第七章 石油产品分析教案

第七章石油产品分析

教学目标: 掌握石油的组成，油品的基本理化特性；了解油品的理化特性测定基本方法；熟悉油品质量、安定性、腐蚀性等主要指标的表示方法和测定方法。教学重点: 油品基本理化特性、低温流动性、燃烧性能、安定性及腐蚀性的表示及测定方法。

教学难点: 苯胺点、辛烷值、品度值等系列概念的理解和区分。

§7.1概述

一、石油产品分析测定的目的和意义

1、油品分析的概念:用统一规定的或公认的标准试验方法，分析检验油品的理化性质、使用性能和化学组成的分析测试方法。

2、油品分析的目的：

（1）对石油加工的原料油和原材料进行检测，制定生产方案，为建厂设计提供依据。

（2）对各炼油装置的生产过程进行分析控制，系统检验各馏出口的中间产品和产品的质量，从而对各生产工序及操作进行及时调整，以防止事故，保证安全生产和产品质量。

（3）对出厂油品进行全分析，为提高产品质量，改进生产工艺、增加品种，提高经济效益提供依据。

（4）对油品使用性能进行评定。

（5）对油品质量进行仲裁。

3、油品分析的意义：油品分析是进行生产装置设计，保证安全生产、提高产量、增加品种、改进质量、完成生产计划的基础和依据，也是储运和使用部门制定合理的储运方案、正确使用油品、充分发挥油品最大效益的依据。

二、石油的组成

1、石油的元素组成

石油的主要组成元素是C和H，其中C含量一般为84.0%～87.0%，H含量为12.0%～14.0%，C、H质量比为6.1～7.1。

2、石油的化合物组成

（1）烃类有机物

（2）非烃类有机物

（3）无机物

三、主要石油产品的组成和特性

我国石油产品按特征分为6类：燃料F、溶剂和化工原料S、润滑剂和有关

产品L、蜡W、沥青B、焦C。

主要的三类产品：燃料类、溶剂和化工原料类、润滑剂和有关产品

四、石油产品分析前的准备和数据处理

五、石油产品分析的特点和标准化的意义

油品分析多为条件性试验方法，即在分析时必须严格按照方法中规定或限制的条件进行测定，所得数据才有意义并具有可比性，才能被公认，否则毫无意义。

石油产品试验方法标准是指对试验方法的适用范围、方法概要、使用的仪器、试剂、测定条件、试验步骤和方法、计算公式和精密度等所作的技术规定。

石油产品试验方法标准技术等级分为5类：国际标准、地区标准、国家标准、行业标准、企业标准。

§7.2原油的评价

在实验室条件下对新开采的原油进行一系列的分析、试验，以掌握原油性质，叫原油评价。

一、原油评价的内容

常规的原油评价包括：原油性质分析、原油实沸点蒸馏、馏分油和渣油的性质分析。

二、原油的分类

现在世界上比较常用的分类方法是以美国石油学会制定的API度作为指标，将原油分为九类。

按此法对中国原油进行分类时，补充了硫含量的说明，原油硫含量小于0.5%称为低硫；介于0.5%～2.0%的称含硫，大于2.0%称高硫。

三、原油评价的内容分类

1、原油性质分析

2、简单评价

3、常规评价

4、综合评价

§7.3烃类组成的测定（不要求）

§7.4非烃类组成的测定

一、石油的非烃组成

石油中的非烃化合物主要指含硫、氮、氧的化合物。大部分集中在重质馏分和残渣油中。

1、含硫化合物

硫在石油中少量以元素硫和硫化氢形式存在，大多数以有机硫化物形式存在。

主要危害：腐蚀管线；使油品性能变差；污染环境；在二次加工中使催化剂中毒。

2、含氮化合物

主要存在于杂环化合物中。

主要危害：储存日期稍久，会使颜色变深，气味发臭。

3、含氧化合物

石油中氧均以有机物形式存在，包含酸性和中性两类，酸类具有强烈气味，具有腐蚀性。

4、胶状沥青状物质

二、非烃组成的测定（硫的测定）

1、测定硫含量的意义

（1）从轻质油品含硫量可以看出硫化物在加工时是否发生分解。

（2）硫化物在加工中能腐蚀装置并使催化剂中毒。

（3）硫分过高会使汽车催化转化器中毒，排放不达标，污染环境。

（4）燃料中的硫化物燃烧生成SO

2、SO

3

，遇水变成酸，腐蚀机械，排入空气亦

有污染。

（5）部分硫化物对油品使用有好处，改善其性能。

2、硫含量的测定方法

GB 380方法；GB/T 387方法；GB 388方法

§7.5油品基本理化性质的测定

一、石油产品苯胺点的测定

1、苯胺点的概念

石油产品与等体积的苯胺混合，加热至两者能互相溶解成为单一液相的最低温度，称为石油产品的苯胺点。苯胺点具有可加性。

2、测定油品苯胺点的意义

苯胺点是衡量轻质石油产品溶解性能的指标。在石油工业中常用苯胺作溶剂，测定油品或某些烃类在苯胺中的溶解度，当苯胺与试油在较低温度下混合时分为两层，加热之，试油在苯胺中的溶解度增大，继续加热至两相刚好达到完全互溶，这时界面消失，此时混合液的温度即为苯胺点。由于组成油品的各种烃类的极性不同，按相似相溶理论，烃的结构（极性）与苯胺分子结构（极性）越相似，这种烃类在苯胺中的溶解度就越大，苯胺点越低；相反，烃类结构与苯胺分子结构越不相似，溶解所需温度越高，苯胺点越高。

3、影响苯胺点因素

（1）苯胺点与试油化学组成有关

根据相似相溶理论，极性与苯胺相似的烃类，在某一温度下在苯胺中溶解度大；反之，烃类极性与苯胺差别大，则在该温度下在苯胺中溶解度小。各族烃类的极性大小如下（C数相同）。

极性：芳烃>烯烃>环烷烃>烷烃（因为芳烃有大键、烯烃有键）

各族烃类苯胺点大小顺序为：烷烃>环烷烃>烯烃>芳烃，所以烷烃的极性小，与苯胺相似程度大，达到完全互溶所需温度高。

（2）．苯胺点与溶剂比有关

a、溶剂比：溶剂（苯胺）与试油体积比。如把某一油品分别与不同比例的苯胺混合，可得到各比例混合物对应的临界溶解温度。以界溶解温度为纵坐标，以溶剂百分体积比为横标作图，可得图5一15。

曲线中最高点是试油在苯胺中的真正临界解温度，称为最大苯胺点，t

max

，最大苯胺点处的溶剂比X％对不同油品是个不同的数值，要多次入变溶剂比才能

找到，这样测定苯胺点很麻烦，实际应用时是用等体积苯胺点t

50代替t

max

来表

示油品的溶解性。

b、等体积苯胺点t

50

：试油与苯胺等体积混合所测得的临界溶解温度称为等体积苯胺点，单位℃。

c、t

50与t

max

的差别：

当石油产品中芳烃含量<10%时，t

max

- t

50

= 0.2～0.3℃，误差小，可通用; 当石油产品中芳烃含量>10％时，误差随芳烃含量增加而增大；

当石油产品中芳烃含量>50％时，t

max

- t

50

=5～6℃，二者不可互用。

（3）苯胺点与苯胺纯度有关

苯胺纯度是测苯胺点的关键。苯胺在大气中保存易被氧化为黄色或棕色，并吸收大气中水，氧化物增加了苯胺极性使苯胺点上升；吸水也使苯胺极性增加，也可使苯胺点测量结果变大。原因是氧化物和水进一步增大了苯胺与试油的不相似性，所以使苯胺点上升。