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石油及油品的物理性质 The Physical Properties of Petroleum and Oil Products 石油加工石油及油品的物理性质 为什么要讨论石油及油品的物理性质？ 油品物理性质数据的特殊性条件性数据 统一的标准 GB 国家标准 SY 原石油部颁标准 SH 中国石油化工总公司标准 ASTM 美国材料试验学会 JIS 日本工业标准 ISO国际标准化组织 IP 英国石油学会标准 石油加工石油及油品的物理性质 C蒸气压、沸程和平均沸点 蒸气压(Vapor Pressure) 蒸气压的概念 定义 在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态） 处于平衡状态的蒸汽所产生的压强，称为饱和蒸气压 讨论 纯物质的蒸气压f (本身的特性, 温度) 同一温度下，沸点低的物质蒸气压高 纯物质的蒸气压随温度升高而增大（P66图3-1） 蒸气压表示液体蒸发和气化的能力。蒸气压越高 ，则越易气化 石油加工石油及油品的物理性质 纯烃的蒸气压 pf (T) Clapeyron-Clausius方程 石油加工石油及油品的物理性质 经验和半经验法计算 Antoine方程 适用范围：1.3200kPa 石油加工石油及油品的物理性质 临界参数偏心因数法 适用范围：. 不仅适用于烃类，也适用于石油 窄馏分 . Tr0.3，T冰点 .当Tr0.5时为最可靠的计算方法 石油加工石油及油品的物理性质 烃类混合物及石油馏分的蒸气压 混合物蒸气压的计算 对于完全理想体系，即液相为理想溶液，气相为 理想气体，其蒸气压可由拉乌尔定律和道尔顿定律计算 液相：pi pi*xi 气相：piPyi 混合物在指定温度和组成下的总蒸气压为 ppipi*xif (T, xi) 对石油馏分 pf (T, xi) f (T, e) 石油加工石油及油品的物理性质 讨论 应用上式求得的蒸气压是泡点蒸气压 若气化率不断增大，液相组成逐渐变重，故蒸 气压也必然逐渐降低。当气化率为100%时，最后一滴液 体是最重的，蒸气压也最低，为露点蒸气压。 真实蒸气压：一般所说的液态烃类混合物或油 品的蒸气压，是指e=0时的泡点蒸气压，通常称为真实蒸 气压 雷德蒸气压：油品规格中的条件蒸气压 条件：38、VV/VL4时测定的蒸气压 数值：比真实蒸气压小 可通过图表换算成真实蒸气压 石油加工石油及油品的物理性质 石油窄馏分蒸气压的计算 图解法（馏分沸程30适用） P6667图3-12，“图表集”P219 . 由常压沸点tb和K，求某一温度T下的p* 猜算方法: 由tb、T查图3-1得p* 由p*、K查图3-2得t tbtbt 由tb、T查图3-1得p* abs(p*p*)/p*？ No则p*p*，重复 Yes打印结果 石油加工石油及油品的物理性质 . 已知压力p下的沸点t，求常压沸点tb。 如果K12，由p、t查图3-1得tb 如果K12，由p、t查图3-1得tb 由p、K查图3-2得t 则tb tb t 石油加工石油及油品的物理性质 公式计算 当p*0.27kPa时 当0.27kPap*101.3kPa时 当p*101.3kPa时 石油加工石油及油品的物理性质 其中 当p*0.1MPa或Tb200时，f1 当Tb95时，f0 当p*0.1MPa、Tb95200时 石油加工石油及油品的物理性质 馏程（沸程）(Distillation or Boiling Range) 纯物质p*f (T) 混合物p*f (T, e) 若PConst.，则tbf (e)（tbf (x)） T升高至气化，则p*下降，要继续气化，则必须 升高T 馏程的定义 在一定外压下，加热石油馏分使其气化，其液相 的蒸气压随气化率增加而不断下降，其沸点表现为一定 宽度的温度范围，此温度范围称为馏程或沸程 石油加工石油及油品的物理性质 馏程的测定 蒸馏装置 实沸点蒸馏（TBP：True Boiling Point ） 平衡气化（EFV：Equilibrium Flash of Vapor-liquid） 恩氏蒸馏（ASTM：American Society for Testing Material） 恩氏(Engler)蒸馏 初馏点（IBP）：规定量的油品在恩氏蒸馏设备中 按规定条件加热时，流出第一滴冷凝液时的气相温度 10%点、20%点50%点90%点：当馏出物体 积为10%、20%50%90%时的气相温度 终馏点或干点（FBP或EP）：蒸馏最后达到的最 高气相温度（有时用98%点或97.5%表示） ASTM馏程或沸程：从IBP到EP这一温度范围 石油加工石油及油品的物理性质 ASTM曲线及其斜率 恩氏蒸馏曲线 馏出体积分数，% 馏出温度， 石油加工石油及油品的物理性质 恩氏蒸馏曲线斜率(Slope) 斜率S10%90%(90%馏出温度10%馏出温度 )/(9010) 物理意义：每馏出1%体积，沸点升高的度数。此 值越大，馏分越宽；越小，馏分越窄 例，上图中10%点为60，90%点为126，则斜 率 S10%90%(126-60)/(90-10) 0.825 (/%) 石油加工石油及油品的物理性质 平均沸点（Average Boiling Point） 平均沸点的种类和用途 体积平均沸点tv（） 用于求其它难以直接测定的平均沸点 质量平均沸点tw（） 式中：i各组分质量分率 ti各组分沸点， 用于求定油品的真临界温度 石油加工石油及油品的物理性质 立方平均沸点Tcu（K） 式中：i各组分体积分率 Ti各组分沸点，K 用于求定油品的特性因数K和运动粘度 实分子平均沸点tm（） 式中：xi各组分摩尔分率 用于求定油品的假临界温度和偏心因数 石油加工石油及油品的物理性质 中平均沸点tme（） 用于求油品的氢含量、特性因数、假临界压力、燃 烧热和平均分子量等 各平均沸点的求定 tv可以由ASTM数据由定义式计算 其它平均沸点由tv确定 应用P69图3-4 由tv和ASTM曲线斜率查得沸点校正值t， ti tv t 应用周佩正关联式求算（P70式3-2023） 沸程30的窄馏分，用中沸点直接代替其它平均 沸点 石油加工石油及油品的物理性质 【注意】恩氏蒸馏温度的校正 当ASTMt246时，必须考虑裂化作用的影响， 需进行温度校正： logD0.00852t1.691 式中：D加在原温度上的校正值， t馏出温度， 若馏出温度系由减压蒸馏换算得出，则无需校正 石油加工石油及油品的物理性质 C密度、相对密度、特性因数和平均相对分子质量 密度和相对密度（ Density and Relative Density） 油品的密度和相对密度 定义 密度t ：单位体积物质在真空中的质量，kg/m3 标准密度20 ：油品在20的密度 相对密度： 密度与规定温度下水的密度之比，无 量纲 石油加工石油及油品的物理性质 比重指数（API） t与20，d4t、d420与API的换算，可查阅“石油密度 计算表”（GB 1885-83）及“相对密度与比重指数换算表” （“图表集”P21）等 石油加工石油及油品的物理性质 油品的密度与温度、压力的关系 与温度的关系 t，V，t 已知d420，求d4t（GB 1885-83） d4t d420 (t20) 工程设计计算中d420的确定（P72图3-5） tf (t，K，tme） f (t，K，d15.615.6） f (t，tme ，d15.615.6） 石油加工石油及油品的物理性质 与压力的关系 当p很小（不高）时， p对液体密度的影响可忽略 任意温度T和压力p下液体石油馏分密度的计算 石油加工石油及油品的物理性质 混合油品的密度 属性相近的油品混合时，密度可认为具有可加性，即 密度相差悬殊的油品混合时，体积可能缩小；性质相 差悬殊的油品混合时，体积可能增大。此时应考虑体 积的变化 原油与低分子烃混合时，体积变化可查图表集P153 石油加工石油及油品的物理性质 油品密度与组成的关系 烃类分子量相近时， ：烷烃环烷烃芳香烃 ；且环数 （P73表3-1） 对同一原油，随tb，M （P74表3-23） 不同原油的同一沸程的馏分油，密度相差较大 ：石蜡基的中间基的环烷基的 石油加工石油及油品的物理性质 气体烃类的密度 气体的密度 f (T, p) pVnZRTZRTG/M pM/ZRT p0.3MPa时，Z 1 气体的相对密度 指标准状态(0，0.101MPa)下气体密度与空气密 度之比 气体的相对密度标态下气体密度/1.2928 气、液混合物的密度 石油加工石油及油品的物理性质 特性因数K 特性因数K的定义 特性因数K的引出 沸程和d与油品的化学组成的关系 烃类的沸点（R）的立方根与其相对密度成直线 关系 (TR)1/3Kd15.615.6 对不同烃类，其斜率K不同 定义斜率K为特性因数 （Watson K值，UOP K值） 石油加工石油及油品的物理性质 K值是表征油品化学组成的重要参数 烷烃的K12.8，带支链K 含烷烃多的馏分K12.513.0 环烷的K11.0，带支链K 含环烷多的馏分K11.012.5 芳烃的K10.0，带支链K 含芳烃多的馏分K10.011.0 原油的K值分类法 石蜡基原油 K12.1 中间基原油 K11.512.1 环烷基原油 K10.511.5 石油加工石油及油品的物理性质 K值的求算 按公式计算 沸点：纯烃用其沸点，油品用平均沸点 图表法 石油馏分特性因数和分子量图（P76图3-6） 已知d、M、A、tme、H/C中的任意两个，作直 线即可得到K值 对高沸馏分 先用图表集，由99和37.8的运动粘度查得M ，再由M与d、H/C（重）之一查P76图3-6 可得到K值 石油加工石油及油品的物理性质 K值的应用 可粗略了解石油及其馏分的化学组成，进行原油 分类 求直馏油品的物理性质和热性质 【注意】 用公式求石油馏分的K值时，T用中平均沸点 对二次加工的油品，用K值表征其特性时，准确 性较差 石油加工石油及油品的物理性质 相关指数BMCI BMCI (U.S.Bureau of Mines Correlation Index) 定义 烃类的BMCI值（P75表3-4，P77表3-5） 烷烃(0)环烷烃(环己烷52)芳烃(苯100) BMCI芳香性，BMCI石蜡性 用途：表征裂解制乙烯原料的化学组成 石油加工石油及油品的物理性质 粘重常数VGC (Viscosity-gravity constant) 定义 烃类的VGC值（P77表3-5） 烷烃VGC较小，芳烃VGC较大 石油加工石油及油品的物理性质 平均相对分子质量 平均相对分子质量的定义 数均相对分子质量 重均相对分子质量 注意 一般 石油加工石油及油品的物理性质 石油及其馏分的平均相对分子质量 油品的平均分子量随沸点升高而增大 相同沸程的馏分，化学组成不同，平均分子量也有差 异（P78表3-6） 石油各馏分的平均相对分子质量 馏 分沸点范围/碳数范围平均碳数M 汽油馏分200C5C118100120 煤油馏分150280C8C1512180200 轻柴油馏 分 200350C11C2016220240 减压馏分350500C20C3530370400 减压渣油500C35709001100 石油加工石油及油品的物理性质 石油馏分平均分子量的近似计算方法 图解法 P76图3-6 已知d、K、A、tme、H/C中的任意两个，作直线 即可得到M 查图表集P67图I-2-11（适用于重质石油馏分） 由99和37.8的运动粘度查得M 查图表集P69图I-2-12 已知tme、 d、K和蒸发热中的任意两个，可得到 M 石油加工石油及油品的物理性质 经验关联式计算法 改进的Riazi关联式 M42.928exp(2.09710-4T-7.78712S+2.0848 10-3TS)T1.26007S4.98308 式中：T为Tme ，S为15.6的相对密度 寿德清向正为关联式 M184.52.295T-0.2332KT1.32910-5(KT)2- 0.6222T 式中：T为Tme ，K为特性因数， 为20的密度 石油加工石油及油品的物理性质 混合油品的平均分子量 石油加工石油及油品的物理性质 C油品的粘度 粘度的定义与单位 定义 牛顿粘性定律 F =A(du/dl) = F/A =(du/dl) 动力粘度（绝对粘度） = /(du/dl) 单位：Pas (1Pas10P1000cP) 物理意义：速度梯度为1时，单位面积上的剪应力 牛顿型流体 粘度的实质是流体分子间的相互吸引力 石油加工石油及油品的物理性质 粘度的表示法和单位 运动粘度 定义：动力粘度与相同温度、压力下该流体密度 的比值 / 单位：m2/s, cm2/s (斯St), mm2/s (厘斯cSt) 1 St100 cSt ，1 mm2/s 1 cSt 【讨论】 “运动粘度” 是粘度和密度的综合 运动粘度的引入，便于不同物料的粘性的对 比。运动粘度兼顾了粘度和密度两方面，较全面地反映 了物料在这方面的表现 石油加工石油及油品的物理性质 相对粘度（条件粘度，比粘度） 相对粘度：用特定仪器，在规定条件下测定的粘 度 恩氏粘度(Engler Viscosity) （1）测定方法：200mL试样在t时流经恩氏粘 度计中规定尺寸的小孔所需的时间与同体积蒸馏水在 20时流经该孔所需的时间的比值，称为恩氏粘度 （2）单位：条件度或恩氏度（E） （3）我国、前苏联、东欧各国常用 赛氏粘度(Saybolt Viscosity) （1）测定方法：在规定条件下，60mL试样流经 赛氏粘度计所需的时间称为赛氏粘度 （2）单位: 赛氏秒（s），(SUS，SFS） （3）美国常用 石油加工石油及油品的物理性质 雷氏粘度(Redwood Viscosity) （1）测定方法：在规定条件下，50mL试样流经 雷氏粘度计所需的时间称为雷氏粘度 （2）单位:雷氏秒（s, RIS） （3）分型（号）和型（号）两种。型（不 注明）用于商业，型用于海军 （4）英国常用 几种粘度的相互换算 查图表 近似关系 (mm2/s) : (E) : (SUS) : (RIS)1 : 0.132 : 4.62 : 4.05 石油加工石油及油品的物理性质 粘度的测定方法 毛细管粘度计法（GB 265） 层流时流动状态关系式 适应范围 只能用于测定牛顿型流体，浅色油品 深色油品用逆流法 非牛顿型流体用旋转式粘度计测量 石油加工石油及油品的物理性质 油品粘度与组成的关系（P81表3-810） 对同类烃，一般粘度随分子量的增大而增大 环数相同时，侧链越长，粘度越大 同碳数的烃类，粘度随支链化程度的提高和环数的增 多而增大 粘度（烷烃芳烃环烷烃） 不同原油的相同馏分，K值大，粘度小；K值小，粘度 大 特性因数K有时也称为油品石蜡化程度的指数 相同原油的不同馏分，随馏分变重，分子量增大，则 粘度迅速增大 石油加工石油及油品的物理性质 粘度与温度的关系 粘度与温度的一般关系 一般地，T，的变化程度因油品不同而异 粘温特性（粘温性能）：油品粘度随温度变化而 变化的特性 粘温性能的表示方法 粘度比 粘度比50/100 粘度比20/50 粘度系数 (0 100) /50 以上比值越小，则粘温性能越好 石油加工石油及油品的物理性质 粘度指数(Viscosity Index, VI) 粘度指数：油品的粘度随温度变化的程度与标准 油粘度变化的程度对比的相对值 VI越高，表示油品粘度受温度的影响越小 粘度指数的测定方法 （1）H组油，规定其VI100 L组油，规定其VI0 （2）标准油：两组中100的 粘度相同的两个（H油和L油） 窄馏分成对地组合起来（ H和 L表示它们在40的粘度） L U H 40100 粘度 石油加工石油及油品的物理性质 （3）测定试样40和100的粘度40和100 （4）确定与试油100相同的H和L AVI100时 若210070mm2/s，U40 若10070mm2/s，Y100 L0.8353Y214.67Y216 D0.6669Y22.82Y119 石油加工石油及油品的物理性质 BVI100时 若210070mm2/s 若10070mm2/s H0.1684Y211.85Y97 石油加工石油及油品的物理性质 粘温关系图 已知沸点以下任两温度时粘度，求其它温度下的 粘度 （1）公式计算 lglg(Ta)bmlgT （2）作图法 lgT为横坐标，lglg(T 0.6)为枞坐标。由两个 已知温度下的T 在图中得两个点作直线。由此直线可求 其它温度下的粘度T 石油加工石油及油品的物理性质 粘温特性与化学组成的关系 粘温特性与分子结构的关系（P83表3-11） 链烷烃 分支程度越小，VI越高 环状烃 环数越多，VI越低 环数相同，侧链越长，VI越高 VI（链烷烃环状烃） VI（正构烷烃少分支长侧链环状烃、分支程度 低的异 构烷烃多环短侧链的环状烃） 粘温特性与油品基属的关系（P84表3-12） VI（石蜡基的中间基的环烷基的） 石油加工石油及油品的物理性质 油品粘度与压力的关系 一般地，p 当p20MPa 时，可忽略其影响 由K、d查图表集可得常压运动粘度 p20MPa时，随p，应对常压粘度进行校正 石油加工石油及油品的物理性质 油品的混合粘度 油品混合物的粘度完全没有可加性 油品混合粘度的确定方法 计算法 lgm A lgABlgB 图解法（P84图3-8） 【注意】 以上方法适用于牛顿流体 对粘度的所有公式、图表所得结果误差均较大， 参与工艺计算可以，但不能作为衡量实际产品的质量指 标（必须实测） 石油加工石油及油品的物理性质 气体的粘度 气体的粘度随温度升高而增大 石油馏分蒸气的粘度 可由M和T查P85图3-9求得 石油加工石油及油品的物理性质 C临界性质、压缩因数及偏心因数 石油馏分的临界性质 纯物质或纯烃类的临界性质 临界参数 临界温度Tc 纯物质能够保持液体状态的最高温度 临界压力pc 相应于临界温度Tc时的饱和蒸汽压 临界体积Vc 物质在Tc、pc时的摩尔体积 临界压缩因数Zc 物质在Tc、pc时的压缩因数 临界状态：临界参数所代表的特殊状态 ZcpcVc/RTc 石油加工石油及油品的物理性质 烃类混合物的临界性质 液相区 A C TA pA p0 T0 pc Tc 气相区 两相区 密相 流区 T B C G E D 温度 压力 临界冷凝温度 临界冷凝压力 石油加工石油及油品的物理性质 假临界点轨迹 真临界点轨迹 A B CA CB C1 C2 C3 1 2 3 温度 压力 石油加工石油及油品的物理性质 真临界点 混合物的真临界点应是气液两相性质达到无法区 分时的温度、压力条件，即这里的C点 真临界点可以由实验测定 假临界点 虚拟点C 定义 假临界温度：TcxiTc,i 假临界压力：pcxipc,i 石油馏分的临界性质 石油馏分的真临界性质可用实验测定 假临界性质是一虚拟值，不能用实验测定，可查 图得到 石油加工石油及油品的物理性质 石油馏分临界性质的求定 关联图：P89图3-12 求真临界参数，用重量平均沸点Tw 求假临界参数，用分子平均沸点Tm和中平均沸点 Tme 【注意】 用规定的平均沸点 温度高于246时，需进行裂化校正 石油加工石油及油品的物理性质 对比状态和压缩因数 对比状态 对比参数 prp/pc TrT/Tc VrV/Vc 对比状态定律 各种不同物质的三个对比参数中，只要有两个对 应相等，则第三个也相等或近似相等 对比参数的物理意义：表示物质状态与其临界状 态的接近程度 烃类混合物和石油馏分的对比参数应采用假临界 参数 石油加工石油及油品的物理性质 压缩因数 压缩因数定义 实际气体的体积与按理想气体方程计算的体积之 比 即 ZV/(RT/p)pV/RT 或 pVZRT 如何求Z？ 纯化合物、烃类（由Tr、pr，查图3-13Z） 烃类混合物及石油馏分（由Tr、pr，查图3- 13Z） 对烃类混合物也可按下式计算 ZmixniZi 石油加工石油及油品的物理性质 偏心因数 偏心因数的定义 偏心因数的定义 lg pr*,0.71.0 pr*,0.7：Tr0.7时的对比饱和蒸汽压（p*/pc） 是一个度量分子几何形状和极性的参数 简单流体和非简单流体 简单流体：升高压力时，分子间引力恰好在分子 中心，这种分子一般是球形对称的。如氢、氩等，其 0。 Zf (Tr, pr) 非简单流体：升高压力时，分子间引力不在分子 中心，这种分子具有极性、微极性和偶极矩。如H2S、 CO2、各种烃类等，00.4。 Zf (Tr, pr ,) 石油加工石油及油品的物理性质 一些烃类的偏心因子 化合物偏心因子化合物偏心因子 甲烷0.0115正己烷0.2957 乙烷0.09082-甲基戊烷0.2791 正十六烷0.7468环己烷0.2144 正二十烷0.9065苯0.2100 甲苯0.2566 石油加工石油及油品的物理性质 偏心因子的求法 对纯烃类 已知Tr0.7时的对比饱和蒸汽压pr*，由定义式计 算 查有关图表 对烃类混合物 mix =xii 对石油馏分 由Tc、pc、 Tm，查P92图3-14 公式计算 石油加工石油及油品的物理性质 偏心因子的应用 求压缩因子Z Z Z(0)Z(1) 式中：Z非简单流体的压缩因数 Z(0)简单流体的压缩因数（0） Z(0)f(pr, Tr)，查图P94图3-15 Z(1)非简单流体的压缩因数校正值 Z(1)f(pr, Tr)，查图P95图3-16 Z Z(0)/(h)(Z(h) Z(0) ) (h)0.3978 石油加工石油及油品的物理性质 计算非简单流体的其它参数饱和蒸汽压、焓值、 逸度系数等 石油加工石油及油品的物理性质 C油品的热性质 焓 基本概念 焓的定义 HUpV HU(pV) UQW 对封闭体系的恒压过程 非体积功为0，则 Wp(V2V1) pV2pV1 Qp(U2p2V2)(U1p1V1) H2H1H 石油加工石油及油品的物理性质 对稳定流动系统 Hu2gZQW轴 若系统不作轴功，则 物系能量的增量QW 即 HH2H1Q 基准状态 基准状态的定义 为计算方便，人为地规定某个状态下的焓值为零 ，此状态称为基准状态 焓值：指定状态与基准状态的焓差称为指定状态 的焓值，单位kJ/kg或kJ/kmol 石油加工石油及油品的物理性质 基准状态的选择 基准状态可任意选择 基准状态的压力p：101kPa（1atm） 基准状态的温度T：-129(-200)，-17.8(0) ，0，0K 【注意】 从焓图查得的焓，不能用来计算化学反应中 的热效应 对物理变化过程，只要基准温度相同，同一 组分可通过焓值的加减计算过程热效应 在计算混合物的焓值时，每个组分的焓基准 温度无须统一 石油加工石油及油品的物理性质 影响油品焓值的因素 不同物质在相同温度下焓值不同 密度小、特性因数大的油品比焓较高 同一物质，温度越高，焓值越高 对液相油品，pr1.0时，可忽略p对焓值的影响；当压 力较高时，需对压力进行校正 对气相油品，p对其焓值影响较大。压力愈高，焓值愈 小 石油加工石油及油品的物理性质 焓值的求定 纯烃、纯物质的焓值 理想气体的焓值 （1）HCpdT （2）用下式计算 式中 H00：基准焓值，对烃类H00=0(-129时饱 和液相 的焓)，对非烃类则以0K时理想气体的 H00=0 理想气体混合物的焓值H0m Hm0yiHi0 石油加工石油及油品的物理性质 真实气体和液体的焓值 HH(HH)H(HH) 可查“图表集” 石油加工石油及油品的物理性质 石油馏分的焓值 查P9899插页图3-17，石油馏分焓图 （1）编制及基准 由K=11.8的石油馏分常压下实测数据编制，基准 温度0 （2）应用及用法 由20和T，可查得K=11.8时的液、气相焓值 若K11.8、p1atm时，需按附图对K值和p校正 气化潜热：同一油品在相同T下查得的气、液相 焓值之差 （3）局限性 该图在高压和接近临界区域时，误差较大 石油加工石油及油品的物理性质 接近临界区域，应采用Lee-Kesler的石油馏分焓图 及其它图表。“图表集”P269279图 气液油品混合物，应分别按气、液两相分别的K 值、 20求其焓值，然后按气化率，依可加性原则确定混 合物的焓值 Lee-Kesler提出的计算法 （1）对Tr0.8、pr 1.0的液相 （2）对气相或Tr0.8、 pr1.0的液 石油加工石油及油品的物理性质 质量热容（比热） 基本概念 质量热容定义 单位质量的物质温度升高1所需吸收的热量。 kJ/kgK 质量热容的种类 恒压质量热容cp：恒压下的质量热容 恒容质量热容cV：恒容下的质量热容 cp与cv的关系 石油加工石油及油品的物理性质 真质量热容和平均质量热容 真质量热容：在TTdT范围内，单位物质所吸 收的热量为dQ，则该温度下比热称为真质量热容(C dQ/dT) 平均质量热容：当T1T2时，单位物质所吸收的 热量为Q，则平均质量热容为 当温度范围越小，平均质量热容越接近真质量热 容 石油加工石油及油品的物理性质 质量热容与温度、压力的关系 温度 温度升高，液相油品和油气的质量热容增大 压力 液相油品的质量热容受压力影响很小，可忽略压 力的影响 气相油品质量热容随压力升高而增大，P 0.35MPa时需作压力校正 质量热容与组成的关系 烃类分子的质量热容随温度和分子量的增大而增加 碳数相同的烃类的质量热容，烷烃环烷烃芳烃 石油加工石油及油品的物理性质 石油馏分质量热容的求定 查图法 液体石油馏分 查P101图3-18。质量热容f(T, d, K) 石油蒸汽 . p0.35MPa，含烯烃、芳烃较少，恩氏蒸馏 斜率1.1时，查P101图3-19。质量热容f(T, K) . p 0.35MPa时，应进行压力校正（P100公式 ） 石油加工石油及油品的物理性质 Lee-Kesler计算法 液体石油馏分，Tr0.85时 cpA1A2TA3T2 液体石油馏分，Tr0.85时 气相石油馏分 石油加工石油及油品的物理性质 气化热（Vaporization Heat） 基本概念 气化热的定义 在一定温度下，单位质量的物质由液态转化为气 态所吸收的热量称为气化热h 单位：kJ/kg 注意 除非特别说明，气化热均指常压沸点下的气化热 当压力升高时，沸点也升高，气化热逐渐减小， 到达临界点时，气化热等于零 石油加工石油及油品的物理性质 烃类和石油馏分的气化热 与组成的关系 分子量或沸点相同或相近的烃类的气化热： 烷烃环烷烃芳烃 石油馏分（油品）越重，（质量）气化热越小 气化热的求定 纯烃和烃类混合物 可查有关图表（“图表集”P310317） 石油加工石油及油品的物理性质 石油馏分 查P9899石油馏分焓图3-17 查P106石油馏分常压气化热图3-22。该图为 ： hbf (Tme、M、API中任意两个） 其它温度、压力下，需用P107图3-23按下式校 正， hT hb T/Tb 其中： f (T/Tc, Tb/Tc) 石油加工石油及油品的物理性质 混合物的气化热 恒压积分气化热（升温气化） 恒压下混合物液体完全气化为同样组成的气相吸收 的热量 其值露点温度下的气相焓值泡点温度下液相焓 值 恒温积分气化热（降压气化） 恒温下混合物液体完全气化为同样组成的气相吸收 的热量 其值露点压力下的气相焓值泡点压力下液相焓 值 微分气化热（恒温、恒压下部分气化时的气化热） 恒温、恒压下，进料部分气化，形成的各不相同的 气液两相时所吸收的热量 微分气化热（气化后气相的焓值液相焓值） （进料中气相的焓值液相焓值） 石油加工石油及油品的物理性质 C油品的其它物理性质（自学） 油品的闪点、燃点和自燃点 闪点 定义 在规定的条件下和规定的仪器中加热油品，其蒸 气与空气形成的混合物，遇到火焰后能发生闪火的最低 温度 爆炸极限 爆炸下限：油气与空气混合物发生爆炸的最低油 气浓度 爆炸上限：油气与空气混合物发生爆炸的最高油 气浓度 爆炸范围：上述最低和最高浓度包括的范围 石油加工石油及油品的物理性质 闪点的种类 闭口闪点：闭口闪点仪测定。适用于轻质、重质 油料 开口闪点：开口闪点仪测定。适用于重质油料 均为条件性实验，得到的闪点均为条件性指标 闪点与馏分组成等的关系 闪点愈低，则说明油品中含有愈轻的馏分 油品的蒸汽压越高，越易气化，则闪点越低 油品的蒸汽压越低，越不易气化，则闪点越高 石油加工石油及油品的物理性质 可燃性液体的危险等级是根据闪点划分的 28 一级可燃品 2845 二级可燃品 46120 三级可燃品 120 四级可燃品 从防火安全的角度考虑，应在低于闪点17以下 使用和处理油品为宜 石油加工石油及油品的物理性质 燃点 定义：油品在规定条件下，加热到能被接触的火焰点 着，并燃烧5秒钟以上的最低温度 油品蒸汽压愈高，愈易气化，则燃点愈低 燃点也有闭口和开口之分 燃点一般比闪点高2060 自燃点 定义：将油品密闭加热至高温，然后使之与空气接触 ，油品因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧的最低温度称为 自燃点。这种现象称为自燃现象 油品越易氧化，过氧化物越易聚集，则越易自燃。一