石油的化学组成与物理性质.ppt
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1、石油物性(Physical Properties of Petroleum),Crude OilDistillation FractionsProducts(Gasoline,Diesel,Lube base oil etc.),石油的化学组成,石油的物理性质,石油的加工特性与产品的使用性能,Micro-structure,Macro-properties,第一节 前言,一、研究石油物性的重要性 决定加工过程、产品质量、装置设计的关键性指标二、物性研究的发展趋势 准确性高、更具理论根据的状态方程 基于更精确的结构分析结果,解决广泛的物性估算三、物性研究的方法 测定 经验关联式 模型计算,理论与
2、实验值的结合,四、物性与化学组成的关系1、纯物质 结构和化学组成均反映在基础物性上,物性为定值。2、混合物 物性取决于:组成和结构,可加和性分子可加 体积可加,不可和加实测和估算,确定组成,不确定组成,测定性质,“平均”,五、主要内容:石油物性的概念、测试方法、预测方法 石油加工与物性变化六、学习与考试方式,参考材料,第二节 石油及产品的化学组成,原油,电化学脱水脱盐,常 减 压 蒸 馏,汽油馏分,异构化,汽油调和组分,航煤馏分,柴油馏分,催化重整,高辛烷值汽油或芳烃,精制与脱蜡,航空煤油,液体石蜡,加氢或化学精制,柴油调和组分,常压渣油,减 压 蒸 馏,减压馏分油,减压渣油,催化裂化,加氢裂
3、化,润滑油生产,脱沥青,延迟焦化,催化裂化汽柴油,气体,汽煤柴油,润滑油基础油,石蜡,脱沥青油,沥青,焦化汽油、柴油、蜡油,焦炭,元素组成:C、H、O、S、N、微量元素石油的化学组成 烃类组成:烷烃、环烷烃、芳香烃 非烃类组成:含S、N、O化合物,单体烃:用于石油气及低沸点石油组分烃类组成 族组成:仪器气相色谱(GC)轻馏分 填充柱冲洗 中间馏分和重馏分 结构族组成:一般用易测的物理性质关联 如n-d-m法,BL法,化学组成,物理性质,如何影响?,分子间作用!,分子间距,分子极性,分子空间结构和极性基团,第三节 石油及其产品的物理性质,重量特性,蒸发特性,流动特性,燃烧特性,组成结构对这些特性
4、的影响,密度、相对密度、特性因数和平均分子质量1、密度和相对密度 比重指数:影响油品密度的因素 油品的馏分组成、化学组成、温度和压力等,重量特性,分子结构与体积,A、油品密度与馏分组成和化学组成的关系 相同碳数烃类,烷烃的密度最小,芳烃的密度最大 同一原油,馏分油沸点升高和分子量增大,密度随之变大 不同原油,相同馏分油的密度相差很大,重量特性,烷烃、环烷烃、芳烃密度比较,不同原油、不同馏分密度比较,B、温度、压力对密度的影响 温度对油品密度影响很大,温度升高时,油品体积膨胀,因而密度减小 压力由于液体是不可压缩的,温度不太高时,压力对液体油品密度的影响忽略不计。只有在极高的压力下才考虑外压的影
5、响。,C、油品的混合密度 当属性相近的两种或多种油品混合时,混合油品的密度可近似地按可加性计算,即m=i V i计算时,m和i的温度必须相同。当密度相差很大的两个组分混合时,由于体积往往没有可加性,即混合后体积可能收缩,也可能膨胀。按上式计算导致较大的误差。,2、特性因数 表征石油馏分烃类组成,烃类组成与沸点和相对密度相关。烃类烷烃环烷烃芳烃石油馏分富含烷烃的馏分K值为12.513.0,富含芳香烃的馏分K值为1011。原油:大庆原油K12.5,胜利原油K12.1。,用途:了解化学性质、原油分类、确定原油加工方案等来源:直接查图,或由其它物性通过关联式得到。,3、平均分子质量 油品是烃类混合物,
6、其分子质量是各组分分子质量的加权平均值。石油馏分的平均分子质量随沸点的升高而增大,汽油馏分的平均分子质量大约为100120,煤油为180200,轻柴油为210240,轻质润滑油为300380,重质润滑油为370470。平均分子质量是设计计算中常用数据之一,可以实测得到;也可以根据其它易测的物性数据进行关联。,流动特性 1、粘度 粘度是表示流体在外力作用下流动时,流体内部各流动层作相对运动时的相互间的摩擦力大小的一个物理量。定义式,(A)油品粘度的表示方法 运动粘度、动力粘度、恩氏粘度、赛氏粘度、雷氏粘度等,动力粘度 动力粘度是流体流动时,流体内部相邻两层相距1cm,其接触面积为1cm2,相对运



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