油品分析基础知识

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1、第一章油品分析基础知识第一节石油及其产品的物理性质石油及其产品的物理性质是生产和科研中评定油品质量和控制加工过程的主要指标。加工一种原油之前，先要测定它的各种物理性质，如沸点范围(馏分组成)、相对密度、粘度、凝点、闪点、残炭、含硫量等，称为原油评价实验。根据原油评价才能确定原油的合理加工方案。石油和油品的物理性质与其化学组成密切相关。由于石油和油品都是复杂的混合物，所以它们的物理性质是所含各种成分的综合表现。与纯化合物的性质有所不同，石油和油品的物理性质往往是条件性的，离开了一定的测定方法、仪器和条件，这些性质也就失去了意义。石油和油品性质测定方法都规定

2、了不同级别的统一标准，其中有国际标准(简称ISO)、国家标准(简称GB)、中国石油化工总公司行业标准(简称SH)等等。一、密度和相对密度在规定温度下，单位体积内所含物质的质量称为密度，单位是克/厘米3或千克/米3。我国国家标准GB/T1884-83规定，20℃时密度为石油和液体石油产品的标准密度，以ρ20表示。其它温度下测得的密度用ρt表示。油品的密度与规定温度下水的密度之比称为油品的相对密度，用d表示，是无量纲的。由于4℃时纯水的密度近似为1克/厘米3（3.98℃时水的密度为0.99997克/厘米3），常以4℃的水为比较标准。我国常用的相对密度为d20

3、4（即20℃时油品的密度与4℃时水的密度之比）；油品的密度与其组成有关。同一原油的不同馏分油，随沸点范围升高，密度增大。当沸点范围相同时，含芳香烃愈多-35-，密度愈大；含烷烃愈多，密度愈小。密度是评价石油质量的主要指标，通过密度和其它性质可以判断原油的化学组成。二、蒸气压在一定温度下，液体与其液面上方蒸气呈平衡状态时，该蒸气所产生的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。蒸气压愈高，说明液体愈容易气化。纯烃和其它纯的液体一样，其蒸气压只随液体温度而变化，温度升高，蒸气压增大。石油及石油馏分的蒸汽压与纯物质有所不同，它不仅与温度有关，而且与气化率（或液相组成）有

4、关，在温度一定时，气化量变化会引起蒸气压的变化。油品的蒸气压通常有两种表示方法:一种是油品质量标准中的雷德(Reid)蒸气压，是在规定条件(38℃、气相体积与液相体积之比为4:1)下测定的。另一种是真实蒸气压，指气化率为零时的蒸气压。三、沸点与馏程纯物质在一定外压下，当加热到某一温度时，其饱和蒸气压等于外界压力，此时液体就会沸腾，此温度称为沸点。在外压一定时，纯化合物的沸点是一个定值。石油及其馏分或产品都是复杂的混合物，所含各组分的沸点不同，所以在一定外压下，油品的沸点不是一个温度点，而是一个温度范围。将一定量的油品放入仪器中进行蒸馏，经过加热、气化、冷

5、凝等过程，油品中低沸点组分易蒸发出来，随着蒸馏温度的不断提高，较多的高沸点组分也相继蒸出。蒸馏时流出第一滴冷凝液时的气相温度叫初馏点，馏出物的体积依次达到10%、20%、30%……90%时的气相温度分别称为10%点(或lO%馏出温度)、30%点……-35-90%点，蒸馏到最后达到的气体的最高温度叫干点(或终馏点)。从初馏点到干点(或终馏点)这一温度范围称为馏程，在此温度范围内蒸馏出的部分叫馏分。馏分与馏程或蒸馏温度与馏出量之间的关系叫原油或油品的馏分组成。在生产和科研中常用的馏程测定方法有实沸点蒸馏与恩氏蒸馏，它们不同的是：前者蒸馏设备较精密，馏出时的气

6、相温度较接近馏出物的沸点，温度与馏出的重量百分数呈对应关系:而后者蒸馏设备较简便，蒸馏方法简单，馏程数据容易得到，但馏程并不能代表油品的真实沸点范围。所以，实沸点蒸馏适用于原油评价及制定产品的切割方案，恩氏蒸馏馏程常用于生产控制、产品质量标准及工艺计算，例如馏程是汽油、喷气燃料、柴油、灯用煤油、溶剂油等的重要质量指标。特性因数K（原油特性因数是根据相对密度和沸点组合成的复合常数，常用来判断原油的化学组成。各类烃的特性因数不同。烷烃最高，环烷烃次之，芳烃最低。）对原油的分类、确定原油加工方案等是十分有用的。四、平均分子量石油是多种化合物的复杂混合物，石油馏

7、分的分子量是其中各组分分子量的平均值，因此称为平均分子量（简称分子量）。石油馏分的平均分子量随馏分沸程的升高而增大。汽油的平均分子量约为100～120，煤油为180～200，轻柴油为210～240，低粘度润滑油为300～360，高粘度润滑油为370～500。五、粘度粘度是评价原油及其产品流动性能的指标，是喷气燃料、柴油、重油和润滑油的重要质量标准之一，特别是对各种润滑油的分级、质量鉴别和用途具有决定意义。粘度对油品流动和输送时的流量和压力降也有重要影响。-35-粘度是表示液体流动时分子间摩擦而产生阻力的大小。粘稠的液体比稀薄的液体流动得慢，因为粘稠液体在

8、流动时产生的分子间的摩擦力较大。粘度的大小随液体组成、温度和压力不同而异。粘度的