c第三章-石油的物理性質(zhì)課件

第三章

石油及油品的物理化學(xué)性質(zhì)

第三章1注意事項(xiàng)石油及油品的理化性質(zhì)與其化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)；

石油及油品是復(fù)雜的混合物，因此它的性質(zhì)是宏觀的綜合表現(xiàn)，也就是說是多種非單一化合物而總體表現(xiàn)出來的性質(zhì)，所以它與單獨(dú)一個(gè)純化合物的性質(zhì)不同；多數(shù)性質(zhì)無可加性，如密度、粘度，并且測(cè)定性質(zhì)時(shí)，都是條件性實(shí)驗(yàn)；為了便于油品之間相互比較和對(duì)照，石油及油品的絕大部分性質(zhì)都是采用條件性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。（嚴(yán)格規(guī)定的儀器、方法和條件），條件改變，結(jié)果也會(huì)改變；

石油及油品的各種試驗(yàn)方法有不同的級(jí)別，如ISO、GB、SH。

注意事項(xiàng)2主要內(nèi)容主要內(nèi)容3第一節(jié)基本物理性質(zhì)一、密度和相對(duì)密度1、定義密度是單位體積物質(zhì)在真空中的質(zhì)量，g/cm3，kg/m3我國規(guī)定20℃時(shí)的密度為石油產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)密度，ρ20其它溫度下的密度叫視密度在一定條件下，以一種液體的密度與另一種參考物質(zhì)密度的比值叫相對(duì)密度，又稱比重第一節(jié)基本物理性質(zhì)一、密度和相對(duì)密度在一定條件下，以一種4常用的有d420(我國)，d15.615.6(歐美)t與20，

、

與API?的換算，可查閱“石油密度計(jì)算表”（GB1885-83）及“相對(duì)密度與比重指數(shù)換算表”查表2-1-1得d＝0.0037～0.0051。具體數(shù)值可從本書附錄中查得。常用的有d420(我國)，d15.615.6(歐美)t與5油品密度的方法①密度計(jì)法(GB1884-83)

密度計(jì)法是利用阿基米得原理，即當(dāng)密度計(jì)放入油品中時(shí)，被密度計(jì)所排開的液體的重量等于密度計(jì)本身的重量時(shí)，密度計(jì)處于平衡狀態(tài)，穩(wěn)定地漂浮在液體油品中，這樣便可從密度計(jì)上的刻度讀出油品的密度值。用密度計(jì)測(cè)密度時(shí)，測(cè)定方法簡(jiǎn)單，但是誤差比較大，得出的數(shù)據(jù)不夠精確。油品密度的方法①密度計(jì)法(GB1884-83)6密度計(jì)讀數(shù)為液體下彎月面與密度計(jì)刻度相切的那一點(diǎn)。

先使眼睛處于稍低于液面的位置，慢慢地升到表面，先看到一個(gè)不正的橢圓，然后變成一條與密度計(jì)刻度相切的直線。

測(cè)定透明液體測(cè)定透明液體7密度計(jì)讀數(shù)為液體上彎月面與密度計(jì)刻度相切的那一點(diǎn)。應(yīng)使眼睛處于稍高于液面的位置觀察。

由于密度計(jì)讀數(shù)是按液體下彎月面檢定的，對(duì)不透明液體，應(yīng)對(duì)觀察到的密度計(jì)讀數(shù)作彎月面修正。測(cè)定不透明液體：測(cè)定不透明液體：8GB/T2540《石油產(chǎn)品密度測(cè)定法（比重瓶法）》

比重瓶法：源于密度的定義，即。要測(cè)定密度，就要測(cè)定比重瓶的容積，以及測(cè)定充滿上述容積的石油產(chǎn)品的質(zhì)量。比重瓶法規(guī)定試驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃下進(jìn)行。測(cè)定比重瓶的容積，先稱量空比重瓶，然后稱量用水充滿至規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的比重瓶，這樣就可以求出比重瓶?jī)?nèi)水的質(zhì)量，用水的質(zhì)量除以水在20℃時(shí)的密度，即得出比重瓶的容積。GB/T2540《石油產(chǎn)品密度測(cè)定法（比重瓶法）》9測(cè)定時(shí)將被試驗(yàn)的石油產(chǎn)品充滿至該比重瓶的同一標(biāo)線，并進(jìn)行稱重，即可求出石油產(chǎn)品的質(zhì)量，而油品的體積為已知，自然可以算出石油產(chǎn)品的密度了。測(cè)定時(shí)將被試驗(yàn)的石油產(chǎn)品充滿至該比重瓶的同一標(biāo)線10

GB/T2540《石油產(chǎn)品密度測(cè)定法（比重瓶法）》

a磨口塞型b毛細(xì)管塞型c廣口型GB/T2540《石油產(chǎn)品密度測(cè)定法（比重瓶法）》11三種比重瓶的適用情況磨口塞型：除粘性產(chǎn)品外，它對(duì)各種試樣都適用，通常多用于較易揮發(fā)的產(chǎn)品（如汽油等），它能防止試樣的揮發(fā)。有膨脹室，可用于室溫高于測(cè)定溫度的情況；毛細(xì)管塞型：適用于不易揮發(fā)的液體，如潤滑油，但不適用粘度太高的試樣；廣口型：適用于測(cè)定高粘度（如重油等）或固體產(chǎn)品。三種比重瓶的適用情況磨口塞型：除粘性產(chǎn)品外，它對(duì)各種試樣都適12隨著相對(duì)密度增大，比重指數(shù)的數(shù)值下降美國石油學(xué)會(huì)用相對(duì)密度指數(shù)（API）,習(xí)慣上稱為比重指數(shù)2、比重指數(shù)隨著相對(duì)密度增大，比重指數(shù)的數(shù)值下降美國石油學(xué)13第12屆世界石油學(xué)會(huì)議規(guī)定對(duì)原油的分類：

API度＞31.1的原油為輕質(zhì)原油；

API度在31.1～22.3之間，為中質(zhì)原油；

API度在22.3～10.0之間，為重質(zhì)原油；

API度＜10.0，為特重原油。

第12屆世界石油學(xué)會(huì)議規(guī)定對(duì)原油的分類：142、影響油品密度、相對(duì)密度的因素

（1）溫度

溫度升高，油品的體積膨脹，密度和相對(duì)密度減小。不特別說明時(shí)，油品密度為溫度為20℃時(shí)的密度。即

在15～25℃（0～50℃

）的溫度范圍內(nèi)，t℃時(shí)的相對(duì)密度與20℃時(shí)的相對(duì)密度之間存在如下的關(guān)系:式中：—油品的體積膨脹系數(shù)

2、影響油品密度、相對(duì)密度的因素（1）溫度15液體受壓后，體積變化不是太大，因而通常壓力對(duì)液體石油產(chǎn)品的密度的影響可以忽略不計(jì)。但在很高的壓力下油品的密度要受到壓力的影響。（2）壓力液體受壓后，體積變化不是太大，因而通常壓力對(duì)16（3）化學(xué)組成及餾分組成的影響

碳數(shù)相同的不同結(jié)構(gòu)的烴類相對(duì)密度大小為：

芳香烴＞環(huán)烷烴＞烷烴。分子環(huán)數(shù)越多，密度越大；

同族烴類隨著碳數(shù)的增加，正構(gòu)烷烴、亞構(gòu)烯烴的相對(duì)密度增加；正烷基環(huán)己烷的相對(duì)密度增加；正烷基苯的相對(duì)密度減小。（3）化學(xué)組成及餾分組成的影響碳數(shù)相同的不同結(jié)構(gòu)的烴類相對(duì)17同種油品沸點(diǎn)升高，相對(duì)分子量增大，密度增大。因而渣油密度大于餾油。對(duì)不同原油，同樣沸程，相對(duì)密度差別很大

一般來說，環(huán)烷基的＞中間基的＞石蠟基的如：直餾柴油密度為0.83，而催化柴油則為0.89

同種油品沸點(diǎn)升高，相對(duì)分子量增大，密度增大。因而渣油密度大18油品相對(duì)密度與化學(xué)組成的關(guān)系圖油品相對(duì)密度與化學(xué)組成的關(guān)系圖19烴類碳原子數(shù)與相對(duì)密度的關(guān)系烴類碳原子數(shù)與相對(duì)密度的關(guān)系20

烴類的相對(duì)密度與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān):芳香烴的C-C的鍵長最短，其結(jié)構(gòu)最為緊湊；環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)與芳烴相比，其分子結(jié)構(gòu)要松弛一些；烷烴的C-C鍵的鍵長最長，其分子結(jié)構(gòu)最松弛。

如在20℃時(shí)：苯0.8774；環(huán)己烷0.7780；正己烷

0.6572油品密度與化學(xué)組成的關(guān)系原因烴類的相對(duì)密度與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān):油品密度與化學(xué)組成的關(guān)系原21進(jìn)一步研究表明，烴類的與其碳數(shù)之間有一定的關(guān)系。

以碳數(shù)的倒數(shù)的校正值為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)作圖。

（4）密度與C原子數(shù)的關(guān)系對(duì)于不同族的烴類而言，其k、Z值不同。進(jìn)一步研究表明，烴類的與其碳數(shù)之間有一定22密度與C原子數(shù)的關(guān)系圖密度與C原子數(shù)的關(guān)系圖23同族烴類的

與其碳數(shù)的倒數(shù)的校正值()之間有很好的線性關(guān)系。當(dāng)＝0時(shí)，所有直線的

都等于0.8513。就是說，無論是鏈烷烴或烷基取代的環(huán)狀烴，當(dāng)碳數(shù)無限大時(shí)（即碳鏈無限長時(shí)）即使分子中含有若干個(gè)芳香環(huán)或環(huán)烷環(huán)，這對(duì)它的密度的影響已微不足道了。同族烴類的與其碳數(shù)的倒數(shù)的校正值(24各族烴類的相對(duì)密度（）烴類C6C7C8正構(gòu)烷烴0.65940.68370.7025正構(gòu)α烯烴0.67320.69700.7149正烷基環(huán)己烷0.77850.76940.7879正烷基苯0.87890.86700.8670各族烴類的相對(duì)密度（）烴類C6C7C8正構(gòu)烷烴0.6525油品相對(duì)密度油品相對(duì)密度原油0.8～1.0輕柴油0.82～0.87汽油0.74～0.77減壓餾分0.85～0.94航空煤油0.78～0.83減壓渣油0.92～1.03、石油及其餾分的相對(duì)密度范圍油品相對(duì)密度油品相對(duì)密度原油0.8～1.0輕柴油0.82～026餾份,℃大慶勝利孤島羊三木IBP～2000.74320.7446-----0.7650200～2500.80390.82040.86520.8630250～3000.81670.82700.88040.8900300～3500.82830.83500.89940.9100350～4000.83680.86060.91490.9320400～4500.85740.88740.93490.9433450～5000.87230.90670.93900.9483>5000.92210.96981.00200.9820原油0.85540.90050.94950.9492原油屬性石蠟基中間基環(huán)烷-中間基環(huán)烷基不同原油各餾分的相對(duì)密度餾份,℃大慶勝利孤島羊三木IBP～2000.74320.727

碳原子數(shù)相同時(shí)：

芳香烴>環(huán)烷烴>烷烴，烯烴>烷烴同族烴類，隨著分子量的增加：

正構(gòu)烷烴的相對(duì)密度增加；正烷基環(huán)己烷的相對(duì)密度增加；

正烷基苯的相對(duì)密度減??；

小結(jié)碳原子數(shù)相同時(shí)：小結(jié)28不同屬性原油相同沸程的餾分：環(huán)烷基>中間基>石蠟基

所以環(huán)烷基的原油由于其環(huán)烷烴和芳烴含量較高，因而其相對(duì)密度較大；而石蠟基原油因烷烴含量較高，因此其相對(duì)密度較小。相同原油的餾分隨著其沸點(diǎn)的升高，芳烴含量增加，而烷烴含量降低，因而其相對(duì)密度增加；在減壓渣油中由于含有較多的多環(huán)芳烴和非烴化合物—膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，因而減壓渣油的相對(duì)密度最大.不同屬性原油相同沸程的餾分：294、混合油品的密度當(dāng)屬性相近的兩種或多種油品混合時(shí)，其體積具有可加性，因此混合油品的的密度mix可按下式計(jì)算：式中：vi和wi－組分i的體積分率和質(zhì)量分率。密度相差懸殊的油品混合時(shí)，體積可能縮小；(重油和輕油)性質(zhì)相差懸殊的油品混合時(shí)，體積可能增大。（烷烴和芳烴）此時(shí)應(yīng)考慮體積的變化4、混合油品的密度當(dāng)屬性相近的兩種或多種油品混合時(shí)30氣體的密度

＝f(T,p)pV＝nZRT＝ZRTG/M

＝pM/ZRT氣體的相對(duì)密度：指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃，0.101MPa)下氣體密度與空氣密度之比

氣體的相對(duì)密度＝標(biāo)態(tài)下氣體密度/1.2928氣、液混合物的密度5、氣體烴類的密度氣體的密度＝f(T,p)5、氣體烴類的密度31二、特性因數(shù)(Characterizationfactor)1、定義

特性因數(shù)是沸點(diǎn)的立方根對(duì)相對(duì)密度作圖，所得曲線的斜率

相關(guān)指數(shù)BMCI：二、特性因數(shù)(Characterizationfactor32按公式（定義式）計(jì)算

沸點(diǎn)：純烴用其沸點(diǎn)（絕對(duì)溫度），油品用中平均沸點(diǎn)tme圖表法

已知d、M、A、tme、H/C中的任意兩個(gè)，作直線即可得到K值（P61圖2-1-5）

【注意】

用公式求石油餾分的K值時(shí)，T用中平均沸點(diǎn)對(duì)二次加工的油品，用K值表征其特性時(shí)，準(zhǔn)確性較差

K值的求算按公式（定義式）計(jì)算K值的求算33c第三章-石油的物理性質(zhì)課件34正構(gòu)烷烴的K值最大，約為12.7；環(huán)烷烴的K值次之，約為11～12；芳香烴的K值最小，約為10～11。2、不同烴類K值的大小正構(gòu)烷烴的K值最大，約為12.7；2、不同烴類K值的大小35

對(duì)于烷烴來說，支鏈增加K值下降；對(duì)于環(huán)烷烴和芳烴來說，支鏈數(shù)增加K值增加；對(duì)于芳烴來說，環(huán)數(shù)增加，K值減小

對(duì)于石油餾分，計(jì)算K值時(shí)溫度T為中平均沸點(diǎn)tme

3、K與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系對(duì)于烷烴來說，支鏈增加K值下降；3、K與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系36K的用途

特性因數(shù)對(duì)于了解原油的分類和確定原油的加工方案、油品的化學(xué)組成及油品的其它特性是十分有用的。

石油餾分的特性因數(shù)，結(jié)合相對(duì)密度或平均沸點(diǎn)可求得油品的其他物理性質(zhì)。如：前面講的蒸汽壓及后面將要講的分子量等。K的用途37（1）相關(guān)指數(shù)BMCI正構(gòu)烷烴的BMCI最小，基本為零；環(huán)烷烴次之，在50以下；芳香烴最大，在100以下。換言之，油品的BMCI越大，其芳香性越強(qiáng)；而BMCI越小，表明其石蠟性越強(qiáng)。

用途：表征裂解制乙烯原料的化學(xué)組成4、其它表示化學(xué)組成的參數(shù)（1）相關(guān)指數(shù)BMCI正構(gòu)烷烴的BMCI最小，基本為零；環(huán)38石蠟基原油的K值大，BMCI值小，石蠟性強(qiáng)，H/C高，二次加工性能好。環(huán)烷基原油的K值小，而BMCI值大，芳香性強(qiáng)，H/C比小。因而K值和BMCI值能夠較好地反映原油的化學(xué)屬性。石蠟基原油的K值大，BMCI值小，石蠟性強(qiáng)，H/C高，二次加39各原油窄餾分的K值和BMCI值原油KBMCI原油基屬大慶12.0～12.617～24石蠟基中原11.7～12.617～29石蠟基勝利11.2～12.214～39中間基遼河11.4～11.928～47中間基孤島11.1～11.736～57環(huán)烷-中間基羊三木11.1～11.749～62環(huán)烷基各原油窄餾分的K值和BMCI值原油KBMCI原油基屬大慶140公式烴類的VGC值表示烷烴VGC較小，芳烴VGC較大（2）粘重常數(shù)VGC(Viscosity-gravityconstant)公式烴類的VGC值表示（2）粘重常數(shù)VGC(Viscosi41（3）重質(zhì)油的特性因素（特征參數(shù)）由于重質(zhì)油與各種餾分油差別很大，因此應(yīng)采用如下公式考察

主要用于評(píng)價(jià)重質(zhì)油的二次加工性能，如：熱轉(zhuǎn)化、催化裂化、加氫裂化等。（3）重質(zhì)油的特性因素（特征參數(shù)）由于重質(zhì)油與各42KH應(yīng)用隨著重質(zhì)油（渣油）KH的增大，其殘?zhí)亢拷档停柡头趾吭龃?，膠質(zhì)含量降低，裂化性能有所改善。

根據(jù)特征化參數(shù)的大小，可將減渣分為三類：第一類：KH>7.5，二次加工性能好；第二類：6.5<KH<7.5，二次加工性能中等；第三類：KH<6.5，二次加工性能差KH應(yīng)用隨著重質(zhì)油（渣油）KH的增大，其殘?zhí)亢拷档?，飽?3三、平均相對(duì)分子質(zhì)量由于石油及其產(chǎn)品是由許多分子大小不同的化合物所組成的復(fù)雜混合物，而各種合物的分子量又各不相同，其范圍也很寬，所以只能用平均分子量來表示。

一、平均分子量

1、定義：各組分相對(duì)分子質(zhì)量的平均值數(shù)均分子量數(shù)均分子量是應(yīng)用最為廣泛的一種平均分子量，它是依據(jù)溶液的依數(shù)性來進(jìn)行測(cè)定的，其定義如下：三、平均相對(duì)分子質(zhì)量由于石油及其產(chǎn)品是由許44ni—組分i的摩爾分率Mi—組分i的分子量Ni—組分i的摩爾數(shù)Wi—組分i的質(zhì)量數(shù)均分子量ni—組分i的摩爾分率數(shù)均分子量45

重均分子量重均分子量在石油中用得較少，它是用光散射等方法測(cè)定的，其定義如下：wi—組分i的質(zhì)量分率重均分子量wi—組分i的質(zhì)量分率46

應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于一混合體系，Mn與Mw是不相等的，這是由于混合物中低分子量部分對(duì)Mn的影響較大，而Mw主要受其中的高分子量部分的影響。對(duì)于同一體系而言，一般是Mw>Mn。而Mw/Mn的比值(多分散系數(shù))大小可表明分子量的范圍的寬窄，當(dāng)Mw/Mn越大，體系中分子量的范圍就越寬。數(shù)均與重均的關(guān)系應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于一混合體系，Mn與Mw是不47分子量隨溫度的變化石油各餾分的數(shù)均分子量是隨餾分的沸程的上升而增大的。當(dāng)沸程相同時(shí)，不同基屬的原油相應(yīng)餾分的數(shù)均分子量存在一定的差別。

石蠟基的原油如大慶原油的數(shù)均分子量最大，中間基的原油如勝利原油次之，而環(huán)烷基的原油如遼河歡喜嶺原油最小。雖然不同原油的相同餾分的數(shù)均分子量不盡相同，但是差別并不是很大，各餾分的分子量和碳數(shù)還是有個(gè)大致的范圍。分子量隨溫度的變化石油各餾分的數(shù)均分子量是隨餾分的沸程的上48幾種原油的均數(shù)分子量幾種原油的均數(shù)分子量49石油餾分平均分子量汽油餾分的碳數(shù)范圍為5～11，平均碳數(shù)為8，平均分子量為100～120。輕柴油餾分的碳數(shù)范圍為11～20，平均碳數(shù)為16，平均分子量為220～240。減壓餾分的碳數(shù)范圍為20～35，平均碳數(shù)為30，平均分子量為370～400。減壓渣油的碳數(shù)范圍為>36，平均碳數(shù)為70，平均分子量為900～1100。石油餾分平均分子量汽油餾分的碳數(shù)范圍為5～11，平均碳數(shù)為8502、石油餾分平均相對(duì)分子質(zhì)量的近似計(jì)算方法石油餾分的平均相對(duì)分子質(zhì)量還可以根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，常用的經(jīng)驗(yàn)公式有：

式中：T—石油的中平均沸點(diǎn)(℃)d

—1大氣壓下15℃的相對(duì)密度本式適用于分子量為70～724，最在115以上正常沸點(diǎn)309～830K，密度在0.63～97kg/dm3.2、石油餾分平均相對(duì)分子質(zhì)量的近似計(jì)算方法石51中國石油大學(xué)針對(duì)我國原油提出了如下的計(jì)算平均相對(duì)分子質(zhì)量的經(jīng)驗(yàn)公式：

Man＝184.5+2.29451T-0.2332KT+

1.32910-5(KT)2-0.62217T式中：T—餾分的中平均沸點(diǎn)(℃)

K—餾分的特性因數(shù)

ρ—餾分油在20℃時(shí)的密度，g/cm3

中國石油大學(xué)針對(duì)我國原油提出了如下的計(jì)算平均相對(duì)分子523、混合油品平均相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算混合油品的平均相對(duì)分子質(zhì)量可以按加和法進(jìn)行計(jì)算3、混合油品平均相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算53四、苯胺點(diǎn)的測(cè)定1.概念

苯胺點(diǎn)是有機(jī)化合物的混合物的特性參數(shù)之一，具有可加性，即滿足可加性公式

苯胺點(diǎn)是衡量輕質(zhì)石油產(chǎn)品溶解性能的指標(biāo)。在石油工業(yè)中常用苯胺作溶劑，測(cè)定油品或某些烴類在苯胺中的溶解度，四、苯胺點(diǎn)的測(cè)定1.概念54(1)苯胺點(diǎn)當(dāng)苯胺與試油在較低溫度下混合時(shí)分為兩層，加熱試油在苯胺中的溶解度增大，繼續(xù)加熱至兩相剛好達(dá)到完全互溶，這時(shí)界面消失，此時(shí)混合液的溫度即為稱為苯胺點(diǎn)，單位℃。

(1)苯胺點(diǎn)當(dāng)苯胺與試油在較低溫度下混合時(shí)分為兩55

相似相溶理論，烴的結(jié)構(gòu)（極性）與苯胺分子結(jié)構(gòu)（極性）越相似，這種烴類在苯胺中的溶解度就越大，苯胺點(diǎn)越低；反之，相反。烴類結(jié)構(gòu)與苯胺分子結(jié)構(gòu)越不相似，溶解所需溫度越高，苯胺點(diǎn)越高。（2）苯胺原理相似相溶理論，烴的結(jié)構(gòu)（極性）與苯胺分子結(jié)構(gòu)56

2.影響苯胺點(diǎn)因素

（1）苯胺點(diǎn)與試油化學(xué)組成有關(guān)各族烴類的極性大小如下（C數(shù)相同）。極性：芳烴>烯烴>環(huán)烷烴>烷烴（因?yàn)榉紵N有大鍵、烯烴有鍵）

各族烴類苯胺點(diǎn)大小順序?yàn)椋和闊N>環(huán)烷烴>烯烴>芳烴，所以烷烴的極性小，與苯胺相似程度小，達(dá)到完全互溶所需溫度高。

同一族烴類，分子量增大，苯胺點(diǎn)稍增2.影響苯胺點(diǎn)因素57（2）苯胺點(diǎn)與溶劑比有關(guān)溶劑比：溶劑（苯胺）與試油體積比。如把某一油品分別與不同比例的苯胺混合，可得到各比例混合物對(duì)應(yīng)的臨界溶解溫度。以界溶解溫度為縱坐標(biāo)，以溶劑百分體積比為橫標(biāo)作圖，可得右圖。（2）苯胺點(diǎn)與溶劑比有關(guān)溶劑比：溶劑（苯胺）與試油體積比。58求油品的特性因數(shù)K、分子量等（P612-1-5）求柴油指數(shù)，估計(jì)油品的十六烷值估計(jì)油品中的芳烴含量:芳烴%(wt)＝k(A2－A1)苯胺點(diǎn)可反映油品中烴類的相對(duì)含量。不同原油生產(chǎn)的同一餾分油，苯胺點(diǎn)高者含烷烴多、芳烴少，苯胺點(diǎn)低者含芳烴多。烷烴少。3、苯胺點(diǎn)的應(yīng)用求油品的特性因數(shù)K、分子量等（P612-1-5）估計(jì)油品中59第二節(jié)油品的流動(dòng)性能

石油和油品在處于牛頓流體狀態(tài)時(shí)，其流動(dòng)性能用黏度來描述；當(dāng)處于低溫狀態(tài)時(shí)，則用各種條件性指標(biāo)來評(píng)定其低溫流動(dòng)性：如凝點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)、冰點(diǎn)等。第二節(jié)油品的流動(dòng)性能石油和油品在處于牛頓流體狀60

粘度是評(píng)定油品流動(dòng)性的質(zhì)量指標(biāo)，是油品特別是潤滑油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的重要參數(shù)，也是煉油設(shè)計(jì)中不可缺少的物理性質(zhì)。粘度就是體現(xiàn)流體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)分子之間內(nèi)摩擦阻力大小的指標(biāo)。粘度是評(píng)定油品流動(dòng)性的質(zhì)量指標(biāo)，是油品特別是潤滑油質(zhì)61粘度的分類原油的粘度動(dòng)力粘度(絕對(duì)粘度)c.g.s制泊(P,poise)

厘泊(cP)

SI制Pa.s

1Pa.s=1000cP石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度γ=η/ρ

c.g.s制(沱，Stoke)厘斯(厘沱)

SI制mm2/s

1cSt=1mm2/s

粘度的分類原油的粘度動(dòng)力粘度c.g.s制SI制1Pa.s62一、粘度絕對(duì)粘度又稱動(dòng)力粘度，它由牛頓方程式所定義：式中：F—作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩流層間的內(nèi)摩擦力(剪切力)，N；

A—兩流層間的接觸面積，m2

dv—兩流層間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，m/sdl—兩流層間的距離，m—流體內(nèi)部摩擦系數(shù)，即該流體的絕對(duì)粘度，Pa·s1、絕對(duì)粘度（）一、粘度絕對(duì)粘度又稱動(dòng)力粘度，它由牛頓方程式63牛頓流體：絕對(duì)粘度不隨流體的剪切速度梯度dv/dl變化而變化的體系。在SI單位制中，絕對(duì)粘度的單位為Pa·s。非牛頓流體：絕對(duì)粘度不是定值隨流體的剪切速度梯度dv/dl變化而變化的體系。牛頓流體和非牛頓流體牛頓流體：絕對(duì)粘度不隨流體的剪切速642、運(yùn)動(dòng)粘度

常用的粘度是運(yùn)動(dòng)粘度，它是絕對(duì)粘度與相同溫度和壓力下的液體密度之比值，即：

在SI單位中，運(yùn)動(dòng)粘度的單位是mm2/s?！居懻摗?/p>

①“運(yùn)動(dòng)粘度”是粘度和密度的綜合

②運(yùn)動(dòng)粘度的引入，便于不同物料的粘性的對(duì)比。運(yùn)動(dòng)粘度兼顧了粘度和密度兩方面，較全面地反映了物料在這方面的表現(xiàn)

2、運(yùn)動(dòng)粘度常用的粘度是運(yùn)動(dòng)粘度，它是絕65專門用于表示油品粘度的指標(biāo)賽氏粘度(SayboltViscosity)SUS或SFS

恩氏粘度(EnglerViscosity)條件度，E

雷氏粘度(RedwoodViscosity)RIS條件粘度專門用于表示油品粘度的指標(biāo)賽氏粘度恩氏粘度雷氏粘度條件粘度663、條件粘度

恩氏粘度：以油品從恩氏粘度計(jì)流出200mL時(shí)間與流出200mL的水所用的時(shí)間之比值。雷氏粘度：50mL的油品從雷氏粘度計(jì)中流出的時(shí)間（秒）。賽氏粘度：60mL的油品流出賽氏粘度計(jì)的時(shí)間（秒）。3、條件粘度恩氏粘度：以油品從恩氏粘度計(jì)流出20067相對(duì)粘度：用特定儀器，在規(guī)定條件下測(cè)定的粘度.恩氏粘度(EnglerViscosity)（1）測(cè)定方法：200mL試樣在t℃時(shí)流經(jīng)恩氏粘度計(jì)中規(guī)定尺寸的小孔所需的時(shí)間與同體積蒸餾水在20℃時(shí)流經(jīng)該孔所需的時(shí)間的比值，稱為恩氏粘度（2）單位：條件度或恩氏度（E）（3）我國、前蘇聯(lián)、東歐各國常用條件粘度相對(duì)粘度：用特定儀器，在規(guī)定條件下測(cè)定的粘度.條件粘68

賽氏粘度(SayboltViscosity)（1）測(cè)定方法：在規(guī)定條件下，60mL試樣流經(jīng)賽氏粘度計(jì)所需的時(shí)間稱為賽氏粘度（2）單位:賽氏秒（s）（3）美國常用賽氏粘度(SayboltViscosity)69

雷氏粘度(RedwoodViscosity)（1）測(cè)定方法：在規(guī)定條件下，50mL試樣流經(jīng)雷氏粘度計(jì)所需的時(shí)間稱為雷氏粘度（2）單位:雷氏秒（S）（3）英國常用雷氏粘度(RedwoodViscosity)70各種粘度的近似關(guān)系：運(yùn)動(dòng)粘度(mm2/s):恩氏粘度(條件度，E):賽氏通用粘度(SUS):雷氏粘度(RIS)=1:0.132:4.62:4.05

粘度的測(cè)定

毛細(xì)管粘度計(jì)：牛頓型流體旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)：非牛頓型流體幾種粘度的相互換算各種粘度的近似關(guān)系：毛細(xì)管粘度計(jì)：牛頓型流體旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)：714、運(yùn)動(dòng)粘度的測(cè)定方法

運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定方法是用毛細(xì)管粘度計(jì)法。當(dāng)油品在層流狀態(tài)下流經(jīng)毛細(xì)管時(shí)，其流動(dòng)狀態(tài)符合下列關(guān)系式：

每支粘度計(jì)均有其特定的粘度計(jì)常數(shù)，它是用已知粘度的標(biāo)準(zhǔn)油樣標(biāo)定出來的。4、運(yùn)動(dòng)粘度的測(cè)定方法運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定方法是用毛72油品的運(yùn)動(dòng)粘度是與一定體積的該油品流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間成正比。＝c·t毛細(xì)管粘度計(jì)只能用來測(cè)定牛頓流體的粘度，而非牛頓流體的粘度測(cè)定需用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)。油品的運(yùn)動(dòng)粘度是與一定體積的該油品流經(jīng)毛細(xì)管735、粘度與化學(xué)組成的關(guān)系烴類的粘度(25℃)化合物絕對(duì)粘度化合物絕對(duì)粘度化合物絕對(duì)粘度正己烷0.298環(huán)己烷0.895苯0.601正庚烷0.396甲基環(huán)己烷0.683甲苯0.550正辛烷0.514乙基環(huán)己烷0.785乙基苯0.635正壬烷0.668丙基環(huán)己烷0.931丙基苯0.796正癸烷0.859丁基環(huán)己烷1.204丁基苯0.957同一系列的烴類，其粘度隨著碳數(shù)的增大而增大

5、粘度與化學(xué)組成的關(guān)系烴類的粘度(25℃)化合物絕對(duì)74烴類分子中環(huán)數(shù)對(duì)粘度(98℃，mm2/s)的影響化合物運(yùn)動(dòng)粘度化合物運(yùn)動(dòng)粘度2.493.292.534.982.7410.103.82烴類分子中環(huán)數(shù)對(duì)粘度(98℃，mm2/s)的影響化合物運(yùn)動(dòng)75粘度和組成的關(guān)系：

同一系列的烴類，其粘度隨著碳數(shù)（分子量）的增加而增加；

相同碳數(shù)的各族烴類，環(huán)狀結(jié)構(gòu)分子的粘度大于鏈狀結(jié)構(gòu)分子的粘度，而且環(huán)數(shù)越多，粘度越大；環(huán)烷烴>芳香烴>烷烴；當(dāng)環(huán)數(shù)相同時(shí)，支鏈越長其粘度越大。

石油餾分的沸點(diǎn)升高，相對(duì)分子量大，粘度增大

不同屬性的但沸程相同的的餾分：環(huán)烷基>中間基>石蠟基粘度和組成的關(guān)系：同一系列的烴類，其粘度隨著碳數(shù)（76二、油品粘度與溫度的關(guān)系粘度與溫度的關(guān)系：油品的粘度是隨溫度的升高而降低的。1、油品的粘度與溫度的關(guān)系式油品的粘度與溫度的關(guān)系一般可用下列的經(jīng)驗(yàn)式來關(guān)聯(lián)：lglg(＋k)＝b＋mlgT式中：—運(yùn)動(dòng)粘度，mm2/sT—絕對(duì)溫度，Kb,m—經(jīng)驗(yàn)常數(shù)

K—我國取0.65，國外油取0.8二、油品粘度與溫度的關(guān)系粘度與溫度的關(guān)系：油品77

油品粘度隨溫度變化的性質(zhì)稱為粘溫性質(zhì)。

說明：

油品A的粘度隨溫度的變化幅度較小，油品B的粘度隨溫度變化幅度較大，這表明油品A的粘溫性質(zhì)要比油品B好，為此就需要有定量表征油品的粘溫性質(zhì)的指標(biāo)。2、黏溫性的表示方法油品粘度隨溫度變化的性質(zhì)稱為粘溫性質(zhì)。說明：78粘溫性的表示方法

表征油品的粘溫性質(zhì)的指標(biāo)有兩種：（1）粘度指數(shù)（簡(jiǎn)稱VI）H油：

人為規(guī)定粘溫性質(zhì)良好的賓夕法尼亞原油所有窄餾分的粘度指數(shù)均為100。L油：

人為規(guī)定粘溫性質(zhì)差的德克薩斯海灣沿岸原油所有窄餾分的粘度指數(shù)均為0。

說明：

粘度指數(shù)VI越大，表明油品的粘溫性質(zhì)越好。

粘溫性的表示方法表征油品的粘溫性質(zhì)的指標(biāo)有兩種：H油：人79當(dāng)VI≥100時(shí)：式中：U—試樣在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度；

Y—試樣在100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度；

H—與試樣相同的H標(biāo)準(zhǔn)油在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度；

L—與試樣相同的L標(biāo)準(zhǔn)油在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度；當(dāng)VI為0～100時(shí)：

粘度指數(shù)（簡(jiǎn)稱VI）當(dāng)VI≥100時(shí)：式中：U—試樣在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度；當(dāng)VI80鏈烷烴分支程度越小，VI越高鏈烷烴的VI＞環(huán)狀烴的VI環(huán)狀烴環(huán)數(shù)越多，VI越低環(huán)數(shù)相同，側(cè)鏈越長，VI越高VI（正構(gòu)烷烴＞少分支長側(cè)鏈環(huán)狀烴、分支程度低的異構(gòu)烷烴＞多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴）粘溫特性與油品基屬的關(guān)系（P84表3-12）VI（石蠟基的＞中間基的＞環(huán)烷基的）

粘溫特性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系鏈烷烴分支程度越小，VI越高粘溫特性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系81粘溫性(VI)與化學(xué)組成的關(guān)系化合物VI化合物VIn-C261771251607214411740101-70粘溫性(VI)與化學(xué)組成的關(guān)系化合物VI化合物VIn-C282各種烴類的粘度指數(shù)(VI)

化合物VI化合物VI70144-61221081407753-15-66各種烴類的粘度指數(shù)(VI)化合物VI化合物VI70144-83

50℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度與100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度的比值。油品粘度比越小，表示該油品的粘溫性質(zhì)越好。粘度比通常是指50℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度與100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度的比值，即50/100。

對(duì)于粘度水平相當(dāng)?shù)挠推?，?0/100越小，表示該油品的粘溫性質(zhì)越好，但當(dāng)粘度水平相差比較大時(shí)，則不能用粘度比來進(jìn)行比較。（2）粘度比50℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度與100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度的比值。84

正構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)最好；帶有少分支長烷基側(cè)鏈的少環(huán)烴類和分支程度不高的異構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)比較好；

多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴類的粘溫性質(zhì)很差；油品粘溫性小結(jié)正構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)最好；油品粘溫性小結(jié)853.石油及其餾分的粘度與粘溫性

石油減壓餾分的粘度比和粘度常數(shù)原油沸程，℃50,mm2/s100,mm2/s50/100VI大慶石蠟基350～4006.912.662.60200400～45015.824.653.40140新疆中間基350～40013.003.703.5180400～45039.747.455.3370450～500128.816.207.95603.石油及其餾分的粘度與粘溫性石油減壓餾分的粘度比和粘度常86羊三木環(huán)烷基350～40023.274.724.930400～450146.313.6610.71-35450～500356.923.3715.27<-100孤島環(huán)烷-中間基350～40023.274.724.930400～450146.313.6610.71-35450～500356.923.3715.27<-100羊三木350～40023.274.724.930400～4587

同一原油的不同餾分，隨著餾分沸點(diǎn)的升高，其粘度增加，粘溫性質(zhì)也變差。

不同原油的相同沸程的餾分：石蠟基原油的粘度較小，粘溫性質(zhì)較好，環(huán)烷基的原油的粘度較大，粘溫性質(zhì)也比較差，中間基的原油的粘度與粘溫性質(zhì)介于二者之間。石油及其餾分粘度與粘溫性小結(jié)：

同一原油的不同餾分，隨著餾分沸點(diǎn)的升高，其粘度增加，粘溫性88粘度沒有可加性實(shí)踐證明，粘度沒有可加性。當(dāng)相混合的兩油品的組成與性質(zhì)相差甚遠(yuǎn)時(shí)，混合后的實(shí)測(cè)粘度與用可加性公式計(jì)算出來的粘度相差就越大。粘度沒有可加性實(shí)踐證明，粘度沒有可加性。當(dāng)相混合89

粘度與壓力的關(guān)系當(dāng)液體受壓時(shí)，其分子間的距離縮小，引力也就增大，導(dǎo)致其粘度增加。壓力小于4Mpa時(shí)，壓力對(duì)粘度的影響不大。壓力達(dá)到7Mpa時(shí)，壓力對(duì)粘度的影響為20～25%。20Mpa下提高50～60%.35Mpa下提高100%.如果壓力過大應(yīng)加以校正。

4、粘度與壓力的關(guān)系

粘度與壓力的關(guān)系當(dāng)液體受壓時(shí)，其90

油品的粘度的這種性質(zhì)對(duì)于在重負(fù)荷工作下的潤滑油(如齒輪油)特別重要。u—在溫度T和壓力p下的黏度，10-3pa·suo—在溫度T和壓力p下的黏度,10-3pa·sp—壓力106pa油品的常壓液體黏度，可由2-1-11圖查得油品的粘度的這種性質(zhì)對(duì)于在重負(fù)荷工作下的潤滑油(91油品混合物的粘度完全沒有可加性,油品混合粘度的確定方法計(jì)算法:lgm

＝AlgA＋BlgB

圖解法（P84圖3-8）【注意】以上方法適用于牛頓流體對(duì)粘度的所有公式、圖表所得結(jié)果誤差均較大，參與工藝計(jì)算可以，但不能作為衡量實(shí)際產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)（必須實(shí)測(cè)）三、油品的混合粘度

油品混合物的粘度完全沒有可加性,油品混合粘度92例題例題93c第三章-石油的物理性質(zhì)課件94氣體的粘度隨溫度升高而增大石油餾分蒸氣的粘度可由M和T查圖求得四、氣體的粘度氣體的粘度隨溫度升高而增大四、氣體的粘度95第三節(jié)蒸發(fā)性能第三節(jié)蒸發(fā)性能96一、蒸汽壓石油和石油產(chǎn)品的蒸發(fā)性能是反映其汽化、蒸發(fā)難易的重要性質(zhì)，用蒸汽壓、沸程來描述。1、蒸氣壓的概念

在一定的溫度下，與同種物質(zhì)的液態(tài)（或固態(tài)）處于平衡狀態(tài)的蒸汽所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，稱為飽和蒸氣壓討論：純物質(zhì)的蒸氣壓＝f(本身的特性,溫度)同一溫度下，沸點(diǎn)低的物質(zhì)蒸氣壓高純物質(zhì)的蒸氣壓隨溫度升高而增大蒸氣壓表示液體蒸發(fā)和氣化性能。蒸氣壓越高，則越易氣化

一、蒸汽壓石油和石油產(chǎn)品的蒸發(fā)性能972、烴類混合物及石油餾分的蒸氣壓混合物蒸氣壓的計(jì)算

對(duì)于完全理想體系，即液相為理想溶液，氣相為理想氣體，其蒸氣壓可由拉烏爾定律和道爾頓定律計(jì)算液相：pi＝pi*xi氣相：pi＝Pyi

混合物在指定溫度和組成下的總蒸氣壓為

p＝∑pi＝∑pi*xi＝f(T,xi)對(duì)石油餾分

p＝f(T,xi)＝f(T,e)2、烴類混合物及石油餾分的蒸氣壓混合物蒸氣壓的98應(yīng)用上式求得的蒸氣壓是泡點(diǎn)蒸氣壓.若氣化率不斷增大，液相組成逐漸變重，故蒸氣壓也必然逐漸降低。當(dāng)氣化率為100%時(shí)，最后一滴液體是最重的，蒸氣壓也最低，為露點(diǎn)蒸氣壓。

應(yīng)用上式求得的蒸氣壓是泡點(diǎn)蒸氣壓.99

真實(shí)蒸氣壓：一般所說的液態(tài)烴類混合物或油品的蒸氣壓，是指e=0時(shí)的泡點(diǎn)蒸氣壓，通常稱為真實(shí)蒸氣壓

雷德蒸氣壓：油品規(guī)格中的條件蒸氣壓條件：38℃、VV/VL＝4時(shí)測(cè)定的蒸氣壓數(shù)值：比真實(shí)蒸氣壓小

3、兩種蒸汽壓真實(shí)蒸氣壓：一般所說的液態(tài)烴類混合物或油品的100二、餾程(沸程)

1、定義：

石油及其產(chǎn)品是由許多分子大小不同的烴類與非烴類所組成的復(fù)雜混合物。它們的沸點(diǎn)不象單體化合物那樣具有恒定值，而是隨氣化的過程在一定溫度范圍內(nèi)逐步升高，這個(gè)沸點(diǎn)范圍稱為沸程。

二、餾程(沸程)101

實(shí)沸點(diǎn)蒸餾（TBP：TrueBoilingPoint

）平衡氣化（EFV：EquilibriumFlashofVapor-liquid）恩氏蒸餾（ASTM：AmericanSocietyforTestingMaterial）

同一油品的餾程因測(cè)定儀器和測(cè)試方法不同。其餾程數(shù)據(jù)也有差別。在油品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，大都采用條件性的餾程測(cè)定法——恩氏蒸餾。2、三種蒸餾實(shí)沸點(diǎn)蒸餾（TBP：TrueBoiling102

恩氏蒸餾恩氏蒸餾又稱為ASTM蒸餾，是屬于漸次氣化，基本上不具有精餾作用。隨著溫度的逐漸升高不斷氣化，其餾出的是組成范圍較寬的混合物。因而餾程只是粗略表示油品的沸點(diǎn)范圍和一般蒸發(fā)性能。恩氏蒸餾恩氏蒸餾又稱為ASTM蒸餾，是屬103ASTM裝置ASTM裝置104將100ml油品放入標(biāo)準(zhǔn)的蒸餾瓶中，按規(guī)定的加熱速度進(jìn)行加熱。初餾點(diǎn)(簡(jiǎn)稱IBP)：餾出的第一滴冷凝液的氣相溫度

。10%、20%……90%餾出溫度：餾出液達(dá)10ml、20ml、直至90ml時(shí)的氣相溫度。蒸餾到最后所能達(dá)到的最高氣相溫度稱為終餾點(diǎn)或干點(diǎn)。從初餾點(diǎn)到干點(diǎn)（終餾點(diǎn)）的溫度范圍稱為餾程終餾點(diǎn)氣相溫度所能達(dá)到的最高值。恩氏蒸餾測(cè)定過程恩氏蒸餾測(cè)定過程105餾出體積分?jǐn)?shù)，%餾出溫度，℃恩氏蒸餾曲線餾出體積分?jǐn)?shù)，%餾出溫度，℃恩氏蒸餾曲線106圖3-1大慶原油中汽油、噴氣燃料、輕柴油餾分的恩氏蒸餾曲線根據(jù)測(cè)得的餾程數(shù)據(jù)，以氣相餾出溫度為縱坐標(biāo)，以餾出體積百分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)作圖即可得到某一油品的蒸餾曲線。蒸餾曲線圖3-1大慶原油中汽油、噴氣燃料、輕柴油餾分的恩氏蒸餾曲107大多數(shù)液體燃料規(guī)格中，只要求測(cè)定其具有代表性的初餾點(diǎn)、10%、50％和90％的餾出溫度及干點(diǎn)。汽油的餾程40～200℃，輕柴油的餾程200～350℃，潤滑油的餾程350～520℃。餾程的數(shù)據(jù)基本能反映油品組分輕重的相對(duì)含量，所以在原油評(píng)價(jià)中常用。餾程是發(fā)動(dòng)機(jī)燃料等的重要質(zhì)量指標(biāo)。ASTM的應(yīng)用大多數(shù)液體燃料規(guī)格中，只要求測(cè)定其具有代表性的初餾點(diǎn)、10%108一般用蒸餾曲線的斜率來表示該油品的沸程的寬窄。物理意義：每餾出1%體積，沸點(diǎn)升高的度數(shù)。此值越大，餾分越寬；越小，餾分越窄一般用蒸餾曲線的斜率來表示該油品的沸程的寬窄109平均沸點(diǎn)

(1)體積平均沸點(diǎn)用途：由tv可求得其他平均沸點(diǎn)

（2）質(zhì)量平均沸點(diǎn)(tw)用途：tw主要用于求定油品的真臨界溫度Tc平均沸點(diǎn)用途：由tv可求得其他平均沸點(diǎn)（2）質(zhì)量平均沸點(diǎn)(110（3）立方平均沸點(diǎn)Tcu

用途：Teu主要用于求油品的特性因數(shù)和運(yùn)動(dòng)粘度（4)實(shí)分子平均沸點(diǎn)tm

用途：tm主要用于求油品的假臨界溫度(Tc’)和偏心因數(shù)(ω)(5)中平均沸點(diǎn)tme用途：tme用于求油品氫含量,K,Pc（真臨界壓力）,燃燒熱和平均分子量

（3）立方平均沸點(diǎn)Tcu用途：Teu主要用于求油品的特性因111恩氏蒸餾溫度的校正當(dāng)ASTMt＞246℃時(shí)，必須考慮裂化作用的影響，需進(jìn)行溫度校正：

logD＝0.00852t－1.691

式中：D——加在原溫度上的校正值，℃

t——餾出溫度，℃若餾出溫度系由減壓蒸餾換算得出，則無需校正恩氏蒸餾溫度的校正當(dāng)ASTMt＞246℃時(shí)112

實(shí)沸點(diǎn)蒸餾

實(shí)沸點(diǎn)蒸餾（TrueBoiling-PointDistillation，TBP）又稱真沸點(diǎn)蒸餾，是評(píng)價(jià)原油的蒸餾方法。測(cè)定裝置：相當(dāng)于14～18塊理論板數(shù)的填充精餾柱的精餾裝置。實(shí)沸點(diǎn)蒸餾實(shí)沸點(diǎn)蒸餾（TrueBoili113實(shí)沸點(diǎn)蒸餾測(cè)定過程：

第一步：常壓蒸餾，切取從初餾點(diǎn)到200℃的各個(gè)餾分。

第二步：在殘壓為1.33KPa左右進(jìn)行的減壓蒸餾，切取200～395℃的各個(gè)餾分。

第三步：在殘壓為0.27KPa下不用精餾柱的減壓蒸餾，切取395～500℃的各個(gè)餾分，釜底的殘液為500℃以上的減壓渣油。實(shí)沸點(diǎn)蒸餾測(cè)定過程：114原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線將蒸餾過程中的氣相餾出溫度與相應(yīng)的餾出物累計(jì)質(zhì)量收率(m%)作圖，即可得到實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線。原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線將蒸餾過程115

平衡汽化

也稱一次汽化或平衡蒸餾，是指油品在一定的壓力和溫度下保持氣液兩相處于平衡狀態(tài)下進(jìn)行分離。在一定壓力下得到的汽化率與溫度之間的關(guān)系曲線，即平衡汽化曲線。初餾點(diǎn)，即0%的餾出溫度，為該油品的泡點(diǎn)；

終餾點(diǎn)，即100%的餾出溫度，為其露點(diǎn)。平衡汽化也稱一次汽化或平衡蒸餾，是指油品116恩式蒸餾、實(shí)沸點(diǎn)蒸餾、平衡汽化比較1-實(shí)沸點(diǎn)蒸餾

2-恩式蒸餾

3-平衡汽化恩式蒸餾、實(shí)沸點(diǎn)蒸餾、平衡汽化比較1-實(shí)沸點(diǎn)蒸餾

2-恩式蒸117就曲線的斜率而言，平衡汽化的最平緩，實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的最陡；就分離精確度而言：實(shí)沸點(diǎn)蒸餾最高，平衡汽化的最差；對(duì)同一油樣，初餾點(diǎn)以實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的最低，其終餾點(diǎn)則最高，50%餾出溫度處3條蒸餾曲線上的溫度差別不大；用恩式蒸餾的50%餾出溫度大體表示油品的平均汽化性能；三種曲線比較就曲線的斜率而言，平衡汽化的最平緩，實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的最陡；三種曲118第四節(jié)熱力學(xué)性質(zhì)第四節(jié)熱力學(xué)性質(zhì)119焓的定義H＝U＋pV?H＝?U＋?(pV)?U＝Q－W對(duì)封閉體系的恒壓過程∑物系能量的增量＝∑Q－∑W

即?H＝H2－H1＝Q一、油品的熱性質(zhì)焓的定義一、油品的熱性質(zhì)120由于焓的絕對(duì)值無法測(cè)定，人為規(guī)定某個(gè)狀下的焓值為零。該狀態(tài)為基準(zhǔn)狀態(tài)。1kg物質(zhì)從基準(zhǔn)狀態(tài)變化到指定狀態(tài)下所需熱量，稱為物質(zhì)的熱焓（單位kJ/kg或kJ/kmol）。實(shí)際上各物質(zhì)在同一溫度下的絕對(duì)焓不等。但在相同基準(zhǔn)溫度下可計(jì)算過程的熱效應(yīng)。由于焓的絕對(duì)值無法測(cè)定，121

基準(zhǔn)狀態(tài)的壓力p：101kPa（1atm）基準(zhǔn)狀態(tài)的溫度T：烴為-129℃(-200℉)，油品為-17.8℃(0℉)，氣體為0℃，0K基準(zhǔn)狀態(tài)的選擇基準(zhǔn)狀態(tài)的選擇122

不同物質(zhì)在相同溫度下焓值不同，密度小、特性因數(shù)大的油品比焓較高.同一物質(zhì)，溫度越高，焓值越高.對(duì)氣相油品，p對(duì)其焓值影響較大。壓力愈高，焓值愈小.對(duì)液相油品，可忽略p對(duì)焓值的影響；當(dāng)壓力較高時(shí)，需對(duì)壓力進(jìn)行校正.影響油品焓值的因素不同物質(zhì)在相同溫度下焓值不同，密度小、特性因數(shù)大的油品比焓123石油餾分的焓值圖

查P87插頁圖2-3-1，石油餾分焓圖

（1）編制及基準(zhǔn)由K=11.8的石油餾分常壓下實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)編制，基準(zhǔn)溫度(-17.8℃)0℉

（2）應(yīng)用及用法由20和T，可查得K=11.8時(shí)的液、氣相焓值,若K≠11.8、p＞1atm時(shí)，需按附圖對(duì)K值和p校正.

氣化潛熱：同一油品在相同T下查得的氣、液相焓值之差。（3）局限性該圖在高壓和接近臨界區(qū)域時(shí)，誤差較大石油餾分的焓值圖1242023/7/23125例題：

將一相對(duì)密度為0.7796、特性因數(shù)K值為11.0的石油餾分，從100℃、1大氣壓下加熱并完全氣化至溫度為316℃、壓力為27.2大氣壓時(shí)，求其所需的熱量。①由圖3-14下方曲線，可查得為0.7796、特性因數(shù)K值為11.8的液相石油餾分在100℃時(shí)的焓值為58kcal/kg；②由液相的焓對(duì)K的校正圖可查得K=11.0時(shí)的校正因子為0.955，這樣校正后的液相焓值為58×0.955=55kcal/kg；③由圖3-14上方曲線，可查得為0.7796、特性因數(shù)K值為11.8的氣相石油餾分在常壓、316℃時(shí)的焓值為251kcal/kg；

2023/7/22125例題：①由圖3-141252023/7/23石油加工工程126④由氣相的焓對(duì)K

的校正圖可查得K=11.0時(shí)的校正值為6kcal/kg，再由氣相的焓對(duì)壓力的校正圖查得壓力為27.2大氣壓時(shí)的校正值為11kcal/kg，如此校正后的在316℃、27.2大氣壓下的氣相焓值為：

251-6-11=234kcal/kg⑤由此可見，將一相對(duì)密度為0.7796、特性因數(shù)K

值為11.0的石油餾分，從100℃、1大氣壓下加熱并完全氣化至溫度為316℃、壓力為27.2大氣壓時(shí)，其所需的熱量為：

234-55=179kcal/kg=749kJ/kg2023/7/22石油加工工程126④由氣相的焓對(duì)K126二、石油的比熱容

單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度每升高1℃時(shí)所需的熱量稱之為質(zhì)量熱容，其單位為kJ/(kg·℃)。液體油品的比熱容小于水的比熱容，約為1.6～3.0kJ/(kg·℃)。質(zhì)量熱容的種類恒壓質(zhì)量熱容cp：恒壓下的比熱容恒容質(zhì)量熱容cV：恒容下的比熱容二、石油的比熱容單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度每升高1℃時(shí)所需的熱量稱127

真比熱容：在T~T＋dT范圍內(nèi)，單位物質(zhì)所吸收的熱量為dQ，則該溫度下比熱稱為真比熱容(C＝dQ/dT)

平均比熱容：當(dāng)T1→T2時(shí)，單位物質(zhì)所吸收的熱量為Q，則平均比熱容為當(dāng)溫度范圍越小，平均比熱容越接近真比熱容真比熱容和平均比熱容真比熱容：在T~T＋dT范圍內(nèi)，單位物質(zhì)所吸收的熱量為dQ128溫度溫度升高，液相油品和油氣的比熱容都增大。壓力液相油品比熱容受壓力影響很小，可忽略壓力的影響氣相油品比熱容隨壓力升高而增大，P＞0.35MPa時(shí)需作壓力校正質(zhì)量熱容與組成的關(guān)系烴類分子的比熱容隨溫度和分子量的增大而增加碳數(shù)相同的烴類的比熱容，烷烴＞環(huán)烷烴＞芳烴

質(zhì)量熱容與溫度、壓力的關(guān)系溫度質(zhì)量熱容與溫度、壓力的關(guān)系129液體石油餾分查圖法：查P88圖2-3-2。質(zhì)量熱容＝f(T,d,K)計(jì)算法：石油餾分比熱容的求法氣相石油餾分

(凱斯勒、API等)混合物比熱容有可加性液體石油餾分石油餾分比熱容的求法氣相石油餾分(凱斯勒、A130三、石油的蒸發(fā)熱、熔化熱、燃燒熱1、蒸發(fā)熱（氣化熱）指單位質(zhì)量物質(zhì)在一定溫度下（常壓沸點(diǎn)）由液態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)時(shí)所需要的熱量，單位為kJ/kg。2、熔化熱指單位質(zhì)量物質(zhì)在熔點(diǎn)時(shí)由固態(tài)轉(zhuǎn)化成液態(tài)時(shí)所需的熱量，單位為kJ/kg。三、石油的蒸發(fā)熱、熔化熱、燃燒熱1、蒸發(fā)熱（氣化熱）1313、燃燒熱（發(fā)熱值或熱值）高熱值：若燃燒產(chǎn)物中的水為液態(tài)，所得的熱值為高熱值（或總熱值）。熱值的定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒時(shí)所放出的熱量，其單位為kJ/kg。低熱值：若燃燒產(chǎn)物中的水為氣態(tài)，所得的熱值為低熱值（或凈熱值）。輕質(zhì)油:

重油：3、燃燒熱（發(fā)熱值或熱值）高熱值：若燃燒產(chǎn)物中的水為液態(tài)，132烴類的熱值烴類H/C原子比熱值，kJ/kg高熱值低熱值正己烷2.334840244793正己烯2.004794144445環(huán)己烷2.004668543457苯1.004187040166

H/C原子比越大的烷烴熱值最高，而H/C原子比較小的芳烴的熱值最低。烴類的熱值烴類H/C原子比熱值，kJ/kg高熱值低熱值正己烷133石油及其餾分的熱值范圍油品高熱值，kJ/kg油品高熱值，kJ/kg原油43000～46000煤油與柴油44000～47000汽油46000～48000燃料油40000～43000對(duì)于石油餾分而言，沸程越高，其熱值越低。石油及其餾分的熱值范圍油品高熱值，kJ/kg油品高熱值，kJ134第五節(jié)油品的燃燒性能第五節(jié)油品的燃燒性能135一、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)石油和石油產(chǎn)品大都是易燃易爆，并作為重要燃料來使用，研究其燃燒性能，對(duì)于安全使用燃料和了解燃料的使用性能均非常重要，主要用閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)來描述。

1、閃點(diǎn)閃點(diǎn)的定義：石油產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，加熱到它的蒸氣與火焰接觸時(shí)發(fā)生閃火現(xiàn)象的最低溫度。一、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)石油和石油產(chǎn)品大都是易136

閃火現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)就是爆炸，其必要條件就是可燃?xì)獾臐舛纫谝欢ǖ姆秶鷥?nèi)，這個(gè)濃度范圍就是該燃料的爆炸極限?；旌蠚饽軌螯c(diǎn)燃時(shí)燃料的最低濃度稱為爆炸下限，最高濃度稱為爆炸上限。如果燃料蒸氣的濃度不在該爆炸極限內(nèi)，則不會(huì)發(fā)生爆炸在閃點(diǎn)溫度下液體油品的蒸發(fā)速度較慢，還不足以維持油品繼續(xù)燃燒，所以一閃即滅。閃火現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)就是爆炸，其必要條件就是可燃?xì)?372023/7/23138可燃物質(zhì)爆炸極限，v%可燃物質(zhì)爆炸極限，v%下限上限下限上限氫氣4.075苯1.47.1一氧化碳12.574正庚烷1.26.7甲烷5.314甲苯1.46.7乙烷3.012.5辛烷1.0-乙烯3.136二甲苯1.06.0乙炔2.581丙酮3.011丙烷2.29.5甲醇7.336正丁烷1.98.5乙醇4.319正戊烷1.57.8車用汽油*1.37.1正己烷1.27.5航空汽油*1.47.1環(huán)己烷1.38.0表

可燃物質(zhì)在空氣中的爆炸極限2023/7/22138可燃物質(zhì)爆炸極限，v%可燃物質(zhì)爆炸極138餾分閃點(diǎn)范圍，℃相應(yīng)的爆炸限汽油餾分-30～-40(閉杯)爆炸上限煤油餾分26～50(閉杯)爆炸下限柴油餾分50～70(閉杯)爆炸下限減壓餾分200～300(開杯)爆炸下限減壓渣油>300(開杯)爆炸下限石油餾分的閃點(diǎn)餾分閃點(diǎn)范圍，℃相應(yīng)的爆炸限汽油餾分-30～-40(閉杯)爆139油品名稱閃點(diǎn)/℃危險(xiǎn)等級(jí)備注溶劑油類/汽油/苯類<281級(jí)易燃品煤油類28～452級(jí)易燃品柴油類/重油類45

～1253級(jí)可燃品潤滑油、潤滑脂類>1204級(jí)可燃品油品的危險(xiǎn)等級(jí)油品名稱閃點(diǎn)/℃危險(xiǎn)等級(jí)備注溶劑油類/汽油/苯類<281級(jí)易1402023/7/23141閃點(diǎn)是一個(gè)嚴(yán)格的條件性試驗(yàn)參數(shù)，實(shí)驗(yàn)時(shí)的條件不同，閃點(diǎn)也不同。輕質(zhì)油品采用閉口杯法測(cè)定（GB/T261）；重質(zhì)油品和潤滑油采用開口杯法（GB/T267）。同一油品的閃點(diǎn)：開口杯>閉口杯重質(zhì)油品中混入少量輕質(zhì)油時(shí)，閃點(diǎn)大大下降，而且開口杯閃點(diǎn)與閉口杯閃點(diǎn)的差別也大大增大?？梢酝ㄟ^某種油品閃點(diǎn)的大小來判斷其是否摻雜了其他油品。通過油品閃點(diǎn)的大小來確定油品儲(chǔ)存或使用時(shí)應(yīng)采用的溫度。從防火角度來看，敞開裝油容器或傾倒油品時(shí)的溫度應(yīng)比油品的閃點(diǎn)低至少17℃?；旌嫌推返拈W點(diǎn)不具備加和性，其閃點(diǎn)總是低于按可加性計(jì)算的混合油閃點(diǎn)。2023/7/22141閃點(diǎn)是一個(gè)嚴(yán)格的條件性試驗(yàn)參數(shù)，實(shí)驗(yàn)141閉口杯閃點(diǎn)測(cè)定法：油品的蒸發(fā)是在密閉的容器中進(jìn)行的。開口杯閃點(diǎn)測(cè)定法：油品的蒸發(fā)是在敞開的容器中進(jìn)行的，油品蒸氣可自由擴(kuò)散到空氣中去。測(cè)定油品閃點(diǎn)的方法：閉口杯閃點(diǎn)測(cè)定法：油品的蒸發(fā)是在密閉的容器中進(jìn)行的。開口142沸點(diǎn)越低，閃點(diǎn)低；沸程越高，閃點(diǎn)也就越高。石油產(chǎn)品的餾程越輕，蒸汽壓越大，閃點(diǎn)越低。閃點(diǎn)越低表明其著火危險(xiǎn)性越大。閃點(diǎn)還與外界壓力有關(guān)，外界壓力小，油品易揮發(fā)，閃點(diǎn)低。汽油的閃點(diǎn)是相當(dāng)于爆炸上限的油品溫度，而煤、柴油和潤滑油等的閃點(diǎn)是相當(dāng)于爆炸下限時(shí)的油品溫度?？赏茢嘀赜椭惺欠駞⒂休p油；可知其安定貯存和使用的溫度以及危險(xiǎn)等級(jí)。閃點(diǎn)小結(jié)：沸點(diǎn)越低，閃點(diǎn)低；沸程越高，閃點(diǎn)也就越高。閃點(diǎn)小結(jié)：1432、燃點(diǎn)與自燃點(diǎn)

燃點(diǎn)的定義：石油產(chǎn)品在規(guī)定條件下，加熱到接觸火焰能點(diǎn)燃燃燒不少于5秒鐘的最低溫度。

自燃點(diǎn)的定義：在無外界火源的情況下，油品能被空氣劇烈氧化而導(dǎo)致自行燃燒的最低溫度。2、燃點(diǎn)與自燃點(diǎn)燃點(diǎn)的定義：石油產(chǎn)品在規(guī)定條144油品沸程越低，其燃點(diǎn)也就越低。燃點(diǎn)是判定油品在儲(chǔ)存和使用時(shí)火災(zāi)危險(xiǎn)程度的一個(gè)指標(biāo)。油品沸程越低，其分子量越小，其自燃點(diǎn)越高。對(duì)于自燃點(diǎn)：芳烴＞環(huán)烷烴＞烷烴；閃點(diǎn)和燃點(diǎn)的高低順序與自然點(diǎn)相反。汽油餾分的自燃點(diǎn)最高；而減壓渣油的自燃點(diǎn)最低。燃點(diǎn)和自然點(diǎn)與沸程的關(guān)系油品沸程越低，其燃點(diǎn)也就越低。燃點(diǎn)是判定油品在儲(chǔ)存和使用145烴類及燃料在空氣中的自燃點(diǎn)燃料自燃點(diǎn)，℃燃料自燃點(diǎn)，℃乙烷515環(huán)己烷200正丁烷405苯562正戊烷287甲苯536正己烷234間二甲苯528正庚烷223萘526正辛烷220α-甲基萘528正壬烷206蒽540異辛烷418JP-1噴氣燃料228正癸烷208JP-2噴氣燃料238正十六烷205JP-3噴氣燃料242烴類及燃料在空氣中的自燃點(diǎn)燃料自燃點(diǎn)，℃燃料自燃點(diǎn)，℃乙烷5146自燃點(diǎn)是油品的一個(gè)重要的性質(zhì)，柴油在柴油機(jī)中的燃燒就是靠它在一定條件下發(fā)生自燃。如果柴油的自然點(diǎn)過高就容易產(chǎn)生爆震。此外，對(duì)于高溫的油品尤其是重質(zhì)油，一定要防止泄漏，以免它與空氣接觸而發(fā)生自燃，引起火災(zāi)。自燃點(diǎn)是油品的一個(gè)重要的性質(zhì)，柴油在柴油機(jī)中147油品的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)跟汽化性有關(guān)，自燃點(diǎn)跟氧化性有關(guān)：油品越輕，閃點(diǎn)、燃點(diǎn)越低，自燃點(diǎn)越高；同族烴中，分子量增大，閃點(diǎn)增高，燃點(diǎn)增高，自燃點(diǎn)降低；輕質(zhì)油品防明火，以防外界火源而引燃爆炸，重質(zhì)油品應(yīng)防止高溫泄露，遇空氣自燃；閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自然點(diǎn)小結(jié)：油品的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)跟汽化性有關(guān)，自燃點(diǎn)跟氧化性有關(guān)：油品越輕，148第六節(jié)低溫性能第六節(jié)低溫性能149隨著溫度的降低，含蠟較多的油品中的正構(gòu)烷烴等高熔點(diǎn)的烴類結(jié)晶析出，長大并連接成網(wǎng)狀結(jié)晶，同時(shí)將處于液態(tài)的油品吸附、包圍其中，從而使整個(gè)油品失去流動(dòng)性。一、油品凝固的實(shí)質(zhì)純烴在一定壓力下由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的溫度稱為凝點(diǎn)，油品的凝固是油品在低溫下失去流動(dòng)性的原因：構(gòu)造凝固隨著溫度的降低，含蠟較多的油品中的正150粘溫凝固

含蠟很少或不含蠟的油品，在溫度下降時(shí)，黏度迅速升高，當(dāng)黏度大到一定程度后（＞3×105mm2/s）,油品就會(huì)變成無定型的玻璃狀物質(zhì)，失去流動(dòng)性，這種凝固稱為粘溫凝固。粘溫凝固含蠟很少或不含蠟的油品，在溫度151二、濁點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)、傾點(diǎn)和凝點(diǎn)在石油及其產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)中，與其組分的低溫性能有關(guān)的指標(biāo)有濁點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)、傾點(diǎn)、冰點(diǎn)和凝點(diǎn)。二、濁點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)、傾點(diǎn)和凝點(diǎn)在石油及其產(chǎn)品的