淺論油品常見(jiàn)的理化性能及其測(cè)定技術(shù)方法

摘要:石油及其產(chǎn)品的沸點(diǎn)、平均分子量、閃點(diǎn)、密度、黏度、殘?zhí)恐档壤砘阅苁亲钪匾挠推沸再|(zhì)，通過(guò)對(duì)這些油品的理化性能進(jìn)行測(cè)定分析，就可以對(duì)油品有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)，從而為各類(lèi)油品在日常生活中的實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞:油品;理化性能;測(cè)定技術(shù)

各類(lèi)油品表現(xiàn)出的沸點(diǎn)、平均分子量、閃點(diǎn)、密度、黏度、殘?zhí)康壤砘阅苁怯推纷钪匾耐庠诒碚?，通過(guò)這些油品的理化性能及外在表征進(jìn)行技術(shù)上的測(cè)定分析，就可以對(duì)油品有一個(gè)較為全面的了解認(rèn)識(shí)，以便為各類(lèi)油品在日常生活中的實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)的參考依據(jù)。下面就分別對(duì)油品表現(xiàn)出的不同理化性能的測(cè)定技術(shù)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)要總結(jié)分析。

一、油品的沸點(diǎn)及其測(cè)定技術(shù)方法。

油品基本都是許多烴類(lèi)和非烴類(lèi)的混合物，其沸點(diǎn)范圍及蒸餾曲線(xiàn)是受到蒸餾設(shè)備、條件和方法的約束影響的。常用的蒸餾方法主要有餾程測(cè)定、實(shí)沸點(diǎn)蒸餾和平衡氣化三種。其中餾程測(cè)定也被稱(chēng)為ASTM蒸餾或恩氏蒸餾，主要是在一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備中，按照GB6536-86規(guī)定的方法進(jìn)行的簡(jiǎn)單蒸餾。而實(shí)沸點(diǎn)蒸餾是與餾程測(cè)定的方法完全不同的一種測(cè)定技術(shù)，主要是用帶有一個(gè)相當(dāng)于理論板數(shù)14～18的填充精餾柱的蒸餾裝置，在回流比5:1的條件下進(jìn)行蒸餾，通過(guò)這種蒸餾方法可以對(duì)輕重餾分進(jìn)行比較好的分餾。當(dāng)然油品是復(fù)雜的混合物，用該方法是不能夠得到其中單體烴的真實(shí)沸點(diǎn)的，而得到的只是一條連續(xù)的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線(xiàn)。至于平衡氣化主要是指在一定的壓力和溫度下保持氣液兩相處于平衡狀態(tài)下進(jìn)行分離的測(cè)定方法，所以又被稱(chēng)為一次氣化或平衡蒸餾。

二、油品的平均分子量及其測(cè)定技術(shù)方法。

油品常用的平均分子量包括數(shù)均分子量和重均分子量?jī)煞N，其中的數(shù)均分子量被廣泛應(yīng)用，數(shù)均分子量主要是指體系中具有各種分子量的分子的摩爾分率與其相應(yīng)的分子量的乘積的總和，而重均分子量卻是指體系中具有各種分子量的分子的質(zhì)量分率與其相應(yīng)的分子量的乘積的總和，兩者是不同的。對(duì)于數(shù)均分子量的測(cè)定方法都是依據(jù)溶液的依數(shù)性，具體的測(cè)定方法有冰點(diǎn)降低法和沸點(diǎn)升高法，還有蒸氣壓滲透法和滲透壓法等。對(duì)于石油及其產(chǎn)品的數(shù)均分子量的測(cè)定最常用的是冰點(diǎn)降低法和蒸氣壓滲透法。其中要注意的是冰點(diǎn)降低法的適用環(huán)境是必須小于350℃的汽油、煤油和輕柴油餾分，而蒸氣壓滲透法的適用條件是必須大于350℃的減壓餾分油和渣油等。根據(jù)測(cè)定結(jié)果得知，石油各餾分的平均分子量是有個(gè)大概范圍的，其中汽油餾分的平均分子量為100～120，輕柴油餾分的平均分子量為220～240，減壓餾分的平均分子量為370～400等。

三、油品的密度及其測(cè)定技術(shù)方法。

油品的密度是指油品單位體積的質(zhì)量，一般來(lái)說(shuō)油品在20℃時(shí)的密度為該油品的標(biāo)準(zhǔn)密度。通常來(lái)說(shuō)測(cè)定石油產(chǎn)品密度的方法有密度計(jì)法或比重瓶法。如果依據(jù)GB1884-83來(lái)測(cè)定石油和液體石油產(chǎn)品的密度的方法是密度計(jì)法，該法利用的是阿基米德原理，也就是說(shuō)只有被石油密度計(jì)所排開(kāi)的液體重量等于密度計(jì)本身的重量時(shí)，這個(gè)時(shí)候密度計(jì)才會(huì)穩(wěn)定地漂浮在液體石油產(chǎn)品中，也就說(shuō)處于平衡狀態(tài)，從而可以從密度計(jì)上的刻度讀出該油品的密度值;而如果依據(jù)GB2540-81來(lái)測(cè)定石油產(chǎn)品的密度的方法就是比重瓶法，用該法測(cè)定油品密度必須要在20℃下進(jìn)行，同時(shí)還要必須先測(cè)定該比重瓶被水充滿(mǎn)時(shí)水的重量，然后再去測(cè)定它被油品充滿(mǎn)時(shí)同體積石油產(chǎn)品的重量，最后通過(guò)計(jì)算即可得到該油品在20℃下的密度。測(cè)定油品密度時(shí)，必須要注意當(dāng)屬性相近的油品混合時(shí)的密度可近似地按照可加性計(jì)算，而如果油品組分的屬性相差很大時(shí)油品混合后的密度不可按照可加性計(jì)算。

四、油品的黏度及其測(cè)定技術(shù)方法。

油品的黏度是評(píng)價(jià)油品流動(dòng)性的最重要指標(biāo)，是表征油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的重要項(xiàng)目指標(biāo)，也是煉油工藝計(jì)算中不可忽視的理化性質(zhì)。油品黏度分為絕對(duì)黏度、運(yùn)動(dòng)黏度及條件黏度三類(lèi)。其中運(yùn)動(dòng)黏度是在石油產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中最常用的黏度，運(yùn)動(dòng)黏度是絕對(duì)黏度與相同溫度和壓力下該液體密度的比值。而油品的條件黏度是在特定的溫度下，在特定儀器中，讓一定體積的油品流出，流出時(shí)間按秒計(jì)算，即為該油品相應(yīng)的條件黏度值，這里要注意條件黏度是包含恩氏黏度、賽氏黏度和雷氏黏度三種的。測(cè)定油品的運(yùn)動(dòng)黏度最常用的測(cè)定方法是毛細(xì)管黏度計(jì)法，但是該方法只能用來(lái)測(cè)定屬于牛頓型體系的油品的黏度，如果想測(cè)定非牛頓型體系的油品，則必須要用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)來(lái)測(cè)定其黏度。同一系列的烴類(lèi)來(lái)說(shuō)，通常是分子量越大化合物的黏度越大。如果分子量接近時(shí)，具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的分子化合物的黏度大于鏈狀結(jié)構(gòu)的化合物，并且是分子中的環(huán)數(shù)越多，其黏度也越大。另外，油品的黏度是隨溫度的增加而減小的關(guān)系，通常用黏度指數(shù)或黏度比兩種指標(biāo)來(lái)表示油品黏度與溫度的關(guān)系，其中黏度指數(shù)是世界上最通用的，如果油品的黏度指數(shù)越大，那么也就是說(shuō)該油品的黏-溫性質(zhì)越好。

五、油品的閃點(diǎn)及其測(cè)定技術(shù)方法。

油品在特定的條件下加熱到它的蒸氣與火焰接觸時(shí)會(huì)發(fā)生閃火現(xiàn)象的最低溫度就是油品的閃點(diǎn)。其實(shí)這個(gè)閃火現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)就是爆炸，當(dāng)然爆炸產(chǎn)生的條件要求混合氣中燃料蒸氣的濃度要在一定的爆炸極限或燃燒極限范圍內(nèi)。油品閃點(diǎn)的測(cè)定方法有閉杯閃點(diǎn)測(cè)定法及開(kāi)杯閃點(diǎn)測(cè)定法兩種，當(dāng)油品的沸程越高時(shí)，該油品的閃點(diǎn)值也會(huì)較高，另外，我們要注意同一油品的開(kāi)杯閃點(diǎn)值比閉杯閃點(diǎn)值是要略高的。測(cè)定實(shí)驗(yàn)表明，用閉杯閃點(diǎn)測(cè)定的情況下，減壓渣油和減壓餾分油的閃點(diǎn)值分別在300℃以上和200～300℃之間，而在開(kāi)杯閃點(diǎn)測(cè)定的情況下，柴油、煤油和汽油的閃點(diǎn)值分別在50～70℃、26～50℃及-30～-40℃之間。

六、油品的殘?zhí)恐导捌錅y(cè)定技術(shù)方法。

油品殘?zhí)恐凳侵冈诓煌諝獾那闆r下把油品加熱到高溫時(shí)，油中烴類(lèi)發(fā)生蒸發(fā)或分解反應(yīng)最終成為的焦炭占油品重量的百分比，通常以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，油品殘?zhí)恐悼梢蚤g接表明基礎(chǔ)油的精制程度。油品殘?zhí)康臏y(cè)定方法包括電爐法、康氏法及微量法等三種。電爐法測(cè)定殘?zhí)渴遣捎锰刂频膸Ъ?xì)孔的坩鍋和自動(dòng)恒溫鋼浴進(jìn)行測(cè)定?？凳戏y(cè)定殘?zhí)渴窃趦x器的磁坩堝中準(zhǔn)確稱(chēng)取10g ±0.5g試油，裝好儀器后用噴燈加熱至高溫，在規(guī)定的條件下將試油蒸發(fā)及分解，然后將排出的蒸汽用火點(diǎn)燃，燒完進(jìn)行強(qiáng)熱后稱(chēng)出殘留物重量，最后以占試油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)作為結(jié)果，但是該法需要的技術(shù)性較強(qiáng)，數(shù)據(jù)重復(fù)性不好。微量法測(cè)定殘?zhí)炕镜刃в贗SO6615方法，是將已稱(chēng)重的試樣放人一個(gè)樣品管中，然后在氮?dú)庀掳匆?guī)定的溫度程序升溫，最后將其加熱到500℃，期間在反應(yīng)過(guò)程中生成的易揮發(fā)性物質(zhì)由氮?dú)鈳ё?，然后用留下的碳質(zhì)型殘?jiān)哉荚瓨悠返陌俜謹(jǐn)?shù)報(bào)告微量殘?zhí)恐?，?dāng)然微量法測(cè)定殘?zhí)繒r(shí)必須要求具有不同殘?zhí)恐档臉悠?，并且要保證樣品質(zhì)量必須在一定范圍內(nèi)，只有這樣才能保證測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

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作者簡(jiǎn)介:

李申章(1969-)，女，本科學(xué)歷，專(zhuān)業(yè):化學(xué)工程與工藝