石油的组分分析和物理性质测定(doc5)
《石油与天然气地质学》 实验教案
1. 石油颜色的观察；2. 石油密度的测定；3.石油粘度的测定；4. 石油荧光性的观察。
思考题与作业
1. 观察我国若干油田原油的颜色。
2. 根据实验观察和讲课内容，小结原油的物理性质和化学性质的关系及其应用。
实验
原理
石油的组分包括饱和烃、芳烃、胶质（非烃）和沥青质。根据石油中不同组分的化合物在流经分离柱内的吸附剂时，同吸附剂间的吸附性能不同，以及各种有机冲洗剂的极性不同，其脱附快慢也不同的原理，选择适当的吸附剂配比及冲洗剂的用量，可以把原油中各族组分分离。目前常采用柱色层法。
实验操作重点及难点
重点：组分分离，各油田原油观察。
难点：原油组分分析流程。
实验要求
1．了解组分分析的原理和分析流程。
2．掌握原油物性与化学组成的关系。
实验内容及步骤
一、石油组分分析
1．纯化，棉花、滤纸净化，无水硫酸钠、层析硅胶（80-200目，分析纯），层析氧化铝（80-200目）纯化，玻璃器皿的净化。
2．实验步骤
《石油与天然气地质学》实验教案
指导教师(签名)20年月日
课程性质
课内实验
实验名称
实验一石油的组分分析和物理性质测定
实验性质
验证性实验
开课专业
资源勘查工程
开课班级
资工1041～1044
人数
177
实验
目的
石油的化学组成与物理性质有着密切的联系。两者的特征对研究石油形成、运移、聚集、保存、次生改造和分布，评价石油的工业品质有着十分重要的意义。实验目的：①通过实验演示了解石油的族组分组成分析过程； ②通过观察和测定了解石油的基本物理性质。
（3）在层析柱底部塞少量棉花，用80-200目活化过的硅胶及中性氧化铝按硅胶/氧化铝体积比为1：1干法充填层析柱，轻敲柱壁，使吸附剂填充均匀，并在柱上方加入适当的颗粒状无水硫酸钠；层析柱的内径为0.9cm，长度30cm。
石油的化学组成与物理性质
正己烷
0.6572
2,2,4-三甲基戊烷
0.7033
正丙基环己烷
0.7933
己烯－1
0.6740
正辛烷
0.7037
正丙苯
0.8613
甲基环戊烷
0.7503
辛烯-1
0.7193
环己烷
0.7780
乙基环己烷
0.7908
-甲基苯乙烯
0.9110
苯
0.8774
邻二甲苯
0.8847
烷烃、环烷烃、芳烃密度比较
气体
汽煤柴油
润滑油基础油
石蜡
脱沥青油
沥青
焦化汽油、柴油、蜡油
焦炭
元素组成：C、H、O、S、N、微量元素 石油的化学组成 烃类组成：烷烃、环烷烃、芳香烃 非烃类组成：含S、N、O化合物
单体烃: 用于石油气及低沸点石油组分 烃类组成 族组成: 仪器气相色谱（GC） 轻馏分 填充柱冲洗 中间馏分和重馏分 结构族组成 : 一般用易测的物理性质关联 如n-d-m法，B—L法
01
原油
电化学脱水脱盐
常 减 压 蒸 馏
汽油馏分
异构化
汽油调和组分
航煤馏分
柴油馏分
催化重整
高辛烷值汽油或芳烃
精制与脱蜡
航空煤油
液体石蜡
加氢或化学精制
柴油调和组分
常压渣油
减 压 蒸 馏
减压馏分油
减压渣油
催化裂化
加氢裂化
润滑油生产
脱沥青
延迟焦化
催化裂化汽柴油
72.15
0.330
己烷
0.6594
石油及油品的物理性质概述
•
一般用蒸馏曲线的斜率来表示该油品的沸 程的宽窄。
斜率 90%馏出温度 10%馏出温度 90 10
斜率越小，表示沸程越窄。
一般常用平均沸点来表征其气化性能。油品 平均沸点的定义如下：
体积平均沸点tv（℃）：
t t10 t30 t50 t70 t90
v
5
质量平均沸点tw（℃）：
n
t w
石油加工工艺过程中常压炉的辐射炉管和转油线加氢精制反应器等处油品处于汽液相混合状态可以计算汽液混合物的密分别为汽液混合物汽相和液相的密度kgmgmgg分别为汽液相的质量流率kgh油品相对密度油品相对密度原油0810轻柴油082087汽油074077减压馏份085094航空煤油078083减压渣油09210表31原油及其馏份的相对密度的范围20特性因数k
在SI单位制中，绝对粘度的单位为Pa·s 。 1Pa·s=10P=1000CP
2、运动粘度
常用的粘度是运动粘度，它是绝对粘度 与相同温度和压力下的液体密度之比值， 即： ν η
ρ
在SI单位中，运动粘度的单位是mm2/s。 1mm2/s=1cst=0.01st
3、条件粘度 恩氏粘度 ：以油品从恩氏粘度计流出200mL
（一）、粘度的定义
1、绝对粘度（）
绝对粘度又称动力粘度，它由牛顿方程式所定义 ：
F η dv A dl
式中：F—作相对运动的两流层间的内摩擦力(剪切力)，N； A—两流层间的接触面积，m2 dv—两流层间的相对运动速度，m/s dl—两流层间的距离，m —流体内部摩擦系数，即该流体的绝对粘度，Pa·s
•
17、儿童是中心，教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。上 午4时31分2秒 上午4时 31分04:31:0221.7.11
石油产品性能分析实验报告
石油产品性能分析实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过对不同类型的石油产品进行性能分析，探究其物理性质、化学组成以及适用领域，为石油行业的生产和应用提供科学依据。
二、实验器材和药品1. 实验器材- 熔融点仪- 引燃装置- 密度计- 粘度计- pH计- 粒度分析仪2. 实验药品- 原油样品A（原油A）- 原油样品B（原油B）- 重油样品C（重油C）- 柴油样品D（柴油D）- 火柴- 酸性溶液- 试剂盒等三、实验步骤1. 熔融点实验1. 将原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D分别置于熔融点仪中，依次测量其熔融点并记录。
2. 引燃实验1. 在实验台上放置一个不易燃烧的容器，将原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D分别倒入容器中。
2. 使用火柴点燃容器中的样品，并观察燃烧情况。
3. 密度实验1. 分别取原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D，使用密度计测定其密度，并记录结果。
4. 粘度实验1. 分别取原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D，使用粘度计测定其粘度，并记录结果。
5. pH值实验1. 取原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D，使用pH计测定其pH值，并记录结果。
6. 粒度分析实验1. 取少量原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D，使用粒度分析仪测定其粒度分布情况，并记录结果。
四、实验结果和分析1. 实验结果如下表所示：样品熔融点（）燃烧情况密度（g/cm³）粘度（mm²/s）pH值:: :: :: :: :: ::原油A 20 不燃烧0.85 8.2 6.5原油B 10 容易燃烧0.89 10.3 7.0重油C 燃烧0.97 217 7.5柴油D -10 燃烧0.85 2.5 6.02. 从实验结果可以看出，不同的石油产品具有不同的性质和应用特点。
- 原油A具有较低的熔融点和密度，适合用于石化工业生产中。
- 原油B的熔融点较低，易燃烧，适合作为燃料使用。
石油炼制基础2 石油及油品的物理性质
• 石油馏分是各种烃类的复杂混合物，其 蒸气压不仅与温度有关，还与油品的组 成有关。而油品的组成是随汽化率不同 而改变的。因此，石油馏分的蒸气压也 因汽化率的不同而不同。在温度一定时， 油品的汽化率越高，则液相组成就越重， 其蒸气压就越小。
• 二、石油馏分的蒸气压 • 石油馏分蒸气压通常有两种情况：一种 是其汽化率为零时的蒸气压，也即是泡 点蒸气压，或者叫做真实蒸气压，一般 说的蒸气压即指的这种情况。另一种是 所谓的雷德蒸气压，它是在特定的仪器 中，在规定的条件下测得的条件蒸气压。
• 第二节 馏程（沸程） • 对于纯化合物，在一定外压下，当加热 到某一温度时，其饱和蒸气压与外界压 力相等时的温度称为沸点。在外压一定 时，沸点是一个恒定值。
•
油品是一个复杂的混合物，它与纯化 合物不同，没有恒定的沸点。由于油品 的蒸气压除汽化率不同而变化，所以在 外压一定时，油品沸点随汽化率增加而 不断升高。因此油品的沸点则以某一温 度范围来表示，这一温度范围称沸程。
• 六、石油气体的密度 • 气体的密度是指在标准状态下 （0℃， 101.3kPa）的密度。标准状态下空气的密 度为1.293kg／cm3。 • 气体的密度不仅与温度有关，与压力也 有很大的关系。当压力较高时，要计算 不同压力下气体的密度时，必须进行压 力校正。
• 第五节 特性因数 • 为表示石油馏分化学组成的特性，特引 出特性因数的概念。所谓特性因数，是 把相对密度与平均沸点关联起来，说明 油品化学组成特性的一个复合参数。
• 式中α ——油品密度的平均温度校正系 数，即温度变化1℃时油品密度变化的数 值。 • 当温度变化不大时，α 只随油品的密度 不同而变化。
•
一般在非极高的压力下，压力对液体 油品密度的影响，可以忽略不计。但在 高温、高压条件下，压力对液体密度就 有一定的影响，此时应进行校正。
石油及油品的理化性质简介
料的化学组成，希望是越小越好。
2014-9-30 炼油工艺学 18
②
特征参数KH
对于含有大量不饱和烃或胶质、沥青质的馏分 （ VR ），特性因数就不能很好地表征其化学组成 特性。因此石油大学重质油国家重点实验室对原 有的特性因数K进行了修正，提出了一个表征渣油 特征的特征参数KH。
20
在一定条件下，以一种液体的密度与另一种参考物质密度
常用的有d420(我国)，d15.615.6(欧美)
141.5 比重指数( API) 15.6 131.5 d15.6
随着相对密度增大，比重指数的数值下降
2014-9-30 炼油工艺学
Specific gravity
11
第12届世界石油会议规定对原油的分类：
i 1
n
用途：Teu主要用于求油品的特性因数和运动粘度 4．实分子平均沸点tm
tm
xt
i 1
n
i i
用途：tm主要用于求油品的假临界温度(Tc’)和 偏心因数(ω ) 5．中平均沸点tme
tme (tm tcu ) / 2
用途：tme用于求油品氢含量,K,Pc,燃烧热和平均分子量
2014-9-30 炼油工艺学 9
都是采用条件性实验进行测定。（严格规定的仪器、方法和条
件），条件改变，结果也会改变； 石油及油品的各种试验方法有不同的级别，如ISO、GB、SH。
2014-9-30 炼油工艺学 2
第一节
蒸汽压、沸程和平均沸点
石油和石油产品的蒸发性能是反映其汽化、蒸发难 易的重要性质，用蒸汽压、沸程来描述。 一、 蒸汽压 定义：是在某一温度下一种物质的液相与其上方的 气相呈平衡状态时的压力，也称饱和蒸气压。蒸气压愈高 的液体愈易于气化。
石油化工产品质量检测方法要求
石油化工产品质量检测方法要求石油化工产品是现代工业生产的关键材料之一，包括但不限于原油、石油产品和化工产品等。
为了保证石油化工产品的质量，减少环境污染和安全风险，制定了一系列的质量检测方法要求。
本文将分别从原油质量检测、石油产品质量检测和化工产品质量检测三个方面进行论述。
原油质量检测方法要求原油是石油化工产品的重要原料，其质量对后续炼油加工及产出的石油产品质量有着重要影响。
原油质量检测主要从以下几个方面进行要求。
一、物理性质检测物理性质检测是评价原油质量的基础，包括密度、黏度、凝固点、闪点、燃点等参数的测定。
通过测定这些物理性质，可以了解原油的基本性质及特征，为后续加工提供数据支持。
二、化学成分分析化学成分分析主要是对原油中的主要组分进行测定，包括碳氢化合物、硫含量、氮含量、水含量等。
这些成分的测定可以帮助了解原油的化学构成及污染程度，为炼油过程中的脱硫、脱氮等操作提供依据。
三、杂质检测原油中可能存在的杂质包括悬浮物、沉淀物、水分、金属杂质等。
这些杂质对于炼油加工设备的损伤程度和原油产品的质量都有一定影响，需进行检测和控制。
石油产品质量检测方法要求石油产品是石油化工的主要产物，包括汽油、柴油、润滑油、石蜡等。
为了保证石油产品的质量和合格进入市场，制定了一系列的质量检测方法要求。
一、理化性质检测石油产品的理化性质检测包括密度、凝固点、闪点、燃点、粘度、含硫量、含氮量等参数的测定。
这些参数表征了石油产品的基本性质及技术指标，为产品的合格性评价提供依据。
二、组分分析石油产品的组分分析主要是对炭氢化合物、芳香烃、饱和烃、杂质、添加剂等进行定性和定量分析。
这些分析结果可以帮助了解产品的组成和污染物含量，以及是否符合标准要求。
三、性能评价石油产品的性能评价主要是对其特定属性进行测定，如抗磨性、抗氧化性、抗腐蚀性等。
这些属性的测定可以评估产品的使用性能和安全性，为产品的优化和改进提供依据。
化工产品质量检测方法要求化工产品是石油化工行业的重要产物之一，涉及到涂料、塑料、橡胶、合成纤维和精细化学品等多个细分领域。
第三章 石油的物理性质
Tb — 石油馏分的体积平均沸点，K；
石油及产品的理化性质
表3-1 原油及各馏分油的平均相对分子质量
名称
20℃密度 平均相对分 kg/m3 子质量
碳数
平均碳数
原油
800～1000
汽油馏分 740～ 770 100～ 120
C5～ C11
～8
轻柴油馏分 820～ 870 210～ 240
C11～ C20
10%、20%……90%馏出温度：馏出液达10ml、20ml、直 至90ml时的气相温度 。
终馏点(End Point)或干点：气相温度所能达到的最高值。
根据测得的馏程数据，以气相馏出温度为纵坐标，以馏出 体积百分数为横坐标作图即可得到某一油品的蒸馏曲线。
图3-1 大庆原油中汽油、喷气燃料、轻柴油馏分的恩氏蒸馏曲线
平均分子量的分布
1200
大庆原油
1000
胜利原油
800
欢喜岭原油
600
400
200
0
200~250 250~300 300~350 350~400 400~450 450~500
>500
沸点范围
图3-3 几种原油馏分的分子量分布
石油各馏分的数均分子量是随馏分的沸 程的上升而增大的。
当沸程相同时，石蜡基的原油如大庆原 油的数均分子量最大，中间基的原油如 胜利原油次之，而环烷基的原油如辽河 欢喜岭原油最小。
～16
润滑油馏分 850～ 940 370～ 500
C20～ C36
～30
渣油
920～ 1000 900～ 1100
>C36
～70
煤油馏分
180～ 200
石油馏分的平均相对分子质量随沸程的升高而增大。
石油化学与组分分析分析
第一章1. 石油资源在国民经济中的地位为经济发展供应能源，支撑材料工业发展，促进农业发展，为工业部门提供动力，是重要的支柱产业。
石油和天然气出发，生产出一系列石油产品及石油化工中间体。
塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂，涂药，农药，染料、医药等与国际民生密切相关的重要产品。
2. 了解石油化学组成有何实际意义？因为原油虽在表观特征上与烃类相似，然而在利用原油和加工原油的角度看，各种原油在性质上的差异是很明显的。
有的原油通过蒸馏就可以得到产率较高的合格汽油，有的却只能得到很低产率的低质汽油。
有的原油常温下要凝固，有的在0℃仍能流动。
有的原油很容易获得沥青，有的却非常困难。
原油及其加工后产品的性质都是由它们的化学组成所决定的，包括烃类的组成和非烃类的组成。
因此，在确定一种原油的加工方案前，首先要了解它的性质和组成。
3. 石油的定义石油又称原油，是一种粘稠的、深褐色液体。
地壳上层部分地区有石油储存。
主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于化石燃料。
石油主要被用来作为燃油和汽油，也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
4. 常规石油是指哪些石油资源？常规石油就是指油气田可以用传统的技术（自喷、人工举升、注水气）采油等进行开发。
主要是各种烷烃，环烷烃，芳香烃的混合物。
5. 非常规石油指哪些石油资源？目前，对非常规油气资源尚无明确定义，人们采用约定俗成的叫法将其分为非常规石油资源及非常规天然气资源两大类。
前者主要指重（稠）油、超重油、深层石油等，后者主要指低渗透气压气、煤层气、天然气水合物、深层天然气及无气成因油气。
此外，油页岩通过相应的化学处理后产出的可燃气和石油，也属于非常规油气资源。
6. 世界石油资源的大致情况原油的分布从总体上来看极端不平衡；从东西半球来看，约3/4的石油资源集中在东半球，西半球占1/4；从南北半球看，石油资源主要集中于北半球，从纬度分布看，主要集中于北纬20°—40°和50°—70°两个纬度带内，波斯湾及墨西哥湾两大油区和北非油田均处于北纬20°—40°内，该带集中了51.3%的世界石油储量。
石油鉴定方法
石油鉴定方法石油鉴定方法是指通过一系列的实验和分析，确定石油的性质和组分的过程。
根据石油鉴定方法的不同，可以对石油的物理性质、化学性质和组分进行分析和鉴定。
本文将介绍几种常用的石油鉴定方法。
首先，石油的物理性质是最基本的鉴定指标之一。
物理性质包括密度、粘度、表面张力和沸点等。
其中，密度是指单位体积的质量，可以通过密度计进行测量。
粘度是指流体抵抗流动的能力，可以通过粘度计进行测量。
表面张力是指液体表面膜的收缩力，可以通过测定液体的接触角来间接测定。
沸点是指在常压下液体蒸发的温度，可以通过沸点测定仪进行测量。
其次，化学性质也是石油鉴定的重要内容之一。
化学性质主要包括酸值、硫含量、氮含量和水含量等。
酸值是指石油含有的有机酸的质量百分比，可以通过酸值测定仪进行测量。
硫含量是指石油中硫的质量百分比，可以通过硫含量测定仪进行测量。
氮含量是指石油中氮的质量百分比，可以通过氮含量测定仪进行测量。
水含量是指沉淀法测定石油中的水分含量。
此外，组分分析也是石油鉴定的重要内容之一。
组分分析是指石油中各种不同化合物的相对含量分析。
常用的组分分析方法有气相色谱法和液相色谱法。
气相色谱法是指将石油样品蒸发成气体，并通过气相色谱仪进行分离和鉴定。
液相色谱法是指将石油样品溶于合适的溶剂，并通过液相色谱仪进行分离和鉴定。
这些方法可以得到石油中各组分的相对含量以及其化学结构等信息。
最后，还有一些其他的石油鉴定方法，如闪点测定法、燃烧热值测定法和协和值测定法等。
闪点是指液体的挥发分在特定条件下开始燃烧的最低温度，可以通过闪点仪进行测量。
燃烧热值是指燃烧单位质量石油所释放的热量，可以通过燃烧弹矿仪进行测量。
协和值是指石油流体的自燃性能，可以通过协和值测定仪进行测量。
总结来说，石油鉴定方法包括物理性质分析、化学性质分析和组分分析等多个方面。
通过这些方法的综合应用，可以全面了解石油的物理性质、化学性质和组分等信息，为石油的开采和利用提供重要的科学依据。
石油及其主要产品化学组成和物理性能
石油及其主要产品化学组成和物理性能1、石油的化学组成1.1 颜色与密度石油（俗称原油）通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体，由于含有硫等其它物质，一般都有不同程度的臭味。
多数原油的密度集中在750~950kg/m³之间，也有个别原油的密度在1000 kg/m³以上或在800 kg/m³以下。
1.2 元素组成一般而言，原油由以下几种元素或化合物组成：碳——83~87%，氢——11~14%，硫——1~3%（硫化物、二硫化物和单质硫等），氮——低于1%（以带胺基的碱性化合物为主），氧——低于1%（存在于二氧化碳、苯酚、酮和羧酸等有机化合物中），金属和非金属物质——低于1%（镍、铁、钒、铜、砷等）。
根据硫含量的不同，可分为低硫原油（硫含量小于0.5%）、含硫原油（硫含量0.5~2.0%）和高硫原油（硫含量大于2.0%）三类。
碳/氢原子比（有时也称氢/碳原子比）是反映原油属性的一个重要参数，与其原有的化学结构有关系。
1.3 烃类组成原油中的烃类成分主要分为烷烃、环烷烃、芳香烃，这些烃类组成是以气态、液态、固态的化合物存在。
根据烃类成分的不同，原油也可分为石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类。
石蜡基原油含烷烃较多；环烷基原油含环烷烃、芳香烃较多；中间基原油介于二者之间。
原油中的烃类含量因为产地种类不同差异很大，相对密度较小的轻质原油中烃类含量可能大于90%，而相对密度较大的重质原油中的烃类含量甚至可能小于50%。
炼油厂加工的的原油通常为液态。
原油中含的液体状态烃按其沸点不同，可以分为低沸点馏分、中间馏分以及高沸点馏分。
低沸点馏分，如在汽油馏分中含有C5~C10的正构烷烃、异构烷烃、单环环烷烃、单环芳香烃（苯系）。
中间馏分，如在煤油、柴油馏分中含有C10~C20的正异构烷烃、带侧链的单环环烷烃、双环及三环环烷烃、双环芳烃。
高沸点馏分，如在润滑油馏分中含有C20~C36左右的正异构烷、环烷烃和芳香烃。
石油产品物理性质介绍
石油产品还可用于生产化肥、农药、医药等 精细化工产品。
石油产品是石油化工行业的基础，对化工 行业的发展具有重要意义。
建筑领域
燃料油：用于建 筑工地的加热、 发电等
沥青：用于铺设 道路、屋顶防水、 建筑防水等
润滑油：用于建 筑机械、车辆等 的润滑
石蜡：用于建筑 材料的防水、防 潮等处理
谢谢
氧化物：石油中常 见的非烃类化合物， 包括醇、醚、醛、 酮等
盐类：石油中常见 的非烃类化合物， 包括氯化物、硫酸 盐等
微量元素
石油主要由碳、氢、氧、氮、硫 等元素组成
微量元素包括铁、镍、铜、锌、 钼等
微量元素对石油的性质和加工性 能有重要影响
微量元素的含量和分布对石油资 源的评价和开发具有重要意义
02 石油产品包括汽油、柴油、航空煤油、燃料油等， 是汽车、飞机、船舶等交通工具的主要燃料。
03 石油产品也是重要的化工原料，可用于生产塑 料、橡胶、合成纤维等化工产品。
04 石油产品还是重要的发电燃料，可用于火力发 电、燃气轮机发电等。
化工领域
石油产品是化工行业的重要原料，广泛应用 于各种化工产品的生产。
闪点
闪点是衡量 石油产品安 全性的重要
指标
闪点越高， 石油产品越
不易燃烧
闪点越低， 石油产品越 易燃烧，危
险性越大
闪点与石油 产品的组成 和加工工艺
有关
石油产品的分类
燃料油
柴油：用于柴 油发动机，如 卡车、拖拉机 等
01
航空煤油：用 于航空发动机， 如飞机、直升 机等
03
燃料油添加剂： 用于改善燃料油 性能，如抗爆剂、 抗磨剂等
石油的一般性状、化学组成与物理性质(PPT78张)
No Image
二、馏分组成与平均沸点
lglg(vta)bmlgT
（一）沸程与馏分组成
（2）恩氏蒸馏曲线的斜率表示从馏出量10%到馏出量90% 之
间，每馏出1%，沸点升高的平均度数。
（3）斜率体现了馏分沸程的宽窄，馏分越宽，斜率越大。
No Image
单位：℃/%
No Image
二、馏分组成与平均沸点
第二章 石油及其产品的组成和性质
本章主要内容 §2.1 石油的一般性状及化学组成 §2.2 石油及其产品的物理性质
lglg(vta)bmlgT
§2.2 石油及其产品的物理性质
石油及其产品的物理性质是评定产品 质量和控制生产过程的重要指标， 也是设计和计算石油加工工艺装置 的重要数据。
一、蒸气压
lglg(vta)bmlgT
等时，液体表面和内部同时出现汽化现 象，这一温度成为该液体物质在此压力 下的沸点。 2.沸程: 外压一定时，石油馏分的沸点范 围 ➢在一定温度下，纯液体具有恒定的蒸气 压，沸点恒定 ➢ 石油馏分，沸点有一范围
二、馏分组成与平均沸点 （一）沸程与馏分组成
lglg(vta)bmlgT
3.恩氏蒸馏(ASTM蒸馏）测定馏程的方法
将100mL油品放入标准的蒸馏瓶中，按规定的加热速度
进行加热。
初馏点(Initial Boiling Point，简称IBP) ：当冷凝管流出
第一滴冷凝液时的气相温度
10%、20%、30%……90%点(馏出温度）：馏出体积为
10mL、20mL、30mL……90mL时的汽相温度。
终馏点（End Point）：蒸馏过程中，气相温度升高到一
（一）沸程与馏分组成
lglg(vta)bmlgT
石油及其油品的物理性质
② 粘度指数 粘度指数（VI）=0～100时：
L U VI 100 LH
粘度指数（VI）等于或大于100时：
10N 1 VI 100 0.00715 lg H lg U N lg Y
L、H、 U分别代表坏油、好油、待测油样40℃时的粘度。
Y油品在100℃下的运动粘度。 粘度指数越大，油品的粘温性质越好。
15.6 20 d d4 15.6 与
换算关系表
△d 0.0046 0.0045 0.0044 0.0043 0.0042
20 15.6 或 d15.6 d4
20 15.6 或 d15.6 d4
△d 0.0051 0.0050 0.0049 0.0048 0.0047
20 15.6 或 d15.6 d4
（原油） （石油产品质量）
我国燃料油用恩氏粘度作为质量指标。 赛氏粘度:以60ml油品从赛氏粘度计中流出所用的时间（s）。
雷氏粘度: 以50ml油品从雷氏粘度计中流出所用的时间。
二、粘度的测定方法
常用的运动粘度测定方法：毛细管粘度计法（GB 265）。
三、粘度与组成的关系
① 同族的烃类，分子量↑，粘度↑。
3.粘-温性质比较
① 正构烷烃最好，分支程度较小的异构烷烃稍差，分支程
度增大，粘-温性质↓。
② 环状烃(环烷烃、芳香烃)的粘-温性质比链状烃的差。当
分子中只有一个环时，粘度指数下降不多。当分子中环
数↑，粘-温性质↓。
③ 当分子中环数相同时，侧链越长粘-温性质越好，侧链上
有分支会使粘度指数↓。
五、粘度与压力的关系 石油产品，只有当压力大到20MPa时对粘度才有显著的 影响，如压力达到35MPa时，油品的粘度约为常压下的两倍。 六、石油及石油馏分的粘度和粘-温性质 石蜡基原油馏分>中间基>环烷基。 七、气体的粘度 温度↑气体的粘度↑。 八、油品的混合粘度 粘度没有简单的可加性。可借助图求取混合物的粘度。
石油及油品的物理性质详解
M a bt ct 2 n
式中：t—石油馏分的实分子平均沸点(℃) a,b,c —随馏分的特性因数不同而 变化的参数
表3-2-1 计算分子量经验公式中的常数与特性因数的关系
特性因数K 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0
斜率 90%馏出温度10%馏出温度 90 10
斜率越小，表示沸程越窄。
一般常用平均沸点来表征其气化性能。油品 平均沸点的定义如下：
体积平均沸点tv（℃）：
t t10 t30 t50 t70 t90
v
5
质量平均沸点tw（℃）：
n
t w
witi
i1
立方平均沸点Tcu（K）：
n
T ( cu
v3 i
Ti )3
i1
实分子平均沸点tm（℃ ）：
n
t m
xiti
i1
中平均沸点tme（℃）：
t tm tcu
me
2
二、实沸点蒸馏
实沸点蒸馏(True Boiling-Point Distillation， TBP)又称真沸点蒸馏，是一种评价原油的蒸 馏方法。 测定装置：相当于14～18块理论板数的填充 精馏柱的精馏装置。
汽油馏分
<200
C5C11
8
100120
柴油馏分 200350
C11C20
16
220240
减压馏分 350500
C20C35
30
370400
减压渣油
>500
>C35
70
9001100
第三节 密度和相对密度
石油及油品的密度与相对密度对生产、储 藏和运输有着重要的意义，在原油及产品 的计量和炼油装置设计等方面都是必不可 少的。
原油分析_精品文档
原油分析1. 引言原油是一种重要的能源资源，被广泛应用于石油化工、交通运输和电力等领域。
对原油进行分析可以帮助我们更好地了解其组成成分、评估其品质，并为相关产业提供决策依据。
本文将对原油分析的方法、技术以及其在能源行业中的应用进行探讨。
2. 原油分析方法2.1 物理性质测试物理性质测试是原油分析的基础，可以通过测定原油的密度、粘度、凝固点等参数来判断其物理性质。
这些测试方法一般包括密度测定、粘度测定、凝固点测定等。
通过这些测试可以确定原油的流动性、流变性以及其在不同温度下的表现。
2.2 化学性质测试化学性质测试是对原油组分进行分析的重要方法。
常见的化学性质测试包括测定原油的硫含量、水含量、无机盐含量等。
这些指标可以用来评估原油的品质和适用性，并在炼油、润滑油生产等过程中提供依据。
2.3 元素分析元素分析主要是对原油中各种元素含量的测定。
常见的元素分析方法包括原子吸收光谱法、荧光光谱法等。
通过元素分析可以了解原油中金属元素的含量，为石油开采和处理过程中的腐蚀和污染问题提供依据。
3. 原油分析技术3.1 色谱分析技术色谱分析技术是一种常用的原油分析技术，可以用于对原油中各种组分进行分离和定量。
常见的色谱技术包括气相色谱（GC）和液相色谱（LC）。
通过色谱分析，可以快速准确地确定原油中各种组分的含量和种类，为原油的加工和利用提供重要的信息。
3.2 质谱分析技术质谱分析技术是一种高级的原油分析技术，可以用于对原油中各种组分的结构和分子量进行确定。
质谱分析常用的方法包括质谱联用技术和时间飞行质谱技术等。
通过质谱分析，可以了解原油中各种复杂结构的分子，为石油化工和炼油过程中的产品设计和质量控制提供重要的信息。
3.3 光谱分析技术光谱分析技术是一种无损分析原油中的方法，可以通过测量原油在可见光、红外光和紫外光等不同波长上的吸收和发射特性来判断其组成成分。
常见的光谱分析方法包括红外光谱分析和紫外光谱分析等。
光谱分析技术具有快速、准确、非破坏性的特点，广泛应用于原油分析中。
石油分析_精品文档
石油分析随着全球工业的发展和能源需求的增加，石油作为一种重要的化石能源，对世界经济和社会的发展起着至关重要的作用。
石油分析是对原油和石油产品进行测试和评估的过程，以确定其组成和质量，并为石油行业的相关决策提供可靠的数据支持。
石油分析的目的是通过测量和分析石油的物理性质、化学成分和其他相关特性，来评估其质量、品质以及可用性。
这些测试和分析通常由专业的化学实验室和油气公司进行，以确保所提供的石油产品符合国家和国际标准，以及用户的需求。
在石油分析中，常见的测试项目包括密度、黏度、闪点、凝点、溶剂抽提、硫含量、水含量、石油酸值、金属含量等。
这些测试可以通过各种实验方法和仪器设备进行，如密度计、黏度计、闪点仪、凝点仪、红外光谱仪、气相色谱仪等。
密度是石油分析中最基本的物理性质之一，表示原油或石油产品在特定温度和压力下的质量密度。
密度的测量可以提供石油产品的成分分析和混合物比例的信息，以及计算标准重量和容量等关键参数。
黏度是衡量石油分析中另一个重要的物理性质，它代表了石油产品在温度和剪切力下的流动性。
黏度的测量对于石油产品的加工和使用具有重要意义，因为黏度的高低会直接影响到石油产品的泵输能力、燃烧效率和润滑能力。
闪点是指石油产品在特定条件下即使有火花或明火接触时，其挥发性能无法支撑持续燃烧的最低温度。
闪点的测量对于判断石油产品的安全性和易燃性具有重要的意义，尤其是在储存、运输和处理涉及液体和气体石油产品的场合。
凝点是指石油产品在低温下开始凝固成为固体的温度。
凝点的测量可以帮助石油行业根据气候和储存条件选择合适的石油产品，并预防由于低温引起的流体流动问题。
除了物理性质的测试，石油分析还需要对石油产品的化学成分进行检测。
硫含量是石油产品中一个重要的化学指标，因为硫的存在会对石油产品的环境影响和燃烧效果产生不良效果，硫含量的测量可以帮助评估石油产品的环保性和可持续性。
水含量是指石油产品中所含水分的含量，水的存在会降低石油产品的质量和腐蚀性能，因此水含量的测量对于石油产品的加工和使用具有重要意义，尤其是对于润滑油和液体燃料等对纯净度要求较高的产品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
V c
20
4 100
石油的组分分析和物理性质测定
一、实习目的
石油的性质包括物理性质和化学组成，二者之间有密切的联系，了解石油的性质对石油地质研究和评价石油的工业品质有着十分重要的意义。
通过观察和简易的实验演示了解：（1）石油的主要族组分组成分析；（2）石油的基本物理性质。
二、实习内容和方法
（一）石油馏份试验
石油是由各种碳氢化合物为主的有机化合物所组成的，每一种化合物均有一定的沸点和凝点。
按一定的温度间隔蒸馏切割出不同沸点范围的原油组分，为原油的一个馏分。
实验时称50g油样，倒入恩氏蒸馏烧瓶中（图实1-1 ），将烧瓶均匀加温，记下馏出第一滴时的温度（初馏点）及温度为150C、170C、210C、230C、250 C、270C、300C时馏出
的体积，根据下式可计算各馏分的数量：
式中：U:为每一馏分含量（体积百分数）；
Vc :为每一馏分馏出量（ml）;
Wo :为油样量（g）;
D 420：为20C时油样的比重。
（二）石油组分分析
石油的组分，包括饱和烃、芳烃、胶质和沥青质。
根据石油中不同组分的化合物同吸附剂间的吸附性能不同，以及各种有机冲洗剂的极性不同，其脱附快慢也不同的原理，选择适当的吸附剂配比及冲洗剂的用量，可以把原油中各族组分分离。
目前常采用柱色层法，以硅胶和氧化铝为吸附剂，用正己烷和无水乙醇、苯与上述组分相似性质的溶剂作为冲洗剂，冲洗色层柱，从而将原油各组分分离。
试验时，首先将脱硫、脱水并经馏程切割（210C以上馏份）的原油溶于正己烷中，静置后用滤纸脱去沥青质，再将滤液通过漏斗倒入色层柱中，见图实
1-2 ;然后用正己烷淋洗脱附饱和烃，收集冲洗液，自然挥发干即可得出含量。
再用苯淋洗脱附芳烃，收集冲洗液得其含量；残留在色层柱上的为胶质，是吸附能力极强的含氧、氮、硫的非烃化合物，可由减差法计算其含量。
若要专门研究可用苯一甲醇将其全部冲洗下来。
若定量分析时，一切仪器用品均应事先洗净, 严格称重。
（三）石油的物理性质
1. 石油颜色的观察
石油颜色的深浅取决于胶质和沥青质的含量。
一般胶质和沥青质含量愈高, 颜色愈深。
观察原油的颜色有两种方法，一种是在透射光下观察，即将样品朝光源方向，观察试管中对着眼睛一侧的颜色。
若原油色深，透明度差，可摇动原油样品，观察留在试管壁上原油薄膜的颜色。
另一种是在反射光下的观察，即向着光源一侧试管壁的颜色，常有荧光颜色干扰，不常采用。
原油的颜色有多种，在透射光下，一般有浅黄色、黄棕色、黄褐色、棕褐色、褐色、棕黄色至黑色。
观察我国若干油田原油的颜色，记录下观察结果，填在表学实1-1中。
表学实1-1 我国若干油田原油颜色肉眼观察记录表
图实1-1石油馏程试验图实1-2 色层柱装置简图
1. 恩氏烧瓶；
2.冷凝槽；
3.喷灯；
4.量筒；
5. 防风罩；
6.高温温度计
2. 石油密度的测定
原油在20C时的相对密度与同体积4C时的纯水的密度之比称为原油的相对密度，以D420表示之。
石油的相对密度常用相对密度计法或韦氏天平密度法测 ^定。
(1)密度计法
测定方法：①将调好温度的试样，小心地沿筒壁倒入量筒中，当试样表面有气泡聚集时，可用一片清洁滤纸除去气泡；②将干燥的密度计小心地放入试样中，待其稳定后，记录测定时的温度及读数；③将密度计在量筒中轻轻转动几下再放开，按要求再测定一次。
若两次测定温度读数相差超过0.5 C,应重新读取密度
和温度，直到温度变化稳定到0.5 C以内，记录连续两次测定温度和视密度的结果(图实1-3 )。
图实1-4
韦氏天平结
计算：可根据下式进行温度校正和计算标准密度:
D 4° =■ D 4r (t — 20 )
式中：D 20
：为标准温度下的相对密度；
D 为试验温度下的相对密度计读数； r :为相对密度的补正数，可查《石油密度计量换算表》； t :为试验温度「C) (2)韦氏天平密度法
测定方法：①将预热并恒温的原油样品小心地注入洁净而干燥的量筒中， 直
至悬挂浮沉子的金属丝浸没在试油里约 15mm 为止，此时天平失去平衡，在梁上 逐次挂上砝码，
直至平衡为止，读取试油的温度，记录试油的“视”密度D'(图 实 1-4 )。
计算：将测定的“视”密度 D 换算为试验温度下样品的实际密度：
D 4
t
= (0.9982-0.0012 ) D +0.0012
式中：0.9982 :为水在20C 时的密度，g/cm 3
0.0012
:为空气在20C 及大气压为0.1Mpa 时的密度，g/cm 3
D
在韦氏天平上读取的密度，g/cm 3。
将试验温度下所测原油的密度&换算成标准温度下的密度D 20
图实1-3 密度计与密度测定装置 构
1. 温度计；
2.密度计；
3.量 筒；
4.支架；
5.水浴缸 3. 石油粘度的测定
粘度是表示原油流动性能的重要参数。
度量粘度的参数因测定的装置和计量 单位的差别，分别称为：绝对粘度(或动力粘度，单位为 pa?s )、运动粘度(单 位为m/s )和恩氏粘度(或相对粘度)。
(1)运动粘度测定法
运动粘度是指流体的动力粘度与其在同温度下的密度的比值。
它是液体在重
力作用下流动阻力的尺度。
D 420= D 4 r (t
1. 5. 9.
运动粘度测定的仪器主要是一组玻璃毛细管粘度计（图实
1-5），毛细管粘
度计各扩张部分的内径不同，供试验不同粘度的原油时选用。
测定时，将装好油 样的粘度计浸在恒温液体内并调整为垂直状态，当油样液面向下流动至第一计时 标记a 刻线处开始记时，当液面流至第二计时标记b 刻线时停止记时。
每个样品 所测出的流动时间，应不少于三次，取其中相近的三个数值，求出平均值。
在温
U t = ct t
度t 时运动粘度U （mms ）按下式计算：
式中c ：为粘度计常数，m^/s 2
； t t :为油样平均流动时间（s ）。
图实1-5 玻璃毛细管粘度计
图实1-6 恩氏粘度计
内容器；2.外容器;
3.球面形底；
4.木塞;
温度计插孔；6.搅拌
器；7.小尖钉；8.流出孔;
支架；10.调节螺丝;
11.接收器
（2）恩氏粘度测定法
恩氏粘度指液体在某温度下从恩格勒粘度计流孔中，
流出200ml 所需的时间
（s ）与蒸馏水在20r 流出相同体积所需的时间（s ）之比。
以E 20
表示。
用恩氏粘度计（图实1-6）测定时，用木塞严密塞住粘度计的出口，将预先 加热到不超过
40°C 的试油注入内容器，调整到三个尖钉的尖端刚好露出油面。
小心搅拌油样并保持恒温达
到测定温度，将清洁而干燥的接收瓶放在流出孔下 面，迅速提起木塞，同时启动秒表，当接收瓶中的试油正好达到
200ml 标线时,
停止秒表，读出时间，准确至0.2s 。
在温度t 时，试油的恩氏粘度按下式计算：
式中：r —试油从粘度计中流出的时间，s ；
E 2。
一粘度计的水值（20C时，200ml蒸馏水从粘度计中流出的时间）
由恩氏粘度查表可得相应的运动粘度，运动粘度乘以该温度时原油的相对密度，即为动力
粘度。
4. 石油荧光性的观察
石油的荧光性是指其在紫外光（波长0.2 —0.4 X 10-6m照射下发出延续时间不足10-7秒的可见光的现象。
石油中饱和烃不发荧光，不饱和烃及其衍生物才发荧光。
低分子量轻芳烃
呈天蓝色，随着分子量加大荧光色调加深，胶质一般呈浅黄到褐色，沥青质一般呈褐到棕褐色。
三、仪器用品
1. 仪器
馏程测定仪、色层柱、相对密度计、韦氏天平、毛细管粘度计、恩氏粘度计、荧光灯。
2. 用品
温度计、试管、烧杯、滤纸、秒表。
3. 文具纸张（自备）
四、作业要求
1. 观察我国若干油田原油的颜色。
2. 根据实验观察和讲课内容，小结原油的物理性质和化学性质的关系及其应用。