c第三章-石油的物理性质课件

1、第 三 章 石油及油品的物理化学性质 注 意 事 项石油及油品的理化性质与其化学组成和分子结构密切相关； 石油及油品是复杂的混合物，因此它的性质是宏观的综合表现，也就是说是多种非单一化合物而总体表现出来的性质，所以它与单独一个纯化合物的性质不同；多数性质无可加性，如密度、粘度，并且测定性质时，都是条件性实验；为了便于油品之间相互比较和对照，石油及油品的绝大部分性质都是采用条件性实验进行测定。（严格规定的仪器、方法和条件），条件改变，结果也会改变； 石油及油品的各种试验方法有不同的级别，如ISO、GB、SH。 主要内容第一节 基本物理性质一、密度和相对密度1、定义密度是单位体积物质在真空中的质量

2、，g/cm3，kg/m3我国规定20时的密度为石油产品的标准密度，20其它温度下的密度叫视密度在一定条件下，以一种液体的密度与另一种参考物质密度的比值叫相对密度，又称比重常用的有d420(我国)，d15.615.6(欧美) t与20， 、 与API的换算，可查阅“石油密度计算表”（GB 1885-83）及“相对密度与比重指数换算表”查表2-1-1得d0.00370.0051。具体数值可从本书附录中查得。油品密度的方法 密度计法(GB1884-83) 密度计法是利用阿基米得原理，即当密度计放入油品中时，被密度计所排开的液体的重量等于密度计本身的重量时，密度计处于平衡状态，稳定地漂浮在液体油品中，

3、这样便可从密度计上的刻度读出油品的密度值。 用密度计测密度时，测定方法简单，但是误差比较大，得出的数据不够精确。 密度计读数为液体下弯月面与密度计刻度相切的那一点。 先使眼睛处于稍低于液面的位置，慢慢地升到表面，先看到一个不正的椭圆，然后变成一条与密度计刻度相切的直线 。 测定透明液体 密度计读数为液体上弯月面与密度计刻度相切的那一点。应使眼睛处于稍高于液面的位置观察。 由于密度计读数是按液体下弯月面检定的，对不透明液体，应对观察到的密度计读数作弯月面修正。测定不透明液体：GB/T2540石油产品密度测定法（比重瓶法） 比重瓶法：源于密度的定义，即 。要测 定密度，就要测定比重瓶的容积，以及测

4、定充满上述容积的石油产品的质量。 比重瓶法规定试验在标准温度20下进行。测定比重瓶的容积，先称量空比重瓶，然后称量用水充满至规定标准的比重瓶，这样就可以求出比重瓶内水的质量，用水的质量除以水在20时的密度，即得出比重瓶的容积。 测定时将被试验的石油产品充满至该比重瓶的同一标线，并进行称重，即可求出石油产品的质量，而油品的体积为已知，自然可以算出石油产品的密度了。 GB/T2540石油产品密度测定法（比重瓶法） a 磨口塞型 b 毛细管塞型 c 广口型三种比重瓶的适用情况磨口塞型：除粘性产品外，它对各种试样都适用，通常多用于较易挥发的产品（如汽油等），它能防止试样的挥发。有膨胀室，可用于室温高于

5、测定温度的情况；毛细管塞型：适用于不易挥发的液体，如润滑油，但不适用粘度太高的试样；广口型：适用于测定高粘度（如重油等）或固体产品。随着相对密度增大，比重指数的数值下降 美国石油学会用相对密度指数（API）,习惯上称为比重指数2、比重指数第12届世界石油学会议规定对原油的分类： API度31.1的原油为轻质原油； API度在31.122.3之间，为中质原油； API度在22.310.0之间，为重质原油； API度10.0， 为特重原油。 2、影响油品密度、相对密度的因素 （1）温度 温度升高，油品的体积膨胀，密度和相对密度减小。 不特别说明时，油品密度为温度为20 时的密度。即 在1525（

6、050 ）的温度范围内，t时的相对密度与20 时的相对密度之间存在如下的关系 :式中：油品的体积膨胀系数 液体受压后，体积变化不是太大，因而通常压力对液体石油产品的密度的影响可以忽略不计。但在很高的压力下油品的密度要受到压力的影响。 （2）压力（3）化学组成及馏分组成的影响 碳数相同的不同结构的烃类相对密度大小为： 芳香烃环烷烃烷烃。分子环数越多，密度越大； 同族烃类随着碳数的增加，正构烷烃、亚构烯烃的相对密度增加；正烷基环己烷的相对密度增加；正烷基苯的相对密度减小。 同种油品沸点升高，相对分子量增大，密度增大。因而渣油密度大于馏油。 对不同原油 ，同样沸程，相对密度差别很大 一般来说，环烷基

7、的中间基的石蜡基的如：直馏柴油密度为0.83，而催化柴油则为0.89 油品相对密度与化学组成的关系图烃类碳原子数与相对密度的关系 烃类的相对密度与其分子结构有关:芳香烃的C-C的键长最短，其结构最为紧凑；环烷烃的结构与芳烃相比，其分子结构要松弛一些；烷烃的C-C键的键长最长，其分子结构最松弛。 如在20时：苯0.8774；环己烷0.7780；正己烷 0.6572油品密度与化学组成的关系原因 进一步研究表明，烃类的 与其碳数之间有一定的关系。 以碳数的倒数的校正值 为横坐标 ，以 为纵坐标作图。 （4）密度与C原子数的关系对于不同族的烃类而言，其k、Z值不同。密度与C原子数的关系图同族烃类的 与

8、其碳数的倒数的校正值( )之间有很好的线性关系。当 0时，所有直线的 都等于0.8513。 就是说，无论是链烷烃或烷基取代的环状烃，当碳数无限大时（即碳链无限长时）即使分子中含有若干个芳香环或环烷环，这对它的密度的影响已微不足道了。各族烃类的相对密度（ ）烃类C6C7C8正构烷烃0.65940.68370.7025正构烯烃0.67320.69700.7149正烷基环己烷0.77850.76940.7879正烷基苯0.87890.86700.8670油品相对密度油品相对密度原油0.81.0轻柴油0.820.87汽油0.740.77减压馏分0.850.94航空煤油0.780.83减压渣油0.921

9、.03、石油及其馏分的相对密度范围馏份, 大庆胜利孤岛羊三木IBP2000.74320.7446-0.76502002500.80390.82040.86520.86302503000.81670.82700.88040.89003003500.82830.83500.89940.91003504000.83680.86060.91490.93204004500.85740.88740.93490.94334505000.87230.90670.93900.94835000.92210.96981.00200.9820原油0.85540.90050.94950.9492原油属性石蜡基中间基环烷

10、-中间基环烷基不同原油各馏分的相对密度 碳原子数相同时： 芳香烃环烷烃烷烃， 烯烃烷烃 同族烃类，随着分子量的增加： 正构烷烃的相对密度增加； 正烷基环己烷的相对密度增加； 正烷基苯的相对密度减小； 小 结 不同属性原油相同沸程的馏分： 环烷基中间基石蜡基 所以环烷基的原油由于其环烷烃和芳烃含量较高，因而其相对密度较大；而石蜡基原油因烷烃含量较高，因此其相对密度较小。 相同原油的馏分随着其沸点的升高，芳烃含量增加，而烷烃含量降低，因而其相对密度增加； 在减压渣油中由于含有较多的多环芳烃和非烃化合物胶质和沥青质，因而减压渣油的相对密度最大.4、混合油品的密度 当属性相近的两种或多种油品混合时，其

11、体积具有可加性，因此混合油品的的密度mix可按下式计算： 式中：vi和wi组分i的体积分率和质量分率。 密度相差悬殊的油品混合时，体积可能缩小；(重油和轻油)性质相差悬殊的油品混合时，体积可能增大。（烷烃和芳烃）此时应考虑体积的变化气体的密度 f (T, p) pVnZRTZRTG/M pM/ZRT气体的相对密度：指标准状态(0，0.101MPa)下气体密度与空气密度之比 气体的相对密度标态下气体密度/1.2928气、液混合物的密度 5、气体烃类的密度二、特性因数(Characterization factor) 1、定义 特性因数是沸点的立方根对相对密度作图，所得曲线的斜率 相关指数BMCI

12、： 按公式（定义式）计算 沸点：纯烃用其沸点（绝对温度），油品用中平均沸点tme图表法 已知d、M、A、tme、H/C中的任意两个，作直线即可得到K值（P61图2-1-5） 【注意】 用公式求石油馏分的K值时，T用中平均沸点 对二次加工的油品，用K值表征其特性时，准确性较差 K 值的求算正构烷烃的K值最大，约为12.7；环烷烃的K值次之，约为1112；芳香烃的K值最小，约为1011 。2、不同烃类K值的大小 对于烷烃来说，支链增加K值下降； 对于环烷烃和芳烃来说，支链数增加K值增加； 对于芳烃来说，环数增加，K值减小 对于石油馏分，计算K值时温度T为中平均沸点tme 3、K与分子结构的关系K的

13、用途 特性因数对于了解原油的分类和确定原油的加工方案、油品的化学组成及油品的其它特性是十分有用的。 石油馏分的特性因数，结合相对密度或平均沸点可求得油品的其他物理性质。 如：前面讲的蒸汽压及后面将要讲的分子量等。（1）相关指数BMCI 正构烷烃的BMCI最小，基本为零；环烷烃次之，在50以下；芳香烃最大，在100以下。 换言之，油品的BMCI越大，其芳香性越强；而BMCI越小，表明其石蜡性越强。 用途：表征裂解制乙烯原料的化学组成4、其它表示化学组成的参数石蜡基原油的K值大，BMCI值小，石蜡性强，H/C高，二次加工性能好。环烷基原油的K值小，而BMCI值大，芳香性强，H/C比小 。 因而K值

14、和BMCI值能够较好地反映原油的化学属性。 各原油窄馏分的K值和BMCI值 原油KBMCI原油基属大庆12.012.61724石蜡基中原11.712.61729石蜡基胜利11.212.21439中间基辽河11.411.92847中间基孤岛11.111.73657环烷-中间基羊三木11.111.74962环烷基公式烃类的VGC值表示烷烃VGC较小，芳烃VGC较大（2）粘重常数VGC (Viscosity-gravity constant)（3）重质油的特性因素（特征参数） 由于重质油与各种馏分油差别很大，因此应采用如下公式考察 主要用于评价重质油的二次加工性能，如：热转化、催化裂化、加氢裂化等。

15、KH 应用随着重质油（渣油）KH的增大，其残炭含量降低，饱和分含量增大，胶质含量降低，裂化性能有所改善。 根据特征化参数的大小，可将减渣分为三类：第一类：KH7.5，二次加工性能好；第二类：6.5 KH 7.5，二次加工性能中等；第三类：KH Mn。而Mw/Mn的比值(多分散系数)大小可表明分子量的范围的宽窄，当Mw/Mn越大，体系中分子量的范围就越宽。 数均与重均的关系分子量随温度的变化 石油各馏分的数均分子量是随馏分的沸程的上升而增大的。当沸程相同时，不同基属的原油相应馏分的数均分子量存在一定的差别。 石蜡基的原油如大庆原油的数均分子量最大，中间基的原油如胜利原油次之，而环烷基的原油如辽河

16、欢喜岭原油最小。 虽然不同原油的相同馏分的数均分子量不尽相同，但是差别并不是很大，各馏分的分子量和碳数还是有个大致的范围。几种原油的均数分子量石油馏分平均分子量汽油馏分的碳数范围为511，平均碳数为8，平均分子量为100120。轻柴油馏分的碳数范围为1120，平均碳数为16，平均分子量为220240。减压馏分的碳数范围为2035，平均碳数为30，平均分子量为370400。减压渣油的碳数范围为36，平均碳数为70，平均分子量为9001100。2、石油馏分平均相对分子质量的近似计算方法 石油馏分的平均相对分子质量还可以根据一些经验公式进行计算，常用的经验公式有： 式中：T石油的中平均沸点() d

17、1大气压下15 的相对密度本式适用于分子量为70724，最在115以上正常沸点309830K，密度在0.6397kg/dm3. 中国石油大学针对我国原油提出了如下的计算平均相对分子质量的经验公式 ： Man184.5+2.29451T-0.2332KT+ 1.32910-5(KT)2-0.62217T式中：T馏分的中平均沸点() K馏分的特性因数 馏分油在20时的密度，g/cm3 3、混合油品平均相对分子质量计算混合油品的平均相对分子质量可以按加和法进行计算四、苯胺点的测定1.概念 苯胺点是有机化合物的混合物的特性参数之一，具有可加性，即满足可加性公式 苯胺点是衡量轻质石油产品溶解性能的指标。

18、在石油工业中常用苯胺作溶剂，测定油品或某些烃类在苯胺中的溶解度，(1)苯胺点 当苯胺与试油在较低温度下混合时分为两层，加热试油在苯胺中的溶解度增大，继续加热至两相刚好达到完全互溶，这时界面消失，此时混合液的温度即为称为苯胺点，单位。 相似相溶理论，烃的结构（极性）与苯胺分子结构（极性）越相似，这种烃类在苯胺中的溶解度就越大，苯胺点越低；反之，相反。 烃类结构与苯胺分子结构越不相似，溶解所需温度越高，苯胺点越高。（2）苯胺原理 2.影响苯胺点因素 （1）苯胺点与试油化学组成有关 各族烃类的极性大小如下（C数相同）。 极性：芳烃烯烃环烷烃烷烃（因为芳烃有大键、烯烃有键） 各族烃类苯胺点大小顺序为：

19、烷烃环烷烃烯烃芳烃，所以烷烃的极性小，与苯胺相似程度小，达到完全互溶所需温度高。 同一族烃类，分子量增大，苯胺点稍增 （2）苯胺点与溶剂比有关 溶剂比：溶剂（苯胺）与试油体积比。如把某一油品分别与不同比例的苯胺混合，可得到各比例混合物对应的临界溶解温度。以界溶解温度为纵坐标，以溶剂百分体积比为横标作图，可得右图。求油品的特性因数K、分子量等（P61 2-1-5）求柴油指数，估计油品的十六烷值 估计油品中的芳烃含量: 芳烃%(wt)k(A2A1)苯胺点可反映油品中烃类的相对含量。 不同原油生产的同一馏分油，苯胺点高者含烷烃多、芳烃少，苯胺点低者含芳烃多。烷烃少。3、苯胺点的应用第二节 油品的流动

20、性能 石油和油品在处于牛顿流体状态时，其流动性能用黏度来描述； 当处于低温状态时，则用各种条件性指标来评定其低温流动性：如凝点、结晶点、冰点等。 粘度是评定油品流动性的质量指标，是油品特别是润滑油质量标准中的重要参数，也是炼油设计中不可缺少的物理性质 。 粘度就是体现流体作相对运动时分子之间内摩擦阻力大小的指标。粘度的分类原油的粘度动力粘度(绝对粘度)c.g.s制 泊(P,poise) 厘泊(cP) SI制 Pa.s 1Pa.s=1000cP石油产品运动粘度=/ c.g.s制(沱，Stoke) 厘斯(厘沱) SI制mm2/s 1cSt=1mm2/s 一、粘度 绝对粘度又称动力粘度，它由牛顿方程

21、式所定义 ：式中：F作相对运动的两流层间的内摩擦力(剪切力)，N； A两流层间的接触面积，m2 dv两流层间的相对运动速度，m/s dl两流层间的距离，m 流体内部摩擦系数，即该流体的绝对粘度，Pas 1、绝对粘度（） 牛顿流体：绝对粘度不随流体的剪切速 度梯度dv/dl变化而变化的体系。 在SI单位制中，绝对粘度的单位为Pas 。非牛顿流体：绝对粘度不是定值随流体的 剪切速度梯度dv/dl变化而变 化的体系。牛顿流体和非牛顿流体2、运动粘度 常用的粘度是运动粘度，它是绝对粘度与相同温度和压力下的液体密度之比值，即： 在SI单位中，运动粘度的单位是mm2/s。 【讨论】 “运动粘度” 是粘度和

22、密度的综合 运动粘度的引入，便于不同物料的粘性的对比。运动粘度兼顾了粘度和密度两方面，较全面地反映了物料在这方面的表现 专门用于表示油品粘度的指标赛氏粘度(Saybolt Viscosity) SUS 或 SFS 恩氏粘度(Engler Viscosity)条件度，E 雷氏粘度(Redwood Viscosity) RIS 条件粘度 3、条件粘度 恩氏粘度 ：以油品从恩氏粘度计流出200mL时间 与流出200mL的水所用的时间之比值。雷氏粘度 ：50mL的油品从雷氏粘度计中流出的 时间（秒）。赛氏粘度 ：60mL的油品流出赛氏粘度计的时间 （秒）。 相对粘度：用特定仪器，在规定条件下测定的粘度

23、. 恩氏粘度(Engler Viscosity) （1）测定方法：200mL试样在t时流经恩氏粘度计中规定尺寸的小孔所需的时间与同体积蒸馏水在20时流经该孔所需的时间的比值，称为恩氏粘度（2）单位：条件度或恩氏度（E）（3）我国、前苏联、东欧各国常用 条件粘度 赛氏粘度(Saybolt Viscosity)（1）测定方法：在规定条件下，60mL试样流经赛氏粘度计所需的时间称为赛氏粘度（2）单位: 赛氏秒（s）（3）美国常用 雷氏粘度 (Redwood Viscosity)（1）测定方法：在规定条件下，50mL试样流经雷氏粘度计所需的时间称为雷氏粘度（2）单位:雷氏秒（S）（3）英国常用 各种粘

24、度的近似关系： 运动粘度(mm2/s):恩氏粘度(条件度，E):赛氏通用粘度(SUS):雷氏粘度(RIS) =1:0.132:4.62:4.05 粘度的测定 毛细管粘度计：牛顿型流体旋转粘度计：非牛顿型流体几种粘度的相互换算4、运动粘度的测定方法 运动粘度测定方法是用毛细管粘度计法。 当油品在层流状态下流经毛细管时，其流动状态符合下列关系式： 每支粘度计均有其特定的粘度计常数，它是用已知粘度的标准油样标定出来的。 油品的运动粘度是与一定体积的该油品流经毛细管的时间成正比。ct 毛细管粘度计只能用来测定牛顿流体的粘度，而非牛顿流体的粘度测定需用旋转式粘度计。5、 粘度与化学组成的关系烃类的粘度

25、(25) 化合物绝对粘度化合物绝对粘度化合物绝对粘度正己烷0.298环己烷0.895苯0.601正庚烷0.396甲基环己烷0.683甲苯0.550正辛烷0.514乙基环己烷0.785乙基苯0.635正壬烷0.668丙基环己烷0.931丙基苯0.796正癸烷0.859丁基环己烷1.204丁基苯0.957同一系列的烃类，其粘度随着碳数的增大而增大 烃类分子中环数对粘度(98，mm2/s)的影响 化合物运动粘度化合物运动粘度2.493.292.534.982.7410.103.82粘度和组成的关系： 同一系列的烃类，其粘度随着碳数（分子量）的增加而增加； 相同碳数的各族烃类，环状结构分子的粘度大于链

26、状结构分子的粘度，而且环数越多，粘度越大； 环烷烃芳香烃 烷烃；当环数相同时，支链越长其粘度越大。 石油馏分的沸点升高，相对分子量大，粘度增大 不同属性的但沸程相同的的馏分：环烷基中间基 石蜡基二、油品粘度与温度的关系 粘度与温度的关系：油品的粘度是随温度的升高而降低的。1、油品的粘度与温度的关系式 油品的粘度与温度的关系一般可用下列的经验式来关联： lglg(k)bmlgT 式中：运动粘度，mm2/s T绝对温度，K b,m经验常数 K 我国取0.65，国外油取0.8 油品粘度随温度变化的性质称为粘温性质。 说明： 油品A的粘度随温度的变化幅度较小， 油品B的粘度随温度变化幅度较大， 这表明

27、油品A的粘温性质 要比油品B好，为此就需 要有定量表征油品的粘温 性质的指标。2、黏温性的表示方法粘温性的表示方法 表征油品的粘温性质的指标有两种：（1）粘度指数（简称VI）H油： 人为规定粘温性质良好的宾夕法尼亚原油所有窄馏分的粘度指数均为100。L油： 人为规定粘温性质差的德克萨斯海湾沿岸原油所有窄馏分的粘度指数均为0。 说明： 粘度指数VI越大，表明油品的粘温性质越好。 当VI100时：式中：U试样在40时的运动粘度； Y试样在100时的运动粘度； H与试样相同的H标准油在40时的运动粘度； L与试样相同的L标准油在40时的运动粘度；当VI为0100时： 粘度指数（简称VI）链烷烃 分支

28、程度越小， VI越高链烷烃的VI 环状烃的VI环状烃 环数越多，VI越低环数相同，侧链越长，VI越高VI（正构烷烃少分支长侧链环状烃、分支程度低的异构烷烃多环短侧链的环状烃）粘温特性与油品基属的关系（P84表3-12）VI（石蜡基的中间基的环烷基的） 粘温特性与分子结构的关系粘温性(VI)与化学组成的关系 化合物VI化合物VIn-C261771251607214411740101-70各种烃类的粘度指数(VI) 化合物VI化合物VI70144-61221081407753-15-66 50时的运动粘度与100时的运动粘度的比值。 油品粘度比越小，表示该油品的粘温性质越好。 粘度比通常是指50时

29、的运动粘度与100时的运动粘度的比值，即50/100。 对于粘度水平相当的油品，其50/100越小，表示该油品的粘温性质越好，但当粘度水平相差比较大时，则不能用粘度比来进行比较。（2）粘度比 正构烷烃的粘温性质最好； 带有少分支长烷基侧链的少环烃类和分支程度不高的异构烷烃的粘温性质比较好； 多环短侧链的环状烃类的粘温性质很差；油品粘温性小结3.石油及其馏分的粘度与粘温性 石油减压馏分的粘度比和粘度常数原油沸程，50,mm2/s100,mm2/s50/100VI大庆石蜡基3504006.912.662.6020040045015.824.653.40140新疆中间基35040013.003.70

30、3.518040045039.747.455.3370450500128.816.207.9560羊三木环烷基35040023.274.724.930400450146.313.6610.71-35450500356.923.3715.27-100孤岛环烷-中间基35040023.274.724.930400450146.313.6610.71-35450500356.923.3715.27300(开杯)爆炸下限石油馏分的闪点 油品名称闪点/危险等级备注溶剂油类/汽油/苯类1204级可燃品油品的危险等级2022/10/16141闪点是一个严格的条件性试验参数，实验时的条件不同，闪点也不同。轻质

31、油品采用闭口杯法测定（GB/T261）；重质油品和润滑油采用开口杯法（GB/T267）。同一油品的闪点：开口杯 闭口杯重质油品中混入少量轻质油时，闪点大大下降，而且开口杯闪点与闭口杯闪点的差别也大大增大。可以通过某种油品闪点的大小来判断其是否掺杂了其他油品。通过油品闪点的大小来确定油品储存或使用时应采用的温度。从防火角度来看，敞开装油容器或倾倒油品时的温度应比油品的闪点低至少17。混合油品的闪点不具备加和性，其闪点总是低于按可加性计算的混合油闪点。闭口杯闪点测定法 ：油品的蒸发是在密闭的容器中进行的。 开口杯闪点测定法 ：油品的蒸发是在敞开的容器 中进行的，油品蒸气可自由扩散到空气中去。测定油

32、品闪点的方法： 沸点越低，闪点低；沸程越高，闪点也就越高。石油产品的馏程越轻，蒸汽压越大，闪点越低。闪点越低表明其着火危险性越大。闪点还与外界压力有关，外界压力小，油品易挥发，闪点低。 汽油的闪点是相当于爆炸上限的油品温度，而煤、柴油 和润滑油等的闪点是相当于爆炸下限时的油品温度。 可推断重油中是否参有轻油； 可知其安定贮存和使用的温度以及危险等级。 闪点小结：2、燃点与自燃点 燃点的定义：石油产品在规定条件下，加热到接触火焰能点燃燃烧不少于5秒钟的最低温度。 自燃点的定义：在无外界火源的情况下，油品能被空气剧烈氧化而导致自行燃烧的最低温度。 油品沸程越低，其燃点也就越低。燃点是判定油品在储存

33、和使用时火灾危险程度的一个指标。 油品沸程越低，其分子量越小，其自燃点越高。对于自燃点：芳烃环烷烃烷烃；闪点和燃点的高低顺序与自然点相反。 汽油馏分的自燃点最高 ；而减压渣油的自燃点最低。燃点和自然点与沸程的关系烃类及燃料在空气中的自燃点燃料自燃点，燃料自燃点，乙烷515环己烷200正丁烷405苯562正戊烷287甲苯536正己烷234间二甲苯528正庚烷223萘526正辛烷220-甲基萘528正壬烷206蒽540异辛烷418JP-1喷气燃料228正癸烷208JP-2喷气燃料238正十六烷205JP-3喷气燃料242 自燃点是油品的一个重要的性质，柴油在柴油机中的燃烧就是靠它在一定条件下发生自

34、燃。如果柴油的自然点过高就容易产生爆震。 此外，对于高温的油品尤其是重质油，一定要防止泄漏，以免它与空气接触而发生自燃，引起火灾。油品的闪点、燃点跟汽化性有关，自燃点跟氧化性有关：油品越轻，闪点、燃点越低，自燃点越高；同族烃中，分子量增大，闪点增高，燃点增高，自燃点降低；轻质油品防明火，以防外界火源而引燃爆炸，重质油品应防止高温泄露，遇空气自燃；闪点、燃点和自然点小结：第六节 低温性能 随着温度的降低，含蜡较多的油品中的正构烷烃等高熔点的烃类结晶析出，长大并连接成网状结晶，同时将处于液态的油品吸附、包围其中，从而使整个油品失去流动性 。一、油品凝固的实质 纯烃在一定压力下由液态变为固态的温度称

35、为凝点，油品的凝固是油品在低温下失去流动性的原因：构造凝固粘温凝固 含蜡很少或不含蜡的油品，在温度下降时，黏度迅速升高，当黏度大到一定程度后（3105mm2/s）,油品就会变成无定型的玻璃状物质，失去流动性，这种凝固称为粘温凝固。二、浊点、结晶点、倾点和凝点 在石油及其产品的质量指标中，与其组分的低温性能有关的指标有浊点、结晶点、倾点、冰点和凝点 。1、浊点 浊点的定义：指油品在规定条件下降温，油品由透明变为浑浊时的最高温度。 产生浑浊的原因：由于油品中含有的熔点较高的正构烷烃和溶解水在低温下形成微小晶粒，这些晶粒用肉眼是无法观察到的。 2、结晶点和冰点 结晶点：油品在规定条件下的降温冷却，油

36、品有肉眼可辨的结晶晶粒析出时的最高温度叫结晶点 。SH/T0179 同一油品：浊点高于结晶点。 冰 点：是在规定条件下冷却油品到出现结晶后，再使其升温，使原来形成的结晶消失时的最低温度。 GB/T2430 同一油品的冰点比结晶点高13。 浊点冰点结晶点 结晶点是喷气燃料的重要质量指标。因为在高空、低温下飞行的喷气发动机，如果所含燃料的结晶点较高，则可能因为结晶析出而堵塞滤网导致发动机供油中断熄火。 3、倾点和凝点 倾点：油品在规定的试管中不断冷却，直到将试管平放5秒钟而试样并不流动时的最高温度再加上3后得到的温度值即为油品的倾点。凝点：是将盛有油品的试管在一定条件下冷却到某一温度时，将试管倾斜

37、45，并经过1分钟后液面不再移动的最高温度。 凝点与倾点都是表征油品低温流动性的质量指标。4、冷滤点： 冷滤点是指在规定条件下，当试油通过过滤器(363目/in2)每分钟不足20ml时的最高温度. 是其使用的最低环境温度。 冷滤点是衡量轻柴油低温性能的重要指标，能够反映柴油低温实际使用性能，最接近柴油的实际使用最低温度。 用户在选用柴油牌号时，应同时兼顾当地气温和柴油牌号对应的冷滤点。5号轻柴油的冷滤点为8，0号轻柴油的冷滤点为4，-10号轻柴油的冷滤点为-5，-20号轻柴油的冷滤点为-14。 石油及产品的理化性质 浊点结晶点凝点倾点冰点降温降温升温13升温第六节 折射率 一、定义折射率：光在

38、真空中与在介质中的速度之比，其数值大于1.0油品的折射率一方面取决于其化学组成与结构，另一方面还取决于温度及入射光的波长常用的测定折射率的仪器是阿贝折光仪这种折光仪的光源虽然是阳光或电灯，所测得的是钠黄光的D线（波长589.3nm）的折射率，用nD表示二、折射率折射率受温度的影响，温度升高，折射率降低 为折射率的温度系数，其值大体在0.00040.0006之间 可以从温度为t0时测得的折射率估算温度为t时的折射率对于一般油品，常在20下测定其折射率而对于含蜡较多、熔点较高的油品，则须在70下测定其折射率三、影响折射率的外界因素1、光的波长 同一物质折射率随入射波长的增加而略有增加2、温度 温度

39、升高折射率减小3、压力 当温度一定时，折射率压力的增加而呈抛物线增加四、烃类组成特性对折光率的影响各族烃类中折射率的大小：烷烃环烷烃芳香烃；同族烃中，烷烃和环烷烃的折射率随分子量的增大而增大；而芳香烃的折射率随分子量的增大而降低。同一原油，折射率随沸的升高而增大；不同基属原油，环烷基最大，石蜡最小2022/10/16164第七节 临界性质、压缩因子和偏心因子2022/10/16165在炼油工艺计算过程中，经常会利用石油馏分的临界性质来关联计算其他重要的物性数据。当纯物质的实际气体处于临界状态时，其液态与气态的分界面消失。温度高于临界点时，气体便不能液化，因而临界点的温度是实际气体能够液化的最高

40、温度，称为临界温度Tc；在临界温度下能使该实际气体液化的最低压力称为临界压力Pc；实际气体在其临界温度与临界压力下的摩尔体积称为临界体积Vc。纯烃的临界常数Tc、Pc及Vc可从有关图表中查得。2022/10/16166与纯物质一样，混合物的临界状态也是以液相、气相的分界面消失来确认的。图3-7是组成为一定值的二元混合物的P-T 关系示意图。 压力为P1时，当温度升至T1，该混合物开始沸腾。随气化分率的增大，体系的温度也逐步升高。而当温度达到T2时，该混合物就全部气化。因此，T1是该混合物液相的泡点，T2是该混合物气相的露点。 此体系的泡点线与露点线之间为两相区，这两条线会聚于其临界点C。一、石

41、油馏分的临界性质 液相区泡点线两 相 区气相区 露点线2022/10/16167从图3-7还可以看出，对于混合物来说，在高于其临界温度TC时，仍可能有液相存在，直至达到最高温度T3为止，所以T3为其临界冷凝温度；同样，在高于其临界压力PC时，仍可能有气相存在，直至达到最高压力P4为止，所以P4为其临界冷凝压力。多元混合物的真实临界点是由实验求得的。其相应的温度和压力分别称为真临界温度和真临界压力。2022/10/16168当多元混合物的组成不同时，其临界点也随之不同。图所示为组成不同的A-B二元混合物的P-T图。 图中CA为纯组分A的临界点，ACA为A的P-T线；CB为组分B的临界点，BCB为

42、B的P-T线。、为三个组成不同的A-B混合物的P-T曲线，C1、C2、C3 三点为其各自相应的临界点，曲线CAC1C2C3CB 为此A-B二元混合物体系的真临界点轨迹 2022/10/16169而当涉及混合物的物性关联时，往往所用的并不是真临界常数，而常用借助分子平均方法求得的假临界常数（或称虚拟临界常数）。其定义如下：图中的直线CACB为该二元混合物的假临界点轨迹。由图可见 ，算得的假临界常数显然与相应由实验求得的真临界常数不同。假临界常数显著较小 。因石油馏分临界常数的实际测定比较困难，所以一般常借助其它物性数据用经验关联式或有关图表求取。2022/10/161702022/10/16171二、对比状态及压缩因子 1对比状态 (contrast state) 对比状态是用来表示物质的实际状态与临界状态的接近程度 其定义如下： 对比温度： Tr = T/Tc 对比压力： Pr = P/Pc 对比体积： Vr = V/Vc 对比状态定