石油及油品的物理性质省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第2 2章章 石油及油品物理性质石油及油品物理性质 本章主要内容：本章主要内容：u石油蒸发性能石油蒸发性能u石油平均分子量与密度石油平均分子量与密度u石油光学性质石油光学性质u石油粘度石油粘度u石油热性质、电性质等石油热性质、电性质等第1页第一节第一节 石油及其馏分蒸馏石油及其馏分蒸馏第2页第3页第4页第5页一、恩氏蒸馏（馏程测定）一、恩氏蒸馏（馏程测定）恩氏蒸馏是在石油产品馏程测定器中，按恩氏蒸馏是在石油产品馏程测定器中，按照要求标准方法（照要求标准方法（GB653686）进行简单蒸）进行简单蒸馏，国外又将此方法称为馏，国外又将此方法称为ASTM蒸馏或恩氏蒸蒸馏或恩氏蒸馏。馏。第6页第7页其测定过程以下其测定过程以下:u将将100mL油品放入标准蒸馏瓶中，按要求加油品放入标准蒸馏瓶中，按要求加热速度进行加热。热速度进行加热。u初馏点初馏点(Initial Boiling Point，简称，简称IBP)：馏出第一滴冷凝液气相温度馏出第一滴冷凝液气相温度。u10%、20%90%馏出温度：馏出液达馏出温度：馏出液达10ml、20ml、直至、直至90ml时气相温度时气相温度。u终馏点终馏点(End Point)或干点：气相温度所能到或干点：气相温度所能到达最高值。达最高值。第8页 依据测得馏程数据，以气相馏出温度为依据测得馏程数据，以气相馏出温度为纵坐标，以馏出体积百分数为横坐标作图即纵坐标，以馏出体积百分数为横坐标作图即可得到某一油品蒸馏曲线。可得到某一油品蒸馏曲线。第9页大庆原油中汽油、喷气燃料、轻柴油馏分恩大庆原油中汽油、喷气燃料、轻柴油馏分恩氏蒸馏曲线氏蒸馏曲线 第10页普通用蒸馏曲线斜率来表示该油品沸程宽普通用蒸馏曲线斜率来表示该油品沸程宽窄。窄。斜率越小，表示沸程越窄。斜率越小，表示沸程越窄。第11页普通惯用平均沸点来表征其气化性能。油品普通惯用平均沸点来表征其气化性能。油品平均沸点定义以下：平均沸点定义以下：u体积平均沸点体积平均沸点tv（）：）：u质量平均沸点质量平均沸点tw（）：）：第12页u立方平均沸点立方平均沸点Tcu（K）：）：u实分子平均沸点实分子平均沸点tm（）：）：u中平均沸点中平均沸点tme（）：）：第13页第14页除了查表以外还能够经过经验公式进行关联：除了查表以外还能够经过经验公式进行关联：第15页二、实沸点蒸馏二、实沸点蒸馏 实沸点蒸馏实沸点蒸馏(True Boiling-Point Distillation，TBP)又称真沸点蒸馏，是一个评价原油蒸馏又称真沸点蒸馏，是一个评价原油蒸馏方法。方法。测定装置：相当于测定装置：相当于1418块理论板数填充精块理论板数填充精馏柱精馏装置。馏柱精馏装置。第16页第17页实沸点蒸馏测定过程：实沸点蒸馏测定过程：u第一步常压蒸馏，切取从初馏点到第一步常压蒸馏，切取从初馏点到200各各个馏分个馏分。u第二步在残压为第二步在残压为1.33KPa左右进行减压蒸馏，左右进行减压蒸馏，切取切取200395各个馏分。各个馏分。u第三步在残压为第三步在残压为0.27KPa下不用精馏柱减压下不用精馏柱减压蒸馏，切取蒸馏，切取395500各个馏分，釜底残液各个馏分，釜底残液为为500以上减压渣油。以上减压渣油。第18页原油实沸点蒸馏曲线原油实沸点蒸馏曲线第19页第20页三、平衡气化三、平衡气化 所谓平衡气化，也称为一次气化或闪蒸，这是指油所谓平衡气化，也称为一次气化或闪蒸，这是指油品在一定压力和温度下保持气液两相平衡时进行分离。品在一定压力和温度下保持气液两相平衡时进行分离。平衡气化曲线是油品蒸馏装置设计基本依据之一，平衡气化曲线是油品蒸馏装置设计基本依据之一，因为用试验方法求取比较麻烦，所以普通可从其馏程或因为用试验方法求取比较麻烦，所以普通可从其馏程或实沸点蒸馏曲线关联而得。实沸点蒸馏曲线关联而得。平衡气化曲线初馏点，即平衡气化曲线初馏点，即0%0%馏出温度，为该油品泡点；馏出温度，为该油品泡点；终馏点，即终馏点，即100%馏出温度，为该油品露点。馏出温度，为该油品露点。第21页第22页 这这三三种种蒸蒸馏馏各各有有其其用用途途，对对于于同同一一个个油油样样三三种种蒸蒸馏馏曲线是不一样。曲线是不一样。从从气气相相馏馏出出曲曲线线能能够够看看出出，就就曲曲线线斜斜率率而而言言，平平衡衡气化最平缓，实沸点蒸馏最陡，恩氏蒸馏介于二者之间。气化最平缓，实沸点蒸馏最陡，恩氏蒸馏介于二者之间。这这说说明明实实沸沸点点蒸蒸馏馏分分离离准准确确度度最最高高，馏馏程程测测定定次次之之，而平衡气化最差。而平衡气化最差。第23页第24页 为为了了取取得得相相同同气气化化率率，实实沸沸点点蒸蒸馏馏到到达达液液相相温温度度最最高，馏程测定次之，而平衡气化则最低。高，馏程测定次之，而平衡气化则最低。实实沸沸点点蒸蒸馏馏是是精精馏馏过过程程，精精馏馏柱柱顶顶气气相相馏馏出出温温度度与与蒸馏釜中液相温度差可达数十度至上蒸馏釜中液相温度差可达数十度至上baidubaidu；馏馏程程测测定定因因为为蒸蒸馏馏瓶瓶颈颈散散热热产产生生少少许许回回流流，多多少少有有一一些些精精馏馏作作用用，因因而而造造成成气气相相馏馏出出温温度度与与液液相相温温度度之之间间有几度至几十度温差；有几度至几十度温差；平衡气化时，则气相温度和液相温度是一样。平衡气化时，则气相温度和液相温度是一样。第25页第二节第二节 平均分子量平均分子量 石油分子量是进行炼油设计、关联石油石油分子量是进行炼油设计、关联石油物性、研究石油化学组成中所必不可少基础物性、研究石油化学组成中所必不可少基础数据。因为石油及其产品是由许多分子大小数据。因为石油及其产品是由许多分子大小不一样化合物所组成复杂混合物，而各种合不一样化合物所组成复杂混合物，而各种合物分子量又各不相同，其范围也很宽，所以物分子量又各不相同，其范围也很宽，所以只能用只能用平均分子量平均分子量来表示。来表示。第26页一、平均分子量定义一、平均分子量定义 因为石油及其产品是一个多分散体系，用因为石油及其产品是一个多分散体系，用不一样统计方法能够得到不一样定义平均分子不一样统计方法能够得到不一样定义平均分子量。量。第27页1、数均分子量数均分子量数均分子量定义：体系中不一样分子摩尔分数均分子量定义：体系中不一样分子摩尔分率与其对应分子量乘积总和。率与其对应分子量乘积总和。式中：式中：ni 组分组分i摩尔分率摩尔分率 Mi 组分组分i分子量分子量 Ni 组分组分i摩尔数摩尔数 Wi组分组分i质量质量 第28页2、重均分子量重均分子量重均分子量定义：体系中不一样分子质量分重均分子量定义：体系中不一样分子质量分率与其对应分子量乘积总和。率与其对应分子量乘积总和。式中：式中：wi组分组分i质量分率质量分率 第29页 对同一个混合体系，二者是不相等，这是因为混合对同一个混合体系，二者是不相等，这是因为混合物中低分子量部分对物中低分子量部分对 影响较大，而影响较大，而 主要受其中高主要受其中高分子量部分影响。分子量部分影响。普普通通而而言言，,/比比值值（多多分分散散系系数数）1,能能够够表表征征该该体体系系多多分分散散程程度度，体体系系中中分分子子量量范范围围越越宽宽，比值越大。比值越大。第30页二、数均分子量测定方法二、数均分子量测定方法测测定定方方法法冰点下降法冰点下降法沸点上升法沸点上升法蒸气压渗透法蒸气压渗透法渗透压法渗透压法第31页（1）冰点下降法）冰点下降法n轻馏分轻馏分(350)(2)沸点升高法沸点升高法 (3)蒸气压渗透法蒸气压渗透法(Vapour Pressure Osmometry,简称简称VPO法法)n实际上并不包括渗透或渗透压，而是蒸气压平衡实际上并不包括渗透或渗透压，而是蒸气压平衡法，原理与沸点升高法相同，一样依据稀溶液依数法，原理与沸点升高法相同，一样依据稀溶液依数性，只是它并不在沸腾状态，而是在低于其沸点情性，只是它并不在沸腾状态，而是在低于其沸点情况下测定。况下测定。n只能测定沸点只能测定沸点350 以上样品，分子量上限以上样品，分子量上限35000。第32页第33页第34页第35页三、石油馏分平均分子量近似计算方法三、石油馏分平均分子量近似计算方法石油馏分平均分子量还能够有一些经验公式石油馏分平均分子量还能够有一些经验公式进行计算，惯用经验公式有：进行计算，惯用经验公式有：式中：式中：t石油馏分实分子平均沸点石油馏分实分子平均沸点()a,b,c 随馏分特征因数不一样而随馏分特征因数不一样而 改变参数改变参数第36页计算分子量经验公式中常数与特征因数关系计算分子量经验公式中常数与特征因数关系特征因数K10.010.511.011.512.0a5657596369b0.230.240.240.2250.18c0.00080.00090.0010 0.001150.0014当实分子平均沸点相同时，当实分子平均沸点相同时，K值越大时，其值越大时，其平均分子量也越大。平均分子量也越大。第37页中国石油大学针对我国原油提出了以下计算中国石油大学针对我国原油提出了以下计算平均分子量经验公式平均分子量经验公式：Mn184.52.295T-0.2332KT 1.329 10-5(KT)2-0.62217 T式中：式中：T馏分中平均沸点馏分中平均沸点()K馏分特征因数馏分特征因数 馏分油在馏分油在20时密度，时密度，g/cm3 第38页四、石油及其馏分数均分子量四、石油及其馏分数均分子量几个原油馏分分子量分布几个原油馏分分子量分布 第39页u石油各馏分数均分子量是随馏分沸程上石油各馏分数均分子量是随馏分沸程上升而增大。升而增大。u当沸程相同时，石蜡基原油如大庆原油当沸程相同时，石蜡基原油如大庆原油数均分子量最大，中间基原油如胜利原数均分子量最大，中间基原油如胜利原油次之，而环烷基原油如辽河欢喜岭原油次之，而环烷基原油如辽河欢喜岭原油最小。油最小。第40页石油各馏分平均分子量范围及与碳数关系石油各馏分平均分子量范围及与碳数关系 馏分馏分沸程，沸程，碳数范围碳数范围平均碳数平均碳数平均分子量平均分子量汽油馏分汽油馏分500C35 70900 1100第41页第三节第三节 密度和相对密度密度和相对密度 石油及油品密度及相对密度对生产、储备石油及油品密度及相对密度对生产、储备和运输有着主要意义，在原油及产品计量和炼和运输有着主要意义，在原油及产品计量和炼油装置设计等方面都是必不可少。油装置设计等方面都是必不可少。另外，油品密度还与其化学组成有着紧密另外，油品密度还与其化学组成有着紧密联络，能够由他关联出很多主要性质参数。联络，能够由他关联出很多主要性质参数。第42页一、石油及其油品密度、相对一、石油及其油品密度、相对 密度及其测定方法密度及其测定方法定义：单位体积内质量定义：单位体积内质量 单位为单位为g/cm3或或kg/m3。油品体积随温度升高而膨胀，其密度也随之油品体积随温度升高而膨胀，其密度也随之变小，提及密度时应标明温度。变小，提及密度时应标明温度。第43页 我国要求油品在我国要求油品在20时密度为其标准密度，时密度为其标准密度，表示为表示为 20。油品相对密度是其密度与要求温度下水密油品相对密度是其密度与要求温度下水密度之比值度之比值，没有单位。惯用，没有单位。惯用 表示，在数值表示，在数值上等于上等于t时油品密度。时油品密度。第44页我国惯用相对密度为我国惯用相对密度为 ，欧美各国则惯用，欧美各国则惯用 表示，二者之间可按下式进行换算：表示，二者之间可按下式进行换算：在欧美各国还惯用在欧美各国还惯用API度来表示油品尤其是原度来表示油品尤其是原油相对密度，关系式以下：油相对密度，关系式以下：第45页油品密油品密度测定度测定方法方法 密度计法密度计法 比重瓶法比重瓶法 第46页二、液体油品相对密度与温度、压力关系二、液体油品相对密度与温度、压力关系 温度升高，油品体积膨胀，密度和相对密温度升高，油品体积膨胀，密度和相对密度减小。度减小。在在050温度范围内，温度范围内，t时相对密度与时相对密度与20 时相对密度之间存在以下关系时相对密度之间存在以下关系:油品体积膨胀系数油品体积膨胀系数（0.00060.0010/）第47页 液体受压后，体积改变不是太大，因而通液体受压后，体积改变不是太大，因而通常压力对液体石油产品密度影响能够忽略不计。常压力对液体石油产品密度影响能够忽略不计。但在很高压力下油品密度要受到压力影响但在很高压力下油品密度要受到压力影响。第48页三、混合油品密度三、混合油品密度 当属性相近两种或各种油品混合时，其体当属性相近两种或各种油品混合时，其体积含有可加性，所以混合油品密度积含有可加性，所以混合油品密度 mix可按下式可按下式计算：计算：vi和和wi组分组分i体积分率和质量分率体积分率和质量分率 第49页四、相对密度与化学组成关系四、相对密度与化学组成关系 各族烃类相对密度各族烃类相对密度 第50页比较各种烃类相对密度：比较各种烃类相对密度：u碳数相同而结构不一样烃类，碳数相同而结构不一样烃类，芳香烃环烷烃烷烃。芳香烃环烷烃烷烃。u同族烃类，伴随碳数增加：同族烃类，伴随碳数增加：正构烷烃相对密度增加正构烷烃相对密度增加正烷基环己烷相对密度增加正烷基环己烷相对密度增加 正烷基苯相对密度减小正烷基苯相对密度减小 第51页0.8513第52页当当 为零时，全部直线为零时，全部直线 都等于都等于0.8513。对于任何一个链烷烃或烷基取代环状烃而言，对于任何一个链烷烃或烷基取代环状烃而言，当碳数无限大时，即碳链无限长时，即使分子中当碳数无限大时，即碳链无限长时，即使分子中含有若干个芳香环或环烷环，这对它密度影响已含有若干个芳香环或环烷环，这对它密度影响已微不足道了。微不足道了。第53页对于不一样烃类分子，其中对于不一样烃类分子，其中 k与与Z值均不一值均不一样。样。烃类分子碳数与其相对密度之间线性关系烃类分子碳数与其相对密度之间线性关系可用下式表示可用下式表示：第54页烃类烃类kZ正烷烃正烷烃1.310.82正正烯烃烯烃1.14650.44正烷基环戊烷正烷基环戊烷0.59840正烷基环己烷正烷基环己烷0.52480正烷基苯正烷基苯-0.0535-4烃类相对密度与碳数关系式中常数第55页五、石油及其馏分相对密度五、石油及其馏分相对密度 原油及其馏份相对密度（原油及其馏份相对密度（）范围）范围 油品油品相对密度相对密度油品油品相对密度相对密度原油原油0.81.0轻柴油轻柴油0.820.87汽油汽油0.740.77减压馏份减压馏份0.850.94航空煤油航空煤油0.780.83减压渣油减压渣油0.921.0第56页不一样原油各馏分相对密度不一样原油各馏分相对密度 馏份馏份,大庆大庆胜利胜利孤岛孤岛羊三木羊三木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原油原油0.85540.90050.94950.9492原油属性原油属性石蜡基石蜡基中间基中间基环烷环烷-中间基中间基环烷基环烷基第57页比较不一样原油相对密度：比较不一样原油相对密度：u不一样基属原油、相同沸程馏分不一样基属原油、相同沸程馏分环烷基原油中间基原油石蜡基原油环烷基原油中间基原油石蜡基原油 u相同原油不一样馏分相同原油不一样馏分随沸点升高相对密度随之增加随沸点升高相对密度随之增加。第58页u环烷基原油因为其芳烃含量较高，因而其环烷基原油因为其芳烃含量较高，因而其相对密度较大，而石蜡基原油因烷烃含量相对密度较大，而石蜡基原油因烷烃含量较高，所以其相对密度较小。较高，所以其相对密度较小。u相同原油馏分伴随其沸点升高，芳烃含量相同原油馏分伴随其沸点升高，芳烃含量增加，而烷烃含量降低，因而其相对密度增加，而烷烃含量降低，因而其相对密度增加。增加。第59页六、特征因数和相关指数六、特征因数和相关指数 特征因数特征因数K：相关指数相关指数BMCI：第60页表表3-3-3 烃类特征因数烃类特征因数(K)与相关指数与相关指数(BMCI)化合物化合物特征因数K相关指数相关指数BMCI正己烷正己烷12.810.01正庚烷正庚烷12.710.10正辛烷正辛烷12.67-0.03正壬烷正壬烷12.66-0.21正癸烷正癸烷12.67-0.27环己烷环己烷10.9851.57甲基环己烷甲基环己烷11.3239.87乙基环己烷乙基环己烷11.3638.58第61页化合物化合物特征因数K相关指数相关指数BMCI正丙基环己烷正丙基环己烷11.5134.21正丁基环己烷正丁基环己烷11.6430.73苯苯9.7299.84甲基苯甲基苯10.1482.91乙基苯乙基苯10.3674.99正丙基苯正丙基苯10.6266.15正丁基苯正丁基苯10.8359.32第62页u正构烷烃正构烷烃K值最大，约为值最大，约为12.7，环烷烃次之，环烷烃次之，为为1112，芳香烃最小，为，芳香烃最小，为1011。u正构烷烃正构烷烃BMCI最小，基本为零，环烷烃次最小，基本为零，环烷烃次之，在之，在50以下，芳香烃最大，在以下，芳香烃最大，在100以下。以下。换言之，油品换言之，油品BMCI越大，其芳香性越强，越大，其芳香性越强，而而BMCI越小，表明其石蜡性越强。越小，表明其石蜡性越强。第63页第四节第四节 光学性质光学性质 光在介质中传输速度与介质化学组成和结光在介质中传输速度与介质化学组成和结构相关。构相关。在研究石油组成与结构和产品质量检验时，在研究石油组成与结构和产品质量检验时，惯用油品光学性质如惯用油品光学性质如折射率折射率等来关联其化学组等来关联其化学组成和结构。成和结构。第64页一、折射率测定一、折射率测定 折射率定义：光在真空中速度与在介质中折射率定义：光在真空中速度与在介质中速度之比。速度之比。油品折射率取决于：油品折射率取决于：u化学组成和结构。化学组成和结构。u测定温度和入射光强度。测定温度和入射光强度。第65页惯用折射率测定仪是阿贝折光仪，所测得惯用折射率测定仪是阿贝折光仪，所测得是钠黄光是钠黄光D线（波长为线（波长为589.3nm）折射率，）折射率，用用nD表示。表示。折射率受温度影响，温度升高，折射率变折射率受温度影响，温度升高，折射率变小。普通来说，温度与折射率关系下式表小。普通来说，温度与折射率关系下式表示：示：第66页二、折射率与化学组成关系二、折射率与化学组成关系 图图3-4-1 烃类折射率烃类折射率 与碳数关系与碳数关系 第67页u烷烃烷烃 最小，普通在最小，普通在1.31.4之间，芳香之间，芳香烃烃 最大，为最大，为1.5，环烷烃居中。，环烷烃居中。u对于同族烃类，烷烃和环烷烃对于同族烃类，烷烃和环烷烃 伴随分子伴随分子量增加而增加，而单环芳烃量增加而增加，而单环芳烃 伴随分子量伴随分子量增加而降低。增加而降低。第68页烃类分子折射率与其分子结构关系和相对密度烃类分子折射率与其分子结构关系和相对密度与分子结构关系是相同。与分子结构关系是相同。烃类烃类 其碳数倒数校正值其碳数倒数校正值 之间含有之间含有以下式线性关系：以下式线性关系：所以所以 包含了分子包含了分子结构信息结构信息。第69页三、石油馏分及其组分折射率三、石油馏分及其组分折射率 石油馏份折射率石油馏份折射率 馏份馏份,大庆原油大庆原油胜利原油胜利原油孤岛原油孤岛原油羊三木原油羊三木原油2002501.44841.45801.47741.47142503001.45611.46301.48881.48943003501.46271.46701.50091.50533504001.4493*1.4583*1.51021.5190原油属性原油属性石蜡基石蜡基中间基中间基环烷环烷-中间基中间基环烷基环烷基第70页u不一样原油沸程相同馏分：不一样原油沸程相同馏分：石蜡基原油石蜡基原油中间基原油中间基原油环烷基原油环烷基原油u同一个原油同一个原油 不一样馏分：不一样馏分：折射率伴随沸程升高而增大折射率伴随沸程升高而增大 第71页几个原油减压馏分及其组分折射率几个原油减压馏分及其组分折射率 馏分馏程馏分馏程组分组分大庆大庆羊三木羊三木欢喜岭欢喜岭350400全馏分全馏分1.47901.51741.5192饱和分饱和分1.46101.48291.4800轻芳烃轻芳烃1.52081.54521.5454中芳烃中芳烃1.58701.61251.6112重芳烃重芳烃1.65501.62831.6559400450全馏分全馏分1.48751.52311.5268饱和分饱和分1.46951.49081.4909轻芳烃轻芳烃1.51871.54071.5411中芳烃中芳烃1.57971.62791.6279重芳烃重芳烃1.65681.65271.6519450500全馏分全馏分1.49991.52611.5345饱和分饱和分1.48201.49721.4980轻芳烃轻芳烃1.51411.53491.5402中芳烃中芳烃1.56221.58501.5589第72页u饱和分饱和分 都在都在1.50以下；以下；u轻芳烃轻芳烃 为为1.501.55；u中芳烃中芳烃 为为1.551.63；u重芳烃重芳烃 普通大于普通大于1.63。第73页第五节第五节 粘度粘度 粘度是评定油品流动性质量指标，是油粘度是评定油品流动性质量指标，是油品尤其是润滑油质量标准中主要项目，也是品尤其是润滑油质量标准中主要项目，也是炼油设计中不可缺乏物理性质炼油设计中不可缺乏物理性质。粘度是表达流体作相对运动时分子之间粘度是表达流体作相对运动时分子之间摩擦阻力大小指标。摩擦阻力大小指标。第74页1、绝对粘度（、绝对粘度（）绝对粘度又称动力粘度，它由牛顿方程式绝对粘度又称动力粘度，它由牛顿方程式所定义所定义：式中：式中：F作相对运动两流层间内摩擦力作相对运动两流层间内摩擦力(剪切力剪切力)，N；A两流层间接触面积，两流层间接触面积，m2 dv两流层间相对运动速度，两流层间相对运动速度，m/s dl两流层间距离，两流层间距离，m 流体内部摩擦系数，即该流体绝对粘度，流体内部摩擦系数，即该流体绝对粘度，Pas 在在SI单位制中，绝对粘度单位制中，绝对粘度 单位为单位为Pas。第75页2、运动粘度、运动粘度 惯用粘度是运动粘度，它是绝对粘度惯用粘度是运动粘度，它是绝对粘度 与相同温度和压力下液体密度与相同温度和压力下液体密度 之比值，即：之比值，即：在在SI单位中，运动粘度单位是单位中，运动粘度单位是mm2/s。第76页3、条件粘度、条件粘度 u恩氏粘度恩氏粘度：20 摄氏度以油品从恩氏粘度计摄氏度以油品从恩氏粘度计流出流出200mL时间与流出时间与流出200mL水所用时间水所用时间之比值。（之比值。（GER，EU）u赛氏粘度赛氏粘度：60mL油品流出赛氏粘度计时油品流出赛氏粘度计时间（秒）间（秒）。（UK，USA）u雷氏粘度雷氏粘度：50mL油品从雷氏粘度计中流油品从雷氏粘度计中流出时间（秒）出时间（秒）。（UK，USA）第77页这几个粘度之间近似数值关系为：这几个粘度之间近似数值关系为：运动粘度（运动粘度（mm2/s）1恩式粘度（恩式粘度（E）0.132赛式粘度（赛式粘度（SUS）4.62雷式粘度（雷式粘度（RIS）4.05第78页二、粘度测定方法二、粘度测定方法 运动粘度测定方法是用毛细管粘度计法。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，其流当油品在层流状态下流经毛细管时，其流动状态符合以下关系式：动状态符合以下关系式：第79页在毛细管粘度计中油品流动是靠本身重力在毛细管粘度计中油品流动是靠本身重力作用，其压力作用，其压力 Ph g。则有：则有：令：令：即：即：c为毛细管粘度计常数，单位为为毛细管粘度计常数，单位为mm2/s2。第80页三、粘度与化学组成关系三、粘度与化学组成关系粘度既然反应是流体内部分子之间摩擦力，粘度既然反应是流体内部分子之间摩擦力，那么它必定与流体分子大小和分子结构有那么它必定与流体分子大小和分子结构有亲密关系。亲密关系。第81页烃类粘度烃类粘度(25，Pas10-3)化合物化合物绝对绝对粘度粘度化合物化合物绝对绝对粘度粘度化合物化合物绝对绝对粘度粘度正己烷正己烷0.298环己烷环己烷0.895苯苯0.601正庚烷正庚烷0.396甲基环己烷甲基环己烷0.683甲苯甲苯0.550正辛烷正辛烷0.514乙基环己烷乙基环己烷0.785乙基苯乙基苯0.635正壬烷正壬烷0.668丙基环己烷丙基环己烷0.931丙基苯丙基苯0.796正癸烷正癸烷0.859丁基环己烷丁基环己烷1.204丁基苯丁基苯0.957第82页烃类分子中环数对粘度烃类分子中环数对粘度(98，mm2/s)影响影响 化合物化合物运动粘度运动粘度化合物化合物运动粘度运动粘度2.493.292.534.982.7410.103.82第83页分子量相近（碳数相同）烃类，环状结构分分子量相近（碳数相同）烃类，环状结构分子粘度大于链状结构分子粘度，而且环数越子粘度大于链状结构分子粘度，而且环数越多，粘度越大。所以分子中环状结构能够看多，粘度越大。所以分子中环状结构能够看成是粘度载体。成是粘度载体。第84页环状烃类侧链长度对于粘度环状烃类侧链长度对于粘度(100)影响影响 化合物化合物赛氏粘度赛氏粘度化合物化合物赛氏粘度赛氏粘度148.0113.5208.0168.0当分子中环数相同时，侧链越长烃类化合物当分子中环数相同时，侧链越长烃类化合物粘度越大。粘度越大。第85页四、粘度与温度关系四、粘度与温度关系 油品粘度是随温度升高而降低。油品粘度是随温度升高而降低。1、油品粘度与温度关系式、油品粘度与温度关系式 lglg(0.6)bmlgT 第86页第87页2、粘度、粘度-温度关系表示方法温度关系表示方法表征油品粘温性质指标有两种：表征油品粘温性质指标有两种：u粘度指数（简称粘度指数（简称VI）H油：人为要求粘温性质良好宾夕法尼亚原油：人为要求粘温性质良好宾夕法尼亚原油全部窄馏分粘度指数均为油全部窄馏分粘度指数均为100。L油：人为要求粘温性质差德克萨斯海湾沿油：人为要求粘温性质差德克萨斯海湾沿岸原油全部窄馏分粘度指数均为岸原油全部窄馏分粘度指数均为0。第88页当当VI100时：时：式中：式中：U试样在试样在40时运动粘度时运动粘度 Y试样在试样在100时运动粘度时运动粘度 H与与Y相同相同H标准油在标准油在40时运动粘度时运动粘度 L与与Y相同相同L标准油在标准油在40时运动粘度时运动粘度当当VI为为0100时：时：第89页第90页粘度指数粘度指数VI越大，表明油品粘温性质越好，越大，表明油品粘温性质越好，对于粘温性质较差油品，其粘度指数可能对于粘温性质较差油品，其粘度指数可能是负数。是负数。u粘度比粘度比50时运动粘度与时运动粘度与100时运动粘度比值。时运动粘度比值。对于粘度水平相当油品对于粘度水平相当油品，粘度比越小，表，粘度比越小，表示该油品粘温性质越好。示该油品粘温性质越好。第91页五、粘温性质与分子结构之间关系五、粘温性质与分子结构之间关系各种烃类粘度指数各种烃类粘度指数(CI)化合物化合物CI化合物化合物CIn-C261771251607214411740101-70第92页各种烃类粘度指数各种烃类粘度指数(CI)化合物化合物CI化合物化合物CI70144-61221081407753-15-66第93页u正构烷烃粘温性质优于异构烷烃，异构化正构烷烃粘温性质优于异构烷烃，异构化程度越高，其粘温性质越差。程度越高，其粘温性质越差。u环状烃（环烷烃和芳烃）粘温性质比链状环状烃（环烷烃和芳烃）粘温性质比链状烃要差，环数越多，粘温性质越差。烃要差，环数越多，粘温性质越差。u分子中环数相同时，侧链越长，其粘温性分子中环数相同时，侧链越长，其粘温性质越好。质越好。第94页总而言之，正构烷烃粘温性质最好，带有少总而言之，正构烷烃粘温性质最好，带有少分支长烷基侧链少环烃类和分支程度不高异分支长烷基侧链少环烃类和分支程度不高异构烷烃粘温性质比很好，多环短侧链环状烃构烷烃粘温性质比很好，多环短侧链环状烃类粘温性质很差。类粘温性质很差。第95页六、石油及其馏分粘度与粘温性质六、石油及其馏分粘度与粘温性质石油减压馏分粘度比和粘度常数石油减压馏分粘度比和粘度常数原油原油沸程，沸程，50,mm2/s 100,mm2/s 50/100VI大庆大庆石蜡基石蜡基3504006.912.662.6020040045015.824.653.40140新疆新疆中间基中间基35040013.003.703.518040045039.747.455.3370450500128.816.207.9560羊三木羊三木环烷基环烷基35040023.274.724.930400450146.313.6610.71-35450500356.923.3715.27300(开杯开杯)爆炸下限爆炸下限第113页 油品闪点与沸点相关。沸点越低油品闪点油品闪点与沸点相关。沸点越低油品闪点也低，安全性越差。也低，安全性越差。油品闪点与化学组成也相关系。粘度相同油品闪点与化学组成也相关系。粘度相同油品，石蜡基油品闪点就要高于环烷基油品。油品，石蜡基油品闪点就要高于环烷基油品。TF0.683TB71.7第114页第115页测定油品闪点方法：测定油品闪点方法：u闭口杯闪点测定法闭口杯闪点测定法：油品蒸发是在密闭容：油品蒸发是在密闭容器中进行，适合用于轻质油品。器中进行，适合用于轻质油品。GB/T261 u开口杯闪点测定法开口杯闪点测定法：油品蒸发是在敞开容：油品蒸发是在敞开容器中进行，油品蒸气可自由扩散到空气中器中进行，油品蒸气可自由扩散到空气中去，这只能测定重质油品闪点。去，这只能测定重质油品闪点。GB/T267 第116页第117页2、燃点与自燃点、燃点与自燃点燃点定义：石油产品在要求条件下，加热到燃点定义：石油产品在要求条件下，加热到接触火焰能点燃燃烧不少于接触火焰能点燃燃烧不少于5秒钟最低温度。秒钟最低温度。自燃点定义：在无外界火源情况下，油品能被自燃点定义：在无外界火源情况下，油品能被空气猛烈氧化而造成自行燃烧最低温度。空气猛烈氧化而造成自行燃烧最低温度。第118页u油品沸程越低，其燃点自然也就越低，燃油品沸程越低，其燃点自然也就越低，燃点是判定油品在储存和使用时火灾危险程点是判定油品在储存和使用时火灾危险程度一个指标。度一个指标。u油品沸程越低，其分子量越小，其自燃点油品沸程越低，其分子量越小，其自燃点越高，汽油馏分自燃点最高越高，汽油馏分自燃点最高，而减压渣，而减压渣油自燃点最低。油自燃点最低。第119页烃类及燃料在空气中自燃点烃类及燃料在空气中自燃点燃料燃料自燃点，自燃点，燃料燃料自燃点，自燃点，乙烷乙烷515环己烷环己烷200正丁烷正丁烷405苯苯562正戊烷正戊烷287甲苯甲苯536正己烷正己烷234间二甲苯间二甲苯528正庚烷正庚烷223萘萘526正辛烷正辛烷220-甲基萘甲基萘528正壬烷正壬烷206蒽蒽540异辛烷异辛烷418JP-1喷气燃料喷气燃料228正癸烷正癸烷208JP-2喷气燃料喷气燃料238正十六烷正十六烷205JP-3喷气燃料喷气燃料242第120页 对对于于同同一一油油品品，其其自自燃燃点点是是最最高高，燃燃点点次次之，闪点是最低。之，闪点是最低。对对于于不不一一样样油油品品，闪闪点点越越高高，其其燃燃点点也也就就越高，而自燃点越低。越高，而自燃点越低。同同族族烃烃类类，相相对对分分子子质质量量小小烃烃类类自自燃燃点点高高而闪点低，反之亦然。而闪点低，反之亦然。第121页3、静电着火性能、静电着火性能 油品在加注、运输过程中与管壁、容器壁、油品在加注、运输过程中与管壁、容器壁、阀门等金属接触，摩擦产生大量静电。因为油阀门等金属接触，摩擦产生大量静电。因为油品导电性较差，致使油品中集聚了大量静电荷，品导电性较差，致使油品中集聚了大量静电荷，有时甚至到达上万伏高压，从而引发火花放电。有时甚至到达上万伏高压，从而引发火花放电。为预防静电着火事故，通常采取加入抗静为预防静电着火事故，通常采取加入抗静电添加剂等伎俩。电添加剂等伎俩。第122页本章习题本章习题1.石油恩氏蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线有何差异？石油恩氏蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线有何差异？2.石油平均沸点有哪几个表示方法？石油平均沸点有哪几个表示方法？3.石油馏分分子量分布有何规律？石油馏分分子量分布有何规律？4.烃类相对密度与其化学结构有何关系？烃类相对密度与其化学结构有何关系？5.烃类分子折射率与其化学结构之间有何关系？烃类分子折射率与其化学结构之间有何关系？6.烃类粘度与其化学组成结构有何关系烃类粘度与其化学组成结构有何关系第123页7.粘度与温度之间有什么关系？粘温性质表示方法粘度与温度之间有什么关系？粘温性质表示方法是什么？是什么？8.表示石油及其产品低温流动性质量指标是什么？表示石油及其产品低温流动性质量指标是什么？9.石油产品粘温凝固与结构凝固之间有何差异？石油产品粘温凝固与结构凝固之间有何差异？10.石油产品闪点、燃点以及自燃点之间有何关系石油产品闪点、燃点以及自燃点之间有何关系？第124页