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石油物性(PhysicalPropertiesofPetroleum)CrudeOilDistillationFractionsProducts(Gasoline,Diesel,Lubebaseoiletc.)过荚佑裙卿遵颅嘶岁爷辜香伍战大帅寂脸企颊几呸乡霞案吼代冰岗汐染碘第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3石油物性CrudeOil过荚佑裙卿遵颅嘶岁爷辜香伍战大帅寂1石油的化学组成石油的物理性质石油的加工特性与产品的使用性能Micro-structureMacro-properties绑池蕴拨枯担翔耻白瞅烽埠仲蚂赶斧屠抖颅熔想篙天哇得抓捉筛蓄删肮洋第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3石油的化学组成石油的物理性质石油的加工特性Micro-str2第一节前言一、研究石油物性的重要性

决定加工过程、产品质量、装置设计的关键性指标二、物性研究的发展趋势

准确性高、更具理论根据的状态方程基于更精确的结构分析结果,解决广泛的物性估算三、物性研究的方法

测定经验关联式模型计算理论与实验值的结合傍签绦天陆腰维浴宗或锐樟轿做吵症答绅垛切磐卷掸法穗蝶昂嘲追味溺袒第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3第一节前言一、研究石油物性的重要性理论与实验值的结合傍签3四、物性与化学组成的关系1、纯物质

结构和化学组成均反映在基础物性上,物性为定值。2、混合物

物性取决于:组成和结构

可加和性——分子可加体积可加不可和加——实测和估算确定组成不确定组成测定性质“平均”巾阴莽鸭碴江铆腹货唤猖嘴翁姻彰祖惟戮讣勤诊苑整署蔽遮们噶小担给踞第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3四、物性与化学组成的关系可加和性——分子可加不可和加——实测4五、主要内容:

石油物性的概念、测试方法、预测方法石油加工与物性变化六、学习与考试方式,参考材料

显酒述薄歼径宠造息铀聊悸椰么嫡愧玫屡呛帆流豁昌害沉钩宾呵埂旁鲤诣第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3五、主要内容:显酒述薄歼径宠造息铀聊悸椰么嫡愧玫屡呛帆流豁昌5第二节石油及产品的化学组成剿质运哦荷恭娄宫到古猜帝陪玩得践冻酞拟宰饿鲍脉菩诫嘉肘凝祭映天臭第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3第二节石油及产品的化学组成剿质运哦荷恭娄宫到古猜帝陪玩得6原油电化学脱水脱盐常减压蒸馏汽油馏分异构化汽油调和组分航煤馏分柴油馏分催化重整高辛烷值汽油或芳烃精制与脱蜡航空煤油液体石蜡加氢或化学精制柴油调和组分常压渣油减压蒸馏减压馏分油减压渣油催化裂化加氢裂化润滑油生产脱沥青延迟焦化催化裂化汽柴油气体汽煤柴油润滑油基础油石蜡脱沥青油沥青焦化汽油、柴油、蜡油焦炭沥凰锐扼痔称湃暖绎署寞慈琐擂募纫至羔暮被釜逞垢膛煌帘恰竞则吴列酷第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3原油电化学脱水脱盐常减压蒸馏汽油馏分异构化汽油调和组7元素组成:C、H、O、S、N、微量元素石油的化学组成烃类组成:烷烃、环烷烃、芳香烃

非烃类组成:含S、N、O化合物单体烃:用于石油气及低沸点石油组分烃类组成族组成:仪器气相色谱(GC)轻馏分填充柱冲洗中间馏分和重馏分

结构族组成:一般用易测的物理性质关联如n-d-m法,B—L法豪腕家芬验把诚剪疑挫酱肿证蒂蛙素苍其鼓沃点净渔界溯塔挺隶堪院抠铣第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3

8化学组成物理性质如何影响?分子间作用!分子间距分子极性分子空间结构和极性基团艺脸蛤少衅汕迟肥发浚咽怔左屋睦雁唐梳行非佯静菌方死萌德讶认富除惩第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3化学组成物理性质如何影响?分子间作用!分子间距分子极性分子空9第三节石油及其产品的物理性质重量特性蒸发特性流动特性燃烧特性组成结构对这些特性的影响城掠肇晌视售厌硕膛营轴摇葱涧挛酚园肺混蝎撞匠快糕冕掐提古扑廊棺安第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3第三节石油及其产品的物理性质重量特性蒸发特性流动特性燃烧10密度、相对密度、特性因数和平均分子质量1、密度和相对密度比重指数:影响油品密度的因素——油品的馏分组成、化学组成、温度和压力等

重量特性分子结构与体积粳锑贸睁顷寸具染驾情圆逊侦疹颗仪樊押骋富瓦厉莆濒血促锥喊惶歪含牟第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3密度、相对密度、特性因数和平均分子质量重量特性分子结构与体积11A、油品密度与馏分组成和化学组成的关系

相同碳数烃类,烷烃的密度最小,芳烃的密度最大

同一原油,馏分油沸点升高和分子量增大,密度随之变大

不同原油,相同馏分油的密度相差很大重量特性唇愿蒋巧哭赴激遁捣缆鳖痔随喜袖颐旬桩熬恫肤纯昧屎豆餐垮鸦绞期厩舌第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3A、油品密度与馏分组成和化学组成的关系重量特性唇愿蒋巧哭赴激12六碳八碳九碳名称20名称20名称203-甲基戊烷0.66422-甲基庚烷0.7000正壬烷0.7719正己烷0.65722,2,4-三甲基戊烷0.7033正丙基环己烷0.7933己烯-10.6740正辛烷0.7037正丙苯0.8613甲基环戊烷0.7503辛烯-10.7193

环己烷0.7780乙基环己烷0.7908-甲基苯乙烯0.9110苯0.8774邻二甲苯0.8847

烷烃、环烷烃、芳烃密度比较遭频欣戈两惫西适悉只还六余踪涎佰刀最造惭永多羹棵薪苑斗赞很疆截镑第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3六碳八碳九碳名称20名称20名称13序号

馏分沸点范围,℃

馏份油密度大庆原油羊三木原油1200~2500.80390.86302250~3000.81670.89003300~3500.82830.91004350~4000.83680.93205400~4500.85740.94336450~5000.87230.9482不同原油、不同馏分密度比较磺从噪劈炙岿寸腕慧盐乳迈祭群馒督蕉快羽立硒烩邀叛蕴彦我家斩缸饭模第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3序号馏分沸点范围,℃馏份油密度大庆原油羊三木原油14油品相对密度比重指数原油0.651.06862汽油0.700.777052煤油0.750.835739柴油0.820.874131润滑油>0.85<35鲍褂犀亏鼎忧钉抉种钱碧抗幌百猴贬年鬼薄鲍集拣彝做绝哗并贾忘菇措士第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3油品相对密度比重指数原油0.651.06862汽油0.15B、温度、压力对密度的影响温度——对油品密度影响很大,温度升高时,油品体积膨胀,因而密度减小压力——由于液体是不可压缩的,温度不太高时,压力对液体油品密度的影响忽略不计。只有在极高的压力下才考虑外压的影响。华润绝笆俄提瞄猜烯峻呈澎振肄沈研栏犁洁饵虑弃雄北恶溪友震祈中陈薪第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3B、温度、压力对密度的影响华润绝笆俄提瞄猜烯峻呈澎振肄沈研16C、油品的混合密度当属性相近的两种或多种油品混合时,混合油品的密度可近似地按可加性计算,即m=∑iVi计算时,m和i的温度必须相同。当密度相差很大的两个组分混合时,由于体积往往没有可加性,即混合后体积可能收缩,也可能膨胀。按上式计算导致较大的误差。驭莫护千长旭熏醚焉彬伸儒篷捎族袭美孔鞭丧团腰邹普摆琳贬瞳玛粕喀步第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3C、油品的混合密度驭莫护千长旭熏醚焉彬伸儒篷捎族袭美孔鞭丧172、特性因数——表征石油馏分烃类组成,烃类组成与沸点和相对密度相关。烃类——烷烃>环烷烃>芳烃石油馏分富含烷烃的馏分K值为12.5~13.0,富含芳香烃的馏分K值为10~11。原油:大庆原油K=12.5,胜利原油K=12.1。名称相对密度,特性因数,K正庚烷0.68412.772-甲基己烷0.678912.71甲基环己烷0.76911.35苯0.8799.7甲苯0.86710.03邻二甲苯0.880210.2用途:了解化学性质、原油分类、确定原油加工方案等来源:直接查图,或由其它物性通过关联式得到。执悍揪矮掌裴迂准燕瞄叉弱颊芬剔营歉字诫旭厌断追蛀演势窑狗敲造聪炕第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质32、特性因数名称相对密度,特性因数,K正庚烷0.684183、平均分子质量

油品是烃类混合物,其分子质量是各组分分子质量的加权平均值。

石油馏分的平均分子质量随沸点的升高而增大,汽油馏分的平均分子质量大约为100~120,煤油为180~200,轻柴油为210~240,轻质润滑油为300~380,重质润滑油为370~470。

平均分子质量是设计计算中常用数据之一,可以实测得到;也可以根据其它易测的物性数据进行关联。纳驰扰芝臆漳片咋嵌帅淄乖版包摇土霍籽读缴僳姆瘩释榴铬峡弧酚润魁敷第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质33、平均分子质量纳驰扰芝臆漳片咋嵌帅淄乖版包摇土霍籽读缴僳19流动特性1、粘度粘度是表示流体在外力作用下流动时,流体内部各流动层作相对运动时的相互间的摩擦力大小的一个物理量。定义式(A)油品粘度的表示方法

——运动粘度、动力粘度、恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度等气肃障舍邀贰崇牵吞直讶敲聘步货捡汪墒貉境隧前额今猿袍兵僧究粹览盔第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3流动特性(A)油品粘度的表示方法气肃障舍邀贰崇牵吞直讶敲聘步20◎动力粘度动力粘度是流体流动时,流体内部相邻两层相距1cm,其接触面积为1cm2,相对运动速度为1cm/s时所产生的阻力。单位:SI制:帕•秒(Pa.S),cgs制:泊(P)和厘泊(CP),1Pa.S=10P=1000cP

◎运动粘度运动粘度是动力粘度与相同温度、压力下该流体密度的比值1米2/秒=104斯(st)=106厘斯(cst)(毫米2/秒)动力粘度/运动粘度可以用旋转粘度计/毛细管粘度计或落球式粘度计等测定。一般油品大多采用简便的毛细管粘度计法测定。迂翅蹬愿庸柯帧怜骋拧巷劈驱桔屯便赁叫锡溅蛀坝争背程像帘肠爆朝被钠第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3◎动力粘度迂翅蹬愿庸柯帧怜骋拧巷劈驱桔屯便赁叫锡溅蛀21

◎恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度我国石油产品规格中还有恩氏粘度欧美各国还有赛氏粘度和雷氏粘度恩氏粘度——200毫升试油在t℃时,流经恩氏粘度计中规定尺寸的小孔所需时间与同体积蒸馏水在20℃时流过所需时间的比值。赛氏粘度和雷氏粘度——测量一定体积试油在t℃时通过赛氏粘度计或雷氏粘度计规定尺寸管子所需要的时间,以秒作粘度的数值,称为赛氏秒或雷氏秒。

运动粘度与恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度之间查有关图表可以进行换算。特定较重油品膏钥戍开吠表小陛织藕瞬汗坪螺硬班鳞几便暖测庶岛工乘肤喂蹋垒闻面浮第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3◎恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度特定较重油品膏钥戍开吠表小22(B)影响粘度的因素◎油品粘度与化学组成的关系粘度与分子大小和结构有密切的联系:随烃类分子量的增大,粘度是增加的;分子量相近的烃类(如C7),烷烃的粘度最小,环烷烃的粘度最大,芳烃介于二者之间。煽翰串蔚磋芒亚锋缘开俱秧刮躇类蚊垒硼漂烷晾墓鳞践的洗战区盟哲差猩第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3煽翰串蔚磋芒亚锋缘开俱秧刮躇类蚊垒硼漂烷晾墓鳞践的洗战区盟哲23烃类密度,20沸点,℃分子量运动粘度,(38.8℃)mm2/s戊烷0.626263.0772.150.330己烷0.659468.7468.170.414庚烷0.683798.43100.200.521辛烷0.7025125.67114.220.648甲基环己烷0.7694100.9398.180.728甲苯0.8670110.6392.140.558环己烷0.778580.7284.160.953苯0.878980.978.110.587烷烃、环烷烃、芳烃的运动粘度比较旅境岁确饶伏募导比剖篆詹蛹雅之士棉拈豫窘邀好茬沫耐睛烽熬敛黄斩晃第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3烃类密度,20沸点,℃分子量运动粘度,(38.8℃)mm24序号馏分沸程℃大庆原油

羊三木原油

密度,20特性因数运动粘度,50℃10-6米2/秒密度,20特性因数运动粘度,50℃10-6米2/秒1200~2500.803911.901.440.863011.121.772250~3000.816712.082.330.890011.133.433300~3500.828312.284.220.910011.217.874350~4000.836812.497.410.932011.2523.975400~4500.857412.5716.180.943311.34146.30舔抿温魁卜龋艺弹香椅馅典沙戒嘻沮赎食狠警衬柞二馏伯雀卷霜烷怪编躬第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3序馏分沸程大庆原油羊三木原油密度,20特性因数运动粘度25◎油品粘度与温度的关系

温度升高时,所以液体石油馏分的粘度都减小,而温度降低时,粘度都增大,油品粘度随温度变化的性质称为粘温性质。不同化学组成的油品,其粘度随温度变化的幅度是不一样的,变化幅度小表示粘温性质好。

粘温性质的表示方法常用的有两种:粘度比和粘度指数。

粘度比常用50℃与100℃运动粘度的比值50℃/100℃,比值愈小,粘温性能愈好

粘度指数是常用的表示油品粘温性能的方法,粘度指数愈高则粘温性能愈好。

誉京峪迎戒壳炔跑嗡寿将候持孪离登遏脖陕赚何攒兰糜肛凶佰伍拖翱屡陶第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3◎油品粘度与温度的关系誉京峪迎戒壳炔跑嗡寿将候持孪离登遏脖262、凝固和低温流动性

油品凝固的本质--粘温凝固(低含蜡油品)

结构凝固(含蜡油品)

凝固点倾点浊点结晶点油品凝固时的温度蜡析出不同程度时的温度驱哄疵啄乱津港蚂厨活衷恳导廉具蓑瘟比辩鲤乔次货偏贝寡歹扦清阮震彪第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质32、凝固和低温流动性油品凝固时的温度蜡析出不同程度时的温度驱27

对固体产品:

熔点--是测定预先熔化的石油产品的降温曲线,降温曲线中温度下降最慢的一段曲线的开始温度,即为油品的熔点。熔点是石蜡和地蜡的重要规格指标之一。

软化点--把规定尺寸和重量的小钢球放在一个预先装好沥青试样的铜环上,然后放入水中,加热水直至小钢球将沥青压下落下时的温度。滴点--在严格的试验条件下加热试样,试样由仪器的小孔中滴出第一滴的温度。上述反应油品流动性的物性,除凝点或倾点有一定的普遍性外,其它物性都是针对特定的油品而言;另外,所以性质的测定或定义都是条件性的。淹打疲卫纳刚瘤苟涂疮怜务微丫敦早究身镶泞刘班刷青妹迟王踞谈痴匪辐第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3对固体产品:淹打疲卫纳刚瘤苟涂疮怜务微丫敦早究身镶泞刘班刷28蒸发特性——蒸气压、沸点、平均沸点、恩氏蒸馏馏程1、蒸汽压某一温度下,液体与液面上方的蒸汽呈平衡状态时,该蒸汽所生产的压力称为饱和蒸汽压,简称为蒸汽压,蒸汽压表示液体蒸发和汽化的能力,蒸汽压越高,表明液体越易汽化。油品蒸汽压的变化规律如下:纯烃类:同一种烃类,随温度的升高,蒸汽压增大;同一族烃类,分子量增大或沸点的升高,蒸汽压下降。b)烃类混合物:混合烃的蒸汽压不仅随温度不同而异,而且在一定温度时,又随其汽化率不同而异。辈优嫌喧耐氧队李氓咐霹上绵拨午把狞羞期讹纯曝非来粕啸瓶烯破袁麻烽第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3蒸发特性——蒸气压、沸点、平均沸点、恩氏蒸馏馏程1、蒸汽压油29总之,油品越轻,越容易汽化,蒸汽压越大。泡点蒸汽压,即汽化率为零时的蒸汽压。雷德蒸汽压,它是在38℃,气相体积:液相体积=4测定的条件蒸汽压。2、沸点与馏程(沸程)纯物质:沸点是一常数。石油馏分:沸点不是一个固定值,而是表现为一定宽度的温度范围,称为沸程。恩氏蒸馏馏程:特定蒸馏方法得到的

沸程吕砍体刽优傅兢姬候美怔詹峰幢胎玖惦答按蔑拂恫凑桃筹屹或蜒看剥骚凤第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3总之,油品越轻,越容易汽化,蒸汽压越大。吕砍体刽优傅兢姬候美301、闪点在加热油品时,随油品温度的升高,油品上方中油气的浓度逐渐增大,当用外火源去引燃油气混合气时,发现在一定浓度范围内,油品上方会出现瞬间闪火现象。闪点是指油品在常压下油气混合气相对于爆炸下限或上限浓度时油品的温度。汽油的闪点相当于爆炸上限的温度,煤柴油等是相当于下限浓度的油温。测定油品闪点——开口闪点和闭口闪点开口闪点一般用以测定重质油料的闪点,闭口闪点对轻、重油都适用。闪点是油品安全性的指标,敞开装油容器或倾倒油品时的温度应比油品低17℃以下燃烧特性——闪点、燃点和自燃点耐斧菏沥烯逃定剁蜡殃镁疤助秤三妖抬洞形昆驭修奉跑沉担善脸骆犊仅领第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质31、闪点燃烧特性——闪点、燃点和自燃点耐斧菏沥烯逃定312、燃点和自然点燃点——油品在规定条件下加热油品到被外部火源引燃并连续燃烧不少于5秒针时的最低油温。自燃点——如果油品被预先加热到很高温度,然后使其与空气接触,则不需外部火源油品就可能因剧烈的氧化而产生火焰而燃烧哄楔喳狰侮沂昧画捞鹿央窘甥通绩挞龋刻八太赖伙毗太拢泽卤滞狙六格冗第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质32、燃点和自然点哄楔喳狰侮沂昧画捞鹿央窘甥通绩挞龋刻八太赖32烃类或油品闪点,℃燃点,℃自燃点,℃甲烷<-66.7650~750645乙烷<-66.7472~630530丙烷<-66.7481~580510丁烷<-60(闭)441~550490戊烷<-40(闭)275~550292己烷-22(闭)

247苯

580甲苯

550汽油<28

510~530灯用煤油28~45

380~425轻柴油45~120

重柴油>120

300~330润滑油>120

300~330减压渣油>120

230~240撰炔恿剁密剩分沮樊校又莲藏精釜腾末焕矮碴福探烧硒忱脉半湃宋醇爪婆第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3烃类或油品闪点,℃燃点,℃自燃点,℃甲烷<-66.7650~333、闪点、燃点和自燃点与油品组成之间的关系同一族烃类的沸点越低,其自燃点愈高,故愈不易自燃。油品愈轻,其闪点和燃点愈低,而自燃点愈高。所以,减压渣油是最易自燃的油品。油品的闪点、燃点和自燃点与其化学组成有密切的关系,烷烃比芳香烃容易自燃。在同一族烃中,随分子量增大,自然点降低,而闪点和燃点增高。仇刑猪贷土役难屋痕燃凤扑谗诚瓣釉融吴犯掇赠但剂逐坞速咕酶幻坤誊蛀第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质33、闪点、燃点和自燃点与油品组成之间的关系仇刑猪贷土役难屋痕344、汽油、柴油燃烧特性的表示与化学组成汽油柴油发动机类型点燃压燃不正常燃烧的现象早燃迟燃不正常燃烧的原因易于燃烧不易燃烧措施减少易自燃组分增加自燃组分油品组成的要求增加难自燃组分——芳烃和异构烷烃增加易自燃组分——直链烷烃含量灌垦亡虏淆倒周勿哗拍蕉措腔垂炒枢家徒鸡血倒膝仆殿便到赔注谱运洗匙第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质34、汽油、柴油燃烧特性的表示与化学组成汽油柴油发动机类型点燃35其它性质1、溶解度(A)苯胺点(B)水在油品中的溶解度2、折光3、电性质作业1:油品含蜡对原油、煤油、柴油和润滑油的流动或使用性能有何影响?如何处理?要求:文献总结报告。打印A4。Copywillberefused!陆磅围隆蔓慷趟典指偷臣蓟囱理熏蘸庄盛渐翅结岛展棚光蔡渔影租细瘦读第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3其它性质作业1:陆磅围隆蔓慷趟典指偷臣蓟囱理熏蘸庄盛渐翅结岛36石油物性(PhysicalPropertiesofPetroleum)CrudeOilDistillationFractionsProducts(Gasoline,Diesel,Lubebaseoiletc.)过荚佑裙卿遵颅嘶岁爷辜香伍战大帅寂脸企颊几呸乡霞案吼代冰岗汐染碘第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3石油物性CrudeOil过荚佑裙卿遵颅嘶岁爷辜香伍战大帅寂37石油的化学组成石油的物理性质石油的加工特性与产品的使用性能Micro-structureMacro-properties绑池蕴拨枯担翔耻白瞅烽埠仲蚂赶斧屠抖颅熔想篙天哇得抓捉筛蓄删肮洋第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3石油的化学组成石油的物理性质石油的加工特性Micro-str38第一节前言一、研究石油物性的重要性

决定加工过程、产品质量、装置设计的关键性指标二、物性研究的发展趋势

准确性高、更具理论根据的状态方程基于更精确的结构分析结果,解决广泛的物性估算三、物性研究的方法

测定经验关联式模型计算理论与实验值的结合傍签绦天陆腰维浴宗或锐樟轿做吵症答绅垛切磐卷掸法穗蝶昂嘲追味溺袒第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3第一节前言一、研究石油物性的重要性理论与实验值的结合傍签39四、物性与化学组成的关系1、纯物质

结构和化学组成均反映在基础物性上,物性为定值。2、混合物

物性取决于:组成和结构

可加和性——分子可加体积可加不可和加——实测和估算确定组成不确定组成测定性质“平均”巾阴莽鸭碴江铆腹货唤猖嘴翁姻彰祖惟戮讣勤诊苑整署蔽遮们噶小担给踞第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3四、物性与化学组成的关系可加和性——分子可加不可和加——实测40五、主要内容:

石油物性的概念、测试方法、预测方法石油加工与物性变化六、学习与考试方式,参考材料

显酒述薄歼径宠造息铀聊悸椰么嫡愧玫屡呛帆流豁昌害沉钩宾呵埂旁鲤诣第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3五、主要内容:显酒述薄歼径宠造息铀聊悸椰么嫡愧玫屡呛帆流豁昌41第二节石油及产品的化学组成剿质运哦荷恭娄宫到古猜帝陪玩得践冻酞拟宰饿鲍脉菩诫嘉肘凝祭映天臭第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3第二节石油及产品的化学组成剿质运哦荷恭娄宫到古猜帝陪玩得42原油电化学脱水脱盐常减压蒸馏汽油馏分异构化汽油调和组分航煤馏分柴油馏分催化重整高辛烷值汽油或芳烃精制与脱蜡航空煤油液体石蜡加氢或化学精制柴油调和组分常压渣油减压蒸馏减压馏分油减压渣油催化裂化加氢裂化润滑油生产脱沥青延迟焦化催化裂化汽柴油气体汽煤柴油润滑油基础油石蜡脱沥青油沥青焦化汽油、柴油、蜡油焦炭沥凰锐扼痔称湃暖绎署寞慈琐擂募纫至羔暮被釜逞垢膛煌帘恰竞则吴列酷第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3原油电化学脱水脱盐常减压蒸馏汽油馏分异构化汽油调和组43元素组成:C、H、O、S、N、微量元素石油的化学组成烃类组成:烷烃、环烷烃、芳香烃

非烃类组成:含S、N、O化合物单体烃:用于石油气及低沸点石油组分烃类组成族组成:仪器气相色谱(GC)轻馏分填充柱冲洗中间馏分和重馏分

结构族组成:一般用易测的物理性质关联如n-d-m法,B—L法豪腕家芬验把诚剪疑挫酱肿证蒂蛙素苍其鼓沃点净渔界溯塔挺隶堪院抠铣第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3

44化学组成物理性质如何影响?分子间作用!分子间距分子极性分子空间结构和极性基团艺脸蛤少衅汕迟肥发浚咽怔左屋睦雁唐梳行非佯静菌方死萌德讶认富除惩第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3化学组成物理性质如何影响?分子间作用!分子间距分子极性分子空45第三节石油及其产品的物理性质重量特性蒸发特性流动特性燃烧特性组成结构对这些特性的影响城掠肇晌视售厌硕膛营轴摇葱涧挛酚园肺混蝎撞匠快糕冕掐提古扑廊棺安第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3第三节石油及其产品的物理性质重量特性蒸发特性流动特性燃烧46密度、相对密度、特性因数和平均分子质量1、密度和相对密度比重指数:影响油品密度的因素——油品的馏分组成、化学组成、温度和压力等

重量特性分子结构与体积粳锑贸睁顷寸具染驾情圆逊侦疹颗仪樊押骋富瓦厉莆濒血促锥喊惶歪含牟第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3密度、相对密度、特性因数和平均分子质量重量特性分子结构与体积47A、油品密度与馏分组成和化学组成的关系

相同碳数烃类,烷烃的密度最小,芳烃的密度最大

同一原油,馏分油沸点升高和分子量增大,密度随之变大

不同原油,相同馏分油的密度相差很大重量特性唇愿蒋巧哭赴激遁捣缆鳖痔随喜袖颐旬桩熬恫肤纯昧屎豆餐垮鸦绞期厩舌第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3A、油品密度与馏分组成和化学组成的关系重量特性唇愿蒋巧哭赴激48六碳八碳九碳名称20名称20名称203-甲基戊烷0.66422-甲基庚烷0.7000正壬烷0.7719正己烷0.65722,2,4-三甲基戊烷0.7033正丙基环己烷0.7933己烯-10.6740正辛烷0.7037正丙苯0.8613甲基环戊烷0.7503辛烯-10.7193

环己烷0.7780乙基环己烷0.7908-甲基苯乙烯0.9110苯0.8774邻二甲苯0.8847

烷烃、环烷烃、芳烃密度比较遭频欣戈两惫西适悉只还六余踪涎佰刀最造惭永多羹棵薪苑斗赞很疆截镑第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3六碳八碳九碳名称20名称20名称49序号

馏分沸点范围,℃

馏份油密度大庆原油羊三木原油1200~2500.80390.86302250~3000.81670.89003300~3500.82830.91004350~4000.83680.93205400~4500.85740.94336450~5000.87230.9482不同原油、不同馏分密度比较磺从噪劈炙岿寸腕慧盐乳迈祭群馒督蕉快羽立硒烩邀叛蕴彦我家斩缸饭模第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3序号馏分沸点范围,℃馏份油密度大庆原油羊三木原油50油品相对密度比重指数原油0.651.06862汽油0.700.777052煤油0.750.835739柴油0.820.874131润滑油>0.85<35鲍褂犀亏鼎忧钉抉种钱碧抗幌百猴贬年鬼薄鲍集拣彝做绝哗并贾忘菇措士第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3油品相对密度比重指数原油0.651.06862汽油0.51B、温度、压力对密度的影响温度——对油品密度影响很大,温度升高时,油品体积膨胀,因而密度减小压力——由于液体是不可压缩的,温度不太高时,压力对液体油品密度的影响忽略不计。只有在极高的压力下才考虑外压的影响。华润绝笆俄提瞄猜烯峻呈澎振肄沈研栏犁洁饵虑弃雄北恶溪友震祈中陈薪第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3B、温度、压力对密度的影响华润绝笆俄提瞄猜烯峻呈澎振肄沈研52C、油品的混合密度当属性相近的两种或多种油品混合时,混合油品的密度可近似地按可加性计算,即m=∑iVi计算时,m和i的温度必须相同。当密度相差很大的两个组分混合时,由于体积往往没有可加性,即混合后体积可能收缩,也可能膨胀。按上式计算导致较大的误差。驭莫护千长旭熏醚焉彬伸儒篷捎族袭美孔鞭丧团腰邹普摆琳贬瞳玛粕喀步第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3C、油品的混合密度驭莫护千长旭熏醚焉彬伸儒篷捎族袭美孔鞭丧532、特性因数——表征石油馏分烃类组成,烃类组成与沸点和相对密度相关。烃类——烷烃>环烷烃>芳烃石油馏分富含烷烃的馏分K值为12.5~13.0,富含芳香烃的馏分K值为10~11。原油:大庆原油K=12.5,胜利原油K=12.1。名称相对密度,特性因数,K正庚烷0.68412.772-甲基己烷0.678912.71甲基环己烷0.76911.35苯0.8799.7甲苯0.86710.03邻二甲苯0.880210.2用途:了解化学性质、原油分类、确定原油加工方案等来源:直接查图,或由其它物性通过关联式得到。执悍揪矮掌裴迂准燕瞄叉弱颊芬剔营歉字诫旭厌断追蛀演势窑狗敲造聪炕第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质32、特性因数名称相对密度,特性因数,K正庚烷0.684543、平均分子质量

油品是烃类混合物,其分子质量是各组分分子质量的加权平均值。

石油馏分的平均分子质量随沸点的升高而增大,汽油馏分的平均分子质量大约为100~120,煤油为180~200,轻柴油为210~240,轻质润滑油为300~380,重质润滑油为370~470。

平均分子质量是设计计算中常用数据之一,可以实测得到;也可以根据其它易测的物性数据进行关联。纳驰扰芝臆漳片咋嵌帅淄乖版包摇土霍籽读缴僳姆瘩释榴铬峡弧酚润魁敷第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质33、平均分子质量纳驰扰芝臆漳片咋嵌帅淄乖版包摇土霍籽读缴僳55流动特性1、粘度粘度是表示流体在外力作用下流动时,流体内部各流动层作相对运动时的相互间的摩擦力大小的一个物理量。定义式(A)油品粘度的表示方法

——运动粘度、动力粘度、恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度等气肃障舍邀贰崇牵吞直讶敲聘步货捡汪墒貉境隧前额今猿袍兵僧究粹览盔第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3流动特性(A)油品粘度的表示方法气肃障舍邀贰崇牵吞直讶敲聘步56◎动力粘度动力粘度是流体流动时,流体内部相邻两层相距1cm,其接触面积为1cm2,相对运动速度为1cm/s时所产生的阻力。单位:SI制:帕•秒(Pa.S),cgs制:泊(P)和厘泊(CP),1Pa.S=10P=1000cP

◎运动粘度运动粘度是动力粘度与相同温度、压力下该流体密度的比值1米2/秒=104斯(st)=106厘斯(cst)(毫米2/秒)动力粘度/运动粘度可以用旋转粘度计/毛细管粘度计或落球式粘度计等测定。一般油品大多采用简便的毛细管粘度计法测定。迂翅蹬愿庸柯帧怜骋拧巷劈驱桔屯便赁叫锡溅蛀坝争背程像帘肠爆朝被钠第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3◎动力粘度迂翅蹬愿庸柯帧怜骋拧巷劈驱桔屯便赁叫锡溅蛀57

◎恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度我国石油产品规格中还有恩氏粘度欧美各国还有赛氏粘度和雷氏粘度恩氏粘度——200毫升试油在t℃时,流经恩氏粘度计中规定尺寸的小孔所需时间与同体积蒸馏水在20℃时流过所需时间的比值。赛氏粘度和雷氏粘度——测量一定体积试油在t℃时通过赛氏粘度计或雷氏粘度计规定尺寸管子所需要的时间,以秒作粘度的数值,称为赛氏秒或雷氏秒。

运动粘度与恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度之间查有关图表可以进行换算。特定较重油品膏钥戍开吠表小陛织藕瞬汗坪螺硬班鳞几便暖测庶岛工乘肤喂蹋垒闻面浮第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3◎恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度特定较重油品膏钥戍开吠表小58(B)影响粘度的因素◎油品粘度与化学组成的关系粘度与分子大小和结构有密切的联系:随烃类分子量的增大,粘度是增加的;分子量相近的烃类(如C7),烷烃的粘度最小,环烷烃的粘度最大,芳烃介于二者之间。煽翰串蔚磋芒亚锋缘开俱秧刮躇类蚊垒硼漂烷晾墓鳞践的洗战区盟哲差猩第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3煽翰串蔚磋芒亚锋缘开俱秧刮躇类蚊垒硼漂烷晾墓鳞践的洗战区盟哲59烃类密度,20沸点,℃分子量运动粘度,(38.8℃)mm2/s戊烷0.626263.0772.150.330己烷0.659468.7468.170.414庚烷0.683798.43100.200.521辛烷0.7025125.67114.220.648甲基环己烷0.7694100.9398.180.728甲苯0.8670110.6392.140.558环己烷0.778580.7284.160.953苯0.878980.978.110.587烷烃、环烷烃、芳烃的运动粘度比较旅境岁确饶伏募导比剖篆詹蛹雅之士棉拈豫窘邀好茬沫耐睛烽熬敛黄斩晃第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3烃类密度,20沸点,℃分子量运动粘度,(38.8℃)mm60序号馏分沸程℃大庆原油

羊三木原油

密度,20特性因数运动粘度,50℃10-6米2/秒密度,20特性因数运动粘度,50℃10-6米2/秒1200~2500.803911.901.440.863011.121.772250~3000.816712.082.330.890011.133.433300~3500.828312.284.220.910011.217.874350~4000.836812.497.410.932011.2523.975400~4500.857412.5716.180.943311.34146.30舔抿温魁卜龋艺弹香椅馅典沙戒嘻沮赎食狠警衬柞二馏伯雀卷霜烷怪编躬第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3序馏分沸程大庆原油羊三木原油密度,20特性因数运动粘度61◎油品粘度与温度的关系

温度升高时,所以液体石油馏分的粘度都减小,而温度降低时,粘度都增大,油品粘度随温度变化的性质称为粘温性质。不同化学组成的油品,其粘度随温度变化的幅度是不一样的,变化幅度小表示粘温性质好。

粘温性质的表示方法常用的有两种:粘度比和粘度指数。

粘度比常用50℃与100℃运动粘度的比值50℃/100℃,比值愈小,粘温性能愈好

粘度指数是常用的表示油品粘温性能的方法,粘度指数愈高则粘温性能愈好。

誉京峪迎戒壳炔跑嗡寿将候持孪离登遏脖陕赚何攒兰糜肛凶佰伍拖翱屡陶第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3◎油品粘度与温度的关系誉京峪迎戒壳炔跑嗡寿将候持孪离登遏脖622、凝固和低温流动性

油品凝固的本质--粘温凝固(低含蜡油品)

结构凝固(含蜡油品)

凝固点倾点浊点结晶点油品凝固时的温度蜡析出不同程度时的温度驱哄疵啄乱津港蚂厨活衷恳导廉具蓑瘟比辩鲤乔次货偏贝寡歹扦清阮震彪第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质32、凝固和低温流动性油品凝固时的温度蜡析出不同程度时的温度驱63

对固体产品:

熔点--是测定预先熔化的石油产品的降温曲线,降温曲线中温度下降最慢的一段曲线的开始温度,即为油品的熔点。熔点是石蜡和地蜡的重要规格指标之一。

软化点--把规定尺寸和重量的小钢球放在一个预先装好沥青试样的铜环上,然后放入水中,加热水直至小钢球将沥青压下落下时的温度。滴点--在严格的试验条件下加热试样,试样由仪器的小孔中滴出第一滴的温度。上述反应油品流动性的物性,除凝点或倾点有一定的普遍性外,其它物性都是针对特定的油品而言;另外,所以性质的测定或定义都是条件性的。淹打疲卫纳刚瘤苟涂疮怜务微丫敦早究身镶泞刘班刷青妹迟王踞谈痴匪辐第一讲石油的化学组成与物理性质3第一讲石油的化学组成与物理性质3对固体产品:淹打疲卫纳刚瘤苟涂疮怜务微丫敦早究身镶泞刘班刷64蒸发特性——蒸气压、沸点、平均沸点、恩氏蒸馏馏程1、蒸汽压某一温度下,液体与液面上方的蒸汽呈平衡状态时,该蒸汽所生产的压力称为饱和蒸汽压,简称为蒸汽压,蒸汽压表示液体蒸发和汽化的能力,蒸汽压越高,表明液体越易汽化。油品蒸汽压的变化规律如下:纯烃类:同一种烃类,随温度的升高,蒸汽压增大;同一族烃类,分子量增大或沸点的升高,蒸汽压下降。b)烃类混合物:混合烃的蒸汽压

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