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1、石油产品的分析石油产品的分析主要内容主要内容l 概述概述 l 石油产品的水分测定石油产品的水分测定 l密度的测定密度的测定l粘度的测定粘度的测定 l闪点和燃点的测定闪点和燃点的测定 l溶剂汽油碘值的测定溶剂汽油碘值的测定 在我国古代有在我国古代有“石漆，石脂水，猛火油石漆，石脂水，猛火油”等称谓，等称谓，石油是北宋沈括赋予的。石油是北宋沈括赋予的。 1、概述、概述 石油是一种粘稠油状的可燃物液体矿物石油是一种粘稠油状的可燃物液体矿物 ，颜色多颜色多为黑色、褐色、暗绿色。一般情况下，石油比水为黑色、褐色、暗绿色。一般情况下，石油比水轻，密度大约为轻，密度大约为0.770.96Kg/m3。 石油是
2、多种烃类化合物的复杂混合物石油是多种烃类化合物的复杂混合物,石油的石油的元素组成是含碳元素组成是含碳8485%，氢约，氢约1214%，此，此外，还有少量的氧、氮、硫及极少量金属元外，还有少量的氧、氮、硫及极少量金属元素。石油产品是指石油经过炼制加工后所获素。石油产品是指石油经过炼制加工后所获得的各种产品。得的各种产品。 按用途可分为以下几类：按用途可分为以下几类： 石油燃料类：汽油、喷气燃料油、煤油、柴油、石油燃料类：汽油、喷气燃料油、煤油、柴油、 重油等；重油等；溶剂油类：石油醚、抽提溶剂油、橡胶溶剂溶剂油类：石油醚、抽提溶剂油、橡胶溶剂 油等；油等；润滑油类：航空润滑油、汽轮润滑油、冷润滑
3、油类：航空润滑油、汽轮润滑油、冷冻冻 机油、机械油；机油、机械油；电器用油：变压器油、油开关油、电容器油；电器用油：变压器油、油开关油、电容器油；液压油类：航空液压油、锭子油等；液压油类：航空液压油、锭子油等；润滑脂类：钙基润滑脂、精密代表脂等；润滑脂类：钙基润滑脂、精密代表脂等；石蜡类：石蜡、工业用石蜡、提纯地蜡等；石蜡类：石蜡、工业用石蜡、提纯地蜡等；沥青类：道路（建筑）石油沥青、专用沥青类：道路（建筑）石油沥青、专用 石油沥石油沥 青；青；石油苯类：苯、甲苯、二甲苯等。石油苯类：苯、甲苯、二甲苯等。其它真空泵油：扩散泵油、防锈油、其它真空泵油：扩散泵油、防锈油、石油焦、石油酸等石油焦、石
4、油酸等 石油产品试验方法标准是对石油产品石油产品试验方法标准是对石油产品化验方法中仪器、试剂、测定条件、化验方法中仪器、试剂、测定条件、测定步骤、精密度等所做的技术规定，测定步骤、精密度等所做的技术规定，是标准化文献的一部分，经主管部门是标准化文献的一部分，经主管部门批准颁布后，作为生产、使用、科研批准颁布后，作为生产、使用、科研一种共同遵守的技术依据。一种共同遵守的技术依据。 试验方法标准化，解决了如下问题：试验方法标准化，解决了如下问题： 评定质量时，避免可能的争辩与误会，评定质量时，避免可能的争辩与误会， 以标准方法为依据；以标准方法为依据；各生产厂和用户均遵循同一试验方法，各生产厂和用
5、户均遵循同一试验方法， 彼此产品质量可以比较。对产品质量彼此产品质量可以比较。对产品质量 有一正确评价；有一正确评价；指明某一分析项目的适用范围，避免了指明某一分析项目的适用范围，避免了 选择方法时的混乱；选择方法时的混乱；统一试验方法应用的仪器、试剂，有利于统一试验方法应用的仪器、试剂，有利于 提高分析精确度。提高分析精确度。 原料：检查是否合乎规定标准；原料：检查是否合乎规定标准；对各炼油装置生产过程进行控制分析，对各炼油装置生产过程进行控制分析， 系统检查流出口产品和中间产品的质量，系统检查流出口产品和中间产品的质量， 保证生产出合格产品；保证生产出合格产品；对出厂产品全分析；对出厂产品
6、全分析；对石油产品应用特性进行评定。对石油产品应用特性进行评定。 炼油厂基本化验任务是：炼油厂基本化验任务是：石油产品采样中注意的问题：石油产品采样中注意的问题： 采样温度适当，如汽油采样温度适当，如汽油2025或更低，或更低， 煤油煤油3040，重油稍高于熔化温度，重油稍高于熔化温度， 从管中流出。从管中流出。 时间必须均衡：控制分析时间必须均衡：控制分析2小时取一次小时取一次 样，一般为样，一般为4小时取一次。小时取一次。采管线温度较高的渣油试样时，防止烫伤。采管线温度较高的渣油试样时，防止烫伤。液体石油产品不允许用铁制采样器取样，液体石油产品不允许用铁制采样器取样， 避免金属互相碰击，引
7、起火化，造成着避免金属互相碰击，引起火化，造成着 火爆炸事故。火爆炸事故。 采取易挥发的轻质石油样品时，应站在采取易挥发的轻质石油样品时，应站在 上风处并带防护面罩，以防止吸入油蒸上风处并带防护面罩，以防止吸入油蒸 汽，引起中毒。汽，引起中毒。石油产品试样的脱水方法石油产品试样的脱水方法 1）吸附、过滤）吸附、过滤（1）对含水量较少的情致石油产品（如煤油、）对含水量较少的情致石油产品（如煤油、 柴油等）可用将其通过干燥的滤纸和棉柴油等）可用将其通过干燥的滤纸和棉 花，脱去水分。花，脱去水分。（2）用脱水剂脱水：将脱水剂直接加入试样，）用脱水剂脱水：将脱水剂直接加入试样，但要考虑：但要考虑：脱水
8、剂不能与石油产品起化学反应脱水剂不能与石油产品起化学反应脱水效率要高脱水效率要高不溶于试样中不溶于试样中对石油产品无催化作用，避免发生聚合、对石油产品无催化作用，避免发生聚合、 缩合、自动氯化反应。缩合、自动氯化反应。价值便宜，易买到，可以回收利用价值便宜，易买到，可以回收利用 常用的无水常用的无水CaCl2，无水无水Na2SO4，煅烧煅烧过的食盐等。过的食盐等。2）常压下加热法：）常压下加热法： 乳化水乳化水:加热至加热至7080时，油的粘度降低，时，油的粘度降低，出现对流，乳化液中的水滴合为大水滴，沉出现对流，乳化液中的水滴合为大水滴，沉降而和油分离，水升至降而和油分离，水升至100时，水
9、即可逐时，水即可逐次汽化，从油中清除掉。次汽化，从油中清除掉。溶解水溶解水:在在130140时开始排出，该法能完时开始排出，该法能完全清除悬浮水分，且能几乎完全清除溶解水。全清除悬浮水分，且能几乎完全清除溶解水。但只适用于重质油脱水。但只适用于重质油脱水。 3）蒸馏脱水法：）蒸馏脱水法：将油品中的轻组分或特意加进去的溶剂将油品中的轻组分或特意加进去的溶剂与水分一起蒸出，分离后，除去水分和与水分一起蒸出，分离后，除去水分和溶剂，轻组分可反复使用，脱水的试样溶剂，轻组分可反复使用，脱水的试样供分析用供分析用 。还有真空脱水法、离心分离法、还有真空脱水法、离心分离法、电脱水法等脱水方法。电脱水法等脱
10、水方法。 2、石油产品的水分测定、石油产品的水分测定 石油产品中含有水份，往往会造成严重的石油产品中含有水份，往往会造成严重的生产事故（降低了石油燃料的热值，使燃生产事故（降低了石油燃料的热值，使燃烧过程恶化，增加气缸的磨损。在烧过程恶化，增加气缸的磨损。在0以以下，油中的水会结成冰，堵塞油路，影响下，油中的水会结成冰，堵塞油路，影响供给，油中的水会加速油品氧化，变质，供给，油中的水会加速油品氧化，变质，增加对设备的腐蚀等等）。增加对设备的腐蚀等等）。 油中的水份来自运输或贮存过程，油中的水份来自运输或贮存过程，其次是油品吸水或溶解一部分水。其次是油品吸水或溶解一部分水。 悬浮状悬浮状水分以水
11、滴形态悬浮于水中，如粘度较大的石油。水分以水滴形态悬浮于水中，如粘度较大的石油。浮化状浮化状以细小水滴均匀分散于油中，很难从石油中分出以细小水滴均匀分散于油中，很难从石油中分出溶解状溶解状溶解水与石油产品的化学成分、温度有关。溶解水与石油产品的化学成分、温度有关。烷烃、环烷烃及烯烃和芳烃溶解较多的水分。烷烃、环烷烃及烯烃和芳烃溶解较多的水分。温度升高，水溶解量增加。温度升高，水溶解量增加。 水在石油产品中的存在状态：水在石油产品中的存在状态：水分的测定方法有两种：水分的测定方法有两种：一般用一般用GB260-64无法测出的可以忽略不计。无法测出的可以忽略不计。 原理：根据两种不相溶的液体混合物
12、的沸原理：根据两种不相溶的液体混合物的沸点低于其中易挥发组分的沸点，试样中加点低于其中易挥发组分的沸点，试样中加到某种无水溶剂中进行蒸馏时，可使试样到某种无水溶剂中进行蒸馏时，可使试样中的水分全部蒸出并分离。以此计算出油中的水分全部蒸出并分离。以此计算出油品中水分的含量。品中水分的含量。1）蒸馏法）蒸馏法降低粘度，避免含水油品沸腾时所引起的冲降低粘度，避免含水油品沸腾时所引起的冲 击和起泡现象，便于将水蒸出。击和起泡现象，便于将水蒸出。溶剂蒸馏后不断冷凝回流到烧瓶中，可使水、溶剂蒸馏后不断冷凝回流到烧瓶中，可使水、 溶剂、油品混合物的沸点不升高，防止过热溶剂、油品混合物的沸点不升高，防止过热
13、现象，便于将水分全部携带出来。现象，便于将水分全部携带出来。方法中加入溶剂的作用：方法中加入溶剂的作用：水分测定器水分测定器溶剂要脱水；溶剂要脱水；蒸馏时放几粒磁片，防止突沸；蒸馏时放几粒磁片，防止突沸；水分含量大的油品，蒸馏时加热不能太快；水分含量大的油品，蒸馏时加热不能太快；蒸出水分不能超过蒸出水分不能超过10mL，否则要减少称样量，否则要减少称样量， 影响准确度。影响准确度。注意：注意：2) 卡尔卡尔-费休法费休法SY2122-65S 3、密度的测定、密度的测定 石油产品的密度与组成有关，一般碳链短石油产品的密度与组成有关，一般碳链短的烃类化合物的密度小（如汽油），反之，的烃类化合物的密
14、度小（如汽油），反之，则密度较大（如润滑油）。测则密度较大（如润滑油）。测表明产品的表明产品的类别及纯度。测类别及纯度。测可鉴定石油产品的质量并可鉴定石油产品的质量并指导和控制生产。指导和控制生产。 国标规定由两种方法：密度计和比重瓶法。国标规定由两种方法：密度计和比重瓶法。 1）密度计法）密度计法密度计是以阿基米德定律为基础：当石油密度密度计是以阿基米德定律为基础：当石油密度计所排开的液体重量等于密度计本身的重量时，计所排开的液体重量等于密度计本身的重量时，则密度计处于平衡状态。产品密度增大，漂浮则密度计处于平衡状态。产品密度增大，漂浮于其中的密度计直立的愈高。产品密度下降，于其中的密度计直
15、立的愈高。产品密度下降，漂浮于其中的密度计沉没的愈深。密度不同，漂浮于其中的密度计沉没的愈深。密度不同，下浮的程度也不同。下浮的程度也不同。 注意：注意：1）被测液体有一定的量；）被测液体有一定的量； 2）密度计能自由浮动；）密度计能自由浮动；3 3）测过于粘稠的石油产品时，密度计不能）测过于粘稠的石油产品时，密度计不能自由沉浮，同时读尺上粘有涂色产品，影响自由沉浮，同时读尺上粘有涂色产品，影响读数，造成分析结果不准或根本不能测定，读数，造成分析结果不准或根本不能测定，这时可用煤油稀释。这时可用煤油稀释。 =2=21 1-2 21 1: :混合后的密度；混合后的密度；2 2：煤油的密度煤油的密
16、度 2) 比重瓶法比重瓶法 4、粘度的测定粘度的测定 粘度是燃料和润滑油的重要质量指标，粘度是燃料和润滑油的重要质量指标，也是工业润滑油分类的依据。新国标以也是工业润滑油分类的依据。新国标以4040时运动粘度为基础进行分类。在设时运动粘度为基础进行分类。在设计工艺和运输等方面粘度都是重要的参计工艺和运输等方面粘度都是重要的参考依据。考依据。 运动粘度：相同温度条件下液体的动力运动粘度：相同温度条件下液体的动力 粘度与它的密度之比粘度与它的密度之比条件粘度：指采用不同的特定粘度计测得条件粘度：指采用不同的特定粘度计测得 的以条件为单位表示的粘度的以条件为单位表示的粘度 运动粘度的测定运动粘度的测
17、定 :面积各为面积各为1cm2并相距并相距1cm的两层液体，的两层液体，当其中的一层以当其中的一层以1cm/s的速度与另一层的速度与另一层液体作相对运动时，所产生的内摩擦力，液体作相对运动时，所产生的内摩擦力，称为动力粘度（单位称为动力粘度（单位g/cms或泊）或泊） 特点：特点： 1. 直管粘度计，结构紧凑，易恒温。直管粘度计，结构紧凑，易恒温。2试验所需的液体用量不多。试验所需的液体用量不多。3测量范围取决于毛细管的长度和直径，测量范围取决于毛细管的长度和直径， 有一套不同直径的毛细粘度计，可测有一套不同直径的毛细粘度计，可测 量较宽的粘度。量较宽的粘度。4玻璃制成品，易观察情况。玻璃制成
18、品，易观察情况。要求：要求：保持垂直保持垂直试样需脱水，除去机械杂质试样需脱水，除去机械杂质装入试样时，不许存有气泡装入试样时，不许存有气泡 （影响体积、形成气塞、增大（影响体积、形成气塞、增大 液体流出阻气）液体流出阻气） 如果用已知运动粘度的液体为标准，测量其如果用已知运动粘度的液体为标准，测量其在毛细管中流动的时间，另外再测量样品在在毛细管中流动的时间，另外再测量样品在同一毛细管中流动的时间，则由上式可以计同一毛细管中流动的时间，则由上式可以计算样品的运动粘度。算样品的运动粘度。品氏毛细管粘度计品氏毛细管粘度计 条件粘度的测定（恩格勒粘度计法条件粘度的测定（恩格勒粘度计法) 使用不同的特
19、定粘度计测定的以条件单位表示的使用不同的特定粘度计测定的以条件单位表示的粘度，称为条件粘度，最通用的是粘度，称为条件粘度，最通用的是Engler(恩格勒恩格勒)粘度。它是一定量样品在规定温度下（一般为粘度。它是一定量样品在规定温度下（一般为50，100或其它）。由恩格勒粘度计流出或其它）。由恩格勒粘度计流出200ml所需要的时间（所需要的时间（s）和同样量的水在和同样量的水在20下，流出所需要的时间，以符号下，流出所需要的时间，以符号“E”表示，单位表示，单位为度。为度。 油品必须脱水油品必须脱水加样和水时，应缓慢，以防止气泡加样和水时，应缓慢，以防止气泡液体从粘度计中流出应连续液体从粘度计中
20、流出应连续水浴或油浴槽控温较准确。水浴或油浴槽控温较准确。测定时注意：测定时注意：5、 闪点和燃点的测定闪点和燃点的测定 在规定条件下，石油产品受热后，所产生的蒸在规定条件下，石油产品受热后，所产生的蒸汽与周围空气形成的混合气体，接近火焰发生汽与周围空气形成的混合气体，接近火焰发生闪火现象时的闪火现象时的最低温度最低温度称为石油产品的闪点或称为石油产品的闪点或闪火点。闪火点。 能发生连续能发生连续5秒钟以上的燃烧现象的最低温度，秒钟以上的燃烧现象的最低温度，称为燃点或燃烧点称为燃点或燃烧点 闪点和燃点是鉴定石油产品质量和规定闪点和燃点是鉴定石油产品质量和规定使用条件的重要指标之一使用条件的重要
21、指标之一 国标规定：测定低闪点石油产品用闭口杯法，国标规定：测定低闪点石油产品用闭口杯法，高闪点石油产品用开口杯法高闪点石油产品用开口杯法 闭口杯法（潘斯克闭口杯法（潘斯克-马丁，马丁，Pansky-Martens法）法） 样品水分样品水分0.05%控制升温速度控制升温速度大气压力的影响要校正大气压力的影响要校正 t=t0+0.0345（760-P）要求：要求：开口杯法开口杯法 又称克利弗兰德（又称克利弗兰德（Cleveland）法法 样品水分样品水分0.1%升温速度要注意，接近闪点前要慢慢升温，升温速度要注意，接近闪点前要慢慢升温， 当液面上方第一次出现蓝色火焰时，记录温当液面上方第一次出现
22、蓝色火焰时，记录温 度。继续加热当能继续燃烧度。继续加热当能继续燃烧5秒钟以上时，秒钟以上时， 记录温度为样品的燃烧点。记录温度为样品的燃烧点。大气压力的影响要校正大气压力的影响要校正 t=t0+（0.00015t0+0.028）（760-P）要求：要求：闪点分开杯、闭杯两种，同一油品闭杯闪点闪点分开杯、闭杯两种，同一油品闭杯闪点比开杯闪点低。重油品混入少量轻油品时，闪比开杯闪点低。重油品混入少量轻油品时，闪点会大大降低，润滑油混入溶剂也会使闪点下点会大大降低，润滑油混入溶剂也会使闪点下降。闪点是润滑油的一项安全指标。降。闪点是润滑油的一项安全指标。最高使用温度要低于闪点最高使用温度要低于闪点
23、2030。 石油产品的闪点与测定条件有关石油产品的闪点与测定条件有关 （1）与所用仪器型式有关，开口杯法比闭口）与所用仪器型式有关，开口杯法比闭口法测得要高，因开口法部分蒸汽自由扩散到空法测得要高，因开口法部分蒸汽自由扩散到空气中而损失，使结果要高。气中而损失，使结果要高。 （2）与加入油量有关，杯中油多，测得结果）与加入油量有关，杯中油多，测得结果 要低，因油的多少会影响液面以上的气体要低，因油的多少会影响液面以上的气体 容积，影响油蒸汽和空气混合物的浓度。容积，影响油蒸汽和空气混合物的浓度。 （3）与点火用的火焰大小，离液面高度及）与点火用的火焰大小，离液面高度及 停留时间有关。停留时间有
24、关。（4）与加热的速度有关，加热快，蒸发快，）与加热的速度有关，加热快，蒸发快，空气中油蒸汽浓度提前达到爆炸下限。空气中油蒸汽浓度提前达到爆炸下限。 6、溶剂汽油碘值的测定、溶剂汽油碘值的测定 100g汽油所吸取碘的克数称为碘值，它表汽油所吸取碘的克数称为碘值，它表示油品的不饱和程度示油品的不饱和程度 。碘值可判断油品的质量，超过指标，即为不合碘值可判断油品的质量，超过指标，即为不合格。石油产品不饱和，脂肪酸含量几乎没有或格。石油产品不饱和，脂肪酸含量几乎没有或很少，故碘值也很小，航空汽油碘值不大于很少，故碘值也很小，航空汽油碘值不大于10，航空煤油碘值不大于航空煤油碘值不大于3.5，常要求测定碘值的有：，常要求测定碘值的有：轻馏分石油产品，轻馏分石油产品，(航空汽油、煤油航空汽油、煤油)和有机烃类和有机烃类（蜡）。（蜡）。V1:空白所消耗的硫代硫酸钠的体积空白所消耗的硫代硫酸钠的体积;V2:试样所消耗的硫代硫酸钠的体积试样所消耗的硫代硫酸钠的体积;T:硫代硫酸钠的滴定度硫代硫酸钠的滴定度;每每10mL溶液相当于溶液相当于 碘的克数；碘的克数；V：试样的体积；：试样的体积；：试样的密度。试样的密度。
