石油化工分析

石油化工分析（二）111/20/2019·第一章石油產(chǎn)品理化性質(zhì)的測定·第二章原油評價及組成分析第一章石油產(chǎn)品理化性質(zhì)的測定211/20/2019概述基本理化性質(zhì)的測定蒸發(fā)性能的測定燃燒性能的測定安定性能的測定低溫性能的測定腐蝕性能的測定電性能的測定油品中雜質(zhì)的測定其他石油產(chǎn)品的測定近代質(zhì)量監(jiān)控方法1.1

概述311/20/2019全球能源形勢與展望石油產(chǎn)品理化性質(zhì)的測定的目的和意義石油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和試驗方法標(biāo)準(zhǔn)石油產(chǎn)品理化性質(zhì)測定前的準(zhǔn)備和數(shù)據(jù)處理1.1.1全球能源形勢與展望411/20/2019（一）全球油氣總資源量前歐佩克秘書長—蘇布羅托認(rèn)為全球最終可采石油資源總量應(yīng)在2740×108～3560×108

t

之間。第十三屆世界石油大會報告認(rèn)為，全球石油總資源量可達(dá)3000×108

t以上；93年來中國訪問的美國石油專家認(rèn)為：全球石油總資源量可能在3000×108

t左右。另據(jù)美國《油氣雜志》（OPG）介紹截止1993年1月1日全球已探明的石油儲量是1360×108t，天然氣儲量是138萬億m3；截止2003年1月1日全球已探明的石油儲量是1654.7億噸，天然氣儲量是155.8萬億m3。2000年1月21日中國石化報報道：全球共有常規(guī)石油可采資源量為3200億噸，人均53噸（我國人均僅10噸）；全球天然氣可采資源量為400萬億m3，人均6.7萬m3（我國人均僅0.77萬m3）。511/20/2019上述分析數(shù)據(jù)普遍只考慮了常規(guī)石油資源，而忽略了資源十分龐大的非常規(guī)石油資源如重油（西藏倫坡拉，曙光地區(qū)，烏爾禾重油）、瀝青、焦油砂和油頁巖等。僅我國油頁巖儲量就達(dá)4831億噸，其中含油量>5%的表內(nèi)儲量為

311億噸。第十五屆世界石油大會報告認(rèn)為全球油頁巖儲量（>5%）在3000億噸以上。611/20/2019（二）油氣資源的分布1.全球油氣資源的分布在以探明的油氣資源中，75%的油和78%的

氣分布在中東、前蘇聯(lián)和北美地區(qū)。已探明的

1360億噸油：中東占66.4

%（903億噸），并且海灣五國（沙特、科威特、伊朗、伊拉克、阿聯(lián)酋）占64.3

%（875億噸），前蘇聯(lián)、美國和其它國家占33.6

%（475億噸）。811/20/2019據(jù)96年內(nèi)刊報導(dǎo)我國已探明的石油儲量為154億噸：新疆（準(zhǔn)噶爾、塔里木、吐哈地區(qū)）110億噸，海洋11億噸，其它老油田33億噸。97年《西北信息報》報道：陜、甘、寧盆地發(fā)現(xiàn)大油氣田，石油地質(zhì)儲量為5億噸，天然氣儲量為4.8萬億m3。2000年2月15日中央電視

臺報道，我國渤海發(fā)現(xiàn)6億噸的大油田（油層厚150

m，面積50

Km2）。911/20/2019在已探明的138萬億m3油氣中：獨聯(lián)體占55萬億m3（40%）、中東43萬億m3（31%）、其它國家40萬億m3（29%），其中我國1萬億m3。我國曾經(jīng)二次對我國油氣資源作過全面評價。一次是在1987年：石油地質(zhì)儲量787億噸（含未探明的）。另一次是在1993年：石油地質(zhì)儲量940億噸（陸上694億噸，海域246億噸，未含南中國海各盆地），可采石油資源量為100～130億噸（即人均10噸），天然氣可采量為7～10萬億m2（人均0.77萬m2）。1011/20/2019今后最有可能獲得石油重大新發(fā)現(xiàn)的地區(qū)是：a.中東勘探程度尚低的一些盆地；獨聯(lián)體的東、西西伯利亞和北里海地區(qū)（幾億噸大油田已發(fā)現(xiàn)幾個）；南美州的新盆地；中國的塔里木和準(zhǔn)葛爾盆地及東、南海（本世紀(jì)的焦點，現(xiàn)其鄰國已開采油4000萬噸/年。我國南海共有27個島嶼，我國占7個，臺灣一個，我國目前在南海無一口油井）；世界各地勘探程度尚低和未勘探的盆地。1111/20/20192

我國主要油田分布及產(chǎn)量如下表：油田1994199519961997大慶5576.45577.05578.05606.5勝利3096.42991.01998年已經(jīng)突破2000萬噸遼河1478.11522.0新疆1119.01255.0海洋623.3779.0中原490.0454.0華北463.1451.0大港429.110/20/2019448.0121.1.2

石油產(chǎn)品理化性質(zhì)的測定的目的和意義1311/20/2019眾所周知、由石油可生產(chǎn)出上千萬種產(chǎn)品及半成品、如液化氣、汽油、航空煤油、燈油、柴油、重油、各種潤滑油、石蠟、地蠟、瀝青、焦炭和各種化工原料（乙烯、丙稀、丁烯、丁二烯、乙炔、苯、甲苯、二甲苯等）無論是成品還是半成品、都必須符合一定的標(biāo)準(zhǔn)、以滿足消費者的使用要求。石油產(chǎn)品分析包括理化性質(zhì)的測定和化學(xué)組成分析兩個方面。1.1.3石油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和試驗方法標(biāo)準(zhǔn)1411/20/2019石油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括產(chǎn)品分類、分組、命名、代號、品種、規(guī)格、技術(shù)要求、質(zhì)量檢驗方法、檢驗規(guī)則、產(chǎn)品包裝、標(biāo)志、運輸、儲存、交貨和驗收等技術(shù)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)領(lǐng)域和有效范圍分為三級（1）國家標(biāo)準(zhǔn)

（2）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（3）企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)a.國家標(biāo)準(zhǔn)如：GB

6536-85(90)

或GB/T××××-××確認(rèn)年代批準(zhǔn)年代標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布順序號國標(biāo)代號1511/20/2019b.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)①SH

×××-××或SH/T×××-××石化行業(yè)②ZBE

××

×××-××專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)年代順序號二級類目號一級類目號專標(biāo)代號1611/20/20191.1.4石油產(chǎn)品理化性質(zhì)測定前的準(zhǔn)備和數(shù)據(jù)處理1711/20/2019（一）采樣采樣是從整批油料中采取少量供測試用的樣品的操作過程。（二）數(shù)據(jù)處理對數(shù)據(jù)處理和判斷，具體分述如下：a.重復(fù)性的應(yīng)用；b.再現(xiàn)性的應(yīng)用1.2

基本理化性質(zhì)的測定1811/20/2019密度和相對密度平均分子量苯胺點.4黏度閃點、燃點與自燃點殘?zhí)?.2.1密度和相對密度1911/20/2019（一）概念：密度：單位體積所含物質(zhì)在真空中的質(zhì)量（m）ρ=m(真空)/v單位：g/cm3，Kg/m3，t/m3標(biāo)準(zhǔn)密度:視密度：測量溫度下的密度。相對密度（比重）：物質(zhì)密度與規(guī)定溫度下水的密度之比。d=

ρ油/ρ水

無量綱1.2.2平均分子量測定意義①在工程計算中是很重要的參數(shù)，如：石油化工產(chǎn)品汽化熱，石油蒸汽體積、分壓等的計算均要用到；②油品組成分析，如：n-d-M、E-d-M；③在未知樣平均分子式的確定、結(jié)構(gòu)剖析中均要用到。平均分子量的概念對于純物質(zhì)，如已知分子式，由各元素的摩爾質(zhì)量便可計算出分子量，但石油化工產(chǎn)品是復(fù)雜的有機(jī)化合物的混合物，其分子量是各組分11/20/2019的分子量的平均值。20式中n為組分?jǐn)?shù)，xi為i組分的分子分?jǐn)?shù)，Mi為i組分的分子量。此式是平均分子量的數(shù)學(xué)表達(dá)式，但由于油品中組分繁多，并且到目前為止，許多餾分油尚不能測定出各單體烴的含量，所以此式不能用于計算石油產(chǎn)品的平均分子量。實際上石油產(chǎn)品平均分子量常用經(jīng)驗式計算或直接測定。2211/20/20191.2.3苯胺點2311/20/2019苯胺點是有機(jī)化合物的混合物的特性參數(shù)之一，具有可加性，如：、A、ρ、vt都是具有可加性的指標(biāo)。1.概念苯胺點：衡量輕質(zhì)石油產(chǎn)品溶解性能的指標(biāo)。在石油工業(yè)中常用苯胺作溶劑，測定石油化工產(chǎn)品或某些烴類在苯胺中的溶解度，當(dāng)苯胺與試油在較低溫度（室溫）下混合時分為兩層，加熱之，試油在苯胺中的溶解度增大，繼續(xù)加熱至兩相剛好達(dá)到完全互溶，這時界面消失，此時混合液的溫度即為苯胺點（也稱為臨界溶解溫度）。定義—苯胺與試油混合后所測得的臨界溶解溫度，稱為苯胺點，單位℃。由于組成油品的各種烴類的極性是不同的，按相似相溶理論，各種烴類在苯胺中的溶解度是

不同的。烴類分子的結(jié)構(gòu)（極性）與苯胺分子

結(jié)構(gòu)（極性）越相似，這種烴類在苯胺中的溶

解度就越大，苯胺點越低，換句話說，烴類分

子結(jié)構(gòu)與苯胺分子結(jié)構(gòu)越相似，溶解（互溶，

達(dá)臨界溶解溫度）所需溫度越低，苯胺點越低。相反，烴類分子結(jié)構(gòu)與苯胺分子結(jié)構(gòu)越不相似，溶解所需溫度越11/高20/2，019

苯胺點越高。24對于不同的油品來說，由于組成不同，它的苯胺點是不同的，即使兩個沸程范圍相同的油品，但來自不同原油，苯胺點也會不同。這是為什

么?經(jīng)研究表明，這主要與油品的化學(xué)組成有

關(guān)。除此之外，還與劑油比和苯胺純度以及操

作條件有關(guān)。2511/20/20191.2..4黏度2611/20/2019黏度是評價原油及其產(chǎn)品流動性能的指標(biāo)，在原油和石油化工產(chǎn)品加工、運輸、管理、銷售及使用過程中，黏度是很有用的物理常數(shù)。如輸送過程中，黏度對流量、壓力降影響很大。在石油加工中，黏度是檢驗許多石油產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標(biāo)。因此黏度是很重要的物理常數(shù)。其也具有可加性。（一）黏度的定義、表示方法及單位1.定義：在某一溫度下，當(dāng)流體受外力作用而作層流動時，液體分子間產(chǎn)生的內(nèi)磨擦力叫黏度。按照牛頓內(nèi)磨擦定律，當(dāng)液體處于層流狀態(tài)時，一層液體對其相鄰一層液體作相對運動時內(nèi)磨擦力（F）的大小，與兩層液體的接觸面積（A）成正比，與速度梯度（dv/dx）成正比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：2711/20/2019式中F為兩液層之間的內(nèi)摩擦力，N；A為兩液層的接觸面積，m2；dv為兩液層的相對運動

速度，m/s；dx為兩液層的之距，dv/dx為與流動方向垂直的速度梯度，s-1；η為內(nèi)摩擦系數(shù)，即液體的動力黏度，Pa·s。2811/20/20191.2.5

閃點、燃點與自燃點2911/20/2019（一）概念閃點：可燃性液體蒸汽同空氣的混合氣在一定的濃度范圍內(nèi)臨近火焰時，發(fā)生短暫閃火（爆炸）的試油的最低溫度，℃。燃點：在閃點后，繼續(xù)提高油溫，油品可繼續(xù)閃火，火焰存在時間越來越長，當(dāng)達(dá)到某一溫度時，引火后所形成的火焰至少5秒內(nèi)不熄滅，此時油溫即為燃點，℃。自燃點：將油品在密閉容器中預(yù)先加熱至某一溫度，然后與空氣接觸，則不需要點火能發(fā)生自動著火燃燒時的最低溫度，℃。由定義知：閃點、燃點都需要外部引火，而自燃點無須外部引火。3011/20/2019(二）閃點、燃點、自燃點與油品及組成關(guān)系

1.與油品關(guān)系：（見書P200表5-22）油品越輕：閃點、燃點越低，但自燃點越高；油品越重：閃點、燃點越高，自燃點越低3111/20/20192.與組成關(guān)系：C數(shù)相近（或t相近）閃點：烷>環(huán)、芳

燃點：烷>環(huán)、芳

自燃點：烷<環(huán)<芳3211/20/20191.2.6殘?zhí)?411/20/20191.定義：在殘?zhí)繙y定器中加熱試油，在不通空氣的條件下經(jīng)蒸發(fā)、分解、聚合、縮合后所剩余的焦黑色殘留物稱為殘?zhí)?。用m%表示。殘?zhí)渴窃u定重質(zhì)燃料油、潤滑油、輕柴油10%蒸余物的積炭生成傾向的指標(biāo)。殘?zhí)恐饕怯赡z質(zhì)、瀝青質(zhì)及多環(huán)芳烴的縮合物形成。殘?zhí)扛哒f明試油中含瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、稠環(huán)芳烴多，烷烴、環(huán)烷烴少。殘?zhí)颗c組成的關(guān)系：烷烴＜環(huán)烷烴＜芳烴＜稠環(huán)芳烴＜瀝青質(zhì)、膠質(zhì)。2.測定方法：康氏殘?zhí)?、電爐法殘?zhí)亢吞m氏殘?zhí)俊＃?）康氏殘?zhí)浚℅B268-87）參照ISO6615-1983方法制定（2）電爐法殘?zhí)浚╖BE30011-88，以前SY-2611-77）（3）蘭氏殘?zhí)浚╖BE30001-86，參照ISO4262-78）3511/20/20191.3

蒸發(fā)性能的測定3611/20/2019沸程和餾程飽和蒸汽壓汽油的氣夜比（V/L）1.3.1沸程和餾程3711/20/2019（一）概念：沸點：對于純物質(zhì)，它的沸點等于在一定外壓下，其飽和蒸汽壓與外界壓力相等時的溫度，℃。特點：外壓一定時，純化合物的沸點是一個恒定值。BP與e無關(guān)。但對于由沸點不等的有機(jī)化合物的混合物所組成的石油產(chǎn)品來說，需用某一溫度范圍—沸程來表示其蒸發(fā)性。沸程：在規(guī)定條件下蒸餾所測得的從初餾點到終餾點表示試油蒸發(fā)特性的溫度范圍。特點：外壓一定時，混合烴的沸點不是一個恒定值，而是一個溫度由低到高的溫度范圍。沸程與e有關(guān)，隨沸騰溫度升高，e增加。餾程：在規(guī)定的條件下蒸餾100

mL試油所建立的V%-t餾之間的餾分組成關(guān)系，即沸程相同的兩油餾分組成并不相同。3811/20/2019二者的區(qū)別：3911/20/2019餾程，V%-t之間的餾分組成關(guān)系；沸程，從t0-t終溫度范圍。。（二）測定餾程的方法恩氏蒸餾（餾出溫度法）GB255-88蒸發(fā)溫度法（GB6536-97）2．雷德蒸汽壓（GB257-64）（1）定義：在雷德蒸汽壓測定器中，液體燃料與其平衡的蒸汽體積之比為1:4，在38℃時所測得的由燃料蒸汽產(chǎn)生的最大壓力（KPa）。雷得蒸汽壓適用于評定發(fā)動機(jī)燃料的蒸發(fā)強(qiáng)度、啟動性能、生成氣阻的傾向和在貯存、管理中損失輕組分的傾向。4111/20/20191.3.3

汽油的氣夜比（V/L）1.定義：汽液比：指在101.325

KPa（1

atm），任意規(guī)定溫度下，與液體平衡的蒸汽體積對裝入的0℃的液體燃料的體積比。即

無單位 （1-89）

報告V/L=20時的溫度。該溫度越低，汽油中含輕組分越多，蒸發(fā)強(qiáng)度越大，P雷越大，揮發(fā)性越大，反之亦然。4211/20/20191.4

燃燒性能的測定4311/20/2019爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生及危害產(chǎn)生爆震的主要原因燃料的抗暴性抗爆性的測定噴氣燃料的燃燒性1.4.1爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生及危害4411/20/20191.汽油機(jī)爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生汽油機(jī)又稱點燃式發(fā)動機(jī)和汽化器式發(fā)動

機(jī)。除有些種類的摩托車的發(fā)動機(jī)為二沖程外，其余大多數(shù)汽油機(jī)車的發(fā)動機(jī)多為四沖程發(fā)動

機(jī)。即都要經(jīng)歷：吸氣（油氣和空氣混合后吸

入氣缸）、壓縮、燃燒膨脹做功、排氣四個工

作過程。爆震是汽油在氣缸中燃燒時產(chǎn)生的，所以先了解燃料是怎樣燃燒的。烴+空氣（O2）

過氧化物深度氧化，生成過氧化物當(dāng)溫度升高至烴類自燃點，過氧化物積累致一定濃度，便自燃燃燒

CO2+CO+H2O+Q4511/20/2019·

簡而言之，汽油機(jī)爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生是因為汽油中含有較多的自燃點低易氧化的烴類，

使烴類自燃點下降，未燃區(qū)產(chǎn)生過多的過氧

化物，氣缸溫度升高超過自燃點，便在氣缸

內(nèi)產(chǎn)生多個燃燒中心而自燃，從而引起爆震。結(jié)果產(chǎn)生金屬敲擊聲、排氣冒黑煙。11/20/201946·

2.柴油機(jī)爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生壓燃式發(fā)動機(jī)簡稱柴油機(jī)，它的工作過程也分為四沖程和二沖程（打柱機(jī)），現(xiàn)以四沖程柴油發(fā)動機(jī)為例說明柴油機(jī)爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生。（吸氣、壓縮為一個沖程，做功、排氣為一個沖程）11/20/201947·

如果此時柴油質(zhì)量不好，含自燃點低易氧化烴類少，（十六烷值低，或壓縮比?。瑖娙霘飧椎牟裼筒灰籽趸?，過氧化物準(zhǔn)備不

足，遲遲不能自燃，從而使滯燃期延長，使

噴入氣缸的柴油積累過多，一旦自燃開始，

便同時燃燒，此時氣缸溫度迅速上升，壓力

急劇升高，燃燒以爆炸方式進(jìn)行，故出現(xiàn)金

屬敲擊聲和排氣帶黑煙。此即為柴油機(jī)爆震

現(xiàn)象的產(chǎn)生。11/20/201948·

簡而言之，柴油機(jī)爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生是因為柴油中含有自燃點低易氧化的烴類少，過氧

化物準(zhǔn)備不足，遲遲不能自燃，使滯燃期增

長，從而使噴入氣缸內(nèi)的柴油積累過多，一

旦自燃，這些積累過多的柴油同時燃燒，而

使溫度急劇上升，壓力急劇升高，故而產(chǎn)生

爆震。11/20/201949·

3.危害：①損壞和燒蝕機(jī)件：由于爆震波的產(chǎn)生（1000～2000

m/s），撞擊燃燒室內(nèi)壁、活塞頂，易損壞氣缸和活塞，同時也由于燃燒速度太快加劇機(jī)件磨損，由于爆震時局部溫度過高（2500～3000℃）會燒蝕氣門、活塞和活塞環(huán)，使發(fā)動機(jī)不能正常運行。11/20/2019501.4.2產(chǎn)生爆震的主要原因1.與烴類（燃料）組成有關(guān)：汽油：由汽油機(jī)爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生分析知：由于汽油中含自燃點低易氧化的烴類過多，而使其自燃點降低，即氣缸未燃區(qū)中烴類太易氧化，點火后，火焰前峰尚未到達(dá)，發(fā)生自燃、產(chǎn)生多個燃燒中心，而引起爆震。即爆震的產(chǎn)生與汽油的組成有關(guān)。汽油中易氧化烴類（烷烴）多，自燃點下降，便易產(chǎn)生爆震。11/20/201952各種烴類氧化難易順序、自燃點高低大致如下：C數(shù)相同時：正構(gòu)烷烴>正構(gòu)烯烴>異構(gòu)烯烴>環(huán)烷烴>異構(gòu)烷烴>芳烴（最易氧化，自燃點最低） （最不易氧化，自燃點最高）11/20/2019531.4.3燃料的抗暴性11/20/201954抗爆性：燃料在發(fā)動機(jī)中燃燒時抵抗爆震的能力。（一）抗爆性的表示方法

1.汽油抗爆性表示方法①辛烷值（octane

number）ON（衡量汽油抗暴性的指標(biāo)）定義：在實驗用標(biāo)準(zhǔn)單缸發(fā)動機(jī)中將試油與標(biāo)準(zhǔn)燃料比較，當(dāng)試油抗爆性與某一組成的標(biāo)準(zhǔn)燃料抗爆性相等時，標(biāo)準(zhǔn)燃料中所含異辛烷的體積百分?jǐn)?shù)（V）即為試樣的辛烷值。2.柴油抗爆性表示方法①十六烷值（CN）cetane

number把試油與標(biāo)準(zhǔn)燃料對比的方法來測定十六烷值。二者以不同比例混合，可得一系列不同抗爆性等級標(biāo)準(zhǔn)燃料，當(dāng)試油抗爆性與某一體積比的標(biāo)準(zhǔn)燃料抗爆性相等時，試油十六烷值就等于該標(biāo)準(zhǔn)燃料中正十六烷的體積百分?jǐn)?shù)。11/20/2019561.4.4抗爆性的測定11/20/201957·

1.汽油抗爆性測定方法：MON*（內(nèi)插法，壓縮比法），RON（壓縮比法，固定爆震讀數(shù)，改變壓縮比，由壓縮比可查RON），道路ON，調(diào)合ON，品度值，間接測定方法（如IR法，核磁法，氣相色譜，介電常數(shù)法）。間接測定法是發(fā)展趨勢，IR法誤差±1。2.柴油抗爆性測定方法①柴油CN測定（見書P224）根據(jù)柴油著火方式分為：臨界壓縮比法；延遲點火法；同期閃火法和“著火滯后期”法。我國標(biāo)準(zhǔn)中采用“著火滯后期”法。另外由于測定CN費用高，難測定，所以可采用一些經(jīng)驗式來估算CN：如：11/20/2019582.渦輪噴氣式發(fā)動機(jī)工作原理（見書P225圖11/20/2019605-33）在渦輪噴氣式發(fā)動機(jī)中，空氣迎面經(jīng)進(jìn)氣道進(jìn)入離心式壓縮機(jī)中，經(jīng)壓縮后的空氣，壓力可達(dá)3～5個大氣壓（3～5×105Pa），溫度可達(dá)到150～200℃，進(jìn)入燃燒室，同由噴油咀噴出的航煤混合成可燃?xì)?，并在燃燒室?nèi)進(jìn)行連續(xù)不斷地燃燒1.5

安定性能的測定汽油的安定性噴氣燃料的安達(dá)性柴油的安定性潤滑油的安定性11/20/2019611.5.1汽油的安定性對直餾汽柴油來說，由于其中不含有不飽和烴、非烴含量也很少，所以直餾汽柴油是

安定的。一般貯存幾年仍能保持原有質(zhì)量不

變。二次加工的汽柴油中含有相當(dāng)量的烯烴和一些非烴化合物，這些組分在油品貯存或使

用中由于受氧氣、溫度、光及金屬的催化作

用發(fā)生氧化縮合反應(yīng)生成膠質(zhì)或使油品顏色

變深，結(jié)果使油品使用性能下降，質(zhì)量變差。這類膠質(zhì)隨氧化程度的不同分為可溶性、不性和粘附膠質(zhì)，三者合稱總膠質(zhì)。11/20可/201溶9621.5.2噴氣燃料的安達(dá)性噴氣燃料的安定性又稱航煤熱安定性或熱氧化安定性。·

1.測定意義:一般航煤都是直餾產(chǎn)品，所以它的貯存安定性良好。但是，大家都知道航煤是在高空中使用的，航煤不僅主要作為噴氣式發(fā)動機(jī)的燃料，同時還起著冷卻劑和潤滑劑的作用，并且噴氣燃料在使用時，油箱及各部分溫度均高（飛行速度達(dá)2M時，油箱溫度為

100℃，換熱器出口為180℃，噴油咀為210℃），再加上油中溶解氧及金屬的催化作用，從而便客觀上加速了油氧化變質(zhì)，生成沉渣。11/20膠/201質(zhì)9631.5.3潤滑油的安定性潤滑油的安定性主要與其化學(xué)組成，使用溫度與氧接觸的方式及金屬的催化作用有關(guān)。潤滑油在貯存和使用過程中，當(dāng)受到溫度光照和空氣中氧及金屬催化作用時，會氧化變質(zhì)，顏色變深黏度增加，生成酸性化合物和膠質(zhì)、沉渣。生成的酸性物質(zhì)會腐蝕機(jī)件，膠質(zhì)和沉渣會堵塞潤滑系統(tǒng)的過濾器濾網(wǎng)和導(dǎo)油管使磨損增大，也會引起活塞環(huán)粘結(jié)，造成不良影響。11/20/2019641.6

低溫性能的測定6511/20/2019濁點、結(jié)晶點、冰點凝點和傾點冷濾點1.6.1

濁點、結(jié)晶點、冰點6611/20/2019——評定航汽、航煤低溫流動性能的指標(biāo)。

1.定義濁點：在試驗條件下把試油冷卻到出現(xiàn)混濁時的最高油溫叫濁點，單位：℃。濁點也稱為云點或霧點。結(jié)晶點（CP）：在濁點之后，繼續(xù)冷卻試油，出現(xiàn)肉眼可辨針狀結(jié)晶時的最高油溫叫結(jié)晶點，單位：℃。冰點：在結(jié)晶點之后，加熱試油，使原來形成的烴類針狀結(jié)晶消失時的最低油溫叫冰點，單位：℃。以前認(rèn)為結(jié)晶點=冰點（純物質(zhì)是這樣），但由上述定義看，二者存在一定差別。即同一油的冰點高于結(jié)晶點，大約高1～3℃。濁點、結(jié)晶點測定按ZBE31008-88方法進(jìn)行，冰點按GB2430-88進(jìn)行，并86年新建立了石油產(chǎn)品濁點測定方法

GB6986-86（適于濁點<-49℃的輕油測濁點）。11/20/2019

671.6.2

凝點和傾點——評價原油、柴油、潤滑油、重質(zhì)燃料油低溫流動性能的指標(biāo)。1.凝點、傾點定義及測量方法：凝點（solidification

point）：在規(guī)定條件下，將試油冷卻到不能繼續(xù)流動時的最高溫度，單位℃。11/20/201968傾點（pour

point）:在規(guī)定條件下，將試油冷卻到能夠繼續(xù)流動時的最低溫度，單位℃。同一油的傾點要比凝點稍高一些，一般高1～3℃。但二者均是評定油品低溫流動性的指

標(biāo)。11/20/2019691.6.3

冷濾點7011/20/2019——評定柴油極限最低使用溫度的指標(biāo)。

1.定義：冷濾點是在測定條件下，試油開始不能通過過濾器20

mL時的最高溫度。單位：℃。1.7

腐蝕性能的測定7111/20/2019硫和硫化物腐蝕性的測定有機(jī)酸含量的測定水溶性酸、堿的測定?11/20/201973

中性硫化物 硫醚類R-S-R石油及石油產(chǎn)品中含量較多，低級硫醚有臭味。其類型有R-S-R、和環(huán)硫醚，不能直接腐蝕金屬，但受熱分解成H2S、RSH便能腐蝕金屬。二硫醚類RSSR石油及石油產(chǎn)品中含量不多，低級二硫醚有臭味，熱穩(wěn)定性差，受熱分解成H2S、RSH、S、R-S-R（可再分解）能腐蝕金屬。非活性硫化物 噻吩類無臭味，石油及石油產(chǎn)品中含量不多，但熱加工產(chǎn)品中多，對設(shè)備無腐蝕，熱穩(wěn)定性也較好。石油加工中，硫化物對設(shè)備的腐蝕一直是人們關(guān)注的問題。H2S、S、RSH是腐蝕金屬設(shè)備的主要硫化物，它們多是熱加工時中性硫化物熱分解得到的。當(dāng)活性硫化物與氯鹽（溶于水）共存時，則腐蝕加重（生成HCl），所以加工高硫（>2%）油時，設(shè)備必須襯鋁，以防腐蝕。11/20/2019742.腐蝕性測定方法（硫和硫化物）銅片腐蝕試驗銀片腐蝕試驗（ZBE31009-88，原

SY2223-76）博士試驗（SH/T0174）硫醇性硫含量的測定11/20/2019751.7.2有機(jī)酸含量的測定11/20/201976?有機(jī)酸存在類型：有機(jī)酸主要是指環(huán)烷酸和酚類，其次是脂肪酸、酸性硫化物、

瀝青質(zhì)酸等。危害：腐蝕金屬；催化油品氧化，使油品貯存安定性降低。1.酸度和酸值的測定（GB258-88，GB264-83）酸度和酸值能衡量出試油中有機(jī)酸和無機(jī)酸含量，但通常試油中不含無機(jī)酸，所以二者都是表示樣品中有機(jī)酸含量的指標(biāo)。定義：酸度：中和100

mL試油所需KOH毫克數(shù)。單位：mg(KOH)/100

mL油。適用于汽、煤、柴油。酸值：中和1

g試油所需KOH毫克數(shù)。單位：mg(KOH)/g油。適用于潤滑油、重柴油、原油。11/20/2019771.7.3水溶性酸、堿的測定11/20/2019781.來源與類型：礦物酸：主要是硫酸、磺酸和酸性硫酸酯礦物堿：主要是NaOH和Na2CO3二者均主要是加工油品（酸、堿洗滌，精制）時沒有完全中和掉所致。2.危害：①腐蝕，酸能腐蝕大多數(shù)金屬，堿能腐蝕鋁、鋅等金屬；②催化油品氧化，使油品安定性下降。所以，出廠油品要求不含水溶性酸、堿。11/20/2019791.8

電性能的測定8011/20/2019絕緣強(qiáng)度和擊穿電壓電容率介電損失角正切容積電阻系數(shù)1.8.1

絕緣強(qiáng)度和擊穿電壓8111/20/2019——衡量電器用油絕緣性能的指標(biāo)。（1）定義：擊穿電壓：在規(guī)定條件下，電器用油在電場作用下所能承受的最高電壓叫擊穿電壓，單位

KV。絕緣強(qiáng)度（介電強(qiáng)度）：單位厚度的油所能承受的擊穿電壓，KV/cm。即擊穿電壓除以油的厚度就是絕緣強(qiáng)度。（2）測定方法GB507-86絕緣油介電強(qiáng)度測定法。

將兩個直徑為25

mm，相距2.5

mm（即油層厚度為2.5

mm）圓形平板電極放在盛油

試杯中，在15～35℃和空氣相對濕度≯75%的條件下接通電源，不斷提高電壓，直到擊穿時為止，此時電壓為擊穿電壓，由擊穿電壓可計算出絕緣強(qiáng)度。擊穿電壓×4=絕緣強(qiáng)度。8211/20/20191.8.2

電容率——衡量電器用油在電容器中電容量大小的指標(biāo)。（1）定義：電容率（ε）是在一定溫度下，同一電容器，當(dāng)用油作絕緣介質(zhì)時的電容（C油）與真空時電容（C真空）的比值。單位：F/cm8311/20/20191.8.3

介電損失角正切8411/20/2019——衡量電介質(zhì)損耗電能多少的指標(biāo)（或是衡量電介質(zhì)絕緣性好壞的指標(biāo)）。電介質(zhì)損耗（失）：電介質(zhì)（電器用油）在電場作用下，單位時間內(nèi)消耗的電量稱為電介質(zhì)損耗。損耗的能量轉(zhuǎn)化為熱能而引起介質(zhì)溫度升高（如變壓器工作時發(fā)熱就是由于電介質(zhì)損耗所致）。1.8.4

容積電阻系數(shù)8511/20/2019——衡量電器用油絕緣性的指標(biāo)。容積電阻系數(shù)表示電容器用油絕緣性能的指標(biāo)。導(dǎo)電率：在恒定電壓和溫度下，介質(zhì)的導(dǎo)電能力稱為導(dǎo)電率。導(dǎo)電率的倒數(shù)稱為容積電阻系數(shù)，單位Ω·cm。N越大，電容器的絕緣性能越好。1.9

油品中雜質(zhì)的測定8611/20/2019石油產(chǎn)品的色度水分機(jī)械雜質(zhì)灰分1.9.1

石油產(chǎn)品的色度8711/20/2019石油產(chǎn)品的顏色主要是由強(qiáng)染色能力的中性膠質(zhì)所致。通常直汽、直柴和航煤是無色透明的。二次加工的油品（裂化焦化汽柴油）的顏色主要是由不飽和烴和非烴氧化聚合所生成的膠質(zhì)所致。1.9.2

水分8811/20/2019油中水存在形式：懸浮水：以水滴形式懸浮于油中，肉眼可辨。乳化水：以極小的水滴形式分散于油中。在油中呈膠體溶液，乳化水穩(wěn)定，其保護(hù)膜是環(huán)烷酸鹽類，形成油包水。溶解水：以溶解狀態(tài)存在于油中，一般溶解水在幾十到200

ppm，油越重溶解水越多（因重油含芳烴，極性物多，所以溶解水多）。?11/20/201989一般溶解水在成品油中乃至原油中是不可避

免的，石油分析中把無水視為無懸浮水和乳化水。2.水分存在的危害：

a.潤滑油中含水：不但會增加機(jī)件腐蝕；而且會由于水同大于100℃的被潤滑部件接觸生成水蒸汽，而破壞潤滑油膜，進(jìn)而增大磨損。

b.燃料油含水：一是降低燃料油熱值，二是能因油在低溫下使用析出冰粒而堵塞油路。尤其是航煤、柴油中含水，會造成堵塞油路，后果嚴(yán)重。

c.原油中含水：一是增大運輸量，二是給原油加工帶來困難（沖塔、腐蝕）。如：我國現(xiàn)原油生產(chǎn)能力約為1.5億噸，按1.5億噸計（原油含水要求<0.5

%），所以一年要多運75萬噸水，即750列車（每列1000噸）。

d.試驗用油含水：影響結(jié)果準(zhǔn)確性。如測量結(jié)晶點、凝點、冷濾點會由于水的存在使結(jié)果偏高。

e.整原料含水：會使催化劑中毒。原因是水占據(jù)催化劑酸性中心，破壞酸性中心與金屬中心的平衡使催化劑活性下降。所以重整原料在進(jìn)入反應(yīng)器前要蒸鎦脫水。Pt-Rt重整要求含水<5

μg/g，Pt重整要求含水<30

μg/g。所以，石油及石油產(chǎn)品中含水量必須嚴(yán)格控制。11/20/2019901.9.3機(jī)械雜質(zhì)11/20/2019911.定義：指存在于油品中所有不溶于所用溶劑（如汽油、苯等）的沉淀狀或懸浮狀物質(zhì)。機(jī)雜組成：沙子、鐵屑、粘土和礦物鹽（如Fe2O3）等及炭青質(zhì)。機(jī)雜主要是加工精制時，貯存運輸過程中混入的，以及油品中加入某些有機(jī)金屬鹽類添加劑帶入的。1.9.4灰分11/20/2019921.定義：試油在規(guī)定條件下，經(jīng)燃燒、灼燒后所剩的不燃物質(zhì)叫灰分?；曳种饕墙饘傺趸铮ㄓ蠧aO、MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量V、Ni、Na、Mn等金屬氧化物）2.來源：石油中的有機(jī)酸鹽、無機(jī)鹽和有機(jī)金屬氧化物通常集中在渣油中，餾分油中這些鹽類含量極少，是外界混入、腐蝕時進(jìn)入或加入的添加劑如石油磺酸鈣帶入。1.10

其他石油產(chǎn)品的測定9311/20/2019石蠟和地蠟潤滑脂石油瀝青1.10.1石蠟和地蠟9411/20/2019石蠟與地蠟是石油中的固體烴，蠟分石蠟和地蠟。二者的區(qū)別是：石蠟：板（片）狀結(jié)晶，M=300～500，C20～37，來源于高沸餾分中（350～500℃）。地蠟：小片狀結(jié)晶，M=500～900，C35～60，來源于重質(zhì)潤滑油餾分及渣油中（>500℃）。石蠟組成：主要是的C20～35正構(gòu)烷烴（66.5～94%），較少的異構(gòu)烷烴。所以，熔點范圍窄。

地蠟組成：不同原油地蠟組成各異，主要是C35～60帶長烷基側(cè)鏈的單、雙環(huán)烷烴和正、異構(gòu)烷烴，也含有帶長異構(gòu)側(cè)鏈的1～3環(huán)的環(huán)烷芳烴所組成。所以，熔點范圍寬。11/20/2019951.10.2潤滑脂9611/20/20191.潤滑脂的分類和特征：（1）分類：潤滑脂在常溫常壓下是半固體軟膏狀物質(zhì)，俗稱“黃甘油”。潤滑脂按合成潤滑脂所用稠化劑的不同分為如下四類：（同類、同組的脂按使用性能又分為級）2.潤滑脂的組成及結(jié)構(gòu)特點：

（1）潤滑脂組成：潤滑油：70～90%；稠化劑：

10～30%；穩(wěn)定劑：少量；添加劑：少量。（脂中的添加劑主要是：防腐、防銹、抗氧化添加

劑。）

（2）結(jié)構(gòu)特點：現(xiàn)以皂基脂為例來說明潤滑脂的結(jié)構(gòu)特點：作為稠化劑的脂肪酸金屬皂（如脂肪酸鈉、鈣、鋁、鋇、鋰…）類分散在潤滑油（介質(zhì)）中，在該分散體系中，在分子聚結(jié)成皂纖維或皂膠團(tuán)。11/20/2019971.10.3石油瀝青11/20/201998■

商品瀝青分為道路瀝青和建筑瀝青兩大類。瀝青按來源又可分為天然、礦物和直餾瀝青和氧化瀝青四種，后兩種是石油加工的副產(chǎn)品。瀝青組成見書P266表5-60。瀝青的理化性能主要是針入度、軟化點、延度，其次是脆點、薄膜烘箱試驗、溶解度、蒸發(fā)損失、蒸發(fā)后針入度比、閃點、密度和蠟含量等。1.針入度：（GB4509-84）2.延度：（GB4508-84）3.軟化點（GB4507-84）4.脆點5.薄膜烘箱試驗6.溶解度：（GB/T11148）7.蒸發(fā)損失和蒸發(fā)后針入度比：8.閃點（開口）略 ≮230℃。9.含蠟量：SH/T042511/20/2019991.11

近代質(zhì)量監(jiān)控方法(

自學(xué))10011/20/2019色譜法在石油產(chǎn)品規(guī)格分析中的應(yīng)用在線分析的應(yīng)用第二章原油評價及組成分析10111/20/2019原油評價烴類組成的測定非烴類組成的測定我國原油的特點2.1原油評價10211/20/20191、原油評價的目的及意義定義：在實驗室采用特定的分離和分析方法，全面地測定原油的性質(zhì)及其可能得到的成品（半成品）的性質(zhì)和收率，這項工作成為原油評價。目的：了解原油特征，為設(shè)計煉油裝置，制定加工方案提供數(shù)據(jù)，預(yù)測可生產(chǎn)的產(chǎn)品。根據(jù)評價結(jié)果同時還要考慮市場需求、產(chǎn)品價格、煉油裝置種類等來判定所加工的原油的經(jīng)濟(jì)性，合理利用石油資源。這是原油評價的最終目的。2.1原油評價10311/20/2019石油的成因原油的分類原油評價的內(nèi)容原油一般性質(zhì)的測定2..1.5原油的漢柏蒸餾及簡易蒸餾原油的實沸點蒸餾重油餾分的短程蒸餾氣相色譜法模擬實沸點蒸餾原油的一次氣化（閃蒸或平衡蒸發(fā)）2.1.1

石油的成因10411/20/2019按照生油原始物質(zhì)的不同，可分為無機(jī)和有機(jī)兩大學(xué)派。（無機(jī)說有力的證據(jù)優(yōu)點：日本科學(xué)家用H2、CO，粘土做催化劑，在高溫高壓

下確定合成了石油，所以也推論早期大氣是由

H2和CO組成。）無機(jī)學(xué)說：石油是由自然界的無機(jī)碳化物形成的；·

有機(jī)學(xué)說：石油是由地質(zhì)時期中的生物有機(jī)質(zhì)形成的11/20/2019105（在有機(jī)成因?qū)W派中，又分為早期成油和晚期成油兩個分支。目前，晚期成油理論是一種流行的理論。）·

絕大多數(shù)學(xué)者支持有機(jī)學(xué)說，原因是在石油中發(fā)現(xiàn)了一系列帶有生物有機(jī)物特征結(jié)構(gòu)的標(biāo)記化合物，使有機(jī)成因?qū)W派占了絕對優(yōu)勢。例如：聚異戊間二烯型烷烴和卟啉化合物是兩類典型的石油標(biāo)記化合物。葉綠素中的植醇鏈就是異戊間二烯型化合物的最豐富的來源，同樣，葉綠素和血紅素中存在的卟吩核則是石油中卟啉化合物的豐富來源。見P53圖1.13。2.1.2原油的分類11/20/2019106·

由于原油的組成十分復(fù)雜，因此對原油確切、統(tǒng)一的分類是困難的，這方面的研究工作也在不斷的進(jìn)行。但由于實際應(yīng)用的需求，通常原油分類有按工業(yè)、地質(zhì)、物理和化學(xué)的觀點來分類，下面介紹目前廣泛采用的工業(yè)分類法和化學(xué)分類法。1、化學(xué)分類法是利用一個或幾個與原油化學(xué)組成有直接關(guān)系的物理性質(zhì)作為分類基礎(chǔ)的方法。（1）特性因素分類法11/20/2019107原油的＞2.1=11.5～12.1＜1.5環(huán)烷基原油石蠟基原油中間基原油環(huán)烷基原油·

（2）關(guān)鍵餾分特性分類法這種分類方法是采用漢柏蒸餾裝置（一種簡易蒸餾裝置），蒸餾原油，在常壓下蒸得250～275℃的餾分，作為第一關(guān)鍵餾分，再改用不帶填料的蒸餾柱，在5.32（40mmHg）的殘壓下蒸餾，切取

275～300℃餾分（相當(dāng)于常壓為395～425℃），作為第二關(guān)鍵餾分。11/20/2019108常壓250～275℃

計減壓（40mmHg）275～300℃第一關(guān)鍵餾分算出、第二關(guān)鍵餾分計算出、·

（3）相關(guān)指數(shù)（BMCI）分類法11/20/2019109相關(guān)指數(shù)分類法是美國礦務(wù)局在原油評價中應(yīng)用的分類方法。我國常把此方法用于原油評價中各窄餾分的性質(zhì)評定?！?/p>

2、工業(yè)分類法（也叫商品分類法）該方法是化學(xué)分類法的補(bǔ)充，在工業(yè)上有一定價值。世界各國工業(yè)分類方法很多，有按密度、含硫、含氮、含蠟和含膠質(zhì)等分類的，國際市場原油計價標(biāo)準(zhǔn)是按和含硫量來計價的。大（ρ20小），含硫

低的原油相應(yīng)較貴。2.1.3原油評價的內(nèi)容11/20/2019110原油評價按其目的不同分下列四種類型：原油性質(zhì)分析、簡單評價、常規(guī)評價、綜合評價。（一）原油性質(zhì)分析目的：為油田勘探開發(fā)服務(wù)掌握單井、集油站、油庫原油的一般性質(zhì)及其變化規(guī)律。評價內(nèi)容：見書P282表6-10，水分、比重、粘度、凝點、殘?zhí)?、硫含量、餾程。根據(jù)需要還要分析含蠟量、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量及油田認(rèn)為必要分析的其它項目（如含鹽量、機(jī)械雜質(zhì)、元素分析及平均分子量等）?！?/p>

（二）簡單評價目的：初步掌握原油類別及特點評價內(nèi)容：①原油性質(zhì)分析的全部內(nèi)容；②做原油簡單蒸餾（三）常規(guī)評價（四）綜合評價11/20/20191112.1.4原油一般性質(zhì)的測定11/20/2019112（一）原油的取樣與脫水（二）原油一般性質(zhì)的測定方法

1.原油鹽含量的測定膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、蠟含量的測定蒸餾法測定蠟含量2..1.5原油的漢柏蒸餾及簡易蒸餾·

（一）漢柏蒸餾漢柏蒸餾是美國礦務(wù)局采用的一種半精餾裝置，由于這種方法設(shè)備簡單，易于操作，用油量少，分析速度快，所以廣泛應(yīng)用于對原油作簡易評價，可推算出汽油、煤油、柴油、潤滑油的近似收率，并可確定原油的基屬。11/20/2019113·

（二）簡易蒸餾11/20/2019114簡易蒸餾是由漢柏蒸餾裝置改進(jìn)而成，

書P289圖6-11。簡易蒸餾裝置用的填料是由

鎳鉻絲制成的環(huán)狀鏈條填料，見P290圖6-12，在第三段減壓（小于0.267KPa）時改用鎳鉻

絲制成的兩個錐形體作填料，見書P290圖6-13。2.1.6原油的實沸點蒸餾11/20/2019115· 所謂實沸點蒸餾是在實驗室用一套分離精度較高（17層）的間歇式常、減壓蒸餾裝置，把原油按沸點由低到高的順序切割成許多窄餾分，并作各窄餾分的性質(zhì)分析，這項工作稱為實沸點蒸餾。由于分餾精確度較高，餾出溫度和餾出物的實際沸點相近，可以近似反映出原油中各組分沸點的真實情況，故稱為實沸點（真沸點）蒸餾。2.1.7重油餾分的短程蒸餾11/20/2019116·

由于重油輕質(zhì)化技術(shù)的發(fā)展，需要知道重油餾分的組成等數(shù)據(jù)，所以為提高原油蒸

餾的拔出深度，使切割終餾點達(dá)到600～650℃（書例500～674℃，原油實沸點蒸餾一般只能切割到550℃，書538℃），所以可以采用短程蒸餾的方法拔出重油餾分，從而分析重油餾分（500～650℃）的組成及性質(zhì)情況。2.1.8氣相色譜法模擬實沸點蒸餾11711/20/2019（一）模擬原油實沸點蒸鎦（STBP）Simulant

Ture

Boiling