《油料学与炼制工艺2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《油料学与炼制工艺2（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节 低温性能,注意,车用汽油馏分轻，沸点低，低温析出结晶的温度一般在60以下，因此，其低温流动性一般没有问题。这里讨论的低温流动性主要针对高空使用的航空汽油、喷气燃料油(航煤)和馏分较重的柴油、润滑油。,42，易汽化,气温低、空气稀薄,不同国家或地区根据用途不同，评价油品低温性能也各有差异，其评价指标主要有：浊点(云点)、结晶点、冰点、凝点(凝固点) 、倾点和冷滤点等。,气体,液体,固体,纯物质,油品是烃类的混合物，液变固温度固变液温度依据不同油品的不同使用条件，采用严格规定的条件性实验来进行测定。,熔化点=凝固点,一、浊点和结晶点,衡量轻质油品，如航空汽油、航空煤油、喷气燃料低温流动性的
2、指标，尤其喷气燃料的重要质量指标。因为在高空低温下飞行的喷气发动机，如果所含燃料的结晶点较高，则可能因为结晶析出而堵塞滤网导致发动机供油中断熄火，这在高空飞行中是特别危险的。喷气燃料的规格标准中对浊点和结晶点有严格的要求，结晶点 5060。,-70才会凝固，在我国没问题,1 定义 浊点：在实验条件下，把试油冷却到出现混浊时的最高温度，单位。 结晶点：轻质油品在测定条件下出现浊点之后，继续降温过程中，有肉眼可辨的结晶晶粒析出时的最高温度，单位 。,一、浊点和结晶点,2 轻质燃料油在低温下出现混浊和析出结晶的原因 油中含有在低温下易析出结晶的固态烃 同一种烃分子量越大，熔点越高，越易结晶；不同种类
3、的烃，相同碳数的烃类以正构烷烃与结构对称的短侧链单环芳烃的熔点最高，而异构烷烃、环烷烃和烯烃的熔点较低。航空汽油、喷气燃料结晶点（ 5060），此时出现固体烃除石蜡（与柴油共生）外，还有芳香烃类或其他烃类，如苯、二甲苯、环己烷等，油品中芳香烃含量高往往造成结晶点不合格，航煤要求控制芳烃含量20%。,一、浊点和结晶点,2 轻质燃料油在低温下出现混浊和析出结晶的原因 油中存在微量的溶解水 原油露天，开采、加工、运输过程中带进去；此外烃有吸水性（芳香烃吸水性最强），即水分子在油品中有一定的溶解度。溶解水在低温下形成微小晶粒，这些晶粒用肉眼是无法观察到的，测定浊点和结晶点时会造成结果偏高。,一、浊点和
4、结晶点,衡量凝点和倾点是评价原油、柴油、润滑油、重质燃料油低温流动性能的指标。 1 定义 凝点(Solidification point)：是将盛有油品的试管在一定条件下冷却到某一温度时，将试管倾斜45，并经过1min后液面不再流动的最高温度，单位，用SP表示 。(GB/T 510) 倾点(Pour point) ：在规定的条件下，将试油冷却到能继续流动时的最低温度，又称流动极限，单位，用PP表示 。,二、凝点和倾点,实验主要仪器设备和材料 1. 仪器（见下页图） 圆底试管 圆底的玻璃套管 装冷却剂用的广口保温瓶或筒形容器 液体温度计：符合GB/T 514-75的规定，供测定凝点低于-35的石
5、油产品使用。 任何型式的温度计：供测量冷却剂温度用。 支架 、水浴。 2. 试剂 (1) 冷却剂：试验温度在0以上用水和冰；在0-20用盐和碎冰或雪；在-20以下用工业乙醇（溶剂汽油、直馏的低凝点汽油或直馏的低凝点煤油）和干冰（固体二氧化碳）。 缺乏干冰时，可以使用液态氮气或液态空气或其他适当的冷却剂，也可以使用半导体致冷却器（当用液态空气时应它通入金属管盘冷却器并注意安全）。 (2) 无水乙醇：化学纯。,凝点测定器,1-温度计； 2-固定用软木塞； 3-圆底试管；4-圆底玻璃套管；5-环形刻线；6-试油,2 油品凝固的实质,油品在一定的温度下失去流动性的最高温度称为凝点。油品凝固原因有二：
6、粘温凝固 构造凝固,二、凝点和倾点,粘温凝固,含蜡量极少的油品随温度的降低，粘度增大，当粘度增大到某种程度时，会变成无定形粘稠的玻璃状物质而失去流动性。 这种“凝固”是油品在特定条件下刚刚失去流动性，实际上是一种可塑性物质，绝不是固体。,温度低，粘度大,构造凝固,含蜡较多的油品受冷时，随着温度的下降，油品中所含的蜡会逐渐结晶出来，先是产生少量极微细的结晶。使原来透明的油品生成云雾状的混浊现象，此时的温度称为浊点。继续使油品降温，蜡的结晶逐渐长大，到结晶明显可辨认时，这个温度称为结晶点或冰点。进一步使油品冷冻，则结晶大量生成，连接成网，形成结晶骨架，把当时尚处于液体的油包裹在其中，使油品失去流动
7、性，这种现象称为构造凝固。相应失去流动性的最高温度称为凝点。,油品中含水和蜡,构造凝固,几点注意： “凝固”也不是形成了纯固体，因为在蜡的结晶网中包含有液体油品，其硬度离“纯固体”相差很远。 处于“凝点”时的石油并非真正凝固，蜡晶的网状结构被破坏后，石油仍可流动，因此，原油可在低于凝点附近温度进行管道输送。 温度：浊点结晶点凝点,油品中含水和蜡,1 定义,熔点：是石蜡、地蜡和一些 高熔点石油产品低温流动性的指标。 纯物质 凝点=熔点 石蜡熔点 测定时先高温熔化，然后室温下降温，测定温度随时间变化，得降温曲线，其中温度下降最慢的一段曲线的开始温度作为试样的熔点。(GB/T 253981),二、熔
8、点、软化点和滴点,1 定义,软化点：区分一些石油残渣油和沥青物态转变的表示方法，是衡量沥青耐热性的指标。 测定： (GB/T 450784),二、熔点、软化点和滴点,软化点对沥青 使用有指导意义， 南方用软化点高 的道路建筑沥青， 北方用软化点低些 道路建筑沥青。,1 定义,滴点：区分润滑脂、凡士林等物态转变的表示方法。是衡量润滑脂耐热性的指标。,二、熔点、软化点和滴点,第五节 闪点、燃点和自燃点,大部分石油产品作为燃料使用，石油和油品又是极易着火爆炸的物质，因而研究与油品着火、爆炸、燃烧有关的性质闪点、燃点及自燃点，对原油和油品储存、输送、加工和使用的安全及产品的应用有重要意义，是衡量油品储
9、存、输送、加工和使用过程中的安全性能的指标。,一 闪点,1、闪点的定义：石油产品用专用的仪器在规定的条件下加热，其所逸出的蒸气与空气组成的混合气，遇明火时发生瞬间着火的最低温度，单位 。,闪火现象的实质就是爆炸，其必要条件就是可燃性混合气中燃料蒸气的浓度要在一定的范围内，这个浓度范围就是该燃料的爆炸极限。,可燃性混合气体中燃料蒸气的浓度在爆炸极限之内，一旦遇到明火就会发生爆炸，如果燃料蒸气的浓度不在该爆炸极限内，低于极限则油气不足，高于极限则空气不足，两种情况下都不会发生爆炸。,混合气能够点燃时燃料的最低浓度（即燃料气体在空气中的最低体积分数）称为爆炸下限，最高浓度（即燃料气体在空气中的最高体
10、积分数）称为爆炸上限。,表3-6-3 烃类和液体燃料的爆炸极限,氢气和一氧化碳的爆炸极限很宽。 在各种烃类中，乙炔和乙烯的爆炸极限最宽，其它烃类包括芳烃的爆炸极限都比较窄。 我们现在一般用的液化气罐，是液化石油气，液化石油气成分：丙烷、丁烷较多，乙烷、乙烯、丙烯、丁烯等较少。 液化天然气就是甲烷，泄露会爆炸！ PS：水煤气是 一氧化碳和氢气，泄露会发生一氧化碳中毒的现象,闪 爆,闪爆，就是当易燃气体在一个空气不流通的空间里，聚集到一定浓度后，一旦遇到明火或电火花就会立刻燃烧膨胀发生爆炸。一般情况只是发生一次性爆炸，如果易燃气体能够及时补充还将多次爆炸。 当空气中的可燃气体或可燃固体粉末的浓度超
11、过临界点后，遇到极细微的火花即可引起爆炸，这就是闪爆，闪爆往往不需要明火就可以引爆，譬如电器的启动、固定电话甚至手机的接通等极细微的电火花都可能成为引爆的导火索，因此在发生了可燃气体泄漏的场所，不仅不能使用明火和任何电器，连鞋底的钉子、衣物的静电等都是必须注意的细节。,闪爆危害,一、液化气易挥发、爆炸后波及范围广。在常温常压下，液化气极易挥发，液体遇空气后能迅速扩大250300倍，由此可见，当液化气泄漏时会变成大量的气体滞留在空气中，且形成大面积危险区域。 二、液化气火灾突发性强，火灾危害性大。液化气散逸到空气中遇火后有可能是先爆炸后燃烧，或是先燃烧后爆炸，这两种情况都是瞬间完成的，使人们措手
12、不及，对现场人员及救援人员能够产生极大的危害。,如何应对闪爆,1.清除火种 2.禁绝生产生活用电 3.关闭所有现场人员的所有通讯工具 4.将人员疏散到安全地带 5.用水枪迅速稀释、驱散液化石油气体,专家提醒,出门时别忘记关闭液化气罐，进门后应注意检查家中有无异味，一旦发现液化气泄漏不要慌张，要及时关闭燃气总阀，打开门窗通风换气，排出室内可燃气体，千万不要开启任何电器开关，谨防电器开关的电火花引发燃气闪爆事故，如液化气故障不能排除，要及时出门拨打供气部门的报修电话或向110报警，请专业人员上门维修。,专家分析,平日里，我们居家用的大多数是嵌入式煤气灶，这种气灶的灶柜太密封，很容易造成因每次熄火时
13、炉头内未燃烧的煤气沉淀到灶柜中，由于液化气或空混气都比空气重，未燃烧的煤气没有得到及时排放，当积累到一定量时，如果煤气与空气的混合比率达到爆炸极限2%-8%时，一遇明火就很容易发生闪爆，即瞬时爆炸，产生高温火球，体积以原来250倍迅速膨胀，除了可以造成人体表面烧伤和家庭设施损坏外，更致命的是容易造成吸入性呼吸道烫伤。,2、油品闪点的测定方法： 闭口杯闪点测定法 ：油品的蒸发是在密闭的容器中进行的，适用于轻质油品和重质油品。 开口杯闪点测定法 ：油品的蒸发是在敞开的容器中进行的，油品蒸气可自由扩散到空气中去，这只能测重质油料的闪点。,表1-2-5 油品两种闪点的比较,3、油品要求闪点的意义,为了
14、在储存、运输、加工和使用中的安全，某些油品要控制闪点，以防遇火爆炸。 对于汽油和溶剂油等轻油要求爆炸上限温度，沸点较高的油品要求爆炸下限温度。爆炸下限一般只有当油气与空气组成的混合气中油蒸气分压达5.36kPa(4045 mmHg) 时才能闪火。因此，油品的闪点与其沸点有关，低沸点馏分的闪点较低。从安全角度讲，要求闪点，即控制其中轻组分的含量。,表3-6-4 石油馏分的闪点,沸程越低，油品越轻，闪点也就越低，越危险。,表1-2-6 石油产品的危险等级,关于闪点有以下几点说明： 汽油的闪点是相当于爆炸上限的油品温度，而煤、柴油和润滑油等的闪点是相当于爆炸下限时的油品温度。 石油产品的馏程越轻，蒸
15、汽压越大，闪点越低。闪点越低表明其着火危险性越大。因此石油产品以其闪点作为着火危险等级的分级标准。 闪点是一个严格的条件性试验参数，实验时的条件不同，闪点也不同。轻质油品采用闭口杯法测定（GB/T261）；重质油品和润滑油采用开口杯法（GB/T267）。同一油品的闪点：开口杯闭口杯 重质油品中混入少量轻质油时，闪点大大下降，而且开口杯闪点与闭口杯闪点的差别也大大增大。 可以通过某种油品闪点的大小来判断其是否掺杂了其他油品。例如润滑油中混入了少量低沸点油品，则其闪点会大大降低。 通过油品闪点的大小来确定油品储存或使用时应采用的温度。从防火角度来看，敞开装油容器或倾倒油品时的温度应比油品的闪点低至
16、少17。 混合油品的闪点不具备加和性，其闪点总是低于按可加性计算的混合油闪点。 从使用角度来看，有些油品的闪点不应过高，如点燃式发动机，燃料靠点火燃烧，闪电过高，启动性能差。,二 燃点,定义：石油产品在规定条件下达到闪点后，继续升高油温，油品可继续闪火，火焰存在时间越来越长，当达到某一温度时，引火后形成的火焰至少5s内不熄灭，此时油温即为燃点，单位 。,油品沸程越低，其闪点、燃点也就越低，燃点是判定油品在储存和使用时火灾危险程度的一个指标。,定义：将油品在密闭容器中预先加热至某一温度，然后与空气接触，在无外界火源的情况下，油品能被空气剧烈氧化而导致自行燃烧的最低温度称为自然点，单位 。,三 自燃点,通过定义我们可以看到，测闪点与燃点时需外部火源引燃；而自燃点却不需要，但它也有条件，就是油品在具有高温时才会出现自燃。象炼厂高温法兰处漏油时发生的火灾就属于油品的自燃。,又叫法兰盘或突缘。法兰是使管子与管子及和阀门相互连接的零件，连接于管端。法
