石油及油品的物理性质1

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1、第三章石油及油品的物理性质7/23/20211炼油工艺学注意事项石油及油品的理化性质与其化学组成和分子结构密切相关；石油及油品是复杂的混合物，因此它的性质是宏观的综合表现，也就是说是多种化合物总体表现出来的性质，所以它与单独一个纯化合物的性质不同；多数性质无可加性，如密度、粘度，并且测定性质时，都是条件性实验；为了便于油品之间相互比较和对照，石油及油品的绝大部分性质都是采用条件性实验进行测定。（严格规定的仪器、方法和条件），条件改变，结果也会改变；石油及油品的各种试验方法有不同的级别，如ISO、GB、S

2、H。7/23/20212炼油工艺学第一节蒸汽压、沸程和平均沸点石油和石油产品的蒸发性能是反映其汽化、蒸发难易的重要性质，用蒸汽压、沸程来描述。一、蒸汽压定义：是在某一温度下一种物质的液相与其上方的气相呈平衡状态时的压力，也称饱和蒸气压。蒸气压愈高的液体愈易于气化。对同族烃类，在同一温度下，相对分子质量较大的烃类的蒸气压较小。对某一纯烃而言，其蒸气压是随温度的升高而增大。7/23/20213炼油工艺学纯烃P=f(T)烃类混合物P=ΣPiXi=f(T,X)石油馏分P=f(T,e)蒸气压的表示法雷德蒸汽压：T

3、=38℃，气体体积∶液体体积=4真实蒸气压(泡点蒸汽压)：即e=0时的蒸汽压蒸气压的计算两种蒸气压可通过图表进行换算。7/23/20214炼油工艺学二、馏程(沸程)定义：石油馏分的沸点表现为一定宽度的温度范围，称为沸程。同一油品的馏程因测定仪器和测试方法不同。其馏程数据也有差别。在油品的质量标准中，大都采用条件性的馏程测定法——恩氏蒸馏。恩氏蒸馏(ASTM蒸馏)（GB6536-86)将100mL油品放入标准的蒸馏瓶中，按规定条件加热，流出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点，馏出物为10%、20%……90

4、%时的气相温度别别称为10%、20%……90%点，蒸馏到最后所能达到的最高气相温度称为终馏点或干点。从初馏点到干点（终馏点）的温度范围称为馏程。7/23/20215炼油工艺学以气相馏出温度为纵坐标，馏出体积为横坐标，可以绘得该油品的恩氏蒸馏曲线。对于轻质油品：恩氏蒸馏曲线中10%到90%这一段很接近一条直线，因此可以用恩氏蒸馏曲线的10%到90%之间的斜率来表示该油品的馏程宽窄。即恩氏蒸馏曲线的斜率越大，该油品的馏程范围越宽。斜率S：表示从馏出10%到90%之间，每馏出1%的沸点平均升高值由于馏程测定具

5、有严格的条件性，因此馏程数据并不代表该油品的真实沸点范围，但可以大致判断油品中轻重组分的相对含量，或用与不同油品之间的比较。7/23/20216炼油工艺学大多数液体燃料规格中，只要求测定其具有代表性的初馏点、10%、50％和90％的馏出温度及干点。汽油的馏程40～200℃，轻柴油的馏程200～350℃，润滑油的馏程350～520℃。馏程的数据基本能反映油品组分轻重的相对含量，所以在原油评价中常用。馏程是发动机燃料等的重要质量指标。7/23/20217炼油工艺学三、平均沸点1．体积平均沸点用途：由tv可求

6、得其他平均沸点2．质量平均沸点(tw)用途：tw主要用于求定油品的真临界温度Tc7/23/20218炼油工艺学3．立方平均沸点Teu用途：Teu主要用于求油品的特性因数和运动粘度4．实分子平均沸点tm用途：tm主要用于求油品的假临界温度(Tc’)和偏心因数(ω)5．中平均沸点tme用途：tme用于求油品氢含量,K,Pc,燃烧热和平均分子量7/23/20219炼油工艺学第二节密度、相对密度、特性因数和平均相对分子质量(组成特性)7/23/202110炼油工艺学一、密度和相对密度1．定义密度是单位体积物质在

7、真空中的质量，g/cm3，kg/m3我国规定20℃时的密度为石油产品的标准密度，ρ20在一定条件下，以一种液体的密度与另一种参考物质密度的比值来表示物质的相对密度，又称比重常用的有d420(我国)，d15.615.6(欧美)随着相对密度增大，比重指数的数值下降RelativedensitySpecificgravity7/23/202111炼油工艺学第12届世界石油会议规定对原油的分类：API度>31.1的原油为轻质原油；API度在31.1～22.3之间，为中质原油；API度在22.3～10.0之间，为

8、重质原油；API度<10.0，为特重原油。7/23/202112炼油工艺学2．油品密度与化学组成的关系分子量相近的不同烃类之间密度有明显差别芳烃>环烷烃>烷烃如在20℃时：苯0.8774；环己烷0.7780；正己烷0.6572，分子环数越多，密度越大；同一种原油沸点增加，分子量增大，密度增大对不同原油，同样沸程，相对密度差别很大一般来说，环烷基的>中间基的>石蜡基的7/23/202113炼油工艺学3．与温度、压力的关系同一油品，温度上升，相