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04-石油的物理性质-2


润滑油 34×10-3 N/m
二、折射率
1、定义
折于1.0。nD表示钠黄光的D线(波长589.3纳米)的折射率。
折射率受温度的影响,温度升高,折射率降低。
n n (t t0 )
t D t0 D
2、烃类的折光率 •各族烃类中,烷烃<环烷烃<芳香烃; •烷烃和环烷烃随分子量的增大而增大; •芳香烃(单环)随分子量的增大而降低。
三、气化热
1、定义
单位质量的物质在一定温度下由液态转化为气态时所
吸收的热量称为气化热,单位是kJ/kg。
•气化热随温度、压力而变化,温度、压力升高,气化热
变小;
•通常所说的气化热是常压下的气化热。
2、烃类的气化热 •烃类的气化热比水小许多,约为~300 kJ/kg,而水为
2250 kJ/kg;
•烃类分子量增大,气化热降低; •烃类分子量相近时,烷烃=环烷烃<芳香烃。
•温度、分子量相近,芳香烃>环烷烃>烷烃;
•温度升高, δ 降低;
•正构烷烃,分子量增加,δ 变大 环烷烃,分子量增加, δ 变化不定 芳香烃,分子量增加, δ 变化不大
3、石油馏分的表面张力
常温下油品的表面张力在(24~39)×10-3
N/m,其中
汽油
煤油
26×10-3 N/m
30×10-3 N/m


石油减压馏分的粘度比和粘度指数
原油 沸程 ℃ 350~400 400~450 450~500 350~400 400~450 450~500 350~400 400~450 450~500 350~400 400~450 450~500 ν50 mm2/s 6.91 15.82 13.00 39.74 128.8 16.03 102.0 219.3 23.27 146.3 356.9 ν100 mm2/s 2.66 4.65 8.09 3.70 7.45 16.20 3.99 12.15 19.22 4.72 13.66 23.27 粘度比 ν50/ν100 2.60 3.40 3.51 5.33 7.96 4.02 8.40 11.41 4.93 10.71 15.27 粘度 指数 200 140 80 70 60 40 12 0 0 -35 <-100

恩式粘度(Engler Viscosity) 油品从恩式粘度计流出 200ml 的时间与同体积的水在
20℃流出的时间之比。源于德国,我国燃料油的质量标准。

赛式粘度(Saybolt Viscosity) 它是以60ml油品从赛式粘度计中流出时间( s)作为
指 标 。 具 体 有 赛 式 通 用 粘 度 ( SUS ) 、 赛 式 重 油 粘 度
四、粘度与温度的关系
1、粘度-温度关系的表示方法
(1)粘度指数(Viscosity Index,VI)
H油:粘温性质良好的宾夕法尼亚原油,所有窄馏 分的粘度指数人为地规定为100; L油:粘温性质不好的得克萨斯海湾沿岸原油,所 有窄馏分的粘度指数人为地规定为0;
VI:0~100时
L U VI 100 LH
3、粘温性质与分子结构的关系

正构烷烃的粘温性质最好,分支程度越大,粘
温性质越差;

环状烃(环烷烃、芳香烃)比链烃差,环数越
多,粘温性质越差;

环数相同时,侧链越长,粘温性质越好。
五、石油馏分的粘度和粘温性质

沸程升高,粘度增加; 沸程相同,石蜡基<中间基<环烷基; 粘温性质,石蜡基>中间基>环烷基。
各种油品都有可能在低温下使用,其低温性质就是重
要的指标。 1、油品凝固的本质 •粘温凝固:含蜡少的油品,当温度降低,粘度增大,油品 逐渐丧失流动性,这种凝固方式称为粘温凝固。
•构造凝固:含蜡多的油品,当温度降低,蜡会结晶析出并 形成结构骨架,将油包裹在其中,使整个油品丧失流动性, 这种凝固方式称为构造凝固。 2、凝点、浊点和结晶点 •凝点:油品是一种复杂的混合物,它没有固定的“凝点”,
大庆 (石蜡基)
新疆 (中间基)
孤岛 (环烷-中 间基) 羊三木 (环烷基)
第四节
油品的热性质
在石油加工过程中,石油馏分的温度、压力和相态 都可能发生变化,并伴有热效应。要计算热效应,必须 知道焓值、质量热容、气化潜热等热性质;另外,热性 质还可用来关联石油馏分的其它物性参数。
一、焓
1、定义 焓又称热函,是体系的热力学状态函数之一,用H表 示: H=U+PV •焓的量纲与能量相同; •焓是体系的单值函数,其增量仅决定于体系的始末状态 ,与变化的途径无关;
3、石油馏分的折光率
馏分 (沸程,℃)
200~250 250~300 300~350 350~400 400~450 450~500 原油基属
大庆 原油
1.4451 1.4561 1.4627 1.4493* 1.4598* 1.4680* 石蜡基
胜利 原油
1.4580 1.4630 1.4670 1.4583* 1.4770* 1.4840* 中间基
•水在不同烃类中的溶解度有较大差别 水的溶解度芳香烃、烯烃>烷烃、环烷烃 碳数相同,环烷烃<烷烃 纯烃中加入其它组分会显著影响其溶解度
第六节
油品的燃烧性质和低温性质
一、闪点、燃点和自燃点
这些性质与油品的爆炸、燃烧有关,对油品储存 和安全使用有重要意义。
1、爆炸范围-闪点 在加入油品时,随着油品温度的上升,油品上方空
(SFS)。

雷式粘度(Redwood Viscosity)
它是以50ml油品从雷式粘度计中流出时间(s)作为
指标。
这几种粘度之间的近似数值关系为: 运动粘度(mm2/s) 恩式粘度(E) 赛式通用粘度(SUS) 1 0.132 4.62
雷式粘度(RIS)
4.05
二、粘度的测定方法 1、毛细管粘度计 用来测定牛顿体系的运动粘度,GB625。 油品在层流状态时符合下列关系:
40℃条件下的运动粘度,mm2/s;
Y-试样在100℃条件下的运动粘度, mm2/s。
(2)粘度比 通常指50℃下的运动粘度与其100 ℃下运动粘度 之比,即ν
50℃/
ν
100℃
2、油品粘度与温度的经验关系式
lg lg( a) b m lg T
T-绝对温度,K a,b,m-经验常数
2、烃类的表面张力
烃 类 正戊烷 正己烷 正庚烷 正辛烷 环戊烷 环己烷 甲基环己烷 乙基环己烷 苯 甲苯 乙苯 丙苯 表面张力,10—3N/m 20℃ 16.0 18.0 20.2 21.5 22.0 25.2 23.5 25.2 28.8 28.5 29.3 29.0 40℃ 13.9 16.0 18.2 19.6 19.6 22.9 21.5 23.3 26.3 26.2 27.1 27.0 60℃ 11.8 14.0 16.3 17.8 17.2 20.6 19.5 21.5 23.7 23.9 25.0 24.9 80℃ 9.7 12.1 14.4 16.0 14.9 18.4 17.5 19.6 21.2 21.7 22.9 23.0
•临界溶解温度越低,表明互溶能力强,分子结构相似程度 大; •溶剂比不同,临界溶解温度不同。 苯胺点就是以苯胺为溶剂,与油品按体积比1:1混合 时的临界互溶温度。 •碳原子数相同,多环芳香烃最低,单环芳烃次之,环烷烃 和烯烃居中,烷烃最高; •同一族烃,分子量越大,苯胺点越高。
2、水在油品中溶解度 •水在油品中的溶解度虽然很小,但随温度升高会增大,当 温度降低以后,溶解的水会重新析出,成为游离水,影响: 油罐底部的游离水日益增多; 使油品的低温性能变差; 使油品的储存安定性变坏; 引起设备腐蚀。
单位:泊(p),厘泊(cp),Pa.s 1 Pa.s = 1000 cp = 10 p
2、运动粘度(ν )
石油产品的质量标准中常用。

单位:斯汑(st),厘斯(cst),mm2/s
1 cst = 1 mm2/s
3、条件粘度 在一定温度下,在一定仪器中,使一定体积的油品流 出,以其流出时间与同体积的水流出时间之比,作为粘度 值。
•等压质量热容
H CP ( )P T
2、烃类的质量热容
•不论气体、液体,温度升高,C变大;
•压力对液态烃的C影响可以忽略;
•气态烃,压力升高,C增加;
•液态烃的C值小于水的C,如
液态烃在25℃下范围是:1.6~3.0 kJ/kg.℃, 水为4.2 kJ/kg.℃; •分子量接近,烷烃>环烷烃>芳香烃
Q pR 4 t 8l
Q/t-单位时间内的体积流量;
Δ P -两端压差,与密度成正比;
R-毛细管半径; l-毛细管长度;
η -流体的绝对粘度;
ct
c-粘度计常数
2、旋转粘度计 测量非牛顿流体的粘度或流变性。
三、粘度与化学组成的关系
粘度既然反映液体内部分子间的摩擦力,必然与分 子的大小、结构有密切关系。 •对于同一系列的烃类,化合物的分子量越大,粘度越大; •分子量相近时,环状分子的粘度大于链状分子,环数越 多,粘度越大;有“环状结构是粘度载体”的说法; •分子中环数相同,侧链越长,则其粘度越大。
VI≥ 100时
10N 1 VI 100 0.00715
lg H lgU N lg Y
U-试样在40℃条件下的运动粘度, mm2/s; H-与试样100℃下的运动粘度相同,粘度指数为100的H油 在40℃条件下的运动粘度,mm2/s; L-与试样100℃下的运动粘度相同,粘度指数为0的L油在
第五节
表面张力、折光率和溶解度
一、表面张力
1、定义
液体表面分子不同于其内
部分子,表面分子受上方气相
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