石油物性第四讲.ppt

①室温下，相同粘度的不同烃，粘温性质不同。 ②粘温系数在同系列中，依次增加。粘温系数与-CH2的关系比粘度关系更为复杂。 ③正构烷烃与一个异构基的异构烷烃，其粘温曲线平行；随链分支的增加，粘温系数增加。 ④链烃中双键对粘温系数基本无影响。 ⑤环烷烃粘温系数大于相应的脂链烃，且随环数增加，粘温系数增加。 ⑥环烷烃上烷基侧链使粘温系数下降；侧链的影响随链长的增加而增大。 ⑦粘温关系随液体粘度的增加而增加。 3、液体粘度与密度的关系 低分子烃的粘度很小，较好的服从上式，其他烃则不服从。 原因如下：分子量较大的液体烃类分子间发生较牢固的“缔合”。 ①除分子间通常的引力外，增加了“缔合”，增加了对剪切的阻力，从而使粘度增加。 ②缔合分子间的体积大于分子团中单个分子体积之和，因缔合分子团中有空隙，也使液体粘度增加。 因为液体中缔合分子和未缔合分子的比例和温度有关，温度升高，缔合分子减少，则粘度降低。 总之，粘温关系取决于：分子所占体积（ρ）和缔合作用。 4、 压力对液体粘度的影响 描述方法：粘度的压力系数 (2.138) (1.626) (1.559) 0.967 0.290 0.0 (3.258) (1.995) (1.618) (1.600) 1.699 0.837 0.274 0.0 (1.845) (1.718) 0.347 0.0 (2.996) (1.786) (1.510) (1.416) (1.510) 1.947 1.431 0.894 0.344 0.0 i-C5 (2.113) (1.493) (1.549) 1.088 0.327 0.0 n-C7 (2.070) (1.633) (1.449) (1.547) 1.803 0.514 0.332 0.0 n-C6 (2.252) (1.742) (1.483) (1.419) (1.545) 1.846 1.060 0.847 0.315 0 n-C5 12000 8000 4000 1000 1 压力 可见: ① 随压力增大,粘度增加;低压时,增加较慢;高压时,增大较快. ② 对于烃,大多数随链长增加,压力影响增加; ①?? 异构烷烃对压力敏感性比正构烷烃大; ②?? 烃结构复杂性增加, 粘度的压力系数增加. Verb等提出: 当P700-800atm时,P-μ成直线(近似) 对于分子量大的润滑油基础油通常压力小于40大气压时,影响可以忽略. 随压力增大,影响逐步增大,粘度可提高4～40倍，当压力达到数千大气压时，很多润滑油变成糊状。 不同油的粘度～压力关系不同，其增涨率大于轻质油。 压力对液体粘度的影响，Fox认为： 液体有可压缩性，压力升高，分子间距离下降（减少自由空间），使分子引力上升，而导致液体粘度上升。 （三）石油烃类粘度预测 纯烃： 1、Andrade关联式 适用：正常沸点到结晶点（液态区）的基本关系。 接近结晶点，因粘度迅速上升，所以上述关系不适用；而Tr0.7～0.75 粘度随温度升高而迅速下降，也不适用。 方法：由已知两个温度下的粘度，得到A和B值。 烃类：平均偏差2%. 2、中等温度，基团贡献类型 1）Orrick—Erbar [PGL P474] 2)Van—Velzen Cardozo et al 研究结构与粘度关系，提出“当量链长N*”概念，并修正了Andrade式。 3、高温下液体粘度 液体烃类混合物粘度 恒温下，二元液体混合物粘度可能有如下四种情况： 情况a: 近似直线——无化学作用的正常液体 情况b:有最低点——缔合组分A在B组分影响下离解使粘度先下降，后因B的粘度高而上升。 情况c：有突出最大粘度点——一个组分高极性或一定组分成比例时产生松散缔合，最大粘度称奇异点。 情况d: 有缓和最大粘度——产生离解化合现象。 对于液态烃及石油等非极性组分混合物，一般室温或较高温度时属a类，且温度升高，曲线变直，温度下降，曲度增加。 当温度迅速下降，如某一组分缔合很多，当加入另一组分后，使缔合部分离解成b型。 石油馏分粘度预测： 2、API图表 TCU，API计算500C和1000C粘度 不互溶液体的混合粘度： 1）????????? 分散相的体积分率0.03时 形成乳状液 燃料油生产——粘度调控 燃料与燃料油的分类 残渣燃料 馏分燃料 液化气燃料 气体燃料 燃料类型 由蒸馏残油组成的石油燃料 R 汽油、煤油和柴油，重质馏份油可含少量蒸馏残油 D C3、C4液化石油气燃料 L 甲烷、乙烷或它们混合组成的石油气体燃料(天然气、炼厂气） G 组成 组别字母 * 第四讲 石油烃类的粘度 2009年3月25日