液体油品密度与温度、压力的关系
石油及油品的物理性质概述
n
t m
xiti
i1
中平均沸点tme（℃）：
t tm tcu
me
2
P28换算
三、密度和相对密度 （一）石油及产品的密度与相对密度
定义：该油品在单位体积内的质量， 单位为g/cm3或kg/m3 。
油品的体积随温度的升高而膨胀，其密度也 随之变小，提及密度时应标明温度。
标准密度：我国规定油品在20℃时的密度为其标
表征油品的粘温性质的指标有两种： 粘度指数（简称VI）
H油：人为规定粘温性质良好的宾夕法尼亚 原油所有窄馏分的粘度指数均为100。 L油：人为规定粘温性质差的德克萨斯海湾 沿岸原油所有窄馏分的粘度指数均为0。
当VI为0～100时： VI L U 100
LH
当VI≥100时：VI 10N 1 100
0.00715
N lgH lgU lgY
式中：U—试样在40℃时的运动粘度 Y—试样在100℃时的运动粘度 H—与Y相同的H标准油在40℃时的运动粘度 L—与Y相同的L标准油在40℃时的运动粘度
粘度指数VI越大，表明油品的粘温性质越好。
粘度比 50℃时的运动粘度与100℃时的运动粘度的 比值。对于粘度水平相当的油品 ，粘度比 越小，表示该油品的粘温性质越好。
0.80
0.75
烷烃
0.70
0.65
6
7
8
9
10
The number of carbon atoms
图3-1 各族烃类的相对密度
比较各种烃类的相对密度： 碳数相同而结构不同的烃类，
➢芳香烃＞环烷烃＞烷烃。 同族烃类，随着碳数的增加：
➢正构烷烃的相对密度增加 ➢正烷基环己烷的相对密度增加 ➢正烷基苯的相对密度减小
石油及油品的理化性质
密度和相对密度
石油及油品的密度与相对密度对生产、储 藏和运输有着重要的意义，在原油及产品
的计量和炼油装臵设计等方面都是必不可
少的。
一、石油及其油品的密度、相对 密度及其测定方法
定义：该油品在单位体积内的质量， 单位为g/cm3或kg/m3 。
油品的体积随温度的升高而膨胀，其密度也
随之变小，提及密度时应标明温度。
20 4 ）的范围
相对密度 0.82～0.87 0.85～0.94
航空煤油
0.78～0.83
减压渣油
0.92～1.0
20 表3-3-2 不同原油各馏分的相对密度 d 4
馏份, ℃
大庆
胜利
孤岛
羊三木
IBP～200 200～250
250～300 300～350 350～400
0.7432 0.8039
i i
i
N iW 2
N M
i
i
i
式中：wi—组分i的质量分率
二、数均分子量的测定方法
测 定 方 法
沸点上升法 蒸气压渗透法 冰点下降法 渗透压法
三、石油馏分平均分子量的近似计算方法
石油馏分的平均分子量还可以有一些经验公
式进行计算，常用的经验公式有：
M n a bt ct
2
式中：t—石油馏分的实分子平均沸点(℃) a,b,c —随馏分的特性因数不同而 变化的参数
平均分子量也越大。
中国石油大学针对我国原油提出了如下的计 算平均分子量的经验公式 ： Mn＝184.5＋2.295T-0.2332KT＋ 1.32910-5(KT)2-0.62217T 式中：T—馏分的中平均沸点(℃)
K—馏分的特性因数
石油炼制基础2 石油及油品的物理性质
• 石油馏分是各种烃类的复杂混合物，其 蒸气压不仅与温度有关，还与油品的组 成有关。而油品的组成是随汽化率不同 而改变的。因此，石油馏分的蒸气压也 因汽化率的不同而不同。在温度一定时， 油品的汽化率越高，则液相组成就越重， 其蒸气压就越小。
• 二、石油馏分的蒸气压 • 石油馏分蒸气压通常有两种情况：一种 是其汽化率为零时的蒸气压，也即是泡 点蒸气压，或者叫做真实蒸气压，一般 说的蒸气压即指的这种情况。另一种是 所谓的雷德蒸气压，它是在特定的仪器 中，在规定的条件下测得的条件蒸气压。
• 第二节 馏程（沸程） • 对于纯化合物，在一定外压下，当加热 到某一温度时，其饱和蒸气压与外界压 力相等时的温度称为沸点。在外压一定 时，沸点是一个恒定值。
•
油品是一个复杂的混合物，它与纯化 合物不同，没有恒定的沸点。由于油品 的蒸气压除汽化率不同而变化，所以在 外压一定时，油品沸点随汽化率增加而 不断升高。因此油品的沸点则以某一温 度范围来表示，这一温度范围称沸程。
• 六、石油气体的密度 • 气体的密度是指在标准状态下 （0℃， 101.3kPa）的密度。标准状态下空气的密 度为1.293kg／cm3。 • 气体的密度不仅与温度有关，与压力也 有很大的关系。当压力较高时，要计算 不同压力下气体的密度时，必须进行压 力校正。
• 第五节 特性因数 • 为表示石油馏分化学组成的特性，特引 出特性因数的概念。所谓特性因数，是 把相对密度与平均沸点关联起来，说明 油品化学组成特性的一个复合参数。
• 式中α ——油品密度的平均温度校正系 数，即温度变化1℃时油品密度变化的数 值。 • 当温度变化不大时，α 只随油品的密度 不同而变化。
•
一般在非极高的压力下，压力对液体 油品密度的影响，可以忽略不计。但在 高温、高压条件下，压力对液体密度就 有一定的影响，此时应进行校正。
石油及其产品的物理性质
石油及其产品的物理性质石油及其产品的物理性质是评定石油加工性能及油品使用质量的重要指标，同时也是设计炼油设备和装置的必要依据。
一、蒸汽压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。
蒸气压表示该液体在一定温度下的蒸发和气化的能力，蒸气压愈高的液体愈易于气化。
蒸气压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。
1、纯烃的蒸气压对于同一族烃类，在同一温度下，相对分子质量较大的烃类的蒸气压较小。
就某一种纯烃而言，其蒸气压是随温度的升高而增大的。
2、烃类混合物及石油馏分的蒸气压与纯烃不同，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。
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。
二、平均沸点在求定石油馏分的各种物理参数时，为简化起见，常用平均沸点来表征其气化性能。
石油馏分的平均沸点的定义有下列五种：①体积平均沸点tV（℃）；②质量平均沸点tW（℃）；③实分子平均沸点tm（℃）；④立方平均沸点tcu（K）；⑤中平均沸点tMe（℃）；这五种平均沸点中，仅有体积平均沸点可由石油馏分的馏程测定数据直接算得，其他几种平均沸点可借助体积平均沸点与蒸馏曲线斜率查表算出。
三、密度1、密度和相对密度原油及油品的密度和相对密度在生产和储运中有着重要意义，在原料及产品的计量以及炼油装置的设计等方面都是必不可少的。
2、石油及油品的密度、相对密度密度是物质的质量与其体积的比值，其单位为g/cm3或kg/m3。
由于油品的体积随温度的升高而膨胀，而密度则随之变小，所以，密度还应标明温度。
例如，油品在t℃的密度用ρt来表示。
我国规定油品在20℃时的密度为其标准密度，表示为ρ20。
物质的相对密度是其密度与规定温度下水的密度之比。
因为水在4℃时的密度等于1.0000 g/cm3，所以通常以4℃水为基准，将温度t℃的油品密度对4℃时的水的密度之比称为相对密度。
石油及油品性质
•
根据馏分组成数据， 根据馏分组成数据，以馏出 温度为纵坐标， 温度为纵坐标，馏出体积百 分数为横坐标作图， 分数为横坐标作图，得到的 曲线称为恩氏蒸馏曲线
• 在工艺计算中常用到恩氏蒸馏曲 线的斜率（ α），其表示方法 线的斜率（tgα），其表示方法 是。 • 斜率（tgα）=(90％馏出温度一 斜率（ α ％ 10％馏出温度)/（90-10） ％馏出温度 （ ） • 馏分越宽，其斜率值也越大。 馏分越宽，其斜率值也越大。
• 第三节 平均沸点
•
馏程在原油的评价和油品规 格上虽然用处很大， 格上虽然用处很大，但在工艺 计算上却不能直接应用， 计算上却不能直接应用，因此 工艺计算上为了要表示某一馏 分油的特征， 分油的特征，需要用平均沸点 的概念。 的概念。它在设计计算及其他 物理性质的求定上用处甚大。 物理性质的求定上用处甚大。
• 石油产品标准测定方法中规定 20℃密度为石油产品的标准密度， 以ρ20表示，以代替原来的标准 相对密度d420，在数值上，ρ20与 d420是相等的，但是它们的物理 意义和单位则不同。
• 二、液体油品密度与温度、压力 液体油品密度与温度、 的关系
• 体积平均沸点主要用来求定 其他难以直接测定的平均沸 点。
二、重量平均沸点 • 重量平均沸点为各组分重量 百分数和相应的馏出温度的 乘积之和。 乘积之和。
三、实分子平均沸点
•
实分子平均沸点为各组分摩 尔分数和相应的沸点乘积之 和。
四、立方平均沸点
•
立方平均沸点为各组分体积 百分数乘以各组分沸点（ ） 百分数乘以各组分沸点（K） 的立方根之和再立方。 的立方根之和再立方。
• 第二节 馏程（沸程） 馏程（沸程）
• 对于纯化合物，在一定外 对于纯化合物， 压下， 压下，当加热到某一温度 时，其饱和蒸气压与外界 压力相等时的温度称为沸 在外压一定时， 点。在外压一定时，沸点 是一个恒定值。 是一个恒定值。
石油炼制工程-002物理性质
本章学习内容
蒸汽压、沸程和平均沸点 密度、特性因数和平均分子量 油品的粘度 临界性质、压缩因数和偏心因数 油品的热性质 油品的其它物理性质
2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点
一、蒸汽压（Vapor Pressure） 在石油加工工艺中经常要用到蒸汽压的数据。例如： ◆计算平衡状态下烃类的气相和液相的组成； ◆不同压力下烃类及其混合物的沸点换算； ◆计算烃类的液化条件等都要以蒸汽压数据为依据。 1、定义 蒸气压：在某一温度下，液体与在它液面上的蒸气呈平 衡状态时，由此蒸气所产生的压力。亦称饱和蒸气压。 蒸气压的高低表明了液体中分子逃离液体汽化或蒸发的 能力。 蒸气压越高，就说明液体越易汽化。
2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点
2、纯烃的蒸汽压 (1)特征：纯烃同其它纯液体一样，其蒸汽压随液体温度 不同而不异。液体温度越高，则蒸汽压越高。 同一族烃类，在相同的温度下，随烃类沸点的↗，其蒸 汽压↙。 (2)计算 ①当温度变化范围很小时
P H 1 1 ln 1 ( ) P2 R T2 T1
2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点
恩氏蒸馏实验装置
2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点
(1)初馏点（Initial Boiling Point） 当流出第一滴冷凝液时的汽相温度（因汽相温度比较接 近馏出物的沸点）。 在蒸馏过程中烃分子基本上按其沸点高低依次逐渐蒸出， 汽相温度也逐渐升高。 将馏出体积为10%、20%、30%、……、90%时汽相温 度分别为10%、20%、30%、……、90%点。 (2)干点（End Point） 当蒸馏到最后达到最高汽相温度，亦称终馏点。 (3)说明 ●油品从初馏点到干点这一温度范围称为馏程或沸程。
2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点
●温度范围窄的称为窄馏分；温度范围宽的称宽馏分。 ●蒸馏温度与馏出量之间的关系称为馏分组成。 ●恩氏蒸馏是粗略的蒸馏，得到的馏分组成是条件性的， 它不能代表馏出物的真实沸点。只能用于大致判断油品中轻 重组分的相对含量。 (4)恩氏蒸馏曲线与斜率 t 如图所示，以馏出t为纵坐标， 馏出V%为横坐标。
油品密度的测定方法密度计法密度或相对密度测定法
2、影响油品黏度的因素
（1）化学组成 正构烷烃<异构烷烃<芳香烃<环烷烃 （2）温度 黏度随温度变化关系： lg(vt+0.65)=A-BlgT
vt——油品在温度t时的运动粘度，mm2/s A,B——随油品性质而定的经验常数 0.65——适用于我国石油产品的经验常数 T——油品的热力学温度，K
油品黏度随温度变化的性质，称为油品的黏 温特性（或黏温性质） ① 油品在两个不同温度下的黏度之比，称为 黏度比。 ② 黏度指数（VI）是衡量油品黏度温度变化 的一个相对比较值。
3、分析油品黏度的意义 （1）划分润滑油牌号 （2）黏度是润滑油的主要质量指标 （3）黏度是工艺计算的重要参数 （4）根据润滑油黏度指导工业生产 （5）黏度是润滑油、燃料油贮运输的重要参 数 （6）黏度是喷气燃料的重要质量指标 （7）黏度是柴油的重要质量指标
二、油品黏度的测定方法概述 1、运动黏度
2、密度或相对密度测定法（ GB/T 133771992 ） 密度或相对密度测定法测定石油产品 密度是按照GB/T 13377-1992 《原油和液体 或固体石油产品密度或相对密度测定法 （毛细管塞比重瓶和带刻度双毛细管比重 瓶发）》标准试验方法进行的，该标准参 照并采用了国际标准ISO3838-1983。
3、恩氏黏度 试样在规定温度下，从恩氏黏度计 中流出200mL所需要的时间与该黏度计水值之比。 其水值是指20‘C时从同一黏度计流出200mL蒸馏水 所需的时间。恩氏黏度的单位为条件度，用符号 °E表示。 Et=0.315 γt Et —油品在温度t时的恩氏黏度，°E γt —油品在温度t时的运动黏度，mm2/s
3、测定油品密度的意义 （1）计算油品性质 （2）判断油品的质量 （3）影响燃料的使用性能
油品密度与温度系数表
视密度与标准密度的换算：视密度换算成标准密度的方法很多，可查“石油密度计量换算表”，可用“石油产品密度及计量换算器”换算，还可用公式近似计算：ρ20=ρt+ γ(t-20)推导公式：ρt =ρ20 -γ(t-20)式中：ρ20——标准密度；γ——石油密度温度系数，可查表得知；t ——测定油品密度时的温度℃，ρt——t℃时测得的密度。
石油密度温度系数表石油密度温度系数表(γ值表)注：本表适用于石油及石油产品在不同温度下的密度换算。
引自GB1885 - 83“石油计量换算表”的表8。
注：GB1885-83与GB1885-98是对石油产品的计量，但是两者方法不同。
目前应以后者方法为准。
油品密度与计量工作2009-08-11 13:49:39 阅读2149 评论0 字号：大中小订阅油品标准体积、质量的换算一、计算油品20℃温度下的标准体积(V20)计算油品20℃温度下的标准体积(V20)可用公式(1):V20=KVt (1)式中: K——石油体积系数.可在GB 1885-83表2《石油体积系数表》中查得;Vt——t℃时的油品体积.计算油品20℃温度下的标准体积(V20)也可用式(2)计算:V20=Vt〔1-f(t-20)〕(2)式中,f为石油体积温度系数(1/℃).可在GB 1885-83表3《石油体积温度系数表》中查得.K,f两值均应取到小数点后第五位.对两种计算结果有争议时,以公式（1）值计算的结果为准.二、油品质量计算GB1885－83标准给出了两个计算公式，即用空气浮力系数进行商业质量换算的公式m＝ρ20 . V20 . F（3）和用空气浮力修正值进行换算的公式m＝（ρ20－0.0011)×V20 （4）式中m——石油在空气中的质量，g；ρ20——石油20℃时的密度，g／cm3；V20——石油20℃时的体积，L；F——真空中质量换算到空气中质量的换算系数。
F为空气浮力修正系数.可根据油品的标准密度查GB 1885-83表5 《石油真空中质量换算成空气中质量的换算关系表》取得；0.0011——石油密度(0.650 0～1.010 0 g/cm3)的空气浮力修正值(g/cm3).公式(3)与公式(4)计算结果有争议时,以公式(3)为准油品质量计算：m=v20*（p20-1.1）步骤和说明：1）、在非标准温度下使用石油密度计测得油品视密度后，用《石油计量表》中的标准密度表查取该油品的标准密度P20.2）、计算油品体积时，油品在计量温度下的体积通常要通过《石油计量表》中的体积修正系数表查取油品体积修正系数VCF后，应用VCF将其换算成标准体积：3）、计算油品在空气中的质量时，应进行空气浮力修正，将标准密度减去空气浮力修正值，再乘以标准体积，得到油品质量。
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精品 液体油品密度与温度、压力的关系
一般在非极高的压力条件下，压力对液体油品密度的影响，可以忽略不计。
但在高温高压的条件下，压力对液体密度就有一定的影响，此时应进行校正。
此处不考虑极端情况。
温度升高时，油品体积就会膨胀，因而他的密度减小。
在20±5℃的温度范围内，密度随温度的变化可近似地看作直线关系，可按下式来求。
ρt =ρ2 0
- ɑ(t-20) 式中ɑ—油品密度的平均稳定校正系数。
当温度变化不大时，ɑ只随油品的密度不同而变化，其值见下表。
上述校正方法只适用温度变化在15~25℃，若温度变化较大，此法就不够准确。
如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！。