石油及油品的主要理化指标

石油及油品的主理化指标蒸汽压在某一温度下，液体与它在液面上的蒸汽压呈平衡状态时，由此蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。蒸汽压实质就是液体中分子逃离液体汽化或蒸发的能力。石油产品所说蒸汽压，一般指汽油，汽油的饱和蒸汽压越大，含有低分子烃越多，越易汽化。有的防锈油就是利用汽油易挥发的性质选用汽油作为溶剂。如7424薄层防锈油就选用120#溶剂汽油作为溶剂，此种防锈油涂在工件上，汽油挥发留下一层很薄的膜与空气隔绝，达到防锈目的。对于液态纯物质，在一定的外压下，当加热到某一温度时，其饱和蒸汽压与外界压力相等，此时，汽化在汽液面上及液体内部同时进行，这一温度称为沸点。在外压一定时，沸点是一个恒定值。石油是混合物，没有一个固定的沸点，在外压一定时，油品沸点随气化率曾加而不断升高。所以表示油品的沸点则应以某一温度范围，即沸程（或馏程）来表示。沸点馏程馏程是在一定温度范围内该石油产品中可能蒸出来的油品数量和温度的标示。油品的沸点范围因所用蒸汽设备不同，测定的数值也有差别。常用的有恩氏蒸馏设备，当油品在恩氏蒸馏设备中进行加热蒸馏时，最先汽化蒸馏出来的一些沸点低的烃类分子，流出第一滴冷凝液时的汽相温度称为初馏点；蒸馏过程中各种烃类分子按其沸点高低的次序逐渐蒸出，汽相温度也逐渐升高，当馏出体积为10%、50%、90%时的汽相温度分别称为10%点、50%点、90%点；蒸馏到最后达到的最高汽相温度称为馏点或干点。初馏点到干点的这一温度范围称为馏程或沸程。馏程馏程可大致判断石油产品轻重成分的含量多少，鉴定其蒸发性，以便确定使用范围。例如发动机燃料（如汽油）的蒸发性是用馏程来表示的，即为初馏点、10%点、50%点、90%点和干点。初馏点和10%点表示对发动机起动性能和形成气阻的倾向；50%点表示加速性和工作稳定性，其馏出温度越低越好；90%点和干点表示不容易挥发的不易燃烧的重馏分含量。如重质馏分多，汽油不能完全蒸发和燃烧，就会增加汽油的消耗量。比重、密度、重度石油产品的密度是单位体积的石油产品的质量数。单位时克/厘米3（g/cm3）或公斤/米3（kg/m3）.石油产品的重度是单位体积石油产品的重量数，单位时公斤（力）/米3。比重是摄氏20℃时的石油产品和同体积4℃时纯水的重量比值，用d204表示。国外常用15.6℃时油和水的比值，用d15.615.6表示。比重、密度、重度石油的密度时随其组成中含碳、氧、硫的增加而增大的，因而芳香烃、胶质和沥青质多的石油密度最大，而含环烷烃烃多的石油密度居中，含烷烃（石蜡烃）多的石油密度最小。根据石油的密度（或比重），在某些程度上可以初步判断该油的质量。按新的计量单位，密度的单位为千克每立方米（kg/m3）通常的倍数单位为克每立方厘米(g/cm3)或(g/l),他们都等于1000kg/m3。特性因数一特性因数（K）特性因数K=式中T0R为郞氏温度，T0R=0F+4600F为华氏温度，T0K为开氏温度，它与摄氏温度的关系是T0K=273+t℃，t℃为中平均沸点。特性因数K对于了解石油馏分的化学性质、分类、确定原油的加工方案等是相当有用的。同时也可用特性因数结合比重或平均沸点来求定油品其他物理性质。利用特性因数，可以大致划分原油的类别：特性因数K大于12.1为石蜡基原油，K≈11.5～12.1为中间基原油，K≈10.5～11.5为环烷基原油。平均分子量由于石油是各种化合物的复杂混合物，所以石油馏分的分子量是其中各组分分子量的平均值，因此称为平均分子量。油品的分子量随着石油馏分的沸程增加而增大。一般汽油为100～120，煤油为180～200，轻柴油为210～240，低粘度润滑油为300～360，高粘度润滑油为370～500.粘度（运动粘度）粘度是评价油品流动性能的指标。油品的粘度与它的化学组成密切相关，它反映了油品烃类组成的特性。粘度是液体受外力作用时，液体分子间产生的内摩擦力的性质，是在层流状态下反映液体流动的指标。粘度有多种测定方法，我国采用运动粘度和恩氏粘度。运动粘度采用毛细管粘度计来测定，测定一定体积的液体通过毛细管时所需的时间，乘以毛细管粘度计常数，便可得到运动粘度。恩氏粘度时在恩氏粘度计中，200毫升油品在t℃通过规定尺寸的细孔所需要的时间。与同体积的蒸馏水在20℃通过统一细孔所需时间的比值。粘度粘度是非常重要的质量指标，润滑油的分类，润滑油的分类是以油品40℃与100℃运动粘度的平均值划分牌号的，柴油、喷气燃料、重油（燃料油）的使用性能常用粘度来衡量。石油馏分的粘度随温度的变化而变化。当温度升高时，所有石油馏分的粘度都降低；温度降低时，粘度升高。油品粘度随温度变化的这种性质通常称为粘温性能，粘温性能好的润滑油，它的粘度随温度变化比较小，可以适用于较广的温度范围。粘温性能粘温性能的表示方法有两种，即粘度比和粘度指数。粘度比是40℃和100℃的运动粘度比值。比值越小表示粘温性能越好。粘度指数是将润滑油的试样与一种粘温性较好（粘度指数为100）和另一种粘温性能较差（粘度指数为0）的标准进行比较。现已有由40℃与100℃粘度mm2/s查测粘度指数线图，供使用者查看。油品闪点闪点是指可燃液体（油料）加热到一定温度时，当蒸汽与空气形成混合气体在临近火焰时，能发生短暂闪火的最低油温。通常石油馏分的沸点越低，则闪点也就越低。汽油的闪点在-30～-40℃，煤油的闪点在26～50℃，润滑油的闪电可达130～325℃.闪点可看出油品的均匀性，润滑油闪点低于130℃说明已混入轻组分油品。油品的闪点与其化学组成有关，一般规定闪点在45℃以下为易燃品。燃点、自燃点燃点时测定闪点以后，继续提高油品温度，当达到某一油温时引火后所产生的火焰不再熄灭，发生这种现象的最低油温称为燃点。测定闪点和燃点时，需要从外面引火。但当油品预热到很高温度后使之与空气接触，无需引火油品即可因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧，这就是油品的自燃。能发生自燃的最低油温，称为自燃点。油品的浊点、凝点在低温时油品失去流动性，其原因是当温度降低时，其粘度很快增加，当粘度增大到某程度就会变成无定型的粘稠的玻璃状物质而失去流动性。若油品含蜡，则当油品受冷时，温度逐渐下降，油品中所含蜡就会结晶出来。浊点就是油品在试验条件下，因为开始出现烃类的微晶粒而使油品呈现浑浊时的最高温度。冰点是浊点之后的继续冷却，直到油品呈现出肉眼看得见的晶体温度时的温度。凝点是当油品冷却到一定温度，并将储油的试管倾斜45℃角，经一分钟后，肉眼看不出液面位置有所移动，产生这种现象时的最高温度。倾点、熔点、滴点、软化点、凝点倾点是油产品能够从标准形式的容器中流出的最低温度。熔点是石油产品由固态变为液态时的温度。熔点是石蜡油的重要指标，也时确定其牌号的唯一标准。滴点是润滑脂、凡士林在规定条件下加热，试样从仪器的小孔滴出第一滴的温度。软化点是沥青在试验条件下，加热使小球将铜环中的沥青压下的温度。它是沥青的重要指标。。凝点是柴油、润滑油重要的低温流动性指标，特别在寒冷地区尤为重要。苯胺点石油产品与等体积的苯胺（50：50）混合，加热至两者能互相溶解称为单一液相的最低温，称为石油产品的苯胺点。油品中各种烃类的苯胺点是不同的。当分子量相近时，芳烃的苯胺点比烷烃低的多，多芳烃比单芳烃更低，环烷烃比烷烃更低。一般油品的芳香烃含量越低，苯胺点就越高。因此通常用苯胺点来反映油品的组成和特性。水在油品中的溶解度水在油品中的溶解度很小，但对油品的使用性能却产生很坏的影响。水在油品中的溶解度随温度而变化，当温度降低时，溶解度变小溶解的水析出成为游离水。油品中的水分就是因成品油罐装时温度较高，冷却后析出水珠形成所致。因此安装备用成品储罐时解决油品含水的有效方法。酸值、酸度产品的酸值、酸度都是表示油品中所含有有机酸的总量。润滑油酸值是指中和一克油所需氢氧化钾毫克数。汽油、柴油的酸度是指中和100毫升油所需氢氧化钾毫克数。根据酸度值的大小可判断油品中所含酸性物质的量及对金属的腐蚀程度。酸值（度）高，油品所含酸性物质越高，对金属腐蚀就愈烈。酸值（度）又可以判断油品变质程度。润滑油在使用过程中，由于氧化所产生的酸性物质，导致酸性增大，所以使用到一定程度就要换油。石油馏分中都含有环烷酸，这是形成酸值的主要成分。它可以和金属形成金属皂类，引起腐蚀，其分子愈小，它的腐蚀能力越强。腐蚀及腐蚀度将标准金属片在规定试验温度下，浸入试油中，经一段时间取出，根据其颜色变化判断油品对金属有无腐蚀，相对应的这类试验项目叫腐蚀试验，简称腐蚀。将规定的金属片在140℃试油中以15～16次/分的速度在试油中交替浸入和提出，使粘附在金属片表面的热润滑油膜与空气中的氧定期接触，使金属发生氧化腐蚀，连续运行50小时后，按每一平方米面积的金属片所损失的克数来确定它的腐蚀程度，以g/m2表示。相对应的这个试验项目叫腐蚀度试验，简称腐蚀度。造成油品腐蚀的原因主要是由于油品中含有活性硫化物、有机酸（烃类氧化也可产生）等物质所致。残炭残炭是指润滑油在不通入空气的试验条件下，加热使其蒸发和分解排出气体后所剩下的焦黑色残留物。润滑油残炭值的大小取决于油品中多环芳烃、烷烃、胶质、沥青质等高分子化合物的含量，这些物质含量越高，油品残炭值越大。灰分灰分是油料完全燃烧后所剩下的残物，以百分数表示。灰分主要是环烷烃钙盐、钠盐、镁盐。有灰清净分散剂的加入，使灰分增加。灰分在一定程度上反映油品在精致清洗时，脱渣不完全所残余之盐类皂类。灰分对设备有损害，是油品精致过程中质量控制项目之一。机械杂质油品的机械杂质是指油品中所有不溶于溶剂的沉淀状和悬浮状物质，是外界污染的物质。主要有油泥、泥沙、灰尘、铁锈、金属屑等，可以用过滤的方法除去。机械杂质是造成机器磨损的主要原因。机械杂质会堵塞通道，造成供油不正常。因此对其危害性应有足够的认识。破乳化时间油品在试验条件下，激烈搅拌使其乳化，然后在水浴中静置，油品与水完全分离所需要的时间就是破乳化时间。破乳化时间越短，说明油品抗乳化能力越好。抗乳化能力好的油品即使混入了水分也不易乳化，一旦乳化后，也能较快分离。汽油的辛烷值辛烷值是表示汽油抗爆性能好坏的一个指标。抗爆性是衡量汽油质量的重要指标。辛烷值越高，汽油抗爆性越好，汽油的抗爆性与其化学组成有关，正构烷烃的抗爆性最差，环烷烃烯烃次之，异构烷烃和芳香烃抗爆性最好。为了比较汽油的抗爆性选择两种烃做标准，一种异辛烷，它的抗爆性最好，将其辛烷值定位100；另一种是正庚烷，它的抗爆性差将其定为0，如果汽油的抗爆性与80%的异辛烷和20%的正庚烷组成的混合物相同，那么该汽油的辛烷值就是80.柴油的辛烷值十六烷值是表示柴油抗爆性好坏的一个指标。十六烷值越高的柴油，其抗爆性越好。柴油的抗爆性与其组成有关，含烷烃越多，芳烃少的柴油抗爆性好。为了比较各种柴油的抗爆性，选择两种烃做标准，一种是正十六烷烃，其抗爆性好，将其十六烷值定位100；另一种是﹫--甲基萘，其抗爆性差，将其十六烷值定位0.如果某些柴油的抗爆性与50%的正十六烷和50%@--甲基萘组成的混合物相同，那么该柴油的十六烷值就是50.低温泵送性（BPT）ASTM0282980℃10小时冷却到试验温度，在试验温度下保持16小时，向转子轴加入两个迅速增加的扭矩，并测得转动速度。以三个以上的温度上的结果算出临界泵送温度。本方法用微型旋转粘度计（MRV）进行测定，试验器转子直径17.0mm，长20.omm,油杯内径19.0mm，轴半径3.18mm，螺纹半径（深）0.05mm。发动机的空气裹带或抽空现象，系因发动机油粘度过大，不能及时流入泵入口。因此流速度阻滞。产生气穴带入空气，致使润滑油供应停止或不足，而影响机械运转甚至造成擦伤和绕结事故。MRV粘度计试验的结果与临界泵送温度成函数关系，因而较有代表性，试验的临界粘度为30Pa.S临界屈服应力为105Pa.齿轮油成沟点齿轮油在低温启动时，常由于润滑油凝固或低温粘度太大等原因。致使油推向齿轮干摩擦。齿轮烧结。为控制这一现象设置了成沟点质量指标