1、第四章油品蒸發(fā)性能的分析，第一節(jié)餾程(2課)第二節(jié)飽和蒸氣壓(2課)，學(xué)習(xí)任務(wù)1，了解燃料油的使用要求2 .理解各評(píng)定指標(biāo)的基本概念3 .掌握各評(píng)定指標(biāo)的意義、測(cè)定方法和修正方法，形成個(gè)別測(cè)定的操作技能。 蒸發(fā)性能？ 也稱(chēng)為氣化性能，是液體在一定溫度下能否迅速蒸發(fā)成蒸汽的能力。 對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的燃料，為什么要測(cè)試燃料的蒸發(fā)性能，在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃燒前經(jīng)過(guò)霧化、氣化以及與空氣形成可燃混合氣的過(guò)程，蒸發(fā)性能得到保障。 油品的蒸發(fā)性能可以用餾程、蒸氣壓等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)，這一章的內(nèi)容。 第一節(jié)測(cè)定餾程、一、餾程意義的1餾程沸點(diǎn)純液體物質(zhì)在一定的溫度下具有一定的蒸氣壓。 溫度越高蒸氣壓越高嗎？ 溫度越高蒸氣壓越等于外

2、氣壓時(shí)。 飽和蒸氣壓與外氣壓相等時(shí)，液體的表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生氣化現(xiàn)象，將該溫度稱(chēng)為該壓力下的液體物質(zhì)的沸點(diǎn)。 一般而言，沸點(diǎn)是指液體物質(zhì)在壓力101.325kPa下的沸點(diǎn)，也稱(chēng)為正常沸點(diǎn)。 沸程石油是沸點(diǎn)連續(xù)的多成分混合物。 在外壓的時(shí)機(jī)，油品的沸點(diǎn)范圍稱(chēng)為沸程。 餾程是在規(guī)定的條件下，以蒸餾100ml試油而得到的餾出體積百分率和對(duì)應(yīng)的餾出溫度的關(guān)系，將從初餾點(diǎn)到終點(diǎn)的溫度范圍稱(chēng)為餾程。 餾分在某一溫度范圍內(nèi)蒸發(fā)的餾分稱(chēng)為汽油餾分、煤油餾分、柴油餾分、潤(rùn)滑油餾分等餾分。 溫度范圍窄的叫窄餾分，溫度范圍寬的叫廣餾分。 初留點(diǎn)、終留點(diǎn)、餾程、t、T1、T2、2餾分組成與油品蒸餾測(cè)定中的餾出溫度和餾

3、出體積分率對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的組合稱(chēng)為餾分組成。 例如初留點(diǎn)、10分、50分、90分、終留點(diǎn)等，生產(chǎn)實(shí)際上通常被稱(chēng)為總稱(chēng)餾程。 餾分組成是石油產(chǎn)品蒸發(fā)性大小的主要指標(biāo)。 測(cè)定3餾程的意義(1)餾程是判斷石油餾分組成，可以作為工廠設(shè)置修訂的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 (2)餾程是裝置生產(chǎn)操作控制的依據(jù)，(3)可以通過(guò)餾程評(píng)價(jià)汽油機(jī)燃料的蒸發(fā)性，判斷其使用性能。 10%餾出溫度可以判斷汽油中輕成分的含量，反映了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的低溫起動(dòng)性能和形成氣體阻隔的傾向。 冬：低溫起動(dòng)性能(10%餾出溫度上限)夏：形成氣體阻隔(蒸氣壓指標(biāo)、下限)，汽油規(guī)格中規(guī)定的10%餾出溫度不可超過(guò)70。 汽油10%餾出溫度越低，越能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的

4、低溫起動(dòng)性。 在同樣的氣溫條件下，汽油的10%餾出溫度越低，啟動(dòng)所需要的時(shí)間越短，燃料費(fèi)越少。 表4-1車(chē)輛用汽油的10%餾出溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)容易起動(dòng)的最低大氣溫度的關(guān)系，表4-2車(chē)輛用汽油的10%餾出溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間和汽油消耗量的關(guān)系，車(chē)輛用汽油的50%餾出溫度表示其平均蒸發(fā)性能，影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的升溫時(shí)間和加速性能。 規(guī)定車(chē)輛用汽油的50餾出溫度為120以下。 車(chē)輛用汽油的餾出溫度的90%表示其重質(zhì)成分的含量，關(guān)系到燃料的燃燒完整性。 一般來(lái)說(shuō)，燃料的90%餾出溫度越低越好，在我國(guó)，車(chē)輛用汽油的90%餾出溫度規(guī)定為190以下。 終點(diǎn)表示燃料中最重餾分的沸點(diǎn)。 在試驗(yàn)中，使用了終點(diǎn)為225的

5、汽油，發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損比終點(diǎn)為200的汽油增加了1倍，油耗增加了7%。 我國(guó)規(guī)定車(chē)用汽油的終點(diǎn)在205以下。 (4)評(píng)價(jià)車(chē)用柴油的蒸發(fā)性，判斷其使用性能的車(chē)用柴油的餾程是保證發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)迅速蒸發(fā)和燃燒的重要指標(biāo)。 為了保證良好的低溫起動(dòng)性能，需要一定的輕質(zhì)餾分，蒸發(fā)快，油氣混合均勻，燃燒狀態(tài)好，保證油耗少。餾分越輕越好嗎？ 表4-3車(chē)用柴油50的餾出溫度和起動(dòng)性的關(guān)系是，重餾分，特別是碳鏈長(zhǎng)的烷烴自燃點(diǎn)低，容易燃燒，但是餾分組成過(guò)重，氣化困難，燃燒不完全，不僅燃料費(fèi)增加，而且容易形成堆積炭，磨損發(fā)動(dòng)機(jī)，縮短壽命根據(jù)我國(guó)車(chē)用柴油指標(biāo)，50%餾出溫度不得超過(guò)300，90 %餾出溫度不得超過(guò)355，9

6、5 %餾出溫度不得超過(guò)365。表4-4車(chē)用柴油300的餾出量和油耗的關(guān)系、二、餾程測(cè)定方法概要1烯氏蒸餾按照GB/T 2551977(1988 )石油制品餾出測(cè)定法(烯氏蒸餾)和GB/T 65361997石油制品蒸餾測(cè)定法的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。 這兩種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法適用于測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)燃料、溶劑油和輕質(zhì)石油產(chǎn)品的餾分組成。圖4-1石油制品餾程測(cè)定器支架2燃燒器3支架4下蓋5石棉墊6上蓋6上蓋7蒸餾燒瓶8溫度修正9冷卻管。 10排水分支管11水槽12供水分支管13量筒， 圖4-2使用電加熱的手動(dòng)蒸餾裝置最終組裝圖1量筒2吸水紙3溫度修正4蒸餾燒瓶5石棉板6電加熱元件7蒸餾燒瓶座平臺(tái)8蒸餾燒瓶調(diào)整旋鈕9熱調(diào)節(jié)

7、盤(pán)10開(kāi)關(guān)11無(wú)底蓋12冷凝器13冷凝器14金屬蓋，恩氏蒸餾測(cè)定時(shí)，規(guī)定試樣100mL的試驗(yàn)條件冷卻管流出第1滴冷凝液時(shí)的氣相溫度稱(chēng)為初留點(diǎn)。 蒸餾中，烴類(lèi)分子按其相對(duì)揮發(fā)度從大到小的順序逐漸蒸發(fā)，隨之氣相溫度也逐漸上升，餾出物的積分?jǐn)?shù)為裝有試樣的10%、50%、90%時(shí)，蒸餾瓶?jī)?nèi)的氣相溫度分別被稱(chēng)為10%、50%、90%，測(cè)試步驟：終止蒸餾中的最高氣相溫度蒸餾燒瓶底部最后一滴液體氣化瞬間測(cè)得的氣相溫度稱(chēng)為干點(diǎn)，此時(shí)不考慮蒸餾燒瓶壁及溫度修正上的任何液滴或液膜。 像終點(diǎn)那樣蒸餾燒瓶底部的所有液體在蒸發(fā)后出現(xiàn)，因此多與干點(diǎn)相同。 蒸餾結(jié)束后，將裝入試樣量作為100%，減去餾出液和殘留物的體積分率

8、的差稱(chēng)為蒸發(fā)損失。 生產(chǎn)實(shí)際上將上述完整的數(shù)據(jù)稱(chēng)為餾程，是輕質(zhì)燃料油的質(zhì)量指標(biāo)(附錄1-4 )。 GB/T 65361997石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)定法其蒸餾裝置有手動(dòng)蒸餾(采用噴燈加熱或電加熱)和自動(dòng)蒸餾，但有爭(zhēng)議時(shí)仲裁試驗(yàn)應(yīng)采用手動(dòng)蒸餾。 根據(jù)測(cè)定時(shí)使用的蒸餾器的不同，記錄的回收體積分率(在量筒內(nèi)蒸餾的冷凝液在蒸餾油中所占的體積分率)和溫度修正的讀取值(回收溫度)的精度不同，要求手動(dòng)蒸餾為0.5mL、0.5，自動(dòng)蒸餾為0.1 mL、0.1，是正確的。 恩氏蒸餾測(cè)定操作簡(jiǎn)單、快速、結(jié)果易重疊，對(duì)評(píng)定石油產(chǎn)品特別是輕質(zhì)油品的使用性質(zhì)、控制產(chǎn)品質(zhì)量、檢驗(yàn)操作條件等具有重要的實(shí)際意義。 實(shí)驗(yàn)演示：三、影響恩

9、氏蒸餾測(cè)定的主要因素(1)要求樣品及餾出物的取得溫度一致性，取樣品、餾出物及殘液的體積時(shí)，溫度必須盡可能一致，通常要求在203進(jìn)行。 (2)冷凝溫度的控制測(cè)定不同石油制品的餾程時(shí)，冷凝器內(nèi)水溫控制要求不同。 汽油：0-5； 含蠟液： 50-70？ (3)以加熱速度和餾出速度的控制(2個(gè)影響)基準(zhǔn)蒸餾汽油時(shí)，從加熱開(kāi)始到初留點(diǎn)的時(shí)間為510min的航空汽油、78min； 噴氣燃料煤油用柴油015min； 重質(zhì)燃料油或其他重油材料，1020min。 餾出速度保持在45 m l/min (每10 s約2025滴)。 總餾出量達(dá)到90mL時(shí)，需要調(diào)整加熱速度，使其在35分鐘以內(nèi)達(dá)到干點(diǎn)，影響干點(diǎn)測(cè)定的

10、正確性。(4)在測(cè)定蒸餾損失量的控制汽油時(shí)，用棉塞住量筒的口部，減少餾出物的揮發(fā)損失，使其充分凝結(jié)的同時(shí)，避免凝結(jié)在冷凝管上的水落入量筒內(nèi)。 (5)石棉墊的選擇通常認(rèn)為蒸餾終點(diǎn)的油品表面比加熱面高。 輕油大多要求測(cè)定終點(diǎn)，可以選擇小棉墊以防止過(guò)熱。 SH/T0121-1992石油產(chǎn)品餾程測(cè)定技術(shù)條件。 (6)在試樣脫水測(cè)定前，必須對(duì)含水試樣進(jìn)行脫水處理，加入沸石，確保試驗(yàn)安全及測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。 怎么脫水？ 測(cè)定新燒成冷卻的食鹽或無(wú)水氯化鈣、第二節(jié)飽和蒸氣壓、一、飽和蒸氣壓的意義1飽和蒸氣壓是一定的溫度，氣液二相處于平衡狀態(tài)時(shí)的蒸氣壓稱(chēng)為飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱(chēng)蒸氣壓。 影響2飽和蒸氣壓的因素(1)溫

11、度上升，油品的蒸氣壓增大，溫度下降，油品的蒸氣壓減少。 (同一物質(zhì)，不同溫度) (2)物質(zhì)的種類(lèi)和組成為一定溫度，油品的餾分越輕越容易揮發(fā)，蒸汽壓越大。 (不同物質(zhì)，相同溫度)，測(cè)定3飽和蒸汽壓的意義(1)評(píng)價(jià)汽油氣化性高的蒸汽壓能保證汽油的正常燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)快，效率高，燃耗低。 (2)判斷使用汽油時(shí)是否有形成阻力的傾向。 將汽油用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料時(shí)，希望具有高蒸汽壓，但并非無(wú)限。 汽壓過(guò)高的話，汽油容易在管道上形成氣體阻隔，導(dǎo)致供油不足和中斷，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 蒸汽壓過(guò)低會(huì)影響起動(dòng)性能。 表4-5 :隨著大氣溫度的上升，必須控制汽油的蒸氣壓力，使汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的加油系統(tǒng)不產(chǎn)生氣體阻隔。

12、我國(guó)對(duì)車(chē)用汽油的蒸氣壓制定了不同季節(jié)的指標(biāo)。 (3)儲(chǔ)存、注入和輸送汽油過(guò)程中的蒸發(fā)損失發(fā)動(dòng)機(jī)燃料時(shí)，油品含有大量輕成分，蒸汽壓越大蒸汽損失也越大，這容易導(dǎo)致油的損失，不僅污染環(huán)境，還有火災(zāi)的危險(xiǎn)性。 二、石油產(chǎn)品蒸氣壓測(cè)定方法概述GB/T 80171987石油產(chǎn)品蒸氣壓測(cè)定法(紅法)標(biāo)準(zhǔn)方法的蒸氣壓測(cè)定裝置由蒸氣壓測(cè)定儀、壓力校正和水浴三部分組成，測(cè)定儀分為空氣室和汽油室，兩者的體積比為(3.84.2)1。 測(cè)定適用范圍嗎？圖4-10紅法汽壓測(cè)量?jī)x(汽壓彈)、三、影響測(cè)量的因素(1)壓力校正的讀數(shù)和校正，應(yīng)確保壓力校正處于垂直位置，輕輕敲擊后讀取。 (2)試料的空氣飽和必須按照規(guī)定使裝有試料

13、的容器劇烈搖動(dòng)，使試料和容器內(nèi)的空氣飽和，測(cè)定的最大蒸氣壓為紅色蒸氣壓。 (3)檢查泄漏在試驗(yàn)前和試驗(yàn)中，要仔細(xì)檢查所有機(jī)器是否有漏油和漏氣，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)漏油就扔掉試樣，用新的試樣重新試驗(yàn)。 (4)取樣和樣品管理取樣和樣品管理要嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，避免樣品的蒸發(fā)損失和輕微組成變化，試驗(yàn)前不得將紅色蒸氣壓力測(cè)定儀的任何部件用作樣品容器。 測(cè)定的項(xiàng)目越多，紅蒸氣壓的測(cè)定就是被分析試樣的最初試驗(yàn)，應(yīng)該防止輕成分的揮發(fā)。 (5)清洗設(shè)備應(yīng)當(dāng)按規(guī)定在每次試驗(yàn)中徹底清洗壓力校正、空氣室和汽油室，不包括剩馀的試樣。 (6)溫控設(shè)備的安裝應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)方法要求準(zhǔn)確操作，嚴(yán)格控制不得超過(guò)規(guī)定的安裝時(shí)間，確?？諝馐液愣?7.8的樣品溫度為01，測(cè)