在一定溫度下，液體同其液面上方蒸氣呈平衡狀態(tài)時(shí)蒸氣所產(chǎn)生的壓力 （ 氣液平衡時(shí)蒸氣產(chǎn)生的壓力 ） 稱為飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱蒸氣壓。蒸氣壓的高低表明液體中分子氣化或蒸發(fā)的能力，同一溫度下蒸氣壓高的液體比蒸氣壓低的液體更容易氣化。 作用 計(jì)算油庫(kù)的油品蒸發(fā)損耗，控制航空汽油、車用汽油等輕質(zhì)油品的質(zhì)量、工藝設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等等。 第一節(jié) 蒸氣壓和沸程 2022/2/13 油料學(xué) 8 計(jì)算 （ 1）純烴： 采用一些經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)的公式或圖表求取純烴的蒸氣壓，常用的有考克斯圖（圖 2l）等。 （ 2）對(duì)于已知組成的烴類混合物 ，如果體系壓力不高，氣相近似于理想氣體，液相可視為理想溶液，則混合物總蒸氣壓可用道爾頓和拉烏爾定律 求得： ???niii xpp1混合物的蒸氣壓， Pa 組分 i的蒸氣壓， Pa 平衡液相中 i組分的摩爾分?jǐn)?shù) 組分?jǐn)?shù) 第一節(jié) 蒸氣壓和沸程 2022/2/13 油料學(xué) 9 （ 3）烴類混合物： 烴類混合物與純烴不同，其液相組成不是固定不變的，它隨氣化率不同而變化。當(dāng)按式（ 21）計(jì)算時(shí)，得到的只是某個(gè)平衡條件下的蒸氣壓。當(dāng)平衡條件變化時(shí)氣化率隨之改變，式中也有所變化。所以烴類混合物的 蒸氣壓 在壓力不太高時(shí)， 不僅是溫度的函數(shù)，而且與氣化率有關(guān) 。 第一節(jié) 蒸氣壓和沸程 2022/2/13 油料學(xué) 10 （ 4）烴類和石油窄餾分： 可以用各種蒸氣壓方程式計(jì)算其不同溫度、壓力下的飽和蒸氣壓 .常用的方程是擬合 MaxwellBonnell圖得到的，可計(jì)算石油窄餾分的蒸氣壓： ????????????? 6003 8 6 4 80 0 0 5 1 6 0 i bbbi TTTTAP當(dāng)石油窄餾分的 特性因數(shù) 時(shí)，需要校正。 沸點(diǎn)和相對(duì)密度可以計(jì)算得到表示化學(xué)組成的參數(shù) 第一節(jié) 蒸氣壓和沸程 2022/2/13 油料學(xué) 11 蒸氣壓測(cè)定方法 標(biāo)準(zhǔn)： GB/T653686 石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)定法 GB/T801787油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（雷德法） GB/T653697 石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)定法 第一節(jié) 蒸氣壓和沸程 2022/2/13 油料學(xué) 12 測(cè)定油品的蒸氣壓的方法： （ 1）油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的雷德蒸氣壓，是在規(guī)定條件（ 38℃ 、氣相體積與液相體積之比為 4:1––GB/T801787油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：℃ ）下測(cè)定的，測(cè)定方法較為簡(jiǎn)單，主要用作油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或用它求定真實(shí)蒸氣壓； （ 2）蒸氣壓即所謂真實(shí)蒸氣壓或泡點(diǎn)蒸氣壓，是在氣化率為零時(shí)的蒸氣壓。 第一節(jié) 蒸氣壓和沸程 2022/2/13 油料學(xué) 13 第一節(jié) 蒸氣壓和沸程 2022/2/13 油料學(xué) 14 2 餾程 初餾點(diǎn)： 當(dāng)油品在規(guī)定條件下進(jìn)行餾程測(cè)定期間， 第一滴冷凝液 從冷凝器末端落下的 一瞬間 所記錄的溫度。 終餾點(diǎn)： 餾程最后階段所記錄的最高溫度。 餾程： 油品在規(guī)定條件下蒸餾所得到從初餾點(diǎn)到終餾點(diǎn)的溫度范圍 ，表示其蒸發(fā)特征。該溫度范圍亦稱為 沸程 。 汽油的餾程除初餾點(diǎn)和終餾點(diǎn)外，一般還包括 10%、 50%、90%餾出溫度：指餾出物的體積分別達(dá)到試樣的 10%、 50%、90%時(shí)的溫度。 第一節(jié) 蒸氣壓和沸程 2022/2/13 油料學(xué) 15 ?純物質(zhì) 在一定外壓下，當(dāng)加熱到某一溫度時(shí)，其飽和蒸氣壓等于外界壓力，此溫度稱為 沸點(diǎn) 。在外壓一定時(shí)，沸點(diǎn)是一個(gè)定值。 ?石油及其產(chǎn)品是復(fù)雜的混合物，其蒸氣壓不僅受溫度、壓力影響，而且還隨氣化率變化而變化。 在一定外壓下，油品的沸點(diǎn)隨氣化率增大而不斷升高 。 ?石油和油品的餾程因測(cè)定儀器不同其數(shù)值也有差別。在油品計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程的質(zhì)量控制指標(biāo)中，采用簡(jiǎn)單的餾程測(cè)定法，此法又稱 恩氏餾程 。目前較新的標(biāo)準(zhǔn)是 GB/T653697。 ?恩氏餾程可判斷油品中輕重組分的相對(duì)含量。恩氏餾程