油品基本理化性质的分析石油产品分析实用教案

1、会计学1油品基本理化性质的分析石油油品基本理化性质的分析石油(shyu)产产品分析品分析第一页，共43页。 换算换算(hun sun)公式：公式： 定义定义(dngy)：单位体积物质的质量称为密度。：单位体积物质的质量称为密度。 2020ttt 符号：符号： 单位单位: g/mL 标准密度：标准密度：我国规定我国规定2020时，石油及液体石油产品的密度为标准密度。在温差为时，石油及液体石油产品的密度为标准密度。在温差为202055范围内油品密度随温度的变化近似看做直线。范围内油品密度随温度的变化近似看做直线。油品在温度t时的密度。油品密度的平均温度系数。第1页/共43页第二页，共43页。204

2、d 换算换算(hun sun)公式：公式： 定义定义(dngy)：指物质在给定温度下的密度与规定温度下标准物质的密度之比。液体石油产品以纯水作为标准物质。：指物质在给定温度下的密度与规定温度下标准物质的密度之比。液体石油产品以纯水作为标准物质。15.62015.64ddd 符号：符号： 欧美各国相对密度表示：欧美各国相对密度表示：15.615.6d5 .1315 .1416 .156 .150dAPIAPI 32 轻质原油 API=2032 中质原油API=1020 重质原油 APIAPI：第2页/共43页第三页，共43页。 碳原子数相同碳原子数相同(xin tn)：芳烃环烷烃烷烃：芳烃环烷烃

3、烷烃 同种烃类：同种烃类： 密度随沸点升高而增大。密度随沸点升高而增大。沸点范围相同沸点范围相同(xin tn)： 含芳烃越多，其密度越大；含烷烃越多，其密含芳烃越多，其密度越大；含烷烃越多，其密 度越小。度越小。名名 称称 相对密度相对密度名名 称称 相对密度相对密度苯苯环己烷环己烷正已烷正已烷2-2-甲基戊烷甲基戊烷0.87890.87890.77850.77850.65940.65940.65310.6531甲苯甲苯甲基环己烷甲基环己烷3-3-甲基环己烷甲基环己烷正庚烷正庚烷0.86700.86700.76940.76940.68710.68710.68370.6837第3页/共43页第

4、四页，共43页。 （2）影响燃料）影响燃料(rnlio)的使用性能的使用性能 燃料燃料(rnlio)密度与质量热值成反比，与体积热值成正比。密度与质量热值成反比，与体积热值成正比。 （1）计算油品性质）计算油品性质(xngzh) 计算容器中油品的质量，计算喷气燃料的体积热值。计算容器中油品的质量，计算喷气燃料的体积热值。 （3 3）判断油品质量）判断油品质量第4页/共43页第五页，共43页。 表表1 原油原油(yunyu)分类分类分类名称分类名称俗称俗称相对密度相对密度APIAPI轻质原油轻质原油低黏油低黏油0.8780.87832中质原油中质原油中等黏油中等黏油 0.878-0.8840.8

5、78-0.88432-20 32-20 重质原油重质原油稠油稠油 0.884-1.0000.884-1.00020-1020-10特重原油特重原油超稠油超稠油1.0001.0001010沥青沥青天然沥青天然沥青1.0001.0001010第5页/共43页第六页，共43页。 （1 1）密度计法）密度计法 测定测定(cdng)时将密度计垂直放入液体中，当密度计排开液体的质量等于其本身的质量时，处于平衡状态，漂浮于液体中。密度大的液体浮力较大，密度计露出液面较多；相反，液体密度小，浮力也小，密度计露出液面部分较少。时将密度计垂直放入液体中，当密度计排开液体的质量等于其本身的质量时，处于平衡状态，漂浮

6、于液体中。密度大的液体浮力较大，密度计露出液面较多；相反，液体密度小，浮力也小，密度计露出液面部分较少。 视密度：视密度： 在密度计干管在密度计干管( (n n un)un)上，是以纯水在上，是以纯水在44时的密度为时的密度为1g/mL1g/mL作作 为标准刻制标度的，因此在其他温度下的测量值仅是密度为标准刻制标度的，因此在其他温度下的测量值仅是密度 计读数，并不是该温度下的密度。计读数，并不是该温度下的密度。第6页/共43页第七页，共43页。 a a）石油）石油(shyu)(shyu)密度计密度计 （b b）透明液体的读数方法）透明液体的读数方法 （c c）不透明液体的读数方法）不透明液体的

7、读数方法 石油石油(shyu)(shyu)密度计及其读数方法密度计及其读数方法第7页/共43页第八页，共43页。型型 号号SY-SY-最小分度值最小分度值/（g/mL）0.00050.001测测量量范范围围支支号号12345678906500-0.69000.6900-0.7000.7300-0.77000.7700-0.81000.8100-0.85000.8500-0.89000.8900-0.93000.9300-0.97000.9700-1.01000.650-0.7100.710-0.7700.770-0.8300.830-0.8900.890-0.9500.950-1.010第8页

8、/共43页第九页，共43页。 精密度精密度 （1 1）重复性）重复性 在温度范围内，同一操作者对同一试样重复测定两次，结果之差如下在温度范围内，同一操作者对同一试样重复测定两次，结果之差如下(rxi)(rxi)：透明低黏度试样，不应超过：透明低黏度试样，不应超过0.0005g/mL0.0005g/mL；不透明试样，不应超过；不透明试样，不应超过0.0006g/mL0.0006g/mL。 （2 2）再现性）再现性 在温度范围内，由不同实验室提出的两个结果之差如下在温度范围内，由不同实验室提出的两个结果之差如下(rxi)(rxi)：透明低黏度试样，不应超过：透明低黏度试样，不应超过0.0012 g

9、/mL0.0012 g/mL；不透明试样，不应超过；不透明试样，不应超过0.0015 g/mL0.0015 g/mL第9页/共43页第十页，共43页。 （2 2）比重瓶法）比重瓶法 （a a）盖吕）盖吕萨克密度瓶；（萨克密度瓶；（b b）防护）防护(fngh)(fngh)帽型密度瓶；帽型密度瓶； （c c）广口型密度瓶；）广口型密度瓶； （d d）带刻度双毛细管密度瓶）带刻度双毛细管密度瓶 密密 度度 瓶瓶 （a a） （b b） （c c） （d） 第10页/共43页第十一页，共43页。 200c20c0mm=Cmm 10C20C021mm=Cmmmm 固体试样固体试样(sh yn)密度密度

10、的计算的计算20204d =0.99820 第11页/共43页第十二页，共43页。 （2）比重瓶法）比重瓶法 要按规定方法对盛有试样的密度瓶水浴要按规定方法对盛有试样的密度瓶水浴(shu y)恒温恒温20min，排出，排出 气泡盖好塞子，擦干外壁后再进行称量，以保证体积稳定。气泡盖好塞子，擦干外壁后再进行称量，以保证体积稳定。 所有称量过程，环境温差不应超过所有称量过程，环境温差不应超过5。测水值及固体试样时，要注入无空气水，新煮沸并冷却至。测水值及固体试样时，要注入无空气水，新煮沸并冷却至18左右的纯水。左右的纯水。 （1） 密度计法密度计法 在接近或等于标准温度在接近或等于标准温度20时最

11、准确，在整个试验期间，若环境温度变化大于时最准确，在整个试验期间，若环境温度变化大于2，要使用恒温浴，保证试验温度相差不超过，要使用恒温浴，保证试验温度相差不超过0.5。测定温度前，必须。测定温度前，必须(bx)搅拌试样，保证试样混合均匀。根据试样和选用密度计，要规范读数操作。搅拌试样，保证试样混合均匀。根据试样和选用密度计，要规范读数操作。第12页/共43页第十三页，共43页。 （1）动力黏度）动力黏度(nind)(绝对黏度绝对黏度(nind)）定义定义: 衡量流体黏性大小衡量流体黏性大小(dxio)的指标。单位是的指标。单位是PaS。dvFSdx物理意义：物理意义：当两个面积为当两个面积为

12、1m2，垂直距离为，垂直距离为1的相邻的相邻 流体层，以流体层，以 1/的速度作相对运动时所产生的内的速度作相对运动时所产生的内 摩擦力。摩擦力。 产生的原因产生的原因:当流体在外力作用下运动时，相邻两层流当流体在外力作用下运动时，相邻两层流 体分子间存在的内摩擦力将阻滞流体的流动，这种体分子间存在的内摩擦力将阻滞流体的流动，这种 特性称为流体的黏性。特性称为流体的黏性。第13页/共43页第十四页，共43页。 （2）运动）运动(yndng)黏度黏度定义定义: 某流体某流体(lit)的动力黏度与该流体的动力黏度与该流体(lit)在同一温度和压力在同一温度和压力 下的密度之比，称为该流体下的密度之

13、比，称为该流体(lit)的运动黏度。的运动黏度。定义：试样在规定温度下定义：试样在规定温度下,从恩氏黏度计中流出从恩氏黏度计中流出200mL 所需要的时间所需要的时间(shjin)与该黏度计的水值之比称为恩氏黏度。与该黏度计的水值之比称为恩氏黏度。 单位：单位：mm2/sttt（3）恩氏黏度恩氏黏度第14页/共43页第十五页，共43页。各种黏度计的使用各种黏度计的使用(shyng)范围范围黏度计种类黏度计种类单单 位位主要采用国家和地主要采用国家和地区区测定范围（测定范围（mmmm2 2/s/s）使用温度范围使用温度范围/最大最大常用常用最大最大常用常用运动黏度计运动黏度计恩氏黏度计恩氏黏度计

14、赛氏（通用）黏度计赛氏（通用）黏度计mmmm2 2/s/s0 0E Es s国际通用国际通用俄、德及部分欧洲俄、德及部分欧洲国家国家英美等英制国家英美等英制国家2-50002-50001.5-30001.5-30001.5-5001.5-5001.2-150001.2-150006.0-3006.0-3002.0-3502.0-350-100-250-100-2500-1500-1500-1000-10020-10020-10020-10020-10037.8-98.937.8-98.9赛氏（重油）黏度计赛氏（重油）黏度计雷氏雷氏1 1号黏度计号黏度计雷氏雷氏2 2号黏度计号黏度计s ss s

15、s s英美等英制国家英美等英制国家英美等英制国家英美等英制国家英美等英制国家英美等英制国家50-500050-50001.5-60001.5-600050-280050-28005-12005-12009.0-4009.0-400120-500120-50025-10025-10025-12025-1200-1000-10037.8-98.937.8-98.925-10025-1000-1000-100第15页/共43页第十六页，共43页。 （1） 化学组成化学组成 当碳原子数相同时，正构烷烃异构烷烃芳香烃环烷烃。当碳原子数相同时，正构烷烃异构烷烃芳香烃环烷烃。 黏度随环数的增加黏度随环数的增

16、加(zngji)及异构程度的增大而增大。及异构程度的增大而增大。第16页/共43页第十七页，共43页。 （2） 温度温度 温度升高，所有石油馏分的黏度都减小，最终趋近一个极限值，各种油品的极限黏度都非常接近。黏度随温度的变化关系由如下温度升高，所有石油馏分的黏度都减小，最终趋近一个极限值，各种油品的极限黏度都非常接近。黏度随温度的变化关系由如下(rxi)经验式确定：经验式确定：lglg(0.65)A-BlgtvT 黏温特性黏温特性(txng) 定义：油品黏度随温度定义：油品黏度随温度(wnd)变化的性质。变化的性质。第17页/共43页第十八页，共43页。 黏度黏度(nind)比比 定义：衡量油

17、品黏度随温度变化的一个定义：衡量油品黏度随温度变化的一个(y )相对比较值。相对比较值。VI越大，油品的黏温特性越好。越大，油品的黏温特性越好。 定义：油品在两个不同温度下的黏度之比，通常用定义：油品在两个不同温度下的黏度之比，通常用50和和100时的运动黏度比值时的运动黏度比值(bzh)来表示。来表示。 黏度指数（黏度指数（VI)VI) 计算公式：计算公式：100100LULUVILHD试样的运动黏度为试样的运动黏度为2mm2mm2 2/s/s 70mm70mm2 2/s/s100v内插法计算内插法计算试样的运动黏度试样的运动黏度 70mm70mm2 2/s/s100v21001000.66

18、69282119Dvv21001000.835314.67216Lvv第18页/共43页第十九页，共43页。 （2）黏度）黏度(nind)是润滑油的主要质量指标是润滑油的主要质量指标 （1）划分）划分(hu fn)润滑油牌号润滑油牌号 （3 3）黏度是工艺计算的重要参数黏度是工艺计算的重要参数 （4 4）根据润滑油黏度，指导工业生产根据润滑油黏度，指导工业生产 （5 5）黏度是润滑油、燃料油贮运输送的重要参数黏度是润滑油、燃料油贮运输送的重要参数 （6 6）黏度是喷气燃料的重要质量指标黏度是喷气燃料的重要质量指标 （7 7）黏度是柴油的重要质量指标黏度是柴油的重要质量指标 第19页/共43页第

19、二十页，共43页。ttvC （1）运动）运动(yndng)黏度黏度 采用毛细管黏度计测定法把被测试样装入直径合适的毛细管黏度计中采用毛细管黏度计测定法把被测试样装入直径合适的毛细管黏度计中,在恒定的温度下在恒定的温度下,测定一定测定一定(ydng)体积的试样在重力作用下流过该毛细管黏度计的时间体积的试样在重力作用下流过该毛细管黏度计的时间,黏度计的毛细管常数与流动时间的乘积即为该温度下试样的运动黏度。黏度计的毛细管常数与流动时间的乘积即为该温度下试样的运动黏度。型型 号号毛细管内径毛细管内径/mm/mmBMN1BMN2BMN3BMN40.40.4，0.60.6，0.80.8，1.01.0，1.

20、21.2，1.51.5，2.02.0，2.52.5，3.03.0，3.53.5，4.04.05.05.0，6.06.01.01.0，1.21.2，1.51.5，2.02.0，2.52.5，3.03.0，3.53.5，4.04.01.01.0，1.21.2，1.51.5，2.02.0，2.52.5，3.03.0第20页/共43页第二十一页，共43页。 玻璃玻璃(b l)毛细管黏度计示意图毛细管黏度计示意图1，5，6扩张部分；扩张部分；2，4管身；管身；3支管支管7毛细管；毛细管；a，b标线标线坎农-芬斯克不透明(tumng)粘度计 1、3-管身；2-毛细管；a、b、c、d-标线；D、A、C、J-

21、球第21页/共43页第二十二页，共43页。 影响运动黏度测定的主要影响运动黏度测定的主要(zhyo)因素因素 （1）温度的控制）温度的控制 规定规定(gudng)温度必须严格保持恒定在所要求温度的温度必须严格保持恒定在所要求温度的0.1以内。以内。测定温度测定温度/恒恒 温温 浴浴 液液 体体 50-10050-10020-5020-500-200-20-50-0-50-0透明矿物油透明矿物油、丙三醇（甘油）或、丙三醇（甘油）或2525硝酸铵溶液硝酸铵溶液水水水与冰的混合物或乙醇与干冰（固体二氧化碳）的混合物水与冰的混合物或乙醇与干冰（固体二氧化碳）的混合物乙醇与干冰的混合物（若没有乙醇，可用

22、无铅汽油代替）乙醇与干冰的混合物（若没有乙醇，可用无铅汽油代替）试试 验验 温温 度度 / / 恒恒 温温 时时 间间 / min/ min试试 验验 温温 度度 / / 恒恒 温温 时时 间间 / min/ min8080，1001004040，505020201515202050-050-010101515第22页/共43页第二十三页，共43页。 （3）黏度计的位置）黏度计的位置 黏度计必须黏度计必须(bx)调整成垂直状态。调整成垂直状态。（5 5）试验的预处理）试验的预处理 试样试样(sh yn(sh yn) )必须脱水、除去机械杂质。必须脱水、除去机械杂质。 （4）气泡）气泡(qpo)

23、的产生的产生 吸入黏度计的试样不允许有气泡吸入黏度计的试样不允许有气泡(qpo)，气泡，气泡(qpo)不但会影响装油不但会影响装油 体积，而且进入毛细管后还能形成气塞。体积，而且进入毛细管后还能形成气塞。（2 2）流动时间的控制）流动时间的控制 试样通过毛细管黏度计时的流动时间要控制在不少试样通过毛细管黏度计时的流动时间要控制在不少 于于200s200s，内经为，内经为0.4mm0.4mm的黏度计流动时间不少于的黏度计流动时间不少于350s350s。第23页/共43页第二十四页，共43页。运动黏度运动黏度(nind)测定精密度测定精密度 （1）重复性）重复性 同一操作者重复测定同一操作者重复测

24、定(cdng)两个结果之差两个结果之差黏黏 度度 测测 定定 温温 度度 / / 重重 复复 性性 /%/%60-60-303030-1530-1515-10015-100算术平均值的算术平均值的5.05.0算术平均值的算术平均值的3.03.0算术平均值的算术平均值的1.01.0 （2）再现）再现(zixin)性性 当黏度测定温度范围为当黏度测定温度范围为15-100时，由两个实验时，由两个实验 室提出的结果之差，不应超过算术平均值的室提出的结果之差，不应超过算术平均值的2.2。第24页/共43页第二十五页，共43页。 运动(yndng)黏度测定仪动力(dngl)黏度测定仪第25页/共43页第

25、二十六页，共43页。 （2）恩氏黏度）恩氏黏度(nind) 试样在某温度试样在某温度t t 时，从恩氏黏度计流出时，从恩氏黏度计流出200mL 200mL 所需的时间与蒸馏水在所需的时间与蒸馏水在2020时流出相同时流出相同(xin(xin tn tn) )体积需的时间之比。体积需的时间之比。20ttEK 恩氏黏度计恩氏黏度计 1 1铁三脚架；铁三脚架；2 2内容器内容器(rngq)(rngq)；3 3温度计插温度计插孔；孔；4 4外容器外容器(rngq)(rngq)；5 5木塞插孔；木塞插孔；6 6木塞；木塞；7 7搅拌器；搅拌器；8 8小尖钉；小尖钉；9 9球面形底；球面形底；9 9球面形

26、底球面形底；1010流出孔；流出孔；1111接受瓶；接受瓶；1212水平调节镙钉水平调节镙钉第26页/共43页第二十七页，共43页。 影响恩氏黏度影响恩氏黏度(nind)测定的主要因素测定的主要因素 （1）仪器）仪器(yq)的保养的保养 （2 2）流动时间）流动时间(shjin)(shjin)的测量要准确的测量要准确 （3 3）黏度计的水平状态）黏度计的水平状态 （4 4）试样的预处理）试样的预处理 第27页/共43页第二十八页，共43页。 定义：使用专门的仪器在规定的条件下，将可燃性液体（如石油产品及烃类）加热，其蒸气与空气定义：使用专门的仪器在规定的条件下，将可燃性液体（如石油产品及烃类）

27、加热，其蒸气与空气(kngq)形成的混合气与火焰接触，发生瞬间闪火的最低温度，称为闪点。形成的混合气与火焰接触，发生瞬间闪火的最低温度，称为闪点。 爆炸爆炸(bozh)界限界限 定义：定义：可燃性气体与空气混合时，遇火发生爆炸的体积分数范围，称为爆炸界限。可燃性气体与空气混合时，遇火发生爆炸的体积分数范围，称为爆炸界限。 在爆炸界限内，可燃气在混合气中的最低体积分数称为爆炸下限；最高体积分数称为爆炸上限。在爆炸界限内，可燃气在混合气中的最低体积分数称为爆炸下限；最高体积分数称为爆炸上限。第28页/共43页第二十九页，共43页。 定义：在测定油品开口杯闪点后继续提高温度定义：在测定油品开口杯闪点

28、后继续提高温度,在规定条件下可燃混合气能被外部火焰点引燃，并连续燃烧不少在规定条件下可燃混合气能被外部火焰点引燃，并连续燃烧不少(b sho)于于5s时的最低温度，称为燃点。时的最低温度，称为燃点。 自燃自燃(z rn)点点 定义：定义：将油品加热到很高的温度后，再使之与空气接触，无需引燃，油品即可因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧，这就是油品的自燃现象，能发生自燃的最低油温，称为自燃点。将油品加热到很高的温度后，再使之与空气接触，无需引燃，油品即可因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧，这就是油品的自燃现象，能发生自燃的最低油温，称为自燃点。第29页/共43页第三十页，共43页。 （1）与烃类组成）与烃类组

29、成(z chn)的关系的关系 含烷烃多的油品自燃点比较低，但其闪点却比黏度相同而含环烷烃和芳烃较多的油品高。含烷烃多的油品自燃点比较低，但其闪点却比黏度相同而含环烷烃和芳烃较多的油品高。 在同族烃中，随相对分子在同族烃中，随相对分子(fnz)质量增大，自燃点降低，而闪点和燃点增高。质量增大，自燃点降低，而闪点和燃点增高。 （2 2）与产品馏程的关系）与产品馏程的关系 油品的沸点越低，馏分越轻，相对分子质量越小，越易挥发，其闪点和燃点越低，反之则升高。油品的沸点越低，馏分越轻，相对分子质量越小，越易挥发，其闪点和燃点越低，反之则升高。第30页/共43页第三十一页，共43页。一些烃类及油品的爆炸一

30、些烃类及油品的爆炸(bozh)极限、闪点和自燃点极限、闪点和自燃点第31页/共43页第三十二页，共43页。 （1）判断油品馏分）判断油品馏分(lifn)组成的轻重，指导油品生产组成的轻重，指导油品生产 （2 2）鉴定油品发生）鉴定油品发生(fshng)(fshng)火灾的危险性火灾的危险性 闪点在闪点在4545以下的油品称为易燃品，闪点在以下的油品称为易燃品，闪点在4545以上的油品称为可燃品。以上的油品称为可燃品。 （3 3）评定润滑油质量评定润滑油质量 第32页/共43页第三十三页，共43页。 （1）闭口）闭口(b ku)杯法杯法 闭口闪点测定器闭口闪点测定器 1 1油杯手柄；油杯手柄；2

31、 2点火管；点火管；3 3铭牌；铭牌；4 4电动机；电动机；5 5电炉电炉(dinl)(dinl)盘；盘；6 6壳体；壳体；7 7搅搅拌桨；拌桨；8 8 浴套；浴套；9 9油杯；油杯；1010油杯盖；油杯盖；1111滑板；滑板；1212点火器；点火器；1313点火器调节螺丝；点火器调节螺丝；1414温度计；温度计；1515传动软轴；传动软轴；1616开关箱开关箱第33页/共43页第三十四页，共43页。 （1）克利夫兰开口）克利夫兰开口(ki ku)杯法杯法 SYD-3536 SYD-3536 石油产品开口石油产品开口(ki ku)(ki ku)闪点测定器（克利夫兰开口闪点测定器（克利夫兰开口(

32、ki (ki ku)ku)杯法）杯法）第34页/共43页第三十五页，共43页。 （2）加热）加热(ji r)速度速度 （1） 试样含水量试样含水量 闭口杯闪点闭口杯闪点(shn din)测定法规定试样含水不大于测定法规定试样含水不大于0.05%，开口杯，开口杯 闪点闪点(shn din)测定法规定试样含水不大于测定法规定试样含水不大于0.1%。 （3 3）点火控制）点火控制 （4 4）试样装入量）试样装入量第35页/共43页第三十六页，共43页。 闭口闭口(b ku)闪点大气压修正闪点大气压修正 （5 5） 大气压力大气压力 克利夫兰开口(ki ku)闪点大气压修正00.25 101.3ttp 大大 气气 压压 力力 / kPa/ kPa修修 正正 值值 / / 95.3-88.795.3-88.788.6-81.388.6-81.381.2-73.381.2-73.32 24 46 6第36页/共43页第三十七页，共43页。闭口闪点闭口闪点(shn din)测定精密度测定精密度 （1）重复性）重复性 同一操作者重复测定两个同一操作者重复测定两个(lin )结果之差不超过结果之差不超过8. （2）再现性）再现性 由两