石油及油品的物理性质概述(PPT 81页)

• 汽、液混合物的密度
• 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 度。
• ρm=Ｇm/(Gg/ρg+ Gl/ρl)
• ρm,ρg,ρl-分别为汽液混合物、汽相和液相的密
度，kg/m3 • Ｇm, Gg, Gl-分别为汽、液相的质量流率，kg/h
环 烷烃
0.80
0.75
烷烃
0.70
0.65
6
7
8
9
10
The number of carbon atoms
图3-1 各族烃类的相对密度
比较各种烃类的相对密度： 碳数相同而结构不同的烃类，
➢芳香烃＞环烷烃＞烷烃。 同族烃类，随着碳数的增加：
➢正构烷烃的相对密度增加 ➢正烷基环己烷的相对密度增加 ➢正烷基苯的相对密度减小
BMCI，又称芳烃指数是一个芳烃性指标， 其值愈大，芳烃性愈高
相关指数BMCI：
BMC t4 vI826743 4073 d.1 17 5 5 ..6 6456.8
正构烷烃的K值最大，约为12.7，环烷烃次 之，为11～12，芳香烃最小，为10～11 。
石油馏分中富含烷烃，K:12.5-13.0,富含环 烷烃和芳香烃，K:10-11.
4
d 15 .6 15 .6
表示，二者之间可按下式进wk.baidu.com换算（P30）：
d1155..66d240Δd
在欧美各国还常用API度（比重指数，相对密
度指数）来表示油品尤其是原油的相对密度，
关系式如下：
API 141.5131.5 d15.6
15.6
(二)、液体油品相对密度与温度、压力的关系
温度升高，油品的体积膨胀，密度和相对密 度减小。 在0～50℃的温度范围内，t℃时的相对密度 与20 ℃时的相对密度之间存在如下的关系 :
沸程（Boiling Range）
1、定义
纯化合物
沸点为恒定值
复杂混合物
沸点具有一定范围
油品的沸点范围称为沸程。 2、测定方法 在生产控制和工艺计算中使用的是最简便的恩氏 蒸馏（Engder Distillation）设备。
一般用蒸馏曲线的斜率来表示该油品的沸 程的宽窄。
斜 率 9% 0馏出温 1% 0度 馏出温度 90 10
（三）、相对密度与馏分组成的关系
同一原油各馏分，随沸点上升，相对密度增 大；
原油性质不同，相同沸程的馏分密度差别较 大：环烷基>中间基>石蜡基
原因在于： 环烷基的原油由于其芳烃含量较高，因而
其相对密度较大，而石蜡基原油因烷烃含 量较高，因此其相对密度较小。 相同原油的馏分随着其沸点的升高，芳烃 含量增加，而烷烃含量降低，因而其相对 密度增加。
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 t10t30t50t70t90
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
K
1.2163 d15.6
15.6
T
• 特性因数的用途： 了解石油及馏分的化学性质、分类、确定
原油加工方案等的主要参数。 可以关联直馏馏分油的物理性质和热性质，
如分子量、汽化热和焓等。 不适用于含大量烯烃、二烯烃或芳烃的二
次加工馏分。
• 特性因数的求取： 计算：例题 查图
馏分油：相对密度-C/H-特性因数-苯胺点 分子量-中平均沸点图P35 重油：特性因数-粘度-相对密度图P37
恩氏蒸馏是在石油 产品馏程测定器中， 按照规定的标准方 法进行的简单蒸馏， 不具有精馏作用， 国外又将此方法称 为ASTM蒸馏或恩 氏蒸馏。
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。
石油产品馏程试验器
图3-1-1 大庆原油中汽油、喷气燃料、 轻柴油馏分的恩氏蒸馏曲线
(四)、混合油品的密度
当属性相近的两种或多种油品混合时，其体
积具有可加性，因此混合油品的的密度mix
可按下式计算：
n
min vii
i1
1 n wi
i1 i
式中：vi和wi－组分i的体积分率和质量分率
• 当属性相差很大的两类烃（如烷烃和芳香 烃）混合时，体积可能增大，密度相差很 大的两个组分（如重油和轻烃）混合时， 体积可能缩小，须引入过剩分子体积的概 念来加以校正。
xiti
i 1
中平均沸点tme（℃）：
t tm tcu
me
2
P28换算
三、密度和相对密度 （一）石油及产品的密度与相对密度
定义：该油品在单位体积内的质量， 单位为g/cm3或kg/m3 。
油品的体积随温度的升高而膨胀，其密度也 随之变小，提及密度时应标明温度。
标准密度：我国规定油品在20℃时的密度为其标
准密度，表示为20，其他温度下的密度为视密度。 油品的相对密度：其密度与规定温度下水的密度
之比值 ，没有单位。常用 表示，在数值上等
于t℃时油品的密度。
d
t 4
油气的相对密度：标准状态下（0℃，101.3kpa）
下气体密度与空气密度（1.293kg/m3）之比。
我国常用的相对密度为
d
，20 欧美各国则常用
第三章 石油及油品的物理性质
本章的主要内容： 石油的蒸发性质 石油的密度与相对密度 石油的特性因数 平均分子量 石油的粘度 石油的低温性质、热性质、燃烧性能
一、蒸汽压 1、定义 在某温度下，液体与在它液面上的蒸气呈 平衡状态时，此蒸气所产生的压力，亦称饱和 蒸气压。
蒸汽
液体
二、馏分组成与平均沸点
d4 t d4 20(t2)0
式中：—油品的体积膨胀系数 p31
液体受压后，体积变化不是太大，因而通 常压力对液体石油产品的密度的影响可以 忽略不计。但在很高的压力（几十兆帕） 下油品的密度要受到压力的影响。
（三）、相对密度与化学组成的关系
relative density
0.90
芳 香烃
0.85
（五）、石油及其馏分的相对密度
表3-1 原油及其馏份的相对密度（ d ）420 的范围
油品
相对密度
油品
相对密度
原油
0.8～1.0
轻柴油 0.82～0.87
汽油 0.74～0.77 减压馏份 0.85～0.94
航空煤油 0.78～0.83 减压渣油 0.92～1.0
四、特性因数和相关指数
特性因数K：