石油产品分析 第一章

1、 第一节 石油及石油产品 第二节 石油产品分析的目的、任务及标准 第三节 实验数据的处理目前，石油已成为世界第一能源。第一节 石油及石油产品生产 石油是一种粘稠状的可燃性液体矿物油，颜色多为黑色、褐色或绿色，少数为黄色。地下开采出来的石油未经加工前叫原油。 石油产品是以石油或石油某一部分做原料直接生产出来的各种商品的总称。 一、石油的组成1、石油的元素组成 原油中的主要元素是C、H 原油中除C、H外，还有S、N、O及其他微量元素(15%) 原油中的微量元素有Cl、I、P、As、Si、Na、K、Ca、Mg、Fe、Ni、V等元素。它们均以化合物形式存在于石油中。83.083.087.0%87.0%

2、 10.010.014.0%14.0% 2、石油化合物组成石油化合物组成烃类化合物烃类化合物 烷烃、环烷烃、芳香烃。含烷烃较多的原油烷烃、环烷烃、芳香烃。含烷烃较多的原油称为称为石蜡基原油；含环烷烃较多的原油称为环烷基原油；石蜡基原油；含环烷烃较多的原油称为环烷基原油；而介于二者之间者称为中间基原油。而介于二者之间者称为中间基原油。非烃类有机物非烃类有机物 分子中除含有分子中除含有C、H元素外，还含有元素外，还含有O、N、S等元素。它们对石油炼制和石油产品质量的影响绝不可等元素。它们对石油炼制和石油产品质量的影响绝不可忽视。忽视。无机物无机物 主要是水及主要是水及Na、Ca、Mg的氯化物，硫酸

3、盐和碳的氯化物，硫酸盐和碳酸盐以及少量泥污等。其危害主要是增加原油储运的能量消酸盐以及少量泥污等。其危害主要是增加原油储运的能量消耗，加速设备腐蚀和磨损，促进结垢和生焦，影响深度加工耗，加速设备腐蚀和磨损，促进结垢和生焦，影响深度加工催化剂的活性等。催化剂的活性等。石油中的非碳氢原子称为杂原子。与国外原油相比，我国原油的含石油中的非碳氢原子称为杂原子。与国外原油相比，我国原油的含硫低、含氮量高硫低、含氮量高 。二、石油产品分类 为适应石油产品规格国际标准化的需要，我国参照采用国际标准ISO/DIS 8681-1985石油产品及润滑剂的分类方法，于1987年制订了新的石油产品分类标准GB/T49

4、81987 石油产品及润滑剂的总分类。表表1-1 石油产品的总分类（石油产品的总分类（GB/T 49887）类别各类别的含义DesignationF燃料FuelsS溶剂和化工燃料Solvents and raw materials for the chemical industryL润滑剂和有关产品Lubricants, industrial oils and related productsW蜡WaxesB沥青BitumenC焦Coke 石油产品分类标准中采用统一命名格式，即产品整体名称以编码形式表示。其一般形式为： 类别类别石油产品和有关产品的类别用一个字母表示，该字母和其他符号用半字线“

5、-”相隔。 品种品种由一组英文字母所组成，其首字表示级别。 数字数字位于产品名称最后，其含义规定在有关标准中。例如：例如：L-G68 L-HL321、燃料 石油燃料是指用来作为燃料的各种石油气体、液体的统称。按GB/T 12692.12010石油产品燃料（F类）分类 第1部分：总则将其分为5组2溶剂和化工原料 溶剂和化工原料一般是石油中低沸点馏分，即直馏馏分、铂重整抽余油及其它加工制得的产品。一般不含添加剂，主要用途是作为溶剂和化工原料。 国产溶剂油有三种：航空洗涤汽油SH 011492（1998）、溶剂油GB/T 199280（88）和6号抽提溶剂油（GB 166291996），广泛用作精密

6、机件清洗、香料及油脂抽提溶剂、化学试剂、医药溶剂、橡胶溶剂、油漆溶剂等。3润滑剂及有关产品 润滑剂包括润滑油和润滑脂。 我国润滑剂和有关产品是根据GB/T7631.12008润滑剂和有关产品（L类）的分类 第一部分：总分组，按用途（应用场合）进行分组的。见表1-2表1-2 润滑剂和有关产品（L类）的分类 （GB/T 7631.12008）组别组别应用场合应用场合组别组别应用场合应用场合A全损耗系统全损耗系统 N电器绝缘电器绝缘B脱模脱模 P气动工具气动工具 C齿轮齿轮 Q热传导液热传导液D压缩机（包括冷冻机和真空压缩机（包括冷冻机和真空泵）泵） R暂时保护防腐蚀暂时保护防腐蚀 E内燃机内燃机

7、T汽轮机汽轮机F主轴、轴承和离合器主轴、轴承和离合器 U热处理热处理G导轨导轨 X用润滑脂的场合用润滑脂的场合H液压系统液压系统 Y其他应用场合其他应用场合 M金属加工金属加工 Z蒸汽气缸蒸汽气缸 4蜡、沥青和焦（1）蜡 蜡按其来源可分为动物蜡、植物蜡和矿物蜡。矿物蜡（从石油或者煤得到的蜡）是烃类，不同于动、植物蜡（高级脂肪酸的酯类）。 石油蜡是由含蜡馏分油或渣油经加工精制而得到的一类石油产品，其种类繁多，用途广泛。目前，我国石油蜡按精制程度及用途划分为5大系列多个品种。 a 液体石蜡（液蜡）它在室温下呈液态。是由原油蒸馏所得到的煤油或轻柴油馏分经尿素脱蜡或分子筛脱蜡分离而得到的正构烷烃。 主

8、要组成与性质：正构烷烃，通常碳原子数为916，平均相对分子质量为150250，熔点低于27。 b 凡土林又称石油脂，通常是以残渣润滑油料脱蜡所得蜡膏为原料，按照稠度要求掺入不同量润滑油，并经过精制后制成一系列产品。 C 石蜡又称晶形蜡，它是从减压馏分中经精制、脱蜡和脱油而得到的正构烷烃，也有少量异构烷烃、带长侧链的环烷烃和微量的芳香烃。其分子碳原子数C16C45，多数为C22C38，平均相对分子质量300500。化学性质稳定，不易与碱、无机酸及卤素起作用。商品石蜡商品石蜡 d 微晶蜡是从石油减压渣油中脱出的蜡，经脱油和精制而得，碳原子数C35C80，多数为C36C60，平均相对分子质量大于50

9、0。外观 是一种白色或微黄的脆硬无定形结晶蜡状固体。它无臭无味，不溶于水，能溶于苯、乙醚、氯仿等。 e 特种蜡是用石蜡和微晶蜡为基本原料，经特殊加工或添加调和组分而制得的就有特殊性能和适应特定使用部位要求的石蜡。微晶蜡 （2）沥青 石油沥青是以减压渣油为主要原料制成的一类石油产品，是黑色固态或半固态黏稠状物质。主要用于道路铺设和建筑工程上，也广泛用于水利工程、管道防腐、电器绝缘和油漆涂料等方面。 沥青路面的优点（与砂石路面相比）： 可提高车速，从平均3040km/h提高到60km/h； 降低油耗20； 降低运输成本2035； 延长轮胎行驶里程，从5万公里到17万公里； 节省养路费及材料费203

10、5。 （3）石油焦 石油焦为黑色或暗灰色的固体石油产品，是带有金属光泽、呈多孔性的无定形碳素材料。石油焦一般是减压渣油经延迟焦化而制得，广泛用于冶金、化工等部门，作为制造石墨电极或生产化工产品的原料。 石油焦一般性质：石油焦一般性质：uC 9097uH 1.58.0uH/C原子比小于原子比小于0.8u还含有少量的硫、氮、氧和金属还含有少量的硫、氮、氧和金属第二节 石油产品分析的目的、任务和标准 石油产品分析是指用统一规定或公认的试验方法，分析检验石油产品理化性质和使用性能的试验过程。 一、石油产品分析的目的和任务 1石油产品分析的目的 分析的目的是通过一系列的分析实验，为石油从原油到石油产品的

11、生产过程和产品质量进行有效控制和检验。 2石油产品分析的任务 （1）为制定加工方案提供基础数据 对用于石油炼制的原油和原材料进行分析检验，为建厂设计和制定生产方案提供可靠的数据。 （2）为控制工艺条件提供数据 对各炼油装置的生产过程进行控制分析，系统地检验各馏出口产品和中间产品的质量，从而对各生产工序及操作进行及时调整，以保证产品质量、增加经济效益提供依据。 （3）检测石油产品质量 对石油产品进行质量检验，确保进入商品市场的石油产品的质量，促进企业建立健全的质量保证体系。 （4）对油品使用性能进行评定 对超期储存和失去标签或发生混串油品的使用性能进行评定，以便确定上述油品能否使用或提出处理意见

12、。 （5）对石油产品质量进行仲裁 当油品生产和使用部门对油品质量发生争议时，可根据国际或国家统一制定的标准进行检验，确定油品的质量，做出仲裁，以保证供需双方的合法利益。二、石油产品分析的标准 1石油产品标准 石油产品标准是指将石油及石油产品的质量规格按其性能和使用要求规定的主要指标。石油产品标准包括产品分类、分组、命名、代号、品种（牌号）、规格、技术要求、检验方法、检验规则、产品包装、产品识别、运输、贮存、交货和验收等内容。在我国主要执行中华人民共和国强制性标准（GB）、推荐性国家标准（GB/T）、石油和石油化工行业标准（SH）和企业标准，涉外的按约定执行。 2试验方法标准 石油产品试验方法标

13、准就是根据石油产品试验多为条件性试验的特点，为方便使用和确保贸易往来中具有仲裁和鉴定时的法律约束力，而制定的一系列的分析方法标准。试验方法标准包括适用范围、方法概要、使用仪器、材料、试剂、测定条件、试验步骤、结果计算、精密度等技术规定。 根据标准的适应领域和有效范围分为国际标准、地区标准、国家标准、行业标准、地方标准和企业标准六类。三、我国采用国际标准或国外先进标准的方式 1等同采用 等同采用用符号、缩写字母idt表示。其技术内容完全相同，没有或仅有编辑性修改，编写方法完全对应。 2等效采用 等效采用用符号，缩写字母eqv表示。其技术内容基本相同，个别条款结合我国情况稍有差异，但可被国际标准接

14、受，编写方法不完全对应。 3非等效采用 非等效采用即参照采用，用符号，缩写字母nev表示。其技术内容有重大差异，有互不接受的条款。第三节 实验数据的处理一、数据中的有关术语 （1）真实值 客观存在的真实数值。绝对的真实值是难以获得的，一般可在消除系统误差后，用多个实验室得到的单个结果的平均值来表示。下列几种情况的真值可以认为是知道的： a：理论真值 如某化合物的理论组成等。 b: 计量学约定真值 如国际计量大会上确定的长度、质量、物质的量单位等等。 c: 相对真值 认定精密度高一个数量级的测定值作为低一级的测量值的真值，这种真值是相对比较而言的。比如科学实验中使用的标准试样及管理试样中的组分的

15、含量等。 (2)误差 测量结果与真实值之间的差值称为误差（E）（3）绝对误差：测量值与真实值之差 （4）相对误差：绝对误差占真实值的百分比 TxxEi%100%100TTTrxxxxEEi%100 xEEr注：注：x xT T未知，未知，E E已知，可用已知，可用 代替代替x xT T（5）系统误差 试验工作中由于某些恒定因素（如试验方法、试剂、仪器等）的影响，而出现的恒定误差。这种误差表现为结果与真实值之间存在一个稳定的正误差或负误差。该类误差可通过改进实验技术予以减小。 特点是：其大小可测，单向性、可重复性、可校正。 来源： 方法误差：方法不完善；如：终点误差 仪器误差：仪器本身的缺陷,如

16、天平，法码，容量器皿等 试剂误差：试剂不纯，含杂质等。 主观误差：操作人员主观因素造,颜色判断，偏见，习惯等系统误差检测方法：通过加标回收实验检测（6）偶然误差 在全部测试中，尽管最严格地控制了各种变量（条件），但偶然的因素仍会使结果之间产生差异。该类误差一般为人为原因造成的，其误差随机变化，可为正值或负值。a 来源：偶然因素:如室温，气压，温度，湿度b 特点：不确定性和不可避免性.即： 随机误差的大小、正负都不固定，但多次重复测得的数据仍遵循一定的规律(正态分布)。C 克服：通过增加测定次数予以减小，用数理统计方法表达结果，不能通过校正而减小或消除。 增加平行测定次数，一般测34次以减小偶然

17、误差（7）过失误差 违反操作规程或粗心大意造成。如读错，记录错，计算错，溶液溅失，沉淀穿滤等。（8）准确度 测量结果与真实值的符合程度，一般以相对误差来表示。 （9）偏差 测量结果与平均值之间的差值。 准确度与误差：分析结果与真实值之间的差值称为误差。准确度可用误差来表示，误差是衡量准确度高低的尺度。误差越小，分析结果的准确度越高。 （10）精密度 用同一试验方法对同一试样测定两个或多个结果的一致性程度。石油产品试验精密度用重复性和再现性表示。（11）重复性（r ） 是指在相同的试验条件下（同一操作者、同一仪器、同一实验室），在短时间间隔，按同一方法对同一试验材料进行正确和正常操作所得独立结果

18、在规定置信水平（95%置信度）下的允许差值。（12）再现性（R ） 是指在不同试验条件（不同操作者、不同实验室），使用相同类型仪器，按同一方法对同一试验材料进行正确和正常操作所得单独的试验结果，在规定置信水平（95%置信度）下的允许差值。准确度与精密度的关系例：甲、乙、丙、丁 四个分析工作者对同一铁标样（WFe=37.40%)中的铁含量进行测量，得结果如图示，比较其准确度与精密度。甲： 精密度高 准确度也高 两种误差都小，两者都高最好。乙： 精密度高 但准确度低 有系统误差丙：精密度低 准确度也低 有系统误差和偶然误差丁：精密度很低 但准确度很高（碰到的）注：只有消除系统误差条件下的高精密度才

19、是可靠的.二、原始记录与试验结果报告 1. 分析原始记录 石油产品分析原始记录，是指分析人员在试验过程中最初的数字或文字记载。原始记录不仅是出具检验报告的依据，也是质检机构的重要基础资料，工作质量的表征。原始记录应是未经过加工整理的第一手资料，不得事后追记、抄正或随意更改。其格式要规范，各页标有页码，记为“共X页第X页”。 石油产品分析原始记录内容一般应包括样品名称、编号、分析项目、分析地点、分析日期、分析依据和方法、分析结果及参加分析人员（分析人、复核人）的签名以及分析环境条件、仪器名称等。表1-3 硫醇性硫试验原始记录表2、分析数据的处理置信区间以平均值为中心，真值出现的范围；置信度真值在置信区间出现的几率。 石油产品分析所得实验数据