1、2022-4-29油料學油料學1第二章石油及油品的物理化學性質第二章石油及油品的物理化學性質第二章第二章 石油及油品的物理化學性質石油及油品的物理化學性質2022-4-29油料學油料學2第二章石油及油品的物理化學性質第二章石油及油品的物理化學性質主要性質指標主要性質指標2022-4-29油料學油料學3第二章石油及油品的物理化學性質第二章石油及油品的物理化學性質1 石油及油品的物理化學性質研究的意義石油及油品的物理化學性質研究的意義 2 研究的內容研究的內容 2022-4-29油料學油料學4第二章石油及油品的物理化學性質第二章石油及油品的物理化學性質3 研究方法研究方法2022-4-29油料學油

2、料學5第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程蒸氣壓和沸程第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程蒸氣壓和沸程u油品蒸發(fā)的危害油品蒸發(fā)的危害：油品蒸發(fā)造成管路中氣阻以致油品裝卸困難（主要體現油品蒸發(fā)造成管路中氣阻以致油品裝卸困難（主要體現在油氣管路輸送及油品裝卸過程），在油氣管路輸送及油品裝卸過程），油品中輕組分大量蒸發(fā)降低了油品質量（油庫及站的管油品中輕組分大量蒸發(fā)降低了油品質量（油庫及站的管理），理），增大了油品蒸發(fā)損耗，增大了油品蒸發(fā)損耗，油蒸氣容易引起火災，也會使人頭暈、呼吸困難，甚至油蒸氣容易引起火災，也會使人頭暈、呼吸困難，甚至窒息死亡。窒息死亡。2022-4-29油料學油料學6u油品蒸發(fā)的應用油品蒸發(fā)的應用

3、：汽油、噴氣燃料和柴油等發(fā)動機燃料在燃燒時必須由液汽油、噴氣燃料和柴油等發(fā)動機燃料在燃燒時必須由液態(tài)轉化為氣態(tài)，這與油品的蒸發(fā)性能密切相關。態(tài)轉化為氣態(tài)，這與油品的蒸發(fā)性能密切相關。u油品的蒸發(fā)性能通常用蒸氣壓和餾程兩個性質來表示。第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程蒸氣壓和沸程2022-4-29油料學油料學71 蒸氣壓蒸氣壓1.1 定義定義 1.2 作用作用 第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程蒸氣壓和沸程2022-4-29油料學油料學81.3 計算計算混合物的蒸氣壓，混合物的蒸氣壓，Pa 組分組分i的蒸氣壓，的蒸氣壓，Pa平衡液相中平衡液相中i組分的摩爾分數組分的摩爾分數組分數組分數第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程

4、蒸氣壓和沸程2022-4-29油料學油料學9第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程蒸氣壓和沸程2022-4-29油料學油料學10第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程蒸氣壓和沸程2022-4-29油料學油料學111.4 蒸氣壓測定方法蒸氣壓測定方法第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程蒸氣壓和沸程2022-4-29油料學油料學12測定油品的蒸氣壓的方法：測定油品的蒸氣壓的方法：第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程蒸氣壓和沸程2022-4-29油料學油料學13第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程蒸氣壓和沸程2022-4-29油料學油料學142 餾程餾程 第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程蒸氣壓和沸程2022-4-29油料學油料學15第一節(jié)第一節(jié) 蒸氣壓和沸程

5、蒸氣壓和沸程2022-4-29油料學油料學16第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量1、密度、密度1.1 密度定義密度定義 2022-4-29油料學油料學17第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學18第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學19 第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學20第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學211.2 不同密度之間的換算不同密度之間的換算第二節(jié)第

6、二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學22第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學231.3 影響油品密度的因素影響油品密度的因素第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學24第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學25第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學26第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學27第二節(jié)第二節(jié)

7、 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學281.4 測定油品密度與儲運工作的關系第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學29第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學30第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學312、特性因數、特性因數)(KT6 .156 .15d第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學32第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量202

8、2-4-29油料學油料學33第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學343、平均分子量、平均分子量第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學35第二節(jié)第二節(jié) 密度、特性因素和分子量密度、特性因素和分子量2022-4-29油料學油料學36第三節(jié)第三節(jié) 粘度粘度2022-4-29油料學油料學371 油品粘度表示方法的種類及其換算油品粘度表示方法的種類及其換算u油品粘度是表示油品在層流狀態(tài)（即牛頓流體）下流動性能油品粘度是表示油品在層流狀態(tài)（即牛頓流體）下流動性能的指標，非牛頓流體流動時用表觀粘度表示。的指

9、標，非牛頓流體流動時用表觀粘度表示。u粘度值隨溫度的升高而降低，粘度一般有粘度值隨溫度的升高而降低，粘度一般有5種表示方式，即種表示方式，即動力粘度、運動粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和賽氏粘度動力粘度、運動粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和賽氏粘度。u油品粘度的表示和測定方法很多，各國有所不同。油品粘度的表示和測定方法很多，各國有所不同。我國主要我國主要采用運動粘度和恩氏粘度采用運動粘度和恩氏粘度，英美等國大多使用賽氏和雷氏粘，英美等國大多使用賽氏和雷氏粘度，德國和西歐各國多用恩氏粘度和運動粘度。國際標準化度，德國和西歐各國多用恩氏粘度和運動粘度。國際標準化組織（組織（ISO）規(guī)定統(tǒng)一采用運動粘度。）規(guī)定

10、統(tǒng)一采用運動粘度。第三節(jié)第三節(jié) 粘度粘度2022-4-29油料學油料學381.1 運動粘度和動力粘度運動粘度和動力粘度 第三節(jié)第三節(jié) 粘度粘度2022-4-29油料學油料學391.2 其它粘度其它粘度第三節(jié)第三節(jié) 粘度粘度2022-4-29油料學油料學40第三節(jié)第三節(jié) 粘度粘度2022-4-29油料學油料學412 油品的混合粘度油品的混合粘度 第三節(jié)第三節(jié) 粘度粘度2022-4-29油料學油料學42第三節(jié)第三節(jié) 粘度粘度2022-4-29油料學油料學43第三節(jié)第三節(jié) 粘度粘度2022-4-29油料學油料學44第三節(jié)第三節(jié) 粘度粘度2022-4-29油料學油料學45常用的表征粘溫性能的常用的表征

11、粘溫性能的指標指標有：有：u粘度指數粘度指數VI (viscosity index)VI (viscosity index)是是ISOISO標準，世界上通用標準，世界上通用的表征粘溫性能的指標，我國目前也采用此指標。粘度的表征粘溫性能的指標，我國目前也采用此指標。粘度指數越高，粘溫性能愈好，使用的環(huán)境溫度范圍也愈寬指數越高，粘溫性能愈好，使用的環(huán)境溫度范圍也愈寬u粘度比粘度比(viscosity ratio): (viscosity ratio): 指油品指油品5050下運動粘度與其下運動粘度與其100100下運動粘度之比。對于粘度水平相當的油品，這個下運動粘度之比。對于粘度水平相當的油品，這

12、個比值越小，表示該油品的粘溫性能越好比值越小，表示該油品的粘溫性能越好 2022-4-29油料學油料學46u粘溫性能粘溫性能： 對烴類，對烴類，正構烷烴正構烷烴環(huán)烷烴芳香烴環(huán)烷烴芳香烴 分子中分支程度增大，環(huán)狀結構越多，粘溫性越差，鏈分子中分支程度增大，環(huán)狀結構越多，粘溫性越差，鏈越長則粘溫性越好越長則粘溫性越好u烴類中除正構烷烴的粘溫性能最好外，帶有烴類中除正構烷烴的粘溫性能最好外，帶有少分支長烷基少分支長烷基側鏈側鏈的的少環(huán)少環(huán)烴類和烴類和分支程度不大分支程度不大的的異構烷烴異構烷烴的粘溫性能也的粘溫性能也是比較好的，而多環(huán)短側鏈的環(huán)狀烴類的粘溫性能是很差是比較好的，而多環(huán)短側鏈的環(huán)狀烴類

13、的粘溫性能是很差的的 2022-4-29油料學油料學47石油餾分的粘度和粘溫性能u石油各餾分的粘度都隨其沸程的升高而增大 u當餾分的沸程相同時，石蠟基原油的粘度最小，環(huán)烷基的最大，中間基的居中；u粘溫性能，以石蠟基原油餾分的最好，中間基的次之，環(huán)烷基的最差。u根據烴類成分的不同，原油可分為的石蠟基石油、環(huán)烷基石油和中間基石油三類。石蠟基石油含烷烴較多；環(huán)烷基石油含環(huán)烷烴、芳香烴較多；中間基石油介于二者之間。 2022-4-29油料學油料學48u油品粘溫性能對某些油品（例如潤滑油）的重要性不亞于粘油品粘溫性能對某些油品（例如潤滑油）的重要性不亞于粘度本身。潤滑油要求粘度隨溫度變化越小越好，即要求

14、粘溫度本身。潤滑油要求粘度隨溫度變化越小越好，即要求粘溫性能良好。性能良好。u油品粘溫性能表示方法有多種，我國主要采用油品粘溫性能表示方法有多種，我國主要采用粘度比和粘度粘度比和粘度指數指數。粘度比是油品某低溫粘度與某高溫粘度的比值，最常見的是粘度比是油品某低溫粘度與某高溫粘度的比值，最常見的是50運運動粘度與動粘度與100運動粘度之比運動粘度之比，也有用，也有用-20運動粘度與運動粘度與50運動粘運動粘度的比值。度的比值。粘度比越小，粘溫性能越好粘度比越小，粘溫性能越好，但粘度比只能表示該兩個，但粘度比只能表示該兩個溫度間的粘溫關系，有一定局限性。溫度間的粘溫關系，有一定局限性。第三節(jié)第三節(jié)

15、 粘度粘度2022-4-29油料學油料學49第三節(jié)第三節(jié) 粘度粘度2022-4-29油料學油料學50 第三節(jié)第三節(jié) 粘度粘度2022-4-29油料學油料學51第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能 2022-4-29油料學油料學52低溫流動性能 低溫下失去流動性的原因主要有兩個方面：低溫下失去流動性的原因主要有兩個方面： 粘溫凝固粘溫凝固 構造凝固構造凝固 粘溫凝固粘溫凝固：指含蠟很少或不含蠟的石油和油品，在溫度降：指含蠟很少或不含蠟的石油和油品，在溫度降低時，油品粘度迅速增大，待溫度降到一定程度，粘度增低時，油品粘度迅速增大，待溫度降到一定程度，粘度增至很大，油品因變得粘稠而失去流動性，此時原油和油

16、品至很大，油品因變得粘稠而失去流動性，此時原油和油品成為無定型的玻璃狀物質，這種情況稱為粘溫凝固成為無定型的玻璃狀物質，這種情況稱為粘溫凝固2022-4-29油料學油料學53構造凝固構造凝固：指含蠟量較多的原油或油品，隨著溫度下降，：指含蠟量較多的原油或油品，隨著溫度下降，油品中所含的蠟由于溶解度降低就會逐漸析出，形成固油品中所含的蠟由于溶解度降低就會逐漸析出，形成固態(tài)結晶，最初出現少量極細微的結晶中心，如果繼續(xù)降態(tài)結晶，最初出現少量極細微的結晶中心，如果繼續(xù)降低溫度，則蠟結晶逐漸長大，當溫度下降到一定程度時，低溫度，則蠟結晶逐漸長大，當溫度下降到一定程度時，結晶大量析出，并相互連接成網狀結構

17、的結晶骨架，把結晶大量析出，并相互連接成網狀結構的結晶骨架，把還處于液態(tài)的組分包在其中，從而使整個油品失去流動還處于液態(tài)的組分包在其中，從而使整個油品失去流動性，這種情況稱為構造凝固性，這種情況稱為構造凝固2022-4-29油料學油料學54第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能2022-4-29油料學油料學55第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能。2022-4-29油料學油料學56第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能2022-4-29油料學油料學57第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能2022-4-29油料學油料學58結蠟溫度：蠟分子之間具有范德華力，相互吸引，蠟分子定向排列，形成分子團，成為結晶中心，使原油開始成為兩

18、相體系。繼續(xù)析出的蠟吸附在晶核上一層繼續(xù)析出的蠟吸附在晶核上一層層長大，并與其它蠟結晶連接成層長大，并與其它蠟結晶連接成大片蠟結晶，形成大片蠟結晶，形成蠟的結晶骨架蠟的結晶骨架，使原油失去流動性。使原油失去流動性。原油中含有膠質、瀝青質時，原油中含有膠質、瀝青質時，膠膠質的分子與蠟分子之間具有相互質的分子與蠟分子之間具有相互吸引的范德華力吸引的范德華力，膠質分子中的，膠質分子中的烷基鍵參加蠟分子的定向排列。烷基鍵參加蠟分子的定向排列。膠質分子的極性端障礙其它蠟分子接近膠質分子的極性端障礙其它蠟分子接近該分子團參加定向排列該分子團參加定向排列，使蠟結晶的形，使蠟結晶的形狀發(fā)生很大變化。狀發(fā)生很大

19、變化。由純蠟的大片狀結晶由純蠟的大片狀結晶變?yōu)闃O細密的含有膠質的細結晶變?yōu)闃O細密的含有膠質的細結晶，后者，后者不易形成結晶骨架，只有在進一步降低不易形成結晶骨架，只有在進一步降低溫度時，才能使原油失去流動性，這就溫度時，才能使原油失去流動性，這就是膠質能起降凝作用的原因。是膠質能起降凝作用的原因。2022-4-29油料學油料學59第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能2022-4-29油料學油料學60第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能2022-4-29油料學油料學61（GB/T6986-91） 第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能2022-4-29油料學油料學62 第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能2022-4-2

20、9油料學油料學63第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能2022-4-29油料學油料學64 第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能2022-4-29油料學油料學65 ASTMD: American Society of Testing materials 美國材料實驗協(xié)會美國材料實驗協(xié)會第四節(jié)第四節(jié) 低溫性能低溫性能2022-4-29油料學油料學66第五節(jié)第五節(jié) 閃點、燃點和自燃點閃點、燃點和自燃點2022-4-29油料學油料學67第五節(jié)第五節(jié) 閃點、燃點和自燃點閃點、燃點和自燃點2022-4-29油料學油料學68第五節(jié)第五節(jié) 閃點、燃點和自燃點閃點、燃點和自燃點2022-4-29油料學油料學69u閃點：汽油

21、為閃點：汽油為-50-503030，煤油為，煤油為28286060，潤滑，潤滑油為油為130130325325u石油餾分的沸點越高，其閃點也愈高，安全性愈好石油餾分的沸點越高，其閃點也愈高，安全性愈好 u混合油品的閃點不具備可加性混合油品的閃點不具備可加性u石油產品以其閃點作為失火危險等級的分級標準石油產品以其閃點作為失火危險等級的分級標準2022-4-29油料學油料學70石油產品的危險品等級油品名稱閃點, 失火危險等級備 注溶劑油類、汽油類、苯類281級易燃石油產品煤油類28452級柴油類、重油類451253級可燃石油產品潤滑油類、潤滑脂類1204級2022-4-29油料學油料學71不同油品

22、開口杯閃點與閉口杯閃點的差別油品名稱開口杯閃點閉口杯閃點差值10號機械油0.90017014822某機械油0.89523020030某機械油+0.5%汽油0.89420080120汽缸油0.913331271602022-4-29油料學油料學72第五節(jié)第五節(jié) 閃點、燃點和自燃點閃點、燃點和自燃點2022-4-29油料學油料學73第五節(jié)第五節(jié) 閃點、燃點和自燃點閃點、燃點和自燃點2022-4-29油料學油料學74第五節(jié)第五節(jié) 閃點、燃點和自燃點閃點、燃點和自燃點2022-4-29油料學油料學75第六節(jié)第六節(jié) 其它性質其它性質2022-4-29油料學油料學76辛烷值辛烷值 第六節(jié)第六節(jié) 其它性質其

23、它性質2022-4-29油料學油料學772、十六烷值、十六烷值 第六節(jié)第六節(jié) 其它性質其它性質2022-4-29油料學油料學78 第六節(jié)第六節(jié) 其它性質其它性質2022-4-29油料學油料學79機械雜質和水分u機械雜質是指存在于油品中所有不溶于規(guī)定溶劑的雜質u水分是指油品中的含水量u機械雜質和水分是原油和大多數油品的重要質量指標2022-4-29油料學油料學80硫 含 量 u含硫量是原油和油品的重要質量指標，硫含量是指存在于油品中的硫及其衍生物的含量，以重量百分數表示u石油和油品中含有多種硫化物，其數量和類型對原油加工方案制定、油品儲存安定性和使用性能以及設備腐蝕等影響很大 u不同油品含硫量的

24、測定方法不同 2022-4-29油料學油料學81酸度和酸值u酸度和酸值都是定量表示油品中酸性物質（主要是有機酸）含量的指標，也是油品儲存中表明油品是否變質的重要指標之一u油品中的酸性物質主要是環(huán)烷酸等少量有機酸和酚類，也可能有精制過程中殘留的微量無機酸。酸性物質影響油品安定性，腐蝕設備，必須除去u一般汽、煤、柴油等輕質油品測定酸度，原油和潤滑油等測定酸值中和中和100mL油品所需油品所需要的要的KOH的毫克數，的毫克數，mgKOH/100mL中和中和1g油品所需油品所需要的要的KOH的毫克的毫克數，數，mgKOH/1g2022-4-29油料學油料學82u殘?zhí)亢突曳謚水溶性酸或堿 u腐蝕試驗：是

25、用以定性檢驗各種油品在規(guī)定條件下對規(guī)定金屬試片的腐蝕情況。它可以判斷油品中是否存在元素硫、硫化氫、硫醇等酸性物質，同時也試驗油品是否容易生成腐蝕性物質u博士試驗：是定性檢驗汽油、煤油、噴氣燃料、石腦油和苯類等輕質油品中是否含硫醇的方法2022-4-29油料學油料學83蒸汽壓影響因素：u對同族烴類，在同一溫度下，相對分子質量較大的烴類的蒸氣壓較??；u對某一純烴而言，其蒸氣壓是隨溫度的升高而增大的；u烴類混合物的蒸氣壓隨體系溫度和氣化率而變化。2022-4-29油料學油料學84u石油餾分的蒸氣壓通常有兩種表示方法：雷德蒸氣壓：它是在38、氣相與液相的體積比為4：1的特定條件下測定的蒸氣壓真實蒸氣壓

26、：即汽化率為零時的蒸氣壓。工藝計算中常用u兩種蒸氣壓可通過圖表進行換算2022-4-29油料學油料學85將100mL（20下）油品放入標準的蒸餾瓶中按規(guī)定的速度進行加熱，其餾出第一滴冷凝液時的氣相溫度稱為初餾點。隨后，其溫度逐漸升高而不斷地餾出，依次記下餾出液達10mL、20mL直至90mL時的氣相溫度，稱為10%，20%，90%餾出溫度。當氣相溫度升高到一定數值后，它就不再上升反而回落，這個最高的氣相溫度稱為干點(或終餾點)初餾點到干點（或終餾點）這一溫度范圍稱為油品的餾程或沸程2022-4-29油料學油料學86密度和相對密度密度和相對密度我國規(guī)定油品在我國規(guī)定油品在2020時的密度為其時的

27、密度為其標準密度標準密度2020；在其它溫度在其它溫度t t下測得的密度稱為下測得的密度稱為視密度視密度t t物質的相對密度是其密度與規(guī)定溫度下水的密度之比。常以物質的相對密度是其密度與規(guī)定溫度下水的密度之比。常以44水水為基準，用為基準，用d d4 4t t表示，它在數值上等于油品在表示，它在數值上等于油品在t t時的密度；時的密度；歐美用歐美用API表示表示2022-4-29油料學油料學87影響油品密度的因素油品密度與餾分組成和化學組成的關系油品密度與餾分組成和化學組成的關系對相同碳原子數的不同烴類，密度大小順序為：對相同碳原子數的不同烴類，密度大小順序為：芳香烴芳香烴環(huán)烷烴烷烴環(huán)烷烴烷烴

28、對同一種原油，隨著餾分油的對同一種原油，隨著餾分油的沸點升高沸點升高和相對分子質量增和相對分子質量增大，大，密度增大密度增大烴類分子中環(huán)數越多，其密度越大，因而不同原油生產的烴類分子中環(huán)數越多，其密度越大，因而不同原油生產的兩個相同餾程的餾分，由于化學組成不同，其密度也有很兩個相同餾程的餾分，由于化學組成不同，其密度也有很大差別。對于同樣餾程的石油餾分，含芳烴多的餾分密度大差別。對于同樣餾程的石油餾分，含芳烴多的餾分密度大大 2022-4-29油料學油料學88原油和油品的沸程和相對密度油品名稱沸 程， 相對密度 比重指數 API原 油0.651.06862汽 油2000.700.777052煤 油2003000.750.835739柴 油2003500.820.874131潤滑油3200.85352022-4-29油料學油料學89溫度和壓力對密度的影響溫度溫度：對液體產品，溫度升高時，油品體積膨脹，密度減：對液體產品，溫度升高時，油品體積膨脹，密度減小。石油產品隨溫度的變化，必須根據小。石油產品隨溫度的變化，必須根據GB1885-83GB1885-83石油密石油密度計量換算表進行精確的計算度計量換算表進行精確的計算 壓力壓力：壓力對液體油品密度的影響可忽略不計，但在壓力：壓力對液體油品密度的影響可忽略不計，但在壓力很高的情況下，必須