石油及油品的物理性质
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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
石油及其产品的物理性质
大到某一程度，油品就变成无定形的粘稠 油品在低温
状物质而失去流动性。
下失去流动 性的原因
构造凝固：
对含蜡油品而言，油品中的固体蜡当
温度适当时可溶解于油中，随着温度的降
低，油中的蜡就会逐渐结晶出来，当温度
进一步下降时，结晶大量析出，并连结成
网状结构的结晶骨架，蜡的结晶骨架把此
温度下还处于液态的油品包在其中，使整
石油炼制技术
石油及其产品的物理性质
1.蒸汽压：在一
定温度下，液体与 其液面上方蒸汽呈 平衡状态时，该蒸 汽所产生的压力称 为饱和蒸汽压，简 称蒸汽压。蒸汽压 愈高，说明液体愈 容易气化。
（一）蒸发性能
纯物质在一定外压 下，当加热到某一温度 时，其饱和蒸汽压等于 外界压力，此液体就会 沸腾，此温度称为沸点。
油品的蒸汽压通
常有两种表示方 法：雷德蒸汽压:
是在规定条件 （38℃、气相体 积与液相体积之 比为4:1）下测定 的；
真实蒸汽压:指气
化率为零时的蒸 汽压。
2．馏程与平均沸点
● 蒸馏时流出第一滴冷凝液时的气相温度叫初馏点，馏出物的体积依次达到10%、20%、30%……90% 时的气相温度分别称为10%点、30%点……90%点，蒸馏到最后达到的气体的最高温度叫干点（或 终馏点)。
● 从初点到干点这一温度范围称为馏程(或沸程)。
● 平均沸点有五种表示方法，分别是体积平均沸点、质量平均沸点、立方平均沸点、实分子平均沸 点、中平均沸点 。
●（二）密度、特性因数、平均分子量
● 1.密度 ：单位体积内所含物质的质量
●相对密度
d
20 4
：20℃时油品
的密
度与4℃
时水的密度之
比
石油及石油产品性质
2、沥青质
• 沥青质是一种深褐至黑色的、无定型脆性固体。 相对密度略大于1.0，VPO法分子量约3000～ 10000。加热不熔，300℃以上时会分解及缩合。
• 沥青质能溶于苯、二硫化碳、四氯化碳中，不溶 于石油醚。
• 沥青质无挥发性，全部集中在渣油中。 – 胶质和沥青质的存在使渣油形成一种较稳定的 胶体分散体系。
⒋立方平均沸点TCU (K):
Tcu
n
3
viTi1/ 3
i1
Ti : i组分的沸点 (K) vi: i组分的体积分率 用途：求油品的特性因数和运动粘度。
5.中平均沸点tme(℃):
tme=(tm + tcu )/2
用途：求油品的氢含量，特性因数,假临界压力，燃 烧热，平均分子量等。
石油及石油产品性质
石油的化学组成 石油及油品的物理化学性质 石油产品的分类及使用性能要求
石油的一般性状
颜色：绝大多数为黑色 相对密度：大多数介于 0.8～0.98之间 气味：特殊气味 流动性：流动或半流动的粘稠液体 石油的外观性质与其化学组成有关
石油的元素组成
1.碳和氢
占96～99％
碳：83～87％
⒉质量平均沸点tW（℃）:
n
tw witi i 1
ti: i组分的沸点℃ wi: i组分的质量分率 用途：求取油品的真临界温度。
⒊实分子平均沸点tm（℃）:
n
tm xiti i1
ti: i组分的沸点℃ xi: i组分的摩尔分率 用途：求烃类混合物或油品的假临界温度和偏心因 数
趋势：含硫化合物在石油馏分中的分布一般是随着 石油馏分沸程的升高而增加, 其种类和复杂性也随着 馏分沸程升高而增加。汽油馏分的硫含量最低，减 压渣油中的硫含量最高，我国大多数原油中约有 70%的硫集中在减压渣油中。
石油及油品物理性质
油品的物理性质
蒸汽压：某温度下，液体与液面上方蒸气呈平衡状态时，该蒸气所产生的压力称为饱和
蒸汽压。
它表示液体蒸发和汽化的能力，蒸汽压越高，液体越易汽化。
馏程（沸程）：当油品在恩氏蒸馏设备中按规定条件加热时，最先气化蒸馏出来的是一
些沸点低的烃类。
流出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点。
在蒸馏过程中，烃类分子按其沸点高低依次逐渐蒸出，气相温度也逐渐升高，当蒸馏到最后达到的最高气相温度称为终馏点或干点。
油品从初馏点到干点的温度范围称为馏程或沸程。
油品的大致馏程：
汽油40—200℃煤油200—300℃
航空煤油130—250℃柴油250—350℃
润滑油350—520℃重质燃料油＞520℃
闪点：代表可燃性液体性质指标之一。
即液体表面的蒸气与空气的混合物与火接触而初
次发生蓝色火焰闪光时的温度
油品的闪点与其馏分组成、化学组成以及压力有关。
油品的沸点范围越低，其闪点越低；油品的闪点随压力增大而增高。
残炭
油品在规定的仪器中隔绝空气加热，使其蒸发、裂解和缩合所形成的残留物，称为残炭。
残炭用残留物占油品的质量分数表示。
残炭是评价油品在高温条件下生成焦炭倾向的指标。
凝点：指油品在规定的试验条件下，被冷却的试样油面不再移动时的最高温度，都以℃表示。
干点：当油品蒸馏到最后达到最高汽相温度称为终馏占或干点。
石油炼制工程_ 石油及油品的物理性质_
第一节 蒸汽压、沸程和平均沸点（汽化特性）
烃类混合物 当压力不高时，气体近似为理想气体，与其相平衡的溶液近似为理想溶液，
n
p pi xi i 1
P, Pi ：分别为混合物和组分i的蒸汽压 xi : 平衡液相中组分i 的摩尔分率
烃类混合物的蒸汽压是温度和气化分率的函数，即：
P = f (T, e)
恩氏蒸馏曲线
蒸馏曲线的斜率
斜率 S 90%馏出温度 10%馏出温度 90 10
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。
第一节 蒸汽压、沸程和平均沸点（汽化特性）
注意
a. 恩氏蒸馏属于渐次汽化过程，基本不具有精馏作用，随着温度的不断 升高，不断气化和馏出的是组成范围较宽的混合物。
初馏～200 200～250 250～300 300～350 350～400 400～450 450～500
＞500 原油
大庆原油
0.7432 0.8039 0.8167 0.8283 0.8368 0.8574 0.8723 0.9221 0.8554
胜利原油
0.7446 0.8204 0.8270 0.8350 0.8606 0.8874 0.9067 0.9698 0.9005
三、平均沸点
➢ 体积平均沸点（ tv）
定义
tv ＝(t10 + t30 + t50 + t70 + t90 )/5 0C
用途：用于求其它难以测得的平均沸点。
➢ 质量平均沸点（tw)
定义：
n
tw wi ti i 1
wi -----组分i 的质量分率 Ti -----组分i 的沸点
用途：用于求油品的真临界温度（TC)
石油炼制工程(第四版) 杨朝合
2011-6-14 石油加工工程 2
蒸汽压、 第一节 蒸汽压、沸程和平均沸点
石油和石油产品的蒸发性能是反映其汽化、 石油和石油产品的蒸发性能是反映其汽化、蒸发难易 的重要性质， 蒸汽压、沸程来描述。 的重要性质，用蒸汽压、沸程来描述。 来描述
一、 蒸汽压
定义： 定义：是在某一温度下一种物质液相与其上方的气相 呈平衡状态时，该蒸汽所产生的压力称为饱和蒸气压， 呈平衡状态时，该蒸汽所产生的压力称为饱和蒸气压，简 称蒸气压。蒸气压愈高的液体愈易于汽化。 称蒸气压。蒸气压愈高的液体愈易于汽化。 1. 纯烃的蒸汽压 对同族烃类，在同一温度下，相对分子质量较大的烃类的 对同族烃类，在同一温度下，相对分子质量较大的烃类的 蒸气压较小。对某一纯烃而言， 蒸气压较小。对某一纯烃而言，其蒸气压是随温度的升高 而增大。 而增大。
t me = (t m + tcu ) / 2
用途： 用于求油品氢含量、 、 、 用途：tme用于求油品氢含量、K、Pc、燃烧热和平均分子量 2011-6-14 14 石油加工工程
这五种平均沸点中，仅有体积平均沸点 体积平均沸点可由石油馏分的 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，其它几种平均沸点可借助体积 馏程测定数据直接算得， 其它几种平均沸点可借助体积 平均沸点与蒸馏曲线斜率由 中查得； 平均沸点与蒸馏曲线斜率由图3-2中查得； 中查得 周佩正根据石油馏分的体积平均沸点tv及其馏程的斜率 周佩正根据石油馏分的体积平均沸点 及其馏程的斜率 ， 根据石油馏分的体积平均沸点 及其馏程的斜率S， 将这五种平均沸点进行了关联 ； 这几种平均沸点各有其相应的应用场合，不能混淆， 这几种平均沸点各有其相应的应用场合，不能混淆，当 有其相应的应用场合 涉及沸点时须注意所指的是何种平均沸点； 涉及沸点时须注意所指的是何种平均沸点； 对于沸程小于 ℃ 窄馏分， 对于沸程 小于30℃的 窄馏分， 可以认为其各种平均沸点 小于 近似相等， 中沸点代替不会有很大误差。 近似相等，用中沸点代替不会有很大误差。 相等 代替不会有很大误差
蒸汽压、 第一节 蒸汽压、沸程和平均沸点
石油和石油产品的蒸发性能是反映其汽化、 石油和石油产品的蒸发性能是反映其汽化、蒸发难易 的重要性质， 蒸汽压、沸程来描述。 的重要性质，用蒸汽压、沸程来描述。 来描述
一、 蒸汽压
定义： 定义：是在某一温度下一种物质液相与其上方的气相 呈平衡状态时，该蒸汽所产生的压力称为饱和蒸气压， 呈平衡状态时，该蒸汽所产生的压力称为饱和蒸气压，简 称蒸气压。蒸气压愈高的液体愈易于汽化。 称蒸气压。蒸气压愈高的液体愈易于汽化。 1. 纯烃的蒸汽压 对同族烃类，在同一温度下，相对分子质量较大的烃类的 对同族烃类，在同一温度下，相对分子质量较大的烃类的 蒸气压较小。对某一纯烃而言， 蒸气压较小。对某一纯烃而言，其蒸气压是随温度的升高 而增大。 而增大。
t me = (t m + tcu ) / 2
用途： 用于求油品氢含量、 、 、 用途：tme用于求油品氢含量、K、Pc、燃烧热和平均分子量 2011-6-14 14 石油加工工程
这五种平均沸点中，仅有体积平均沸点 体积平均沸点可由石油馏分的 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，其它几种平均沸点可借助体积 馏程测定数据直接算得， 其它几种平均沸点可借助体积 平均沸点与蒸馏曲线斜率由 中查得； 平均沸点与蒸馏曲线斜率由图3-2中查得； 中查得 周佩正根据石油馏分的体积平均沸点tv及其馏程的斜率 周佩正根据石油馏分的体积平均沸点 及其馏程的斜率 ， 根据石油馏分的体积平均沸点 及其馏程的斜率S， 将这五种平均沸点进行了关联 ； 这几种平均沸点各有其相应的应用场合，不能混淆， 这几种平均沸点各有其相应的应用场合，不能混淆，当 有其相应的应用场合 涉及沸点时须注意所指的是何种平均沸点； 涉及沸点时须注意所指的是何种平均沸点； 对于沸程小于 ℃ 窄馏分， 对于沸程 小于30℃的 窄馏分， 可以认为其各种平均沸点 小于 近似相等， 中沸点代替不会有很大误差。 近似相等，用中沸点代替不会有很大误差。 相等 代替不会有很大误差
石油及油品的理化性质简介
相关指数 BMCI 这个指标广泛用于表征裂解乙烯原
料的化学组成，希望是越小越好。
2014-9-30 炼油工艺学 18
②
特征参数KH
对于含有大量不饱和烃或胶质、沥青质的馏分 （ VR ），特性因数就不能很好地表征其化学组成 特性。因此石油大学重质油国家重点实验室对原 有的特性因数K进行了修正，提出了一个表征渣油 特征的特征参数KH。
20
在一定条件下，以一种液体的密度与另一种参考物质密度
常用的有d420(我国)，d15.615.6(欧美)
141.5 比重指数( API) 15.6 131.5 d15.6
随着相对密度增大，比重指数的数值下降
2014-9-30 炼油工艺学
Specific gravity
11
第12届世界石油会议规定对原油的分类：
i 1
n
用途：Teu主要用于求油品的特性因数和运动粘度 4．实分子平均沸点tm
tm
xt
i 1
n
i i
用途：tm主要用于求油品的假临界温度(Tc’)和 偏心因数(ω ) 5．中平均沸点tme
tme (tm tcu ) / 2
用途：tme用于求油品氢含量,K,Pc,燃烧热和平均分子量
2014-9-30 炼油工艺学 9
都是采用条件性实验进行测定。（严格规定的仪器、方法和条
件），条件改变，结果也会改变； 石油及油品的各种试验方法有不同的级别，如ISO、GB、SH。
2014-9-30 炼油工艺学 2
第一节
蒸汽压、沸程和平均沸点
石油和石油产品的蒸发性能是反映其汽化、蒸发难 易的重要性质，用蒸汽压、沸程来描述。 一、 蒸汽压 定义：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。蒸气压愈高 的液体愈易于气化。
料的化学组成，希望是越小越好。
2014-9-30 炼油工艺学 18
②
特征参数KH
对于含有大量不饱和烃或胶质、沥青质的馏分 （ VR ），特性因数就不能很好地表征其化学组成 特性。因此石油大学重质油国家重点实验室对原 有的特性因数K进行了修正，提出了一个表征渣油 特征的特征参数KH。
20
在一定条件下，以一种液体的密度与另一种参考物质密度
常用的有d420(我国)，d15.615.6(欧美)
141.5 比重指数( API) 15.6 131.5 d15.6
随着相对密度增大，比重指数的数值下降
2014-9-30 炼油工艺学
Specific gravity
11
第12届世界石油会议规定对原油的分类：
i 1
n
用途：Teu主要用于求油品的特性因数和运动粘度 4．实分子平均沸点tm
tm
xt
i 1
n
i i
用途：tm主要用于求油品的假临界温度(Tc’)和 偏心因数(ω ) 5．中平均沸点tme
tme (tm tcu ) / 2
用途：tme用于求油品氢含量,K,Pc,燃烧热和平均分子量
2014-9-30 炼油工艺学 9
都是采用条件性实验进行测定。（严格规定的仪器、方法和条
件），条件改变，结果也会改变； 石油及油品的各种试验方法有不同的级别，如ISO、GB、SH。
2014-9-30 炼油工艺学 2
第一节
蒸汽压、沸程和平均沸点
石油和石油产品的蒸发性能是反映其汽化、蒸发难 易的重要性质，用蒸汽压、沸程来描述。 一、 蒸汽压 定义：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。蒸气压愈高 的液体愈易于气化。
炼油工艺基础知识
第一章石油及其产品的化学组成和物理性质原油是从地下开采出来的、未经加工的石油。
原油经炼制加工后得到各种燃料油、润滑油、蜡、沥青、石油焦等石油产品。
了解石油及其产品的化学组成和物理性质，对于原油加工、产品使用以及石油的综合利用等有重要意义。
第一节石油的化学组成一、石油的外观性质石油通常是一种流动或半流动状的粘稠液体。
世界各地所产的石油在外观性质上有不同程度的差别。
从颜色看，大部分石油是黑色，也有暗绿或暗褐色，少数显赤褐、浅黄色，甚至无色。
相对密度一般都小于1，绝大多数石油的相对密度在0.80～0.98之间，但也有个别的高达1.02和低到0.71。
我国主要油田的原油相对密度都在0.85以上。
不同石油的流动性差别也很大，有的石油其50℃运动粘度为1.46毫米2/秒，有的却高达20000毫米2/秒。
许多石油都有程度不同的臭味，这是因为含有硫化物的缘故。
石油外观性质的差异反映了其化学组成的不同。
二、石油的元素组成石油主要由碳（C）和氢（H）两种元素组成，其中碳含量为83～87%，氢含量为11～14%，两者合计为95～99%，由碳和氢两种元素组成的碳氢化合物称为烃，在石油炼制过程中它们是加工和利用的主要对象。
此外，石油中还含有硫(S)、氮(N)、氧(O)。
这些非碳氢元素含量一般为1～4%。
但也有个别例外，如国外某原油含硫高达5.5%，某原油含氮量为1.4～2.2%。
虽然石油中非碳氢元素的含量很少，但是它们对石油的性质、石油加工过程以及产品的使用性能有很大的影响。
石油中除含有碳、氢、硫、氮、氧五种元素外，还有微量的金属元素和其它非金属元素，如钒、镍、铁、铜、砷、氯、磷、硅等，它们的含量非常少，常以百万分之几计(ppm)。
以上各种元素并非以单质出现，而是相互以不同形式结合成烃类和非烃类化合物存在于石油中。
所以，石油的组成是极为复杂的。
三、石油的烃类组成石油主要是由各种不同的烃类组成的。
石油中究竟有多少种烃，至今尚无法说明。
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大家好
实沸点蒸馏测定过程： 第一步常压蒸馏，切取从初馏点到200℃的
各个馏分 。 第二步在残压为1.33KPa左右进行的减压蒸
馏，切取200～395℃的各个馏分。 第三步在残压为0.27KPa下不用精馏柱的减
压蒸馏，切取395～500℃的各个馏分，釜底 的残液为500℃以上的减压渣油。
大家好
将蒸馏过程中的气相馏出温度与相应的馏出 物累计质量收率(m%)作图，即可得到实沸 点蒸馏曲线 。
2、 重均分子量 重均分子量定义：体系中不同分子的质量分 率与其相应分子量的乘积的总和。
M
wM
W M i i
NW 2 ii
w
ii
W NM
i
ii
式中：wi—组分i的质量分率
大家好
二、数均分子量的测定方法
沸点上升法 测
定 蒸气压渗透法
方
法
冰点下降法
渗透压法
大家好
三、石油馏分平均分子量的近似计算方法
➢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
大家好
烃类的相对密度与其分子结构有关。芳香 烃的C-C的键长最短，其结构最为紧凑，环 烷烃的结构与芳烃相比，其分子结构要松 弛一些，烷烃分子的C-C键的键长最长，其 分子结构最松弛。
，没有单位。常用
d
t 4
表示，
在数值上等于t℃时油品的密度。
大家好
我国常用的相对密度为
d
2 4
0
，欧美各国则常用
d
15 .6 15 .6
表示，二者之间可按下式进行换算：
d1155..66 d240Δd
在欧美各国还常用API度来表示油品尤其是原
油的相对密度，关系式如下：
API141.5131.5 d1 5 .6
一、平均分子量的定义
由于石油及其产品是一种多分散体系， 用不同的统计方法可以得到不同定义的 平均分子量。
大家好
1、 数均分子量
数均分子量定义：体系中不同分子的摩尔分
率与其相应分子量的乘积的总和。
M n niM i N N iM i i W Nii
式中：ni —组分i的摩尔分率 Mi —组分i的分子量 Ni —组分i的摩尔数 Wi—组大分家好i的质量
第二章 石油及油品的物理性质
本章的主要内容： 石油的蒸馏曲线 石油的密度与相对密度 石油的光学性质 石油的粘度 石油的热性质、电性质等
大家好
第一节 恩氏蒸馏、实沸点蒸馏曲线
石油及其产品是由许多分子大小不同的烃 类与非烃类所组成的复杂混合物，它们的 沸点不象单体化合物那样具有恒定值，而 是随气化的过程在一定温度范围内逐步升 高，这个沸点范围称为沸程。
大家好
一、恩氏蒸馏
恩氏蒸馏是在石油产品馏程测定器中，按 照规定的标准方法进行的简单蒸馏，国外 又将此方法称为ASTM蒸馏或恩氏蒸馏。
大家好
其测定过程如下:
将100mL油品放入标准的蒸馏瓶中，按规定
的加热速度进行加热。
初馏点(Initial Boiling Point，简称IBP)：馏
出的第一滴冷凝液的气相温度 。
原油
K
BMCI
原油基属
大庆 12.0～12.6 17～24
石蜡基
中原 11.7～12.6 17～29
石蜡基
胜利 11.2～12.2 14～39
中间基
辽河 11.4～11.9 28～47
大家好
四、相对密度与化学组成的关系
0 .9 0
r e la tiv e d e n sity
0 .8 5
0 .8 0
0 .7 5
0 .7 0
0 .6 5
6
7
8
9
10
T he num ber of carbon atom s
图3-3-1 各族大烃家好类的相对密度
比较各种烃类的相对密度： 碳数相同而结构不同的烃类，
大家好
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。
大家好
我国规定油品在20℃时的密度为其标准密
度，表示为20。 油品的相对密度是其密度与规定温度下水
的密度之比值
0.8804
0.8900
300～350
0.8283 0.8350
0.8994
0.9100
350～400
0.8368 0.8606
0.9149
0.9320
400～450
0.8574 0.8874
0.9349
0.9433
450～500
0.8723 0.9067
0.9390
0.9483
>500
0.9221 0.9698
38.58
续表3-3-3 烃类的特性因数(K)与相关指数(BMCI)
化合物
特性因数K
相关指数BMCI
正丙基环己烷
11.51
34.21
正丁基环己烷
11.64
30.73
苯
9.72
பைடு நூலகம்
99.84
甲基苯
10.14
82.91
乙基苯
10.36
74.99
正丙基苯
10.62
66.15
正丁基苯
10.83
59.32
大家好
沸点范围
图3-2-3 几种原油馏分的分子量分布
大家好
石油各馏分的数均分子量是随馏分的沸 程的上升而增大的。
当沸程相同时，石蜡基的原油如大庆原 油的数均分子量最大，中间基的原油如 胜利原油次之，而环烷基的原油如辽河 欢喜岭原油最小。
大家好
表3-2-2 石油各馏分的平均分子量范围及与碳数的关系
馏分
沸程，℃ 碳数范围 平均碳数 平均分子量
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：
Mab tc2t n
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
大家好
表3-2-1 计算分子量经验公式中的常数与特性因数的关系
特性因数 K
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
a
56
15.6
大家好
油品密 度的测 定方法
密度计法 比重瓶法
大家好
二、液体油品相对密度与温度、压力的关系
温度升高，油品的体积膨胀，密度和相对密 度减小。 在0～50℃的温度范围内，t℃时的相对密度 与20 ℃时的相对密度之间存在如下的关系 :
d4 t d4 20(t2)0
式中：—油品的体积膨胀系数
大家好
正构烷烃的K值最大，约为12.7，环烷烃次 之，为11～12，芳香烃最小，为10～11 。
正构烷烃的BMCI最小，基本为零，环烷烃 次之，在50以下，芳香烃最大，在100以下。 换言之，油品的BMCI越大，其芳香性越强， 而BMCI越小，表明其石蜡性越强。
大家好
表3-3-4 各原油窄馏分的K值和BMCI值
57
59
63
69
b
0.23 0.24 0.24 0.225 0.18
c
0.0008 0.0009 0.0010 0.00115 0.0014
当实分子平均沸点相同时，K值越大时，其
平均分子量也越大。
大家好
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
1.0020
0.9820
原油
0.8554 0.9005
0.9495
0.9492
原油属性
石蜡基 中大家间好基 环烷-中间基 环烷基
比较不同原油的相对密度： 不同基属的原油的相同沸程的馏分
➢环烷基原油＞中间基原油＞石蜡基原油 相同原油不同的馏分
➢随沸点的升高相对密度随之增加 。
大家好
原因在于： 环烷基的原油由于其芳烃含量较高，因而
大家好
图3-1-2 原油实沸点蒸馏曲线
大家好
第二节 平均分子量
石油的分子量是进行炼油设计、关联石油物 性、研究石油的化学组成中所必不可少的基 础数据。由于石油及其产品是由许多分子大 小不同的化合物所组成的复杂混合物，而各 种合物的分子量又各不相同，其范围也很宽，
所以只能用平均分子量来表示。
大家好
汽油馏分
<200
C5C11
8
100120
柴油馏分 200350
C11C20
16
220240
减压馏分 350500
C20C35
30
370400
减压渣油
>500
>C35
大家好
70
9001100
第三节 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 的计量和炼油装置设计等方面都是必不可 少的。
大家好
因而对于相同碳数的烃类而言，芳烃分子 的体积最小，也就是说它的每个碳原子所 占的体积最小，因而其相对密度最大，环 烷烃的分子结构比烷烃也要紧凑些，因此 其相对密度也比烷烃要大，烷烃分子的相 对密度最小。
大家好
进一步研究表明，烃类的
d
20 4
与其碳数之间
有一定的关系。
以碳数的倒数的校正值
C
1
10%、20%……90%馏出温度：馏出液达
10ml、20ml、直至90ml时的气相温度 。
实沸点蒸馏测定过程： 第一步常压蒸馏，切取从初馏点到200℃的
各个馏分 。 第二步在残压为1.33KPa左右进行的减压蒸
馏，切取200～395℃的各个馏分。 第三步在残压为0.27KPa下不用精馏柱的减
压蒸馏，切取395～500℃的各个馏分，釜底 的残液为500℃以上的减压渣油。
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将蒸馏过程中的气相馏出温度与相应的馏出 物累计质量收率(m%)作图，即可得到实沸 点蒸馏曲线 。
2、 重均分子量 重均分子量定义：体系中不同分子的质量分 率与其相应分子量的乘积的总和。
M
wM
W M i i
NW 2 ii
w
ii
W NM
i
ii
式中：wi—组分i的质量分率
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二、数均分子量的测定方法
沸点上升法 测
定 蒸气压渗透法
方
法
冰点下降法
渗透压法
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三、石油馏分平均分子量的近似计算方法
➢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
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烃类的相对密度与其分子结构有关。芳香 烃的C-C的键长最短，其结构最为紧凑，环 烷烃的结构与芳烃相比，其分子结构要松 弛一些，烷烃分子的C-C键的键长最长，其 分子结构最松弛。
，没有单位。常用
d
t 4
表示，
在数值上等于t℃时油品的密度。
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我国常用的相对密度为
d
2 4
0
，欧美各国则常用
d
15 .6 15 .6
表示，二者之间可按下式进行换算：
d1155..66 d240Δd
在欧美各国还常用API度来表示油品尤其是原
油的相对密度，关系式如下：
API141.5131.5 d1 5 .6
一、平均分子量的定义
由于石油及其产品是一种多分散体系， 用不同的统计方法可以得到不同定义的 平均分子量。
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1、 数均分子量
数均分子量定义：体系中不同分子的摩尔分
率与其相应分子量的乘积的总和。
M n niM i N N iM i i W Nii
式中：ni —组分i的摩尔分率 Mi —组分i的分子量 Ni —组分i的摩尔数 Wi—组大分家好i的质量
第二章 石油及油品的物理性质
本章的主要内容： 石油的蒸馏曲线 石油的密度与相对密度 石油的光学性质 石油的粘度 石油的热性质、电性质等
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第一节 恩氏蒸馏、实沸点蒸馏曲线
石油及其产品是由许多分子大小不同的烃 类与非烃类所组成的复杂混合物，它们的 沸点不象单体化合物那样具有恒定值，而 是随气化的过程在一定温度范围内逐步升 高，这个沸点范围称为沸程。
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一、恩氏蒸馏
恩氏蒸馏是在石油产品馏程测定器中，按 照规定的标准方法进行的简单蒸馏，国外 又将此方法称为ASTM蒸馏或恩氏蒸馏。
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其测定过程如下:
将100mL油品放入标准的蒸馏瓶中，按规定
的加热速度进行加热。
初馏点(Initial Boiling Point，简称IBP)：馏
出的第一滴冷凝液的气相温度 。
原油
K
BMCI
原油基属
大庆 12.0～12.6 17～24
石蜡基
中原 11.7～12.6 17～29
石蜡基
胜利 11.2～12.2 14～39
中间基
辽河 11.4～11.9 28～47
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四、相对密度与化学组成的关系
0 .9 0
r e la tiv e d e n sity
0 .8 5
0 .8 0
0 .7 5
0 .7 0
0 .6 5
6
7
8
9
10
T he num ber of carbon atom s
图3-3-1 各族大烃家好类的相对密度
比较各种烃类的相对密度： 碳数相同而结构不同的烃类，
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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。
大家好
我国规定油品在20℃时的密度为其标准密
度，表示为20。 油品的相对密度是其密度与规定温度下水
的密度之比值
0.8804
0.8900
300～350
0.8283 0.8350
0.8994
0.9100
350～400
0.8368 0.8606
0.9149
0.9320
400～450
0.8574 0.8874
0.9349
0.9433
450～500
0.8723 0.9067
0.9390
0.9483
>500
0.9221 0.9698
38.58
续表3-3-3 烃类的特性因数(K)与相关指数(BMCI)
化合物
特性因数K
相关指数BMCI
正丙基环己烷
11.51
34.21
正丁基环己烷
11.64
30.73
苯
9.72
பைடு நூலகம்
99.84
甲基苯
10.14
82.91
乙基苯
10.36
74.99
正丙基苯
10.62
66.15
正丁基苯
10.83
59.32
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沸点范围
图3-2-3 几种原油馏分的分子量分布
大家好
石油各馏分的数均分子量是随馏分的沸 程的上升而增大的。
当沸程相同时，石蜡基的原油如大庆原 油的数均分子量最大，中间基的原油如 胜利原油次之，而环烷基的原油如辽河 欢喜岭原油最小。
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表3-2-2 石油各馏分的平均分子量范围及与碳数的关系
馏分
沸程，℃ 碳数范围 平均碳数 平均分子量
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：
Mab tc2t n
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
大家好
表3-2-1 计算分子量经验公式中的常数与特性因数的关系
特性因数 K
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
a
56
15.6
大家好
油品密 度的测 定方法
密度计法 比重瓶法
大家好
二、液体油品相对密度与温度、压力的关系
温度升高，油品的体积膨胀，密度和相对密 度减小。 在0～50℃的温度范围内，t℃时的相对密度 与20 ℃时的相对密度之间存在如下的关系 :
d4 t d4 20(t2)0
式中：—油品的体积膨胀系数
大家好
正构烷烃的K值最大，约为12.7，环烷烃次 之，为11～12，芳香烃最小，为10～11 。
正构烷烃的BMCI最小，基本为零，环烷烃 次之，在50以下，芳香烃最大，在100以下。 换言之，油品的BMCI越大，其芳香性越强， 而BMCI越小，表明其石蜡性越强。
大家好
表3-3-4 各原油窄馏分的K值和BMCI值
57
59
63
69
b
0.23 0.24 0.24 0.225 0.18
c
0.0008 0.0009 0.0010 0.00115 0.0014
当实分子平均沸点相同时，K值越大时，其
平均分子量也越大。
大家好
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
1.0020
0.9820
原油
0.8554 0.9005
0.9495
0.9492
原油属性
石蜡基 中大家间好基 环烷-中间基 环烷基
比较不同原油的相对密度： 不同基属的原油的相同沸程的馏分
➢环烷基原油＞中间基原油＞石蜡基原油 相同原油不同的馏分
➢随沸点的升高相对密度随之增加 。
大家好
原因在于： 环烷基的原油由于其芳烃含量较高，因而
大家好
图3-1-2 原油实沸点蒸馏曲线
大家好
第二节 平均分子量
石油的分子量是进行炼油设计、关联石油物 性、研究石油的化学组成中所必不可少的基 础数据。由于石油及其产品是由许多分子大 小不同的化合物所组成的复杂混合物，而各 种合物的分子量又各不相同，其范围也很宽，
所以只能用平均分子量来表示。
大家好
汽油馏分
<200
C5C11
8
100120
柴油馏分 200350
C11C20
16
220240
减压馏分 350500
C20C35
30
370400
减压渣油
>500
>C35
大家好
70
9001100
第三节 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 的计量和炼油装置设计等方面都是必不可 少的。
大家好
因而对于相同碳数的烃类而言，芳烃分子 的体积最小，也就是说它的每个碳原子所 占的体积最小，因而其相对密度最大，环 烷烃的分子结构比烷烃也要紧凑些，因此 其相对密度也比烷烃要大，烷烃分子的相 对密度最小。
大家好
进一步研究表明，烃类的
d
20 4
与其碳数之间
有一定的关系。
以碳数的倒数的校正值
C
1
10%、20%……90%馏出温度：馏出液达
10ml、20ml、直至90ml时的气相温度 。