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1、第三章 石油产品基本理化性质的分析,31 密 度,32 粘 度,33 闪点、燃点和自燃点,33 残 炭,本章掌握内容,基本理化性质的概念 油品组成对基本理化性质的影响 油品密度、黏度、闪点、燃点及残炭等基本理化性质的测定方法和操作技能 影响测定油品基本理化性质的主要因素。,油品的理化性质是组成它的各种化合物性质的综合表现，这些性质的测定对评定产品质量、控制石油炼制过程和进行工艺设计都有着重要的实际意义。 由于油品组成的复杂性和不确定性，实际中多采用条件性试验，学习时要充分引起注意。,一、测定石油产品密度的意义,1、密度和相对密度,（1）密度,定义：单位体积物质的质量。 符号 单位：g/cm3、
2、kg/m3 、g/mL， 由于密度和温度有关，通常用t 表示 t 温度时的密度。,31 密度,第一节 密度,标准密度 我国规定20时，石油及液体石油产品的密度为标准密度。 不同温度下密度的换算 在温差为（205）范围内，油品密度随温度的变化可近似地看做直线关系，由下式 换算。,若温度相差较大时，可根据GB/T1885石油计量表 ，由测得的温度t时油品的密度换算成标准密度。,油品密度的平均温度系数, 相对密度：物质的相对密度是指物质在给定温度下的密度与规定温度下标准物质的密度之比。用符号 表示，无量纲，由于因水在时密度为g/cm，因此液体石油产品的相对密度与标准密度在数值上相等。 欧美各国采用1
3、5.6作为油品和纯水的规定温度，用 表示。 相对密度指数(欧美各国常用相对密度指数表示油品密度)也称60F API度，简称API度。,第三章 油品基本理化性能分析,不同密度之间的换算 标准密度(20)与相对密度 API度与 之间的换算： 相对密度 与 之间的换算： 可以从表3-2中查得。 API度愈大，相对密度愈小。目前，国际上把 API度作为决定原油价格的主要标准之一。它的数值愈大，表示原油愈轻，价格愈高。,第三章 油品基本理化性能分析,2、密度与化学组成的关系,油品的密度取决于组成它的烃类的分子量和分子结构。 （1）在碳原子数相同的情况下，不同烃类密度大小顺序为：芳烃环烷烃烷烃。 （2）同
4、种烃类，密度随沸点升高而增大。当沸点范围相同时，含芳烃越多，其密度越大；含烷烃越多，其密度越小。 （3）胶质含量越高，其相对密度越大。,一、测定油品密度的意义,3、测定油品密度的意义,1计算油品性质 对容器中的油品，测出容积和密度，就可以计算其质量。 2判断油品的质量 由于油品的密度与化学组成密切相关，因此根据相对密度可初步确定油品品种，,一、测定油品密度的意义,3、测定油品的意义,例如，汽油0.700.77，煤油0.75 0.83，柴油0.80 0.86，润滑油0.85 0.89，重油0.91 0.97。在油品生产、储运和使用过程中，根据密度的增大或减小，可以判断是混入重油或轻油。根据相对密
5、度，原油分为三个类型：轻质原油(0.884)。,一、测定油品密度的意义,3影响燃料的使用性能 喷气燃料的能量特性用质量热值和体积热值表示。燃料的密度越小，其质量热值越高，对续航时间不长的歼击机，为了尽可能减小飞机载荷，应使用质量热值高的燃料。相反，燃料的密度越大，其质量热值越小，但体积热值大，适用于作远程飞机燃料，这样可减小油箱体积，降低飞机阻力。通常，在保证燃料性能不变坏的条件下，喷气燃料的密度大一些较好。,二、石油产品密度测定法,1、密度计法（石油产品密度常采用方法） 仪器 石油密度计 玻璃量筒 温度计 恒温浴,测定方法：密度计法 、比重瓶法,二 、 密度的测定方法,（1）测定原理 其理论
6、依据是阿基米德原理。 测定时将密度计垂直放入液体中，当密度计所排开液体的质量等于其本身的质量时，则密度计处于平衡状态，漂浮于液体中。液体的密度越大，浮力越大，密度计露出液面部分也越多；反之，液体的密度小，浮力也小，密度计露出液面部分越少。当温度达到平衡后，读取密度计刻度读数和试样温度。用石油计量表把观察到的密度计读数换算成标准密度。, 测定步骤 安排好试验仪器。 将试油小心地沿壁倾入量筒中，调好试验温度（1890 ，高挥发试样（如石油醚）冷却到2，或更低的温度测定）。 将选好的清洁、干燥的密度计小心放入搅拌均匀的试样中，注意液面以上的密度计杆管浸湿不得超过两个最小分度值，待其稳定后，按弯月面上
7、缘读数。,第三章 油品基本理化性能分析, 测定步骤 同时测量试样温度（温度读准至0.2）。 将密度计在量筒中轻轻转动一下，再放开按2、3要求再测一次。 根据测得温度和视密度，由石油计量换算表中查得试样的20密度。,第三章 油品基本理化性能分析,（3）注意事项,密度计上按密度单位刻度，以纯水在4时的密度为1 kg/m3 （ g/cm3 ）作为标准刻制标度的。 要用可溯源于国家标准的标准密度计或可溯源的标准物质的密度作定期检定，至少每五年复检一次。,密度计的读数是下大上小，当它浸入不同的液体中，体积不变示数发生变化，密度计底部的铁砂或铅粒是用来保持平衡的！,（3）注意事项,密度计量筒应由透明玻璃、
8、塑料或金属制成，其内径至少比密度计外径大25mm,其高度应使密度计在试样中漂浮时，密度计底部与量简底部的间距至少有25mm 恒温浴要求其尺寸大小应能容纳密度计量简，使试样完全浸没在恒温浴液体表面以下.在试验期间，能保持试验温度在0.25以内。,（4）密度计技术要求,（5）测定时的温度要求,由于密度计的准确读数是在规定的温度下标定的，在其他温度下的刻度读数仅是密度计的读数(称视密度)，而不是在该温度下的密度。 测定后要用GB/T1885-1998石油计量表把修正后的密度计读数换算成标准密度。,（ 5）测定时的温度要求,用密度计法测定密度在标准温度20或接近20时最准确。被测样品要在合适的温度下取
9、得密度计读数，这个温度最好接近标准温度20。,GB/T1884原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）,（5）测定时的温度要求 当密度值是用于散装石油计量时，在散装石油温度或接近散装石油温度3下测定密度，可以减少石油体积修正的误差。对原油样品，要加热到20，或高于倾点9以上，或高于浊点3以上中较高的一个温度。,倾点：是指油品在规定的试验条件下，被冷却的试样能够流动的最低温度,（6）密度计读数的要求 测定透明液体 ：密度计读数为液体下弯月面与密度计刻度相切的那一点。 先使眼睛处于稍低于液面的位置，慢慢地升到表面，先看到一个不正的椭圆，然后变成一条与密度计刻度相切的直线 。,（6）密度计读数
10、的要求 测定不透明液体：密度计读数为液体上弯月面与密度计刻度相切的那一点。应使眼睛处于稍高于液面的位置观察。 由于密度计读数是按液体下弯月面检定的，对不透明液体，应对观察到的密度计读数作弯月面修正。,（6）密度计读数的要求,注意：如使用SY-型或SY-型石油密度计,仍读取液体上弯月面（或称弯月面上缘）与密度计干管相切处的刻度,无需做弯月面修正。 SY-型精度比较高，其最小分度值为0.0005g/cm3，适用于油品计量。 SY-型精度较低，其最小分度值为0.001g/cm3，适用于油品的生产分析。,二 、 密度的测定方法,注意：使用SY-05型的密度计，对于深色不透明原油，读数要修正（加0.00
11、07 g/cm3），对于透明原油则读数不需要修正。,密度计法只能测定液体密度，测定过程简便、迅速，但准确度受最小分度值及测试人员的视力限制，不可能太高。,二 、 密度的测定方法,（7）计算方法 内插法 直线内差法：结果基值+内插值 （实验视值基值对应视值） 例1：已知实验时温度计示值t视为22.0时，求实验温度t实（真实温度）？温度计检定修正值如下表所示： t=（-0.04） （22.020） -0.02（） t实 = 22.0+（-0.02）=21.98（）,二 、 密度的测定方法,例2：已知实验时密度计示值 视为0.816时，求实验密度实（真实密度 ）？密度计检定修正值如下表所示： 实=0
12、.0003 （0.8160.800） 0.0001（g/cm3） 实=0.816 + 0.0001 0.8161（g/cm3）,二 、 密度的测定方法,例3：已知样品在26.6时的视密度为0.8647 g/cm3，求样品的标准密度是多少？原油标准密度表如下表所示： 20 =0.8685+(0.8705-0.8685)/ (0.8660-0.8640) (0.8647-0.8640)=0.8692 g/cm3,（8）测量密度的注意事项,密度计是易损的玻璃制品，因此使用过程中要轻拿轻放，要用脱脂棉或其他质软的物品擦试， 除放入或取出时可用手拿密度计的上部外，在清洗时应拿其下部，以防折断。 从温差较
13、大或从冷藏箱中取得的试样，应在测定环境温度下放置一段时间，在使试样的温度与环境的温度差不超过2时测定。,（8）测量密度的注意事项,对粘稠及室温下为固体的产品，为测准数据，可采用电炉或烘箱加热融化并倒入量筒，然后放入恒温水浴中，待温度达到平衡时再进行测定。不能将融化的样品倒入量筒中，立即在室温下测定，因为温差过大，会导致结果偏高。,若发现密度计的分度标尺位移，玻璃有裂纹等现象，应立即停止使用。,（8）测量密度的注意事项,记完密度计的读数，应记下当时的温度。 在非标准温度下测得的表观密度，应根据GBT 1885-2000中所给出的表1换算为 。 对观察到的温度计读数作有关修正后，记录到接近0.1。
14、 对观察到的密度计读数作有关修正后，记录到0.0001g/cm3。,2.密度瓶法（比重瓶法）,(1)原理 比重瓶法导源于密度的定义，即 要测定密度，就要测定比重瓶的容积，及充满上述容积的石油产品的质量。 测定比重瓶的容积，是在恒定20下，分别对装满纯水前后的密度瓶准确称量，则后者与前者的质量之差就是比重瓶内水的质量（即水值），用水的质量除以水在20时的密度，即得出比重瓶的容积。,2.密度瓶法（比重瓶法）,测定时将被试验的石油产品充满至该比重瓶的同一标线，并进行称重，即可求出石油产品的质量，而油品的体积为已知，自然可以算出石油产品的密度了。,2.密度瓶法（比重瓶法）,测定极易挥发的石油产品的密度
15、时应选择比重瓶法。 比重瓶法是测定油品密度最准确的方法之一，而且所用样品量少、测量范围广。 （2）测定要求 先清除比重瓶和塞子的油污，经铬酸洗液彻底清洗，用水清洗后，再用蒸馏水冲洗并干燥。 测定比重瓶20的水值，比重瓶在恒温浴中至少保持30分钟。测定样品的密度，比重瓶在恒温浴中应至少保持20分钟。 恒温浴要求能保持水浴温度控制在0.1以内。,GB/T2540石油产品密度测定法 （比重瓶法）,比重瓶是一种瓶颈上带有标线及塞子上带有毛细管磨口的瓶子，常用的有磨口塞型、毛细管塞型及广口型三种，应根据试样选择适当型号的比重瓶。,（3）仪器,a防护帽型比重瓶;,a.防护帽（磨口帽）型比重瓶： 适用于除粘稠和固体产品外的所有样品通常用于较易挥发的样品。防护帽可减少膨胀与挥发损失。这种形式的比重瓶可在低于室温的条件下用于测定液体样品的密度。,b.盖吕-萨克比重瓶(图1中b)： 适用于除较粘稠液体外的不易挥发的液体。如润滑油，但不适用粘度太高的试样。,盖吕-萨克比重瓶,C.广口型比重瓶：适用于较粘稠液体如重油和固体。,c广口型比重瓶,d.带刻度双毛细管比重瓶 ：适用于测定高挥发性及试样量较少的液体的密度。 容量有1、2、5、10 mL，总质量不超过30 g。,带刻度双毛细管比重瓶,a.比重瓶20水值的测定：将新煮沸并经冷却至（1820）
