第三章 石油及油品的物理性質(zhì)

第三章石油及油品的物理性質(zhì)第1頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/20231煉油工藝學(xué)注意事項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)，也就是說是多種化合物總體表現(xiàn)出來的性質(zhì)，所以它與單獨一個純化合物的性質(zhì)不同；多數(shù)性質(zhì)無可加性，如密度、粘度，并且測定性質(zhì)時，都是條件性實驗；為了便于油品之間相互比較和對照，石油及油品的絕大部分性質(zhì)都是采用條件性實驗進行測定。（嚴格規(guī)定的儀器、方法和條件），條件改變，結(jié)果也會改變；

石油及油品的各種試驗方法有不同的級別，如ISO、GB、SH。

第2頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/20232煉油工藝學(xué)第一節(jié)蒸汽壓、沸程和平均沸點

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。一、蒸汽壓定義：是在某一溫度下一種物質(zhì)的液相與其上方的氣相呈平衡狀態(tài)時的壓力，也稱飽和蒸氣壓。蒸氣壓愈高的液體愈易于氣化。對同族烴類，在同一溫度下，相對分子質(zhì)量較大的烴類的蒸氣壓較小。對某一純烴而言，其蒸氣壓是隨溫度的升高而增大。第3頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/20233煉油工藝學(xué)純烴

P=f(T)烴類混合物

P=ΣPiXi=f(T,X)石油餾分

P=f(T,e)

蒸氣壓的表示法

雷德蒸汽壓：T=38℃，氣體體積∶液體體積=4真實蒸氣壓(泡點蒸汽壓)：即e=0時的蒸汽壓

蒸氣壓的計算兩種蒸氣壓可通過圖表進行換算。

第4頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/20234煉油工藝學(xué)1、蒸氣壓的計算純化合物的蒸汽壓與溫度間的關(guān)系可用Clapeyron-Clausius方程表示：第5頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/20235煉油工藝學(xué)1、蒸氣壓的計算在實際應(yīng)用中，常用經(jīng)驗或經(jīng)驗的方法來求定純烴的蒸汽壓，其中比較簡便的如Antoine方程：第6頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/20236煉油工藝學(xué)2、烴類混合物及石油餾分的蒸汽壓與純烴不同，烴類混合物的蒸汽壓不僅取決于溫度，同時也取決于其組成。當體系壓力不高，近似完全理想系，對于組分比較簡單的烴類混合物，其總的蒸汽壓可用Dalton—Raoult定律求得：第7頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/20237煉油工藝學(xué)二、餾程(沸程)

定義：

石油餾分的沸點表現(xiàn)為一定寬度的溫度范圍，稱為沸程。同一油品的餾程因測定儀器和測試方法不同。其餾程數(shù)據(jù)也有差別。在油品的質(zhì)量標準中，大都采用條件性的餾程測定法——恩氏蒸餾。

恩氏蒸餾(ASTM蒸餾)（GB6536-86)將100mL油品放入標準的蒸餾瓶中，按規(guī)定條件加熱，流出第一滴冷凝液時的氣相溫度稱為初餾點，餾出物為10%、20%……90%時的氣相溫度別別稱為10%、20%……90%點，蒸餾到最后所能達到的最高氣相溫度稱為終餾點或干點。從初餾點到干點（終餾點）的溫度范圍稱為餾程。

第8頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/20238煉油工藝學(xué)恩式蒸餾裝置圖第9頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/20239煉油工藝學(xué)以氣相餾出溫度為縱坐標，餾出體積為橫坐標，可以繪得該油品的恩氏蒸餾曲線。對于輕質(zhì)油品：恩氏蒸餾曲線中10%到90%這一段很接近一條直線，因此可以用恩氏蒸餾曲線的10%到90%之間的斜率來表示該油品的餾程寬窄。即恩氏蒸餾曲線的斜率越大，該油品的餾程范圍越寬。

斜率S：表示從餾出10%到90%之間，每餾出1%的沸點平均升高值

由于餾程測定具有嚴格的條件性，因此餾程數(shù)據(jù)并不代表該油品的真實沸點范圍，但可以大致判斷油品中輕重組分的相對含量，或用與不同油品之間的比較。

第10頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202310煉油工藝學(xué)大多數(shù)液體燃料規(guī)格中，只要求測定其具有代表性的初餾點、10%、50％和90％的餾出溫度及干點。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含量，所以在原油評價中常用。餾程是發(fā)動機燃料等的重要質(zhì)量指標。第11頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202311煉油工藝學(xué)三、平均沸點

1．體積平均沸點用途：由tv可求得其他平均沸點

2．質(zhì)量平均沸點(tw)用途：tw主要用于求定油品的真臨界溫度Tc第12頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202312煉油工藝學(xué)3．立方平均沸點Teu

用途：Teu主要用于求油品的特性因數(shù)和運動粘度4．實分子平均沸點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tme用途：tme用于求油品氫含量,K,Pc,燃燒熱和平均分子量第13頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202313煉油工藝學(xué)第二節(jié)密度、相對密度、特性因數(shù)和平均相對分子質(zhì)量(組成特性)

第14頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202314煉油工藝學(xué)一、密度和相對密度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℃時的密度為石油產(chǎn)品的標準密度，ρ20在一定條件下，以一種液體的密度與另一種參考物質(zhì)密度的比值來表示物質(zhì)的相對密度，又稱比重常用的有d420(我國)，d15.615.6(歐美)RelativedensitySpecificgravity第15頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202315煉油工藝學(xué)第12屆世界石油會議規(guī)定對原油的分類：

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。

隨著相對密度增大，比重指數(shù)的數(shù)值下降

第16頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202316煉油工藝學(xué)2．油品密度與化學(xué)組成的關(guān)系分子量相近的不同烴類之間密度有明顯差別

芳烴>環(huán)烷烴>烷烴如在20℃時：苯0.8774；環(huán)己烷0.7780；正己烷0.6572，分子環(huán)數(shù)越多，密度越大；

同一種原油沸點增加，分子量增大，密度增大對不同原油，同樣沸程，相對密度差別很大一般來說，環(huán)烷基的>中間基的>石蠟基的第17頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202317煉油工藝學(xué)3．與溫度、壓力的關(guān)系同一油品，溫度上升，相對密度減小在一定壓力范圍內(nèi)，壓力升高，對油品相對密度的影響可以忽略，只有當壓力極大(幾十兆帕)時，才考慮壓力對相對密度的影響第18頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202318煉油工藝學(xué)4．液體油品的混合密度

屬性相近油品混合，混合密度可近似按可加性計算屬性相差很大的兩類組分(如烷烴和芳香烴)混合時，體積可能增大密度相差懸殊的兩個組分(如重油和輕烴)混合時，體積可能收縮

第19頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202319煉油工藝學(xué)5、氣液混合物的密度第20頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202320煉油工藝學(xué)二、特性因數(shù)(K;Wastonfactor;Characterizationfactor)1．定義特性因數(shù)是烴類絕對溫度表示的沸點的立方根對相對密度作圖，所得曲線的斜率2．不同烴類K值的大小同族的烴K值相近，不同族的烴K值不同

富含烷烴的石油餾分K值為12.5～13.0，富含芳烴的石油餾分K值為10～11

第21頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202321煉油工藝學(xué)對于烷烴來說，支鏈增加K值下降；而對于環(huán)烷烴和芳烴來說，支鏈數(shù)增加K值增加；對于芳烴來說，環(huán)數(shù)增加，K值減小對于石油餾分，計算K值時溫度T為中平均沸點

3．用途

特性因數(shù)對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)合相對密度或平均沸點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。第22頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202322煉油工藝學(xué)三、其他表征油品化學(xué)組成的參數(shù)

①相關(guān)指數(shù)BMCI(美國礦務(wù)局相關(guān)指數(shù))BMCI：BureauofMinesCorrelationIndex

正構(gòu)烷烴的相關(guān)指數(shù)最小，基本為0；芳香烴的相關(guān)指數(shù)最高(苯約為100)相關(guān)指數(shù)BMCI這個指標廣泛用于表征裂解乙烯原料的化學(xué)組成，希望是越小越好。

第23頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202323煉油工藝學(xué)

特征參數(shù)KH②

對于含有大量不飽和烴或膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的餾分（VR），特性因數(shù)就不能很好地表征其化學(xué)組成特性。因此石油大學(xué)重質(zhì)油國家重點實驗室對原有的特性因數(shù)K進行了修正，提出了一個表征渣油特征的特征參數(shù)KH。

第24頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202324煉油工藝學(xué)通過KH可以對渣油的加工性能進行分類：

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一類：KH<6.5二次加工性能差

通過多國內(nèi)外10幾種渣油的使用，發(fā)現(xiàn)KH較好地反映了渣油的特征和化學(xué)組成極其裂化性能，產(chǎn)品收率與KH有良好的對應(yīng)關(guān)系。

第25頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202325煉油工藝學(xué)三、平均相對分子質(zhì)量1．定義在煉油設(shè)備計算中，應(yīng)用最多的是數(shù)均相對分子質(zhì)量2．油品分子量的變化規(guī)律汽油：100～120煤油：180～200柴油：210～240低粘度潤滑油：300～360高粘度潤滑油：370～500第26頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202326煉油工藝學(xué)3．計算混合油品的平均相對分子質(zhì)量可以按加和法進行計算經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式第27頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202327煉油工藝學(xué)第三節(jié)油品的流動性能

一、粘度1．定義流動分子的內(nèi)摩擦使流體帶有一定的粘滯性，從而產(chǎn)生流體抵抗剪切作用的能力。衡量這種能力或粘滯性的性質(zhì)指標，就是粘度。粘度是評定油品流動性的指標，是噴氣燃料、柴油、重油和潤滑油的重要質(zhì)量指標。對潤滑油的分級、質(zhì)量鑒定具有決定意義，也是工藝計算和工藝設(shè)計中不可缺少的物理常數(shù)。

石油和油品在處于牛頓流體狀態(tài)時，其流動性能用黏度來描述；當處于低溫狀態(tài)時，則用各種條件性指標來評定其低溫流動性：如凝點、結(jié)晶點、冰點等。

第28頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202328煉油工藝學(xué)2．粘度的分類原油的粘度動力粘度(絕對粘度)c.g.s制泊(P,poise)厘泊(cP)

SI制Pa.s

1Pa.s=1000cP石油產(chǎn)品運動粘度γ=η/ρ

c.g.s制(沱，Stoke)厘斯(厘沱)SI制mm2/s

1cSt=1mm2/s

第29頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202329煉油工藝學(xué)專門用于表示油品粘度的指標賽氏粘度(SayboltViscosity)SUS或SFS

恩氏粘度(EnglerViscosity)條件度，E

雷氏粘度(RedwoodViscosity)RIS條件粘度各種粘度的近似關(guān)系：運動粘度(mm2/s):恩氏粘度(條件度，E):賽氏通用粘度(SUS):雷氏粘度(RIS)=1:0.132:4.62:4.053．粘度的測定毛細管粘度計：牛頓型流體旋轉(zhuǎn)粘度計：非牛頓型流體第30頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202330煉油工藝學(xué)二、油品粘度和化學(xué)組成的關(guān)系

黏度反映液體內(nèi)部分子間的摩擦力，因此黏度必然與油品的分子結(jié)構(gòu)和大小密切相關(guān)，有關(guān)υ與組成的關(guān)系，有幾點結(jié)論：油品的粘度隨沸程的升高和密度增大而迅速增大對于相同沸點的不同石油餾分：含環(huán)狀烴多則粘度高；環(huán)數(shù)越多，粘度越大當烴類分子中的環(huán)數(shù)相同時，其側(cè)鏈越長則其粘度越大相同環(huán)數(shù)和碳數(shù)的芳香烴和環(huán)烷烴：環(huán)烷烴>芳香烴

上述結(jié)論說明了液體的運動黏度中包含了分子結(jié)構(gòu)的信息，而且環(huán)可以認為是黏度的載體。

第31頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202331煉油工藝學(xué)三、油品粘度與壓力、溫度的關(guān)系

1．與溫度的關(guān)系溫度升高，所有油品粘度下降；溫度降低，所有油品粘度升高①粘溫性質(zhì)：油品的粘度隨溫度變化的性質(zhì)油品的粘度隨溫度的變化幅度小，則稱為油品的粘溫性質(zhì)好

Relationofviscosityandtemperature第32頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202332煉油工藝學(xué)②粘溫性質(zhì)的表示法粘度比：υ50℃/υ100℃；比值越小，則粘溫性質(zhì)越好粘度指數(shù)(VI)當粘度指數(shù)(VI)為0～100時：

當粘度指數(shù)等于或大于100時：

粘度指數(shù)越高，表示油品的粘溫性質(zhì)越好

第33頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202333煉油工藝學(xué)③粘溫性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系正構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)最好，分支程度較小的異構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)比正構(gòu)烷烴稍差，隨著分支程度的增大，粘溫性質(zhì)越來越差；環(huán)狀烴(包括環(huán)烷烴和芳香烴)的粘溫性質(zhì)比鏈狀烴的差；當分子中環(huán)數(shù)相同時，其側(cè)鏈越長粘溫性質(zhì)越好，但側(cè)鏈上如有分支也會使粘溫性質(zhì)變差第34頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202334煉油工藝學(xué)④石油及石油餾分的粘溫性質(zhì)石油各餾分的粘度都隨著其沸程的升高而增大相對分子質(zhì)量增大環(huán)狀烴含量增多所致當石油餾分的沸程相同時石蠟基原油的粘度最小中間基居中環(huán)烷基的最大石油及其餾分的粘溫性質(zhì)石蠟基原油的餾分的最好中間基居中環(huán)烷基最差第35頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202335煉油工藝學(xué)2．粘度與壓力的關(guān)系壓力升高，粘度增大當壓力高于40atm時，需要考慮壓力的影響此式不適用于壓力大于70MPa的情況四、油品的混合粘度油品混合物的粘度無可加性組成、性質(zhì)、粘度相差越大，離可加性相差越大第36頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202336煉油工藝學(xué)四、熱性質(zhì)比熱容：單位質(zhì)量物質(zhì)溫度升高1℃或1K所需要的熱量稱為比熱容。恒壓比熱容，恒容比熱容，飽和狀態(tài)比熱容。油品的比熱容隨溫度增加而增加，隨油品密度的增大和相對分子質(zhì)量增加而減小。烴類碳原子數(shù)相同時，烷烴比熱容最大，環(huán)烷烴次之，芳烴最小。同餾程范圍的油品含烷烴越多，比熱容越大，含芳烴越多，其比熱容越小。第37頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202337煉油工藝學(xué)蒸發(fā)熱：常壓沸點下，單位質(zhì)量油品由液態(tài)轉(zhuǎn)化為同溫度下氣態(tài)油品所需要的熱量稱為油品的蒸發(fā)潛熱。溫度、壓力升高時，蒸發(fā)潛熱逐漸減小，到臨界點時蒸發(fā)潛熱為零。油品沸點越高，蒸發(fā)潛熱越小。餾程相同時，含烷烴多的餾分蒸發(fā)潛熱較小，含環(huán)烷烴多的餾分蒸發(fā)潛熱較大，含芳烴多的餾分蒸發(fā)潛熱最大。第38頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202338煉油工藝學(xué)熱焓：單位質(zhì)量的油品從基準溫度加熱到某溫度和壓力時所需要的熱量稱為熱焓。同一溫度下，相對密度小及特性因數(shù)大的油品具有較高的焓值。第39頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202339煉油工藝學(xué)五、油品的低溫流動性低溫下，石油及液體產(chǎn)品在低溫失去流動性有兩種情況：粘溫凝固：含蠟很少或不含蠟的油品，在溫度下降時，捻度迅速升高，當黏度大到一定程度后（>3×105mm2/s）,油品就會變成無定型的玻璃狀物質(zhì)，失去流動性，這種凝固稱為粘溫凝固。不是很確切，仍是可塑性物質(zhì)，而不是固體。構(gòu)造凝固：含蠟原油或油品，在溫度下降過程中，由于蠟結(jié)晶析出而引起的凝固。低溫流動性是顯著影響油料輸運、儲存和使用條件，不同的石油產(chǎn)品低溫流動性能有不同的評定指標。第40頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202340煉油工藝學(xué)1.

濁點、結(jié)晶點和冰點是表征煤油、航空汽油和噴氣燃料的低溫性能指標。濁點：是煤油的低溫指標，在規(guī)定條件下降溫，當煤油出現(xiàn)霧狀或渾濁時的最高溫度。GB/T6986結(jié)晶點：是在規(guī)定條件下冷卻油品，出現(xiàn)用肉眼可以分辨的結(jié)晶時的最高溫度。SH/T0179同一油品：濁點高于結(jié)晶點。冰點：是在規(guī)定條件下冷卻油品到出現(xiàn)結(jié)晶后，再使其升溫，使原來形成的結(jié)晶消失時的最低溫度。GB/T2430同一油品的冰點比結(jié)晶點高1～3℃。

濁點>冰點>結(jié)晶點。

第41頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202341煉油工藝學(xué)這些低溫指標受化學(xué)組成的影響：（1）

正構(gòu)烷烴、芳香烴>環(huán)烷烴、異構(gòu)烷烴和烯烴；（2）

同一族烴類，分子量增加，指標升高；（3）

油品中含水，會嚴重影響油品的低溫指標。

第42頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202342煉油工藝學(xué)2.凝點、傾點和冷濾點是原油、柴油、潤滑油和燃料油的重要使用性能指標。目前國內(nèi)正逐步采用以傾點代替凝點、用冷濾點代替柴油凝點。(CondensationPoint)對于石油產(chǎn)品，沒有固定的“冰點”，也沒有固定的“溶點”。所謂油品的“凝點”是在嚴格的儀器、操作條件下測得油品剛失去流動時的最高溫度。而所謂失去流動性，也完全是條件性的。GB/T510-83傾點：是指油品能從規(guī)定儀器中流出的最低溫度，也稱為流動極限，它比凝點能更好地反映油品的低溫性能，被規(guī)定作為ISO標準。(PourPoint)GB/T3535-83

第43頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202343煉油工藝學(xué)冷濾點：是在規(guī)定的壓力和冷卻速度下，測得20ml試油開始不能全部通過363目/in2的過濾網(wǎng)時的最高溫度。冷濾點能較好地反映柴油的泵送和過濾性能，與實際使用情況有較好的對應(yīng)關(guān)系，所以目前用冷濾點替換凝點指標。SH/T0248

(Coldfilterpluggingpoint--CFPP)第44頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202344煉油工藝學(xué)第四節(jié)油品的燃燒性能

一、油品的閃點(flashpoint)

1．爆炸上限和下限

石油和石油產(chǎn)品大都是易燃易爆、作為重要燃料來使用，研究其燃燒性能，對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、燃點和自燃點來描述。

第45頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202345煉油工藝學(xué)

在加熱油品時，隨著油品溫度的升高，油品上方空氣中的油氣濃度逐漸增大，當用外來火源去引燃油氣混合氣時，發(fā)現(xiàn)在一定濃度范圍內(nèi)，油品上方會出現(xiàn)瞬間閃火或爆炸現(xiàn)象。當油氣濃度低于這一范圍，油氣不足，而高于這一范圍，則空氣不足，都不能閃火爆炸，因此稱這一油氣濃度范圍為爆炸范圍。其下限濃度稱為爆炸下限，上限濃度稱為爆炸上限。因此在儲存油品時，應(yīng)使油品上方的油氣濃度在爆炸范圍之外，這樣在有外來火源時，才不至于發(fā)生閃火爆炸事故。

第46頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202346煉油工藝學(xué)所謂閃點是指油品在常壓下油氣混合氣相當于爆炸下限或上限時的油品溫度。因此閃點可以認為是一個溫度范圍。而平時我們使用爆炸下限溫度或者爆炸上限溫度來作為油品的閃點。關(guān)于閃點有以下幾點說明：汽油的閃點是相當于爆炸上限的油品溫度，而煤、柴油和潤滑油等的閃點是相當于爆炸下限時的油品溫度。

第47頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202347煉油工藝學(xué)

石油產(chǎn)品的餾程越輕，蒸汽壓越大，閃點越低。閃點越低表明其著火危險性越大。因此石油產(chǎn)品以其閃點作為著火危險等級的分級標準。閃點是一個嚴格的條件性試驗參數(shù)，實驗時的條件不同，閃點也不同。輕質(zhì)油品采用閉口杯法測定（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：開口杯>閉口杯重質(zhì)油品中混入少量輕質(zhì)油時，閃點大大下降，而且開口杯閃點與閉口杯閃點的差別也大大增大?？梢酝ㄟ^某種油品閃點的大小來判斷其是否摻雜了其他油品。例如潤滑油中混入了少量低沸點油品，則其閃點會大大降低。第48頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202348煉油工藝學(xué)通過油品閃點的大小來確定油品儲存或使用時應(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的溫度應(yīng)比油品的閃點低至少17℃?；旌嫌推返拈W點不具備加和性，其閃點總是低于按可加性計算的混合油閃點。第49頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202349煉油工藝學(xué)二、燃點和自燃點

燃點：油品在規(guī)定條件下加熱到能被外部火源引燃并連續(xù)燃燒不少于5秒鐘時的最低溫度自燃點：把油品預(yù)熱到很高溫度，然后使其與空氣接觸，則不需引火，油品即可能因劇烈氧化而產(chǎn)生火焰自行燃燒，能產(chǎn)生自燃的最低溫度稱為自燃點

Burningpoint;firepoint;ignitionpointSelf-ignitionpoint第50頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202350煉油工藝學(xué)

通過定義我們可以看到，測閃點與燃點時需外部火源引燃；而自燃點卻不需要，但它也有條件，就是油品在具有高溫時才會出現(xiàn)自燃。象煉廠高溫法蘭處漏油時發(fā)生的火災(zāi)就屬于油品的自燃。

第51頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202351煉油工藝學(xué)三、閃點、燃點和自燃點與油品的組成的關(guān)系

同族烴中，分子量增大，閃點增高，燃點增高，自燃點降低油品越輕，閃點越低，燃點越低，自燃點越高烷烴比芳烴易于自燃，所以烷烴的自燃點低(芳香烴比烷烴穩(wěn)定)，但烷烴的閃點卻比粘度相同而含環(huán)烷烴和芳香烴較多的油品高第52頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202352煉油工藝學(xué)

從安全放火的角度來說，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。第53頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202353煉油工藝學(xué)第五節(jié)溶

解

度

在石油和天然氣工業(yè)中，經(jīng)常會遇到水和油品、油品與溶劑的相平衡問題，其中包括氣-液和液-液平衡，大量的是溶解度問題。

一、水在油中的溶解度水在油品中溶解度很小，但對油品使用性能產(chǎn)生惡劣的影響。其主要原因是因為水在油品中的溶解度隨溫度升高而增大。油品中的微量水會使油品的低溫性能變差，特別是對航空汽油或噴氣燃料造成的危害最為嚴重；并使油品儲存安定性變壞，導(dǎo)致設(shè)備腐蝕和磨蝕等。

第54頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202354煉油工藝學(xué)水在油品中的溶解度受其化學(xué)組成制約。一般來說，水在芳香烴和烯烴中的溶解度比在烷烴和環(huán)烷烴中的大。當碳原子數(shù)相同時，水在環(huán)烷烴中的溶解度又稍低于在烷烴中的。富含環(huán)烷烴的噴氣燃料，當脫除大部分芳香烴以后，它對水的溶解度大大降低，明顯改善了噴氣燃料的低溫性能。水在烴類中的溶解度，可根據(jù)烴的碳氫質(zhì)量比從有關(guān)圖表中得到。第55頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202355煉油工藝學(xué)二、苯胺點(anilinepoint)

苯胺點是油品的一個特性數(shù)據(jù)，它可以反映油品的化學(xué)組成特點。這與前面我們學(xué)過的特性因數(shù)K、特征參數(shù)KH和相關(guān)指數(shù)BMCI一樣都是特性數(shù)據(jù)，在某種程度上可以大致反映油品的化學(xué)組成。苯胺點是關(guān)于油品溶解度方面的參數(shù)，烴類在溶劑中的溶解度主要決定于烴類和溶劑分子結(jié)構(gòu)的相似程度。兩者結(jié)構(gòu)越相似，溶解度越大。從化學(xué)角度來說，我們把它稱為相似相溶原理。第56頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202356煉油工藝學(xué)當某一油品與溶劑以一定比例混合時，在較低溫度下，因溶解度低兩者不完全互溶而呈液-液兩相，存在相界面；當溫度升高時，溶解度逐漸增大，當加熱到某一溫度時，兩者達到完全互溶，相界面消失，這時的溫度稱為該混合物的臨界溶解溫度。即相界面消失的最低溫度稱為臨界溶解溫度。臨界溶解溫度越低，表明烴類與溶劑的互溶能力越強，同時也說明兩者之間的分子結(jié)構(gòu)越相似。苯胺點：就是以苯胺為溶劑，與油品按體積比為1∶1混合時的臨界溶解溫度。

第57頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202357煉油工藝學(xué)關(guān)于苯胺點的幾點說明：①不同烴類的苯胺點差別很大，當碳原子數(shù)相同時多環(huán)芳烴〈單環(huán)芳烴〈烯烴〈環(huán)烷烴〈烷烴而且芳香烴的苯胺點遠遠低于烷烴和環(huán)烷烴。如以C6為例：苯：<-30℃1-己烯：27℃環(huán)己烷：31℃正己烷：69.1℃

第58頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202358煉油工藝學(xué)②對于同族烴類：隨分子量增大，苯胺點增大，但變化幅度不大。正己烷：69.1正庚烷：70.0正辛烷：72.1正壬烷：74.9℃③苯胺點的用途：根據(jù)油品苯胺點可以求油品的特性因數(shù)K，分子量和H/C質(zhì)量比等物性。也可以由油品的苯胺點計算柴油的柴油指數(shù)，從而可以估算油品的十六烷值。第59頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202359煉油工藝學(xué)④近年國際標準（ISO3648-1976）和國家標準（GB2429-81）都確定用航空燃料的苯胺點和密度按經(jīng)驗式計算航空燃料和各種規(guī)格燃料的凈熱值。⑤苯胺點還用于測定油品中芳香烴含量，在測定試樣和脫除芳香烴以后試樣的苯胺點后，可按下式計算油品中的芳香烴含量。

⑥油品的苯胺點通常有實驗測定或有經(jīng)驗圖表求定?；蛘哂申P(guān)聯(lián)式計算。下式用于計算國產(chǎn)石油直餾餾分油的苯胺點準確性很好。

第60頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202360煉油工藝學(xué)第七節(jié)油品的其他物理性質(zhì)

石油和油品還有很多特性指標，常用的有顏色、水分、硫含量、酸度、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量、蠟含量、殘?zhí)?、灰分、水溶性酸或堿、腐蝕性等等，它們對油品使用性能影響很大，現(xiàn)簡述于后，對于不同油品的某些專用性質(zhì)指標在此不作討論

一、硫含量含硫量是原油和油品必需的重要指標，油品中的硫化物，使得油品具有腐蝕性、儲存的不安定性，使用時會造成環(huán)境污染，因此是必須加以嚴格控制的指標。不同油品含硫量的測定方法不同。汽、煤、柴油用GB/T380燃燈法測定，噴氣燃料等用GB/T1792測定硫醇性硫含量，深色石油產(chǎn)品如燃料油、原油、潤滑油等用GB/T387管式爐法，還有SH/T0172高溫法等。第61頁，共67頁，2023年，2月20日，星期三5/2/202361煉油工藝學(xué)

定量測定硫含量的常用方法，其原理是用一定方式把油品中的全部硫化物轉(zhuǎn)化為SO2，然后用一定溶液吸收，并轉(zhuǎn)化為H2SO4，用標準堿溶液滴定以計算元素硫的含量。二、酸度和酸值

酸度和酸值都是定量表示油品中酸性物質(zhì)（主要是有機酸）含量的指標。用中和100ml或100g油樣中酸性物質(zhì)所需要的KOH毫克數(shù)來表示酸度，單位為mgKOH/1