石油及油品的物理性质详解
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石油馏分的平均分子量还可以有一些经验公 式进行计算，常用的经验公式有：
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。
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3-1-1 大庆原油中汽油、喷气燃料、 轻柴油馏分的恩氏蒸馏曲线
一般用蒸馏曲线的斜率来表示该油品的沸 程的宽窄。
一、石油及其油品的密度、相对 密度及其测定方法
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。
我国规定油品在20℃时的密度为其标准密
度，表示为20。 油品的相对密度是其密度与规定温度下水
的密度之比值
，没有单位。常用
由于石油及其产品是一种多分散体系， 用不同的统计方法可以得到不同定义的 平均分子量。
1、 数均分子量
数均分子量定义：体系中不同分子的摩尔分
率与其相应分子量的乘积的总和。
M n
n i
M
i
N M ii Ni
Wi Ni
式中：ni —组分i的摩尔分率 Mi —组分i的分子量 Ni —组分i的摩尔数 Wi—组分i的质量
沸点范围
图3-2-3 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。
表3-2-2 石油各馏分的平均分子量范围及与碳数的关系
馏分
沸程，℃ 碳数范围 平均碳数 平均分子量
一、恩氏蒸馏
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，国外 又将此方法称为ASTM蒸馏或恩氏蒸馏。
其测定过程如下: 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(I：馏
出的第一滴冷凝液的气相温度 。 10%、20%……90%馏出温度：馏出液达
式中：T—馏分的中平均沸点(℃) K—馏分的特性因数 ρ—馏分油在20℃时的密度，g/cm3
四、石油及其馏分的数均分子量
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
a
56
57
59
63
69
b
0.23 0.24 0.24 0.225 0.18
c
0.0008 0.0009 0.0010 0.00115 0.0014
当实分子平均沸点相同时，K值越大时，其 平均分子量也越大。
中国石油大学针对我国原油提出了如下的计 算平均分子量的经验公式 ：
Mn＝184.5＋2.295T-0.2332KT＋ 1.32910-5(KT)2-0.62217T
d
t 4
表示，
在数值上等于t℃时油品的密度。
我国常用的相对密度为
第三章 石油及油品的物理性质
本章的主要内容： 石油的蒸馏曲线 石油的密度与相对密度 石油的光学性质 石油的粘度 石油的热性质、电性质等
第一节 恩氏蒸馏、实沸点蒸馏曲线
石油及其产品是由许多分子大小不同的烃 类与非烃类所组成的复杂混合物，它们的 沸点不象单体化合物那样具有恒定值，而 是随气化的过程在一定温度范围内逐步升 高，这个沸点范围称为沸程。
实沸点蒸馏测定过程： 第一步常压蒸馏，切取从初馏点到200℃的
各个馏分 。 第二步在残压为1.33KPa左右进行的减压蒸
馏，切取200～395℃的各个馏分。 第三步在残压为0.27KPa下不用精馏柱的减
压蒸馏，切取395～500℃的各个馏分，釜底 的残液为500℃以上的减压渣油。
将蒸馏过程中的气相馏出温度与相应的馏出 物累计质量收率(m%)作图，即可得到实沸 点蒸馏曲线 。
2、 重均分子量 重均分子量定义：体系中不同分子的质量分 率与其相应分子量的乘积的总和。
M w
wM ii
WM i i W
i
NW2 ii
NM ii
式中：wi—组分i的质量分率
二、数均分子量的测定方法
沸点上升法 测
定 蒸气压渗透法
方
法
冰点下降法
渗透压法
三、石油馏分平均分子量的近似计算方法
图3-1-2 原油实沸点蒸馏曲线
第二节 平均分子量
石油的分子量是进行炼油设计、关联石油物 性、研究石油的化学组成中所必不可少的基 础数据。由于石油及其产品是由许多分子大 小不同的化合物所组成的复杂混合物，而各 种合物的分子量又各不相同，其范围也很宽，
所以只能用平均分子量来表示。
一、平均分子量的定义
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。
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3-1-1 大庆原油中汽油、喷气燃料、 轻柴油馏分的恩氏蒸馏曲线
一般用蒸馏曲线的斜率来表示该油品的沸 程的宽窄。
一、石油及其油品的密度、相对 密度及其测定方法
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。
我国规定油品在20℃时的密度为其标准密
度，表示为20。 油品的相对密度是其密度与规定温度下水
的密度之比值
，没有单位。常用
由于石油及其产品是一种多分散体系， 用不同的统计方法可以得到不同定义的 平均分子量。
1、 数均分子量
数均分子量定义：体系中不同分子的摩尔分
率与其相应分子量的乘积的总和。
M n
n i
M
i
N M ii Ni
Wi Ni
式中：ni —组分i的摩尔分率 Mi —组分i的分子量 Ni —组分i的摩尔数 Wi—组分i的质量
沸点范围
图3-2-3 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。
表3-2-2 石油各馏分的平均分子量范围及与碳数的关系
馏分
沸程，℃ 碳数范围 平均碳数 平均分子量
一、恩氏蒸馏
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，国外 又将此方法称为ASTM蒸馏或恩氏蒸馏。
其测定过程如下: 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(I：馏
出的第一滴冷凝液的气相温度 。 10%、20%……90%馏出温度：馏出液达
式中：T—馏分的中平均沸点(℃) K—馏分的特性因数 ρ—馏分油在20℃时的密度，g/cm3
四、石油及其馏分的数均分子量
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
a
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57
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63
69
b
0.23 0.24 0.24 0.225 0.18
c
0.0008 0.0009 0.0010 0.00115 0.0014
当实分子平均沸点相同时，K值越大时，其 平均分子量也越大。
中国石油大学针对我国原油提出了如下的计 算平均分子量的经验公式 ：
Mn＝184.5＋2.295T-0.2332KT＋ 1.32910-5(KT)2-0.62217T
d
t 4
表示，
在数值上等于t℃时油品的密度。
我国常用的相对密度为
第三章 石油及油品的物理性质
本章的主要内容： 石油的蒸馏曲线 石油的密度与相对密度 石油的光学性质 石油的粘度 石油的热性质、电性质等
第一节 恩氏蒸馏、实沸点蒸馏曲线
石油及其产品是由许多分子大小不同的烃 类与非烃类所组成的复杂混合物，它们的 沸点不象单体化合物那样具有恒定值，而 是随气化的过程在一定温度范围内逐步升 高，这个沸点范围称为沸程。
实沸点蒸馏测定过程： 第一步常压蒸馏，切取从初馏点到200℃的
各个馏分 。 第二步在残压为1.33KPa左右进行的减压蒸
馏，切取200～395℃的各个馏分。 第三步在残压为0.27KPa下不用精馏柱的减
压蒸馏，切取395～500℃的各个馏分，釜底 的残液为500℃以上的减压渣油。
将蒸馏过程中的气相馏出温度与相应的馏出 物累计质量收率(m%)作图，即可得到实沸 点蒸馏曲线 。
2、 重均分子量 重均分子量定义：体系中不同分子的质量分 率与其相应分子量的乘积的总和。
M w
wM ii
WM i i W
i
NW2 ii
NM ii
式中：wi—组分i的质量分率
二、数均分子量的测定方法
沸点上升法 测
定 蒸气压渗透法
方
法
冰点下降法
渗透压法
三、石油馏分平均分子量的近似计算方法
图3-1-2 原油实沸点蒸馏曲线
第二节 平均分子量
石油的分子量是进行炼油设计、关联石油物 性、研究石油的化学组成中所必不可少的基 础数据。由于石油及其产品是由许多分子大 小不同的化合物所组成的复杂混合物，而各 种合物的分子量又各不相同，其范围也很宽，
所以只能用平均分子量来表示。
一、平均分子量的定义