石油粘度-温度数学模型与密度的关联研究
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u = 7 6 4 9; 2 - . 5 0 1 2 .5 8 u = O 1 4 5× 1 ~; 3 -1 4 . 2 0 U= 2 1 3 ; 1
11 石 油粘 度计 算 的通 用式 . 目前 , 内外 许多人 通 过实验 运用 经验 法 、 理 国 半
作者 简 介 : 军驻 ( 8. 杜 1 6) ,青 岛科 技大 学化 学工 艺专业 在读 研究 生 ,研究 方 向 : 9 ,男 石油 加工 通讯联系人 : 仇汝臣 ( 6 - 1 3) ,教授,高级工程师 9 ,男
t w r sp e it n o er l u f ci n v s o i e : e — o a d r d c i f t e m a to ic st s a s mi o p o r i
到的粘度值有时会比经验方程计算的粘度值误差大。
主要 是 因为 这里仅考 虑 了密 度的影 响 , 而未参考粘 度 相关 的物性 还有平均 分子量 和特 l 生因数 等 , 因此 得到
l O g ] 1易l T o o( g v+ = 2 g o ( ) 1
要质 量指 标 。 品的粘度 与它 的化 学组成 密切 相关 , 油 它反 映 了油 品烃类 组成 的特 性 n。而在 计算 某种 石 】
油馏分的粘度时, 并不仅仅考虑温度 , 在一定 的压力 范围内, 粘度还与密度 、 平均分子量和特性因数等物
杜 军驻 ,仇 汝 臣
( 青岛科技 大学化工学 院,山东 青 岛 2 64 6 0 2) 摘 要: 依据粘度的经验关联式 ,选取某石化公 司催化原料及其馏分 的性质 数据 ,探讨研究 了密度 对于粘度
的影响 ,并利 用非线形单纯形法进行 回归计算 ,由此得到具体的粘 度经验式 。
关键词 : 粘度 ; 密度 ; 线形单纯形法 ; 非 回归计算 ; 经验式
【 . 京 : 油 工 业 出版 社 , 17 . M]北 石 95 [】A vn e erl mc e ir n e nn ,16 , 1 3 da csn t e m syadR f ig 9 5 ( 0) iP o u h t i
3 结语
本 文 主 要 依 据 Wahr 程 , 对 某 一 特 定 馏 he方 针 分建 立 粘 度 数 学 模 型 , 即粘 度 与温 度 、 度 的关 系 密
第 4 卷 第 7期 l 21 02年 7月
化
工
技
Βιβλιοθήκη Baidu
术
与
开
发
Vo . 1 41
No7 .
T c n lg & De eo me to e c l nd sr e h oo y v l p n fCh mia u ty I
J 1 01 u. 2 2
石油粘度 一 温度数学模型与密度 的关联研究
表 1 粘度 、密度 分析 结果
Ta e 1 Th n lsso ic st n e st e u t bl ea ay i fvs o i a d d n iyr s l y
进 行 了 多种计 算 和 回归 , 累了大 量 可 供参 考 的 文 积
献。 1 密 度与 粘度关 联式 的建 立 . 2
由表 2可 以得 出各取 样批 次相 应 的密度 关联 的
经 验 方程式 如 下所示 :
l [g一. 67=4 23—. 98g o1 ( 0 61)2. 573 601 T gov 7 ] 4 9 o
l [g 一 . 67 =4 66— . 05 g o 1 ( 0 34) 2. 973 821 T go v 4 ] 4 9 o
收稿 日期 : 0 20 .2 2 1 —50
第 7期
杜军 驻 等 :石 油 粘度 一 度数 学模 型 与密度 的关 联研究 温
7
U =一 2 0 4 3.3 43;U =0 1 6 3 × 1 ~ ;u =1 030 4; s .7 4 0 6 5 .2
动力粘度带人经验公式进行计算。
当然 , 虑密 度对 于粘 度 的影 响时 , 考 回归计 算 得
于 目前 国内并没有太多相关方面的回归计算 , 希望
此 次计 算 的方法 和思 路可 以为 以后计 算其 它相关 石 油 馏分 的粘 度式 提供 经验 和参 考 。
参考文献 :
【 】S O “ z o 。n H. u“ b ZYu“ e . o r lt n 1 . d ga , G r u“ c 1 C reai s o
式 中 :v 一运 动粘 度 ,m ・~; m s
卜 绝对 温度 , K;
a b、 厂 与油 品性质有 关 的常数 。 、 易
对 于不 同 的油 品性 质经 验方 程有 不 同的经 验 常
数。其中, 经验常数 a 一般有固定的取值, 适用于我 国石油产 品的 a 值一般取 0 , 国外有 的则采用 0 。 .而 6 . 】 但这仅仅是一个经验方程 , 不一定完全适用于不同馏 分粘度的计算。国内对这一方面的研究和探讨较少, 对于某种具体油品性质的精确数据回归也没有太多 涉及 , 国外研 究者根据 此公式针 对不 同的油品探讨 而
注: 动力粘度扭矩百分 比 读数应在 1 10 0 0%范围内,8 ̄、 %一 0 C
I0C O  ̄ 动力粘度扭矩百分 比读数小于1%,故只作为参考 0
将式( ) 4 代人经验方程 中, 2 ~( ) 结合实验 测 量值 , 通过非线性单纯形加速法 【进行数据 回归 , 4 】
得到 各 系数值 :
力学性 能研究 I. J 清华大学学报 ,19 ,3 1 : 6 1 98 8( 0) 1. 王 谷林夫 , . 等 络合物 型溶胶 一 凝胶过 [ 】 刘静 波 , 智明 , 1 6 程研制纳米 晶 .e0 磁粉 f . F , J 功能材料 ,9 82 ( : 1 19 ,9 2)
表 2 不 同密 度下 的经 验 系数
Ta l Empi c lc e iin nd f r n nst be2 i r a o f ce t if e t i e de iy
注: 中a 表 ,b,b 为不考虑密度影 响时回归计算 的经 验常数 ,a,b ,b' 。 2为考虑密度影 响时 回归计算 的经验常数
了粘 度与 压力 、 度 以及平 均 分子 质量 的关 系 , 密 并且
1 石油粘度 数学模 型的建立
为考察某石化公司催化装置原料油在反应过程
中粘 度 的变 化情 况 , 察 了 5 周 期 粘度 的变 化趋 考 个
势, 定期取样 , 运用粘度分析方法对 5 个周期的 4 个
温 度点 ( 0C、0 C、0C、0  ̄ 进行 粘 度分 析 , 4 o 6 o 8  ̄ 10C) 并 测定 了 2 q 时 的密 度 , 表 1 0C 见 。
本文依据实验值 , 在不考虑密度影响时回归计 h e方 计 的性质数据所给 的为动力粘度 叩( P So由于 算 了 Wahr 程 的 经 验 系 数 的前 提 下 , 算 关 联 m a・ 并 1 d中原料油 的 密度基 本不 变 , vr 因此 可 以将 密 度后 的经 验 系数 , 进 行 了 比较 。 而 =l / p,
取样 密度 ( 0C) 动力粘度 / asS / 792 0) 2 ̄ mP ・(H T0 3 -0 3 批次 / g・ k m 4 ℃ 0 6  ̄ 0C 8 ℃ 0 I0C O  ̄
密度与粘度有一定 的关联式 , 在此探索了它们
的关 联式 , 后 根 据 已知 数据 回归 出 它 的系 数 。它 然 们 的关 联式 为 :
lg o( 05 7412 . 8 2 39 7 1 g oO g 一 . 9 ) 44 9 — . 6 1 T v 0 = 5 7 o
( ) 的粘度值 , 与实验值进行了误差 比较( 3 。 6 并 表 )
表 3 不 同密 度 、温度 下 粘度计 算值 与 实验值 误差 比较
Ta l Ero o aio f ac ltv ic st au swi x e me to si f r n nst n e e au e be3 r rc mp rs no lu aiev s o i v le t e p r n ne ndie e t c y h i f de i a d tmp rt r y
a uP0M(2 = l2 2 0+ 3 + p) b= 4 “ 0+ 6 l蹦p( 5 ) 2 2 】 +
b= 72 “ 0+ 9 2uP0 8 ) u + 2
( 2) () 3
( 4)
式 中 U、2U、 4U、6U、 、9 为 系数 。 1M、3M、5l、7 U 均 l 8
性 参数 有关 , 一般 可表 示 为 : - ( 。 K、 )一 般 v_ :、 Mw , f 常用 的是 标 准 密 度 , 2 ℃时 的密 度 , P 即 O 用 ∞表 示 。 本 文 依 据粘 度 一温度 数学 模 型 Wate方 程 与 密度 l r h 关 联 进行探 索研 究 。
4 ℃ 0
6 0℃
8 ℃ 0
1 0 C 0o
, k
一 ,
藤 丽
/ mPaS ・ / mPaS -
可 碾 —
/ aS mP ・ / aS mP ・
鄹碾—
/ as mP ・ / mPaS ・
蓟 疆 —
/ mPaS ・ / mPaS ・
由表 3 可知 , 同密度时粘度 的计算值 与实验 式 。探索 了密度对 于粘度的影响 , 不 回归计算出了相 测 定 值 的平均 相 对误 差均 在 1% 左 右 , 过 回归 计 应 的经 验 常数 , 由此得 到 具 体 的粘 度 经验 式 。 由 0 经 并 算得到 的粘度值的相关系数是 0 7 306 可见 回 . 94 6 , 9 归 计算 的数 据是 比较 准确 的 。
() 8
() 9
l Og一. 57=5 32—. 37 g o o( 0 05)2. 3441 91 T g v 2 ] 3 4 o
() 5
( ) 7
根 据得 出的经验 方程 , 计算 了不 同密 度 、 温度下
l [g一. 88=4 1 43 671 T o1 ( 0 70)2. 2 -. 57 g gov 8 ] 4 9 9 o
【】 汝 臣 . 4仇 原油蒸馏产 品质 量预测模型化和过程优化研究
【 . 津: D】天 天津 大学 ,2 0 . 07
( 下转 第3 页 ) 9
第 7期
王 静等 :纳 米氧 化铁 薄膜 的制 备及 在水 处理 中的应用研 究
2 ( : 5 .5 . 2 4) 3 23 3
3 9
U= 3 5 7 0.63 4;U -一0 1 5 2× 1 U = 7 . 2 S .9 9 0一: 9 一1 252 9
需 要 指 出 的是 , 验 公 式 中所 用 的 粘度 为 运 动 经
2 石油粘度 的计 算
粘 度 vmm ・ -, 我 们 选 取 的催 化 原 料 及 其 馏 分 ( S1而 )
的粘度值与实际有一定的误差 , 但这种计算方法仍然
比不 考虑密度 时得 到 的粘度值 更能符合实 际工况 。
tert aa poc []F e,2 0 ,( 9) 2 91 1 . hoei l prahJ. ul 00 7 :10 -2 4 c
【】 东石油学 院炼制 系 . 油炼 制及化工计算方法 图表集 2华 石
中图分类号 : E6 25 T 2 . 文献标识码 : A 文章编号 : 6 1 9 52 1)70 0 -2 17 - 0 (0 20 -0 60 9
在 石 油加 工 中 , 粘度 是 检 验许 多 石 油产 品的 重
论法 等多 种方法 测定 回归 了粘 度与温 度 的关 系表达 式 , 常用 的是 Wa hr 最 h e 方程 [, 2即式 1 1 :
11 石 油粘 度计 算 的通 用式 . 目前 , 内外 许多人 通 过实验 运用 经验 法 、 理 国 半
作者 简 介 : 军驻 ( 8. 杜 1 6) ,青 岛科 技大 学化 学工 艺专业 在读 研究 生 ,研究 方 向 : 9 ,男 石油 加工 通讯联系人 : 仇汝臣 ( 6 - 1 3) ,教授,高级工程师 9 ,男
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到的粘度值有时会比经验方程计算的粘度值误差大。
主要 是 因为 这里仅考 虑 了密 度的影 响 , 而未参考粘 度 相关 的物性 还有平均 分子量 和特 l 生因数 等 , 因此 得到
l O g ] 1易l T o o( g v+ = 2 g o ( ) 1
要质 量指 标 。 品的粘度 与它 的化 学组成 密切 相关 , 油 它反 映 了油 品烃类 组成 的特 性 n。而在 计算 某种 石 】
油馏分的粘度时, 并不仅仅考虑温度 , 在一定 的压力 范围内, 粘度还与密度 、 平均分子量和特性因数等物
杜 军驻 ,仇 汝 臣
( 青岛科技 大学化工学 院,山东 青 岛 2 64 6 0 2) 摘 要: 依据粘度的经验关联式 ,选取某石化公 司催化原料及其馏分 的性质 数据 ,探讨研究 了密度 对于粘度
的影响 ,并利 用非线形单纯形法进行 回归计算 ,由此得到具体的粘 度经验式 。
关键词 : 粘度 ; 密度 ; 线形单纯形法 ; 非 回归计算 ; 经验式
【 . 京 : 油 工 业 出版 社 , 17 . M]北 石 95 [】A vn e erl mc e ir n e nn ,16 , 1 3 da csn t e m syadR f ig 9 5 ( 0) iP o u h t i
3 结语
本 文 主 要 依 据 Wahr 程 , 对 某 一 特 定 馏 he方 针 分建 立 粘 度 数 学 模 型 , 即粘 度 与温 度 、 度 的关 系 密
第 4 卷 第 7期 l 21 02年 7月
化
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Βιβλιοθήκη Baidu
术
与
开
发
Vo . 1 41
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J 1 01 u. 2 2
石油粘度 一 温度数学模型与密度 的关联研究
表 1 粘度 、密度 分析 结果
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进 行 了 多种计 算 和 回归 , 累了大 量 可 供参 考 的 文 积
献。 1 密 度与 粘度关 联式 的建 立 . 2
由表 2可 以得 出各取 样批 次相 应 的密度 关联 的
经 验 方程式 如 下所示 :
l [g一. 67=4 23—. 98g o1 ( 0 61)2. 573 601 T gov 7 ] 4 9 o
l [g 一 . 67 =4 66— . 05 g o 1 ( 0 34) 2. 973 821 T go v 4 ] 4 9 o
收稿 日期 : 0 20 .2 2 1 —50
第 7期
杜军 驻 等 :石 油 粘度 一 度数 学模 型 与密度 的关 联研究 温
7
U =一 2 0 4 3.3 43;U =0 1 6 3 × 1 ~ ;u =1 030 4; s .7 4 0 6 5 .2
动力粘度带人经验公式进行计算。
当然 , 虑密 度对 于粘 度 的影 响时 , 考 回归计 算 得
于 目前 国内并没有太多相关方面的回归计算 , 希望
此 次计 算 的方法 和思 路可 以为 以后计 算其 它相关 石 油 馏分 的粘 度式 提供 经验 和参 考 。
参考文献 :
【 】S O “ z o 。n H. u“ b ZYu“ e . o r lt n 1 . d ga , G r u“ c 1 C reai s o
式 中 :v 一运 动粘 度 ,m ・~; m s
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a b、 厂 与油 品性质有 关 的常数 。 、 易
对 于不 同 的油 品性 质经 验方 程有 不 同的经 验 常
数。其中, 经验常数 a 一般有固定的取值, 适用于我 国石油产 品的 a 值一般取 0 , 国外有 的则采用 0 。 .而 6 . 】 但这仅仅是一个经验方程 , 不一定完全适用于不同馏 分粘度的计算。国内对这一方面的研究和探讨较少, 对于某种具体油品性质的精确数据回归也没有太多 涉及 , 国外研 究者根据 此公式针 对不 同的油品探讨 而
注: 动力粘度扭矩百分 比 读数应在 1 10 0 0%范围内,8 ̄、 %一 0 C
I0C O  ̄ 动力粘度扭矩百分 比读数小于1%,故只作为参考 0
将式( ) 4 代人经验方程 中, 2 ~( ) 结合实验 测 量值 , 通过非线性单纯形加速法 【进行数据 回归 , 4 】
得到 各 系数值 :
力学性 能研究 I. J 清华大学学报 ,19 ,3 1 : 6 1 98 8( 0) 1. 王 谷林夫 , . 等 络合物 型溶胶 一 凝胶过 [ 】 刘静 波 , 智明 , 1 6 程研制纳米 晶 .e0 磁粉 f . F , J 功能材料 ,9 82 ( : 1 19 ,9 2)
表 2 不 同密 度下 的经 验 系数
Ta l Empi c lc e iin nd f r n nst be2 i r a o f ce t if e t i e de iy
注: 中a 表 ,b,b 为不考虑密度影 响时回归计算 的经 验常数 ,a,b ,b' 。 2为考虑密度影 响时 回归计算 的经验常数
了粘 度与 压力 、 度 以及平 均 分子 质量 的关 系 , 密 并且
1 石油粘度 数学模 型的建立
为考察某石化公司催化装置原料油在反应过程
中粘 度 的变 化情 况 , 察 了 5 周 期 粘度 的变 化趋 考 个
势, 定期取样 , 运用粘度分析方法对 5 个周期的 4 个
温 度点 ( 0C、0 C、0C、0  ̄ 进行 粘 度分 析 , 4 o 6 o 8  ̄ 10C) 并 测定 了 2 q 时 的密 度 , 表 1 0C 见 。
本文依据实验值 , 在不考虑密度影响时回归计 h e方 计 的性质数据所给 的为动力粘度 叩( P So由于 算 了 Wahr 程 的 经 验 系 数 的前 提 下 , 算 关 联 m a・ 并 1 d中原料油 的 密度基 本不 变 , vr 因此 可 以将 密 度后 的经 验 系数 , 进 行 了 比较 。 而 =l / p,
取样 密度 ( 0C) 动力粘度 / asS / 792 0) 2 ̄ mP ・(H T0 3 -0 3 批次 / g・ k m 4 ℃ 0 6  ̄ 0C 8 ℃ 0 I0C O  ̄
密度与粘度有一定 的关联式 , 在此探索了它们
的关 联式 , 后 根 据 已知 数据 回归 出 它 的系 数 。它 然 们 的关 联式 为 :
lg o( 05 7412 . 8 2 39 7 1 g oO g 一 . 9 ) 44 9 — . 6 1 T v 0 = 5 7 o
( ) 的粘度值 , 与实验值进行了误差 比较( 3 。 6 并 表 )
表 3 不 同密 度 、温度 下 粘度计 算值 与 实验值 误差 比较
Ta l Ero o aio f ac ltv ic st au swi x e me to si f r n nst n e e au e be3 r rc mp rs no lu aiev s o i v le t e p r n ne ndie e t c y h i f de i a d tmp rt r y
a uP0M(2 = l2 2 0+ 3 + p) b= 4 “ 0+ 6 l蹦p( 5 ) 2 2 】 +
b= 72 “ 0+ 9 2uP0 8 ) u + 2
( 2) () 3
( 4)
式 中 U、2U、 4U、6U、 、9 为 系数 。 1M、3M、5l、7 U 均 l 8
性 参数 有关 , 一般 可表 示 为 : - ( 。 K、 )一 般 v_ :、 Mw , f 常用 的是 标 准 密 度 , 2 ℃时 的密 度 , P 即 O 用 ∞表 示 。 本 文 依 据粘 度 一温度 数学 模 型 Wate方 程 与 密度 l r h 关 联 进行探 索研 究 。
4 ℃ 0
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由表 3 可知 , 同密度时粘度 的计算值 与实验 式 。探索 了密度对 于粘度的影响 , 不 回归计算出了相 测 定 值 的平均 相 对误 差均 在 1% 左 右 , 过 回归 计 应 的经 验 常数 , 由此得 到 具 体 的粘 度 经验 式 。 由 0 经 并 算得到 的粘度值的相关系数是 0 7 306 可见 回 . 94 6 , 9 归 计算 的数 据是 比较 准确 的 。
() 8
() 9
l Og一. 57=5 32—. 37 g o o( 0 05)2. 3441 91 T g v 2 ] 3 4 o
() 5
( ) 7
根 据得 出的经验 方程 , 计算 了不 同密 度 、 温度下
l [g一. 88=4 1 43 671 T o1 ( 0 70)2. 2 -. 57 g gov 8 ] 4 9 9 o
【】 汝 臣 . 4仇 原油蒸馏产 品质 量预测模型化和过程优化研究
【 . 津: D】天 天津 大学 ,2 0 . 07
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第 7期
王 静等 :纳 米氧 化铁 薄膜 的制 备及 在水 处理 中的应用研 究
2 ( : 5 .5 . 2 4) 3 23 3
3 9
U= 3 5 7 0.63 4;U -一0 1 5 2× 1 U = 7 . 2 S .9 9 0一: 9 一1 252 9
需 要 指 出 的是 , 验 公 式 中所 用 的 粘度 为 运 动 经
2 石油粘度 的计 算
粘 度 vmm ・ -, 我 们 选 取 的催 化 原 料 及 其 馏 分 ( S1而 )
的粘度值与实际有一定的误差 , 但这种计算方法仍然
比不 考虑密度 时得 到 的粘度值 更能符合实 际工况 。
tert aa poc []F e,2 0 ,( 9) 2 91 1 . hoei l prahJ. ul 00 7 :10 -2 4 c
【】 东石油学 院炼制 系 . 油炼 制及化工计算方法 图表集 2华 石
中图分类号 : E6 25 T 2 . 文献标识码 : A 文章编号 : 6 1 9 52 1)70 0 -2 17 - 0 (0 20 -0 60 9
在 石 油加 工 中 , 粘度 是 检 验许 多 石 油产 品的 重
论法 等多 种方法 测定 回归 了粘 度与温 度 的关 系表达 式 , 常用 的是 Wa hr 最 h e 方程 [, 2即式 1 1 :