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1、石油加工工程蒸气压、沸程和平均沸点油品质量的评定标准01加工过程的控制参数02工艺设计的依据03是组成中各种化合物性质的综合表现01意 义:特 点:020304与化学组成密切相关多通过条件性实验测定广泛使用经验图表和关联式一、蒸气压 是在某一温度下一种物质的液相与其上方的气相呈平衡状态时的压力,也称饱和蒸气压 反映了油品蒸发和气化的能力,蒸气压愈高的液体愈易于气化 是石油加工设备设计的重要基础物性数据,也是某些轻质油品的质量指标蒸气压的大小顺序:LPG汽油煤油柴油润滑油一、蒸气压取决于烃的本性,同一族烃类,同一温度下,分子量较大的烃类蒸气压较小01就某纯烃而言,其蒸气压随温度的升高而增大02当
2、体系的压力不太高,温度远高于其临界温度,且温度变化不大时,纯化合物的蒸气压与温度间的关系可用如下方程表示031、纯烃的蒸气压lnp与1/T呈线性关系当体系压力不高,气相近似于理想气体,与其相平衡的液相近似于理想溶液时,对于组分比较简单的烃类混合物,其总的蒸气压可用Dalton-Raoult定律求得(蒸汽压与组分的关系)一、蒸气压012、烃类混合物及石油馏分的蒸气压p,pi分别为混合物和组分i的蒸气压,Pa;xi平衡液相中组分i的摩尔分率一、蒸气压与纯烃不同,烃类混合物的蒸气压不仅取决于温度,同时也取决于其组成02在一定的温度下,只有其气相、液相或整体组成一定,其蒸气压才是定值03石油馏分特别是
3、较重馏分的组成难以测定,无法用Dalton-Raoult定律求取其蒸气压04对于沸点范围较窄的石油馏分(指实沸点蒸馏温度差小于30的馏分),蒸气压可根据其特性因数K和平均沸点查图求定,或根据经验关联式计算(沸点)05二、沸程对于液态纯物质,其饱和蒸气压等于外压时的温度,称为该液体在该外压下的沸点01在一定的外压下,液态纯物质的沸点为定值。如果不加说明,物质的沸点一般都是指其在常压下的沸腾温度021、纯物质的沸点二、沸程当液体为混合物时,在一定外压下其沸腾温度并不是恒定的,随着气化过程中液相里较重组分的不断富集,其沸点会逐渐升高01对于石油馏分这类组成复杂的混合物,一般常用沸点范围来表征其蒸发和
4、气化性能022、混合物的沸程03 沸点范围又称沸程或馏程石油馏分沸程的数值,会因所用的蒸馏设备不同而不同04二、沸程对于同一种油样,当采用分离精确度较高的蒸馏设备时,其沸程较宽,反之则较窄062、混合物的沸程07对于石油馏分的沸程数据,需说明所用的蒸馏设备和方法05在石油加工生产和设备计算中,常常是以馏程来简便地表征石油馏分的蒸发和气化性能二、沸程3、石油馏分的馏程测定石油馏分的馏程是生产控制和工艺计算的重要数据条件性试验:蒸馏设备不同,测定结果不同常 用 ASTM 蒸 馏(AmericanSociety for Testing Materials,美 国 材 料 试 验 学 会)或 恩 氏(
5、Engler)蒸馏,GB6536-86样品用量100 ml(20)石油产品流程测定器1-蒸馏烧瓶;2-石棉板;3-罩;4-喷灯;5-冷浴;6-温度计;7-量筒二、沸程3、石油馏分的馏程测定初馏点(IBP):馏出第一滴冷凝液时的气相温度10%馏出温度:馏出液达10 ml时的气相温度20%90%馏出温度终点(终馏点,FBP,end point):当气相温度升高到一定数值后就不再上升,反而回落,这个最高的气相温度称为终馏点干点(dry point):油品在规定条件下进行馏程测定中,烧瓶底部最后一滴液体气化瞬间所记录的温度0102030504二、沸程3、石油馏分的馏程测定分解点(decompositi
6、on point):蒸馏烧瓶中的液体开始呈现热分解时的温度。热分解时,烧瓶中出现烟雾,温度发生波动,即使调节加热,温度仍明显下降有时也可根据产品规格要求,需要测定95%、98%或97.5%时的馏出温度在大多数液体燃料规格中,只要求测定其具有代表性的10%、50%和90%的馏出温度及终点060708二、沸程4、恩氏蒸馏曲线以气相馏出温度为纵坐标,馏出体积百分数为横坐标大庆原油中汽油、喷气燃料及轻柴油馏分的馏程二、沸程4、恩氏蒸馏曲线10%90%一段近似为直线,可计算恩氏蒸馏曲线斜率 该斜率表示从馏出10%到90%之间,每馏出1%的沸点平均升高值;该斜率表示油品馏程的宽窄,斜率越大,馏程越宽恩氏蒸
7、馏属渐次气化,无精馏作用,馏出物仍是混合物恩氏馏程能粗略测定轻重组分的相对含量,是严格的条件试验二、沸程4、恩氏蒸馏曲线 由于石油中部分相对分子质量较大的组分对热不稳定,所以蒸馏时的液相温度一般不超过350,以免油品分解。对于较重的石油馏分需要在减压下进行蒸馏,以降低其馏出温度,然后借助有关的图表或计算公式求得其相应的常压下的馏出温度。三、平均沸点 体积平均沸点tv 重量平均沸点tw,实分子平均沸点tm,立方平均沸点Tcu,K 中平均沸点tMe,三、平均沸点为简化起见,常用平均沸点表征其气化性能只有tv可由馏程数据直接计算其它由tv与S查图求定,或根据经验关联式换算上述五种平均沸点使用时要注明沸程30,可以近似认为相等注意事项:三、平均沸点实分子平均沸点重量平均沸点立方平均沸点中平均沸点三、平均沸点tv=300 S=3.0w=6.6cu=-8.0me=-23.6m=-39.0平均沸点温度校正图问题与思考同族烃类,分子量越大,蒸气压?沸点?什么是石油馏分的初馏点、终馏点、干点?终馏点与干点的含义是否一致?如何计算恩氏蒸馏曲线的斜率?石油馏分的平均沸点包括哪几种?分别是怎样计算的?它们之间的大小顺序如何?