石油和油品物理性质.ppt

石油及油品的物理性质 The Physical Properties of Petroleum and Oil Products 为什么要讨论石油及油品的物理性质？ 油品物理性质数据的特殊性——条件性数据 统一的标准 GB 国家标准 SY 原石油部颁标准 SH 中国石油化工总公司标准 ASTM 美国材料试验学会 JIS 日本工业标准 ISO国际标准化组织 IP 英国石油学会标准 蒸气压、沸程和平均沸点 蒸气压(Vapor Pressure) 蒸气压的概念 定义 在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生的压强，称为饱和蒸气压 讨论 纯物质的蒸气压＝f (本身的特性, 温度) 同一温度下，沸点低的物质蒸气压高 纯物质的蒸气压随温度升高而增大（P66图3-1） 蒸气压表示液体蒸发和气化的能力。蒸气压越高，则越易气化 纯烃的蒸气压 p＝f (T) Clapeyron-Clausius方程 经验和半经验法计算 Antoine方程 临界参数——偏心因数法 烃类混合物及石油馏分的蒸气压 混合物蒸气压的计算 对于完全理想体系，即液相为理想溶液，气相为理想气体，其蒸气压可由拉乌尔定律和道尔顿定律计算 液相：pi＝ pi*xi 气相：pi＝Pyi 混合物在指定温度和组成下的总蒸气压为 p＝∑pi＝∑pi*xi＝f (T, xi) 对石油馏分 p＝f (T, xi) ＝ f (T, e) 讨论 ①应用上式求得的蒸气压是泡点蒸气压 ②若气化率不断增大，液相组成逐渐变重，故蒸气压也必然逐渐降低。当气化率为100%时，最后一滴液体是最重的，蒸气压也最低，为露点蒸气压。 ③真实蒸气压：一般所说的液态烃类混合物或油品的蒸气压，是指e=0时的泡点蒸气压，通常称为真实蒸气压 ④雷德蒸气压：油品规格中的条件蒸气压 条件：38℃、VV/VL＝4时测定的蒸气压 数值：比真实蒸气压小 可通过图表换算成真实蒸气压 石油窄馏分蒸气压的计算 图解法（馏分沸程＜30℃适用） P66~67图3-1~2，“图表集”P219 ⅰ. 由常压沸点tb和K，求某一温度T下的p* 猜算方法: ① 由tb、T查图3-1得p* ② 由p*、K查图3-2得?t ③ tb′＝tb＋?t ④ 由tb′、T查图3-1得p*′ ⑤ abs(p*′－p*)/p*＜δ？ No则p*≠p*′，重复②~⑤ ⑥ Yes打印结果 ⅱ. 已知压力p下的沸点t，求常压沸点tb。 如果K＝12，由p、t查图3-1得tb 如果K≠12，由p、t查图3-1得tb′ 由p、K查图3-2得?t 则tb＝ tb′＋ ?t 公式计算 当p*＜0.27kPa时 其中 馏程（沸程）(Distillation or Boiling Range) 纯物质p*＝f (T) 混合物p*＝f (T, e) 若P＝Const.，则tb＝f (e)（tb＝f (x)） T升高至气化，则p*下降，要继续气化，则必须升高T 馏程的定义 在一定外压下，加热石油馏分使其气化，其液相的蒸气压随气化率增加而不断下降，其沸点表现为一定宽度的温度范围，此温度范围称为馏程或沸程 馏程的测定 蒸馏装置 实沸点蒸馏（TBP：True Boiling Point ） 平衡气化（EFV：Equilibrium Flash of Vapor-liquid） 恩氏蒸馏（ASTM：American Society for Testing Material） 恩氏(Engler)蒸馏 初馏点（IBP）：规定量的油品在恩氏蒸馏设备中按规定条件加热时，流出第一滴冷凝液时的气相温度 10%点、20%点…50%点…90%点：当馏出物体积为10%、20%……50%……90%时的气相温度 终馏点或干点（FBP或EP）：蒸馏最后达到的最高气相温度（有时用98%点或97.5%表示） ASTM馏程或沸程：从IBP到EP这一温度范围 ASTM曲线及其斜率 恩氏蒸馏曲线 恩氏蒸馏曲线斜率(Slope) 斜率S10%~90%＝(90%馏出温度－10%馏出温度)/(90－10) 物理意义：每馏出1%体积，沸点升高的度数。此值越大，馏分越宽；越小，馏分越窄 例，上图中10%点为60℃，90%点为126℃，则斜率 S10%~90%＝(126-60)/(90-10) ＝0.825 (℃/%) 平均沸点（Average Boiling Point） 平均沸点的种类