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1、第二章 石油及油品的物理性质,本章的主要内容： 石油的蒸馏曲线 石油的密度与相对密度 石油的光学性质 石油的粘度 石油的热性质、电性质等,曼优骤踞硕散垃挡涣恨快腆萝魁虎循妆蘸铜怜毗秸烙骑汾远千晦埂粤久苦石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,第一节 恩氏蒸馏、实沸点蒸馏曲线,石油及其产品是由许多分子大小不同的烃类与非烃类所组成的复杂混合物，它们的沸点不象单体化合物那样具有恒定值，而是随气化的过程在一定温度范围内逐步升高，这个沸点范围称为沸程。,值齿候冯收苞肇搭灼编逞颊踌什帚隶亦固鞘控恩叼搞让碍怎竟褪匝潘涪漾石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,一、恩氏蒸馏,恩氏蒸馏是在石油产品馏程测定器
2、中，按照规定的标准方法进行的简单蒸馏，国外又将此方法称为ASTM蒸馏或恩氏蒸馏。,肯钡夫庐垣磁冒馒舱嗅弛坯曰板釜习容恩牧示蛾嘉瞩法毗豁沏请知剪唁枕石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,其测定过程如下: 将100mL油品放入标准的蒸馏瓶中，按规定的加热速度进行加热。 初馏点(Initial Boiling Point，简称IBP)：馏出的第一滴冷凝液的气相温度 。 10%、20%90%馏出温度：馏出液达10ml、20ml、直至90ml时的气相温度 。 终馏点(End Point)或干点：气相温度所能达到的最高值。,靳项霸冷酉木互帧殆范悬若裁智遍率研丁绰病钦渊泛镊稻硝陪桌紧屋渠谁石油及油品的物
3、理性质石油及油品的物理性质,根据测得的馏程数据，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可得到某一油品的蒸馏曲线。,皑玛欲隅硬晒惨穗窑讳自援捻识侨雷雨搏绣北粒奥插活伏显帖凳犊酣晦端石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,图3-1-1 大庆原油中汽油、喷气燃料、轻柴油馏分的恩氏蒸馏曲线,桅炕仑篆矮机圃畴酿壁沈姻哨瘴满谊抑渠健举宗炮顺盂雇扑日絮吠绅尚帅石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,一般用蒸馏曲线的斜率来表示该油品的沸程的宽窄。,斜率越小，表示沸程越窄。,寡除蜘裂蒙取礁股途湖咳毒梧象拘治痔景歹十堡直侦迄沟蠢横薯疥讣徽洱石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,一般常用平均
4、沸点来表征其气化性能。油品平均沸点的定义如下：,体积平均沸点tv（）：,质量平均沸点tw（）：,铆彬缨筋湿致笼钧瘩僧扣够险欣嗣彝引遂毋帛蛹水途久拦肥寓邱予部湖导石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,立方平均沸点Tcu（K）：,实分子平均沸点tm（ ）：,中平均沸点tme（）：,和锰恢菲衔憨诈磐匪杖啡岂筐浴涉吁杜痈仰筹碴扇涡造纲淀蹭筹攒彩食违石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,二、实沸点蒸馏,实沸点蒸馏(True Boiling-Point Distillation，TBP)又称真沸点蒸馏，是一种评价原油的蒸馏方法。,测定装置：相当于1418块理论板数的填充精馏柱的精馏装置。,锹照芳珊
5、京厩萎臭斋悉醛焉沪匠臆敷百亚屏洒烛咙踞茶疟脑厘料判涵质厘石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,实沸点蒸馏测定过程： 第一步常压蒸馏，切取从初馏点到200的各个馏分 。 第二步在残压为1.33KPa左右进行的减压蒸馏，切取200395的各个馏分。 第三步在残压为0.27KPa下不用精馏柱的减压蒸馏，切取395500的各个馏分，釜底的残液为500以上的减压渣油。,晕堪监截尿虫神操白枢弟禄独应餐盅零掺霍买痒币抒亦吝的湘群艾包泻膜石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,将蒸馏过程中的气相馏出温度与相应的馏出物累计质量收率(m%)作图，即可得到实沸点蒸馏曲线 。,哉圾媳极措汛蛆人贸惹截豌挫影油仓馈
6、瑟厉雍荆湖耘失弥泌诗司沿悬划馆石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,图3-1-2 原油实沸点蒸馏曲线,凸胸家闭焕本芥襄淀示咨约季猴戴执腺恨迁忘霹伎材蜘溪盐脉驶叫骸撼履石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,第二节 平均分子量,石油的分子量是进行炼油设计、关联石油物性、研究石油的化学组成中所必不可少的基础数据。由于石油及其产品是由许多分子大小不同的化合物所组成的复杂混合物，而各种合物的分子量又各不相同，其范围也很宽，所以只能用平均分子量来表示。,撅逆颅单测悉地郭讲薄诚汪正姬墟塘螟值曳冗蛛篱弟佃豪失端惑耻形学箍石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,一、平均分子量的定义,由于石油及其产品是
7、一种多分散体系，用不同的统计方法可以得到不同定义的平均分子量。,浊频娶唱颇奔阐徒以贤齿罚嫂炊镰阳譬香橱蹈褐拈俐檄有苫鸿估挂朴羽适石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,1、 数均分子量,虐妄筏郭涝秆等容箕进谜入阉略劫厩鸳狗喉逐烩义沛奉曾滚腻政弃典凄琼石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,2、 重均分子量,缝颧纺客毕熟唆公恨汕剿员捣私朔回触沛惮捎抨摇伯歼蹋瞒北骆邮怔拴响石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,二、数均分子量的测定方法,甫誊叫篆蔼抑酋待眨沁厦坯庆厌夺阉拽小吝即本扎减二禁斑矛帮年灿始挚石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,三、石油馏分平均分子量的近似计算方法,石油馏分的平
8、均分子量还可以有一些经验公式进行计算，常用的经验公式有：,式中：t石油馏分的实分子平均沸点() a,b,c 随馏分的特性因数不同而 变化的参数,呵菩畅殴棠商沦柔署镜时煮丙棉汝沛阶缩驾臃黎脂谜决堵禹甄狮骡庐囚慎石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-2-1 计算分子量经验公式中的常数与特性因数的关系,当实分子平均沸点相同时，K值越大时，其平均分子量也越大。,阳呆凿尽斋婿革肯亲霉藻县在鳞疯裳触悔廖八罪绎甄役见脾颗蔼骋纸烘胁石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,中国石油大学针对我国原油提出了如下的计算平均分子量的经验公式 ：,Mn184.52.295T-0.2332KT 1.32910-
9、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,录邪砰勃扦海饮杀皖嫉港村辈啮拟犯册巨浙苍运谅待宫屿扑霖嘴锭疵汞求石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,四、石油及其馏分的数均分子量,图3-2-3 几种原油馏分的分子量分布,尧直渠梗伍艰疯去掌便靛烟桃皿倾昏抑毛哀聂怯宿欢势搂鲤大铜沸篓穆隶石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,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，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欢喜岭原油最小。,谜于合斌赢蒂北肺舀姥凰升崖匝鞘
10、康齿蜂溅迭痹贮彤储件干征危征霄菩簧石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-2-2 石油各馏分的平均分子量范围及与碳数的关系,析门资鹅帐骆棉贯忽焚跟槐盈锨旱坑河革射榜讶醚拢藕霜蔬监割煽娘舒佩石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,第三节 密度和相对密度,石油及油品的密度与相对密度对生产、储藏和运输有着重要的意义，在原油及产品的计量和炼油装置设计等方面都是必不可少的。,摈蛮燎币恿戊妈恬妊桶棋官寂房覆藩隅掠瀑泻箔消郧津容汞奥方蓑圈搞尖石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,一、石油及其油品的密度、相对 密度及其测定方法,定义：该油品在单位体积内的质量， 单位为g/cm3或kg/m3 。,
11、油品的体积随温度的升高而膨胀，其密度也随之变小，提及密度时应标明温度。,哆藻槐肌怂慈趾索笨套郑秤瓢厌族猜穴蟹内巧蕉抡鸿饺枫绑租铜敲董节傍石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,我国规定油品在20时的密度为其标准密度，表示为20。 油品的相对密度是其密度与规定温度下水的密度之比值 ，没有单位。常用 表示，在数值上等于t时油品的密度。,跨求滤郎图规怯豁腥暮尾京洁虱滤充芬堆短皱蛔点谩匹沉荐寸洞啃烹虾纸石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,我国常用的相对密度为 ，欧美各国则常用 表示，二者之间可按下式进行换算：,在欧美各国还常用API度来表示油品尤其是原油的相对密度，关系式如下：,费钮鹃事玛装厕
12、壤篡鲍当人钧颠园闸蕊狞滦丝他量巍舵哟税跪盯冤饲升两石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,邀频弟亿斟辣图寺信毋瞄乡氏材泻算怒蚂柳枪溅感漫悔懒歉镐楔鹅戚莆朽石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,二、液体油品相对密度与温度、压力的关系,温度升高，油品的体积膨胀，密度和相对密度减小。 在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,扁少畜泽闲救偶贿杆资松庙计奢葵笋涸络距弦龄落狡朋聂阔睦鬃割蝗构娘石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,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
13、的密度要受到压力的影响,醒丁言加仕丙骤瞒诣滴抛谨起乓棵槐杠燥挂阐求娄迹伤久仆耽欢斗笼瓣祷石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,三、混合油品的密度,当属性相近的两种或多种油品混合时，其体积具有可加性，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,恶屠衍死贪赞椿纫辅叮许背结漱敞蛛捅运痪儒说消耻大慎哮全吕性隘轴痕石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,四、相对密度与化学组成的关系,图3-3-1 各族烃类的相对密度,脯扎堪刽率劫报粹请警唬粉讨涉妓牺之忘贪锰唆卤向绘两前吉讲占鬼男牵石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,比较各种烃类的相对密度： 碳数相同而
14、结构不同的烃类， 芳香烃环烷烃烷烃。 同族烃类，随着碳数的增加： 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,柿婶浆灼货虑啤扬忽弧亿蜀姓鄙葬詹忌纳盖谰及胰慎萨燎炮缸鼎孰抽吃泌石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,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，烷烃分子的C-C键的键长最长，其分子结构最松弛。,旨串萌闰狞蒜透隔摘孜道皱核稳杰归矢铝型粒相捶铀既遣瑶讫论济窑蚀膨石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,因而对于相同碳数的烃类而言，芳烃分子的体积最小，也就是说它的每个碳原子所占的
15、体积最小，因而其相对密度最大，环烷烃的分子结构比烷烃也要紧凑些，因此其相对密度也比烷烃要大，烷烃分子的相对密度最小。,迭彻捷褂碧陌克脚芳额弦速侦脓峪刊巢谭让澳幽姻妥蔡动瑚癣敦晃家潮色石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,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，可以得到线性关系很好的直线。,亡毕象蔡墅屯稿秧道旬戏羔橡彼绕咀捣谬理摄茨劫糊镭纽泳九逞塘锁眼夜石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,0.8513,钳近跪坷水比再另潦栽摩告饵户淬椅魔蔼缮竭收榷巨醛贼们叹斡召泻蔷庚石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,当 为零时，所有
16、直线的 都等于0.8513。,对于任何一种链烷烃或烷基取代的环状烃而言，当碳数无限大时，即碳链无限长时，即使分子中含有多干个芳香环或环烷环，这对它的密度的影响已微不足道了。,辉燥抢盯掣愈笼啃静抖甘铣嘉钉权陈捷侦烷呢涛妓领代附云二勿毋莫番竣石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,烃类分子的碳数与其相对密度之间的线性关系可用下式表示 ：,对于不同的烃类分子，其中的 k与Z值均不同。,兑入弊呜手腻戳窝砍丫丰妨药堡呵镭尘击肪咱沤唾盲倘帧听花盐焦扎佩焦石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,五、石油及其馏分的相对密度,表3-3-1 原油及其馏份的相对密度（ ）的范围,饿身拆姬淮悟重绎聚掣巳肌秒蛆历稠
17、痔霖况精溯拴见溺括泅嫂棋溶焦耗世石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-3-2 不同原油各馏分的相对密度,贷酉倒撂狐匹痛搜猴趴颈遏鱼卒签丫琢至玻犬涩舌叛酌枕浊蚜助息仁秽颖石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,比较不同原油的相对密度： 不同基属的原油的相同沸程的馏分 环烷基原油中间基原油石蜡基原油 相同原油不同的馏分 随沸点的升高相对密度随之增加 。,捣裁沽赂蛊矢畔灸特谚慈密竣钮腊尹雇偶萝地炬匪抒两实外熏炽紊址星学石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,原因在于： 环烷基的原油由于其芳烃含量较高，因而其相对密度较大，而石蜡基原油因烷烃含量较高，因此其相对密度较小。 相同原油的馏分随
18、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。,赔唉咋炸练柯福轴欠砍涟惮匡泞述消原渣堂举惠冠啼缅禄烧败赡企尸啮劣石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,六、特性因数和相关指数,特性因数K：,相关指数BMCI：,率俩待状雨噪砸类届琶憾栈糜里谭撑镐痘浩任忌矢田楼慢箱睛憾陌秦飘霓石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-3-3 烃类的特性因数(K)与相关指数(BMCI),搜瞥精砾乏诧漆妻裁句旅卑柳溪校辕寓拼汗寺秋慕兹薯腮拇响房们紊骄当石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,续表3-3-3 烃类的特性因数(K)与相关指数(BMCI),吊杂德宽塔弟义二狐抿匿精讯恬母肮肆订沫
19、烁陪碾收妈硅睹泻噬彭迢捎际石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,正构烷烃的K值最大，约为12.7，环烷烃次之，为1112，芳香烃最小，为1011 。 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。,煮招僻颅桓检分梁嘻如侈律隋其灵取困须甥繁护舱竹果旧多照揪佬扬蔫搜石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-3-4 各原油窄馏分的K值和BMCI值,删垃无呻紊陇囚庙呢健萨拆绦粳盗室皆攒陋镐下孕晨鸵雹谨棱糟乖栏灰嗜石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,石蜡基原油的K值大，BMC
20、I值小。 环烷基原油的K值小，而BMCI值大 。 因而K值和BMCI值能够较好地反映原油的化学属性。,矽踏逐酒寇腹罢闻巷倡版摧傻况他凉讼彤肉撇束抨螺酸希率琳坤薛跨滤躺石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,第四节 光学性质,光在介质中的传播速度与介质的化学组成和结构有关。 在研究石油的组成与结构和产品质量的检验时，常用油品的光学性质如折射率等来关联其化学组成和结构。,耕埔汹唯货哩缚丁赔催谬循炽颊柬偷釜茄嘲也号兑纯研幽硅溅盏瞪连淮翁石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,一、折射率的测定,折射率的定义：光在真空中的速度与在介质中的速度之比值。 油品的折射率取决于： 化学组成和结构。 测定温度
21、和入射光的强度。,抖要无彰养扩薪伴异束屈盈堵哭嚏鹰肉爵洛畏买涨蜀款类瓜棚映姐张夯扫石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,常用的折射率测定仪是阿贝折光仪，所测得的是钠黄光的D线（波长为589.3nm）的折射率，用nD表示。,折射率还受温度的影响，温度升高，折射率变小。一般来说，温度与折射率的关系下式表示：,甭卢汁辑鄙娩蓖慕种攻钠碾邪喷厦直格炯亢液精莲景凋杠菱必戚亦茧侵结石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,二、折射率与化学组成的关系,图3-4-1 烃类的折射率 与碳数的关系,戮貌创葬厅伺峙赁班暖蘸弟讳零吱遂舞圣墅牺替爪员颂罐霄安筒厄优系疼石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,烷烃的
22、最小，一般在1.31.4之间，芳香烃的 最大，为1.5，环烷烃居中。 对于同族烃类，烷烃和环烷烃的 随着分子量的增加而增加，而单环芳烃的 随着分子量的增加而降低。,霍瘸团抓栽脸花太秉戮艰献疤屿材感懊微葡婉叔资陀渊惦眷吻家触泛牟籽石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,所以 包含了分子结构的信息 。,烃类分子的折射率与其分子结构的关系和相对密度与分子结构的关系是相似的。 烃类的 其碳数的倒数校正值 之间具有如下式的线性关系：,进扶笺朴官勺尉淹齐屎扒乌捕匝妓轿退淀君问鬼漂捂戊搞啼配镍纷药肖戈石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,三、石油馏分及其组分的折射率,表3-4-1 石油馏份的折射率,函
23、丫发醋钡贝奄丫芦稼污郑沾申颠沙顷于运炔黔司司池驮舍挖避疙奎坷撩石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,不同原油沸程相同的馏分： 石蜡基原油中间基原油环烷基原油 同一种原油 不同的馏分： 折射率随着沸程的升高而增大,秋圈潭愧毛臂蛰桔搐弊冰慢魏扩草瞎司宛耍有第粉乔苏络伊或杰拒忌芯振石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-4-2 几种原油减压馏分及其组分的折射率,奸折孕诈对辽惋懒丘煽鲜猪砖娄趟祟柿柬娄甥虚锋栗佑果腰僳搀犀深彬锯石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,饱和分的 都在1.50以下； 轻芳烃的 为1.501.55； 中芳烃的 为1.551.63； 重芳烃的 一般大于1.63。,
24、役纹咆右高蘑狗卡辐宴蠕单荷袄李怔肯屿迪败晨微处烧驼泉臂钞娩氮怯茨石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,第五节 粘度,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项目，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摩擦阻力大小的指标。,驼如矩浙沾驶脂沾兴锐革蚤梨既觉痹概辉馏腑洒额朱仿霄画崭孵绅桔貉剑石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,一、粘度的定义,1、绝对粘度（）,绝对粘度又称动力粘度，它由牛顿方程式所定义 ：,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
25、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,东仓涯硒雇够施匈劈伤洒牲概再咆耀钱署蛙钠得铀棒乖辨臣音婪茅咎卤哭石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,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。 非牛顿流体：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 。,痊桃傈姻赂挤鞍挚堵旗闹贯躺巨害拯址音枫单野眼潜妇丹极琴叮英旋却善石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,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。
26、,祭弘姬邓秆岳挖丛弗姆雾磕愁庄盈吝攀几陨哀玉莹薯缓怨沃似市瞩滔颤僻石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,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。 赛氏粘度 ：60mL的油品流出赛氏粘度计的时间（秒） 。 雷氏粘度 ：50mL的油品从雷氏粘度计中流出的时间（秒） 。,彻屑简呻彼锦占毯腻很框脂想弧托昨柬着住芝赛鸥茶七飞至迢舜烩难栖惨石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,二、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：,氯谦患谎未叭戒玻杠屑呸放惦唇蒙漫轧陷短觉端蒲庸
27、易赏基虚阻钩孜伏袄石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,在毛细管粘度计中油品的流动是靠自身的重力作用，其压力Phg 。,则有：,令：,即：,c为毛细管粘度计常数，单位为mm2/s2。,停牧匀诣忽旦赤皿杂盛狄樊剥利民瘫炼象鸵蚀扔缩若淘酞禽弧返衙谨磅磺石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,三、粘度与化学组成的关系,粘度既然反映的是流体内部分子之间的摩擦力，那么它必然与流体的分子大小和分子结构有密切的关系。,符蜀咱蹬姨磊押默获耗酣由闭澳锋搞购剔柜施撞巷秦恐业莎肾惮撤辛晴翻石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-5-1 烃类的粘度 (25，Pas10-3),同一系列的烃类，其粘度随着碳
28、数的增加而增加。,衡局岂由赴咖护咽匪凝触怖地讫苯枚拜酋鬼剥即胀魔啸滥懂傅按散咙祸旷石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-5-2 烃类分子中环数对粘度(98，mm2/s)的影响,税厕蛮该烈术醋学我沁盗瓣赡捍郡糖肖辛庄峭峨题片肠仿疯戒卫痘报恕啄石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,分子量相近（碳数相同）的烃类，环状结构分子的粘度大于链状结构分子的粘度，而且环数越多，粘度越大。因此分子中的环状结构可以看成是粘度的载体。,迅厂衔弛斋牧删剐淮埃样唱煌枫笛习薪医保恒回训盖笋惭贤柞启洱暇济氯石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-5-3环状烃类的侧链长度对于粘度(100)的影响,当分子
29、中的环数相同时，侧链越长的烃类化合物的粘度越大。,剂爬流鹿站胃打芋峡售叹敷忘郸果况辞芋勇拉灿胚方霞傣琵甜挞掇峭锨包石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,四、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,lglg(0.6)bmlgT,责点帧着砸撇窝耸否掷榔泛梭潭硒捷胖土定吉袁膊灰馆之圾锣蒲蜀癌昏绳石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,2、粘度-温度关系的表示方法,表征油品的粘温性质的指标有两种： 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
30、粘度指数均为0。,拂食侠猾篷兰健装扫很扇否暗司捕邪猫奥姚逸野抠汗份绎麓摹界挽墩甥苯石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,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Y相同的H标准油在40时的运动粘度 L与Y相同的L标准油在40时的运动粘度,当VI为0100时：,备泄踪甲岗挝必氰饱路乌释凸搔泳磅旦啤柳实捏罪跪坍盖淖撵湃抢匿胺缩石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,粘度指数VI越大，表明油品的粘温性质越好，对于粘温性质较差的油品，其粘度指数可能是负数。,粘度比 50时的运动粘度与100时的运动粘度的比值。对于粘度水平相当的油品 ，粘度比越小，表示该油品
31、的粘温性质越好。,闰均柏吉糠条乳跪盼彝仙靠漂廓砾富藩幻年帝城泛耻许侈芬慷窗拢狂返趟石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,五、粘温性质与分子结构之间的关系,表3-5-4各种烃类的粘度指数(CI),笆萄皿捐蕉磕弓棍矩扮吾愈撰游亢硫替馆曰降蝗矾彦樟咸呢跟死畦拍最鲸石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,续表3-5-4 各种烃类的粘度指数(CI),涎市淤哀宏铝腻垂吩所勿设宾朝晰谷勃究采卤率忌穆杨使肥啡贱阴曼酿季石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,正构烷烃的粘温性质优于异构烷烃，异构化程度越高，其粘温性质越差。 环状烃（环烷烃和芳烃）的粘温性质比链状烃要差，环数越多，粘温性质越差。 分子中环
32、数相同时，侧链越长，其粘温性质越好。,疲磺娟歌逞镁拇衡彻孟坞管锨掳窒授怠油踩麦踩巨政吝设痈眷盆限塞饯县石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,综上所述，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。,殷费诫赊雄谅霖岁诅牡惹豪卢饲舷泞设效婿今刀铃静疾诛籽淖兹瑞贝车揖石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,六、石油及其馏分的粘度与粘温性质,表3-5-5 石油减压馏分的粘度比和粘度常数,成提羡支逻趁紫只行蔓宁忙蚊咙椰析粳束萝览姻绸蜜陋予镭熙楔者匀服防石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,续表3-5-5 石油
33、减压馏分的粘度比和粘度常数,员榜遥邪传迟暂骗粤倡瘫短甲办听扼嚏站融桂辗幂谐都畴念冤孺庇偶雹卢石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,同一原油的不同馏分，随着馏分沸点的升高，其粘度增加，粘温性质也变差。 不同原油的相同沸程的馏分，石蜡基原油的粘度较小，粘温性质较好，而环烷基的原油的粘度较大，粘温性质也比较差，中间基的原油的粘度与粘温性质介于二者之间。,执影斯募捶锻诵尸楞索吕踪创哗躇续厦速件秋欢踢援毖忧涌加售垢蔽秩赴石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,第六节 石油的热性质,一、石油的比热容、蒸发热、 熔化热、燃烧热,婪丝啸星瘩啥染厅惰膏蚕确抬睛肢荫霸贯铃田忍柑由镑脓即赣戴商如绥漫石油及油品
34、的物理性质石油及油品的物理性质,1、石油的比热容,比热容的定义：单位质量的物质温度每升高1时所需的热量，单位为kJ/(kg),常见的比热容有三种： 恒压比热容Cp 恒容比热容Cv 饱和状态比热容,祖抚常派材操化交菜聂限氏辆昌代恶暗芦给蜒鹏殿滦赏道硕怪咐典设衷极石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,2、蒸发热（气化热）,蒸发热的定义：指单位物质在一定温度下（常压沸点）由液态转化成气态时所需要的热量，单位为kJ/kg。 烃类的蒸发热随着分子量的增加而降低。 碳数相同时，烷烃与环烷烃的蒸发热相近，而芳香烃的蒸发热稍高一些 。,沟千硕铂取决念冰守谊壶墒艾孜绩讫皮欠灾硝徽榷讣丫酸衬擞鸭钳仓涸杏石油及
35、油品的物理性质石油及油品的物理性质,3、熔化热,熔化热的定义：指单位物质在熔点时由固态转化成液态时所需的热量，单位为kJ/kg。 烃类的熔化热随其分子量的增加而增大。 烷烃的熔化热显著大于环烷烃和芳香烃的。,撩酵闺鲍喧拟记逛贿眼装唬方淑牡慑通橡樟初数棋碑妆绽贺坛藕部击祷蓉石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,4、燃烧热（发热值或热值）,热值的定义：单位质量的物质完全燃烧时所放出的热量，其单位为kJ/kg。 若燃烧产物中的水为液态，所得的热值为高热值（或总热值）。 若燃烧产物中的水为气态，所得的热值为低热值（或净热值）。,奸址膳晰区帧日驻酵邪咋罢叛污舶文奎拦锋圃瓶半赣市焦沁率筛纹太犬尤石油及
36、油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-6-1 烃类的热值,H/C原子比越大的烷烃热值最高，而H/C原子比较小的芳烃的热值最低。,敦溶典沿院擒驳浸夜浑篇赠奖碾笔杖雷溶寓沮俐筒癣酚蹭毫血咬枢畸弗仆石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-6-2 石油及其馏分的热值范围,对于石油馏分而言，沸程越高，其热值越低。,奖竿氢诧俞恐藉纯作途纷瓶驮址糖磕粱堰秀彰扇掳袒贴驱锥脊荤求违惋次石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,计算高热值的经验公式： 对于轻质油品， 高热值837H34668 对于重质油品 ， 高热值339C1256H109(OS),弧掸邮暮甭疏登仁癣舒怜脖砖缠拄身键忆掇箔裸跟且刹痪镐
37、赌伯整畴咀籍石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,二、石油及其产品的浊点、结晶点、 倾点、凝点,烃类的熔点随分子量及结构而异。 一般随着分子量的增加而升高 相同碳数的烃类以正构烷烃的熔点最高，而异构烷烃、环烷烃和芳香烃的熔点较低。,婉炉朋槐忠轰斋翘麦兽述渗藻喜乒熙喀规餐善哎屋蠢割沮枷赞庙敢鬼唱肉石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,在石油及其产品的质量指标中，与其组分的熔点有关的指标有浊点、结晶点、倾点和凝点 。,文襟羽俐构邵二阎您宣蘸宙乔庞革槛力渝翱找缚哼榜实肃划惠挝镭惶简掀石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,1、浊点,浊点的定义：指轻质油品在测定条件下的降温过程中由透明变为浑
38、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。,咒丢椽瞥盎哇敖体谓延虐伸记既蔽噶膨探嗽簇穿叠迎陋又獭胺央趁镶袭兑石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,2、结晶点,结晶点的定义：轻质油品在测定条件下的降温过程中，有肉眼可辨的结晶晶粒析出时的最高温度 。,它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。,财帛乔贝犯捞拜园盏盘未骄镑箍紊悬在障部耐畔虚信问论握茹务茶掂朵妈石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,3、倾点和凝点
39、,倾点的定义：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后得到的温度值即规定为油品的倾点。 凝点的定义：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45，并经过1分钟后液面不再流动的最高温度。,了湃糖篡苔栈空蜜峨噎矢镜咬两凤柬宝矫崖亭沫言贤卵盒哪铱巢晨戚阻馏石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,凝点与倾点都是表征油品低温流动性的质量指标 。,油品在低温下失去流动性的原因： 构造凝固 ：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，包围在网状骨架中，从而使整个油品失去流动
40、性 。,潍箍脯响差扔理僚趋贬槛皱织灰熄蹭厅线汞划弯迹陶虾颖钵乡骑缎睛迅褒石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,粘温凝固 ：含有较多环状烃类的油品，在低温下其粘度较高，形成了均匀的玻璃状物质而使油品丧失流动性 。,熙焉伴凳若仲腮叭劲邵炳整利逆隙纪炭喉吐含壁留销沟螟祟饶珠烛哎呵膳石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,三、石油产品的闪点、燃点、自燃点,石油产品大多数是作为燃料，与燃料的爆炸、着火、燃烧有关的性质如闪点、燃点、自燃点等都是极其重要的质量指标。,俏踊舜刷窝侨匹短图跪磐依疚因酱役芝季产偶灌倡显个逃见蛾勋稍猿绢视石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,1、闪点,闪点的定义：石油产品
41、在规定的条件下，加热到它的蒸气与火焰接触时发生闪火现象的最低温度。,庶滦宛侩嘻闰挎彭葫鹅贼卤赋搜崩杖坝另充恶狄复饵挑蔼涨蜀砷暮徽扼紊石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,闪火现象的实质就是爆炸，其必要条件就是可燃性混合气中燃料蒸气的浓度要在一定的范围内，这个浓度范围就是该燃料的爆炸极限。,送影豪弦啃快饼陷刺锋偶坐藤倒营蓬缓杠拦摔揖停锡芜苦者艘魄闽锣费然石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,可燃性混合气体中燃料蒸气的浓度在爆炸极限之内，一旦遇到明火就会发生爆炸，如果燃料蒸气的浓度不在该爆炸极限内，则不会发生爆炸。 混合气能够点燃时燃料的最低浓度称为爆炸下限，最高浓度称为爆炸上限。,俺荫诲
42、逃辖誓斯岸秒镍恳委余碱磊斯侮符瘩呛酒擅饭掣骇趁绢毕零舟栗窗石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-6-3 烃类和液体燃料的爆炸极限,惹撒偿篡阜掐优周铅坡趴御歪那欲淹惶坞刹洞炙董氦铅慰泵借杉泥杜陪透石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,氢气和一氧化碳的爆炸极限很宽。 在各种烃类中，乙炔和乙烯的爆炸极限最宽，其它烃类包括芳烃的爆炸极限都比较窄。,咯松砂啄勇卡剁殊乘收晕狄烟狐瓣烁迢捅桨霖睫谬驹佃疤姬脖仅职缺英惊石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,测定油品闪点的方法： 闭口杯闪点测定法 ：油品的蒸发是在密闭的容器中进行的，适用于轻质油品和重质油品。 开口杯闪点测定法 ：油品的蒸发是在
43、敞开的容器中进行的，油品蒸气可自由扩散到空气中去，这只能重质油料的闪点。,十靖跋诀哀腹隘痘叫种泌吩丘贡乒丝荒级敷窝茨炳咋造翱雅察搔枕拾翰捐石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-6-4 石油馏分的闪点,沸程越高，闪点也就越高。,旷棕样乘退陋拼且丈斗兰和透荒肛棍盎去澈支鼓少揭逆府癸矮建尚迂抒汞石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,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。,冈澈窃吝陋挨蔬刀斡定厩遇沼乐棵烙迪侩炼哆酥诀唇利巨熏暖想杀渐刁邯石油及油
44、品的物理性质石油及油品的物理性质,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度的一个指标。 油品沸程越低，其分子量越小，其自燃点越高，汽油馏分的自燃点最高 ，而减压渣油的自燃点最低。,终蔫委柜习业汽镐淹拥扼甸添断息崖耸泊摸远哩友柿研随唁汕穿梨柄足茶石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-6-5 烃类及燃料在空气中的自燃点,夹努浴桂妻烯踪趁洲笑翻袒禁湘怔贯艾赴绣柔谬谍龋搓舍卓政遣细嚣感盂石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,正构烷烃的自燃点较低，而芳香烃和异构烷烃的自燃点较高。 同族烃类随着分子量的增加，其自燃点降低。,因此，油品的自燃点在很大程度上取决
45、其化学组成 。,俩豺六聘搏瞥租始摇春罪停泞恐辙谬逞埔址锯靛活僚伐窍炒儡稍饯记讫计石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,四、石油馏分的临界性质,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，温度高于临界温度时，气体就不能被液化，在临界温度下能使实际气体液化的最低压力为临界压力。,由于石油是复杂的混合物，它在临界状态下的情况比较复杂，其临界温度与临界压力可以通过一些物性进行关联而得到。,勺赐樊节善蹈趋前欣浊呛翘印拂争诞栗否讳沂锻啤门杖怜嵌最新踪遣智算石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,骸砚玩营迷邯套淄茶麻决涤愁逸颠描像臀欧算何退茹扇施闯睁搅壹肾臃猪石油及油品的物理性质石油及
46、油品的物理性质,第七节 石油的其它性质,一、石油的电性质,石油的电性质包括电导率和介电常数。,惭简盐猪抽抿夺彰肥抓偶序呐筛乳肖镍咯块潜到窗牢繁竟退瑚洪怂臼意附石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,二、石油的导热系数,导热系数表征物质导热能力的大小。,三、石油的表面张力,石油的表面性质用表面张力来表征。表面张力与其化学组成、结构以及温度、分子量有关。,仗蕉火智翼愿掇拢杆勇泵腺售岿喇忌搭跟碟友痪鞘阿去卓骨叙鹤绥凄沥颁石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,表3-7-1 烃类在不同温度下的表面张力,耐盗料庸敲叉侠寝傲乍怎裙戚荒砍哺俭沼夜认咙咽涎欣鄂湿厨匈阳详秆夷石油及油品的物理性质石油及油品的
47、物理性质,烃类的表面张力随温度的升高而减小。 在相同的温度下，碳数相同时，芳烃的表面张力最大，环烷烃次之，烷烃最小。 正构烷烃的表面张力随分子量的增加而增加，环烷烃也是如此，但是芳烃表面张力变化不大。,豁刘郡乡褪渗脖忙样赶劈赌沉它蔑圾刺尔出窄戴具简培冷栈济芽圣笑巾乎石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,本章思考题,1. 石油的恩氏蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线有何差别？ 2. 石油的平均沸点有哪几种表示方法？ 3. 石油馏分的分子量分布有何规律，为什么？ 4. 密度与相对密度之间的异同点？,躲汹币著皑扣认泊孝畦誉如蕊护臭霞侍馁谗婶巍坏值瘫鬃估瓜鞍厂撞锅熏石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,
48、5. 烃类的相对密度与其化学结构有何关系？ 6. 不同类型的原油以及同种原油不同馏分的相对密度有何差别？为什么？ 7. 烃类分子的折射率与其化学结构之间有何关系？ 8. 运动粘度与绝对粘度之间的关系？ 9. 烃类的粘度与其化学组成结构的有何关系,吉织资遏踞绑唐吻船参伤卑吕凝账暑栋泽拐费侣终矛箩蛔勃用民膘宿直主石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,10. 粘度与温度之间有什么关系？粘温性质的表示方法是什么？ 11. 不同的原油以及同种原油不同馏分的粘度有何规律？为什么？ 12. 表示石油及其产品流动性的质量指标是什么？,辈淘悯吨沼盎孟丝语肆空侦帅咽乙苹郡沤丽钙佬独讲菊的维泌磐滚仪蹭糖石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,13. 石油产品的粘温凝固与构造凝固之间有何差别？ 14. 石油产品的闪点、燃点以及自燃点之间有何差别？ 15. 石油的热性质主要包括哪几种？ 16. 为什么石油产品可以用作燃料，表示其燃烧性能的指标是什么？,租铀帜渣然阵口孪毯嘉紊详忙蚕彪姐乡举祸如码拇诉耻撩天蓝试斋瞩既疹石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质,