石油化学-第四章.ppt

1、第四章油品蒸发性能的分析，第一节馏程(2课)第二节饱和蒸气压(2课)，学习任务1，了解燃料油的使用要求2 .理解各评定指标的基本概念3 .掌握各评定指标的意义、测定方法和修正方法，形成个别测定的操作技能。 蒸发性能？ 也称为气化性能，是液体在一定温度下能否迅速蒸发成蒸汽的能力。 对于内燃机的燃料，为什么要测试燃料的蒸发性能，在内燃机内燃烧前经过雾化、气化以及与空气形成可燃混合气的过程，蒸发性能得到保障。 油品的蒸发性能可以用馏程、蒸气压等指标来评价，这一章的内容。 第一节测定馏程、一、馏程意义的1馏程沸点纯液体物质在一定的温度下具有一定的蒸气压。 温度越高蒸气压越高吗？ 温度越高蒸气压越等于外

2、气压时。 饱和蒸气压与外气压相等时，液体的表面和内部同时发生气化现象，将该温度称为该压力下的液体物质的沸点。 一般而言，沸点是指液体物质在压力101.325kPa下的沸点，也称为正常沸点。 沸程石油是沸点连续的多成分混合物。 在外压的时机，油品的沸点范围称为沸程。 馏程是在规定的条件下，以蒸馏100ml试油而得到的馏出体积百分率和对应的馏出温度的关系，将从初馏点到终点的温度范围称为馏程。 馏分在某一温度范围内蒸发的馏分称为汽油馏分、煤油馏分、柴油馏分、润滑油馏分等馏分。 温度范围窄的叫窄馏分，温度范围宽的叫广馏分。 初留点、终留点、馏程、t、T1、T2、2馏分组成与油品蒸馏测定中的馏出温度和馏

3、出体积分率对应的数据的组合称为馏分组成。 例如初留点、10分、50分、90分、终留点等，生产实际上通常被称为总称馏程。 馏分组成是石油产品蒸发性大小的主要指标。 测定3馏程的意义(1)馏程是判断石油馏分组成，可以作为工厂设置修订的基础数据。 (2)馏程是装置生产操作控制的依据，(3)可以通过馏程评价汽油机燃料的蒸发性，判断其使用性能。 10%馏出温度可以判断汽油中轻成分的含量，反映了汽油发动机燃料的低温起动性能和形成气体阻隔的倾向。 冬：低温起动性能(10%馏出温度上限)夏：形成气体阻隔(蒸气压指标、下限)，汽油规格中规定的10%馏出温度不可超过70。 汽油10%馏出温度越低，越能保证发动机的

4、低温起动性。 在同样的气温条件下，汽油的10%馏出温度越低，启动所需要的时间越短，燃料费越少。 表4-1车辆用汽油的10%馏出温度和发动机容易起动的最低大气温度的关系，表4-2车辆用汽油的10%馏出温度和发动机起动时间和汽油消耗量的关系，车辆用汽油的50%馏出温度表示其平均蒸发性能，影响发动机起动后的升温时间和加速性能。 规定车辆用汽油的50馏出温度为120以下。 车辆用汽油的馏出温度的90%表示其重质成分的含量，关系到燃料的燃烧完整性。 一般来说，燃料的90%馏出温度越低越好，在我国，车辆用汽油的90%馏出温度规定为190以下。 终点表示燃料中最重馏分的沸点。 在试验中，使用了终点为225的

5、汽油，发动机的磨损比终点为200的汽油增加了1倍，油耗增加了7%。 我国规定车用汽油的终点在205以下。 (4)评价车用柴油的蒸发性，判断其使用性能的车用柴油的馏程是保证发动机燃烧室内迅速蒸发和燃烧的重要指标。 为了保证良好的低温起动性能，需要一定的轻质馏分，蒸发快，油气混合均匀，燃烧状态好，保证油耗少。馏分越轻越好吗？ 表4-3车用柴油50的馏出温度和起动性的关系是，重馏分，特别是碳链长的烷烃自燃点低，容易燃烧，但是馏分组成过重，气化困难，燃烧不完全，不仅燃料费增加，而且容易形成堆积炭，磨损发动机，缩短寿命根据我国车用柴油指标，50%馏出温度不得超过300，90 %馏出温度不得超过355，9

6、5 %馏出温度不得超过365。表4-4车用柴油300的馏出量和油耗的关系、二、馏程测定方法概要1烯氏蒸馏按照GB/T 2551977(1988 )石油制品馏出测定法(烯氏蒸馏)和GB/T 65361997石油制品蒸馏测定法的标准方法进行。 这两种标准试验方法适用于测定发动机燃料、溶剂油和轻质石油产品的馏分组成。图4-1石油制品馏程测定器支架2燃烧器3支架4下盖5石棉垫6上盖6上盖7蒸馏烧瓶8温度修正9冷却管。 10排水分支管11水槽12供水分支管13量筒， 图4-2使用电加热的手动蒸馏装置最终组装图1量筒2吸水纸3温度修正4蒸馏烧瓶5石棉板6电加热元件7蒸馏烧瓶座平台8蒸馏烧瓶调整旋钮9热调节

7、盘10开关11无底盖12冷凝器13冷凝器14金属盖，恩氏蒸馏测定时，规定试样100mL的试验条件冷却管流出第1滴冷凝液时的气相温度称为初留点。 蒸馏中，烃类分子按其相对挥发度从大到小的顺序逐渐蒸发，随之气相温度也逐渐上升，馏出物的积分数为装有试样的10%、50%、90%时，蒸馏瓶内的气相温度分别被称为10%、50%、90%，测试步骤：终止蒸馏中的最高气相温度蒸馏烧瓶底部最后一滴液体气化瞬间测得的气相温度称为干点，此时不考虑蒸馏烧瓶壁及温度修正上的任何液滴或液膜。 像终点那样蒸馏烧瓶底部的所有液体在蒸发后出现，因此多与干点相同。 蒸馏结束后，将装入试样量作为100%，减去馏出液和残留物的体积分率

8、的差称为蒸发损失。 生产实际上将上述完整的数据称为馏程，是轻质燃料油的质量指标(附录1-4 )。 GB/T 65361997石油产品蒸馏测定法其蒸馏装置有手动蒸馏(采用喷灯加热或电加热)和自动蒸馏，但有争议时仲裁试验应采用手动蒸馏。 根据测定时使用的蒸馏器的不同，记录的回收体积分率(在量筒内蒸馏的冷凝液在蒸馏油中所占的体积分率)和温度修正的读取值(回收温度)的精度不同，要求手动蒸馏为0.5mL、0.5，自动蒸馏为0.1 mL、0.1，是正确的。 恩氏蒸馏测定操作简单、快速、结果易重叠，对评定石油产品特别是轻质油品的使用性质、控制产品质量、检验操作条件等具有重要的实际意义。 实验演示：三、影响恩

9、氏蒸馏测定的主要因素(1)要求样品及馏出物的取得温度一致性，取样品、馏出物及残液的体积时，温度必须尽可能一致，通常要求在203进行。 (2)冷凝温度的控制测定不同石油制品的馏程时，冷凝器内水温控制要求不同。 汽油：0-5； 含蜡液： 50-70？ (3)以加热速度和馏出速度的控制(2个影响)基准蒸馏汽油时，从加热开始到初留点的时间为510min的航空汽油、78min； 喷气燃料煤油用柴油015min； 重质燃料油或其他重油材料，1020min。 馏出速度保持在45 m l/min (每10 s约2025滴)。 总馏出量达到90mL时，需要调整加热速度，使其在35分钟以内达到干点，影响干点测定的

10、正确性。(4)在测定蒸馏损失量的控制汽油时，用棉塞住量筒的口部，减少馏出物的挥发损失，使其充分凝结的同时，避免凝结在冷凝管上的水落入量筒内。 (5)石棉垫的选择通常认为蒸馏终点的油品表面比加热面高。 轻油大多要求测定终点，可以选择小棉垫以防止过热。 SH/T0121-1992石油产品馏程测定技术条件。 (6)在试样脱水测定前，必须对含水试样进行脱水处理，加入沸石，确保试验安全及测定结果的准确性。 怎么脱水？ 测定新烧成冷却的食盐或无水氯化钙、第二节饱和蒸气压、一、饱和蒸气压的意义1饱和蒸气压是一定的温度，气液二相处于平衡状态时的蒸气压称为饱和蒸气压，简称蒸气压。 影响2饱和蒸气压的因素(1)温

11、度上升，油品的蒸气压增大，温度下降，油品的蒸气压减少。 (同一物质，不同温度) (2)物质的种类和组成为一定温度，油品的馏分越轻越容易挥发，蒸汽压越大。 (不同物质，相同温度)，测定3饱和蒸汽压的意义(1)评价汽油气化性高的蒸汽压能保证汽油的正常燃烧，发动机起动快，效率高，燃耗低。 (2)判断使用汽油时是否有形成阻力的倾向。 将汽油用于发动机燃料时，希望具有高蒸汽压，但并非无限。 汽压过高的话，汽油容易在管道上形成气体阻隔，导致供油不足和中断，发动机功率下降，停止运转。 蒸汽压过低会影响起动性能。 表4-5 :随着大气温度的上升，必须控制汽油的蒸气压力，使汽油发动机的加油系统不产生气体阻隔。

12、我国对车用汽油的蒸气压制定了不同季节的指标。 (3)储存、注入和输送汽油过程中的蒸发损失发动机燃料时，油品含有大量轻成分，蒸汽压越大蒸汽损失也越大，这容易导致油的损失，不仅污染环境，还有火灾的危险性。 二、石油产品蒸气压测定方法概述GB/T 80171987石油产品蒸气压测定法(红法)标准方法的蒸气压测定装置由蒸气压测定仪、压力校正和水浴三部分组成，测定仪分为空气室和汽油室，两者的体积比为(3.84.2)1。 测定适用范围吗？图4-10红法汽压测量仪(汽压弹)、三、影响测量的因素(1)压力校正的读数和校正，应确保压力校正处于垂直位置，轻轻敲击后读取。 (2)试料的空气饱和必须按照规定使装有试料

13、的容器剧烈摇动，使试料和容器内的空气饱和，测定的最大蒸气压为红色蒸气压。 (3)检查泄漏在试验前和试验中，要仔细检查所有机器是否有漏油和漏气，随时发现漏油就扔掉试样，用新的试样重新试验。 (4)取样和样品管理取样和样品管理要严格执行标准中的规定，避免样品的蒸发损失和轻微组成变化，试验前不得将红色蒸气压力测定仪的任何部件用作样品容器。 测定的项目越多，红蒸气压的测定就是被分析试样的最初试验，应该防止轻成分的挥发。 (5)清洗设备应当按规定在每次试验中彻底清洗压力校正、空气室和汽油室，不包括剩馀的试样。 (6)温控设备的安装应按标准方法要求准确操作，严格控制不得超过规定的安装时间，确保空气室恒定为37.8的样品温度为01，测