油品分析油品理化性质的分析

油品分析课件油品理化性质的分析第1页，共143页，2023年，2月20日，星期六本章掌握内容基本理化性质的概念油品组成对基本理化性质的影响油品密度、黏度、闪点、燃点及残炭等基本理化性质的测定方法和操作技能影响测定油品基本理化性质的主要因素。第2页，共143页，2023年，2月20日，星期六油品的理化性质是组成它的各种化合物性质的综合表现，这些性质的测定对评定产品质量、控制石油炼制过程和进行工艺设计都有着重要的实际意义。由于油品组成的复杂性和不确定性，实际中多采用条件性试验，学习时要充分引起注意。第3页，共143页，2023年，2月20日，星期六一、测定石油产品密度的意义1、密度和相对密度（1）密度定义：单位体积物质的质量。符号ρ单位：g/cm3、kg/m3、g/mL，由于密度和温度有关，通常用ρt

表示t温度时的密度。§3–1密度第4页，共143页，2023年，2月20日，星期六第一节密度标准密度

我国规定20℃时，石油及液体石油产品的密度为标准密度。

不同温度下密度的换算在温差为（20±5）℃范围内，油品密度随温度的变化可近似地看做直线关系，由下式换算。若温度相差较大时，可根据GB/T1885《石油计量表》，由测得的温度t时油品的密度换算成标准密度。油品密度的平均温度系数第5页，共143页，2023年，2月20日，星期六⑵相对密度：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。用符号表示，无量纲，由于因水在４℃时密度为１g/cm３，因此液体石油产品的相对密度与标准密度在数值上相等。欧美各国采用15.6℃作为油品和纯水的规定温度，用表示。相对密度指数(欧美各国常用相对密度指数表示油品密度)也称60°FAPI度，简称API度。

第三章油品基本理化性能分析第6页，共143页，2023年，2月20日，星期六⑶不同密度之间的换算标准密度(ρ20)与相对密度API度与之间的换算：相对密度与之间的换算：

可以从表3-2中查得。API度愈大，相对密度愈小。目前，国际上把API度作为决定原油价格的主要标准之一。它的数值愈大，表示原油愈轻，价格愈高。

第三章油品基本理化性能分析第7页，共143页，2023年，2月20日，星期六2、密度与化学组成的关系油品的密度取决于组成它的烃类的分子量和分子结构。（1）在碳原子数相同的情况下，不同烃类密度大小顺序为：芳烃>环烷烃>烷烃。（2）同种烃类，密度随沸点升高而增大。当沸点范围相同时，含芳烃越多，其密度越大；含烷烃越多，其密度越小。（3）胶质含量越高，其相对密度越大。第8页，共143页，2023年，2月20日，星期六一、测定油品密度的意义3、测定油品密度的意义1﹚计算油品性质对容器中的油品，测出容积和密度，就可以计算其质量。

2﹚判断油品的质量由于油品的密度与化学组成密切相关，因此根据相对密度可初步确定油品品种，

第9页，共143页，2023年，2月20日，星期六一、测定油品密度的意义3、测定油品的意义例如，汽油0.70～0.77，煤油0.75～

0.83，柴油0.80～

0.86，润滑油0.85～

0.89，重油0.91～

0.97。在油品生产、储运和使用过程中，根据密度的增大或减小，可以判断是混入重油或轻油。根据相对密度，原油分为三个类型：轻质原油(<0.878)、中质原油(0.878<<0.884)和重质原油(>0.884)。第10页，共143页，2023年，2月20日，星期六一、测定油品密度的意义3﹚影响燃料的使用性能喷气燃料的能量特性用质量热值和体积热值表示。燃料的密度越小，其质量热值越高，对续航时间不长的歼击机，为了尽可能减小飞机载荷，应使用质量热值高的燃料。相反，燃料的密度越大，其质量热值越小，但体积热值大，适用于作远程飞机燃料，这样可减小油箱体积，降低飞机阻力。通常，在保证燃料性能不变坏的条件下，喷气燃料的密度大一些较好。第11页，共143页，2023年，2月20日，星期六二、石油产品密度测定法1、密度计法（石油产品密度常采用方法）仪器石油密度计玻璃量筒温度计恒温浴测定方法：密度计法、比重瓶法第12页，共143页，2023年，2月20日，星期六二、密度的测定方法（1）测定原理其理论依据是阿基米德原理。测定时将密度计垂直放入液体中，当密度计所排开液体的质量等于其本身的质量时，则密度计处于平衡状态，漂浮于液体中。液体的密度越大，浮力越大，密度计露出液面部分也越多；反之，液体的密度小，浮力也小，密度计露出液面部分越少。当温度达到平衡后，读取密度计刻度读数和试样温度。用《石油计量表》把观察到的密度计读数换算成标准密度。第13页，共143页，2023年，2月20日，星期六⑵

测定步骤①安排好试验仪器。②将试油小心地沿壁倾入量筒中，调好试验温度（18~90℃，高挥发试样（如石油醚）冷却到2℃，或更低的温度测定）。③将选好的清洁、干燥的密度计小心放入搅拌均匀的试样中，注意液面以上的密度计杆管浸湿不得超过两个最小分度值，待其稳定后，按弯月面上缘读数。第三章油品基本理化性能分析第14页，共143页，2023年，2月20日，星期六⑵

测定步骤④同时测量试样温度（温度读准至0.2℃）。⑤将密度计在量筒中轻轻转动一下，再放开按2、3要求再测一次。⑥根据测得温度和视密度，由《石油计量换算表》中查得试样的20℃密度。第三章油品基本理化性能分析第15页，共143页，2023年，2月20日，星期六（3）注意事项密度计上按密度单位刻度，以纯水在4℃时的密度为1kg/m3（g/cm3

）作为标准刻制标度的。要用可溯源于国家标准的标准密度计或可溯源的标准物质的密度作定期检定，至少每五年复检一次。第16页，共143页，2023年，2月20日，星期六第17页，共143页，2023年，2月20日，星期六密度计的读数是下大上小，当它浸入不同的液体中，体积不变示数发生变化，密度计底部的铁砂或铅粒是用来保持平衡的！

第18页，共143页，2023年，2月20日，星期六（3）注意事项密度计量筒应由透明玻璃、塑料或金属制成，其内径至少比密度计外径大25mm,其高度应使密度计在试样中漂浮时，密度计底部与量简底部的间距至少有25mm恒温浴要求其尺寸大小应能容纳密度计量简，使试样完全浸没在恒温浴液体表面以下.在试验期间，能保持试验温度在±0.25℃以内。

第19页，共143页，2023年，2月20日，星期六

型号单位密度范围SY-02SY-05SY-10kg/m3(20℃)600～1100600～1100600～1100SY-02SY-05SY-10g/cm3(20℃)0.600～1.1000.600～1.1000.600～1.100注：可以使用SY-Ⅰ型或SY-Ⅱ型石油密度计。（4）密度计技术要求第20页，共143页，2023年，2月20日，星期六（5）测定时的温度要求由于密度计的准确读数是在规定的温度下标定的，在其他温度下的刻度读数仅是密度计的读数(称视密度)，而不是在该温度下的密度。测定后要用GB/T1885-1998《石油计量表》把修正后的密度计读数换算成标准密度。第21页，共143页，2023年，2月20日，星期六（

5）测定时的温度要求用密度计法测定密度在标准温度20℃或接近20℃时最准确。被测样品要在合适的温度下取得密度计读数，这个温度最好接近标准温度20℃。第22页，共143页，2023年，2月20日，星期六GB/T1884《原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）》（5）测定时的温度要求当密度值是用于散装石油计量时，在散装石油温度或接近散装石油温度±3℃下测定密度，可以减少石油体积修正的误差。对原油样品，要加热到20℃，或高于倾点9℃以上，或高于浊点3℃以上中较高的一个温度。倾点：是指油品在规定的试验条件下，被冷却的试样能够流动的最低温度第23页，共143页，2023年，2月20日，星期六（6）密度计读数的要求测定透明液体：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。

第24页，共143页，2023年，2月20日，星期六（6）密度计读数的要求测定不透明液体：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。第25页，共143页，2023年，2月20日，星期六（6）密度计读数的要求注意：如使用SY-Ⅰ型或SY-Ⅱ型石油密度计,仍读取液体上弯月面（或称弯月面上缘）与密度计干管相切处的刻度,无需做弯月面修正。

SY-Ⅰ型精度比较高，其最小分度值为0.0005g/cm3，适用于油品计量。SY-Ⅱ型精度较低，其最小分度值为0.001g/cm3，适用于油品的生产分析。

第26页，共143页，2023年，2月20日，星期六二、密度的测定方法注意：使用SY-05型的密度计，对于深色不透明原油，读数要修正（加0.0007g/cm3），对于透明原油则读数不需要修正。第27页，共143页，2023年，2月20日，星期六密度计法只能测定液体密度，测定过程简便、迅速，但准确度受最小分度值及测试人员的视力限制，不可能太高。

第28页，共143页，2023年，2月20日，星期六二、密度的测定方法（7）计算方法

内插法直线内差法：结果＝基值+内插值×（实验视值－基值对应视值）例1：已知实验时温度计示值t视为22.0℃时，求实验温度t实（真实温度）？温度计检定修正值如下表所示：

△t=（-0.04）＋（22.0－20）≈-0.02（℃）t实=22.0+（-0.02）=21.98（℃）温度计示值t视℃10203040修正值△t，℃0.06-0.040.070.18第29页，共143页，2023年，2月20日，星期六二、密度的测定方法例2：已知实验时密度计示值ρ视为0.816时，求实验密度ρ实（真实密度）？密度计检定修正值如下表所示：

△ρ实=0.0003＋（0.816－0.800）≈0.0001（g/cm3）ρ实=0.816+0.0001≈0.8161（g/cm3）密度计示值ρ，g/cm30.8000.8300.8500.870修正值△ρ，g/cm3

0.0003-0.0001-0.0004-0.0006第30页，共143页，2023年，2月20日，星期六二、密度的测定方法例3：已知样品在26.6℃时的视密度ρ为0.8647g/cm3，求样品的标准密度是多少？原油标准密度表如下表所示：

ρ20=0.8685+(0.8705-0.8685)/(0.8660-0.8640)(0.8647-0.8640)=0.8692g/cm3

温度，℃视密度0.86400.866020℃密度26.250.86830.870326.500.86850.870526.750.86860.8706第31页，共143页，2023年，2月20日，星期六（8）测量密度的注意事项密度计是易损的玻璃制品，因此使用过程中要轻拿轻放，要用脱脂棉或其他质软的物品擦试，除放入或取出时可用手拿密度计的上部外，在清洗时应拿其下部，以防折断。从温差较大或从冷藏箱中取得的试样，应在测定环境温度下放置一段时间，在使试样的温度与环境的温度差不超过±2℃时测定。第32页，共143页，2023年，2月20日，星期六（8）测量密度的注意事项对粘稠及室温下为固体的产品，为测准数据，可采用电炉或烘箱加热融化并倒入量筒，然后放入恒温水浴中，待温度达到平衡时再进行测定。不能将融化的样品倒入量筒中，立即在室温下测定，因为温差过大，会导致结果偏高。若发现密度计的分度标尺位移，玻璃有裂纹等现象，应立即停止使用。第33页，共143页，2023年，2月20日，星期六（8）测量密度的注意事项记完密度计的读数，应记下当时的温度。在非标准温度下测得的表观密度，应根据GB／T1885-2000中所给出的表1换算为。对观察到的温度计读数作有关修正后，记录到接近0.1℃。对观察到的密度计读数作有关修正后，记录到0.0001g/cm3。第34页，共143页，2023年，2月20日，星期六2.密度瓶法（比重瓶法）

(1)原理比重瓶法导源于密度的定义，即要测定密度，就要测定比重瓶的容积，及充满上述容积的石油产品的质量。测定比重瓶的容积，是在恒定20℃下，分别对装满纯水前后的密度瓶准确称量，则后者与前者的质量之差就是比重瓶内水的质量（即水值），用水的质量除以水在20℃时的密度，即得出比重瓶的容积。第35页，共143页，2023年，2月20日，星期六2.密度瓶法（比重瓶法）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。第36页，共143页，2023年，2月20日，星期六2.密度瓶法（比重瓶法）测定极易挥发的石油产品的密度时应选择比重瓶法。比重瓶法是测定油品密度最准确的方法之一，而且所用样品量少、测量范围广。（2）测定要求先清除比重瓶和塞子的油污，经铬酸洗液彻底清洗，用水清洗后，再用蒸馏水冲洗并干燥。测定比重瓶20℃的水值，比重瓶在恒温浴中至少保持30分钟。测定样品的密度，比重瓶在恒温浴中应至少保持20分钟。恒温浴要求能保持水浴温度控制在±0.1℃以内。第37页，共143页，2023年，2月20日，星期六GB/T2540《石油产品密度测定法

（比重瓶法）》比重瓶是一种瓶颈上带有标线及塞子上带有毛细管磨口的瓶子，常用的有磨口塞型、毛细管塞型及广口型三种，应根据试样选择适当型号的比重瓶。（3）仪器第38页，共143页，2023年，2月20日，星期六a—防护帽型比重瓶;a.防护帽（磨口帽）型比重瓶：适用于除粘稠和固体产品外的所有样品．通常用于较易挥发的样品。防护帽可减少膨胀与挥发损失。这种形式的比重瓶可在低于室温的条件下用于测定液体样品的密度。第39页，共143页，2023年，2月20日，星期六b.盖吕-萨克比重瓶(图1中b)：适用于除较粘稠液体外的不易挥发的液体。如润滑油，但不适用粘度太高的试样。盖吕-萨克比重瓶第40页，共143页，2023年，2月20日，星期六C.广口型比重瓶：适用于较粘稠液体如重油和固体。c—广口型比重瓶第41页，共143页，2023年，2月20日，星期六d.带刻度双毛细管比重瓶：适用于测定高挥发性及试样量较少的液体的密度。容量有1、2、5、10mL，总质量不超过30g。带刻度双毛细管比重瓶第42页，共143页，2023年，2月20日，星期六a.比重瓶20℃水值的测定：将新煮沸并经冷却至（18～20）℃的蒸馏水装满至比重瓶顶端，加上塞子，然后放入20±0.1℃的恒温水浴中，但不要浸没比重瓶或毛细管上端。待温度达到平衡，没有气泡，液面不再变动时，将过剩的水用滤纸吸去。将比重瓶外部擦干，称准至0.0002克。（4）测定过程比重瓶20℃的水值＝装有20℃水的比重瓶质量-空比重瓶质量

第43页，共143页，2023年，2月20日，星期六a.比重瓶20℃水值的测定：比重瓶的水值至少测定5次，取其算术平均值作为该比重瓶的水值。根据比重瓶使用的频繁情况，一定时期后应重新测定比重瓶的水值（至少二年测定一次）。

（4）测定过程第44页，共143页，2023年，2月20日，星期六b.试样的测定：选择适当型号的比重瓶；将恒温浴调到所需的温度；装样；恒温；称重。对固体或半固体试样，采用广口型比重瓶，加入半瓶试样，勿使瓶壁污浊。如试样为脆性固体(如沥青)，则粉碎或熔融后装入。冷却到接近20℃，称得装有半瓶试样的比重瓶质量。再用蒸馏水充满比重瓶，恒温，称重。第45页，共143页，2023年，2月20日，星期六三、影响油品密度测定的因素主要是温度及体积的合理控制和正确测定，此外仪器的选用及不当操作都会影响测定的结果。密度计法测定密度时，在接近或等于标准温度20℃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，以保证试验结束与开始的温度相差不超过0.5℃。第46页，共143页，2023年，2月20日，星期六三、影响油品密度测定的因素测定温度前，必须搅拌试样，保证试样混合均匀，记录要准确到0.1℃。放开密度计时应轻轻转动一下，要有充分时间静止，让气泡升到表面，并用滤纸除去。塑料量筒易产生静电.妨碍密度计自由漂浮，使用时要用湿布擦拭量筒外壁，消除静电。根据试样和选用密度计的不同，要规范读数操作。

第47页，共143页，2023年，2月20日，星期六三、影响油品密度测定的因素密度或相对密度测定法测定密度时，要按规定方法对盛有试样的密度瓶水浴恒温20min，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。所有称量过程，环境温差不应超过5℃，以控制空气密度的变化，使之获得最大的准确性。第48页，共143页，2023年，2月20日，星期六三、影响油品密度测定的因素测水值及固体和半固体试样时，为确保体积的稳定，要注人无空气水，试验中使用新煮沸并冷却至18℃左右的纯水。密度瓶水值至少两年测定一次。对含水和机械杂质的试样，应除去水和机械杂质后再行测定，固体和半固体试样还需做剪碎或熔化等预处理。第49页，共143页，2023年，2月20日，星期六密度计算题1、在25℃下测得油品的密度为0.8591g/cm3，换算到20℃时的密度为多少？

γ=0.00066g/cm3·℃解：0.8591+0.00066×5=0.8624第50页，共143页，2023年，2月20日，星期六密度计算题2、试样温度为32.7℃，视密度为0.7545g/cm3，求试样20℃密度。计算：查表，32.7℃最接近32.5℃，0.7545在0750和0.755之间，采用内插法（0.7646-07597）/(0755-0.750)=0.9807597+(0.7545-0.750)×0.98=0.7641

0.7500.75532.50.75970.764633.00.76000.7649温度20℃密度视密度石油视密度换算表第51页，共143页，2023年，2月20日，星期六第二节粘度1.粘度表示方法动力粘度μ、运动粘度γ和条件粘度（因采用不同的特定粘度计分为：恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度）。流体在外力作用下作层流运动时，相邻两层流体分子之间存在内摩擦力而阻滞流体的流动,这种特性称为流体的黏滞性。衡量流体粘滞性大小的物理单位称为粘度。一、测定粘度的意义第52页，共143页，2023年，2月20日，星期六（1）动力粘度μ定义：又称绝对粘度，液体受外力作用移动时，液体分子间产生内摩擦力的性质就称为液体的粘度。

物理意义：面积各为1㎡、垂直距离为1m的两流体层，以1m/s的速度作相对运动时，因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。单位：N·s/㎡(牛顿秒每米方）Pa·S（帕·秒）第53页，共143页，2023年，2月20日，星期六定义：表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为液体的动力粘度与同温度下液体密度的比值单位：在国际单位制中以㎡/s（米平方每秒）表示。习惯用厘斯（cSt）。1cSt=1mm2/s“沲”或“斯”，符号记为“st”。1沲等于1cm2/s。沲的百分之一称为厘沲，用cst表示，即1st=100cst。。（2）运动粘度第54页，共143页，2023年，2月20日，星期六（3）恩氏粘度：又称恩氏度。符号为°E一定温度t下，从恩氏粘度计中流出200ml液体所需时间与20℃流出同体积蒸馏水所需时间之比.单位：条件度，用符号°E表示.第55页，共143页，2023年，2月20日，星期六（1）化学组成当碳原子数相同时，油品中各种烃类的粘度大小排列顺序是：正构烷烃<异构烷烃<芳香烃<环烷烃，且环数增多，粘度增大。2、影响油品粘度的因素第56页，共143页，2023年，2月20日，星期六（1）化学组成其规律是：粘度随环数的增加、异构程度的加大，和环上碳原子在油品分子中所占比例的增加而增大。表现在不同原油的相同馏分中，含环状烃多的油品比含烷烃多的具有更高的粘度。同系烃中相对分子量越大，分子间引力增加，粘度越大。因此石油馏分越重，粘度明显增大。2、影响油品粘度的因素第57页，共143页，2023年，2月20日，星期六第二节粘度（2）温度温度升高，油品的粘度减小。故通常应注明测定粘度时的温度，如γ50表示50℃时测定的运动粘度（mm2/s）。2、影响油品粘度的因素第58页，共143页，2023年，2月20日，星期六（2）温度1）温度对油品的粘度影响很大，故通常应注明测定粘度时的温度。2）油品在低温下失去流动性是因为其粘度增大了。油品随着温度的降低粘度随之增大，当粘度增大到一定程度时，油品便失去了流动性。3）随着温度升高，所有石油馏分的粘度都减小，最终趋近一个极限值，各种油品的极限粘度都非常接近。第59页，共143页，2023年，2月20日，星期六（2）温度4）测定油品粘度必须按规定保持恒温，否则，哪怕是极小的温度波动(超过±0.1℃)，都会使粘度测定结果产生较大的误差。5）油品粘度随温度变化的性质称为油品的粘温性质。粘度随温度的变化情况是润滑油的重要指标。润滑油应具有良好的粘温特性，不至于因温度变化而使润滑油粘度大幅波动。第60页，共143页，2023年，2月20日，星期六粘度比和粘度指数粘温特性的表示方法有：粘度比和粘度指数。粘度比:油品在两个规定温度下，所测得较低温度下的运动粘度与较高温度下的运动粘度之比即为粘度比。粘度比越小表示油品粘度随温度变化较小。粘度指数表示一切流体粘度随温度变化的程度。粘度指数越高，表示油品粘特性越好，粘度受温度的影响越小，粘度对温度越不敏感。第61页，共143页，2023年，2月20日，星期六（2）温度6）各种烃类相比，烷烃的粘温特性最好，正构烷烃较异构烷烃粘度指数更高。但正构烷烃的凝点太高，在脱蜡过程中大部分要从润滑油中除去，故润滑油中保留的多数是异构烷烃。第62页，共143页，2023年，2月20日，星期六3、分析油品粘度的意义（1）划分润滑油牌号（2）粘度是润滑油的主要质量指标。（3）粘度是工艺计算的重要参数（4）粘度是润滑油、燃料油贮存运输的重要参数。（5）根据润滑油粘度指导工业生产。（6）粘度是喷气燃料的重要质量指标（7）粘度是柴油的重要质量指标。第63页，共143页，2023年，2月20日，星期六（1）划分润滑油牌号润滑油的牌号，大部分以产品标准中运动粘度的平均值来划分。如:冷冻机油、机械油等，以50度运动粘度的平均厘拖数划分;汽缸油、齿轮油等，按100℃运动粘度的平均厘拖数划分。第64页，共143页，2023年，2月20日，星期六（2）粘度是润滑油的主要质量指标。

粘度是润滑油的最重要的质量指标，正确选择一定粘度的润滑油。可保证发动机稳定可靠的工作状况。随着粘度的增大，会降低发动机的功率，增大然料消耗。若粘度过大，会造成起动困难;若粘度过小，会降低油膜的支撑能力，使摩擦面之间不能保持连续的润滑层，增加磨损。第65页，共143页，2023年，2月20日，星期六（3）粘度是工艺计算的重要参数

粘度是工艺计算的主要参考数据之一。例如，计算流体在管线中的压力损失，需查雷诺数，而雷诺数与绝对粘度有关。

第66页，共143页，2023年，2月20日，星期六（4）粘度是润滑油、燃料油贮存运输的重要参数。

粘度对于润滑油的输送有重要意义。当油的粘度增大时，输送压力降便要增加。

第67页，共143页，2023年，2月20日，星期六（5）根据润滑油粘度指导工业生产。在生产上可以从粘度变化判断润滑油的精制深度。通常是:未经精制的馏分油粘度>经硫酸精制的馏分油粘度>用选择溶剂精制的馏分油粘度。

第68页，共143页，2023年，2月20日，星期六（6）粘度是喷气燃料的重要质量指标

燃料雾化的好坏是喷气发动机正常工作的最重要条件之一。喷气燃料的粘度对燃料雾化程度影响最大。为了保证喷气发动机在不同温度下所必需的雾化程度，在燃料规格标准中规定了不同温度下的粘度值。

第69页，共143页，2023年，2月20日，星期六（7）粘度是柴油的重要质量指标。

粘度是柴油的重要性质之一，它可决定柴油在内燃机内雾化及燃烧的情况。粘度过大，喷油嘴喷出的油滴颗粒大且不均匀，雾化状态不好，与空气混合不充分，燃烧不完全。同时，柴油能对柱塞泵起润滑作用，粘度过小，会影响油泵润滑，增加柱塞磨损。第70页，共143页，2023年，2月20日，星期六GB/T265石油产品运动粘度测定法（毛细管粘度计法）（1）原理运动粘度测定主要仪器是玻璃毛细管粘度计，所测液体必须是属于牛顿型流体的液体石油产品。根据泊塞耳方程式：

二、粘度测定方法概述1、运动粘度测定液体的动力粘度第71页，共143页，2023年，2月20日，星期六牛顿型流体符合牛顿粘性定律的流体称为牛顿型流体。大多数石油产品在浊点温度以上都属于牛顿型流体。当在低温下有蜡析出时流动性能变差，则变为非牛顿型流体。润滑油中加入高分子聚合物添加剂制成的稠化油、含沥青质较多的重质燃料，都转变为非牛顿型流体非牛顿型流体在流动时不处于层流状态，不符合牛顿粘性定律。第72页，共143页，2023年，2月20日，星期六（1）原理：根据泊塞耳方程式

二、粘度测定方法概述液体的动力粘度μμ:液体的动力粘度；τ：试样平均流动时间r:毛细管半径；L:毛细管长度；V:毛细管流出试样体积；P:使液体流动的压力；第73页，共143页，2023年，2月20日，星期六如果试样流动压力用油柱静压力表示，即p=ρgh,将动力粘度换算成运动粘度，则ν=Cτ，C为毛细管粘度计常数，与测定温度无关。第74页，共143页，2023年，2月20日，星期六二、粘度测定方法概述毛细管粘度计常数仅与粘度计的几何形状有关，而与测定温度无关。因此液体的运动黏度与流过毛细管的时间成正比。

第75页，共143页，2023年，2月20日，星期六第76页，共143页，2023年，2月20日，星期六二、粘度测定方法概述（3）注意事项1)测定运动粘度时，应重复测定至少4次，吸入的样品中应不能存有气泡，否则会影响装油体积。测定温度恒定到±0.1℃，恒温浴中粘度计调整成垂直状态。

第77页，共143页，2023年，2月20日，星期六二、粘度测定方法概述2)测定运动粘度时，试样在扩张部分流动的过程中，恒温浴应不停搅拌确保温度恒定。3)粘度测定结果的数值,取四位有效数字。4)毛细管的内径有0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,5.0和6.0mm。其中只有内径0.4mm的粘度计流动时间不少于350s，其它内径的粘度计流动时间不少于200s。

第78页，共143页，2023年，2月20日，星期六二、粘度测定方法概述5）将装有试样的粘度计浸入恒温浴中,必须把毛细管粘度计的扩张部分2浸入一半。使恒温浴中温度计水银球的位置接近毛细管中央点的水平面,并使温度计上要测温的刻度位于恒温浴的液面上10mm处。将粘度计调整成为垂直状态,要利用铅垂线从两个相互垂直的方向去检查毛细管的垂直情况。

第79页，共143页，2023年，2月20日，星期六1）温度的控制油品粘度随温度变化很明显，为此规定温度必须严格保持稳定在所要求温度的士0.1℃以内，否则哪怕是极小的波动，也会使测定结果产生较大的误差。为维持稳定的测定温度，应选用专业的恒温设备和专用仪器根据测定条件，要在恒温浴缸内注人下表中列举的一种液体。（4）影响测定主要因素第80页，共143页，2023年，2月20日，星期六恒温浴缸中的矿物油最好加有抗氧化添加剂，以防止氧化，延长使用时间。第81页，共143页，2023年，2月20日，星期六2）流动时间的控制试样通过毛细管粘度计时的流动时间要控制在不少于200s，内径为0.4mm的钻度计流动时间不少于350s.以确保试样在毛细管中处于层流状态，符合其使用条件。试样通过的时间过短，易产生湍流，会使测定结果产生较大偏差。通过时间过长，不易保持温度恒定，也可引起测定偏差。（4）影响测定主要因素第82页，共143页，2023年，2月20日，星期六3）粘度计的位置

粘度计必须调整成垂直状态。否则会改变液柱高度，引起静压差的变化，使测定结果出现偏差。粘度计向前倾斜时，液面压差增大，流动时间缩短，侧定结果偏低，粘度计向其他方向倾斜时，都会使测定结果偏高。

（4）影响测定主要因素第83页，共143页，2023年，2月20日，星期六4）气泡的产生装入粘度计中的试样不许存有气泡，气泡不但会影响装油体积，而且进入毛细管后能形成气塞，增大了液体流动的阻力，使流动时间拖长，测定结果偏高。

（4）影响测定主要因素第84页，共143页，2023年，2月20日，星期六5）试样的预处理试样必须脱水、除去机械杂质。试样含水，在较高温度下进行侧定时会汽化;在低温下测定时则会凝结，均影响试样的正常流动，使侧定结果产生偏差。若存在杂质，杂质易粘附于毛细管内壁，增大流动阻力，使测定结果偏高。

（4）影响测定主要因素第85页，共143页，2023年，2月20日，星期六运动粘度计算题1.已知测定运动粘度的毛细管常数为0.4780mm2/s2，试样在50℃时的流动时间为318.0、322.4、322.6、321.0s。求试样的运动粘度？第86页，共143页，2023年，2月20日，星期六运动粘度思考题1.装入粘度计中的试样为何不许存有气泡，若有气泡对测定结果有何影响？2.测定粘度时为什么要严格按规定恒温？

3.测定粘度的试样为何必须脱水和除去机械杂质？4、粘度测定时，为什么试验温度不同，恒温时间也不同？5、石油产品粘度与化学组成的关系如何？

第87页，共143页，2023年，2月20日，星期六运动粘度思考题6.使用毛细管粘度计测定粘度时应注意什么？7.测定运动粘度时，为什么要将粘度计调整为垂直状态？第88页，共143页，2023年，2月20日，星期六2、恩氏粘度测定（1）原理恩氏粘度即恩格勒(Engler)粘度,指一定量的试样，在规定温度(如50℃、80℃、100℃)下，从恩氏粘度计流出200毫升所需的时间，与同体积水在20℃的温度下流出所需的时间(即水值)的比值。测定时，试样呈连续线状流出。在温度t℃时，恩氏粘度以Et表示。单位为“度”。样品和水测定温度不一定相同。第89页，共143页，2023年，2月20日，星期六计算按下式计算试样的恩氏黏度。

式中：Et－试样在温度t℃时的恩氏黏度，τ－试样在温度t℃时，从黏度计流出200ml所需的时间，s;K20－黏度计的水值，s.取重复测定两次结果的算术平均值，作为试样的恩氏黏度。第90页，共143页，2023年，2月20日，星期六2、恩氏粘度测定（2）恩氏粘度计

1—木塞插孔；2—木塞；3—搅拌器；4—接受瓶；5—水平调节螺钉；6—流出孔；7—小尖钉；8—球面形底；9—铁三脚架；10—内容器；11—温度计插孔；12—外容器第91页，共143页，2023年，2月20日，星期六1.内容器和外容器（黄铜材质）内容器盛试样用，固定在外容器中。内容器底部制成球面形，表面经过磨光并镀金。内容器有黄铜制的中空凸形盖，盖上有两个孔口，以便插入木塞和温度计。木塞用来堵塞内容器底部的流出孔。在内容器器壁上装有3个向上弯成直角的小尖钉，作为控制油面高度和仪器水平的指示器。图3-7恩氏黏度计1－铁三角架；2－内容器；3－温度计插孔；4－外容器；5－木塞插孔；6－木塞；7－搅拌器；8－小针尖；9－球面形底，10－流出孔；11－接受瓶；12水平调节螺丝恩氏黏度计结构说明第92页，共143页，2023年，2月20日，星期六1.内容器和外容器（黄铜材质）两层容器之间装水或油。外容器中设有搅拌器和温度计，此温度计用外容器壁上的夹子固定。放置仪器的铁三脚架中有两条脚有水平调节螺钉；图3-7恩氏黏度计1－铁三角架；2－内容器；3－温度计插孔；4－外容器；5－木塞插孔；6－木塞；7－搅拌器；8－小针尖；9－球面形底，10－流出孔；11－接受瓶；12水平调节螺丝恩氏黏度计结构说明第93页，共143页，2023年，2月20日，星期六

恩氏黏度计结构说明：2.接受瓶（玻璃材质）：接受瓶有两种规格：100mL和200mL。接受瓶刻有“100mL”、“200mL”“+20℃”和“恩氏黏度计用”等字样。图3-7恩氏黏度计1－铁三角架；2－内容器；3－温度计插孔；4－外容器；5－木塞插孔；6－木塞；7－搅拌器；8－小针尖；9－球面形底，10－流出孔；11－接受瓶；12水平调节螺丝第94页，共143页，2023年，2月20日，星期六2、恩氏粘度测定（3）测定测定恩氏粘度时，试样温度应恒定到±0.2℃。测定恩氏粘度的步骤包括：内容器洗涤、内容器恒温、温度计搅拌、温度计测量。恩氏粘度计加上盖后，流出孔下要放置接受瓶，然后要绕着木塞旋转插着温度计的盖，以便利用温度计搅拌试样。第95页，共143页，2023年，2月20日，星期六2、恩氏粘度测定法测定时温度计达到规定温度后，要再保持5分钟，才迅速提起木塞，同时开动秒表。进行恩氏粘度仲裁实验时，如果重复测定的两次结果超出精确度要求，进行第三次测定前仍须按方法规定清洗仪器。计算恩氏粘度时需要的数据为试样在测定温度下流出200毫升的时间和粘度计的水值K20。第96页，共143页，2023年，2月20日，星期六2、恩氏粘度测定法流出时间，s重复性，s≤2501251～5003501～10005＞100010恩氏粘度计内容器洗涤常用乙醇、溶剂油、水，干燥常用空气吹干。每次测定前内容器都要洗净，但绝不允许擦拭。恩氏粘度测定所用接收器的洗涤用乙醇和水。第97页，共143页，2023年，2月20日，星期六

（4）．影响恩氏黏度测定的因素1)仪器技术状况符合要求

恩氏黏度计的各部件尺寸必须符合国家标准规定的要求，特别是流出管的尺寸规定非常严格，流出管及内容器的内表面已磨光和镀金，使用时注意减少磨损，不准擦拭，不要弄脏。更换流出管时，要重新测定水值。符合标准的黏度计，其水值应等于51s±1s，按要求每4个月至少要校正1次。水值不符合规定，不允许使用。

第98页，共143页，2023年，2月20日，星期六2)流出时间的测量要准确

测定时动作要协调一致，提木塞和开动秒表要同时进行，木塞提起的位置应保持与测定水值相同(也不允许拔出)。当接受瓶中的试样恰好到200mL的标线时，立即停止计时，否则将引起测定误差。

（4）影响恩氏黏度测定的因素第99页，共143页，2023年，2月20日，星期六

（4）．影响恩氏黏度测定的因素3)黏度计水平状态

测定前，黏度计应调试成水平状态，稍微提起木塞，让多余的试样流出，直至内容器中的3个尖钉刚好同时露出液面为止。4)试样的预处理

机械杂质易黏附于流出管内壁，增大流动阻力，使测定结果偏高。为此测定前要用规定的金属滤网过滤试样，若试样含水，应加入干燥剂后，再过滤。此外装入的试样中不允许含气泡。第100页，共143页，2023年，2月20日，星期六恩氏粘度计算题粘度计的水值K20=51.1s。若燃料油在80℃时从粘度计流出200mL的时间为秒，试计算其恩氏粘度。

第101页，共143页，2023年，2月20日，星期六第三节闪点、燃点和自燃点1、基本概念（1）闪点使用专门仪器在规定条件下，将可燃性液体加热，可燃性液体的蒸气同空气的混合气与火焰接触，能发生短暂闪火的最低温度。闪点意味着在此温度下油品挥发产生的油蒸气已在空气中达到爆炸所需的浓度。浓度过小或过大都不会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸界限。通常油品的闪点为其爆炸下限时的温度。一、测定油品闪点、燃点和自燃点意义第102页，共143页，2023年，2月20日，星期六（2）爆炸界限可燃气体与空气混合时，遇火发生爆炸的体积分数范围。在爆炸界限内，可燃气体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103页，共143页，2023年，2月20日，星期六油品的闪点就是指常压下，油品蒸气与空气混合达到爆炸下限或爆炸上限的油温。通常情况下，高沸点油品的闪点为其爆炸下限时的油品温度。因为该温度下液体油品已有足够的饱和蒸气压，使其在空气中的含量恰好达到油品的爆炸下限.因此一遇明火立即发生爆炸燃烧。第104页，共143页，2023年，2月20日，星期六由于在试验条件下油品用量很少，着火后瞬间可燃混合气即已烧尽，所以人们看到的只是短暂的火苗一闪。而低沸点油品，如汽油及易挥发的液态石油产品，在室温下的油气浓度已经大大超过其爆炸下限，其闪点实际上是它的爆炸上限的油品温度。若冷却以降低汽油的蒸气压，也可以测得爆炸下限所对应的闪火温度。由于闪点是衡量油品在贮存、运输和使用过程中安全程度的指标，所以测定低沸点油品爆炸下限的温度没有实际意义。

第105页，共143页，2023年，2月20日，星期六（3）燃点在测定油品开口杯闪点后继续提高温度，在规定条件下，可燃混合气体能被外部火焰点引燃，并连续燃烧不少于5秒时的最低温度，称为燃点，通常称为开口杯法燃点。第106页，共143页，2023年，2月20日，星期六（4）自燃点将油品加热很高温度后，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107页，共143页，2023年，2月20日，星期六2、油品闪点、燃点和自燃点与组成关系（1）与烃类组成关系.烷烃比芳烃容易氧化，故含烷烃多的油品自燃点比较低，但其闪点却比粘度相同而含环烷烃和芳烃较多的油品高。在同类烃中，随相对分子量增大，自燃点降低，而闪点和燃点增高。对碳原子数相同的烃类，自燃点的顺序为：烷烃<环烷烃，烯烃<芳烃；燃点的顺序正好相反：烷烃>环烷烃，烯烃>芳烃。第108页，共143页，2023年，2月20日，星期六（2）与油品馏程有关。油品沸点越低，越易挥发，其闪燃点越低，反之升高。油品闪点和燃点的高低取决于低沸点烃类含量，烷烃的闪点比对应的烯烃要高。油品闪点的高低取决于油品中沸点最低的那部分烃类的含量。当有极少量轻油混入到高沸点油品中时，就能引起闪点显著降低。例如，某润滑油中掺人1%的汽油，闪点可从200℃降至170℃。正是由于这一原因，原油的闪点是很低的，它和低闪点油品一起被列入易燃物品之中。与燃点相反，油品沸点越低，约不易自燃，其自燃点越高，反之自燃点越低。第109页，共143页，2023年，2月20日，星期六3、测定闪点、燃点和自燃点的意义

闪点是评定石油产品储藏、运输及使用安全管理方面的一个重要指标。（1）判断其馏分组成的轻重。一般的规律是：油品蒸气压愈高，馏分组成愈轻，则油品的闪点愈低。反之，馏分组成愈重的油品则有较高的闪点。在常减压蒸馏过程中，若发现装置上某一侧线出来的油品闪点低于指标，这是该馏分中含有轻馏分之故。在此情况下，必须加大该侧线汽提量，以便汽提出其中所含的轻质馏分。第110页，共143页，2023年，2月20日，星期六3、测定闪燃点的意义（2）鉴定油品发生火灾的危险性。因为闪点是有火灾危险出现的最低温度。闪点愈低，燃料愈易燃，火灾危险性也愈大。所以易燃液体也根据闪点进行分类。闪点在45℃以下的液体叫做易燃液体，闪点在45℃以上的液体叫做可燃液体。按闪点的高低可确定其运输、贮存和使用的各种防火安全措施。第111页，共143页，2023年，2月20日，星期六3、测定闪燃点的意义（3）评定润滑油质量可以判断油品变质的情况。如内燃机油均具有较高的闪点，使用时不易着火燃烧，如果发现油品的闪点显著降低，则说明润滑油已受到燃料的稀释，应及时检修发动机或换机油；汽轮机油和变压器油在使用中如发现闪点下降，表明油品已经变质，需进行处理。对于某些润滑油来说，同时测定开、闭口闪点，可作为油品含有低沸点混入物的指标，用于生产检查。第112页，共143页，2023年，2月20日，星期六

测定油品闪点的方法有闭口杯法和开口杯法。闭口杯法多用于轻质油品，开口杯法多用于润滑油及重质石油产品。同一油品用闭口闪点仪测的闪点比用开口闪点仪测的闪点低很多。二、闪燃点测定方法概述第113页，共143页，2023年，2月20日，星期六二、闪燃点测定方法概述1、闭口杯法GB/T261石油产品闪点测定法（闭口杯法），适用与测定燃料油、润滑油等油品的闭口闪点。用试样在连续搅拌下加热，按要求控制恒定的升温速度，在规定的温度间隔，同时中断搅拌的情况下，将一小火焰引入杯内，试验火焰引起试样上的蒸气闪火是的最低温度作为闪点。第114页，共143页，2023年，2月20日，星期六2、开口杯法把试样装入内坩锅中到规定的刻线。首先迅速升高试样的温度，然后缓缓升温，当接近闪点时，恒速升温。在规定的温度间隔，用一个小的点火器火焰按规定通过试样表面，以点火器火焰使试样表面上的蒸气发生闪火的最低温度，作为开口杯法闪点。第115页，共143页，2023年，2月20日，星期六3、克利夫兰开口杯法（1）适用范围GB/T3536-2008规定了用克利夫兰开口杯仪器测定石油产品闪点和燃点的方法。适用于除燃料油（燃料油通常按照GB/T261进行测定）以外的、开口闪点高于79℃的石油产品。

第116页，共143页，2023年，2月20日，星期六3、克利夫兰开口杯法（2）试验原理将样品倒入试验杯至规定的刻度线，先迅速升高试样的温度，当接近闪点时再缓慢地以恒定的速度升温。在规定的温度间隔，用一个小的试验火焰扫过试验杯，使试验火焰引起试样液面上部蒸气闪火的最低温度即为闪点。如需测定燃点，应继续进行试验，直到试验火焰引起试样液面的蒸气着火并至少维持燃烧5s的最低温度即为燃点。在环境大气压下测得的闪点和燃点用公式修正到标准大气压下的闪点和燃点。第117页，共143页，2023年，2月20日，星期六三、影响油品闪点测定的因素

影响油品闪点测定的因素很多，如仪器的准确度、操作方法、升温速度、大气压和油样的处理等都影响着油品闪点的高低。1.试样含水量。油样含水时必须事先进行脱水，因为水在油中形成泡沫，加热后水蒸气逸出而影响闪火温度。2、加热速度的控制。加热速度过快时，单位时间内给予试油热量多，试油蒸发量大，油蒸气与空气组成的混合气浓度容易达到爆炸范围而提前闪火，导致结果偏低；加热速度过于慢时，则测定结果偏高，影响测得结果的准确性。第118页，共143页，2023年，2月20日，星期六三、影响油品闪点测定的因素3.点火的控制。与点火用的火焰大小、离液面高低及停留时间有关。点火火焰越大，离液面越低，停留时间越长，则闪点测定结果越低；反之越高。

4.试样加入量。闭口杯的试油与蒸气空间已作了规定，如加入量过多，蒸气空间减少，升温时油蒸气与空气混合物的浓度容易达到爆炸范围，导致闪点偏低；如装油量太少，结果偏高。第119页，共143页，2023年，2月20日，星期六5.与加热速度有关，加热速度快时，单位时间给予样品的热量多，蒸发快，使空气中油蒸气浓度提前达到爆炸下限，则测定结果偏低；6.大气压。大气压的影响是个主要因素，气压低，油品挥发快，闪点低，在不同大气压下，同一油品的闪点相差较大，根据大量实践证明，大气压与闪点的关系呈比例，因此，必须对测定结果进行大气压修正。三、影响油品闪点测定的因素第120页，共143页，2023年，2月20日，星期六7.与加热器的类型有关，一般来说用电炉空气浴比用酒精灯和煤气灯好，电炉空气浴加热使试验杯受热均匀、用酒精灯和煤气灯加热升温不易控制，油蒸气扩散快。8、与所用闪点测定器的类型有关。一般同一油品的开口闪点比闭口闪点高10～30℃。

三、影响油品闪点测定的因素第121页，共143页，2023年，2月20日，星期六第四节残炭一、测定残炭的意义1.残炭

油品在规定的仪器中，使其蒸发、裂解和缩合所形成残留物。残炭用残留物占油品的质量百分来表示。残炭是评价油品在高温条件下生成焦炭倾向的指标。

第122页，共143页，2023年，2月20日，星期六第四节残炭残炭主要由油中的胶质、沥青质、多环芳烃的叠合物及灰分形成。不加添加剂的润滑油，其残炭为鳞片状，且有光泽;若加人添加剂，其残炭呈钢灰色，质地较硬，难以从坩埚壁上脱落。因此，对含添加剂高的润滑油只要求测定其基础油的残炭，而不控制成品油的残炭值。第123页，共143页，2023年，2月20日，星期六2、残炭量与油品的化学组成和灰分含量有关

（1）与油品化学组成的关系

残炭与油品中的非烃类、不饱和烃及多环芳烃化合物的含量有关。残炭主要由油中的胶质、沥青质、多环芳烃所形成的缩聚物及灰分形成。而烷烃只起分解反应，不参加聚合反应，所以不会形成残炭。所以残炭量与油的化学组成和灰分含量有关。油品中含氮、硫、氧化合物、胶质、沥青质、多环芳烃多的、密度大的重质油料，残炭值高；裂化及焦化产品的残炭值高于直馏产品。第124页，共143页，2023年，2月20日，星期六2、残炭量与油品的化学组成和灰分含量有关

（2）残炭与油品中灰分的多少有关

。灰分主要是油品中环烷酸盐类等煅烧后所得的不燃物，它们与残炭混在一起，可使测定结果偏高。一般含有添加剂的石油产品灰分较多，其残炭值增加较大。第125页，共143页，2023年，2月20日，星期六3、测定油品残炭的意义（1）残炭是油品中胶状物质和不稳定化合物的间接指标

残炭越大，油品中不稳定的烃类和胶状物质就越多。例如，催化裂化生产中，残炭值是判断原料优劣的重要参数。若裂化原料油残炭较大，说明原料含胶状物质和沥青质较多，在裂化过程中易生成焦炭，使设备结焦，不仅破坏装置的热平衡，而且还降低催化剂的活性，影响装置正常生产及操作。

第126页，共143页，2023年，2月20日，星期六（2）根据原料的残炭值可预测焦炭的产量

测定焦化原料油的残炭，能预测延迟焦化工艺过程的焦炭产量。残炭值越大，目的产物焦炭的产量就越高，对生产就越有利。

第127页，共143页，2023年，2月20日，星期六（3）残炭值可以判断润滑油及柴油的精制深度

一般精制深的油品，残炭值较小。柴油以10%蒸余物的残炭作为指标。柴油的馏分越轻、精制得越好，其残炭值就越小。由于柴油的馏分轻，直接测定残炭值很低，误差较大，所以规定柴油的残炭是测定其10%蒸余物的残炭，即对车用柴油试样按GB/T6536《石油产品蒸馏测定法》或GB/T255《石油产品馏程测定法》进行不少于两次的蒸馏，收集10%残余物作为试样，再做残炭测定。

第128页，共143页，2023年，2月20日，星期六测定柴油10%残余物的残炭，对于保证生产优质柴油有重要意义。残炭值大的柴油在使用中会在汽缸内形成积炭，导致散热不良，机件磨损加剧，缩短发动机使用寿命。对于润滑油如果是用含胶状物质较多的重油制成的，就会有较高的残炭值。残炭值可间接反映润滑油的精制程度。不含硝酸戊酯的柴油，其残炭值大体上与燃烧室的沉积物有对应关系。测定粗柴油的残炭值，对指导粗柴油造气的生产是有用的。而原油残渣、汽缸油料和重质润滑油料的残炭值，对指导润滑油生产也是有用的。第129页，共143页，2023年，2月2