石油加工概论(第一部分第3章)课件

1、石油加工概论石油加工概论（第一部分）（第一部分）张张 孔孔 远远15966832378159668323781350895924913508959249石油及其产品的理化性质石油及其产品的理化性质 评定石油和油品质量、评定石油和油品质量、 衡量储运水平、控制加工衡量储运水平、控制加工 装置操作的重要指标和参数，也是设计炼油装置、装置操作的重要指标和参数，也是设计炼油装置、 储运设施和自动控制系统的重要依据。储运设施和自动控制系统的重要依据。石油和油品的理化性质与其化学组成和分子结构特石油和油品的理化性质与其化学组成和分子结构特 点密切相关点密切相关 概述概述石油及其产品的主要理化性质：石油及其

2、产品的主要理化性质： 蒸发性质、密度、流动性质、蒸发性质、密度、流动性质、 燃烧性质、热性质、燃烧性质、热性质、 表面性质、溶解度、表面性质、溶解度、 光和导电性质等光和导电性质等 条件试验：条件试验： 在严格规定的仪器、方法和条件下进行的试验，改在严格规定的仪器、方法和条件下进行的试验，改 变某一条件，将会得到不同的测定结果变某一条件，将会得到不同的测定结果石油产品试验方法石油产品试验方法: : 国际标准国际标准(ISO)(ISO)；国家标准（；国家标准（GBGB） 中国石油和石油化工行业标准（中国石油和石油化工行业标准（SHSH） 国家军用标准（国家军用标准（GJBGJB）; ; 企业标准

3、（企业标准（QBQB）；）； ASTMASTM标准（标准（ASTMASTM）: : American Society for Testing and MaterialsAmerican Society for Testing and Materials 蒸发性质蒸发性质蒸气压：蒸气压： 在一定温度下，物质的液相与其上方的气相呈平衡在一定温度下，物质的液相与其上方的气相呈平衡状态时的气相压力，称为饱和蒸气压，简称蒸气压。状态时的气相压力，称为饱和蒸气压，简称蒸气压。显然，显然，蒸气压反映了液体在一定温度下蒸发和气化的蒸气压反映了液体在一定温度下蒸发和气化的能力。能力。雷德（雷德（Reid)Rei

4、d)蒸气压：蒸气压：在规定条件（在规定条件（37.837.80.10.1、气、气相体积与液相体积之比为相体积与液相体积之比为4 4：1 1）下测定的。）下测定的。真实蒸气压：真实蒸气压：汽化率为零时的蒸气压。汽化率为零时的蒸气压。沸点沸点: :在一定的外压下，加热某物质到一定温度时，其饱在一定的外压下，加热某物质到一定温度时，其饱和蒸气压等于外界压力，此时液体就会沸腾，此温和蒸气压等于外界压力，此时液体就会沸腾，此温度点称为沸点。度点称为沸点。纯化合物的沸点纯化合物的沸点 石油及其馏分：石油及其馏分：初馏点初馏点、10%10%点、点、30%.90%30%.90%、 干点（干点（或终馏点或终馏点

5、）干点干点: : 蒸馏瓶中最低点的最后一滴液体气化的一瞬间所蒸馏瓶中最低点的最后一滴液体气化的一瞬间所 观察到的温度计读数。观察到的温度计读数。终馏点：终馏点： 全部液体从蒸馏瓶底部蒸发后，所观察到温度计全部液体从蒸馏瓶底部蒸发后，所观察到温度计 的最高读数。的最高读数。馏馏 程：程：从从初馏点到干点（或终馏点初馏点到干点（或终馏点）的温度范）的温度范 围称为馏程。围称为馏程。馏馏 分：分：在馏程范围内蒸出的部分叫馏分。在馏程范围内蒸出的部分叫馏分。 实沸点蒸馏与恩氏蒸馏实沸点蒸馏与恩氏蒸馏大多数液体燃料规格中，只要求测定其具有代表性大多数液体燃料规格中，只要求测定其具有代表性的初馏点、的初馏

6、点、10%10%、5050和和9090的馏出温度及干点。的馏出温度及干点。主要油品的馏程主要油品的馏程 汽油的馏程汽油的馏程 4040200200， 轻柴油的馏程轻柴油的馏程 200200350350， 润滑油的馏程润滑油的馏程350350520520。馏程的数据基本能反映油品组分轻重的相对含量馏程的数据基本能反映油品组分轻重的相对含量，所以在原油评价中常用。所以在原油评价中常用。平均沸点平均沸点 体积平均沸点体积平均沸点 tv= ttv= t1010+t+t3030+t+t5050+t+t7070+t+t9090/5/5 重量平均沸点重量平均沸点 t tw w=w wi it ti i 分子

7、平均沸点分子平均沸点 t tm m =x xi it ti i 立方平均沸点立方平均沸点 t tcucu=(=(v vi it ti i1/31/3) )3 3 中平均沸点中平均沸点 t tmeme= (t= (tm m + t + tcucu)/2)/2 密度、相对密度、特性因数和平均分子质量密度、相对密度、特性因数和平均分子质量密度密度在规定温度下，单位体积内所含物质的质量在规定温度下，单位体积内所含物质的质量 国标国标GB/T1884-3GB/T1884-3油品密度与规定温度下水密度之比称为油品的相油品密度与规定温度下水密度之比称为油品的相 对密度。对密度。6.156.15420420,

8、dddtt密度的测定方法密度的测定方法 密度计密度计: :简单易行、准确度略差简单易行、准确度略差 比重瓶法：比重瓶法：准确度较高准确度较高 混合法：混合法：准确度差准确度差比重指数：比重指数：液体的相对密度。液体的相对密度。 5.1315.1416.156.15dAPIo第第1212届世界石油会议规定对原油的分类：届世界石油会议规定对原油的分类：q APIAPI度度31.131.1的原油为轻质原油；的原油为轻质原油；q APIAPI度在度在31.131.122.322.3之间之间，为中质原油；，为中质原油；q APIAPI度在度在22.322.310.010.0之间之间，为重质原油；，为重质

9、原油；q APIAPI度度10.0 环烷烃环烷烃 烯烃烯烃 烷烃烷烃 如在如在2020时：苯时：苯0.87740.8774；环己烷；环己烷0.77800.7780； 正己烷正己烷 0.65720.6572， 分子环数越多，密度越大；分子环数越多，密度越大； 与与原油基属原油基属有关，不同原油的相同沸程的馏分：有关，不同原油的相同沸程的馏分： 环烷基环烷基 中间基中间基 石蜡基石蜡基 对同一种原油，随馏分沸程升高，密度逐渐增大对同一种原油，随馏分沸程升高，密度逐渐增大 与温度、压力的关系与温度、压力的关系 同一油品，温度上升，相对密度减小同一油品，温度上升，相对密度减小 在一定压力范围内，压力升

10、高，对油品相对在一定压力范围内，压力升高，对油品相对密度的影响可以忽略，只有当压力极大密度的影响可以忽略，只有当压力极大( (几十几十兆帕兆帕) )时，才考虑压力对相对密度的影响时，才考虑压力对相对密度的影响 )20(2044tddt油品的混合密度油品的混合密度 属性相近油品混合，混合密度可近似按可加性计算属性相近油品混合，混合密度可近似按可加性计算niiiiniiwv111混 属性相差很大的两类组分属性相差很大的两类组分( (如烷烃和芳香烃如烷烃和芳香烃) )混合混合时，时， 体积可能增大体积可能增大 密度相差悬殊的两个组分密度相差悬殊的两个组分( (如重油和轻烃如重油和轻烃) )混合时，混

11、合时，体积可能收缩体积可能收缩 特性因数特性因数在研究各族烃类性质时在研究各族烃类性质时, ,发现绝对温度表示的烃类沸发现绝对温度表示的烃类沸点与相对密度呈直线关系。不同族烃类直线不同。点与相对密度呈直线关系。不同族烃类直线不同。反映石油或石油馏分化学组成特性的一种特性数据。反映石油或石油馏分化学组成特性的一种特性数据。6.156.153/1216.1dTK TT一般为中平均沸点一般为中平均沸点芳烃多的油品，芳烃多的油品， K K值值=9.70-11.0=9.70-11.0含环烷烃多的油品，含环烷烃多的油品， K K值值=11.0-12.0=11.0-12.0含烷烃多的油品，含烷烃多的油品，

12、K K值值=12.0-13.0=12.0-13.0 特性因数对于了解特性因数对于了解原油的分类原油的分类和和确定原油的加工方案确定原油的加工方案，油品的化学组成及油品的其它特性油品的化学组成及油品的其它特性是十分有用的。是十分有用的。平均分子质量平均分子质量石油馏分的相对分子质量是其各组分相对分子质量石油馏分的相对分子质量是其各组分相对分子质量 的平均值。的平均值。niiinMnM1niiinMwM1数均相对分子质量数均相对分子质量重均相对分子质量重均相对分子质量TKTKTTM20256222. 010329. 12332. 0295. 25 .184）（寿德清寿德清向正为关系式向正为关系式

13、石油馏分随沸点的升高而平均分子量增大。石油馏分随沸点的升高而平均分子量增大。 汽汽 油油 100-120 100-120 煤煤 油油 180-200180-200 轻柴油轻柴油 210-240 210-240 轻质润滑油轻质润滑油 300-380300-380 重质润滑油重质润滑油 370-470370-470油品的流动性油品的流动性粘粘 度度: :表示液体流动时，分子间因摩擦而产生阻力的大小。表示液体流动时，分子间因摩擦而产生阻力的大小。是喷气燃料、柴油、重油和润滑油的重要质量指标是喷气燃料、柴油、重油和润滑油的重要质量指标。对润滑油的质量分级和油品输送时的流量和压降影对润滑油的质量分级和油

14、品输送时的流量和压降影响大响大动力粘度（绝对粘度）动力粘度（绝对粘度）液体在一定剪切力下流动时内摩擦力的量度。液体在一定剪切力下流动时内摩擦力的量度。运动粘度：运动粘度：在相同的温度下，动力粘度与密度的比值。采用毛在相同的温度下，动力粘度与密度的比值。采用毛细管粘度计测定细管粘度计测定恩氏粘度：恩氏粘度：在规定条件下，被测定油品从特定仪在规定条件下，被测定油品从特定仪器中流出器中流出200ml200ml所需时间（所需时间（S S）与）与2020时流出时流出200ml200ml蒸蒸馏水所需时间（馏水所需时间（S S）的比值。）的比值。赛氏粘度赛氏粘度: :(60ml); (60ml); 雷氏年度

15、雷氏年度: : (50ml) (50ml)油品的粘温性：油品的粘温性： 油品粘度随温度变化的性质，称为油品的粘温性油品粘度随温度变化的性质，称为油品的粘温性粘度比：粘度比： 5050与与100100运动粘度的比值。运动粘度的比值。粘度与温度的关系：粘度与温度的关系： 温度升高，液体粘度降低，油蒸气的粘度升高。温度升高，液体粘度降低，油蒸气的粘度升高。粘度与馏分密度的关系：粘度与馏分密度的关系： 馏分愈重、沸点愈高，密度大，粘度越大。馏分愈重、沸点愈高，密度大，粘度越大。粘度与化学组成的关系：粘度与化学组成的关系： 同一系列的化合物，相对分子量越大，粘度越大；同一系列的化合物，相对分子量越大，粘

16、度越大； 相对分子量相近时，烷烃含量高的馏分粘度小，环相对分子量相近时，烷烃含量高的馏分粘度小，环 状烃含量高的馏分粘度大。当烃类分子中环数相同状烃含量高的馏分粘度大。当烃类分子中环数相同 时，侧链越长粘度越大。时，侧链越长粘度越大。粘温性与化学组成的关系：粘温性与化学组成的关系： 正构烷烃粘温性最好正构烷烃粘温性最好 环状烃粘温性较差环状烃粘温性较差 多环短侧链环状烃最差多环短侧链环状烃最差 油品的低温性油品的低温性 浊点浊点 结晶点结晶点 冰点冰点 凝点凝点 倾点倾点 冷滤点冷滤点 软化点软化点 熔点熔点 滴点滴点 浊浊 点：点：油品在规定的条件下降温，因出现结晶使原油品在规定的条件下降温

17、，因出现结晶使原 本清澈的液态油品出现雾状或混浊的最高温本清澈的液态油品出现雾状或混浊的最高温 度。度。 是煤油的重要指标。是煤油的重要指标。结晶点：结晶点：油品在规定的条件下降温，出现肉眼可分辨油品在规定的条件下降温，出现肉眼可分辨 结晶时的最高温度。在结晶点时仍处在可流结晶时的最高温度。在结晶点时仍处在可流 动状态。动状态。是航空汽油和喷气燃料的重要指标。是航空汽油和喷气燃料的重要指标。冰冰 点：点：油品在规定的条件下冷却出现结晶后，再使油品在规定的条件下冷却出现结晶后，再使 其升温至原来生成的结晶消失时的最低温度。其升温至原来生成的结晶消失时的最低温度。 同一油品的冰点比结晶点高同一油品

18、的冰点比结晶点高1-31-3。 是航空汽油和喷气燃料的重要指标。是航空汽油和喷气燃料的重要指标。倾倾 点：点：油品从规定的仪器中流出的最低温度。油品从规定的仪器中流出的最低温度。 是柴油、润滑油和燃料油的重要指标。是柴油、润滑油和燃料油的重要指标。冷滤点：冷滤点：在规定的压力和冷却速度下，测定在规定的压力和冷却速度下，测定20ml20ml油品油品 开始不能通过开始不能通过363363目目/in/in2 2过滤网的最高温度。过滤网的最高温度。 是柴油、润滑油和燃料油的重要指标。是柴油、润滑油和燃料油的重要指标。凝凝 点：点：在严格规定的仪器和操作条件下，油品刚刚在严格规定的仪器和操作条件下，油品

19、刚刚 失去流动性的最高温度。失去流动性的最高温度。 是柴油、润滑油和燃料油的重要指标。是柴油、润滑油和燃料油的重要指标。熔熔 点：点：在规定条件下测定已熔解样品的冷却曲线，在规定条件下测定已熔解样品的冷却曲线， 以冷却曲线中温降最小的一段曲线的起始温以冷却曲线中温降最小的一段曲线的起始温 度作为试样的熔点。度作为试样的熔点。( (石蜡石蜡 地蜡地蜡) )滴滴 点：点：在规定条件下加热试样，试样由仪器在规定条件下加热试样，试样由仪器小孔滴小孔滴 出第一滴的温度出第一滴的温度( (润滑脂润滑脂 凡士林凡士林) )软化点：软化点：将规定尺寸和质量的钢球放在预先装好沥青将规定尺寸和质量的钢球放在预先装

20、好沥青 试样的铜环上，然后放入水浴，加热水浴至试样的铜环上，然后放入水浴，加热水浴至 小球靠自身重量穿过软化了的沥青落下，此小球靠自身重量穿过软化了的沥青落下，此 时的温度即软化点。时的温度即软化点。 油品的燃烧性能油品的燃烧性能闪点：闪点：指油品在规定条件下加热，油蒸汽与空指油品在规定条件下加热，油蒸汽与空 气形成的混合气，在有火焰接触时，能发气形成的混合气，在有火焰接触时，能发 生闪火现象的最低温度。一闪即灭。生闪火现象的最低温度。一闪即灭。开口闪点开口闪点（重油、润滑油）（重油、润滑油） 闭口闪点闭口闪点（轻油）（轻油）油品闪点与沸点有关，沸点越低，闪点越低，安全油品闪点与沸点有关，沸点

21、越低，闪点越低，安全性越差性越差石油产品以其闪点作为失火危险等级的分级标准石油产品以其闪点作为失火危险等级的分级标准油品名称闪点失火危险等级备注溶剂油、汽油、苯煤油柴油、重油润滑油、润滑脂2828-4545-1251201级2级3级4级易燃石油产品易燃石油产品可燃石油产品可燃石油产品燃燃 点：点： 指油品在规定条件下加热，当火焰靠近油品表面指油品在规定条件下加热，当火焰靠近油品表面的油气和空气混合物时发生闪火并能持续燃烧至少的油气和空气混合物时发生闪火并能持续燃烧至少5 5秒以上的最低温度。秒以上的最低温度。（一般比开口杯闪点高（一般比开口杯闪点高20-6020-60）自燃点：自燃点： 指油品

22、在无外界火源的情况下，由于空气的剧烈指油品在无外界火源的情况下，由于空气的剧烈氧化而导致自行燃烧的最低温度。氧化而导致自行燃烧的最低温度。闪点和燃点与烃类的蒸发性能有关闪点和燃点与烃类的蒸发性能有关，自燃点与其氧化性能有关自燃点与其氧化性能有关油品沸程升高，闪点和燃点升高，油品沸程升高，闪点和燃点升高， 自燃点降低自燃点降低油品的折射率、导电性、酸度油品的折射率、导电性、酸度/ /酸值、硫含量酸值、硫含量油品的折射率：油品的折射率： 光在真空中的传播速度与在物质中的传播速度光在真空中的传播速度与在物质中的传播速度 之比。空气和被空气饱和的物质之比。与波长、之比。空气和被空气饱和的物质之比。与波长、 油品的化学组成、密度、压力和温度有关。油品的化学组成、密度、压力和温度有关。导电性：导电性： 航空汽油和喷气燃料加抗静电剂航空汽油和喷气燃料加抗静电剂酸度酸度/ /酸值：酸值：表示油品中酸性物质含量的指标。表示油品中酸性物质含量的指标。 酸度酸度-mgKO