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储运油料学 第二章 石油及油品的物理化学性质 内容 第一节 蒸汽压和沸程 第二节 密度、特性因数和相对分子质量 第三节 黏度 第四节 低温性能 第五节 闪点、燃点和自燃点 第六节 其他性质 课程要求 一、核心知识点 1.蒸气压2.馏程3.密度4.粘度5.低温性能、闪点、燃点和自燃点等。 二、教学基本要求 【了解】了解各性质的测定原理及计算方法。 【重点掌握】重点掌握油品的组成、外部条件对蒸气压、馏程、密度、粘度、低温性能、闪点、燃点和自燃点等的影响。 前言 石油及其产品的物理化学性质是评定石油和油品质量、衡量油库管理水平、控制油品输送过程的重要指标，也是设计石油及油品输送管道和油库以及石油加工装置的重要依据。 为了作好石油及油品的集输、储存、管理和应用工作，必须研究油品各种物理化学性质的意义、影响因素和表示方法等问题。 石油和油品的物理化学性质同它们的化学组成和结构特点密切相关。 由于石油和油品是由各种烃类和非烃类化合物组成的复杂混合物，它们的某一性质实质上是组成他们的各种化合物性质在某一方面宏观的综合表现。与纯物质不同。 由于油品组成的复杂性和不确定性，多数性质没有可加性，为了便于比较和对照，石油和油品的物理化学性质常常采用一些条件性试验方法测定。 由于上述原因，根据实验数据标绘了图表或归纳出公式，在使用中要注意使用范围。 第一节 蒸汽压、沸程和平均沸点 石油馏分蒸气压：混合烃的蒸气压等于各组分单独存在时的蒸气压与相应组分在平衡液相中的分子分率乘积之和。 饱和蒸气压是用来说明油品蒸发能力的大小，油品在管道进油系统中形成气阻的可能性，以及贮运时损失轻质馏分的倾向。汽油的饱和蒸气压大，蒸发性就大，形成气阻的可能性也大，在贮运中，蒸发损失也就大。 纯烃和其他纯物质一样，其蒸气压随温度升高而增大。 对同族烃类，在同一温度下，相对分子质量较大的烃类的蒸气压较小。 在实际应用中，通常采用一些经验或半经验的公式或图表求取纯烃的蒸汽压，常用的有考克斯图（图2-1）等。 对于已知组成的烃类混合物，如果体系压力不高，气相近似于理想气体，液体可视为理想液体，则混合物总蒸气压可用道尔顿（ p＝∑pi）和拉乌尔定律求的： p＝∑pixi （i=1~n）………… (2-1) 式中：p,pi——分别为混合物和组分i的蒸汽压，Pa xi——平衡液相中组份i的摩尔分率 n——组分数 烃类混合物与纯烃不同，其液相组成不是固定不变的，它随气化率不同而变化。当按式(2-1)计算时，得到的只是某个平衡条件下的蒸气压。当平衡条件变化时气化率随之改变，式中xi也有所变化。所以烃类混合物的蒸气压在压力不太高时，不仅是温度的函数，而且与气化率有关。 石油及其油品的组成十分复杂，难以确定其单体烃的含量，因而无法用式(2-1)计算蒸气压。不过其蒸气压所遵循的规律性与烃类混合物相同，在一定温度下蒸气压也因气化率不同而改变。测定油品的蒸气压通常有两种方法： 雷德蒸气压测定意义 雷德蒸气压适用于评定发动机燃料的蒸发强度、启动性能、生成气阻的倾向和在储存、管理中损失轻组分的倾向。 Ｐ混大，含轻组分多，蒸发强度大，启动性能好，但Ｐ混太大，形成气阻，并挥发损失大，所以轻质油蒸气压受到限制。 二、沸程 对于液态纯物质，其饱和蒸气压等于外压时的温度，称为该液体在该外压下的沸点。 在一定的外压下，液态纯物质的沸点为一定值。 如不加说明，物质的沸点一般都是指其在常压下的沸腾温度。 当液体为若干种化合物的混合物时，在一定外压下其沸腾温度并不是恒定的，随着气化过程中液相里较重组分的不断富集，其沸点会逐渐升高。 所以，对于石油馏分这类组成复杂的混合物，一般常用沸点范围来表征其蒸发及气化性能。 沸点范围又称沸程。 石油馏分沸程的数值，会因所用的蒸馏设备不同而不同。 对于同一种油样，当采用分离精确度较高的蒸馏设备时，其沸程较宽，反之则较窄。 因此，在列举石油馏分的沸程数据时，需说明所用的蒸馏设备和方法。 在石油加工生产和设备计算中，常常是以馏程来简便地表征石油馏分的蒸发和气化性能。 馏程测定是一种在标准设备中，按照GB6536一86规定的方法进行的简单蒸馏。 国外将此类方法称为ASTM(American Society for Testing Material，美国材料试验学会)蒸馏或恩氏(Engler)蒸馏。 由于这种蒸馏属于渐次气化，基本不具有精馏作用，随着温度的逐渐升高，不断气化和馏出的是组成范围较宽的混合物。 因而馏程只是概略地表示该油品的沸点范围和一般蒸发性能，同时只有严格按照所规定的条件进行测定，其结果才有意义，才能相互进行比较。 将100mL油品放入标准的蒸馏瓶中，按规定条件加热，流出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点，馏出物为10%、20%