石油及其产品的组成和性质ppt课件

第一章石油及其产品的组成和性质 第一节石油的一般性状及化学组成第二节石油及其产品的物理性质 教学目标 知识目标 1 了解石油一般形状 元素组成 馏分组成和非烃类组成 2 了解石油及其产品的物理性质 能力目标 1 能进行石油及其产品物理性质的测定 2 能进行石油及其产品物理性质的计算及查图方法 3 能分析原油及其产品中各种元素 烃类或非烃类化合物的存在 对其产品质量的影响 第一节石油的一般性状及化学组成 一 石油的一般性状 石油主要是由碳氢化合物组成的复杂混合物 外观 淡黄 黑色 流动或半流动的粘稠液体 如 我国四川盆地开采出来的原油是黄绿色 玉门原油是黑褐色的 大庆原油则为黑色 相对密度 相对密度一般小于1 绝大多数原油的相对密度为0 8 0 98 属重质原油 含硫量 我国原油一般含硫量较低 大部分含硫量为0 12 1 83 只有胜利原油的含硫量稍高 氧化铝吸附色谱的分析数据 表1 1我国部分油田原油的某些性质 表1 2我国主要原油的一般性质 表1 3国外部分原油的一般性质 二 石油的元素组成 1 主要元素 C H O N S五种 C H占95 99 C83 87 H11 14 S O N及微量元素总共不过1 4 但也有除外 美国加利福尼亚N1 4 2 2 2 微量元素 金属元素 VNiCuPbCaTiMgNaCo锌等 非金属元素 ClSiPAS等 微量元素总共不超过0 02 0 03 约30余种 表1 4某些石油的元素组成 表1 5国内外部分原油的硫 氮元素含量 三 石油及其石油馏分的烃组成 1 石油的馏分组成原油是一个多组分的复杂混合物 必须对原油进行分馏 分馏 就是按照组分沸点的差别将原油 切割 成若干 馏分 每个馏分的沸点范围简称为馏程或沸程 馏分 原油经分馏后馏出的部分 馏分还是一个混合物 只是组分数目比原油少 例如 馏分沸程航空煤油150 280 灯用煤油200 300 轻柴油200 350 从常压蒸馏开始馏出的温度 初馏点 到200 或180 之间的轻馏分称为汽油馏分 也称轻油或石脑油馏分 常压蒸馏200 或180 350 之间的中间馏分称为煤柴油馏分或称常压瓦斯油 简称 AGO atmosphericgasoil 将相当于常压下350 500 的高沸点馏分称为减压馏分或称润滑油馏分或称减压瓦斯油 简称 VGO vacuumgasoil 减压蒸馏后残留的 500 的馏分称为减压渣油 简称 VR vacuumresidue 将常压蒸馏后 350 的馏分称为常压渣油或常压重油 简称 AR atmosphericresidue 表1 6国内外部分原油的馏分组成 2 石油的烃类组成 石油 烃类非烃类 烷烃环烷烃芳香烃 含硫 氮 氧化合物胶质 沥青质 烃类 由碳 氢两种元素组成的化合物 非烃类 碳 氢与其它元素组成的化合物 1 烷烃 高达50 70 低到10 15 性能 化学性质不活泼 但加热 催化剂作用 光能的条件下能起卤化 磺化 氧化及裂解等反应 存在形式 气态C1 C4石油气体中 液态C5 C15汽 煤 柴 馏分中 固态C16以上溶解或结晶状存在于石油高沸点馏分中 类型 正构烷烃石蜡基原油中正构烷烃含量很高 异构烷烃大多是两个或三个甲基的衍生物 含量 正构烷烃 异构烷烃 石油中的固态烃 蜡 石蜡 板状结晶性能 分子量 300 500分子中的碳原子数 20 35相对密度 0 86 0 94熔点 30 70 软蜡 熔点低于45 中等熔点的蜡 熔点45 50 硬蜡 熔点50 70 地蜡 针状结晶性能 分子量 500 700分子中的碳数 35 55熔点 69 90 相对密度 黏度比石蜡高化学性质比石蜡活泼 100 下与发烟硫酸反应 性质 稳定较强存在形式 环戊烷 环己烷及同系物 主要集中在低沸点的馏分中 RR 双环和多环环烷烃 特殊结构的双环环烷烃 三环和稠环烃类 主要存在在高沸点的馏分中 2 环烷烃 3 芳香烃 R 比烷烃与环烷烃含量少 平均含量为10 20 存在形式 含一个苯系 双环芳香烃 CH2 n 三环稠合芳香烃 四环芳香烃 3 石油馏分的烃类组成表示方法 1 单体烃组成表示方法单体烃组成是表明石油及其馏分中每一种烃的含量 目前单体烃组成表示法一般还只限于阐述石油气及石油低沸点馏分 2 族组成表示方法所谓 族 就是化学结构相似的一类化合物 一般对于汽油馏分的分析以 可用烷烃 环烷烃 芳香烃的含量来表示 对于煤油 柴油及减压馏分的分析 可采用液固色谱法和质谱分析法 对于减压渣油 目前一般是用溶剂处理及液相色谱法将减压渣油分成饱和分 芳香分 胶质 沥青质四个组分 3 结构族组成 结构族组成就是确定复杂分子混合物中这些结构单元的含量 而不是研究在分子中这些结构单元的结合方式 方法 把整个石油馏分看成是由某种 平均分子 所组成 馏分结构族组成情况 用 平均分子 上的环数或碳原子在某一结构单元上的百分数来表示 其中CA CN CP RT RA RN均对平均分子而言 CA 芳烃环上C原子占总分子C原子数的 CN 环烷烃环上C原子占总分子C原子数的 CP 烷基侧链上C原子占总分子C原子数的 RT 分子中的总环数RA 分子中芳烃环数RN 分子中环烷环数 C10H21 CA 6 20 100 30CN 4 20 100 20CP 10 20 100 50RT 2RA 1RN 1 石油馏分一些物理常数与族组成的关系芳香烃 环烷烃 烷烃折射率n与相对密度d随着环数和碳原子数增高而增大 结构族组成求定方法 利用查图和计算均可得到 利用P13 21表2 9 图2 1 2 8 适用范围 M 200不含不饱和烃RT 4 RN 2 CN 75 CA CN 1 5S 2 N 0 5 O 0 5 我国原油直馏馏分油基本上均能适应 结构族组成求定方法 n d M 石油中间馏分及高沸馏分的结构族组成测定 n d M法由于烃类的物性与其结构单元密切相关 因此利用物理常数来测定石油馏分的结构族组成的方法 其中最常用的是n d M法 在实际应用中 只要测定石油的中间馏分或高沸馏分的密度 d 折射率 n 和平均相对分子质量 M 可利用图查得CA CN CP RT RA RN的值 图2 1n d M法求 CA列线图 20 图2 2n d M法求 CR列线图 20 图2 3n d M法求RA列线图 20 图2 4n d M法求RT列线图 20 图2 5n d M法求 CA列线图 70 图2 6n d M法求 CR列线图 70 图2 7n d M法求RA列线图 70 图2 8n d M法求RT列线图 70 石油重油的结构族组成测定 密度法 对于重油或渣油 已超出了n d M法的适用范围 可以采用密度法测定其结构参数 烃类密度与其结构有密切联系 在相对分子质量相近的情况下 不同类型烃类其密度不同 因而可用密度来关联油样的化学结构 当直接取得试样的密度值有困难时 可用下列经验公式从氢含量 H 计算其近似值 4 汽油馏分的烃类组成 汽油 是沸点低于200 的馏分 分子量约为80 140 直馏汽油 天然石油直接蒸馏所得到的汽油称为直馏汽油 1 直馏汽油馏分的单体烃组成见下表1 7所列为4种原油的直馏汽油中主要单体烃 2 直馏汽油的族组成 表1 74种原油直馏汽油中主要的单体烃 续表 表1 8汽油馏分的烃组成 重 色谱法 5 煤油 柴油馏分的烃类组成 表1 9中间油馏分族组成分析 色谱法 表1 10中间馏分结构族组成n d M法 烃类型 C20 C36左右的正构 异构烷烃 单环到四环甚至多于四环的芳烃 并含有环数不等的环烷烃 以稠合型为主 单环到六环甚至高于六环带有环戊烷和环己烷的环烷烃 以稠合类型为主 6 高沸点馏分油的烃类组成 表1 11高沸点馏分 30 脱蜡 的烃组成 族组成和结构族组成 表1 12高沸点馏分 30 脱蜡 的烃组成 S O N在石油中占1 其化合物含量高达10 20 1 含硫化合物 1 评价原油的指标高硫石油 2 低硫石油 0 5 含硫石油0 5 2 2 存在形态分解产物 分解温度120 S H2SH2S O2 空气 S H2O转化S 石油烃类H2S 200 250 四石油中的非烃化合物 RSH 沸点较相应的醇类较低 RSH在低沸点的馏分中含量较多 不溶于水 CH3SH C2H5SH有特殊的臭味 空气中含量达2 2 10 12g m3嗅觉可以感觉到 活性硫化物 SH2S RSH2C4H9SHC4H9SC4H9 H2SC4H9SHC4H8 H2S2C3H7SHC3H7SSC3H7 H2ORSH NaOHRSNa H2O RSR 轻组分和中间馏分含量为50 70 高沸点馏分中可达70 300 500 O 形式 环烷烃基芳香基S性能 对金属无腐蚀作用 中性液体 易溶解在硫酸中 与卤代烷 金属卤化物 氟化氢生成络合物400 500 以上分解 芳香硫醚和环硫醚热稳定性高有催化剂存在的条件下 在300 450 条件下可发生分解反应 分解产物为H2S RSH 烃类 AlBr3 SnCl4 TiCl4 HgCl2 已分离出的部分环硫醚 单环硫醚SS双环硫醚RRRSSS三环硫醚SSS 腐蚀设备H2S与水共存形成盐酸与铁发生反应 MgCl2 CaCl2水解反应 产物为HCl MgCl2 H2O Mg OH 2 2HClH2S与HCl协同作用 Fe H2S FeS H2FeS 2HCl FeCl2 H2SS高温腐蚀 Fe S FeS 350 400 硫醇的腐蚀 2RSH Fe RS 2Fe H2SO2 SO3遇水汽形成H2SO4硫化物分解产物硫醇 硫化氢等并与铁发生反应燃烧燃料产物为SO2 SO3 H2S 这些物质溶于水形成酸并与铁发生反应 含硫化合物对石油加工及产品应用的影响 催化剂中毒影响产品质量汽油感铅性变坏油的安定性变坏油品产生异味污染环境 对人类造成威胁 石油中的含氧量一般在千分之几 分类酸性氧化物 环烷酸 脂肪酸 酚类等中性氧化物 醛 酮 脂类等石油酸环烷酸 约占石油酸的90 我国原油含氮情况 较少石蜡基原油环烷酸含量较少中间基和环烷基石油的环烷酸含量相对较多 2 含氧化合物 分布规律 大部分集中在250 400 低与高馏份都较少 存在形式 C6 C10环戊烷的衍生物C12以上环戊烷 环己烷C19 C23双环或多环 芳香和环烷混合环 性质 d420 0 935 1 02 物理性质 难挥发的油状物有强烈的臭味不溶于水易溶于油品 苯 醇 乙醚等有机溶剂分子量升高 黏度提高 色重 酸值降低 存在形式 碱性 300 350 渣油中占1 3吡啶喹啉异喹啉氮杂蒽氮杂菲等 非碱性 在 500 渣油中占大部分NNNNHHHH吡咯吲哚咔唑苯并咔唑 N N N N N 3 含氮化合物 1 分类 油焦质 不溶于CS2 CCl4 C6H6及低分子量 C5 C7 烷烃的物质 碳青质 溶于CS2 不溶于CCl4 C6H6以及低分子量 C5 C7 烷烃 沥青质 溶于CS2 CCl4 C6H6不溶于低分子量烷烃 C5 C7 可溶质 溶于CS2 CCl4 C6H6 以及低分子量 C5 C7 烷烃 饱和分芳香分胶质分石油中的胶状 沥青状物质 胶质和沥青质是基本成分 4 胶状和沥青状物质 性质及分布 褐色或黑色脆性无定形固体 相对密度高于胶质 分子量大约2000 6000 焦碳 加热不熔解 但在300 下分解气态产物液态产物 没有挥发性 在低分子石油产品中形成胶体溶液 H C比为1 1 1 3 芳香度0 4 0 6 全部沥青集中在减压渣油中 石油中的沥青质 五 渣油 我国原油减压渣油中的碳含量一般在85 87 之间 氢含量一般在11 12 之间 就氢碳原子比而言 我国多数减压渣油为1 6左右 减压渣油的平均相对分子质量大多在1000左右 减压渣油性质的另一特点是金属含量一般不高 并且我国绝大多数减压渣油中镍含量远大于钒含量 镍 钒一般都大于10 与国外减压渣油相比 我国减压渣油的收率偏高 一般占原油的40 50 我国主要原油减压渣油 500 性质 国外部分原油减压渣油的性质 减压渣油的化学组成 第二节石油及其产品的物理性质 一 蒸汽压二 馏分组成与平均沸点三 密度和相对密度四 特性因数五 平均分子量六 粘度和粘温性质七 临界性质 压缩因数和偏心因数八 热性质九 其它物理性质 一 蒸汽压1 定义 指在某一温度下液体与液面上的蒸汽成平衡状态 这时蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压简称蒸汽压 2 物理意义 蒸汽压的高低表明了液体气化或蒸发的能力 蒸汽压越高表明液体越容易气化 3 影响石油馏分蒸汽压的因素 1 液体的温度液体的温度越高 摩尔汽化热越小 蒸汽压越高 2 石油馏分的组成馏分越重 蒸汽压越低 4 测定石油馏分蒸汽压的方法 1 真实蒸汽压 泡点蒸汽压 工艺计算中常用的 汽化率为零时的蒸汽压 2 雷德 饱和 蒸汽压 规定在38 汽油与汽油蒸汽在测定体积比为1 4的条件下 测出汽油蒸汽最大的压力 雷德法是目前全世界普遍用来测定液体燃料蒸汽压的标准方法 5 应用计算平衡条件下气液组成不同压力下的沸点换算分离 冷冻 压缩过程和天然气液化的计算 烃的液化条件 二 馏分组成与平均沸点1 沸程与馏分组成 1 沸点 对于纯化合物在一定外压下 当加热达到某一温时 其饱和蒸汽压于外压相等 此时汽化在汽液界面及液体内部同时进行 这一温度称为沸点 在外压一定时 沸点是一恒定值 1atm下水Tb 100 乙醇Tb 78 4 苯Tb 80 1 2 沸程 油品的沸点范围 沸程表征其蒸发及气化性能 3 馏分 某一温度范围内 蒸馏出的馏出物 窄馏分 沸点范围窄的馏分 200 245 宽馏分 沸点范围宽的馏分 200 345 4 油品的沸程 汽油40 200 灯用煤油180 300 轻柴油200 300 喷气燃料130 240 重柴油250 350 重质燃料油 520 润滑油350 520 2 测量沸程的方法 恩氏 Engler 蒸馏装置 加热炉 蒸馏瓶 温度计 冷凝器 量筒 100 80 20 60 40 冷水 1 初馏点 第一滴溜出液从冷凝管滴入量筒时的气相温度 2 终馏点 干点 蒸馏到所能达到的最高气相温度 3 残留物 蒸馏完毕后烧瓶中剩余的物质 4 馏分组成 蒸馏温度与馏出量 体积百分数 之间的关系 3 恩氏蒸馏曲线将恩氏蒸馏所得的初馏点及各馏出温度为纵坐标 以相应的馏出体积百分数为横坐标 绘制成的曲线称为恩氏蒸馏曲线 70 10 20 30 40 50 60 0 80 90 100 体积 20 40 60 80 100 120 140 160 180 馏出温度 4 平均沸点 1 体积平均沸程 求其它难测定值由恩氏蒸馏的10 30 50 70 90 五个馏出温度求得 2 重量平均沸点 求真临界温度 4 实分子平均沸点 求假临界温度和偏心因子 5 中平均沸点 求油品氢含量 特性因素 假临界压力 燃烧热和平均分子量等 3 立方平均沸点 求特性因数和运动粘度 K 三 密度和相对密度 1 密度 定义 物质单位体积的质量 单位 g 3 m3石油产品的标准密度 油品在20 时的密度 用 20表示2 相对密度定义 油品在t 下的密度与4 下水的密度之比 是无因次 用d4t表示 我国常用的相对密度是 国外常用的相对密度是 欧美各国常用比重指数表示 d420 d15 615 6 API0 表1 13原油及石油产品的相对密度 大 4 液体相对密度与温度的关系T升高 V增大 密度相对密度减少 反之增大 3 相对密度的换算 API0 141 5 131 5 d d可以通过表1 1查得 5 油品的密度与组成的关系 同一原油 沸点 分子变大 密度 同一馏程的两种原油的馏分油 密度相差较大石蜡基原油密度 大庆 环烷基原油的密度 羊三木 碳原子数相同而结构不同的烃其密度不同烷烃 环烷烃 芳香烃 胶质含量高 相对密度大 属性相近两种油 具有加和性 属性相差较大两种油 考虑过剩分子体积 高粘度油品d混 v1d1 v2d2 vidi 6 混合油品的相对密度 用于常压炉辐射管 转油线 加氢精制反应器等处的设计计算 式中 G混 气液混合物的质量流率公斤 hrG气 G液 分别为气相和液相的质量流率公斤 hr 气 液 分别为气相和液相的密度Kg m3V气 V液 分别为气相和液相的体积流率m3 hr 7 汽液混合物的相对密度 1 定义以绝对温度表示的烃类的沸点 0R 的立方根与其相对密度 成直线关系 不同族的烃 其斜率不同 此斜率为特性因数 用K表示 最早T分K 273T后改T立0R 460近年T中 四 特性因数 烷烃 环烷烃 芳香烃 石油馏分 富含烷烃的馏分K 12 5 13 0富含环烷烃和芳香烃的馏分K 10 11 2 K与烃类的关系 1 与组成的关系沸点升高 平均分子量增大 油品不同 M有差异 各种馏分的大致分子量 汽油100 120煤油180 200轻柴油210 240重柴油230 300低粘度润滑油300 360高粘度润滑油370 500 五 平均分子量M 2 平均分子量的计算方法 1 查图法 已知石油馏分的比重指数和中平均沸点 已知石油馏分的比重指数和苯胺点 已知石油馏分的比重指数和特性因数 已知石油馏分的粘度和相对密度 2 利用密度与分子量的关系M 44 29 1 03 式中 M 平均分子量 石油馏分15 时的密度 g cm3 适用条件 15 时密度为 0 67 0 93 g cm3 3 混合物的平均分子量M混 Wi Wi Mi 式中 M混 混合物的平均分子量 Wi 混合物中各组分的重量 Mi 混合物中各组分的分子量 六 粘度和粘温特性 1 粘度 1 粘度的定义 流体流动时产生的内摩擦力称为粘度 粘度是评定油品流动性能的指标 是评价油品特别是润滑油质量的重要项目之一 粘度值是用来表示流体流动时分子间摩擦产生阻力大小的标志 馏分越重 粘度值越大 2 粘度的表示方法 1 动力粘度 t单位 Pa s 2 运动粘度 t t t单位 mm2 s旋转粘度计测定仪器毛细管粘度计 c 落球粘度计 3 条件粘度 恩氏粘度 Et 中国测定仪器赛氏粘度 SUS 欧美雷氏粘度 RIS 欧美 时间 常数 1 动力粘度 两液体层相距1cm 其面积各1cm2 相对移动速度为1cm s时所产生的阻力叫动力粘度 动力粘度又称绝对粘度 通常用 表示 动力粘度的单位为Pa s 图表中常用P 泊 来表示动力粘度 1P 0 1Pa s 2 运动粘度 液体的动力粘度与同温度 同压力下液体密度之比为运动粘度 t t t式中 t 运动粘度 cm2 s t 动力粘度 g cm s t t 时液体的密度 g cm3在炼油工艺计算中广泛采用运动粘度 其单位是m2 s 油品质量指标中运动粘度的单位常用cSt 厘斯 1cSt 1mm2 s 3 条件粘度 恩氏粘度 恩氏粘度是将200ml的油品置于恩氏粘度计中使其在t0C时通过底部特定尺寸的细孔所需流出时间与同体积蒸馏水在200C时通过同一细孔所需时间的比 此即该油品t 恩氏粘度 赛氏和雷氏粘度 赛氏和雷氏粘度是在赛氏和雷氏粘度计中测定油品在t 时的粘度 也是计量一定体积的油品在t 时通过规定尺寸的管子所需要的时间 单位 直接用秒数作为粘度单位而不是比值 在欧美各国常用这类条件粘度 Et SUS RIS 1 0 132 4 62 4 051Pa s 10泊 1000厘泊 动力粘度 1 s 104斯 106厘斯 运动粘度 1mm2 s 1cSt1 f s 98 1泊 工程 t 0 0731Et 0 0631 Et油品在温度t 时运动粘度与恩氏粘度的换算 3 换算 4 粘温性质 1 油品的粘温性的定义 指油品的粘度随温度变化的特性 油品的温度升高 粘度则减小 油品粘度与温度的关系一般用经验式来确定 t Tm K t 油品的运动粘度 mm2 s 与油品有关的经验常数 T 油品的绝对温度 K m 随油品性质而定的经验常数 K 随油品性质而定的经验常数 常数 国外取0 8 在我国取0 6 利用温度和粘度的关系可以描出图1 22 图1 23 2 油品粘温性的表示方法 粘度比 采用两个不同温度下的粘度之比来表示油品的粘温性质 常用50 和100 运动粘度比 即v50 100粘度比越小 说明油品的粘度随温度变化越小 粘温性质越好 这种表示法比较直观 可以直接得出粘度变化的数值 油品粘度大 其粘度随温度的变化就大 因此粘度比只适用于比较粘度相近的油品的粘温性质 如果两种油品的粘度相差很大 用粘度比就不能判断其粘温性质的优劣 粘度指数 VI 是衡量润滑油粘度受温度影响变化程度的一个相对比较的指标 5 油品的混合粘度 粘度没有可加性 混合物的两组分及性质相差越远 粘度相差越大 1 已知需调合的两种石油馏分在两个温度下各自的粘度 可用油品粘度 温度关系图 图1 22和图1 23 求出调和油品在不同温度下的粘度 2 如果已知两种油品同一温度下的粘度 利用图1 25油品混合粘度图求得该温度下油品的调和粘度 五 临界性质 1 临界性质在实际生产中常要将石油馏分在高温 高压下加工 但在高温高压下实际气体已不符合理想气体分压定律 道尔顿定律 实际溶液也不符合理想溶液蒸汽压定律 拉乌尔定律 因此在高压条件下应用理想气体和理想溶液定律时校正 这就要借助于临界性质 1 临界温度与临界压力的定义临界温度 Tc无论在什么压力下 也不能将气体液化的最低温度 临界压力 Pc临界温度时对应的压力临界点 在汽 液平衡时 汽相和液相具有相同的密度时的点 临界状态物质处于临界点时气液界面消失 气体和液体呈混浊状无法区别 在该点两相变化时 体积不变 没有热效应 不需要气化热 2 假临界温度与假临界压力的定义假临界温度与假临界压力 用一种挥发度与二元混合物相当的纯烃作蒸汽压曲线AC C 即称为二元混合物的假临界点 或称虚拟临界点 用TC 与PC 表示临界点的温度和压力 3 临界温度与临界压力及假临界温度与假临界压力的求法 石油馏分的真 假临界温度 TC TC 可以从图1 27和图1 28根据平均沸点和相对密度求定 假临界压力 PC 可从图l 29根据相对密度和中平均沸点求定 真临界压力 PC 可从图1 30根据真临界温度与假临界温度的比值以及假临界压力来求定 2 压缩因数对比状态是用来表示物质的状态与临界状态的接近程度 也叫对应状态 各种物质的对比温度Tr 对比压力Pr 对比体积Vr是各自的温度 压力 体积与临界常数Tc Pc Vc的比值 对比压力 Pr P PC对比体积 Tr T TC 八 热性质 比热 常用比热有真比热 平均比热 恒压比热 恒容比热 汽化潜热 烃类混合物汽化潜热 各种油品常压下的蒸发潜热 焓 焓的定义 油品焓值的性能特点 石油馏分焓值的求定 1 比热 热容 C 1 定义 单位重量物质温度升高1 或1K所需的热量 2 单位 KJ K或KJ kg 3 常用比热Cp 恒压下所需热量 Cv 恒定容积下的比热结论 分子量相近时 烷烃 环烷烃 芳香烃液态烃 压力增大 比热基本不变 气态烃 压力增大 热容增大 真比热和平均比热真比热 C真 dQ dt平均比热 C平 Q T2 T1 恒压比热和恒容比热 求定方法 图表法 手工设计计算 公式法 计算机设计计算 理想气体 2 汽化潜热 h 1 定义 单位物质在一定温度下由液体转变为气态所吸收的热量称为汽化潜热 2 单位 kJ 3 特点 T P升高 h降低到达临界点时 h 0 4 各种油品常压汽化潜热 汽油293 314kJ 煤油251 272kJ kg柴油230 251kJ kg 润滑油186 230kJ kg结论 油品越重 分子量越大 h越小分子量相似的油品 芳香烃 h 环烷烃 h 烷烃 h 5 影响汽化潜热的因素 当温度和压力升高时 汽化潜热逐渐减小 油品越重 蒸发潜热越低 油品蒸发潜热随分子量的增加而减小 当分子量与平均沸点相同时 烷烃蒸发潜热 环烷烃蒸发潜热 芳香烃蒸发潜热 6 汽化潜热的求法 常压馏分汽化潜热根据中平均沸点 相对密度和分子量这三个数据中的两个查图1 38 其它温度下的汽化潜热 可用图1 39查得校正因数P 再由式 1 33 进行校正 3 热焓 H 1 定义 使1kg油品从基准温度加热到t 所需要的热量 2 单位 kJ kg或kJ Kmol 3 基准态的选择 压力 1atm或101KPa温度 烃类 129 2000F 油品 17 8 00F 常压气体0 4 影响油品焓值的因素油品性质温度压力 5 焓值的求法 纯烃及常用气体的焓可由有关图表查得 石油馏分的焓值可用图1 40求得 当油品处于气 液混相状态时 应分别求定气 液相的性质 在已知汽化率的情况下按可加性求定其焓的变化 是油品的性质 H是P T的函数 温度 同温度下 相对密度小及特性因数大的油品 具有较高的焓 同温度下 汽油 润滑油 烷烃 芳香烃 压力 恒压下 不同性能的油品升到相同的温度所需的热量不同 汽焓也不同 恒压下油品压力对油品的焓值影响可忽略气体压力高时必须加以考虑进行校正 6 油品焓值的性能特点 九 其它性质 1 低温流动性 1 粘温凝固 含蜡量少的油品 当温度降低时 粘度迅速增加 最后因粘度过高而失去流动性 变成无定形的玻璃状物质 2 构造凝固 含蜡量多的油品 当油品冷却时 油品所含的蜡逐渐结晶出来 当析出的蜡逐渐增多形成一个网状的骨架 将处于液体的油品包在其中 使整个油品失去流动性 2 评价低温流动性的指标浊点结晶点冰点凝固点倾点冷滤点 煤油 航空汽油和喷气燃料 原油 柴油 润滑油 重油等油品 1 浊点 试油在规定条件下冷却 油品开始呈现混浊时的最高温度 2 结晶点 在油品中出现肉眼观察到的结晶时的温度 3 冰点 冷却出现结晶后 在使其升温至使所形成的结晶消失的最低温度 浊点结晶点冰点 4 冷凝点 试油在规定条件