石油产品分析ppt

1、第七章第七章 石油产品分析石油产品分析1 概述2 原油的评价3 烃类组成的测定4 非烃类组成的测定5 油品基本理化性质的测定6 油品蒸发性能的测定7 油品低温流动性能的测定8 油品燃烧性能的测定9 油品安定性能的测定10油品腐蚀性能的测定1 概述概述一、石油产品分析测定的目的和意义一、石油产品分析测定的目的和意义二、石油的组成二、石油的组成1. 石油的元素组成：组要是C、H2. 石油的化合物组成 烃类有机物 非烃类有机物 无机物三、主要石油产品的组成和特性三、主要石油产品的组成和特性1. 燃料类2. 溶剂和化工原料3. 润滑剂和有关产品四、石油产品分析前的准备和数据处理四、石油产品分析前的准备

2、和数据处理1. 采样：按照GB/T 4756-84(91)操作2. 数据分析五、油品分析的特点及标准化的意义五、油品分析的特点及标准化的意义试验方法标准技术国际标准地区标准国家标准行业标准企业标准2 原油的评价原油的评价一、评价类容一、评价类容 密度、粘度、凝固点、蜡含量、硫含量、馏程、含盐量、水分、辛烷值、十六烷值、酸值二、分类二、分类三、评价的内容分类三、评价的内容分类1. 性质分析2. 简单评价3. 常规评价4. 综合评价3 烃类组成的测定烃类组成的测定一、汽油馏分组成的测定一、汽油馏分组成的测定汽油馏分：初馏点到200的液态烃类混合物二、汽油族组成的测定二、汽油族组成的测定族组成：油中

3、各族烃类的百分含量表示烃类组成1. 族组成的测定 荧光色谱法-液固吸附柱色谱法2. 结果计算三、三、C2-C5烃类测定方法烃类测定方法1. 测定原理2. 测定步骤 色谱操作条件的选择 准备工作 样品测定11100(75)100(76)%iiniiiiiniiiiiAiXAAEiYAAiniEv v组分的质量含量组分的体积含量 组分的峰面积试样中组分的色谱峰数 组分的相对密度试样占汽油的体积含量，()4 非烃类组成的测定非烃类组成的测定一、石油的非烃组成一、石油的非烃组成1. 含硫化合物2. 含氮化合物3. 含氧化合物4. 胶状沥青状物质二、非烃组成的测定二、非烃组成的测定主要讨论硫含量的测定1

4、. GB-380方法（1）测定原理（2）注意事项试样在测定器内是否完全燃烧，对测定结果影响很大加入吸收器的碳酸钠量要准确采样变色灵敏的混合指示剂试样量要准确避免周围环境存有含硫气体2. GB/T 387方法（1）测定原理（2）注意事项管式炉中的温度一定要控制在900-950输进石英管的空气必须净化且控制流速试样装置系统要密封不漏气接收器中加入的接受液制备要准确，滴定用的强氧化钠要标定3. GB-388方法（1）测定原理（2）注意事项氧弹要密封紧密充入氧弹内的氧气压力要准确燃烧后氧弹内壁及附件上不得有飞溅的试样和碳状沉积物生成硫酸钡的反应要完全控制好生成硫酸钡的加热时间，静置时间和温度检查氯离子

5、是否完全除去所有连接氧气的仪器、零部件均不得与润滑油脂接触5 油品基本理化性质的测定油品基本理化性质的测定一、石油产品苯胺点的测定一、石油产品苯胺点的测定1. 苯胺点的概念 石油产品与等体积的苯胺混合，加热至两者能互相溶解成为单一液相的最低温度2. 苯胺点测定的意义大致判断烃类的多少计算柴油指数和十六烷指数3. 测定方法GB 262-88（1）测定原理（2）主要仪器 试管、金属搅拌丝、U形管、油浴（3）主要试剂 分析纯的苯胺，若不合格须要精制（4）测定步骤二、密度和相对密度的测定二、密度和相对密度的测定1. 相关概念 密度密度 单位体积物质的质量称为密度，符号，单位g/mL或kg/m3 视密度

6、视密度 物质的相对密度是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。 标准密度标准密度 20时的密度 相对密度相对密度 物质密度与规定稳定下水的密度之比 标准相对密度标准相对密度 20试油的密度与4 水的密度之比2. 密度与温度的关系2033203(20)-gggttr tcmcmtCrcmC（7 8）视密度，标准密度，测量温度，平均密度温度系数（，）3. 密度的测定 A.密度计法（1）测定原理 密度计排开液体重量等于其本身的重量时，密度计处于平衡状态（2）测定步骤将调好温度的均匀试样，沿量筒壁小心的注入量筒将清洁干燥的密度计放入试样中测量试样的温度（3）注意事项现有密度计有SY-

7、I和SY-II型测定50时 (50)(运动粘度)200mm2/s的液体石油产品的油品密度，利用油品密度具有可加性的原理。4. 密度测定的意义（1）近似评定油品化学组成和质量情况（2）是石油产品的质量指标之一（3）用于石油产品的计量（4）初步鉴定油科的种类（5）调和掺配油料（6）了解石油加工情况三、粘度1. 定义及影响因素黏度是流体的理化性质之一，它反映了液体内部分子间的摩擦力，是衡量物质黏性大小的物理量。黏度值随温度的升高而降低 。2. 测定方法（1）动力粘度动力粘度 它是两液体层面积为lcm2，垂直距离为1cm，以1cm/s的速度作相对运动时所产生的阻力。用符号表示，单位为Pas。（2）运动

8、粘度运动粘度 在同一温度下液体的动力黏度与该液体的密度之比，称为该流体的运动黏度。用符号t表示，单位为m2/s。（3）条件粘度条件粘度 采样不同的特定粘度计所测得的以条件单位表示的粘度。恩氏粘度赛氏粘度雷氏粘度3. 毛细管粘度计测定时的注意事项粘度计必须干燥透明安装粘度计时用铅垂线保证垂直安装温度计扩张部分浸入恒温浴一半以上控制水浴温度在0.1，恒温时间要足够实验前选用大致的毛细管粘度计粘度计吸取的试油量要符合要求试油要先脱水，然后用滤纸过滤四、闪电、燃点、自燃点四、闪电、燃点、自燃点1. 闪电及爆炸极限闪点： 石油产品在规定条件下加热到它的蒸气与空气形成的混合气与明火接触，发生瞬间闪火的最低

9、温度 爆炸极限：可燃气体也空气混合达到一定浓度就会发生爆炸，该浓度范围即爆炸极限2. 燃点和自燃点燃点：石油产品在规定条件下加热到能被接触的火焰点着并燃烧5S以上的最低温度自燃点：将油品预先加热到某温度，再与温度接触，不需要点火，油品能发生自动着火燃烧的最低温度3.影响油品闪电、燃点、自燃点的因素（1）与油品的关系 油品越轻，闪点、燃点越低，自燃点越高，反之亦然（2）与组成的关系 同族烃类，相对分子质量越大，闪点、燃烧点约高，自燃点越低，反之亦然4.测定方法闪点测定：闭口杯法和开口杯法燃点：在开口杯闪点测定器中进行5. 测定闪点的意义鉴定油品发生火灾的危险性判断油品馏分组成组成的轻重检查是否漏

10、油，或使用过的润滑油是否被轻质燃料稀释五、残炭五、残炭1. 来源及测定意义定义：在残炭测定器中加热试油在不通空气 的条件下经蒸发分解，缩合后剩余的焦黑色残留物称为残炭意义：可用来粗略的估计染料在蒸发式的釜型和套管型燃烧器中形成沉积物的倾向2. 测定方法u康氏残炭u电炉残炭u兰氏残炭3. 康氏法（1）原理（2）步骤（3）残炭值超过5%的测定步骤（4）测定10%蒸余物残炭的测定步骤石油产品蒸馏测定法（GB 6536）石油产品蒸馏测定法（GB 255）4.计算结果10101007-11%mXmXmm（）试样或10蒸余物的康氏残炭值残炭的质量，g试样的质量，g6 油品蒸发性能的测定一、馏程一、馏程1.

11、 概念馏程：初馏点：终馏点：干点：残留体积：损失百分数：2. 馏程的测定（1）原理恩氏蒸馏 GB/T 255-77(88)（2）步骤（3）恩氏蒸馏曲线斜率90109010=-90 10%tttCtC恩氏斜率（7 12）流出体积为90时所对应的流出温度，流出体积为10时所对应的流出温度，3. 注意事项温度计必须正确安装不同油品规格加热速度不同，对馏程测定影响很大试样中不允许有水分放置回收量过多或过少测量体积时，试油、残油、流出油必须在20-30温度范围内测定4. 馏程测定意义判断石油馏分组成，确定加工方案和加工工艺判断蒸发性并初步鉴定燃料的种类及质量变化二、饱和蒸汽压1.相关概念u纯物质蒸汽压u

12、石油馏分蒸汽压u雷德蒸汽压2. 蒸汽压测定（1）仪器（2）方法-38()()-237attccatppptppppptpkPapkPapCkPapkPapkPa（7 13）（7 14）雷德蒸汽压,校正值,38水的饱和蒸汽压，大气压力，气体室温下水的饱和蒸汽压，3. 测定意义判断液体燃料蒸发性的大小判断发动机燃料在使用时有无形成气阻的倾向估计发动机燃料在贮存和运输过程中的损失程度三、气液比三、气液比GB/T 6534-86(91)1. 定义2. 测定仪器及评定方法四、润滑油、润滑脂的蒸发损失四、润滑油、润滑脂的蒸发损失7 油品低温流动性能的测定油品低温流动性能的测定一、浊点、结晶点、冰点一、浊点

13、、结晶点、冰点1. 有关概念浊点结晶点冰点2. 影响因素（1）油品中的固态烃（2）油品中存在的微量溶解水3. 测定方法 GB/T 6986-86(91) GB/T 2430-81(88)4. 测定油品浊点、结晶点和冰点的意义 主要用来评定灯用煤油低温性能的指标二、凝点、倾点、冷滤点1. 油品凝固现象2. 有关概念l 凝点：在规定条件下，将试油冷却到不能继续流动时的最高温度l 倾点：在规定条件下，将试油冷却到能够继续流动时的最低温度l 冷凝点：在规定条件下，20mL试样开始不能通过过滤器时的最高温度3. 测定方法4. 注意事项4. 影响凝点的因素（1）与油品的馏分组成、化学组成及相对分子质量有关

14、（2）与油品中是否有表面活性剂有关（3）与操作条件有关5. 意义估测试油中的相对蜡含量划分某些油品牌号的依据是柴油、原油、润滑油、重质燃料油低温流动相重要质量指标作为低温是选用润滑油的依据三、润滑油的低温流动性能三、润滑油的低温流动性能1. 车用流体润滑剂低温动力粘度的测定（GB 11145-89）（1）测定原理（2）准备工作（3）测定步骤（4）结果计算2. 发动机油的便捷泵送温度的测定（GB-9171-88）（1）相关概念动力粘度：牛顿油或牛顿液体非牛顿油或非牛顿液体校准油表观粘度剪切速率剪切应力屈服应力临界屈服应力临界粘度边界泵送温度（2）测定原理（3）准备工作（4）测定步骤（5）便捷泵送

15、温度的确定和计算3. 齿轮油的成沟点的测定 成沟点是将试验油样在规定的温度下存放18h，用金属片将试样切成一条沟，然后在10S内测定试油是否流到一起并盖住容器底部（1）原理（2）步骤8 油品燃烧性能的测定油品燃烧性能的测定一、喷气燃料的燃烧性能一、喷气燃料的燃烧性能1. 喷气式发动机的工作原理介绍涡轮喷气式发动机的工作原理2. 热值（1）定义p 质量热值质量热值Qm：单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量p 体积热值体积热值Qv：单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量（2）喷气燃料要求热值的意义（3）燃料与组成关系Qm随烃类中H/C比升高而升高Qv 随密度20升高而升高3. 烟点（1）定义：油料在一个

16、标准灯具内，于规定的条件下做电灯实验可能达到的无烟火焰的最大高度（2）喷气燃料要求烟点的意义（3）烟点与烃类组成的关系（4）烟点的测定 GB/T 382-83(91)4. 辉光值（1）定义：在标准试验条件下，将试油与两个标准燃料相比较。标准燃料为异辛烷和四氢化萘，规定辉光值分别为100和0，比较三者在同样辐射强度时火焰温度升高值，按以下公式计算试油的辉光值（2）测定方法 GB/T 11128-921232123(10)(10)100(725)(10)(10)(10)(10)(10)TTLNTTTCTCTC试油在评价基准处的火焰升高值，四氢化萘在烟点时的火焰升高值，异辛烷在评价基准处的火焰升高值

17、，二、柴油的燃烧性质二、柴油的燃烧性质1. 测定柴油燃烧性能的意义2. 柴油机的工作原理：3. 柴油机产生爆震的原因及危害4. 柴油燃烧性的表示方法滞燃期：柴油从进入气缸到自燃着火这段时间吸气压缩喷油、燃烧、膨胀做功排气5. 柴油十六烷值的测定 GB/T 386-911112121212()aaCNAAAaaCNAAaaa试油的十六烷值十六烷值较低的标准燃料中所含十六烷的体积分数十六烷值较高的标准燃料中所含十六烷的体积分数试油的压缩比的算术平均值低十六烷值标准燃料的压缩比的算术平均值高十六烷值标准燃料的压缩比的算术平均值6. 十六烷指数和柴油指数（1）十六烷值指数（CNI） GB/T 1113

18、9-8502050320lg418.5 162.41(727)%gtCNItCCcm 试油恩氏馏程50的温度，试油20时的密度，（2）ASTM D976-80中规定的方法22457.74 1641.416774.740.54497.803(lg)-CNIddBBdCBC （7 28）试油在15.6时的相对密度试油的平均沸点，（3）柴油指数（DI）15.615.615.615.615.615.6()( )(729)100(1.8+32)(141.5-131.5)(730)1000.59925.3(731)3APIADIAPdDIdAPIAFAPCdCNDI或试油的相对密度指数试油的苯胺点，试油的

19、苯胺点，试油的相对密度由才有指数计算十六烷值的经验公式：三、汽油的燃烧性能三、汽油的燃烧性能1. 汽油抗爆性的表示方法（1）辛烷值（ON）：在实验用标准单杠发动机中将试油与标准燃料比较，当汽油抗爆性与某一组成的 标准燃料抗爆性相等时，标准燃料中所含异辛烷的体积百分数，分为研究法和马达法（2）品度值：燃料在富混合器的条件下，在单缸发动机中所能发出的最大功率与用异辛烷工作时所能发出的最大功率的比值（3）抗爆指数（辛烷值指数ONI）：研究法辛烷值和抗爆指数的平均值2. 汽油抗爆性与组成的关系（1）与化学组成的关系 各种烃的氧化特点不同，辛烷值不同（2）与馏分组成的关系 同一原油的汽油馏分越轻，辛烷值

20、越高3. 辛烷值的测定（1）马达法 GB/T 503-1995内插法压缩比法（2）研究法 GB/T 5487-1995（3）道路辛烷值（4）品度值9 油品安定性能的测定油品安定性能的测定 油品的安定性能：油品在运输、储存或使用过程中保持其质量比变的性能一、汽油的安定性一、汽油的安定性 氧化安定性：汽油在储存或使用条件下保持其原有性质的能力1. 评定安定性的意义 使用安定性差的汽油会严重破坏发动机的正常工作，降低燃料的储存期2. 评定安定性的方法（1）实际胶质：100mL燃料在实验规定的热空气流中，经蒸发、氧化、聚合、缩合所生成的胶质量，用mg/ 100mL，方法 GB/T 509-88（2）诱

21、导期：表示车用汽油在储存时生成胶质的倾向，方法 GB/T 8018-87（3）43催速储存实验法：根据43储存实验结果,生成一定量胶质所需时间（t1），预测汽油在常温下的储存期（t2）。1212121211lg()-,tBtTTt tT TB（7 35）分别为各温度下生成一定量胶质所需时间分别为各自温度，K温度系数，取平均值5500（4）16h烘箱试验法016161600016016()(736)%mg 100mmg 100mOOBZGGOOOGLGL试验前试瓶内预留空间的氧含量，试验前试瓶内预留空间的氧含量，试验前试样的总胶质含量，试验前试样的总胶质含量，3. 汽油组成对汽油安定性的影响（1

22、）汽油组成：烷烃、环烷烃、烯烃、双烯烃、芳烃（2）烃和非烃化合物对汽油安定性的影响共轭二烯烃、芳烯单烯烃芳烃异构烷烃环烷烃烷烃二、柴油的安定性二、柴油的安定性1. 评定柴油安定性的意义 对柴油的储存和使用有重要意义2. 柴油的热安定性（氧化安定性） 反映柴油在受热和溶剂氧的作用下发生变质的倾向3. 柴油的储存安定性（1）定义柴油在储存、运输过程中抵抗氧化变质的能力（2）评定方法u常温储存u快速储存uSH/T 0175-92 用最终生成的总不溶物含量表示u冰醋酸-甲醛法1212() 3.5(738)mg 100mgmg3.5XmmXmLmm试样老化后的总不容物，滤纸上的 不溶物质量，粘附性不容物

23、质量，换算系数三、喷气燃料的热安定性三、喷气燃料的热安定性1. 评定喷气燃料的热安定性的意义喷气燃料中不安定组分应控制在要求范围内2. 喷气燃料的热安定性（1）定义：在发动机燃料系统中，受到温度和油中溶剂热氧及金属催化剂的作用下，抵抗氧化沉渣生成的能力（2）沉渣生成的原因烃类和非烃类氧化、聚合、缩合3. 评定喷气燃料热安定性的方法 实际胶质、碘值、溴价、活性硫含量、CFR结焦器实验、喷气燃料静态热安定性方法（1）喷气燃料动态热安定性方法ZBE31010-88（2）喷气燃料静态热安定性方法四、润滑油安定性的测定四、润滑油安定性的测定1. 评定润滑油安定性的意义 它是评价润滑油质量的重要指标之一2

24、. 评定方法（1）厚层氧化（油层厚度 200m,t 使200）方法 SH/T 0196（2）薄层氧化五、碘值、溴价的测定五、碘值、溴价的测定1. 碘值的测定碘值：在试验条件下100g试油反应所吸收碘的克数222201202323223()()100(739)g() 100g()126.91 (2 1000)gIH OHIOHIRCHCHHIOHORCHCH IHIVV TImIIgVNaS OmLTNaS OImL TccNaS Omol Lm 过量碘值，空白试样消耗的标准溶液的体积，标准溶液的滴定度，标准溶液的浓度，试样质量，2. 溴价的测定2222222rBrRCH-CH Br22r0.0

25、8280.000828r=100(741)82.8r =(742)r( r ) 100r( r ) 1000.000828( r )10.000828RCHCHBBreBBWWBWBg BgBmg BgmCg BmCmCgW样样样样加成反应：电解阳极氧化反应：溴价，溴指数，试样所耗电量，溴的电化当量，即每消耗电量相当于补充溴试g样质量，10油品腐蚀性能的测定油品腐蚀性能的测定一、硫含量和腐蚀性能的测定一、硫含量和腐蚀性能的测定1. 含硫化合物类型及性质 活性硫化物 中性硫化物 非活性硫化物2. 硫和硫化物腐蚀性能测定方法（1）铜片腐蚀试验 GB/T 5096-85(91)定性检验试油中是否有活性硫化物存在（2）银片腐蚀试验 ZBE 31009-88定性检验喷气燃料中是否有活性硫化物存在（3）博士试验 SH/T 0174定性检验轻质油是否含有H2S、RSH222