石油化學(xué):第3章石油及油品的物理性質(zhì)_第1頁
石油化學(xué):第3章石油及油品的物理性質(zhì)_第2頁
石油化學(xué):第3章石油及油品的物理性質(zhì)_第3頁
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PetroleumChemistry第3章石油及油品的物理性質(zhì)

PetroleumChemistry本章的主要內(nèi)容:石油的蒸餾曲線石油的相對(duì)分子質(zhì)量石油的密度與相對(duì)密度石油的光學(xué)性質(zhì)石油的粘度石油的熱性質(zhì)、電性質(zhì)等

PetroleumChemistry第一節(jié)石油的蒸餾曲線石油及其產(chǎn)品是由許多分子大小不同的烴類與非烴類所組成的復(fù)雜混合物,它們的沸點(diǎn)不象單體化合物那樣具有恒定值,而是隨氣化的過程在一定溫度范圍內(nèi)逐步升高,這個(gè)沸點(diǎn)范圍稱為沸程。一、恩氏(Engler)蒸餾恩氏蒸餾是在石油產(chǎn)品餾程測(cè)定器(如下圖所示)中,按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行的簡(jiǎn)單蒸餾,國(guó)外又將此方法稱為ASTM蒸餾或恩氏蒸餾。圖3-1-1石油產(chǎn)品餾程測(cè)定器

PetroleumChemistry其測(cè)定過程如下:將100mL油品放入標(biāo)準(zhǔn)的蒸餾瓶中,按規(guī)定的加熱速度進(jìn)行加熱。初餾點(diǎn)(InitialBoilingPoint,簡(jiǎn)稱IBP):餾出的第一滴冷凝液的氣相溫度。10%、20%……90%餾出溫度:隨著蒸餾溫度的逐漸升高,餾出液體積達(dá)10ml、20ml、直至90ml時(shí)的氣相溫度。終餾點(diǎn)(EndPoint)或干點(diǎn):氣相溫度所能達(dá)到的最高值。根據(jù)測(cè)得的餾程數(shù)據(jù),以氣相餾出溫度為縱坐標(biāo),以餾出體積百分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)作圖即可得到某一油品的蒸餾曲線。

PetroleumChemistry圖3-1-2大慶原油中汽油、噴氣燃料、輕柴油餾分的恩氏蒸餾曲線一般用蒸餾曲線的斜率來表示該油品的沸程的寬窄。斜率越小,表示沸程越窄。

PetroleumChemistry一般常用平均沸點(diǎn)來表征其氣化性能。油品平均沸點(diǎn)的定義如下:體積平均沸點(diǎn)tv(℃):質(zhì)量平均沸點(diǎn)tw(℃):立方平均沸點(diǎn)Tcu(K):

PetroleumChemistry實(shí)分子平均沸點(diǎn)tm(℃):中平均沸點(diǎn)tme(℃):二、實(shí)沸點(diǎn)蒸餾實(shí)沸點(diǎn)蒸餾(TrueBoiling-PointDistillation,TBP)又稱真沸點(diǎn)蒸餾,是一種評(píng)價(jià)原油的蒸餾方法。

PetroleumChemistry測(cè)定裝置:相當(dāng)于14~18塊理論板數(shù)的填充精餾柱的精餾裝置,回流比為5:1。蒸餾釜加熱爐精餾柱回流頭接受器圖3-1-3實(shí)沸點(diǎn)蒸餾裝置

PetroleumChemistry實(shí)沸點(diǎn)蒸餾測(cè)定過程:第一步常壓蒸餾,切取從初餾點(diǎn)到200℃的各個(gè)餾分。第二步在殘壓為1.33KPa左右進(jìn)行的減壓蒸餾,切取200~395℃的各個(gè)餾分。第三步在殘壓為0.27KPa下不用精餾柱的減壓蒸餾,切取395~500℃的各個(gè)餾分,釜底的殘液為500℃以上的減壓渣油。將蒸餾過程中的氣相餾出溫度與相應(yīng)的餾出物累計(jì)質(zhì)量收率(m%)作圖,即可得到原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線。

PetroleumChemistry三、平衡氣化指油品在一定的溫度和壓力下保持氣液兩相處于平衡狀態(tài)下進(jìn)行分離的一種方法,又稱一次氣化或平衡蒸餾。圖3-1-4原油的平衡氣化裝置示意圖

PetroleumChemistry平衡氣化曲線:對(duì)一種油品而言,當(dāng)溫度和壓力固定時(shí),其相應(yīng)的平衡氣化率也是一定的,在恒壓下,溫度升高時(shí),氣化率也相應(yīng)增加,這樣便可得到在該壓力下氣化率與溫度之間的曲線,即平衡氣化曲線。油品的泡點(diǎn):平衡氣化曲線的初餾點(diǎn);油品的露點(diǎn):平衡氣化曲線的終餾點(diǎn);平衡氣化曲線是油品蒸餾裝置設(shè)計(jì)的基本依據(jù)之一。

PetroleumChemistry圖3-1-5三種蒸餾方式的氣相溫度曲線---實(shí)沸點(diǎn)蒸餾;─恩氏餾程;━

━平衡氣化同一油品的三種蒸餾曲線并不一樣,比較三種曲線的斜率可知,平衡氣化曲線最平緩,實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線最陡,恩氏蒸餾曲線介于二者之間,這表明實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的分離精度最高,而平衡氣化最差。這是由于實(shí)沸點(diǎn)蒸餾具有精餾作用,而恩氏蒸餾屬于漸次氣化,平衡氣化僅為一次氣化。

PetroleumChemistry同一油品,實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的初餾點(diǎn)最低,而其終餾點(diǎn)最高,平衡氣化的初餾點(diǎn)最高,終餾點(diǎn)最低,三種蒸餾曲線的50%點(diǎn)差別不大。一般可用50%餾出溫度來表示該油品的平均氣化性能。圖3-1-5三種蒸餾方式的氣相溫度曲線---實(shí)沸點(diǎn)蒸餾;─恩氏餾程;━

━平衡氣化

PetroleumChemistry圖3-1-6三種蒸餾方式的液相溫度曲線------實(shí)沸點(diǎn)蒸餾;─恩氏餾程;━

━平衡氣化同一油品在氣化率相同的情況下:實(shí)沸點(diǎn)蒸餾達(dá)到的液相溫度最高平衡氣化的液相溫度最低存在差別的原因:實(shí)沸點(diǎn)蒸餾是精餾過程,精餾柱頂?shù)臍庀囵s出溫度與蒸餾釜底的液相溫度相差可達(dá)數(shù)十度到上百度,而恩氏蒸餾屬于漸次氣化,產(chǎn)生少量的回流,有一些精餾作用,氣、液兩相之間也存在一定的溫差,平衡氣化的氣液兩相溫度相同。

PetroleumChemistry第二節(jié)平均相對(duì)分子質(zhì)量石油的相對(duì)分子質(zhì)量是進(jìn)行煉油設(shè)計(jì)、關(guān)聯(lián)石油物性、研究石油的化學(xué)組成中所必不可少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。由于石油及其產(chǎn)品是由許多分子大小不同的化合物所組成的復(fù)雜混合物,而各種化合物的相對(duì)分子質(zhì)量又各不相同,其范圍也很寬,所以只能用平均相對(duì)分子質(zhì)量來表示。一、平均相對(duì)分子質(zhì)量的定義由于石油及其產(chǎn)品是一種多分散體系,用不同的統(tǒng)計(jì)方法可以得到不同定義的平均相對(duì)分子質(zhì)量。目前對(duì)于石油常用的平均相對(duì)分子質(zhì)量表示方法有:數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量和重均相對(duì)分子質(zhì)量。

PetroleumChemistry1、數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量定義:體系中不同分子的摩爾分率與其相應(yīng)的相對(duì)分子質(zhì)量的乘積的總和。式中:ni—組分i的摩爾分率

Mi—組分i的相對(duì)分子質(zhì)量

Ni—組分i的摩爾數(shù)

Wi—組分i的質(zhì)量

PetroleumChemistry2、重均相對(duì)分子質(zhì)量定義:體系中不同分子的質(zhì)量分率與其相應(yīng)相對(duì)分子質(zhì)量的乘積的總和。式中:wi—組分i的質(zhì)量分率

PetroleumChemistry對(duì)于一混合體系,Mn與Mw是不相等的,這是由于混合物中低相對(duì)分子質(zhì)量部分對(duì)Mn的影響較大,而Mw主要受其中的高相對(duì)分子質(zhì)量部分的影響,這樣對(duì)于同一體系,一般而言是Mw>Mn。而Mw/Mn的比值(多分散系數(shù))大小可表明該分散體系的多分散程度。Mw/Mn的比值越大表示分子質(zhì)量范圍越寬。

PetroleumChemistry二、數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定方法測(cè)定方法冰點(diǎn)下降法沸點(diǎn)上升法蒸氣壓滲透法滲透壓法在石油中最常用的是冰點(diǎn)下降法和蒸氣壓滲透法,而沸點(diǎn)上升法極少用于石油平均相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定,滲透壓法適用于相對(duì)分子質(zhì)量幾萬到上百萬的高分子體系。

PetroleumChemistry1、冰點(diǎn)下降法在溶劑中加入少量溶質(zhì)后的溶液,其冰點(diǎn)要比純?nèi)軇┑?,冰點(diǎn)下降的數(shù)值除了與溶劑的性質(zhì)有關(guān)外,還與溶液的濃度有關(guān)。冰點(diǎn)下降值與溶液濃度的關(guān)系:Kf—溶劑A的冰點(diǎn)降低常數(shù)WB—溶質(zhì)B的質(zhì)量(g)WA—溶劑A的質(zhì)量(g)MB—溶質(zhì)B的相對(duì)分子質(zhì)量mB—溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度

PetroleumChemistry此法常用的溶劑是苯,其Kf=5.12℃/質(zhì)量摩爾濃度。由于苯的冰點(diǎn)較低,為5.5℃,僅適用于測(cè)定輕質(zhì)油品的相對(duì)分子質(zhì)量。因萘的冰點(diǎn)較高,可應(yīng)用測(cè)定較重油品的平均相對(duì)分子質(zhì)量,其Kf=7.0℃/質(zhì)量摩爾濃度。此法適合測(cè)定<350℃的汽油、煤油以及輕柴油餾分。2、蒸氣壓滲透法(VaporPressureOsmometry,簡(jiǎn)稱VPO法)其基本原理是根據(jù)溶液的依數(shù)性,即不揮發(fā)性溶質(zhì)的存在使溶液的蒸氣壓低于純?nèi)軇?。與沸點(diǎn)上升法不同之處在于VPO法并不是在沸騰狀態(tài)下測(cè)定,而是在低于沸點(diǎn)的情況下測(cè)定樣品的相對(duì)分子質(zhì)量。

PetroleumChemistry圖3-2-1溶液與溶劑的蒸氣壓曲線圖在恒溫、密閉、充有溶劑飽和蒸氣的測(cè)量室中(溫度T0,溶劑的飽和蒸氣壓P0),放入A、B兩個(gè)匹配的熱敏電阻,這兩個(gè)熱敏電阻連于惠斯頓電橋作為兩個(gè)橋臂,以精確測(cè)量?jī)烧唛g的溫差。圖3-2-2VPO相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定原理示意圖

PetroleumChemistry當(dāng)A、B的表面均掛上溶劑液滴時(shí),兩者的溫度是相等的,溫差為零,如果其中一個(gè)熱敏電阻(如A)掛上的是溶液時(shí),那么由于在溫度T0下溶液的蒸氣壓(P0-

P)低于純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮篜0,溶劑蒸氣分子便會(huì)從飽和蒸氣相擴(kuò)散凝聚到A的溶液液滴上。圖3-2-2VPO相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定原理示意圖

PetroleumChemistry這樣溶劑蒸氣凝聚時(shí)所放出的熱量便會(huì)使溶液液滴的溫度升高到T0+

T,與此同時(shí),溶液液滴的蒸氣壓也相應(yīng)提高到P0,溶液的蒸氣壓即與T0下溶劑的蒸氣壓相等,此時(shí)不再有溶劑蒸氣在A上凝聚,溫度不再上升。由此產(chǎn)生的A、B兩者之間的溫差

T是由溶液液滴的濃度決定的。圖3-2-2VPO相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定原理示意圖

PetroleumChemistry

T與溶液濃度的關(guān)系:對(duì)于稀溶液而言,n1>>n2,上式可以簡(jiǎn)化為:VPO法只能測(cè)定沸點(diǎn)高于350℃的減壓餾分和減壓渣油,如果油品沸點(diǎn)太低,會(huì)造成結(jié)果嚴(yán)重偏離,測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量的上限為35000。

PetroleumChemistry三、石油餾分平均相對(duì)分子質(zhì)量的近似計(jì)算方法石油餾分的平均相對(duì)分子質(zhì)量還可以根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算,常用的經(jīng)驗(yàn)公式有:式中:t—石油餾分的實(shí)分子平均沸點(diǎn)(℃)a,b,c—隨餾分的特性因數(shù)不同而變化的參數(shù)

PetroleumChemistry表3-2-1計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量經(jīng)驗(yàn)公式中的常數(shù)與特性因數(shù)的關(guān)系特性因數(shù)K10.010.511.011.512.0a5657596369b0.230.240.240.2250.18c0.00080.00090.00100.001150.0014當(dāng)實(shí)分子平均沸點(diǎn)相同時(shí),K值越大時(shí),其平均相對(duì)分子質(zhì)量也越大。

PetroleumChemistry中國(guó)石油大學(xué)針對(duì)我國(guó)原油提出了如下的計(jì)算平均相對(duì)分子質(zhì)量的經(jīng)驗(yàn)公式:Mn=184.5+2.29451T-0.2332KT+1.329

10-5(KT)2-0.62217T式中:T—餾分的中平均沸點(diǎn)(℃)K—餾分的特性因數(shù)

ρ—餾分油在20℃時(shí)的密度,g/cm3

PetroleumChemistry四、石油及其餾分的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量圖3-2-3幾種原油餾分的相對(duì)分子質(zhì)量分布石油各餾分的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量是隨餾分的沸程的上升而增大的。當(dāng)沸程相同時(shí),石蠟基的原油如大慶原油的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量最大,中間基的原油如勝利原油次之,而環(huán)烷基的原油如遼河歡喜嶺原油最小。

PetroleumChemistry表3-2-2石油各餾分的平均相對(duì)分子質(zhì)量范圍及與碳數(shù)的關(guān)系餾分沸程,℃碳數(shù)范圍平均碳數(shù)平均相對(duì)分子質(zhì)量汽油餾分<200C5

C11

8100

120輕柴油餾分200

350C11

C20

16220

240減壓餾分350

500C20

C35

30370

400減壓渣油>500>C35

70900

1100

PetroleumChemistry第三節(jié)密度和相對(duì)密度石油及油品的密度與相對(duì)密度對(duì)生產(chǎn)、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸有著重要的意義,在原油及產(chǎn)品的計(jì)量和煉油裝置設(shè)計(jì)等方面都是必不可少的。一、石油及其油品的密度、相對(duì)密度及其測(cè)定方法定義:該油品在單位體積內(nèi)的質(zhì)量,單位為g/cm3或kg/m3

。油品的體積隨溫度的升高而膨脹,其密度也隨之變小,提及密度時(shí)應(yīng)標(biāo)明溫度。

PetroleumChemistry我國(guó)規(guī)定油品在20℃時(shí)的密度為其標(biāo)準(zhǔn)密度,表示為

20。油品的相對(duì)密度是其密度與規(guī)定溫度下水的密度之比值,沒有單位,常用表示,在數(shù)值上等于t℃時(shí)油品的密度。在歐美各國(guó)還常用API度來表示油品尤其是原油的相對(duì)密度,關(guān)系式如下:我國(guó)常用的相對(duì)密度為,歐美各國(guó)則常用表示,二者之間可按下式進(jìn)行換算:

PetroleumChemistry油品密度測(cè)定方法密度計(jì)法:GB/T1884-2000其基本原理就是阿基米德定律比重瓶法:GB/T2540-81先測(cè)定比重瓶的被水充滿時(shí)的重量,然后測(cè)定被油品充滿時(shí)同體積油品的重量。

PetroleumChemistry二、液體油品相對(duì)密度與溫度、壓力的關(guān)系溫度升高,油品的體積膨脹,密度和相對(duì)密度減小。在0~50℃的溫度范圍內(nèi),t℃時(shí)的相對(duì)密度與20℃時(shí)的相對(duì)密度之間存在如下的關(guān)系:式中:—油品的體積膨脹系數(shù)

液體受壓后,體積變化不是太大,因而通常壓力對(duì)液體石油產(chǎn)品密度的影響可以忽略不計(jì)。但在很高的壓力下油品的密度要受到壓力的影響。

PetroleumChemistry三、混合油品的密度當(dāng)屬性相近的兩種或多種油品混合時(shí),其體積具有可加性,因此混合油品的密度

mix可按下式計(jì)算:式中:vi和wi-組分i的體積分率和質(zhì)量分率

PetroleumChemistry四、相對(duì)密度與化學(xué)組成的關(guān)系圖3-3-1各族烴類的相對(duì)密度▲正烷基苯●

正烷基環(huán)己烷■正構(gòu)烷烴比較各種烴類的相對(duì)密度:碳數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的烴類芳香烴>環(huán)烷烴>烷烴同族烴類,隨著碳數(shù)的增加正構(gòu)烷烴的相對(duì)密度增加正烷基環(huán)己烷的相對(duì)密度增加正烷基苯的相對(duì)密度減小

PetroleumChemistry烴類的相對(duì)密度與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。芳香烴的C-C的鍵長(zhǎng)最短,其結(jié)構(gòu)最為緊湊,每個(gè)碳原子的分子體積最小,因而其密度最大。環(huán)烷烴的分子結(jié)構(gòu)比芳烴要松弛一些,但比烷烴緊湊,烷烴分子的C-C鍵的鍵長(zhǎng)最長(zhǎng),其分子結(jié)構(gòu)最松弛,因而其密度最小。圖3-3-1各族烴類的相對(duì)密度▲正烷基苯●正烷基環(huán)己烷■正構(gòu)烷烴

PetroleumChemistry以碳數(shù)的倒數(shù)的校正值為橫坐標(biāo),以為縱坐標(biāo)作圖,可以得到線性關(guān)系很好的直線。進(jìn)一步研究表明,烴類的與其碳數(shù)之間有一定的關(guān)系。0.8513

PetroleumChemistry對(duì)于任何一種鏈烷烴或烷基取代的環(huán)狀烴而言,當(dāng)碳數(shù)無限大時(shí),即碳鏈無限長(zhǎng)時(shí),即使分子中含有若干個(gè)芳香環(huán)或環(huán)烷環(huán),這對(duì)它的密度的影響已微不足道了。當(dāng)為零時(shí),所有直線的都等于0.8513。0.8513

PetroleumChemistry烴類分子的碳數(shù)與其相對(duì)密度之間的線性關(guān)系可用下式表示:對(duì)于不同的烴類分子,其中的k與Z值均不同。0.8513

PetroleumChemistry五、石油及其餾分的相對(duì)密度油品相對(duì)密度油品相對(duì)密度原油0.8~1.0輕柴油0.82~0.87汽油0.74~0.77減壓餾份0.85~0.94航空煤油0.78~0.83減壓渣油0.92~1.0表3-3-1原油及其餾份的相對(duì)密度()的范圍

PetroleumChemistry餾份,℃大慶勝利孤島羊三木IBP~2000.74320.7446-----0.7650200~2500.80390.82040.86520.8630250~3000.81670.82700.88040.8900300~3500.82830.83500.89940.9100350~4000.83680.86060.91490.9320400~4500.85740.88740.93490.9433450~5000.87230.90670.93900.9483>5000.92210.96981.00200.9820原油0.85540.90050.94950.9492原油屬性石蠟基中間基環(huán)烷-中間基環(huán)烷基表3-3-2不同原油各餾分的相對(duì)密度比較原油的相對(duì)密度:不同基屬原油的相同沸程的餾分環(huán)烷基>中間基>石蠟基相同原油不同的餾分隨沸點(diǎn)的升高相對(duì)密度隨之增加

PetroleumChemistry原因在于:環(huán)烷基的原油由于環(huán)烷烴與芳烴含量較高,因而其相對(duì)密度較大,而石蠟基原油因烷烴含量較高,因此其相對(duì)密度較小。相同原油的餾分隨著其沸點(diǎn)的升高,芳烴含量增加,而烷烴含量降低,因而其相對(duì)密度增加。六、特性因數(shù)和相關(guān)指數(shù)特性因數(shù)K:相關(guān)指數(shù)BMCI:

PetroleumChemistry化合物特性因數(shù)K相關(guān)指數(shù)BMCI正己烷12.810.01正庚烷12.710.10正辛烷12.67-0.03正壬烷12.66-0.21正癸烷12.67-0.27環(huán)己烷10.9851.57甲基環(huán)己烷11.3239.87乙基環(huán)己烷11.3638.58表3-3-3烴類的特性因數(shù)(K)與相關(guān)指數(shù)(BMCI)

PetroleumChemistry續(xù)表3-3-3烴類的特性因數(shù)(K)與相關(guān)指數(shù)(BMCI)化合物特性因數(shù)K相關(guān)指數(shù)BMCI正丙基環(huán)己烷11.5134.21正丁基環(huán)己烷11.6430.73苯9.7299.84甲基苯10.1482.91乙基苯10.3674.99正丙基苯10.6266.15正丁基苯10.8359.32正構(gòu)烷烴的K值最大,約為12.7,環(huán)烷烴次之,為11~12,芳香烴最小,為10~11。正構(gòu)烷烴的BMCI最小,基本為零,環(huán)烷烴次之,在50以下,芳香烴最大,在100以下。換言之,油品的BMCI越大,其芳香性越強(qiáng),而BMCI越小,表明其石蠟性越強(qiáng)。

PetroleumChemistry表3-3-4各原油窄餾分的K值和BMCI值原油KBMCI原油基屬大慶12.0~12.617~24石蠟基中原11.7~12.617~29石蠟基勝利11.2~12.214~39中間基遼河11.4~11.928~47中間基孤島11.1~11.736~57環(huán)烷-中間基羊三木11.1~11.749~62環(huán)烷基石蠟基原油的K值大,BMCI值小。環(huán)烷基原油的K值小,而BMCI值大。因而K值和BMCI值能夠較好地反映原油的化學(xué)屬性。

PetroleumChemistry第四節(jié)光學(xué)性質(zhì)光在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。在研究石油的組成與結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)時(shí),常用油品的光學(xué)性質(zhì)如折射率等來關(guān)聯(lián)其化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。一、折射率的測(cè)定定義:光在真空中的速度與在介質(zhì)中的速度之比值,其數(shù)值大于1.0。油品的折射率取決于:化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。測(cè)定溫度和入射光的強(qiáng)度。

PetroleumChemistry常用的折射率測(cè)定儀是阿貝折光儀,所測(cè)得的是鈉黃光的D線(波長(zhǎng)為589.3nm)的折射率,用nD表示。

折射率還受溫度的影響,溫度升高,折射率變小。一般來說,溫度與折射率的關(guān)系下式表示:

PetroleumChemistry二、折射率與化學(xué)組成的關(guān)系圖3-4-1烴類的折射率與碳數(shù)的關(guān)系▲正烷基苯●

正烷基環(huán)己烷■正構(gòu)烷烴烷烴的最小,一般在1.3~1.4之間,芳香烴的最大,為1.5左右,環(huán)烷烴居中。對(duì)于同族烴類,烷烴和環(huán)烷烴的隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增加,而單環(huán)芳烴的隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加而降低。

PetroleumChemistry所以包含了分子結(jié)構(gòu)的信息。烴類分子的折射率與其分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系和相對(duì)密度與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系是相似的。烴類的其碳數(shù)的倒數(shù)校正值之間具有如下式的線性關(guān)系:▲正烷基苯●

正烷基環(huán)己烷■正構(gòu)烷烴

PetroleumChemistry三、石油餾分及其組分的折射率表3-4-1石油餾份的折射率餾份,℃大慶原油勝利原油孤島原油羊三木原油200~2501.44841.45801.47741.4714250~3001.45611.46301.48881.4894300~3501.46271.46701.50091.5053350~4001.4493*1.4583*1.51021.5190原油屬性石蠟基中間基環(huán)烷-中間基環(huán)烷基不同原油沸程相同的餾分:石蠟基原油<中間基原油<環(huán)烷基原油同一種原油的不同餾分:折射率隨著沸程的升高而增大

PetroleumChemistry餾分餾程℃組分大慶羊三木歡喜嶺350~400全餾分1.47901.51741.5192飽和分1.46101.48291.4800輕芳烴1.52081.54521.5454中芳烴1.58701.61251.6112重芳烴1.65501.62831.6559400~450全餾分1.48751.52311.5268飽和分1.46951.49081.4909輕芳烴1.51871.54071.5411中芳烴1.57971.62791.6279重芳烴1.65681.65271.6519450~500全餾分1.49991.52611.5345飽和分1.48201.49721.4980輕芳烴1.51411.53491.5402中芳烴1.56221.58501.5589表3-4-2幾種原油減壓餾分及其組分的折射率飽和分的都在1.50以下;輕芳烴的為1.50~1.55;中芳烴的為1.55~1.63;重芳烴的一般大于1.63。

PetroleumChemistry第五節(jié)粘度粘度是評(píng)定油品流動(dòng)性的質(zhì)量指標(biāo),是油品特別是潤(rùn)滑油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的重要項(xiàng)目,也是煉油設(shè)計(jì)中不可缺少的物理性質(zhì)。粘度就是體現(xiàn)流體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)分子之間摩擦阻力大小的指標(biāo)。

一、粘度的定義1、絕對(duì)粘度(

)絕對(duì)粘度又稱動(dòng)力粘度,它由牛頓方程式所定義:式中:F—作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩流層間的內(nèi)摩擦力(剪切力),N;

A—兩流層間的接觸面積,m2

dv—兩流層間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度,m/sdl—兩流層間的距離,m

—流體內(nèi)部摩擦系數(shù),即該流體的絕對(duì)粘度,Pa·s

PetroleumChemistry牛頓流體:絕對(duì)粘度

不隨流體的剪切速度梯度dv/dl變化而變化的體系。一般的液體油品均為牛頓流體。非牛頓流體:絕對(duì)粘度

隨流體的剪切速度梯度dv/dl變化而變化的體系。在SI單位制中,絕對(duì)粘度

的單位為Pas,也有用厘泊(cP),1Pa

s=1000cP2、運(yùn)動(dòng)粘度在石油的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中常用的粘度是運(yùn)動(dòng)粘度,它是絕對(duì)粘度

與相同溫度和壓力下的液體密度

之比值,即:

在SI單位中,運(yùn)動(dòng)粘度的單位是mm2/s,也有用厘斯或厘沲(cSt),1cSt=1mm2/s。

PetroleumChemistry3、條件粘度恩氏粘度:以油品從恩氏粘度計(jì)流出200mL時(shí)間與在20℃流出200mL的水所用的時(shí)間之比值。賽氏粘度:60mL的油品流出賽氏粘度計(jì)的時(shí)間(秒)。雷氏粘度:50mL的油品從雷氏粘度計(jì)中流出的時(shí)間(秒)。

PetroleumChemistry二、粘度的測(cè)定方法常用的運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定方法是毛細(xì)管粘度計(jì)法(GB/T265-88)。1、6-管身2、3、5-擴(kuò)張部分4-毛細(xì)管a、b-標(biāo)線

PetroleumChemistryQ/t——單位時(shí)間內(nèi)的體積流量;ΔP——兩端壓差;R——毛細(xì)管的半徑;l——毛細(xì)管的長(zhǎng)度;η——流體的絕對(duì)粘度當(dāng)油品在層流狀態(tài)下流經(jīng)毛細(xì)管時(shí),其流動(dòng)狀態(tài)符合下列關(guān)系式:1、6-管身2、3、5-擴(kuò)張部分4-毛細(xì)管a、b-標(biāo)線

PetroleumChemistry在毛細(xì)管粘度計(jì)中油品的流動(dòng)是靠自身的重力作用,其壓力

P=hg

。則有:令:即:c為毛細(xì)管粘度計(jì)常數(shù),單位為mm2/s2。毛細(xì)管粘度計(jì)只能用來測(cè)定牛頓流體的粘度,而非牛頓流體的粘度是剪切速率的函數(shù),因而只能用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)定非牛頓流體的粘度。

PetroleumChemistry三、粘度與化學(xué)組成的關(guān)系粘度既然反映的是流體內(nèi)部分子之間的摩擦力,那么它必然與流體的分子大小和分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。表3-5-1烴類的粘度(25℃,Pa·s×10-3)化合物絕對(duì)粘度化合物絕對(duì)粘度化合物絕對(duì)粘度正己烷0.298環(huán)己烷0.895苯0.601正庚烷0.396甲基環(huán)己烷0.683甲苯0.550正辛烷0.514乙基環(huán)己烷0.785乙基苯0.635正壬烷0.668丙基環(huán)己烷0.931丙基苯0.796正癸烷0.859丁基環(huán)己烷1.204丁基苯0.957同一系列的烴類,其粘度隨著碳數(shù)的增加而增加。

PetroleumChemistry表3-5-2烴類分子中環(huán)數(shù)對(duì)粘度(98℃,mm2/s)的影響3.8210.102.744.982.533.292.49運(yùn)動(dòng)粘度化合物運(yùn)動(dòng)粘度化合物

PetroleumChemistry相對(duì)分子質(zhì)量相近(碳數(shù)相同)的烴類,具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的分子的粘度大于具有鏈狀結(jié)構(gòu)的分子的粘度,而且分子中環(huán)數(shù)越多,粘度也越大。因此習(xí)慣上將分子中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)看成是粘度的載體。這也說明了液體的粘度包含有分子結(jié)構(gòu)的信息。

PetroleumChemistry表3-5-3環(huán)狀烴類的側(cè)鏈長(zhǎng)度對(duì)于粘度(100℃)的影響化合物賽氏粘度化合物賽氏粘度148.0113.5208.0168.0當(dāng)分子中的環(huán)數(shù)相同時(shí),側(cè)鏈越長(zhǎng)的烴類化合物的粘度越大。

PetroleumChemistry四、粘度與溫度的關(guān)系油品的粘度是隨溫度的升高而降低的。1、油品的粘度與溫度的關(guān)系式油品的粘度與溫度的關(guān)系可以用如下的經(jīng)驗(yàn)公式表示:lglg(

+a)=b+mlgT2、粘度-溫度關(guān)系的表示方法表征油品的粘溫性質(zhì)的指標(biāo)有兩種:(1)粘度指數(shù)(簡(jiǎn)稱VI)(2)粘度比

PetroleumChemistryH油:人為規(guī)定粘溫性質(zhì)良好的賓夕法尼亞原油所有窄餾分的粘度指數(shù)均為100。L油:人為規(guī)定粘溫性質(zhì)差的德克薩斯海灣沿岸原油所有窄餾分的粘度指數(shù)均為0。式中:U—試樣在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度

Y—試樣在100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度

H—與試樣100℃運(yùn)動(dòng)粘度相同的H標(biāo)準(zhǔn)油在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度

L—與試樣100℃運(yùn)動(dòng)粘度相同的L標(biāo)準(zhǔn)油在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度當(dāng)VI≥100時(shí):當(dāng)VI為0~100時(shí):(1)粘度指數(shù)(簡(jiǎn)稱VI)

PetroleumChemistry粘度指數(shù)VI越大,表明油品的粘溫性質(zhì)越好,對(duì)于粘溫性質(zhì)較差的油品,其粘度指數(shù)可能是負(fù)數(shù)。(2)粘度比50℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度與100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度的比值。對(duì)于粘度水平相當(dāng)?shù)挠推?,粘度比越小,表示該油品的粘溫性質(zhì)越好。

PetroleumChemistry五、粘溫性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系化合物VI化合物VIn-C261771251607214411740101-70表3-5-4各種烴類的粘度指數(shù)(CI)正構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)優(yōu)于異構(gòu)烷烴,異構(gòu)化程度越高,其粘溫性質(zhì)越差。環(huán)狀烴(環(huán)烷烴和芳烴)的粘溫性質(zhì)比鏈狀烴要差,環(huán)數(shù)越多,粘溫性質(zhì)越差。

PetroleumChemistry化合物VI化合物VI70144-61221081407753-15-66續(xù)表3-5-4各種烴類的粘度指數(shù)(CI)分子中環(huán)數(shù)相同時(shí),側(cè)鏈越長(zhǎng),其粘溫性質(zhì)越好,但是側(cè)鏈上有分支時(shí),其粘溫性質(zhì)變差。

PetroleumChemistry不同烴類的粘溫性質(zhì):正構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)最好帶有少分支長(zhǎng)烷基側(cè)鏈的少環(huán)烴類和分支程度不高的異構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)也比較好多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴類的粘溫性質(zhì)很差

PetroleumChemistry六、石油及其餾分的粘度與粘溫性質(zhì)表3-5-5石油減壓餾分的粘度比和粘度指數(shù)原油沸程,℃

50,mm2/s

100,mm2/s

50/100VI大慶原油石蠟基350~4006.912.662.60200400~45015.824.653.40140新疆原油中間基350~40013.003.703.5180400~45039.747.455.3370450~500128.816.207.9560同一原油的不同餾分,隨著餾分沸點(diǎn)的升高,其粘度增加,但粘溫性質(zhì)變差。

PetroleumChemistry原油沸程,℃

50,mm2/s

100,mm2/s

50/100VI孤島原油環(huán)烷-中間基350~40016.033.994.0240400~450102.012.158.4012450~500219.319.2211.410羊三木原油環(huán)烷基350~40023.274.724.930400~450146.313.6610.71-35450~500356.923.3715.27<-100續(xù)表3-5-5石油減壓餾分的粘度比和粘度常數(shù)不同原油的相同沸程的餾分,石蠟基原油的粘度較小,粘溫性質(zhì)最好,而環(huán)烷基的原油的粘度最大,粘溫性質(zhì)最差,中間基的原油的粘度與粘溫性質(zhì)介于二者之間。

PetroleumChemistry主要原因在于:石蠟基的原油中含有較多的粘度較小、粘溫性質(zhì)較好的鏈狀烴、少分支的異構(gòu)烷烴及少環(huán)長(zhǎng)側(cè)鏈的環(huán)狀烴;而環(huán)烷基原油中則含有較多的粘度較大、粘溫性質(zhì)較差的多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴。實(shí)踐證明,粘度沒有可加性,相混合的兩種油品組成和性質(zhì)相差越遠(yuǎn),粘度相差越大,則混合后實(shí)測(cè)的粘度與用加合法計(jì)算出來的粘度相差就越大。

PetroleumChemistry七、粘度與壓力的關(guān)系當(dāng)液體所受的壓力增加時(shí),分子間的距離縮小,導(dǎo)致其粘度增加。對(duì)于石油產(chǎn)品而言,只有當(dāng)壓力增加至20MPa,粘度才會(huì)有顯著的影響。一般情況下壓力對(duì)粘度的影響可以忽略不計(jì)。

PetroleumChemistry第六節(jié)石油的熱性質(zhì)一、石油的比熱容、焓、蒸發(fā)熱、熔化熱、燃燒熱1、石油的比熱容和焓比熱容的定義:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)溫度每升高1℃時(shí)所吸收的熱量,單位為kJ/(kg·℃)。常見的比熱容有三種:恒壓比熱容Cp

恒容比熱容Cv

飽和狀態(tài)比熱容

PetroleumChemistry在煉油工藝計(jì)算中,主要采用恒壓比熱容和飽和狀態(tài)比熱容。油品的比熱容一般隨著溫度的升高而逐漸增加;壓力對(duì)液體油品的比熱容的影響可以忽略不計(jì),但是油氣的比熱容隨著壓力的升高而明顯增加。液體油品的比熱容約為1.6~3.0kJ/(kg·℃),具體數(shù)值可以采用如下的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:式中:t-溫度,℃

K-特性因數(shù)

PetroleumChemistry物質(zhì)的焓是一個(gè)熱力學(xué)函數(shù),在等壓且只作膨脹功的過程中,物系由始態(tài)變化至終態(tài)的熱效應(yīng)可以用焓差來表示。對(duì)于石油餾分而言,由于組成極其復(fù)雜,其焓值一般用經(jīng)驗(yàn)圖表來查得。2、蒸發(fā)熱(氣化熱)定義:指單位物質(zhì)在一定溫度下(常壓沸點(diǎn))由液態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)時(shí)所吸收的熱量,單位為kJ/kg。烴類的蒸發(fā)熱隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加而降低,一般約為300kJ/kg,比水小得多。碳數(shù)相同時(shí),烷烴與環(huán)烷烴的蒸發(fā)熱相近,而芳香烴的蒸發(fā)熱稍高一些對(duì)于石油餾分而言,其蒸發(fā)熱可以通過重平均沸點(diǎn)和平均相對(duì)分子質(zhì)量

或相對(duì)密度從有關(guān)圖表來查得。

PetroleumChemistry3、熔化熱定義:指單位物質(zhì)在熔點(diǎn)時(shí)由固態(tài)轉(zhuǎn)化成液態(tài)時(shí)所需要的熱量,單位為kJ/kg。烴類的熔化熱隨其相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大烷烴的熔化熱顯著大于環(huán)烷烴和芳香烴異構(gòu)烷烴熔化熱均低于同碳數(shù)的正構(gòu)烷烴4、燃燒熱(發(fā)熱值或熱值)定義:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒時(shí)所放出的熱量,其單位為kJ/kg。若燃燒產(chǎn)物中的水為液態(tài),所得的熱值為高熱值(或總熱值)。若燃燒產(chǎn)物中的水為氣態(tài),所得的熱值為低熱值(或凈熱值)。

PetroleumChemistry表3-6-1烴類的熱值烴類H/C原子比熱值,kJ/kg高熱值低熱值正己烷2.334840244793正己烯2.004794144445環(huán)己烷2.004668543457苯1.004187040166由于氫的燃燒熱比碳要高得多,H/C原子比越大的烴類熱值越高,而H/C原子比較小的烴類熱值較低。

PetroleumChemistry表3-6-2石油及其餾分的熱值范圍油品高熱值,kJ/kg油品高熱值,kJ/kg原油43000~46000煤油與柴油44000~47000汽油46000~48000燃料油40000~43000對(duì)于石油餾分而言,沸程越高,H/C原子比越低,其熱值也越低。計(jì)算高熱值的經(jīng)驗(yàn)公式:對(duì)于輕質(zhì)油品高熱值=837H+34668kJ/kg對(duì)于重質(zhì)油品高熱值=339C+1256H-109(O-S)kJ/kg

PetroleumChemistry二、石油及其產(chǎn)品的濁點(diǎn)、結(jié)晶點(diǎn)、傾點(diǎn)、凝點(diǎn)烴類的熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量及結(jié)構(gòu)而異:一般隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加而升高。相同碳數(shù)的烴類以正構(gòu)烷烴的熔點(diǎn)最高,而異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴的熔點(diǎn)較低。在石油及其產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)中,與其熔點(diǎn)有關(guān)的指標(biāo)有:濁點(diǎn)結(jié)晶點(diǎn)傾點(diǎn)凝點(diǎn)

PetroleumChemistry1、濁點(diǎn)定義:輕質(zhì)油品在測(cè)定條件下的降溫過程中,由透明變?yōu)闇啙釙r(shí)的最高溫度。產(chǎn)生渾濁的原因:由于油品中含有熔點(diǎn)較高的正構(gòu)烷烴和溶解水,在低溫下會(huì)它們形成微小晶粒,這些晶粒用肉眼無法觀察到。2、結(jié)晶點(diǎn)定義:輕質(zhì)油品在測(cè)定條件下的降溫過程中,有肉眼可辨的結(jié)晶晶粒析出時(shí)的最高溫度。結(jié)晶點(diǎn)形成的原因與產(chǎn)生渾濁的原因相同。

PetroleumChemistry結(jié)晶點(diǎn)是噴氣燃料的重要質(zhì)量指標(biāo)。因?yàn)樵诟呖盏蜏叵嘛w行的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),如果所含燃料的結(jié)晶點(diǎn)較高,則可能因?yàn)榻Y(jié)晶析出而堵塞濾網(wǎng)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)供油中斷熄火,釀成飛行安全事故。3、傾點(diǎn)和凝點(diǎn)傾點(diǎn)的定義:油品在規(guī)定的試管中不斷降溫,直到將試管平放5秒鐘而試樣不流動(dòng)時(shí)的最高溫度再加上3℃后得到的溫度值即規(guī)定為油品的傾點(diǎn)。凝點(diǎn)的定義:是將盛有油品的試管在一定條件下冷卻到某一溫度時(shí),將試管傾斜45度,并經(jīng)過1分鐘后液面不再流動(dòng)的最高溫度。凝點(diǎn)與傾點(diǎn)都是表征油品低溫流動(dòng)性的質(zhì)量指標(biāo),二者在數(shù)值略有差別。

PetroleumChemistry油品在低溫下失去流動(dòng)性與純化合物的凝固是不同的,失去流動(dòng)性的原因主要有如下兩種情況:構(gòu)造凝固:隨著溫度的降低,含蠟較多的油品中的正構(gòu)烷烴等高熔點(diǎn)烴類結(jié)晶析出,長(zhǎng)大并連接成網(wǎng)狀結(jié)晶,同時(shí)將處于液態(tài)的油品吸附,包圍在網(wǎng)狀骨架中,從而使整個(gè)油品失去流動(dòng)性。粘溫凝固:對(duì)于含蠟較少的油品,雖然在降溫過程中,沒有蠟結(jié)晶析出,但是由于含有較多環(huán)狀烴,在低溫下其粘度較高,形成了均勻的玻璃狀物質(zhì)而使油品喪失流動(dòng)性。

PetroleumChemistry三、石油產(chǎn)品的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)石油產(chǎn)品大多數(shù)是作為燃料,與燃料的爆炸、著火、燃燒有關(guān)的性質(zhì)如閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)等都是極其重要的質(zhì)量指標(biāo)。它們對(duì)于油品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸及使用過程的安全有著重要的意義。1、閃點(diǎn)閃點(diǎn)的定義:石油產(chǎn)品在規(guī)定的條件下,加熱到它的蒸氣與火焰接觸時(shí)發(fā)生閃火現(xiàn)象的最低溫度。在閃點(diǎn)溫度下液體油品的蒸發(fā)速度較慢,還不足以維持油品繼續(xù)燃燒,所以一閃即滅。

PetroleumChemistry這種閃火現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)就是爆炸,其必要條件就是混合氣中燃料蒸氣的濃度要在一定的范圍內(nèi),這個(gè)濃度范圍就是該燃料的爆炸極限。濃度在爆炸極限之內(nèi)的混合氣稱為可燃性混合氣。可燃性混合氣一旦遇到明火就會(huì)發(fā)生爆炸,如果燃料蒸氣的濃度不在該爆炸極限內(nèi),則不會(huì)發(fā)生爆炸。原因在于:燃料燃燒過程的化學(xué)反應(yīng)速度或釋放出熱能的速度取決于燃料在空氣中的濃度,其中的任何一種物質(zhì)的濃度過低,均會(huì)使反應(yīng)速度減小并使釋放出的熱能不足以補(bǔ)償熱量的損失,而使混合氣不能點(diǎn)燃?;旌蠚饽軌螯c(diǎn)燃時(shí)燃料的最低濃度稱為爆炸下限,最高濃度稱為爆炸上限,此濃度范圍稱之為爆炸極限。

PetroleumChemistry表3-6-3烴類和液體燃料的爆炸極限燃料爆炸極限,v%燃料爆炸極限,v%下限上限下限上限氫氣4.075苯1.47.1甲烷5.314正庚烷1.26.7乙烷3.012.5甲苯1.46.7乙烯3.136二甲苯1.66.0乙炔2.581丙酮3.011丙烷2.29.5甲醇7.336正丁烷1.98.5乙醇4.319正戊烷1.57.8環(huán)己烷1.38.0正己烷1.27.5一氧化碳12.574氫氣和一氧化碳的爆炸極限很寬。在各種烴類中,乙炔和乙烯的爆炸極限最寬,其它烴類包括芳烴的爆炸極限都比較窄。

PetroleumChemistry測(cè)定油品閃點(diǎn)的方法:閉口杯閃點(diǎn)測(cè)定法:油品的蒸發(fā)是在密閉的容器中進(jìn)行的,適用于輕質(zhì)油品和重質(zhì)油品。開口杯閃點(diǎn)測(cè)定法:油品的蒸發(fā)是在敞開的容器中進(jìn)行的,油品蒸氣可自由擴(kuò)散到空氣中去,這只能重質(zhì)油料的閃點(diǎn)。

PetroleumChemistry餾分閃點(diǎn)范圍,℃相應(yīng)的爆炸限汽油餾分-30~-40(閉杯)爆炸上限煤油餾分26~50(閉杯)爆炸下限柴油餾分50~70(閉杯)爆炸下限減壓餾分200~300(開杯)爆炸下限減壓渣油>300(開杯)爆炸下限表3-6-4石油餾分的閃點(diǎn)油品的閃點(diǎn)與餾分組成有關(guān),其沸程越高,閃點(diǎn)也就越高。除汽油餾分的閃點(diǎn)相應(yīng)于其爆炸上限外,其余餾分的閃點(diǎn)都相應(yīng)于它們的爆炸下限。因?yàn)槠驮诔叵碌恼舭l(fā)速度極快,與空氣形成的混合氣的濃度已超過其爆炸上限,需要冷卻降溫以降低混合氣中燃料的濃度才能閃火,故汽油餾分的閃點(diǎn)相應(yīng)于其爆炸上限。

PetroleumChemistry2、燃點(diǎn)與自燃點(diǎn)燃點(diǎn)的定義:石油產(chǎn)品在規(guī)定條件下,加熱到火焰能點(diǎn)燃,且燃燒時(shí)間不少于5秒鐘的最低溫度。油品沸程越低,其燃點(diǎn)也就越低,燃點(diǎn)是判定油品在儲(chǔ)存和使用時(shí)火災(zāi)危險(xiǎn)程度的一個(gè)指標(biāo)。自燃點(diǎn)的定義:在無外界火源的情況下,油品能被空氣劇烈氧化而導(dǎo)致其自行燃燒的最低溫度。油品沸程越低,其相對(duì)分子質(zhì)量越小,其自燃點(diǎn)越高,汽油餾分的自燃點(diǎn)最高,而減壓渣油的自燃點(diǎn)最低。

PetroleumChemistry表3-6-5烴類及燃料在空氣中的自燃點(diǎn)燃料自燃點(diǎn),℃燃料自燃點(diǎn),℃乙烷515環(huán)己烷200正丁烷405苯562正戊烷287甲苯536正己烷234間二甲苯528正庚烷223萘526正辛烷220α-甲基萘528正壬烷206蒽540異辛烷418JP-1噴氣燃料228正癸烷208JP-2噴氣燃料238正十六烷205JP-3噴氣燃料242正構(gòu)烷烴的自燃點(diǎn)較低,而芳香烴和異構(gòu)烷烴的自燃點(diǎn)較高。同族烴類隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加,其自燃點(diǎn)降低。油品的自燃點(diǎn)取決其化學(xué)組成:

PetroleumChemistry油品自燃點(diǎn)的應(yīng)用:自燃點(diǎn)是油品的一個(gè)重要性質(zhì),柴油在柴油機(jī)中的燃燒是靠它在一定條件下能夠自燃。對(duì)于高溫下的油品尤其是重質(zhì)油品,一定要防止它的泄漏,以免因與空氣接觸而自燃引起火災(zāi)。

PetroleumChemistry四、石油餾分的臨界性質(zhì)當(dāng)純物質(zhì)的實(shí)際氣體處于臨界狀態(tài)時(shí),其液態(tài)與氣態(tài)的分界面消失,溫度高于臨界點(diǎn)時(shí),氣體就不能被液化,因而臨界點(diǎn)的溫度是實(shí)際氣體能夠液化的最高溫度,稱為臨界溫度,在臨界溫度下能使該實(shí)際氣體液化的最低壓力稱為臨

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