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1、第三节 油品的粘度,一、粘度的定义 粘度是用来表示流体运动时分子间摩擦阻力大小的指标。1、绝对粘度（，）又称动力粘度，由牛顿剪切定律得出：,F-相对运动的两流层间的内摩擦力（剪切力），NA两流层间的接触面积，m2d 相对运动速度，m/sdl-两流层间距，m流层内摩擦系数，即绝对粘度，Pa.s,单位：泊（p），厘泊（cp),Pa.s1 Pa.s=1000 cp=10 p 2、运动粘度（）石油产品的质量标准中常用。单位：斯汑（st），厘斯（cst),mm2/s1 cst=1 mm2/s,3、条件粘度 在一定温度下，在一定仪器中，使一定体积的油品流出，以其流出时间与同体积的水流出时间之比，作为粘度值
2、。恩式粘度（Engler Viscosity）油品从恩式粘度计流出200ml的时间与同体积的水在20流出的时间之比。源于德国，我国燃料油的质量标准。,赛式粘度（Saybolt Viscosity）它是以60ml油品从赛式粘度计中流出时间（s）作为指标。具体有赛式通用粘度（SUS）、赛式重油粘度（SFS）。雷式粘度（Redwood Viscosity）它是以50ml油品从雷式粘度计中流出时间（s）作为指标。,这几种粘度之间的近似数值关系为：运动粘度（mm2/s）1恩式粘度（E）0.132赛式通用粘度（SUS）4.62雷式粘度（RIS）4.05,二、粘度的测定方法 1、毛细管粘度计 用来测定牛顿体
3、系的运动粘度，GB625。油品在层流状态时符合下列关系：,Q/t单位时间内的体积流量；P 两端压差，与密度成正比；R毛细管半径；l毛细管长度；流体的绝对粘度；,c粘度计常数,2、旋转粘度计测量非牛顿流体的粘度或流变性。,三、粘度与化学组成的关系 粘度既然反映液体内部分子间的摩擦力，必然与分子的大小、结构有密切关系。对于同一系列的烃类，化合物的分子量越大，粘度越大；分子量相近时，环状分子的粘度大于链状分子，环数越多，粘度越大；有“环状结构是粘度载体”的说法；分子中环数相同，侧链越长，则其粘度越大。,四、粘度与温度的关系,1、粘度温度关系的表示方法（1）粘度指数（Viscosity Index,V
4、I)H油：粘温性质良好的宾夕法尼亚原油，所有窄馏分的粘度指数人为地规定为100；L油：粘温性质不好的得克萨斯海湾沿岸原油，所有窄馏分的粘度指数人为地规定为0；,VI：0100时,VI 100时,U试样在40条件下的运动粘度，mm2/s；H与试样100下的运动粘度相同，粘度指数为100的H油在40条件下的运动粘度，mm2/s；L与试样100下的运动粘度相同，粘度指数为0的L油在40条件下的运动粘度，mm2/s；Y试样在100条件下的运动粘度，mm2/s。,（2）粘度比 通常指50下的运动粘度与其100 下运动粘度之比，即50/100 2、油品粘度与温度的经验关系式 T绝对温度，K a,b,m经验
5、常数,3、粘温性质与分子结构的关系正构烷烃的粘温性质最好，分支程度越大，粘温性质越差；环状烃（环烷烃、芳香烃）比链烃差，环数越多，粘温性质越差；环数相同时，侧链越长，粘温性质越好。,五、石油馏分的粘度和粘温性质沸程升高，粘度增加；沸程相同，石蜡基中间基环烷基。,石油减压馏分的粘度比和粘度指数,第四节 油品的热性质,在石油加工过程中，石油馏分的温度、压力和相态都可能发生变化，并伴有热效应。要计算热效应，必须知道焓值、质量热容、气化潜热等热性质；另外，热性质还可用来关联石油馏分的其它物性参数。,一、焓 1、定义 焓又称热函，是体系的热力学状态函数之一，用H表示：H=U+PV焓的量纲与能量相同；焓是
6、体系的单值函数，其增量仅决定于体系的始末状态，与变化的途径无关；,焓是体系的容量性质；焓的绝对值无法测定，只能测定其变化值；人为规定某个状态下的焓值为零，称该状态为基准态，可将体系从基准状态变化到指定状态时所发生的焓变称为该体系在指定状态下的焓值；基准态：1大气压，0。,2、石油馏分的焓值 石油馏分的焓值是温度、压力及其它性质的函数。同一温度下，密度小、K值大的油品焓值高；烷烃的焓值高于芳香烃；轻馏分的焓值高于重馏分的；压力对气相馏分的影响较大，压力高时需要校正；低压下（Pr1），压力对液相馏分的影响可以忽略。,二、质量热容 1、定义 单位质量的物质温度升高1 所吸收的热量称为该物质的质量热容
7、C，单位是kJ/kg.。,C与温度有关，也与P、V的变化有关；等容质量热容等压质量热容,2、烃类的质量热容不论气体、液体，温度升高，C变大；压力对液态烃的C影响可以忽略；气态烃，压力升高，C增加；液态烃的C值小于水的C，如液态烃在25下范围是：1.63.0 kJ/kg.，水为4.2 kJ/kg.；分子量接近，烷烃环烷烃芳香烃,三、气化热 1、定义 单位质量的物质在一定温度下由液态转化为气态时所吸收的热量称为气化热，单位是kJ/kg。气化热随温度、压力而变化，温度、压力升高，气化热变小；通常所说的气化热是常压下的气化热。,2、烃类的气化热烃类的气化热比水小许多，约为300 kJ/kg，而水为22
8、50 kJ/kg；烃类分子量增大，气化热降低；烃类分子量相近时，烷烃环烷烃芳香烃。,第五节 表面张力、折光率和溶解度,一、表面张力 1、定义 液体表面分子不同于其内部分子，表面分子受上方气相分子的引力远小于受下方液体分子的引力，这种内向引力,使液体有尽量缩小其表面积的倾向。表面张力定义为液体表面相邻两部分单位长度上的相互牵引力，其方向与液面相切且与分界线垂直，单位为N/m，用 表示。,2、烃类的表面张力,温度、分子量相近，芳香烃环烷烃烷烃；温度升高，降低；正构烷烃，分子量增加，变大 环烷烃，分子量增加，变化不定 芳香烃，分子量增加，变化不大,3、石油馏分的表面张力 常温下油品的表面张力在（24
9、39）103 N/m，其中 汽油 26103 N/m 煤油 30103 N/m 润滑油 34103 N/m,二、折射率 1、定义 折射率是光在真空中与在介质中的速度之比，其数值大于1.0。nD表示钠黄光的D线（波长589.3纳米）的折射率。折射率受温度的影响，温度升高，折射率降低。,2、烃类的折光率各族烃类中，烷烃环烷烃芳香烃；烷烃和环烷烃随分子量的增大而增大；芳香烃（单环）随分子量的增大而降低。,为的折射率,3、石油馏分的折光率,三、溶解度 油品溶剂、油品水的相平衡问题所涉及的大量的是溶解度的问题。1、临界溶解温度苯胺点 烃类在溶剂中的溶解度主要取决于烃类和溶剂分子的相似程度，两者的分子结构
10、越相似，溶解度越大，升高温度，也会使溶解度增大，当温度升高至两者完全互溶，两相界面消失，此时的温度称为临界溶解温度。,临界溶解温度越低，表明互溶能力强，分子结构相似程度大；溶剂比不同，临界溶解温度不同。苯胺点就是以苯胺为溶剂，与油品按体积比1：1混合时的临界互溶温度。碳原子数相同，多环芳香烃最低，单环芳烃次之，环烷烃和烯烃居中，烷烃最高；同一族烃，分子量越大，苯胺点越高。,2、水在油品中溶解度水在油品中的溶解度虽然很小，但随温度升高会增大，当温度降低以后，溶解的水会重新析出，成为游离水，影响：油罐底部的游离水日益增多；使油品的低温性能变差；使油品的储存安定性变坏；引起设备腐蚀。,水在不同烃类中
11、的溶解度有较大差别 水的溶解度芳香烃、烯烃烷烃、环烷烃 碳数相同，环烷烃烷烃 纯烃中加入其它组分会显著影响其溶解度,第六节 油品的燃烧性质和低温性质一、闪点、燃点和自燃点 这些性质与油品的爆炸、燃烧有关，对油品储存和安全使用有重要意义。,1、爆炸范围闪点 在加入油品时，随着油品温度的上升，油品上方空气中的油气浓度逐渐增大，当用外在火源去引燃油气混合气时，在一定浓度范围内，油品上方会出现瞬间闪火现象，这一浓度范围称为爆炸范围，其上限浓度称爆炸上限，下限浓度称爆炸下限。,所谓闪点是指在常压下油气混合气浓度达到爆炸范围时油品的温度，闪点可以更直观地描述油品的安全性。重质油品中混入少量低沸点油品后，闪
12、点会大大降低。闪点的测定：开口杯和闭口杯法。,2、燃点自燃点燃点：油品在规定条件下加热到能被外部火源引燃并连续燃烧不少于5秒钟时的温度。自燃点：如果油品被预先隔绝空气加热到很高温度，然后与空气接触，油品发生剧烈的氧化而产生火焰自行燃烧，这时的油温称为自燃点。油品越轻，其闪点和燃点越低而自燃点越高。,二、油品的凝点、浊点和结晶点 各种油品都有可能在低温下使用，其低温性质就是重要的指标。1、油品凝固的本质粘温凝固：含蜡少的油品，当温度降低，粘度增大，油品逐渐丧失流动性，这种凝固方式称为粘温凝固。,构造凝固：含蜡多的油品，当温度降低，蜡会结晶析出并形成结构骨架，将油包裹在其中，使整个油品丧失流动性，
13、这种凝固方式称为构造凝固。2、凝点、浊点和结晶点凝点:油品是一种复杂的混合物，它没有固定的“凝点”，所谓的凝点是在规定的仪器中，按一定的试验条件测得油品失去流动性时的温度。,浊点：油品在试验条件下，因为开始烃类的微晶粒或水雾而使油品呈现浑浊时的最高温度。结晶点：在测定浊点之后，继续冷却油样，直至油中出现肉眼看得见的晶体，此时的温度就是结晶点。,思考题1、石油的元素组成、馏分组成是什么？如何表述石油的烃类组成？2、石油中包含哪些非烃化合物，各包括哪些化合物类型?在石油中的分布情况如何？3、渣油化学组成的四组分分析法是什么？我国减压渣油化学组成的特点是什么？4、油品比重指数（API。）、特性因数（K）的定义是什么？5、油品粘度有哪些表示方法？什么是油品的粘温性质，用什么指标来表示？,
