石油及油品的物理化学性质 石油及油品的物理化学性质.pptx

第二章石油及油品的物理化学性质主要性质指标 油品蒸发性能的指标：油品蒸发性能的指标：蒸汽压、馏程蒸汽压、馏程 油品交接计量指标：油品交接计量指标：密度密度 流动性能指标：流动性能指标：粘度粘度 低温性能指标：低温性能指标：浊点、结晶点、冰点、凝点倾点浊点、结晶点、冰点、凝点倾点 与着火、爆炸、燃烧有关的性质：与着火、爆炸、燃烧有关的性质：闪点、燃点、自燃点、闪点、燃点、自燃点、静电着火性能静电着火性能 其它的规格项目：其它的规格项目：水分、硫含量、酸度、酸值、胶质、水分、硫含量、酸度、酸值、胶质、沥青质含量、含蜡量、残炭、灰分、水溶性酸或减和腐沥青质含量、含蜡量、残炭、灰分、水溶性酸或减和腐蚀试验蚀试验第1页/共69页第二章石油及油品的物理化学性质1 石油及油品的物理化学性质研究的意义 评定石油和油品质量、衡量油库管理水平、控制油品评定石油和油品质量、衡量油库管理水平、控制油品输送过程的重要指标，是设计石油及油品输送管道和油库输送过程的重要指标，是设计石油及油品输送管道和油库以及石油加工装置的重要依据。以及石油加工装置的重要依据。2 研究的内容 油品各种物理化学性质的意义、影响因素和表示方法油品各种物理化学性质的意义、影响因素和表示方法等。等。第2页/共69页第二章石油及油品的物理化学性质3 研究方法 条件性试验条件性试验，用，用规定的仪器规定的仪器，在，在规定的试验条件、方法和步骤规定的试验条件、方法和步骤下进行的试验。如果改下进行的试验。如果改变试验条件，将得到不同的结果。变试验条件，将得到不同的结果。统一标准统一标准：国际标准（简称：国际标准（简称ISOISO）、国家标准（简称）、国家标准（简称GBGB、中国石油化工总公司、部、中国石油化工总公司、部级标准（简称级标准（简称SYSY）、专业标准（简称）、专业标准（简称ZBEZBE）和企业标准（简称）和企业标准（简称QBQB）、美国材料与试验）、美国材料与试验协会标准（协会标准（ASTMASTM）、英国石油协会标准（）、英国石油协会标准（IPIP）、石化行业标准（）、石化行业标准（SHSH）、日本工业标）、日本工业标准（准（JISJIS）等等。）等等。第3页/共69页第一节 蒸气压和沸程第一节 蒸气压和沸程油品蒸发的危害：油品蒸发造成管路中气阻以致油品装卸困难（主要体现在油气管路输送及油品装卸过程），油品中轻组分大量蒸发降低了油品质量（油库及站的管理），增大了油品蒸发损耗，油蒸气容易引起火灾，也会使人头晕、呼吸困难，甚至窒息死亡。第4页/共69页油品蒸发的应用：汽油、喷气燃料和柴油等发动机燃料在燃烧时必须由液态转化为气态。油品的蒸发性能通常用蒸气压和馏程两个性质来表示。第一节 蒸气压和沸程第5页/共69页1 蒸气压1.1 定义 在一定温度下，液体同其液面上方蒸气呈平衡状态时蒸气所产生的在一定温度下，液体同其液面上方蒸气呈平衡状态时蒸气所产生的压力压力（气液平衡时蒸气产生的压力气液平衡时蒸气产生的压力）称为饱和蒸气压，简称蒸气压。称为饱和蒸气压，简称蒸气压。蒸气压的高低表明液体中分子气化或蒸发的能力，同一温度下蒸气蒸气压的高低表明液体中分子气化或蒸发的能力，同一温度下蒸气压高的液体比蒸气压低的液体更容易气化。压高的液体比蒸气压低的液体更容易气化。1.2 作用 计算油库的油品蒸发损耗，控制航空汽油、车用汽油等轻质油品的质量、工艺设计计算油库的油品蒸发损耗，控制航空汽油、车用汽油等轻质油品的质量、工艺设计及结构优化等等。及结构优化等等。第一节 蒸气压和沸程第6页/共69页1.3 计算（1 1）纯烃：）纯烃：采用一些经验或半经验的公式或图表求取纯烃的蒸气压，常用的有考克斯采用一些经验或半经验的公式或图表求取纯烃的蒸气压，常用的有考克斯图（图图（图2-l2-l）等。）等。（2 2）对于已知组成的烃类混合物）对于已知组成的烃类混合物，如果体系压力不高，气相近似于理想气体，液相可，如果体系压力不高，气相近似于理想气体，液相可视为理想溶液，则混合物总蒸气压可用视为理想溶液，则混合物总蒸气压可用道尔顿和拉乌尔定律道尔顿和拉乌尔定律求得：求得：混合物的蒸气压，Pa 组分i的蒸气压，Pa 平衡液相中i组分的摩尔分数 组分数第一节 蒸气压和沸程第7页/共69页（3 3）烃类混合物：）烃类混合物：烃类混合物与纯烃不同，其液相组成不是固定不变的，它随气化率不同而变化。当按式烃类混合物与纯烃不同，其液相组成不是固定不变的，它随气化率不同而变化。当按式（2-12-1）计算时，得到的只是某个平衡条件下的蒸气压。当平衡条件变化时气化率随之改变，式中也有所变化。）计算时，得到的只是某个平衡条件下的蒸气压。当平衡条件变化时气化率随之改变，式中也有所变化。所以烃类混合物的所以烃类混合物的蒸气压蒸气压在压力不太高时，在压力不太高时，不仅是温度的函数，而且与气化率有关不仅是温度的函数，而且与气化率有关。第一节 蒸气压和沸程第8页/共69页（4 4）烃类和石油窄馏分：）烃类和石油窄馏分：可以用各种蒸气压方程式计算其不同温度、压力下的饱和可以用各种蒸气压方程式计算其不同温度、压力下的饱和蒸气压蒸气压.常用的方程是拟合常用的方程是拟合Maxwell-BonnellMaxwell-Bonnell图得到的，可计算石油窄馏分的蒸气压：图得到的，可计算石油窄馏分的蒸气压：当石油窄馏分的当石油窄馏分的特性因数特性因数 时，需要校正。时，需要校正。沸点和相对密度可以计算得到表示化沸点和相对密度可以计算得到表示化学组成的参数学组成的参数第一节 蒸气压和沸程第9页/共69页1.4 蒸气压测定方法标准：标准：GB/T6536-86 GB/T6536-86 石油产品蒸馏测定法石油产品蒸馏测定法 GB/T8017-87GB/T8017-87油品质量标准（雷德法）油品质量标准（雷德法）GB/T6536-97 GB/T6536-97 石油产品蒸馏测定法石油产品蒸馏测定法 第一节 蒸气压和沸程第10页/共69页测定油品的蒸气压的方法：（1 1）油品质量标准中的雷德蒸气压，是在规定条件（）油品质量标准中的雷德蒸气压，是在规定条件（3838、气相体积与液相体积之比、气相体积与液相体积之比为为4:14:1GB/T8017-87GB/T8017-87油品质量标准：油品质量标准：37.837.8）下测定的，测定方法较为简单，主要）下测定的，测定方法较为简单，主要用作油品质量标准或用它求定真实蒸气压；用作油品质量标准或用它求定真实蒸气压；（2 2）蒸气压即所谓真实蒸气压或泡点蒸气压，是在气化率为零时的蒸气压。）蒸气压即所谓真实蒸气压或泡点蒸气压，是在气化率为零时的蒸气压。第一节 蒸气压和沸程第11页/共69页第一节 蒸气压和沸程第12页/共69页2 馏程 初馏点：初馏点：当油品在规定条件下进行馏程测定期间，当油品在规定条件下进行馏程测定期间，第一滴冷凝液第一滴冷凝液从冷凝器末端落下的从冷凝器末端落下的一瞬间一瞬间所记录的温度。所记录的温度。终馏点：终馏点：馏程最后阶段所记录的最高温度。馏程最后阶段所记录的最高温度。馏程：馏程：油品在规定条件下蒸馏所得到从初馏点到终馏点的温度范围油品在规定条件下蒸馏所得到从初馏点到终馏点的温度范围，表示其蒸发特征。，表示其蒸发特征。该温度范围亦称为该温度范围亦称为沸程沸程。汽油的馏程除初馏点和终馏点外，一般还包括汽油的馏程除初馏点和终馏点外，一般还包括10%10%、50%50%、90%90%馏出温度：指馏出馏出温度：指馏出物的体积分别达到试样的物的体积分别达到试样的10%10%、50%50%、90%90%时的温度。时的温度。第一节 蒸气压和沸程第13页/共69页纯物质在一定外压下，当加热到某一温度时，其饱和蒸气压等于外界压力，此温度称为沸点。在外压一定时，沸点是一个定值。石油及其产品是复杂的混合物，其蒸气压受温度、压力影响，随气化率变化而变化。在一定外压下，油品的沸点随气化率增大而不断升高。石油和油品的馏程因测定仪器不同其数值也有差别。在油品计量标准和储运过程的质量控制指标中，采用简单的馏程测定法，恩氏馏程。目前较新的标准是GB/T6536-97。恩氏馏程可判断油品中轻重组分的相对含量。恩氏馏程所测的值具有条件性。第一节 蒸气压和沸程第14页/共69页第二节 密度、特性因素和分子量第二节 密度、特性因素和分子量1、密度1.1 密度定义 原油的密度是指在规定温度下，单位体积内所含原油的质量数，符号为原油的密度是指在规定温度下，单位体积内所含原油的质量数，符号为。单位符。单位符号为号为g/cmg/cm3 3、g/mLg/mL或或kg/Lkg/L。第15页/共69页 在我国，在我国，2020密度被规定为石油的标准密度，以密度被规定为石油的标准密度，以2020表示。一般原油的密度大约是表示。一般原油的密度大约是0.75-1.00g/cm0.75-1.00g/cm3 3，个别原油密度大于，个别原油密度大于1.00g/cm1.00g/cm3 3或小干或小干0.75g/cm0.75g/cm3 3，其中以，其中以0.82-0.92g/cm0.82-0.92g/cm3 3者居多，如苏拉汗的原油密度为者居多，如苏拉汗的原油密度为 0.71g/cm0.71g/cm3 3，墨西哥的某些原油，墨西哥的某些原油密度为密度为1.06g/cm1.06g/cm3 3。我国原油的密度一般在。我国原油的密度一般在0.79-0.95g/cm0.79-0.95g/cm3 3 之间。之间。原油可按密度分类，世界各国都按本国原油（或本国所使用的原油）性质规定了分原油可按密度分类，世界各国都按本国原油（或本国所使用的原油）性质规定了分类的密度界限，互不相同，下表的数字可看作分类的参考标准。类的密度界限，互不相同，下表的数字可看作分类的参考标准。第二节 密度、特性因素和分子量第16页/共69页第二节 密度、特性因素和分子量第17页/共69页 原油密度在石油的开发、生产、销售、使用、计量和设计方面都是一个重要指标原油密度在石油的开发、生产、销售、使用、计量和设计方面都是一个重要指标。它的大小取决于组成它的烃类分子大小和分子结构。通常情况下，原油密度随其碳、氧、它的大小取决于组成它的烃类分子大小和分子结构。通常情况下，原油密度随其碳、氧、硫含量的增加而增大，因而含芳香烃多的、含胶质和沥青质多的原油密度较大，而含环硫含量的增加而增大，因而含芳香烃多的、含胶质和沥青质多的原油密度较大，而含环烷烃多的原油密度居中，含烷烃（石蜡烃）多的原油密度最小。烷烃多的原油密度居中，含烷烃（石蜡烃）多的原油密度最小。第二节 密度、特性因素和分子量第18页/共69页 在商品原油在商品原油交接计量交接计量中，原油的密度主要用于体积与质量之间的数量换算及交货验中，原油的密度主要用于体积与质量之间的数量换算及交货验收的计量。在原油收的计量。在原油贸易与加工利用贸易与加工利用时时，依据密度可初步判断原油性质。，依据密度可初步判断原油性质。欧美各国用比重指数表示油品密度，称欧美各国用比重指数表示油品密度，称60F API 60F API 度，以度，以APIAPI表示，通常称为表示，通常称为API API 度度。与通常密度的观念相反，。与通常密度的观念相反，APIAPI数值越大表示密度越小。数值越大表示密度越小。第二节 密度、特性因素和分子量第19页/共69页1.2 不同密度之间的换算我国密度测定方法和标准：我国密度测定方法和标准：GB/T 1884-92 GB/T 1884-92 石油和液体石油产品密度测定法石油和液体石油产品密度测定法密度计法密度计法 GB/T 1884-2000 GB/T 1884-2000 原油和液体石油产品密度实验室测定法原油和液体石油产品密度实验室测定法 GB/T 13377-92 GB/T 13377-92 原油和液体或固体石油产品密度或相对密度测定法原油和液体或固体石油产品密度或相对密度测定法毛细管塞比毛细管塞比重瓶和带刻度双毛细管比重瓶法重瓶和带刻度双毛细管比重瓶法 GB/T 2540-1998 GB/T 2540-1998 石油产品密度测定法石油产品密度测定法比重瓶法比重瓶法 以上这些方法从原理分都为以上这些方法从原理分都为密度计法密度计法（GB/T1884-92GB/T1884-92）或）或比重瓶法比重瓶法（GB/T2540-GB/T2540-19881988）。除此两种方法外，测量密度的方法还有比重天平法、振管法及浮滴法。）。除此两种方法外，测量密度的方法还有比重天平法、振管法及浮滴法。第二节 密度、特性因素和分子量第20页/共69页第二节 密度、特性因素和分子量第21页/共69页1.3 影响油品密度的因素 油品的密度与油品的密度与油品的馏分组成油品的馏分组成、化学组成化学组成、温度温度和和压力压力等条件有关。等条件有关。（1 1）油品密度与馏分组成和化学组成的关系）油品密度与馏分组成和化学组成的关系 同一原油的不同馏分油，随其沸点升高，密度增大。同一原油的不同馏分油，随其沸点升高，密度增大。对于对于相同碳原子相同碳原子,芳香烃芳香烃 环烷烃环烷烃 正构烷烃正构烷烃。分子中环数越多，密度越大，因而不同原油生产的两个相同馏程的馏分，由于化学分子中环数越多，密度越大，因而不同原油生产的两个相同馏程的馏分，由于化学组成不同，其密度也有很大的差别。组成不同，其密度也有很大的差别。第二节 密度、特性因素和分子量第22页/共69页（2 2）温度对密度的影响）温度对密度的影响 温度对油品密度影响很大。温度升高，油品体积膨胀，密度减小。温度对油品密度影响很大。温度升高，油品体积膨胀，密度减小。原油和油品不同温度下密度的换算，通过原油和油品不同温度下密度的换算，通过GB/T 1885-1998 GB/T 1885-1998 石油计量表文本数据库石油计量表文本数据库 ）进行。）进行。第二节 密度、特性因素和分子量（3 3）压力对密度的影响）压力对密度的影响uu由由于于液液体体几几乎乎是是不不可可压压缩缩的的，在在温温度度不不高高时时，压压力力对对液液体体油品密度的影响可以忽略不计。油品密度的影响可以忽略不计。第23页/共69页（4 4）油品混合对密度的影响）油品混合对密度的影响第二节 密度、特性因素和分子量第24页/共69页 当密度相差很大的两个组分混合时，体积往往没有可加性。例如原油和低分子烃当密度相差很大的两个组分混合时，体积往往没有可加性。例如原油和低分子烃混合时，混合物体积可能收缩，而两个属性相差很大的组分，如己烷和苯混合时，体积混合时，混合物体积可能收缩，而两个属性相差很大的组分，如己烷和苯混合时，体积可能增大。此时如用式（可能增大。此时如用式（2-172-17）或（）或（2-182-18）计算，将导致较大误差。）计算，将导致较大误差。第二节 密度、特性因素和分子量第25页/共69页1.4 测定油品密度与储运工作的关系 油品的密度和油品品质与储存管理密切相关，又是石油计量的必要参数。油品的密度和油品品质与储存管理密切相关，又是石油计量的必要参数。密度是多种油品，特别是喷气燃料的重要质量标准密度是多种油品，特别是喷气燃料的重要质量标准。在油库中，可根据密度大致区分油品种类在油库中，可根据密度大致区分油品种类,并可根据油品在储存过程中密度的变化，并可根据油品在储存过程中密度的变化，判断是否存在问题。如果发现燃料的密度与原来测定结果相差判断是否存在问题。如果发现燃料的密度与原来测定结果相差0.010.01以上，可以认为以上，可以认为燃料在储存中与其它油品发生了掺混事故或因大量的蒸发损失造成了密度显著增大。燃料在储存中与其它油品发生了掺混事故或因大量的蒸发损失造成了密度显著增大。第二节 密度、特性因素和分子量第26页/共69页 在油料的储运、管理、收发中，密度是计量的重要参数。在油料的储运、管理、收发中，密度是计量的重要参数。如果将如果将2020时的密度乘以时的密度乘以2020时的体积，所得到的油量是石油在真空中的质量。由于通常石油是按空气中的时的体积，所得到的油量是石油在真空中的质量。由于通常石油是按空气中的重量来计算的，因此必须把真空中的质量换算成空气中的重量。重量来计算的，因此必须把真空中的质量换算成空气中的重量。GB/T 1885GB/T 18851998 1998 石油计量表文本数据库提供了石油计量表文本数据库提供了“空气浮力修正值空气浮力修正值”、“换算系数换算系数F F表表”和和“石石油油2020密度与单位体积石油在上气中的重置换算表密度与单位体积石油在上气中的重置换算表”。第二节 密度、特性因素和分子量第27页/共69页 已知石油在已知石油在2020件下的密度和体积时，可用其中任一方法计算石油在空气中的件下的密度和体积时，可用其中任一方法计算石油在空气中的重量。重量。第二节 密度、特性因素和分子量第28页/共69页2、特性因数 特性因数是表示原油或油品的化学组成特性的简单物性指标。由沸点特性因数是表示原油或油品的化学组成特性的简单物性指标。由沸点T T(K)(K)和相和相对密度对密度 可以计算得到表示化学组成的参数，称为可以计算得到表示化学组成的参数，称为特性因数特性因数：第二节 密度、特性因素和分子量第29页/共69页 对于碳原子数相同的各类烃，它们的沸点和相对密度不同，因此，它们的特性因对于碳原子数相同的各类烃，它们的沸点和相对密度不同，因此，它们的特性因数有明显差别。纯烃中以烷烃的值最大，芳香烃最小，环烷烃介于两者之间。数有明显差别。纯烃中以烷烃的值最大，芳香烃最小，环烷烃介于两者之间。石油及其产品是以烃类为上的复杂混合物，所以也可以用特性因数表示石油和油石油及其产品是以烃类为上的复杂混合物，所以也可以用特性因数表示石油和油品的化学组成特性。石油及其产品的特性因数可由有关图表求定。品的化学组成特性。石油及其产品的特性因数可由有关图表求定。第二节 密度、特性因素和分子量第30页/共69页 一般石油及其产品的特性因数在一般石油及其产品的特性因数在9.79.713.013.0之间。之间。含烷烃或烷基侧链较多的石蜡基油品和原油，其特性因数含烷烃或烷基侧链较多的石蜡基油品和原油，其特性因数K K为为12.112.113.013.0，含环烷烃和芳香烃较多的，含环烷烃和芳香烃较多的K K值为值为10101111。我国原油大多具有较高的特性因数，例如大庆原油的我国原油大多具有较高的特性因数，例如大庆原油的K K为为12.512.5，胜利原油为，胜利原油为12.112.1。特性因数作用特性因数作用：对于了解石油的分类、化学性质、确定加工方案以及与其它物性一起确定油品的其它物性：对于了解石油的分类、化学性质、确定加工方案以及与其它物性一起确定油品的其它物性十分有用。十分有用。第二节 密度、特性因素和分子量第31页/共69页3、平均分子量 分子量是油品的一个重要性质。由于油品是由烃类组成的复杂混合物，所以，其分分子量是油品的一个重要性质。由于油品是由烃类组成的复杂混合物，所以，其分子量称为平均分于量。子量称为平均分于量。石油馏分的平均分子量随其沸点的升高而增大。石油馏分的平均分子量随其沸点的升高而增大。汽油馏分的平均分子量大致为汽油馏分的平均分子量大致为100100120120 煤油为煤油为180180200200 轻柴油为轻柴油为210210240240 轻质润滑油为轻质润滑油为300300360360 重质润滑油为重质润滑油为370-470370-470第二节 密度、特性因素和分子量第32页/共69页 油品的平均分子量是设计计算中常用数据之一，可由实测或由沸点、特性因油品的平均分子量是设计计算中常用数据之一，可由实测或由沸点、特性因数等其它参数通过有关图表或经验方程得到。寿德清和向正提出两个适用于国产石油数等其它参数通过有关图表或经验方程得到。寿德清和向正提出两个适用于国产石油馏分平均分子量计算的经验方程，其准确性优于常用的查图法及其它经验方程。馏分平均分子量计算的经验方程，其准确性优于常用的查图法及其它经验方程。第二节 密度、特性因素和分子量第33页/共69页第三节 粘度第三节 粘度 原油的粘度原油的粘度是是原油流动时内摩擦力的量度原油流动时内摩擦力的量度。粘度是评价原油和油品流动性能的指标粘度是评价原油和油品流动性能的指标。在油品输送和流动的过程中，粘度对流量。在油品输送和流动的过程中，粘度对流量和阻力影响很大，是设计输油管路和油库必不可少的重要物性参数。和阻力影响很大，是设计输油管路和油库必不可少的重要物性参数。粘度是喷气燃料、柴油、重油和润滑油的一个重要质量标准粘度是喷气燃料、柴油、重油和润滑油的一个重要质量标准，特别是对各种润滑油，特别是对各种润滑油的分级、质量鉴别和用途的确定具有决定性意义，的分级、质量鉴别和用途的确定具有决定性意义，大多数润滑油根据粘度来分牌号大多数润滑油根据粘度来分牌号。粘度反映了油品中烃类组成的特点粘度反映了油品中烃类组成的特点。第34页/共69页1 油品粘度表示方法的种类及其换算油品粘度是表示油品在层流状态（即牛顿流体）下流动性能的指标，非牛顿流体流动时用表观粘度表示。粘度值随温度的升高而降低，粘度一般有5种表示方式，即动力粘度、运动粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度。油品粘度的表示和测定方法很多，各国有所不同。我国主要采用运动粘度和恩氏粘度，英美等国大多使用赛氏和雷氏粘度，德国和西欧各国多用恩氏粘度和运动粘度。国际标准化组织（ISO）规定统一采用运动粘度。第三节 粘度第35页/共69页1.1 运动粘度和动力粘度 油品的运动粘度是油品动力粘度与密度的比值。动力粘度的油品的运动粘度是油品动力粘度与密度的比值。动力粘度的SISI制单位为制单位为PaSPaS，CGSCGS制单位为泊（制单位为泊（P P）和厘泊（）和厘泊（cPcP）：）：运动粘度的单位，运动粘度的单位，SISI制为制为mm2 2s s或或mmmm2 2s s，CGSCGS制为厘斯（制为厘斯（cStcSt），其相互关系），其相互关系为：为：第三节 粘度第36页/共69页1.2 其它粘度 除以上动力粘度和运动粘度外，还有表观粘度及各种条件粘度，如恩氏粘度、赛除以上动力粘度和运动粘度外，还有表观粘度及各种条件粘度，如恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度、振动粘度等。这些粘度都是在规定的仪器和条件下测定的，通称为氏粘度、雷氏粘度、振动粘度等。这些粘度都是在规定的仪器和条件下测定的，通称为条件粘度条件粘度。恩氏粘度：恩氏粘度：指液体在某温度下从恩格勒粘度计流孔中流出指液体在某温度下从恩格勒粘度计流孔中流出200mL200mL所用的时间（所用的时间（s s）与蒸）与蒸馏水在馏水在2020流出相同体积所用的时间（流出相同体积所用的时间（s s）之比。其表示符号为。（）之比。其表示符号为。（GB/T266-88GB/T266-88）雷氏粘度：雷氏粘度：在规定条件下，一定体积的试样从雷德乌德粘度计流出在规定条件下，一定体积的试样从雷德乌德粘度计流出50mL50mL试样所需要的试样所需要的时间，以时间，以s s为单位。为单位。第三节 粘度第37页/共69页赛氏粘度：赛氏粘度：在规定条件下，一定体积的试样从赛波特粘度计流出所需要的时间，以在规定条件下，一定体积的试样从赛波特粘度计流出所需要的时间，以S S为为单位。赛氏粘度分为赛氏通用粘度（以单位。赛氏粘度分为赛氏通用粘度（以SUVSUV表示）和赛氏重油粘度（以表示）和赛氏重油粘度（以SFVSFV表示）。表示）。表观粘度：表观粘度：指在一定的测试条件下，非牛顿液体的粘度值。指在一定的测试条件下，非牛顿液体的粘度值。振动粘度：振动粘度：指振动式粘度计测出的粘度。指振动式粘度计测出的粘度。各种粘度计所测定的粘度，其表示方法和单位往往各不相同，它们之间的换算可各种粘度计所测定的粘度，其表示方法和单位往往各不相同，它们之间的换算可利用有关图表来进行。利用有关图表来进行。第三节 粘度第38页/共69页2 油品的混合粘度 在油库管理和油品使用中，有时需要把两种或多种润滑油调合成一种润滑油，因此，在油库管理和油品使用中，有时需要把两种或多种润滑油调合成一种润滑油，因此，必须事先求定油品的混合粘度。油品的粘度没有可加性。必须事先求定油品的混合粘度。油品的粘度没有可加性。3 3 油品粘度的求定油品粘度的求定 油品的运动粘度和油品的运动粘度和恩氏粘度恩氏粘度主要依靠实验测定。在没有实测数据的情况下，可以由主要依靠实验测定。在没有实测数据的情况下，可以由经验图表或经验方程计算，但这类计算误差一般较大。经验图表或经验方程计算，但这类计算误差一般较大。第三节 粘度第39页/共69页4 4 油品粘度与组成的关系油品粘度与组成的关系 油品粘度反映了油品内部分于间的摩擦，因而与分子大小和结构密切有关。油品粘度反映了油品内部分于间的摩擦，因而与分子大小和结构密切有关。书中表书中表2-92-9中列出一些有代表性的烃类密度、沸点、分子量和粘度的数据。中列出一些有代表性的烃类密度、沸点、分子量和粘度的数据。从数据可以看出，从数据可以看出，随着密度增大、沸点升高或烃类分子量增加，粘度增大随着密度增大、沸点升高或烃类分子量增加，粘度增大。当烃类分子量相近时，当烃类分子量相近时，环烷烃环烷烃 芳香烃芳香烃 烷烃烷烃。第三节 粘度第40页/共69页 石油及其产品的粘度随油品馏程增高、密度升高而迅速升高。馏程相同的油品，因组成不同，特性因数石油及其产品的粘度随油品馏程增高、密度升高而迅速升高。馏程相同的油品，因组成不同，特性因数有差别，其粘度也不相同。有差别，其粘度也不相同。随着特性因数随着特性因数的减小，粘度增加的减小，粘度增加。这是因为馏程相同的油品，。这是因为馏程相同的油品，值小的含环值小的含环状烃多。状烃多。第三节 粘度第41页/共69页5 5 油品粘度与温度的关系油品粘度与温度的关系 油品粘度与温度的关系非常密切。油品粘度与温度的关系非常密切。温度对油品粘度影响很大，随着油品温度升高，温度对油品粘度影响很大，随着油品温度升高，粘度迅速减小，粘度迅速减小，没有注明温度的粘度数据是没有意义的没有注明温度的粘度数据是没有意义的。粘温性能：粘温性能：油品粘度随温度变化的性质油品粘度随温度变化的性质。最常用的粘温最常用的粘温关系式关系式第三节 粘度第42页/共69页油品粘温性能对某些油品（例如润滑油）的重要性不亚于粘度本身。润滑油要求粘度随温度变化越小越好，即要求粘温性能良好。油品粘温性能表示方法有多种，我国主要采用粘度比和粘度指数。粘度比是油品某低温粘度与某高温粘度的比值，最常见的是50运动粘度与100运动粘度之比，也有用-20运动粘度与50运动粘度的比值。粘度比越小，粘温性能越好，但粘度比只能表示该两个温度间的粘温关系，有一定局限性。第三节 粘度第43页/共69页 油品的粘度指数是世界各国表示润滑油粘温性能的通用指标，也是油品的粘度指数是世界各国表示润滑油粘温性能的通用指标，也是ISOISO标准。粘度标准。粘度指数愈高，粘温性能愈好，使用的环境温度范围也愈宽。指数愈高，粘温性能愈好，使用的环境温度范围也愈宽。油品的粘度指数可以在已油品的粘度指数可以在已知知5050和和100100条件下运动粘度的情况下，通过图表得到。条件下运动粘度的情况下，通过图表得到。粘度指数不能表示稠化机油的粘温性质。粘度指数不能表示稠化机油的粘温性质。油品的粘温性能是由其化学组成决定的，烃类中以正构烷烃的粘温性能最好，环烷油品的粘温性能是由其化学组成决定的，烃类中以正构烷烃的粘温性能最好，环烷烃次之，芳香烃最差；烃类分子中环状结构越多，粘温性能越差，链越长则粘温性烃次之，芳香烃最差；烃类分子中环状结构越多，粘温性能越差，链越长则粘温性能越好。能越好。第三节 粘度第44页/共69页6 6 油品粘度与压力的关系油品粘度与压力的关系 油品的粘度随压力增高而逐渐增大，在高压下则显著变大。但压力在油品的粘度随压力增高而逐渐增大，在高压下则显著变大。但压力在4MPa4MPa以下，以下，因影响较小，一般不予考虑。因影响较小，一般不予考虑。第三节 粘度第45页/共69页第四节 低温性能第四节 低温性能 原油和油品的低温性能是一个重要的质量标准，它直接影响油料的原油和油品的低温性能是一个重要的质量标准，它直接影响油料的输送、储存和输送、储存和使用条件使用条件。燃料和润滑油通常需在冬季、室外、高空等低温条件下使用，只有具有良好。燃料和润滑油通常需在冬季、室外、高空等低温条件下使用，只有具有良好的低温性能，才能顺利地泵送、过滤，保证正常供油。由于用途不同以及不同国家采用的低温性能，才能顺利地泵送、过滤，保证正常供油。由于用途不同以及不同国家采用不同测定方法，油品低温性能有多种评定指标，如不同测定方法，油品低温性能有多种评定指标，如浊点、结晶点、冰点、凝点、倾点、浊点、结晶点、冰点、凝点、倾点、冷滤点冷滤点等。等。第46页/共69页1 1 石油及其产品凝固的实质石油及其产品凝固的实质 石油及油品在低温下失去流动性有两种情况；石油及油品在低温下失去流动性有两种情况；（1 1）不含蜡油品）不含蜡油品 含蜡很少或不含蜡的原油和油品，随着温度降低，粘度迅速增大。当粘度增大含蜡很少或不含蜡的原油和油品，随着温度降低，粘度迅速增大。当粘度增大到一定程度后，原油和油品就变成无定型的玻璃状物质而失去流动性，这种凝固称为到一定程度后，原油和油品就变成无定型的玻璃状物质而失去流动性，这种凝固称为粘粘温凝固温凝固。油品在特定条件下刚刚失去流动性的温度称为。油品在特定条件下刚刚失去流动性的温度称为凝点凝点。油品的。油品的“凝固凝固”这一词并这一词并不确切，因为在油品刚失去流动性的温度下，油品实际是一种可塑性物质，而不是固体。不确切，因为在油品刚失去流动性的温度下，油品实际是一种可塑性物质，而不是固体。第四节 低温性能第47页/共69页含蜡油随着温度下降含蜡油随着温度下降（2 2 2）含蜡油品）含蜡油品）含蜡油品第四节 低温性能油中的蜡逐渐结晶出来，开始出现少量极细微的结晶中心，油品中的高油中的蜡逐渐结晶出来，开始出现少量极细微的结晶中心，油品中的高熔点烃分子在结晶中心上结晶，结晶逐渐长大，使原来透明的油品中出熔点烃分子在结晶中心上结晶，结晶逐渐长大，使原来透明的油品中出现云雾状的浑浊现象，此时的温度称为现云雾状的浑浊现象，此时的温度称为浊点或云点。浊点或云点。TT蜡结晶逐渐长大，结晶刚刚明显可辨的温度称为蜡结晶逐渐长大，结晶刚刚明显可辨的温度称为结晶点。结晶点。TT结晶大量析出，并连结成网状结构的结晶骨架，蜡的结晶骨架把此温度结晶大量析出，并连结成网状结构的结晶骨架，蜡的结晶骨架把此温度下还处于液态的油品包在其中，使整个油品失去流动性，这种现象称为下还处于液态的油品包在其中，使整个油品失去流动性，这种现象称为构造凝固构造凝固。在特定条件下出现油品刚失去流动性的温度，称为在特定条件下出现油品刚失去流动性的温度，称为凝点凝点。TT第48页/共69页 含蜡量高、易凝原油的大量出现，给原油输送造成很多困难。人们对高蜡原油的凝固、含蜡量高、易凝原油的大量出现，给原油输送造成很多困难。人们对高蜡原油的凝固、结蜡机理进行了很多研究，较普遍的看法是原油的降温凝固过程与前述构造凝固一样，结蜡机理进行了很多研究，较普遍的看法是原油的降温凝固过程与前述构造凝固一样，不同之处在于原油组成较复杂，对原油凝固过程有明显的影响。不同之处在于原油组成较复杂，对原油凝固过程有明显的影响。研究原油的结蜡凝固问题的关键是原油组成与其凝固的关系。在研究原油的结蜡凝固问题的关键是原油组成与其凝固的关系。在原油凝固的研究中，原油凝固的研究中，通常把原油分为三个部分：通常把原油分为三个部分：常温时为液态的油；常温时为液态的油；常温时为晶态的蜡；常温时为晶态的蜡；常温时为常温时为无定型的胶质和呈细微颗粒悬浮于油中的沥青质无定型的胶质和呈细微颗粒悬浮于油中的沥青质。第四节 低温性能第49页/共69页 研究表明，研究表明，原油中胶质、沥青质含量在一定浓度范围内，能明显地降低原油的凝点，原油中胶质、沥青质含量在一定浓度范围内，能明显地降低原油的凝点，但胶质浓度超过一定范围后，原油凝点又有所升高但胶质浓度超过一定范围后，原油凝点又有所升高。第四节 低温性能第50页/共69页胶质能起降凝作用的原因胶质能起降凝作用的原因胶质能起降凝作用的原因胶质能起降凝作用的原因结蜡温度：蜡分子之间具有范德华力，相互吸引，蜡分子定向排列，形成分子团，成为结晶中心，使原油开始成为两相体系。TT继续析出的蜡吸附在晶核上一层层长大，并与其它蜡结晶连接成大片蜡结晶，形成蜡的结晶骨架，使原油失去流动性。TT原油中含有胶质、沥青质时，胶质的分子与蜡分子之间具有相互吸引的范德华力，胶质分子中的烷基键参加蜡分子的定向排列。TT胶质分子的极性端障碍其它蜡分子接近该分子团参加定向排列，使蜡结晶的形状发生很大变化。由纯蜡的大片状结晶变为极细密的含有胶质的细结晶，后者不易形成结晶骨架，只有在进一步降低温度时，才能使原油失去流动性，这就是胶质能起降凝作用的原因。第51页/共69页2 2 浊点、结晶点和冰点浊点、结晶点和冰点 浊点浊点是灯用煤油的重要标准所谓浊点是在规定条件下，清晰的液体是灯用煤油的重要标准所谓浊点是在规定条件下，清晰的液体油品由于出现结晶而呈雾状或混浊时的最高温度。其测定方法为油品由于出现结晶而呈雾状或混浊时的最高温度。其测定方法为SY2204-76SY2204-76，GB/T6986-86GB/T6986-86，GB/T3535-91GB/T3535-91 。结晶点结晶点是在规定条件下冷却油品时，油中出现肉眼所能分辨的结晶时是在规定条件下冷却油品时，油中出现肉眼所能分辨的结晶时的最高温度。在结晶点时，油品仍然是可流动的液态。测定方法为的最高温度。在结晶点时，油品仍然是可流动的液态。测定方法为SY2204-76SY2204-76，GB/T6986-86GB/T6986-86，GB/T3535-91GB/T3535-91 。冰点冰点（GB2430-81GB2430-81）是在测定条件下，试样冷却至出现结晶后，再）是在测定条件下，试样冷却至出现结晶后，再使其升温，使原来形成的烃类结晶消失时的最低温度。使其升温，使原来形成的烃类结晶消失时的最低温度。第四节 低温性能第52页/共69页 同一油品的同一油品的冰点比结晶点稍高冰点比结晶点稍高，大约相差，大约相差1 133。结晶点和冰点是航空汽油和喷气结晶点和冰点是航空汽油和喷气燃料的重要使用性能燃料的重要使用性能，欧美各国多用冰点作为质量标准，前苏联用结晶点，我国航空汽油和欧美各国多用冰点作为质量标准，前苏联用结晶点，我国航空汽油和l l、2 2、4 4号号喷气燃料以结晶点为标准，喷气燃料以结晶点为标准，3 3号喷气燃料采用冰点作为质量标准。号喷气燃料采用冰点作为质量标准。燃料中出现结晶时，会堵塞发动机过滤器中的滤网燃料中出现结晶时，会堵塞发动机过滤器中的滤网。油品浊点、结晶点和冰点的高低主要受化学组成的影响。油品浊点、结晶点和冰点的高低主要受化学组成的影响。正构烷烃和芳香烃的指标高正构烷烃和芳香烃的指标高 异构烷烃、环烷烃和烯烃的指标低。异构烷烃、环烷烃和烯烃的指标低。第四节 低温性能第53页/共69页3 3 凝点和倾点凝点和倾点（GB/T6986-91）油品的油品的凝点凝点是在试验条件下冷却到液面不移动时的最高温度。测定方法为是在试验条件下冷却到液面不移动时的最高温度。测定方法为GB510-83GB510-83。凝点是原油、柴油和润滑油的重要低温指标凝点是原油、柴油和润滑油的重要低温指标。英美各国测定凝点的方法（英美各国测定凝点的方法（ASTM D97-66ASTM D97-66，IP15IP156767）与我国方法不同，但）与我国方法不同，但两种方法测得的凝点数值大致相同。两种方法测得的凝点数值大致相同。第四节 低温性能第54页/共69页 油品的倾点油品的倾点是在标准规定条件下冷却时能够继续流动的最低温度。由于它比凝是在标准规定