油品密度的测定方法密度计法密度或相对密度测定法课件

情境一 油品基本理化性质的分析情境一 油品基本理化性质的分析1 1密 度一、测定油品密度的意义1、密度和相对密度（1）密度 单位体积物质的质量称为密度，用符号表示，单位是g/mL或kg/m3。油品的密度和温度有关，通常用t表示t时油品密度。我国规定20时，石油及液体石油产品的密度为标准密度。在温差为20 5 范围内，油品密度随温度的变化可近似地看作直线关系，由下式换算。20=t+（t-20 ）式中20油品在20 时的密度，g/mL；t油品在温度t时的密度，g/mL；油品密度的平均温度系数，即油品密度随温度的变化率，g/（mL ）；t 油品的温度，。密 度一、测定油品密度的意义2 2（2）相对密度 物质的相对密度是指物质在给定温度下的密度与规定温度下标准物质的密度之比。液体石油产品以纯水为标准物质。我国及东欧各国习惯用20 时的油品密度与4 时纯水密度之比表示油品的相对密度，其符号用 表示，无量纲。由于水在4时的密度等于1g/mL，因此液体石油产品的相对密度在数值上相等。欧美各国常以15.6 作为油品和纯水的规定温度，用 表示油品的相对密度。（2）相对密度 物质的相对密度是指物质在给定温度下的密度与3 3二者之间可按下式进行换算：二者之间可按下式进行换算：在欧美各国还常用在欧美各国还常用APIAPI度来表示油品尤其是原油的相度来表示油品尤其是原油的相对密度，关系式如下：对密度，关系式如下：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4 42、油品密度组成关系 油品的密度与化学组成和结构有关。在碳原子数相同的情况下，不同烃类密度大小顺序为芳烃环烷烃烷烃 同种烃类,密度随沸点升高而增大。当沸点范围相同时，含芳烃越多，其密度越大；含烷烃越多，其密度越小。胶质的相对密度较大，其范围是1.011.07，因此石油及石油产品中，胶质含量越高，其密度就越大。2、油品密度组成关系5 53、测定油品密度的意义（1）计算油品性质 （2）判断油品的质量（3）影响燃料的使用性能3、测定油品密度的意义6 6二、油品密度测定方法概述二、油品密度测定方法概述测定石油产品密度的方法有密度计法和密度或相对密度法两种。生产实际中主要采用密度计法。油品密油品密度的测度的测定方法定方法 密度计法密度计法 密度或相对密度测定法密度或相对密度测定法 二、油品密度测定方法概述测定石油产品密度的方法有密度计法7 71.密度计法(GB/T 1884-2000)测定原理用密度计法测定石油产品密度的理论依据是阿基米德原理。测定时将密度计沉入液体中，当密度计所排开液体的质量等于其本身的质量时，则密度计处于平衡状态，漂浮于液体中。液体的密度越大，浮力越大，密度计露出液面部分也越多;反之，液体的密度小，浮力也小，密度计露出液面部分越少。密度计上按密度单位刻度，以纯水在4C时的密度为lg/m作为标准，测量时可根据密度计上的刻标读出油品表观密度值，然后换算成标准密度。1.密度计法(GB/T 1884-2000)8 82、密度或相对密度测定法（GB/T 13377-1992）密度或相对密度测定法测定石油产品密度是按照GB/T 13377-1992 原油和液体或固体石油产品密度或相对密度测定法（毛细管塞比重瓶和带刻度双毛细管比重瓶发）标准试验方法进行的，该标准参照并采用了国际标准ISO3838-1983。2、密度或相对密度测定法（GB/T 13377-1992 9 9三、影响测定的主要因素 影响油品密度测定的因素主要是温度及体积的合理控制和正确测定，此外仪器的选用及不当操作都会影响测定的结果。三、影响测定的主要因素 影响油品密度测定的因素主要是1010黏 度 一、黏度的表示法 1.动力黏度 动力黏度又称为绝对黏度，简称黏度，他是流体的理化性质之一，是衡量物质黏性大小的物理量。当流体在外力作用下运动时，相邻两层流体分子间存在的内摩擦力将阻滞流体的流动，这种特性称为流体的黏性。F=S d/dF相邻两层流体作相对运动时产生的内摩擦力，N;S相邻流体层的接触面积，;d相邻两层流体的相对运动速度，m/s;d相邻两层流体的距离，m;d/d在与流动方向垂直方向上的流体速度变化率，称速度梯度，s-1;流体的黏滞系数，称动力黏度，简称黏度，P as。黏 度 一、黏度的表示法11112、运动黏度 某流体的动力黏度与该流体在同一温度和压力下的密度之比，称为该流体的运动黏度。实际生产中常用mm 2/s作为油品质量指标中的运动黏度单位，两者的关系为:1m2/s=106mm2/s。t =t /tt 油品在温度t时的运动黏度，m 2/st 油品在温度t时的动力黏度，P ast 油品在温度t时的密度黏度，kg/m32、运动黏度 某流体的动力黏度与该流体在同一温度和压力下1212 3、恩氏黏度 试样在规定温度下，从恩氏黏度计中流出200mL所需要的时间与该黏度计水值之比。其水值是指20C时从同一黏度计流出200mL蒸馏水所需的时间。恩氏黏度的单位为条件度，用符号E表示。Et=0.315 t Et 油品在温度t时的恩氏黏度，Et 油品在温度t时的运动黏度，mm2/s 3、恩氏黏度 试样在规定温度下，从恩氏黏度计中流出20013132、影响油品黏度的因素（1）化学组成 正构烷烃异构烷烃芳香烃环烷烃（2）温度 黏度随温度变化关系：lg(vt+0.65)=A-BlgT vt油品在温度t时的运动粘度，mm2/s A,B随油品性质而定的经验常数0.65适用于我国石油产品的经验常数 T油品的热力学温度，K2、影响油品黏度的因素（1）化学组成1414油品黏度随温度变化的性质，称为油品的黏温特性（或黏温性质）油品在两个不同温度下的黏度之比，称为黏度比。黏度指数（VI）是衡量油品黏度温度变化的一个相对比较值。油品黏度随温度变化的性质，称为油品的黏温特性（或黏温性质）15153、分析油品黏度的意义（1）划分润滑油牌号（2）黏度是润滑油的主要质量指标（3）黏度是工艺计算的重要参数（4）根据润滑油黏度指导工业生产（5）黏度是润滑油、燃料油贮运输的重要参数（6）黏度是喷气燃料的重要质量指标（7）黏度是柴油的重要质量指标3、分析油品黏度的意义1616二、油品黏度的测定方法概述1、运动黏度=r4p/8VL 式样的动力黏度，P asr 毛细管半径，mL 毛细管长度，mV 毛细管流出式样的体积，m3 式样的平均流动时间（多次测定结果的算术平均值），sp 使式样流动的压力，N/m2二、油品黏度的测定方法概述1、运动黏度17172、恩氏黏度Et=t/K20Et 式样在温度t时的恩氏黏度，Et 式样在温度t时，从黏度计流出200mL所需的时间，sK20 黏度计的水值，s2、恩氏黏度1818三、影响测定的主要因素1、影响运动黏度测定的因素（1）温度的控制（2）流动时间的控制（3）黏度计位置（4）气泡的产生（5）式样的预处理三、影响测定的主要因素1、影响运动黏度测定的因素19192、影响恩氏黏度测定的因素（1）仪器的保养（2）流出时间的测量要准确（3）黏度计水平状态（4）式样的预处理2、影响恩氏黏度测定的因素2020三、闪点、燃点和自燃点一、测定油品闪点、燃点和自燃点的意义1、基本概念（1）闪点 使用专门仪器在规定条件下，将可燃性液体（如石油产品及烃类）加热，其蒸汽与空气形成的混合气，发生瞬间闪火的最低温度，称为闪点。闪点是评价石油产品蒸发倾向和安全性的指标（2）爆炸界限 可燃性气体与空气混合时，遇火发生爆炸的体积分数范围，称为爆炸界限。在爆炸界限内，可燃性气体在混合空气中的最低体积分数称为爆炸下限；最高体积分数称为爆炸上限。三、闪点、燃点和自燃点一、测定油品闪点、燃点和自燃点的意义2121（3）燃点 在测定油品开口杯闪点后继续提高温度，在规定条件下可燃混合气能被外部火焰点引燃，并连续燃烧不少于5s时的最低温度，称为燃点，通常称为开口杯法燃点。（4）自燃点 把油品先加热到很高的温度，再使之与空气接触，无需引燃，油品即可因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧，这就是油品的自燃现象。能发生自燃的最低油温称为自燃点。（3）燃点 在测定油品开口杯闪点后继续提高温度，在规定条22222、油品的闪点、燃点和自燃点与组成的关系（1）与烃类组成的关系 通常情况下，烷烃比芳烃容易氧化，故含烷烃多的油品自燃点比较低，但其闪点却比黏度相同而含环烷烃和芳烃较多的油品高。在同类烃中，随着对分子质量增大，自燃点降低，而闪点和燃点增高。（2）与油品镏程的关系 油品的沸点越低，镏分越轻，相对分子质量越小，越易挥发，其闪点和燃点越低，反之则升高。油品闪点和燃点的高低取决于低沸点烃类含量，当有极少量轻油混入到高沸点油品中时，就能引起闪点显著降低。与燃点相反，油品的沸点越低，越不易自燃，其自燃点就越高；反之，自燃点越低。2、油品的闪点、燃点和自燃点与组成的关系23233、测定闪点、燃点和自燃点的意义（1）判断油品馏分组成的轻重，指导油品生产（2）鉴定油品发生火灾的危险性 闪点在45以下的油品称为易燃品，闪点在45 以上的油品称为可燃品。（3）评定润滑油质量3、测定闪点、燃点和自燃点的意义2424二、闪点、燃点测定方法概述1、闭口杯法 将试样装入油杯至环状刻线处，在连续搅拌下加热，按要求控制恒定的升温速度，在规定温度间隔内用一小火焰进行点火试验，点火时必须中断搅拌，当式样表面上蒸气闪火时的最低温度即为闭口杯法闪点。2、开口杯法 将试样装入内坩埚至规定的刻线处，迅速升高试样温度，然后缓慢升温，当接近闪点时，恒速升温。在规定的温度间隔，将点火器火焰按规定通过试样表面，则式样蒸气发生闪火的最低温度，即为开口杯法闪点。3、克利夫兰开口杯法 其测定方法与开口杯法大体相同，只是试验设备和试杯的尺寸有所不同。克利夫兰开口杯法不适用于测定燃料油和开口闪点低于79的石油产品。二、闪点、燃点测定方法概述1、闭口杯法 2525 闪点测定法之所以要分成闭口杯法和开口杯法，主要决定于石油产品的性质和使用条件。闭口杯法多用于轻质油品，如溶剂油、煤油等，由于测定条件与轻质油品的实际贮存和使用条件相似，可以作为安全防火控制指标的依据。对于多数润滑油及重质油，尤其是在非密闭机件或温度不高的条件下使用的润滑油，它们含轻组分较少，即便有极少轻组分混人，也将在使用过程中挥发掉，不致造成着火或爆炸的危险，所以这类油品采用开口杯法测定闪点。在某些润滑油的规格中，规定了开口杯闪点和闭口杯闪点两种质量指标，其目的用两者之差去检查润滑油馏分的宽窄程度，以及有无掺进轻质油品成分。有些润滑油在密闭容器内使用，由于种种原因(如高速或其他原因引起设备过热，发生电流短路，电弧作用等)而产生高温，会使润滑油发生分解，或从其他部件掺进轻质油品成分，这些轻组分在密闭器内蒸发聚集并与空气混合后，有着火或爆炸的危险。若只用开口杯法测定，不易发现轻油成分的存在，所以规定还要用闭口杯法进行测定。属于这类油品的有电器用油、高速机械油及某些航空润滑油等。闪点测定法之所以要分成闭口杯法和开口杯法，主要决2626三、影响测定的主要因素（1）试样含水量（2）加热速度（3）点火的控制（4）试样的装入量（5）大气压力三、影响测定的主要因素（1）试样含水量2727残 炭一、测定残炭的意义1、残炭 油品在规定的仪器中隔绝空气加热，使其蒸发、裂解和缩合所形成的残留物，称为残炭。残炭用残留物占油品的质量分数表示。残炭是评价油品在高温条件下生产焦炭倾向的指标。残 炭一、测定残炭的意义28282、残炭与组成的关系（1）残炭与油品中的非烃类、不饱和烃及多环芳烃化合物的含量有关 油品中含氮、硫、氧的化合物、胶质、沥青质及多环芳烃的、密度大的重质燃料油，残炭价值高；裂化、焦化产品的残炭值高于直馏产品。（2）残炭与油品的灰分多少有关 灰分主要是油品中环烷酸盐类等煅烧后所得的不燃物，他们与残炭混在一起，可使测定结果偏高。一般含有添加剂的石油产品灰分较多，其残炭值增加较大。2、残炭与组成的关系29293、分析残炭的意义（1）残炭是油品中胶状物质和不稳定化合物的简接指标（2）预测焦炭产量（3）判断润滑油及柴油的精制深度3、分析残炭的意义3030二、残炭测定方法概述1、康氏法残炭 康氏法残炭是按GB/T268-1987标准试验方法进行的。康氏法残炭一般用于常压蒸馏时易分解、相对易挥发的石油产品，如柴油的10%蒸余物残炭、汽油机油和柴油机油的残炭等。2、电炉法残炭 电炉法残炭是按照SH/T 0170-1992标准试验方法进行。该方法适用于润滑油、重质燃料油或其他石油产品。其与康氏法的主要区别是用电炉热源。3、兰氏法残炭 兰氏法残炭是按照SH/T 0160-1992标准试验方法进行。一般适用于再常压蒸馏时部分分解的、不易挥发的石油产品，对一些不易装入兰氏焦化瓶的重质残渣燃料油、焦化原料等油料，宜采用康氏法测定残炭。二、残炭测定方法概述1、康氏法残炭3131