石油的物理性质

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1、第三章石油及油品的物理性质石油及产品的理化性质本章的主要内容：石油的蒸馏曲线石油的平均相对分子质量石油的密度与相对密度石油的粘度石油的热性质第一节恩式蒸馏、实沸点蒸馏、平衡汽化曲线石油及产品的理化性质石油及其产品是由许多分子大小不同的烃类与非烃类所组成的复杂混合物。它们的沸点不象单体化合物那样具有恒定值，而是随气化的过程在一定温度范围内逐步升高，这个沸点范围称为沸程。一、恩氏蒸馏恩氏蒸馏又称为ASTM蒸馏，是属于渐次气化，基本上不具有精馏作用。随着温度的逐渐升高，不断气化和馏出的是组成范围较宽的混合物。因而馏程只是粗略表示油品的沸点范围和一般蒸发性能。其测定过程如下:

2、将100ml油品放入标准的蒸馏瓶中，按规定的加热速度进行加热。初馏点(InitialBoilingPoint，简称IBP)：馏出的第一滴冷凝液的气相温度。10%、20%……90%馏出温度：馏出液达10ml、20ml、直至90ml时的气相温度。终馏点(EndPoint)或干点：气相温度所能达到的最高值。图3-1大庆原油中汽油、喷气燃料、轻柴油馏分的恩氏蒸馏曲线根据测得的馏程数据，以气相馏出温度为纵坐标，以馏出体积百分数为横坐标作图即可得到某一油品的蒸馏曲线。一般用蒸馏曲线的斜率来表示该油品的沸程的宽窄。斜率越小，表示沸程越窄。一般常用平均沸点来表征其气化性能。油品平均沸

3、点的定义如下：体积平均沸点tv（℃）：质量平均沸点tw（℃）：立方平均沸点Tcu（K）：实分子平均沸点tm（℃）：中平均沸点tme（℃）：二、实沸点蒸馏实沸点蒸馏（TrueBoiling-PointDistillation，TBP）又称真沸点蒸馏，是评价原油的蒸馏方法。测定装置：相当于14～18块理论板数的填充精馏柱的精馏装置。实沸点蒸馏测定过程：第一步：常压蒸馏，切取从初馏点到200℃的各个馏分。第二步：在残压为1.33KPa左右进行的减压蒸馏，切取200～395℃的各个馏分。第三步：在残压为0.27KPa下不用精馏柱的减压蒸馏，切取395～500℃的各个馏分，釜底

4、的残液为500℃以上的减压渣油。图3-2原油实沸点蒸馏曲线将蒸馏过程中的气相馏出温度与相应的馏出物累计质量收率(m%)作图，即可得到实沸点蒸馏曲线。三、平衡汽化也称一次汽化或平衡蒸馏，是指油品在一定的压力和温度下保持气液两相处于平衡状态下进行分离。在一定压力下得到的汽化率与温度之间的关系曲线，即平衡汽化曲线。平衡汽化曲线的初馏点，即0%的馏出温度，为该油品的泡点；其终馏点，即100%的馏出温度，为其露点。恩式蒸馏、实沸点蒸馏、平衡汽化比较就曲线的斜率而言，平衡汽化的最平缓，实沸点蒸馏的最陡；分离精确度：实沸点蒸馏最高，平衡汽化的最差；对同一油样，初馏点以实沸点蒸馏的最

5、低，其终馏点则最高，50%馏出温度处3条蒸馏曲线上的温度差别不大；用恩式蒸馏的50%馏出温度大体表示油品的平均汽化性能；第二节平均分子量石油的分子量是进行炼油设计、关联石油物性、研究石油的化学组成中所必不可少的基础数据。由于石油及其产品是由许多分子大小不同的化合物所组成的复杂混合物，而各种合物的分子量又各不相同，其范围也很宽，所以只能用平均分子量来表示。石油及产品的理化性质1.定义（1）数均相对分子质量体系中不同分子的摩尔分率与其相应分子量的乘积的总和。式中：ni—组分i的摩尔分率；Ni—组分i的摩尔数；Wi—组分i的质量；石油及产品的理化性质（2）重均相对分子质量体

6、系中不同分子的质量分率与其相应分子量的乘积的总和。式中：wi—组分i的质量分率石油及产品的理化性质经验方程：—石油馏分的体积平均沸点，K；石油及产品的理化性质表3-1原油及各馏分油的平均相对分子质量名称20℃密度kg/m3平均相对分子质量碳数平均碳数原油800～1000汽油馏分740～770100～120C5～C11～8轻柴油馏分820～870210～240C11～C20～16润滑油馏分850～940370～500C20～C36～30渣油920～1000900～1100>C36～70煤油馏分180～200石油馏分的平均相对分子质量随沸程的升高而增大。2、数均分子量的测

7、定方法测定方法冰点下降法沸点上升法蒸气压渗透法渗透压法3、石油及其馏分的数均分子量图3-3几种原油馏分的分子量分布石油各馏分的数均分子量是随馏分的沸程的上升而增大的。当沸程相同时，石蜡基的原油如大庆原油的数均分子量最大，中间基的原油如胜利原油次之，而环烷基的原油如辽河欢喜岭原油最小。表3-2石油各馏分的平均分子量范围及与碳数的关系馏分沸程，℃碳数范围平均碳数平均分子量汽油馏分<200C5C118100120柴油馏分200350C11C2016220240减压馏分350500C20C3530370400减压渣油>500>C357