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2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)回顧與思考題:1、潤滑的分類
?(1)流體動力潤滑(液體潤滑):一定厚度的油膜,屬于最理想的潤滑狀態(tài);(2)邊界潤滑:只存在一層極?。ㄐ∮?.1μm)的邊界膜;(3)混合潤滑:流體動力潤滑和邊界潤滑兼而有之;(4)彈性流體動力潤滑(極壓潤滑):齒輪及滾動軸承。2、選擇潤滑油最重要的指標(biāo)是什么?一般原則?
粘度和粘溫性能是選擇潤滑油的首要因素;
一般低速高負(fù)荷的機(jī)械選用高粘度潤滑油,而高速低負(fù)荷的機(jī)械選用低粘度潤滑油。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)3、潤滑油主要起作用
?
潤滑油主要起減少摩擦、磨損、防止燒結(jié)的作用,同時還對摩擦面起冷卻、清洗和緩和沖擊作用以及抗腐、防銹、密封等作用。4、內(nèi)燃機(jī)潤滑油的主要特點(diǎn)有哪些?
(1)使用溫度高,溫差大;(2)潤滑油循環(huán)使用很容易氧化而生成酸性物質(zhì)和膠質(zhì);
(3)摩擦表面的負(fù)荷很大,有些部位經(jīng)常處于極壓潤滑狀態(tài);
(4)內(nèi)燃機(jī)潤滑油在氣缸中還起密封作用,同時還起到冷卻、清潔、防銹和抗腐蝕的作用。(5)機(jī)件運(yùn)動速度快且多變;(6)內(nèi)燃機(jī)潤滑油的使用周期較長。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)5、汽油機(jī)同時采用
潤滑和
潤滑兩種方式。
壓力潤滑和噴濺潤滑6、內(nèi)燃機(jī)潤滑油必須具備哪些基本性能
?
①具有良好潤滑性能,粘度適當(dāng),粘溫性質(zhì)好;②良好的抗氧化安定性,使用壽命長;③良好的清凈分散性能;④腐蝕性小,具有中和酸性物質(zhì)的能力;⑤具有良好的低溫性能和抗泡沫性能。7、潤滑油的潤滑性能由
和
來評定。
粘度和粘溫性能2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)8、如何評價內(nèi)燃機(jī)潤滑油粘溫性能?采用粘度指數(shù)、運(yùn)動粘度比ν50℃/ν100℃;國產(chǎn)汽油機(jī)油的粘度指數(shù)都要求高于75~80。9、潤滑油的理想組分?少環(huán)(最好是單環(huán))長側(cè)鏈的烴類是潤滑油的理想組分10、內(nèi)燃機(jī)油的牌號由字母及數(shù)字組成,〝S〞代表汽油機(jī)油,〝C〞代表柴油機(jī)油,第二個字母或第三個字母代表質(zhì)量等級,數(shù)字代表粘度等級。我國將汽油機(jī)油分為SC、SD、SE、SF、SG、SH等8個質(zhì)量等級,柴油機(jī)油分為CC、CD、CD—2、CE、CF—4等7個質(zhì)量等級。序號靠后的質(zhì)量越高。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)第十章油料的管理
2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)石油和石油產(chǎn)品的品種繁多、使用范圍廣、影響面大、質(zhì)量要求嚴(yán)格,具有容易蒸發(fā)、滲漏、易被污染而變質(zhì)、極易著火、爆炸、有毒性等特點(diǎn)。原油從油田到煉油廠、石油產(chǎn)品從煉油廠到消費(fèi)者手中,均需經(jīng)過生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲存和銷售等環(huán)節(jié),其中任何一個環(huán)節(jié)管理不善,都可能引起油料質(zhì)量下降。不僅浪費(fèi)寶貴的資源,還可能因使用變質(zhì)油品而影響設(shè)備的正常工作,甚至引起惡性事故,危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。隨著新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備的不斷發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)的要求,對油品的質(zhì)量要求也愈來愈高,因此儲運(yùn)的各個環(huán)節(jié)中油料的質(zhì)量和安全管理,是一項(xiàng)極為重要的、技術(shù)性很強(qiáng)的工作。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)油料的管理涉及油田、煉油廠、油庫和使用部門中的儲存、輸送、加注和使用等各個環(huán)節(jié),都應(yīng)根據(jù)不同油料的特點(diǎn),進(jìn)行科學(xué)管理,防止油料被污染而變質(zhì),預(yù)防油料氧化變質(zhì)和蒸發(fā)損耗,以及防火防毒害等,確保油料的質(zhì)和量。本章主要討論油料在儲運(yùn)過程中的質(zhì)量管理、油品的質(zhì)量檢驗(yàn)和性質(zhì)調(diào)整、油料的安全儲存等內(nèi)容。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)第一節(jié)油料的質(zhì)量管理
一、油料在儲運(yùn)中質(zhì)量變化的原因
二、各類油品在儲運(yùn)中的質(zhì)量變化規(guī)律及注意事項(xiàng)
三、延緩油料質(zhì)量變化的措施
2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)油料的質(zhì)量在儲運(yùn)過程中是不斷變化的。通常在運(yùn)輸和收發(fā)過程中,油料易出現(xiàn)蒸發(fā)損失、混油和被污染等問題,在油庫儲存過程中,則以油料蒸發(fā)損失和氧化變質(zhì)為主要問題。油料的化學(xué)組成和餾分組成決定了其質(zhì)量變化是必然會發(fā)生的,儲運(yùn)中的溫度、濕度、設(shè)備和容器等外部條件和管理水平卻能延緩或加速質(zhì)量變化的進(jìn)程。油料質(zhì)量管理的總?cè)蝿?wù):就是根據(jù)不同油料變化的內(nèi)在規(guī)律,主動采取有效措施,積極創(chuàng)造條件,盡量預(yù)防和延緩油料的質(zhì)量變化。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)一、油料在儲運(yùn)中質(zhì)量變化的原因
引起油料在儲運(yùn)中發(fā)生質(zhì)變的原因很多,主要有蒸發(fā)、氧化、混油、機(jī)械雜質(zhì)和水分的污染等幾種。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)
1.蒸發(fā)蒸發(fā)是液體在任何溫度下都可能進(jìn)行的表面汽化現(xiàn)象。儲存油料的油罐一般不能完全裝滿,油面上方有一定空間。油罐通常裝有呼吸閥,以控制油罐內(nèi)的壓力不致于過大或過小。因此,油料在油罐中不可能像敞口容器一樣無限制地蒸發(fā),也不會像密閉容器一樣,沒有油蒸氣逸出油罐。油罐內(nèi)蒸氣壓如果大于呼吸閥的定壓時,呼吸閥就會自動開啟,“呼出”飽和油蒸氣;當(dāng)罐內(nèi)壓力過小時,就會“吸入”新鮮空氣,使罐內(nèi)空間蒸氣處于不飽和狀態(tài),油料就會繼續(xù)蒸發(fā),直至蒸氣重新達(dá)到飽和。
2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)油料的蒸發(fā)在儲運(yùn)的各個環(huán)節(jié)中隨時都在發(fā)生。蒸發(fā)造成油料大量損耗,據(jù)統(tǒng)計(jì),國外從油田井場到油品銷售的過程中,原油和油品的損耗高達(dá)3%,其中約70%的損失發(fā)生在原油罐、調(diào)合罐和成品油罐中。蒸發(fā)散失到大氣中的油蒸氣既污染了大氣,又增加了著火危險性。由于蒸發(fā)的都是油料中的最輕組分,油品蒸發(fā)還會嚴(yán)重影響油品質(zhì)量,甚至使合格油品變?yōu)椴缓细?。汽油因蒸發(fā)損失,造成起動性變差,抗爆性下降。當(dāng)航空汽油的蒸發(fā)損失量達(dá)到1.2%時,其初餾點(diǎn)升高3℃,蒸氣壓下降20%,辛烷值減少0.5個單位。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)引起蒸發(fā)的內(nèi)因是油料的餾分組成。餾分組成愈輕,沸點(diǎn)愈低,蒸氣壓愈大,蒸發(fā)愈嚴(yán)重,蒸發(fā)損失愈大,對油料質(zhì)量影響愈嚴(yán)重。在儲存中,溶劑油、航空汽油、車用汽油和原油,容易造成蒸發(fā)損失;煤油的蒸發(fā)損失稍小;柴油的蒸發(fā)損失較?。欢鴿櫥偷恼舭l(fā)損失很小,可以忽略不計(jì)。促使蒸發(fā)的外部因素主要有溫度、油罐上方空間大小,油罐的大、小呼吸等。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)(1)
溫度:儲存溫度愈高,油料蒸發(fā)愈嚴(yán)重。例如,我國南方地區(qū)一個容積10000m3的地面鋼油罐,在夏季儲存汽油時,每天汽油的蒸發(fā)損失可達(dá)500~1000kg。(2)
油罐中油品上部空間越大,蒸發(fā)損失越大。例如在相同溫度和密封條件下儲存同一種汽油,裝油量為油罐容積20%時的蒸發(fā)損失比裝油量為油罐容積95%時大8倍。(3)
油罐呼吸引起蒸發(fā)損失增大。油罐的呼吸分為“大呼吸”和“小呼吸”兩種。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)所謂“大呼吸”是指油罐收發(fā)油時的呼吸。油罐進(jìn)油時,由于油面逐漸升高,氣體空間逐漸減小,罐內(nèi)壓力增大,當(dāng)壓力超過呼吸閥控制壓力時,一定濃度的油蒸氣開始從呼吸閥中“呼出”,直到油罐停止收油。所“呼出”的油蒸氣造成了油品的蒸發(fā)損失。當(dāng)油罐向外發(fā)油時,因油面不斷降低,罐內(nèi)壓力減小,當(dāng)壓力小于呼吸閥控制的真空度時,油罐開始“吸入”新鮮空氣。由于油面上方油氣沒有飽和,促使油品蒸發(fā)速度加快,使其重新達(dá)到飽和,罐內(nèi)壓力再次上升,可能有部分油氣因壓力過大,從呼吸閥逸出,造成“回逆呼出”,大部分飽和油蒸汽將在下一次收油操作中被呼出。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)每次收、發(fā)油操作中的一次“吸入”和“呼出”稱為一次大呼吸。大呼吸次數(shù)愈多,油料蒸發(fā)損耗愈大,尤其是對輕質(zhì)油品和原油的影響更為顯著。例如,在氣溫為6~8℃,原油溫度為40℃,油罐內(nèi)部空間溫度為30℃的條件下,當(dāng)油罐以1000×103kg/h流率進(jìn)油時,油蒸氣損耗達(dá)500kg/h,占進(jìn)油的0.05%。據(jù)統(tǒng)計(jì),在東北輸油管線上的17個中間泵站中,因大呼吸每天損失原油蒸氣達(dá)l2×103kg,每年達(dá)4300×103kg。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)(4)
油料在儲罐中因晝夜氣溫變化造成小呼吸引起蒸發(fā)損失:油品在靜止儲存中,因氣溫晝高、夜低,引起罐內(nèi)油品蒸氣壓差別,導(dǎo)至呼吸閥啟閉而形成小呼吸。前述1萬立方米大油罐儲存汽油時,夏天每天損耗約1000kg就是小呼吸造成的。(5)油罐的密封程度對蒸發(fā)損耗影響很大。一個5000m3油罐,因孔蓋不嚴(yán)密引起自然通風(fēng),一個月內(nèi)可損失汽油53×103kg,損失原油28×103kg,可見其危害之嚴(yán)重。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)2.氧化
油料在儲存中難免不與空氣中的氧接觸,特別是溫度較高和有金屬的催化作用下,會起氧化反應(yīng),引起油料氧化變質(zhì),使油品很多性質(zhì)發(fā)生變化。汽油、噴氣燃料、煤油和柴油在儲存中會生成膠質(zhì)和沉淀,使油的顏色變深,實(shí)際膠質(zhì)和酸度(值)增大;潤滑油的酸值增大;潤滑脂的游離堿含量減少,出現(xiàn)游離酸等等。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)引起油品氧化的內(nèi)因是它的化學(xué)組成。當(dāng)油品含有易氧化的不安定組分,如不飽和烴、特別是二烯烴以及各種含硫、含氮和含氧等非烴化合物時,很易氧化生成酸性物質(zhì)和膠質(zhì),并進(jìn)一步縮合成沉淀;促使氧化的外界因素主要是溫度、日光、與金屬接觸及與氧接觸面的大小等。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)溫度升高,大大加速氧化反應(yīng)的進(jìn)行;日光照射會引發(fā)氧化的鏈反應(yīng);金屬對油品氧化有催化加速作用,有的氧化產(chǎn)物本身也有催化作用;油品與氧接觸面越大,氧化反應(yīng)越嚴(yán)重。關(guān)于促使氧化的外部條件,可參閱第五章汽油一節(jié)有關(guān)內(nèi)容。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)3.吸水
油品中的水分來自外界混入的雨雪或其它方面,由于組成油品的各種烴類,對水都有一定的溶解度,因此烴類會自動從大氣中吸收得到的。對航空燃料如航空汽油和噴氣燃料的影響最為嚴(yán)重,使其結(jié)晶點(diǎn)或冰點(diǎn)升高,低溫性能變差;汽油、煤油和柴油含水,油中的低分子酸等會溶于水中,引起設(shè)備嚴(yán)重腐蝕;電氣用油中如混入微量水分,會使其絕緣性能大幅度下降,以致無法使用;水分還會溶解油品中某些添加劑,如汽油中的抗氧劑、鉛水中的溴乙烷導(dǎo)出劑等,從而大大降低了它們的作用;2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)鈉基潤滑脂吸水后會乳化變稀,失去潤滑脂的結(jié)構(gòu)形態(tài)而報廢。不同烴類對水的溶解度不同,芳香烴最強(qiáng)、烷烴最弱。影響吸水性的外界因素是溫度和空氣濕度:
溫度愈高,烴類對水溶解度愈大??諝鉂穸扔?,油品吸收水分速度愈快。在我國南方潮濕地區(qū)儲存油品時,夜間氣溫下降,油罐內(nèi)空氣中的水氣會在罐壁凝結(jié)成水滴,落入油中,使油中水分增多,甚至出現(xiàn)游離水層。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)4.污染
油品在儲運(yùn)過程中,可能出現(xiàn)兩類污染問題,一是機(jī)械雜質(zhì)、水分污染;二是混油污染。均屬于管理不善人為造成的油品變質(zhì)。機(jī)械雜質(zhì)和水分污染,主要是運(yùn)輸、收發(fā)過程中,油品所接觸的設(shè)備、管線洗刷不凈或保護(hù)不妥所造成的。例如雨雪天在沒有防雨雪措施下發(fā)放油品,或儲油容器封裝不嚴(yán)都會使雨雪或風(fēng)砂進(jìn)入油品。由于機(jī)械雜質(zhì)和水分污染造成的危害很大,油料儲運(yùn)工作者必須特別重視。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)混油污染主要是管理不好或操作不當(dāng)所引起的。例如在收發(fā)油過程中開錯閥門、容器中存油未清理干凈、用同一管線和油泵輸送不同油品以及油庫區(qū)內(nèi)閥門不嚴(yán),造成一個油罐內(nèi)油品流入另一個油罐,引起大量油品相混等?;煊秃螅褂推焚|(zhì)量下降,甚至不合格。當(dāng)潤滑油或柴油中混入少量汽油或溶劑油時,使閃點(diǎn)大大下降,嚴(yán)重時還會影響粘度;溶劑油中如混入汽油,使餾程變重、變寬,并增加毒害性;2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)二、各類油品在儲運(yùn)中的質(zhì)量變化規(guī)律及注意事項(xiàng)
不同油料在儲存中其質(zhì)量變化規(guī)律不完全相同,在質(zhì)量管理中的重點(diǎn)也有差別。
汽油在儲存中最容易發(fā)生變化的質(zhì)量指標(biāo)是實(shí)際膠質(zhì)、酸度、餾程和蒸氣壓和辛烷值等。表10-1列出某車用汽油在露天帶呼吸閥金屬油罐中儲存中的質(zhì)量變化情況。1.汽油
2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)表10-1汽油儲存中的質(zhì)量變化
汽油儲存11個月以后,其實(shí)際膠質(zhì)從0.4增加到80.6mg/100ml,增加了200倍,酸度增大近20倍,餾程的10%餾出溫度升高10℃。儲存條件儲存時間,月10%餾出溫度,℃實(shí)際膠質(zhì)mg/100ml酸度mgKOH/100ml溫度:7~48℃有呼吸閥的金屬油罐
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)出廠36811≯7065.573747475≯50.40.410.474.080.6≯30.280.310.352.805.442023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)這些變化是由于汽油儲存在有呼吸閥的金屬罐中,溫度變化大(高溫時可達(dá)48℃)。油罐的小呼吸使油罐內(nèi)部空間的氧濃度經(jīng)常處于較高的水平,加上有時溫度較高以及金屬催化作用,使汽油很易氧化,生成酸性物質(zhì),進(jìn)一步氧化縮合,生成膠質(zhì),結(jié)果使油品的酸度和實(shí)際膠質(zhì)大大提高。在儲存開始的前三個月,由于氧化反應(yīng)處于氧化鏈反應(yīng)的引發(fā)和過氧化物積累階段,酸度稍有增加,實(shí)際膠質(zhì)沒有變化。隨著儲存時間的增長,氧化反應(yīng)速度越來越快,酸度和實(shí)際膠質(zhì)也迅速增多。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)汽油餾程的10%餾出溫度隨儲存時間的變化與氧化變質(zhì)有所不同。它是由于溫度高、溫差大、油罐小呼吸造成汽油中輕組分蒸發(fā)損失所引起的。汽油的蒸發(fā)主要發(fā)生在儲存的初期。表中數(shù)據(jù)表明,前三個月汽油的10%餾出溫度升高了7.5℃,繼續(xù)儲存三個月,僅再升高1℃。汽油中輕組分的減少,使汽油蒸氣壓和辛烷值都會有所降低。不同加工過程生產(chǎn)的汽油,因化學(xué)組成不同,其儲存安定性差別很大。以直餾汽油、加氫汽油、航空汽油的安定性最好,催化裂化汽油次之,熱裂化和焦化汽油最差。不同原油用相同加工方法生產(chǎn)的汽油,安定性也不一樣,低硫原油生產(chǎn)的汽油,其安定性優(yōu)于含硫原油的產(chǎn)品。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)常用車用汽油是由催化裂化汽油同重整汽油、直餾汽油、高辛烷值汽油組分或焦化汽油等調(diào)合而成,加有焦化汽油組分的汽油安定性差,容易氧化變質(zhì)。航空汽油由直餾汽油、催化裂化汽油加高辛烷值組分(工業(yè)異辛烷、工業(yè)異丙苯等)組成,或由催化裂化汽油加氫后再加高辛烷值組分組成的,所以安定性好。引起它變質(zhì)的主要原因是輕組分的蒸發(fā),使航空汽油的10%餾出溫度升高和辛烷值降低。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)2.噴氣燃料
噴氣燃料是經(jīng)過嚴(yán)格精制的直餾產(chǎn)品或加氫產(chǎn)品,質(zhì)量要求很高,其儲存安定性通常都很好。實(shí)踐表明,國產(chǎn)噴氣燃料,經(jīng)數(shù)年精心儲存,質(zhì)量變化不明顯。儲存噴氣燃料特別注意的問題是防水和防機(jī)械雜質(zhì)的混入。在氣溫高、濕度大的地區(qū)必須采取相應(yīng)措施以免因含水而使噴氣燃料的冰點(diǎn)或結(jié)晶點(diǎn)升高。機(jī)械雜質(zhì)會堵塞過濾網(wǎng)和磨損精密的高壓抽油泵等,故必須防止混入機(jī)械雜質(zhì)。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)3.煤油和柴油
煤油和部分輕柴油是經(jīng)精制的直餾油,儲存中不易氧化變質(zhì)。含有各種裂化或焦化柴油組分的柴油,則儲存安定性較差,易生成大量酸性物質(zhì)和膠質(zhì),出現(xiàn)深色沉淀。煤油和柴油的餾分較重,儲存中蒸發(fā)損失少,對質(zhì)量沒有明顯影響。煤、柴油在儲存、保管中均應(yīng)防止水分和機(jī)械雜質(zhì)的混入。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)4.潤滑油
潤滑油是直餾油(或合成油)經(jīng)各種精制后得到的,并加有多種添加劑。因而在常溫下精心儲運(yùn)管理,其質(zhì)量可經(jīng)數(shù)年而無明顯的變化。可能的變化僅僅是輕微氧化引起酸值稍有增加。由于潤滑油的餾分重,所以不存在蒸發(fā)損失問題。儲存潤滑油的質(zhì)量管理重點(diǎn)應(yīng)該著眼于防止混油和防止混入水分、機(jī)械雜質(zhì)。由于潤滑油種類繁多,同一品種油又有多種牌號,質(zhì)量要求嚴(yán)格,成本和價格比燃料高數(shù)倍,因而儲運(yùn)中要特別注意不要出現(xiàn)混油及發(fā)錯油料等事故,以免影響使用和造成浪費(fèi)。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)5.潤滑脂
潤滑脂在儲存中易變化的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有滴點(diǎn)、針入度、游離堿、游離酸、水分等。這些主要是由于氧化和吸水造成的,變質(zhì)嚴(yán)重時會引起析油現(xiàn)象,鈉基潤滑脂吸水后乳化、變稀,以致失去潤滑脂的作用。潤滑脂是軟膏狀物質(zhì),如混入機(jī)械雜質(zhì)后極難除去,因而要蓋緊容器或密封儲存。儲存潤滑脂的容器不能過大,以免因潤滑脂自身重量使底部的潤滑脂受壓太大而出現(xiàn)油皂分離現(xiàn)象。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)6.原油
原油儲運(yùn)中質(zhì)量管理的重點(diǎn)是防止輕油蒸發(fā)和混入大量水分。在油田中未經(jīng)脫氣、穩(wěn)定的原油,儲運(yùn)過程中蒸發(fā)損失極為嚴(yán)重,蒸發(fā)出來的油蒸氣還會污染環(huán)境。因而,應(yīng)盡可能在油田先經(jīng)脫氣和穩(wěn)定處理,這樣,既減少原油蒸發(fā)損失,又可回收有價值的天然氣和氣體汽油。穩(wěn)定后原油在儲運(yùn)過程中仍需采用減少蒸發(fā)損失的措施。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)三、延緩油料質(zhì)量變化的措施
針對油料變化的原因,改進(jìn)油品組成、加工工藝和精制深度,提高油品質(zhì)量是防止油品質(zhì)量變化的根本方法。對于已生產(chǎn)出來的油品,則應(yīng)采取有效措施,加強(qiáng)油料管理,延緩油料變質(zhì)速度,以延長其儲存時間。常用措施有:2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)
1.降低儲油溫度,減少溫差
儲油溫度高會加速油品蒸發(fā)和氧化變質(zhì),因而必須采取降溫和減小溫差的措施,例如:(1)合理選擇儲存地點(diǎn),避免日光曝曬。易蒸發(fā)和易氧化的油料,應(yīng)存放在溫度低、溫差小的地下、半地下油庫、洞庫或庫房中。露天存儲的油桶等小容器,應(yīng)放在背光、隱蔽之處或放在地下坑道內(nèi)。存放汽油等易蒸發(fā)油品的露天油罐,油罐外壁應(yīng)涂銀白色反光漆,以防罐內(nèi)油溫上升。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)(2)采用罐裝,避免或減少桶裝。油罐容積大,儲油多,油溫受氣溫影響比桶裝小。單位容積油料與金屬接觸表面積也比桶裝小,減弱了金屬催化作用,有利于延緩油料變質(zhì)。(3)
夏季淋水降溫。炎夏季節(jié),對存放易蒸發(fā)油品的露天金屬油罐,采用罐頂淋灑冷水降溫;桶裝油料上蓋蓬布后淋水降溫。油罐淋水降溫必須連續(xù)進(jìn)行,以免因溫度變化頻繁,反而增加了油罐小呼吸。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)2.油罐應(yīng)盡量裝到安全容量,減少上方氣體空間
油罐內(nèi)氣體空間大,增大蒸發(fā)損失和加速氧化變質(zhì),曾試驗(yàn)用2000m3油罐裝200m3汽油,每晝夜損失汽油達(dá)1000kg,當(dāng)裝滿到安全容積后,損失量降至60kg。因此油罐應(yīng)盡量裝到安全容積;并適時地合并裝油不滿的油罐;在零星發(fā)油時,應(yīng)發(fā)完一罐后再發(fā)另一罐,以減少罐內(nèi)氣體空間。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)倒裝油料時,由于大呼吸增加了蒸發(fā)損失和油品與新鮮空氣的接觸,加速氧化變質(zhì)。因此,應(yīng)盡量避免不必要的倒裝操作。
3.減少倒罐、倒桶次數(shù)2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)4.采用適當(dāng)?shù)拿芊鈨Υ?,減少與空氣接觸
采用密封方式長期儲存油料,可以減少蒸發(fā)損失,延緩油料氧化變質(zhì),避免水分和機(jī)械雜質(zhì)混入以及油罐銹蝕。這對于柴油、潤滑油、潤滑脂等較為合適。對于蒸發(fā)性強(qiáng)的汽油,應(yīng)根據(jù)儲油容器具體情況,采取密封或相對密封措施。試驗(yàn)表明,1000m3油罐密封儲存航空汽油,每年可減少蒸發(fā)損失約1000kg;儲存噴氣燃料,每年可減少損失約150kg同時大大減輕了油罐的銹蝕程度。但應(yīng)注意在采用密封儲存措施前,必須仔細(xì)檢查儲油設(shè)備,并核算其耐壓強(qiáng)度等,采用相應(yīng)安全措施,以免引起不必要的生產(chǎn)事故。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)常用的密封儲存方法有油罐正壓密封法、油罐內(nèi)浮頂密封法和泡沫塑料覆蓋油面密封法。油罐正壓密封法是利用油罐承受壓力的潛力,調(diào)整油罐呼吸閥壓力,使油罐處于較高正壓狀態(tài)而進(jìn)行相對密封。曾把油罐正壓由原來的0.02l×105Pa提高到0.11×105Pa,負(fù)壓由0.003×105Pa提高到0.05×105Pa,進(jìn)行儲存試驗(yàn),結(jié)果取得良好效果,大大延長了儲存期限。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)油罐內(nèi)浮頂密封法是油罐內(nèi)有一內(nèi)浮盤緊貼在油面上,使油面上方?jīng)]有蒸發(fā)空間,從而減少了蒸發(fā)損失,隔斷了油品與氧的接觸。用內(nèi)浮頂油罐儲存汽油,經(jīng)試驗(yàn)表明,比固定頂油罐可以減少85%的蒸發(fā)損失。我國已推廣使用。泡沫塑料復(fù)蓋油面密封法是在固定頂蓋油罐內(nèi)用一種聚酚胺塑料圓盤,漂浮在油面上,這些圓盤能形成等邊三角形排列,使油面復(fù)蓋率達(dá)92%,以達(dá)到減少蒸發(fā)損失和氧化變質(zhì)的目的。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)5.減少油料與金屬接觸,防止金屬催化作用金屬特別是銅能大大加速油料氧化變質(zhì),銅能使汽油膠質(zhì)生成量增大六倍,因而儲油設(shè)備不應(yīng)采用銅制部件。為防止油料與金屬接觸,可在油罐、油桶或汽車油箱內(nèi)壁涂防銹層,以減緩油品氧化速度和防止金屬腐蝕(酸度和實(shí)際膠質(zhì)增大)。效果明顯,見表10-4。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)6.嚴(yán)防水分、機(jī)械雜質(zhì)混入
精心洗滌儲油容器,避免在風(fēng)沙、雨雪氣候里,在無防護(hù)措施的情況下裝卸油料,防止露天堆放桶裝油品等等,以免混入水分和機(jī)械雜質(zhì)。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)在運(yùn)輸、儲存、收發(fā)油料過程中,應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)質(zhì)量管理制度。定期檢查各種油品的易變質(zhì)量指標(biāo),掌握所儲油料質(zhì)量變化的情況;堅(jiān)持“先進(jìn)先出”、“存新發(fā)舊”、“優(yōu)質(zhì)后用”的原則,合理發(fā)放油料;針對油庫地區(qū)自然條件變化規(guī)律和油庫具體條件,采用有效措施,進(jìn)行科學(xué)管理。7.加強(qiáng)質(zhì)量檢查,嚴(yán)守規(guī)章制度2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)儲運(yùn)中油料質(zhì)量的變化是個漸變過程。在一定儲存條件下,質(zhì)量變化程度隨儲存時間增加而增大,在油料儲存初期,變化不大,仍能滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。表10-1中的某車用汽油,在儲存的最初三個月,仍是合格產(chǎn)品。隨著儲存時間增長,在六個月時,汽油已成為不合格了。因此要求儲運(yùn)工作者在認(rèn)識油料變化規(guī)律的基礎(chǔ)上,定期抽樣檢驗(yàn),及時掌握所存油料質(zhì)量變化的程度和趨勢,合理安排油料儲存期限,必須在油料合格的情況下,及時發(fā)出使用。油料質(zhì)量的檢驗(yàn)是作好油料質(zhì)量管理的前提。第二節(jié)油料的質(zhì)量檢驗(yàn)和性質(zhì)調(diào)整2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)油品在換裝、運(yùn)輸和儲存過程中,質(zhì)量不可避免地發(fā)生一定變化。當(dāng)質(zhì)量變化到已不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求時,需采取措施,對油品質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整,使其合格,才能發(fā)出使用。通常采用調(diào)合方法,選用相同牌號、相應(yīng)性質(zhì)指標(biāo)比質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)越得多的油品,按一定比例與不合格油品混合均勻,使混合后油品性質(zhì)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)在缺少某種牌號的油品時,也可以采用調(diào)合方法。根據(jù)所需油品的主要性質(zhì),選用兩種或多種油品調(diào)合配制,使混合油品達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。例如現(xiàn)在遠(yuǎn)洋船舶發(fā)動機(jī)種類極多,對燃料油的要求各異,各國港口的供應(yīng)單位,通常都是按船主提出的燃料油要求,臨時開泵,把數(shù)種不同粘度的組分調(diào)配后供應(yīng)。為了改善油品的某些性質(zhì),在油庫中可用調(diào)合的方法加入相應(yīng)的添加劑。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)煉油廠也是采用調(diào)合方法把不同加工方法得到的各種燃料和潤滑油的半成品以及添加劑,按不同比例加以調(diào)合,得到符合各種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的燃料和潤滑油。油料的質(zhì)量檢驗(yàn)和性質(zhì)調(diào)整是油庫儲運(yùn)工作者一項(xiàng)經(jīng)常性工作。為了維護(hù)油品質(zhì)量,加強(qiáng)質(zhì)量管理,各級石油儲運(yùn)部門都應(yīng)根據(jù)需要建立和健全相應(yīng)的質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和化驗(yàn)室,負(fù)責(zé)對所管油料的質(zhì)量檢驗(yàn)把關(guān),指導(dǎo)質(zhì)量管理。油料質(zhì)量的一切檢驗(yàn)工作,必須遵循國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)或中國石化集團(tuán)公司、部標(biāo)準(zhǔn)(SY)或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)(ZBE)。確保檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)質(zhì)量檢驗(yàn)包括外觀檢查和定期檢驗(yàn)。
1.外觀檢查外觀檢查具有簡單、易行、快速等特點(diǎn)。外觀檢查周期短,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,即應(yīng)采樣化驗(yàn)。各類油品外觀檢查項(xiàng)目大致如表10-5所示,供參考。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)表10-5各類油料外觀檢查參考項(xiàng)目
油料類別檢查項(xiàng)目汽油、燈用煤油、柴油、溶劑油透明度、水分和機(jī)械雜質(zhì)、色度各種潤滑油水分、透明度、乳化情況、機(jī)械雜質(zhì)、色度、氣味各種滑潤脂色度、光澤、纖維情況、軟硬程度、氣味、雜質(zhì)、析油、乳化情況2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)2.定期檢驗(yàn)
為及時掌握油料質(zhì)量變化情況,各種油品進(jìn)入油庫時應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收化驗(yàn)的質(zhì)量參考項(xiàng)目列于表10-6中;儲存中的油品必須定期取樣檢驗(yàn)。不同油品的檢驗(yàn)周期和檢驗(yàn)項(xiàng)目,分別列于表10-7和表10-8中。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)表10-6各種油料進(jìn)庫驗(yàn)收化驗(yàn)項(xiàng)目
油
料名稱化
驗(yàn)項(xiàng)目原
油水分、密度車
用汽油餾程、實(shí)際膠質(zhì)、酸度航空煤油餾程、閃點(diǎn)、色度、煙點(diǎn)輕
柴油餾程、凝點(diǎn)農(nóng)
用柴油餾程、凝點(diǎn)溶
劑油餾程、油漬試驗(yàn)、外觀機(jī)
械油粘度、腐蝕軋鋼機(jī)油、壓縮機(jī)油、汽缸油粘度、閃點(diǎn)氣
輪機(jī)油粘度、破乳化時間變壓器油及其它潤滑油粘度潤滑脂滴點(diǎn)、針入度、腐蝕2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)表10-7儲存中各種油料檢驗(yàn)周期
儲存條件檢驗(yàn)周期一般油品質(zhì)量要求嚴(yán)格的油品桶裝室內(nèi)6個月3~6個月露天3~6個月—罐裝土油池3~6個月—鋼罐6~12個月3~6個月地下鋼罐≥1年≥6個月2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)表10-8各種油料儲存中的重點(diǎn)檢查項(xiàng)目
油
料類別檢
驗(yàn)項(xiàng)目原
油水分、密度汽
油餾程、實(shí)際膠質(zhì)、腐蝕、酸度、水溶性酸或堿燈
用煤油色度、煙點(diǎn)、水溶性酸或堿輕
柴油實(shí)際膠質(zhì)、腐蝕、酸度、水溶性酸或堿、凝點(diǎn)溶
劑油餾程、油漬試驗(yàn)、外觀、腐蝕、酸度、水溶性酸或堿氣
輪機(jī)油粘度、破乳化性各種潤滑油粘度、酸值、水溶性酸或堿、腐蝕電
氣用油電氣性能、水溶性酸或堿、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)潤
滑脂滴點(diǎn)、針入度、腐蝕2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)
一、調(diào)合工藝二、調(diào)合比例的確定
第三節(jié)油料的調(diào)合2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)(1)使油品全面達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求,并保持產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性;(2)改善油品使用性能,提高產(chǎn)品質(zhì)量等級,增加經(jīng)濟(jì)效益;(3)合理使用各種組分,提高產(chǎn)品收率和產(chǎn)量;(4)
加入必需的添加劑。
煉油廠中很難從某些加工過程中直接得到完全符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的石油產(chǎn)品,因此大多數(shù)燃料和潤滑油等石油產(chǎn)品都是由不同組分調(diào)合而成的調(diào)制品。油品調(diào)合的目的是:2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)油品調(diào)合可以分為兩類,一是將各種油品基礎(chǔ)組分,按一定比例調(diào)合成基礎(chǔ)油或合格的成品油;另一類是基礎(chǔ)油與添加劑的調(diào)合。油品調(diào)合是煉油廠生產(chǎn)各種石油產(chǎn)品的最后一道生產(chǎn)工序。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)一、調(diào)合工藝
各種油品的調(diào)合,除了個別添加劑外,大部分都是液-液互溶體系,可以用任何比例進(jìn)行調(diào)合。調(diào)合油的性質(zhì)與調(diào)合組分的性質(zhì)和比例有關(guān),與調(diào)合過程的順序無關(guān)。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)調(diào)合后油品的不同特性與調(diào)合組分間存在著線性或非線性關(guān)系。某一特性等于其中每個組分特性按其濃度比例疊加的稱為線性調(diào)合,亦即有加和性;反之稱為非線性調(diào)合,即沒有加和性。調(diào)合后的數(shù)值高于線性估算值的為正偏差,低于線性估算值的為負(fù)偏差。出現(xiàn)這些偏差原因是與油品化學(xué)組成和該物性間關(guān)系不同有很大關(guān)系。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)例如車用汽油,當(dāng)用幾種組分調(diào)合后,其燃燒的中間產(chǎn)物既可能使其自燃點(diǎn)降低,也可能使自燃點(diǎn)升高,結(jié)果車用汽油的調(diào)合辛烷值不再和所含組分的辛烷值成線性關(guān)系;一般烷烴和環(huán)烷烴的辛烷值基本上是線性調(diào)合,而烯烴和芳香烴表現(xiàn)為非線性調(diào)合。因此直餾汽油、催化裂化汽油、烷基化汽油和重整汽油之間調(diào)合比例或組分改變時,調(diào)合辛烷值也隨之改變。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)又例如油品的閃點(diǎn)與油品中所含最輕部分組成有關(guān),當(dāng)閃點(diǎn)較高的重組分中調(diào)入很少量(如0.5%m)的低沸組分時,調(diào)合油的閃點(diǎn)就會大大下降到接近純低沸組分的閃點(diǎn)而遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離線性調(diào)合,呈嚴(yán)重的負(fù)偏差。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)(一)調(diào)合步驟
油品調(diào)合的大致步驟為:1.根據(jù)成品油的質(zhì)量要求,選擇合適的調(diào)合組分,并計(jì)算調(diào)合組分的比例和用量;2.在實(shí)驗(yàn)室調(diào)制小樣,經(jīng)檢驗(yàn)小樣質(zhì)量合格;3.準(zhǔn)備各種調(diào)合組分,如配制添加劑等;4.按調(diào)合比例將各調(diào)合組分混合均勻;5.檢驗(yàn)調(diào)合油的均勻程度及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
應(yīng)特別注意的是必須經(jīng)小樣調(diào)合試驗(yàn),經(jīng)檢驗(yàn)調(diào)合油的各項(xiàng)指標(biāo)必須全部合格后,才能進(jìn)行大量調(diào)合,以免出現(xiàn)調(diào)合后雖改善了某些性能,而使其它個別性能不合格的問題。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)(二)調(diào)合方法
煉油廠和油庫通常采用油罐調(diào)合和管道調(diào)合的方法。以方便各調(diào)合組分混合均勻。1.油罐調(diào)合對于調(diào)合比例變化大、批量較大的中、低粘度油品,采用泵循環(huán)油罐噴嘴調(diào)合,即將調(diào)合組分和添加劑用泵送入油罐中,不斷用泵抽出部分油品,通過裝在罐內(nèi)的一個或多個噴嘴射流噴散,達(dá)到混合均勻的目的。這個方法設(shè)備簡單、操作方便,效率較高。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)對于批量不大的成品油調(diào)合,特別是潤滑油的調(diào)合,可在裝有攪拌器的油罐內(nèi),用機(jī)械攪拌的方式進(jìn)行調(diào)合。攪拌器有兩類:(1)罐側(cè)壁伸入式,一個或數(shù)個攪拌器從油罐側(cè)壁伸入罐內(nèi),攪拌器葉輪是船用推進(jìn)式螺旋槳型;(2)罐頂中央伸入式,只適用于油罐容積小于20m3的立式調(diào)合罐,用于小批量但質(zhì)量、配比等要求嚴(yán)格的特種油品調(diào)合,如為便于小包裝的灌桶作業(yè)的特種潤滑油或稀釋添加劑的基礎(chǔ)液等。攪拌器葉輪有槳式和推進(jìn)式兩種。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)2.管道調(diào)合
管道調(diào)合適用于大批量調(diào)合,它是將備調(diào)合組分和添加劑按預(yù)定比例同時送入管道混合器,進(jìn)行均勻調(diào)合的方法。管道混合器常用管式靜態(tài)混合器,管道調(diào)合具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)
成品油隨用隨調(diào)??扇∠{(diào)合油罐,減少基礎(chǔ)油和成品油的非生產(chǎn)性儲存,減少油罐數(shù)量和容積;(2)
可提高一次調(diào)合合格率;2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)(3)減少中間取樣分析、取消多次油泵轉(zhuǎn)送和混合攪拌,從而節(jié)省了人力、時間、降低了能耗;
(4)全部過程密閉操作,減少油品蒸發(fā)、氧化,減少損耗。(5)可實(shí)現(xiàn)自動化操作。既可在計(jì)算機(jī)控制下進(jìn)行自動化調(diào)合;也可使用常規(guī)自控儀表,人工給定調(diào)合比例。實(shí)行手動調(diào)合操作;或用微機(jī)監(jiān)測、監(jiān)控的半自動調(diào)合系統(tǒng)。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)圖10-1(P227)給出閉環(huán)質(zhì)量控制,三組分和兩種添加劑共五個管道的潤滑油調(diào)合系統(tǒng)的流程與控制示意圖。調(diào)合控制系統(tǒng)主要由微處理機(jī)、在線粘度和凝點(diǎn)分析儀、混合器及其它常規(guī)設(shè)備與儀表組成,進(jìn)行輕、中、重三種基礎(chǔ)油、復(fù)合添加劑、降凝劑共五種管道來料的自動調(diào)合。微處理機(jī)根據(jù)輸入的程序自動完成調(diào)合比例計(jì)算、純滯后補(bǔ)償、流量調(diào)節(jié)與凝點(diǎn)數(shù)值控制等。添加劑按比例自動跟蹤加入閉環(huán)質(zhì)量控制系統(tǒng)中。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)圖中A、B、C表示三種基礎(chǔ)油管道,均分別裝有流量計(jì)和在線粘度分析儀各一臺,三種基礎(chǔ)油可同時進(jìn)入混合器?;旌掀髑坝锌偭髁坑?jì),混合器后設(shè)粘度和凝點(diǎn)在線分析儀各一臺。
D表示復(fù)合添加劑管道,實(shí)行總流量跟蹤控制。
E表示降凝劑管道,實(shí)行凝點(diǎn)閉環(huán)控制。
圖10-1管道自動調(diào)合流程示意圖A、B、C、D、E一組分油或添加劑。F一分路流量計(jì);Fo一總流量計(jì);V一各路粘度計(jì),Vo一總粘度計(jì);SP一凝點(diǎn)在線分析儀,H一混合器,R一目標(biāo)調(diào)合比2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)二、調(diào)合比例的確定
不同油品的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo),根據(jù)其調(diào)合后特性與調(diào)合組分性質(zhì)間的關(guān)系分為線性和非線性加和兩類,即具有加和性和無加和性兩類。屬于第一類,具有質(zhì)量加和性的油品性質(zhì)有硫含量、酸值、殘?zhí)?、灰分等;具有體積加和性的油品性質(zhì)有餾程(初餾點(diǎn)和干點(diǎn)無加和性)、密度、酸度、實(shí)際膠質(zhì)等。屬于第二類無加和性的質(zhì)量指標(biāo)包括辛烷值、粘度、閃點(diǎn)、蒸氣壓、傾點(diǎn)、凝點(diǎn)和十六烷值等。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)這些指標(biāo)的調(diào)合值或調(diào)合比例計(jì)算方法各不相同,沒有嚴(yán)格的普遍化的數(shù)學(xué)關(guān)系可以遵循,主要依靠經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式或經(jīng)驗(yàn)圖表,求取調(diào)合比或調(diào)合后成品油性質(zhì)的近似值,準(zhǔn)確性有限。因此大批量調(diào)合前,必須在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行小樣調(diào)合試驗(yàn),以小樣的實(shí)測性質(zhì)數(shù)據(jù)和調(diào)合比為準(zhǔn),如不合格,則需進(jìn)行必要的調(diào)整,直到調(diào)合油完全符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。有關(guān)調(diào)合比和調(diào)合油性質(zhì)計(jì)算方法和圖表較多,可參考有關(guān)資料。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)(一)可加性質(zhì)量指標(biāo)的計(jì)算
具有可加性的質(zhì)量指標(biāo)按下式計(jì)算:(10-1)
式中A——調(diào)合油的質(zhì)量指標(biāo);
Ai——調(diào)合組分i的質(zhì)量指標(biāo);
Pi——調(diào)合組分i的體積或重量百分比。式10-1中的Pi,對于硫含量、酸值、殘?zhí)俊⒒曳謶?yīng)為質(zhì)量分?jǐn)?shù);對于餾程、密度、實(shí)際膠質(zhì)、酸度等則為體積分?jǐn)?shù)。
2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)[例10-1]按規(guī)定某油的殘?zhí)坎荒艽笥?.35%,現(xiàn)有庫存A種油的殘?zhí)繛?.40%,不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,而另有B種同牌號油的殘?zhí)繛?.15%,質(zhì)量潛力較大,如用A、B兩油調(diào)合成合格產(chǎn)品,使其殘?zhí)砍蔀?.30%,試確定其調(diào)合比。解得
PA=60%;PB=(1-60%)=40%解:設(shè)A油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為PA,B油為(100-PA),代入式(10-1)2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)如果已知A、B兩種調(diào)合組分油的質(zhì)量指標(biāo)和調(diào)合油的指標(biāo),現(xiàn)場常采用更為簡便的交叉計(jì)算法。此法只適用于兩組分調(diào)合。用于多組分調(diào)合時,可分步計(jì)算。交叉計(jì)算方法見圖10-2。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)圖10-2交叉計(jì)算法示意圖
甲組分指標(biāo),A(0.40)
甲組分調(diào)和比(0.15)
調(diào)和油指標(biāo),M(0.30)
乙組分指標(biāo),B(0.15)乙組分調(diào)和比(0.10)BM之差的絕對值等于
AM之差的絕對值等于
甲組分:乙組分=0.15:0.10=3:22023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)
【例10一2】現(xiàn)有A批93號車用汽油,因蒸發(fā)損失使其餾程的10%餾出溫度為78℃,GB17930規(guī)定該指標(biāo)必須低于70℃,現(xiàn)擬用B批10%餾出溫度為62℃的93號車用汽油來調(diào)整,使其達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn),試求其調(diào)合比。
解:因而餾程調(diào)合前,先實(shí)測或根據(jù)汽油的餾程曲線求得70℃時的餾出量,A油為7%、B油為26%,然后按可加性計(jì)算。按交叉計(jì)算法:餾程調(diào)合的特點(diǎn)是餾出溫度沒有可加性,但某溫度下的餾出量卻有可加性。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)
得A批汽油與B批汽油之調(diào)合體積比為16:3,換算為體積百分?jǐn)?shù),即為84.2%和15.8%。
甲組分指標(biāo),7%
甲組分調(diào)和比,16
M調(diào)和油指標(biāo),10%乙組分指標(biāo),26%
乙組分調(diào)和比,3
BM之差等于
AM之差等于
2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)如按式(10-1)計(jì)算,將10、7、26分別代入式(10一1)中A、A1、A2得:解得P1=84.2%,P2=15.8%除了初餾點(diǎn)和干點(diǎn)外,餾程的其它點(diǎn)都可按同樣方法進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整。
2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)(二)非可加性質(zhì)量指標(biāo)的計(jì)算
非可加性質(zhì)量指標(biāo)的計(jì)算方法各不相同,沒有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)關(guān)系可以遵循,主要依靠經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)公式或經(jīng)驗(yàn)圖表求取近似值,做為參考。因準(zhǔn)確性有限,不能代替實(shí)測,因此,調(diào)合時必須以小樣調(diào)合試驗(yàn)的實(shí)測數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。有關(guān)這方面的公式、圖表較多,現(xiàn)介紹幾種最常用的方法。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)1、蒸氣壓的調(diào)整
雪夫蘭(Chevron)法是采用較廣的方法,用來計(jì)算由正丁烷與C5~193℃汽油調(diào)合成所需汽油的蒸氣壓,計(jì)算式為:
RVP=∑Vi(VPBI)i
(10-2)式中RVP——調(diào)合汽油的蒸氣壓調(diào)合指數(shù);
Vi——調(diào)合組分i的體積分率;
VPBI——調(diào)合組分i的蒸氣壓調(diào)合指數(shù)。蒸氣壓調(diào)合指數(shù)表及計(jì)算示例可參閱“石油產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)”一書。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)2、凝點(diǎn)、傾點(diǎn)的調(diào)整
石油產(chǎn)品的凝點(diǎn)和傾點(diǎn)與含蠟量有密切關(guān)系,調(diào)合油的凝點(diǎn)和傾點(diǎn)比按加成法計(jì)算的結(jié)果要高。當(dāng)兩個調(diào)合組分油的凝點(diǎn)和傾點(diǎn)相差不大時,可按加成方法估算。通常需根據(jù)各組分油凝點(diǎn)或傾點(diǎn),餾程的50%餾出溫度和各調(diào)合組分油的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算調(diào)合油的凝點(diǎn)或傾點(diǎn)。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)現(xiàn)以凝點(diǎn)的調(diào)整為例,說明其計(jì)算步驟:(1)
根據(jù)各調(diào)合組分油的凝點(diǎn)和餾程的50%餾出溫度,由圖10-3查得各組分油的凝點(diǎn)調(diào)合指數(shù)Ni;(2)
將各調(diào)合組分油的調(diào)合指數(shù)Ni同相應(yīng)調(diào)合重量百分?jǐn)?shù)Wi相乘,將各乘積相加,得到調(diào)合油的調(diào)合指數(shù)N:
N=∑NiWi
(3)將各調(diào)合組分油的50%餾出溫度ti
乘以相應(yīng)的調(diào)合重量百分?jǐn)?shù)Wi,將各乘積相加,得到調(diào)合油的50%餾出溫度t;(4)
根據(jù)調(diào)合油的N和t,由圖10一3查得調(diào)合油的凝點(diǎn)。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)3、閃點(diǎn)的調(diào)整
調(diào)合油的閃點(diǎn)比按可加性計(jì)算結(jié)果低。試驗(yàn)表明,重質(zhì)油品如潤滑油中混入極少量的輕組分后,其閃點(diǎn)就會下降到接近純輕組分的閃點(diǎn)。測定閉口杯法閃點(diǎn)時,這個現(xiàn)象更為明顯。因而計(jì)算由閃點(diǎn)相差懸殊的兩種油品所組成調(diào)合油的閃點(diǎn)是沒有實(shí)際意義的,其結(jié)果與實(shí)際相差很大。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)(1)柴油閃點(diǎn)調(diào)合
①多組分閃點(diǎn)可按下式計(jì)算,此式適用于閃點(diǎn)在30~150℃范圍,所得計(jì)算值與實(shí)測值的絕對偏差不大于2℃,準(zhǔn)確性較好。
0.929t=0.929t1V1十0.929t2V2……十0.929tnVn
(10-3)式中t——調(diào)合油閃點(diǎn),℃;
t1、t2……tn——組分1、2……n的閃點(diǎn),℃;
V1、V2……Vn——組分1、2……n的體積百分?jǐn)?shù)。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)②當(dāng)兩個調(diào)合組分餾程相近時,柴油閃點(diǎn)也可以用下式近似計(jì)算:(10-4)
式中t、t1、t2——同式(10-3),t1>t2;
V1、V2——同式(10-3);
f——系數(shù)查表(表10-10)。
2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)③當(dāng)閃點(diǎn)在35~150℃范圍內(nèi)的兩個組分調(diào)合時,可用圖10-4油品閃點(diǎn)調(diào)合圖。已知甲、乙兩種油的閃點(diǎn)及調(diào)合比,就可在圖上求得混合油的閃點(diǎn)。此圖計(jì)算值與實(shí)測值的絕對偏差小于2℃,是相當(dāng)準(zhǔn)確的。圖10-4油品閃點(diǎn)調(diào)合圖
調(diào)和油的閃點(diǎn)2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)(2)
潤滑油閃點(diǎn)的調(diào)合計(jì)算
①雙組分調(diào)合可采用潤滑油閃點(diǎn)調(diào)合圖進(jìn)行計(jì)算,見圖10-5。
此圖用法是先將各調(diào)合組分的閃點(diǎn)及調(diào)合比例(V%)標(biāo)在相應(yīng)座標(biāo)上,調(diào)合比的垂線與調(diào)合組分閃點(diǎn)連線的交點(diǎn),即為調(diào)合后產(chǎn)品的閃點(diǎn)。
調(diào)和油的閃點(diǎn)2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)②對于多組分調(diào)合,可采用閃點(diǎn)指數(shù)計(jì)算法
I=I1V1+I2V2+……+InVn
(10-5)
式中I——調(diào)合油的閃點(diǎn)指數(shù);
I1,I2…In——調(diào)合組分的閃點(diǎn)指數(shù);
V1,V2…Vn——調(diào)合組分的體積分率。閃點(diǎn)指數(shù)用下式計(jì)算或可查表。
LogI=一6.1188十4345.2/(T+383)
(10-6)式中T——閃點(diǎn),℉。調(diào)合前先將調(diào)合組分的閃點(diǎn)用上式計(jì)算其閃點(diǎn)指數(shù)Ii,按Ii體積可加性計(jì)算得到調(diào)合油的閃點(diǎn)指數(shù)I,再計(jì)算其閃點(diǎn)T,注意計(jì)算中閃點(diǎn)是用華氏溫度。上述閃點(diǎn)計(jì)算方法適用于開口杯閃點(diǎn)或閉口杯閃點(diǎn),但不能用開口杯閃點(diǎn)計(jì)算調(diào)合油的閉口杯閃點(diǎn),反之亦然。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)調(diào)合油閃點(diǎn)比按可加性計(jì)算的結(jié)果低,由于調(diào)合油閃點(diǎn)主要受輕組分閃點(diǎn)的影響,因此計(jì)算閃點(diǎn)相差懸殊的幾種油品所組成調(diào)合油的閃點(diǎn)是沒有實(shí)際意義的,其結(jié)果與實(shí)際相差很大。上述方法適用于閃點(diǎn)相差不大的油品間調(diào)合計(jì)算。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)4、粘度調(diào)整
調(diào)合油的粘度小于按可加性計(jì)算的結(jié)果。粘度調(diào)合主要用于潤滑油調(diào)合,常用的有圖表型和經(jīng)驗(yàn)式法。國際通用的粘度調(diào)合計(jì)算法是按粘度對數(shù)值與體積呈線性關(guān)系進(jìn)行計(jì)算的,在國內(nèi)應(yīng)用中,用質(zhì)量分率代替體積分率,也能得到滿意結(jié)果,調(diào)合油的粘度計(jì)算值與實(shí)測值間偏差為±0.lmm2/s。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)
另一經(jīng)驗(yàn)方法是粘度系數(shù)法,即粘度系數(shù)C與體積呈線性關(guān)系,即:
C=V1C1十V2C2十……VnCn
(10-7)
式中C——調(diào)合油的粘度系數(shù);
C1、C2…Cn——調(diào)合組分的粘度系數(shù);
V1、V2…——調(diào)合組分的體積分率。粘度系數(shù)可按下式計(jì)算或查有關(guān)數(shù)據(jù)表
C=1000loglog(ν+0.8)
(10-8)
式中ν——油品運(yùn)動粘度,mm2/s。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)調(diào)合油粘度的近似計(jì)算可用查圖法進(jìn)行
在實(shí)際粘度調(diào)整工作中,最簡便的方法是采用混合粘度計(jì)算圖(圖10-6)。
圖10-6的縱座標(biāo)為粘度座標(biāo),分別標(biāo)有運(yùn)動粘度和相應(yīng)的恩氏粘度、賽氏、雷氏粘度值。上方橫座標(biāo)刻有上、下兩個標(biāo)值,分別表示高粘度和低粘度組分油的體積百分?jǐn)?shù)。下方橫座標(biāo)為溫度,分別標(biāo)出攝氏和華氏溫標(biāo)。2023/2/2儲運(yùn)油料學(xué)應(yīng)用此圖可以解決以下幾類問題:第一類是利用圖中左方的四條縱座標(biāo),進(jìn)行同一溫度下不同粘度間的單位換算。第二類問題是利用圖中縱座標(biāo)和下方溫度橫座標(biāo),在已知兩個溫度下油品粘度時,可計(jì)算其它溫度下的粘度。注意粘溫曲線不能作過多的外延,否則,將引起很大誤差。第三類問題是應(yīng)用圖10
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