石油產(chǎn)品基本理化性質(zhì)的分析

教學(xué)內(nèi)容及課時安排：§3–1 密度 2課時教學(xué)過程[板書] 第三章石油產(chǎn)品根本理化性質(zhì)的分析[導(dǎo)課] 油品的理化性質(zhì)是組成它的各種化合物性質(zhì)的綜合表現(xiàn)，這些性質(zhì)的測定對評定產(chǎn)品質(zhì)量、掌握石油煉制過程和進(jìn)展工藝設(shè)計都有著重要的實際意義。由于油品組成的簡單性和不確定性，實際中多承受條件性試驗，學(xué)習(xí)時要充分引起留意。[板書] §3–1 密 度[板書]一、測定石油產(chǎn)品密度的意義1、密度和相對密度〔1〕密度[表達(dá)]ρ,單位：g/cm3、kg/m3、g/mL，由于密度和溫度有關(guān)，通常用ρt，表示t溫度時的密度。標(biāo)準(zhǔn)密度 我國規(guī)定20℃時，石油及液體石油產(chǎn)品的密度為標(biāo)準(zhǔn)密度。不同溫度下密度的換算在溫差為〔20±5〕℃范圍內(nèi)，油品密度隨溫度的變化可近似地看做直線關(guān)系，由下式換算： 20 t

(t20)假設(shè)溫度相差較大時，可依據(jù)GB/T1885t時油品的密度換算成標(biāo)準(zhǔn)密度。[板書]⑵相對密度：物質(zhì)的相對密度是指物質(zhì)在給定溫度下的密度與規(guī)定溫度下標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的密度之比。用符號d204

表示，無量綱，由于因水在４℃時密度為１g/cm３，因此液體石油產(chǎn)品的相對密度與標(biāo)準(zhǔn)密度在數(shù)值上相等。15.6℃作為油品和純水的規(guī)定溫度，用d15.6表示。15.6相對密度指數(shù)(歐美各國常用相對密度指數(shù)表示油品密度)60°FAPI度，簡稱API度。API度愈大，相對密度愈小。目前，國際上把API度作為打算原油價格的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。它的數(shù)值愈大，表示原油愈輕，價格愈高。[板書]2、密度與化學(xué)組成的關(guān)系[表達(dá)]油品的密度取決于組成它的烴類的分子量和分子構(gòu)造。在碳原子數(shù)一樣的狀況下，不同烴類密度大小挨次為：芳烴>環(huán)烷烴>烷烴。同種烴類，密度隨沸點上升而增大。當(dāng)沸點范圍一樣時，含芳烴越多，其密度越大；含烷烴越多，其密度越小。膠質(zhì)含量越高，其相對密度越大。[板書]3、測定油品密度的意義[表達(dá)]1﹚計算油品性質(zhì)對容器中的油品，測出容積和密度，就可以計算其質(zhì)量。2﹚推斷油品的質(zhì)量由于油品的密度與化學(xué)組成親熱相關(guān)，因此依據(jù)相對密度可初步確定油品品種，例如，汽油0.70～0.770.75～0.830.80～0.860.85～0.890.91～0.97。在油品生產(chǎn)、儲運(yùn)和使用過程中，依據(jù)密度的增大或減小，可以推斷是混入重油或輕油。依據(jù)相對密度，原油分為三個類型：輕質(zhì)原油(<0.878)、中質(zhì)原油(0.878<<0.884)和重質(zhì)原油(>0.884)。3﹚影響燃料的使用性能噴氣燃料的能量特性用質(zhì)量熱值和體積熱值表示。燃料的密度越小，其質(zhì)量熱值越高，對續(xù)航時間不長的殲擊機(jī)，為了盡可能減小飛機(jī)載荷，應(yīng)使用質(zhì)量熱值高的燃料。相反，燃料的密度越大，其質(zhì)量熱值越小，但體積熱值大，適用于作遠(yuǎn)程飛機(jī)燃料，這樣可減小油箱體積，降低飛機(jī)阻力。通常，在保證燃料性能不變壞的條件下，噴氣燃料的密度大一些較好。[板書]二、石油產(chǎn)品密度測定法1、密度計法〔石油產(chǎn)品密度常承受方法〕測定原理[表達(dá)]其理論依據(jù)是阿基米德原理。測定時將密度計垂直放入液體中，當(dāng)密度計所排開液體的質(zhì)量等于其本身的質(zhì)量時，則密度計處于平衡狀態(tài)，漂移于液體中。液體的密度越大，浮力越大，密度計露出液面局部也越多；反之，液體的密度小，浮力也小，密度計露出液面局部越少。當(dāng)溫度到達(dá)平衡后，讀取密度計刻度讀數(shù)和試樣溫度。用《石油計量表》把觀看到的密度計讀數(shù)換算成標(biāo)準(zhǔn)密度。[板書]〔2〕留意事項[表達(dá)]41kg/m3〔g/cm3〕作為標(biāo)準(zhǔn)刻制標(biāo)度的。要用可溯源于國家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)密度計或可溯源的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的密度作定期檢定，至少每五年復(fù)檢一次。型號型號SY-02SY-05SY-10SY-02SY-05SY-10單位kg/m3(20℃)g/cm3(20℃)密度范圍600～1100600～1100600～11000.600～1.1000.600～1.1000.600～1.100注：可以使用SY-Ⅰ型或SY-Ⅱ型石油密度計。[板書]〔3〕密度計讀數(shù)的要求[表達(dá)]測定透亮液體：密度計讀數(shù)為液體下彎月面與密度計刻度相切的那一點。先使眼睛處于稍低于液面的位置，漸漸地升到外表，先看到一個不正的橢圓，然后變成一條測定不透亮液體：密度計讀數(shù)為液體上彎月面與密度計刻度相切的那一點。應(yīng)使眼睛處于稍高于液面的位置觀看。由于密度計讀數(shù)是按液體下彎月面檢定的，對不透亮液體，應(yīng)對觀看到的密度計讀數(shù)作彎月面修正。SY-Ⅰ型或SY-Ⅱ型石油密度計,〔或稱彎月面上緣與密度計干管相切處的刻度,無需做彎月面修正。密度計法只能測定液體密度，測定過程簡便、快速，但準(zhǔn)確度受最小分度值及測試人員的視力限制，不行能太高。[板書]2.密度瓶法〔比重瓶法〕[表達(dá)](1)原理比重瓶法導(dǎo)源于密度的定義，要測定密度，就要測定比重瓶的容積，及布滿上述容積的石油產(chǎn)品的質(zhì)量。測定比重瓶的容積，是在恒定20℃下，分別對裝滿純水前后的密度瓶準(zhǔn)確稱量，則后者與前〔即水值20瓶的容積。測定時將被試驗的石油產(chǎn)品布滿至該比重瓶的同一標(biāo)線，并進(jìn)展稱重，即可求出石油產(chǎn)品的質(zhì)量，而油品的體積為，自然可以算出石油產(chǎn)品的密度了。測定極易揮發(fā)的石油產(chǎn)品的密度時應(yīng)選擇比重瓶法。比重瓶法是測定油品密度最準(zhǔn)確的方法之一，而且所用樣品量少、測量范圍廣。[板書]〔2〕測定要求[表達(dá)]。203020分鐘。恒溫浴要求能保持水浴溫度掌握在±0.1℃以內(nèi)。[板書]〔3〕儀器[表達(dá)]比重瓶是一種瓶頸上帶有標(biāo)線及塞子上帶有毛細(xì)管磨口的瓶子，常用的有磨口塞型、毛細(xì)管塞型及廣口型三種，應(yīng)依據(jù)試樣選擇適當(dāng)型號的比重瓶。防護(hù)帽〔磨口帽〕型比重瓶：適用于除粘稠和固體產(chǎn)品外的全部樣品．通常用于較易揮發(fā)的樣品。防護(hù)帽可削減膨脹與揮發(fā)損失。這種形式的比重瓶可在低于室溫的條件下用于測定液體樣品的密度。蓋呂-薩克比重瓶(1中b)：適用于除較粘稠液體外的不易揮發(fā)的液體。如潤滑油，但不適用粘度太高的試樣。C.廣口型比重瓶：適用于較粘稠液體如重油和固體。d.帶刻度雙毛細(xì)管比重瓶：適用于測定高揮發(fā)性及試樣量較少的液體的密度。1、2、5、10mL30g。[板書](4)測定a.比重瓶20℃水值的測定：將煮沸并經(jīng)冷卻至〔18～20〕℃的蒸餾水裝滿至比重瓶頂端，加上塞子，然后放入20±0.1沒有氣泡，液面不再變動時，將過剩的水用濾紙吸去。將比重瓶外部擦干，稱準(zhǔn)至0.0002克。20℃的水值＝20℃水的比重瓶質(zhì)量-空比重瓶質(zhì)量比重瓶的水值至少測定5次，取其算術(shù)平均值作為該比重瓶的水值。依據(jù)比重瓶使用的頻繁狀況，肯定時期后應(yīng)重測定比重瓶的水值〔至少二年測定一次。b.試樣的測定：選擇適當(dāng)型號的比重瓶；將恒溫浴調(diào)到所需的溫度；裝樣；恒溫；稱重。對固體或半固體試樣，承受廣口型比重瓶，參加半瓶試樣，勿使瓶壁污濁。如試樣為脆性固體(如瀝青)，則粉碎或熔融后裝入。冷卻到接近20℃，稱得裝有半瓶試樣的比重瓶質(zhì)量。再用蒸餾水布滿比重瓶，恒溫，稱重。[板書]三、影響油品密度測定的因素[表達(dá)]結(jié)果。密度計法測定密度時，在接近或等于標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時最準(zhǔn)確，在整個試驗期間，假設(shè)環(huán)境溫度2℃，要使用恒溫浴，以保證試驗完畢與開頭的溫度相差不超過0.5℃。測定溫度前，必需攪拌試樣，保證試樣混合均勻，記錄要準(zhǔn)確到0.1℃。放開密度計時應(yīng)輕輕.阻礙密度計自由漂移，使用時要用濕布擦拭量筒外壁，消退靜電。依據(jù)試樣和選用密度計的不同，要標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)操作。密度或相對密度測定法測定密度時，要按規(guī)定方法對盛有試樣的密度瓶水浴恒溫20min，排5℃，以掌握空氣密度的變化，使之獲得最大的準(zhǔn)確性。測水值及固體和半固體試樣時，為確保體積的穩(wěn)定，要注入無空氣水，試驗中使用煮沸并冷卻至18℃左右的純水。密度瓶水值至少兩年測定一次。對含水和機(jī)械雜質(zhì)的試樣，應(yīng)除去水和機(jī)械雜質(zhì)后再行測定，固體和半固體試樣還需做剪碎或熔化等預(yù)處理。視密度溫度/℃26.6℃時的視密度ρ視密度溫度/℃0.86400.866026.250.868320℃密度0.870326.500.86850.870526.750.86860.8706答案：ρ20=0.8685+(0.8647-0.8640)×(0.8705-0.8685)/(0.8660-0.8640)=0.8692g/cm3[小結(jié)] 測定石油產(chǎn)品密度的意義；石油產(chǎn)品密度測定法；影響油品密度測定的因素作業(yè)布置：1、p68 第4、5小題22、3節(jié)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容及課時安排：§3–2 黏度 2課時教學(xué)過程[板書] 其次節(jié)粘度[導(dǎo)課],這種特性稱為流體的黏滯性。衡量流體粘滯性大小的物理單位稱為粘度。[板書]一、測定粘度的意義[表達(dá)]動力粘度μ、運(yùn)動粘度γ和條件粘度〔因承受不同的特定粘度計分為：恩氏粘度、賽氏粘度、雷氏粘度。[板書]1.粘度表示方法〔1〕動力粘度μ[表達(dá)]液體的粘度。單位：N·s/㎡(牛頓秒每米方〕Pa·S〔帕·秒〕11m1m/s的速度作相對運(yùn)動時，因之間存在的流體相互作用所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。[板書]〔2〕運(yùn)動粘度[表達(dá)]下液體密度的比值/〔米平方每秒〕表示。習(xí)慣用厘斯cS。1cSt=1mm2/ss1沲等于1cm2/。沲的百分之一稱為厘沲，用cst表示，即1st=100cst。[板書]〔3〕恩氏粘度：又稱恩氏度。符號為°E[表達(dá)]肯定溫度t200ml20℃流出同體積蒸餾水所需時間之比.單位：條件度，用符號°E表示.[板書]2、影響油品粘度的因素化學(xué)組成[表達(dá)]當(dāng)碳原子數(shù)一樣時，油品中各種烴類的粘度大小排列挨次是：正構(gòu)烷烴<異構(gòu)烷烴<芳香烴<環(huán)烷烴，且環(huán)數(shù)增多，粘度增大。其規(guī)律是：粘度隨環(huán)數(shù)的增加、異構(gòu)程度的加大，和環(huán)上碳原子在油品分子中所占比例的增加而增大。表現(xiàn)在不同原油的一樣餾分中，含環(huán)狀烴多的油品比含烷烴多的具有更高的粘度。同系烴中相對分子量越大，分子間引力增加，粘度越大。因此石油餾分越重，粘度明顯增大。[板書]〔2〕溫度γ5050℃時測定的運(yùn)動粘度〔mm2/s。溫度對油品的粘度影響很大，故通常應(yīng)注明測定粘度時的溫度。油品在低溫下失去流淌性是由于其粘度增大了。油品隨著溫度的降低粘度隨之增大，當(dāng)粘度增大到肯定程度時，油品便失去了流淌性。隨著溫度上升，全部石油餾分的粘度都減小，最終趨近一個極限值，各種油品的極限粘度都格外接近。(超過±0.1℃)，都會使粘度測定結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。油品粘度隨溫度變化的性質(zhì)稱為油品的粘溫性質(zhì)。粘度隨溫度的變化狀況是潤滑油的重要指標(biāo)。潤滑油應(yīng)具有良好的粘溫特性，不至于因溫度變化而使?jié)櫥驼扯却蠓▌印Ｕ硿靥匦缘谋硎痉椒ㄓ校赫扯缺群驼扯戎笖?shù)。粘度比: 油品在兩個規(guī)定溫度下所測得較低溫度下的運(yùn)動粘度與較高溫度下的運(yùn)動粘度之比即為粘度比。粘度比越小表示油品粘度隨溫度變化較小。粘度指數(shù) 表示一切流體粘度隨溫度變化的程度。粘度指數(shù)越高，表示油品粘特性越好，粘度受溫度的影響越小，粘度對溫度越不敏感。各種烴類相比，烷烴的粘溫特性最好，正構(gòu)烷烴較異構(gòu)烷烴粘度指數(shù)更高。但正構(gòu)烷烴的凝點太高，在脫蠟過程中大局部要從潤滑油中除去，故潤滑油中保存的多數(shù)是異構(gòu)烷烴。[板書3、分析油品粘度的意義〔1〕劃分潤滑油牌號潤滑油的牌號，大局部以產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中運(yùn)動粘度的平均值來劃分。如:冷凍機(jī)油、機(jī)械油等，以50度運(yùn)動粘度的平均厘拖數(shù)劃分;100℃運(yùn)動粘度的平均厘拖數(shù)劃分。粘度是潤滑油的主要質(zhì)量指標(biāo)。粘度是潤滑油的最重要的質(zhì)量指標(biāo)，正確選擇肯定粘度的潤滑油?？杀ＷC發(fā)動機(jī)穩(wěn)定牢靠的工作狀況。隨著粘度的增大，會降低發(fā)動機(jī)的功率，增大然料消耗。假設(shè)粘度過大，會造成起動困難;假設(shè)粘度過小，會降低油膜的支撐力量，使摩擦面之間不能保持連續(xù)的潤滑層，增加磨損。粘度是工藝計算的重要參數(shù)粘度是工藝計算的主要參考數(shù)據(jù)之一。例如，計算流體在管線中的壓力損失，需查雷諾數(shù)，而雷諾數(shù)與確定粘度有關(guān)。粘度是潤滑油、燃料油貯存運(yùn)輸?shù)闹匾獏?shù)。粘度對于潤滑油的輸送有重要意義。當(dāng)油的粘度增大時，輸送壓力降便要增加。依據(jù)潤滑油粘度指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)。在生產(chǎn)上可以從粘度變化推斷潤滑油的精制深度。通常是:未經(jīng)精制的餾分油粘度>經(jīng)硫酸精制的餾分油粘度>用選擇溶劑精制的餾分油粘度。粘度是噴氣燃料的重要質(zhì)量指標(biāo)燃料霧化的好壞是噴氣發(fā)動機(jī)正常工作的最重要條件之一。噴氣燃料的粘度對燃料霧化程度影響最大。為了保證噴氣發(fā)動機(jī)在不同溫度下所必需的霧化程度，在燃料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了不同溫度下的粘度值。粘度是柴油的重要質(zhì)量指標(biāo)。粘度是柴油的重要性質(zhì)之一，它可打算柴油在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)霧化及燃燒的狀況。粘度過大，噴油嘴噴出的油滴顆粒大且不均勻，霧化狀態(tài)不好，與空氣混合不充分，燃燒不完全。同時，柴油能對柱塞泵起潤滑作用，粘度過小，會影響油泵潤滑，增加柱塞磨損。[板書]二、粘度測定方法概述1、運(yùn)動粘度測定〔1〕原理[表達(dá)]油產(chǎn)品。牛頓型流體符合牛頓粘性定律的流體稱為牛頓型流體。大多數(shù)石油產(chǎn)品在濁點溫度以上都屬于牛頓型流體。當(dāng)在低溫下有蠟析出時流淌性能變差，則變?yōu)榉桥ｎD型流體。潤滑油中參加高分子聚合物添加劑制成的稠化油、含瀝青質(zhì)較多的重質(zhì)燃料，都轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥ｎD型流體非牛頓型流體在流淌時不處于層流狀態(tài)，不符合牛頓粘性定律?！?〕原理：依據(jù)泊塞耳方程式 r 4 P 8VL式中μ:液體的動力粘度；τ：試樣平均流淌時間r:毛細(xì)管半徑； L:毛細(xì)管長度；V:毛細(xì)管流出試樣體積；P:使液體流淌的壓力；假設(shè)試樣流淌壓力用油柱靜壓力表示，即p=ρgh,將動力粘度換算成運(yùn)動粘度，則ν=Cτ式中：C為毛細(xì)管粘度計常數(shù)，與測定溫度無關(guān)。毛細(xì)管粘度計常數(shù)僅與粘度計的幾何外形有關(guān)，而與測定溫度無關(guān)。因此液體的運(yùn)動黏度與流過毛細(xì)管的時間成正比。[板書]〔3〕影響測定主要因素1〕溫度的掌握[表達(dá)]油品粘度隨溫度變化很明顯，為此規(guī)定溫度必需嚴(yán)格保持穩(wěn)定在所要求溫度的士0.1℃以內(nèi)，否則哪怕是微小的波動，也會使測定結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。為維持穩(wěn)定的測定溫度，應(yīng)選用專業(yè)的恒溫設(shè)備和專用儀器流淌時間的掌握試樣通過毛細(xì)管粘度計時的流淌時間要掌握在不少于2000.4mm的鉆度計流淌時間不少于350s.以確保試樣在毛細(xì)管中處于層流狀態(tài)，符合其使用條件。試樣通過的時間過短，易產(chǎn)生湍流，會使測定結(jié)果產(chǎn)生較大偏差。通過時間過長，不易保持溫度恒定，也可引起測定偏差。粘度計的位置粘度計必需調(diào)整成垂直狀態(tài)。否則會轉(zhuǎn)變液柱高度，引起靜壓差的變化，使測定結(jié)果消滅偏差。粘度計向前傾斜時，液面壓差增大，流淌時間縮短，側(cè)定結(jié)果偏低，粘度計向其他方向傾斜時，都會使測定結(jié)果偏高。氣泡的產(chǎn)生裝入粘度計中的試樣不許存有氣泡，氣泡不但會影響裝油體積，而且進(jìn)入毛細(xì)管后能形成氣塞，增大了液體流淌的阻力，使流淌時間拖長，測定結(jié)果偏高。試樣的預(yù)處理試樣必需脫水、除去機(jī)械雜質(zhì)。試樣含水，在較高溫度下進(jìn)展側(cè)定時會汽化;在低溫下測定時則會分散，均影響試樣的正常流淌，使側(cè)定結(jié)果產(chǎn)生偏差。假設(shè)存在雜質(zhì)，雜質(zhì)易粘附于毛細(xì)管內(nèi)壁，增大流淌阻力，使測定結(jié)果偏高。[板書]2、恩氏粘度測定原理[表達(dá)]恩氏粘度即恩格勒(Engler)粘度,指肯定量的試樣，在規(guī)定溫度(如50℃、80℃、100℃)20020℃的溫度下流出所需的時間(即水值)的比值。測定時，試樣呈連續(xù)線狀流出。在溫度t℃時，恩氏粘度以Et表示。單位為“度計算按下式計算試樣的恩氏黏度。τEt= /Kτ20式中：Et－試樣在溫度t℃時的恩氏黏度，τ－試樣在溫度t200ml所需的時間，s;K －黏度計的水值，s.20影響恩氏黏度測定的因素[表達(dá)]1)儀器技術(shù)狀況符合要求恩氏黏度計的各部件尺寸必需符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，特別是流出管的尺寸規(guī)定格外嚴(yán)格，流出管及內(nèi)容器的內(nèi)外表已磨光和鍍金，使用時留意削減磨損，不準(zhǔn)擦拭，不要弄臟。更換51s±1s4個月至少要1次。水值不符合規(guī)定，不允許使用。流出時間的測量要準(zhǔn)確測定時動作要協(xié)調(diào)全都，提木塞和開動秒表要同時進(jìn)展，木塞提起的位置應(yīng)保持與測定水值一樣(也不允許拔出)。當(dāng)承受瓶中的試樣恰好到200mL的標(biāo)線時，馬上停頓計時，否則將引起測定誤差。黏度計水平狀態(tài)測定前，黏度計應(yīng)調(diào)試成水平狀態(tài)，略微提起木塞，讓多余的試樣流出，直至內(nèi)容器中的3個尖釘剛好同時露出液面為止。試樣的預(yù)處理機(jī)械雜質(zhì)易黏附于流出管內(nèi)壁，增大流淌阻力，使測定結(jié)果偏高。為此測定前要用規(guī)定的金屬濾網(wǎng)過濾試樣，假設(shè)試樣含水，應(yīng)參加枯燥劑后，再過濾。此外裝入的試樣中不允許含氣泡。[小結(jié)] 測定粘度的意義;粘度測定方法;影響測定的因素[練習(xí)題]粘度計的水值K20=51.1s。假設(shè)燃料油在80℃時從粘度計流出200mL 的時間為秒，試計算其恩氏粘度。教學(xué)內(nèi)容及課時安排：§3–3 閃點、燃點和自燃點 2課時教學(xué)過程[板書] 第三節(jié)閃點、燃點和自燃點一、測定油品閃點、燃點和自燃點意義1、根本概念閃點[表達(dá)]火焰接觸，能發(fā)生短暫閃火的最低溫度。閃點意味著在此溫度下油品揮發(fā)產(chǎn)生的油蒸氣已在空氣中到達(dá)爆炸所需的濃度。濃度過小或過大都不會發(fā)生爆炸，這個濃度范圍稱為爆炸界限。通常油品的閃點為其爆炸下限時的溫度。爆炸界限[表達(dá)]合氣中的最低體積分?jǐn)?shù)稱為爆炸下限；最高體積分?jǐn)?shù)稱為爆炸上限。油品的閃點就是指常壓下，油品蒸氣與空氣混合到達(dá)爆炸下限或爆炸上限的油溫。通常狀況下，高沸點油品的閃點為其爆炸下限時的油品溫度。由于該溫度下液體油品已有足夠的飽和蒸氣壓，使其在空氣中的含量恰好到達(dá)油品的爆炸下限.因此一遇明火馬上發(fā)生爆炸燃燒。由于在試驗條件下油品用量很少，著火后瞬間可燃混合氣即已燒盡，所以人們看到的只是短暫的火苗一閃。而低沸點油品，如汽油及易揮發(fā)的液態(tài)石油產(chǎn)品，在室溫下的油氣濃度已經(jīng)大大超過其爆炸下限，其閃點實際上是它的爆炸上限的油品溫度。假設(shè)冷卻以降低汽油的蒸氣壓，也可以測得爆炸下限所對應(yīng)的閃火溫度。由于閃點是衡量油品在貯存、運(yùn)輸和使用過程中安全程度的指標(biāo)，所以測定低沸點油品爆炸下限的溫度沒有實際意義。燃點5秒時的最低溫度，稱為燃點，通常稱為開口杯法燃點。自燃點將油品加熱很高溫度后，再使之與空氣接觸，無需引燃，油品即可因猛烈氧化而產(chǎn)生火焰自行燃燒，這就是油品的自燃現(xiàn)象。能發(fā)生自燃的最低油溫，稱為自燃點。[板書]2、油品閃點、燃點和自燃點與組成關(guān)系與烴類組成關(guān)系.[表達(dá)]烷烴和芳烴較多的油品高。在同類烴中，隨相對分子量增大，自燃點降低，而閃點和燃點增高。對碳原子數(shù)一樣的烴類，自燃點的挨次為：烷烴<環(huán)烷烴，烯烴<芳烴；燃點的挨次正好相反：烷烴>環(huán)烷烴，烯烴>芳烴。與油品餾程有關(guān)。[表達(dá)]油品沸點越低，越易揮發(fā)，其閃燃點越低，反之上升。油品閃點和燃點的凹凸取決于低沸點烴類含量，烷烴的閃點比對應(yīng)的烯烴要高。油品閃點的凹凸取決于油品中沸點最低的那部分烴類的含量。當(dāng)有極少量輕油混入到高沸點油品中時，就能引起閃點顯著降低。例如，某潤滑油中摻人1%的汽油，閃點可從200℃降至170℃。正是由于這一緣由，原油的閃點是很低的，它和低閃點油品一起被列入易燃物品之中。與燃點相反，油品沸點越低，約不易自燃，其自燃點越高，反之自燃點越低。[板書]3、測定閃點、燃點和自燃點的意義[表達(dá)]閃點是評定石油產(chǎn)品貯存、運(yùn)輸及使用安全治理方面的一個重要指標(biāo)。〔1〕推斷其餾分組成的輕重。一般的規(guī)律是：油品蒸氣壓愈高，餾分組成愈輕，則油品的閃點愈低。反之，餾分組成愈重的油品則有較高的閃點。在常減壓蒸餾過程中，假設(shè)覺察裝置上某一側(cè)線出來的油品閃點低于指標(biāo)，這是該餾分中含有輕餾分之故。在此狀況下，必需加大該側(cè)線汽提量，以便汽提出其中所含的輕質(zhì)餾分。[板書]〔2〕鑒定油品發(fā)生火災(zāi)的危急性。[表達(dá)]4545℃以上的液體叫做可燃液體。按閃點的凹凸可確定其運(yùn)輸、貯存和使用的各種防火安全措施。[板書]〔3〕評定潤滑油質(zhì)量[表達(dá)]可以推斷油品變質(zhì)的狀況。如內(nèi)燃機(jī)油均具有較高的閃點，使用時不易著火燃燒，假設(shè)覺察油品的閃點顯著降低，則說明潤滑油已受到燃料的稀釋，應(yīng)準(zhǔn)時檢修發(fā)動機(jī)或換機(jī)油；汽輪機(jī)油和變壓器油在使用中如覺察閃點下降，說明油品已經(jīng)變質(zhì)，需進(jìn)展處理。對于某些潤滑油來說，同時測定開、閉口閃點，可作為油品含有低沸點混入物的指標(biāo)，用于生產(chǎn)檢查。[板書]二、閃燃點測定方法概述[表達(dá)]于潤滑油及重質(zhì)石油產(chǎn)品。1、閉口杯法[表達(dá)]GB/T261 石油產(chǎn)品閃點測定法〔閉口杯法，適用與測定燃料油、潤滑油等油品的口閃點。用試樣在連續(xù)攪拌下加熱，按要求掌握恒定的升溫速度，在規(guī)定的溫度間隔，同時中斷攪拌的狀況下，將一小火焰引入杯內(nèi)，試驗火焰引起試樣上的蒸氣閃火是的最低溫度作為閃點。2、開口杯法[表達(dá)]閃點時，恒速升溫。在規(guī)定的溫度間隔，用一個小的點火器火焰按規(guī)定通過試樣外表，以點火器火焰使試樣外表上的蒸氣發(fā)生閃火的最低溫度，作為開口杯法閃點。[板書]3、克利夫蘭開口杯法適用范圍[表達(dá)]GB/T3536-2023規(guī)定了用克利夫蘭開口杯儀器測定石油產(chǎn)品閃點和燃點的方法。適用于除燃料油〔燃料油通常依據(jù)GB/T261進(jìn)展測定〕以外的、開口閃點高于79℃的石油產(chǎn)品。試驗原理[表達(dá)]恒定的速度升溫。在規(guī)定的溫度間隔，用一個小的試驗火焰掃過試驗杯，使試驗火焰引起試樣液面上部蒸氣閃火的最低溫度即為閃點。如需測定燃點，應(yīng)連續(xù)進(jìn)展試驗，直到試驗火焰引起試樣5s的最低溫度即為燃點。在環(huán)境大氣壓下測得的閃點和燃點用公式修正到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的閃點和燃點。[板書]三、影響油品閃點測定的因素[表達(dá)]影響油品閃點測定的因素很多，如儀器的準(zhǔn)確度、操作方法、升溫速度、大氣壓和油樣的處理等都影響著油品閃點的凹凸。試樣含水量。油樣含水時必需事先進(jìn)展脫水，由于水在油中形成泡沫，加熱后水蒸氣逸出而影響閃火溫度。2、加熱速度的掌握。加熱速度過快時，單位時間內(nèi)賜予試油熱量多，試油蒸發(fā)量大，油蒸氣與空氣組成的混合氣濃度簡潔到達(dá)爆炸范圍而提前閃火，導(dǎo)致結(jié)果偏低；加熱速度過于慢時，則測定結(jié)果偏高，影響測得結(jié)果的準(zhǔn)確性。越低，停留時間越長，則閃點測定結(jié)果越低；反之越高。試樣參加量。閉口杯的試油與蒸氣空間已作了規(guī)定，如參加量過多油蒸氣與空氣混合物的濃度簡潔到達(dá)爆炸范圍，導(dǎo)致閃點偏低；如裝油量太少，結(jié)果偏高。度提前到達(dá)爆炸下限，則測定結(jié)果偏低；大氣壓。大氣壓的影響是個主要因素，氣壓低，油品揮發(fā)快，閃點低，在不同大氣壓下，同一油品的閃點相差較大，依據(jù)大量實踐證明，大氣壓與閃點的關(guān)系呈比例，因此，必需對測定結(jié)果進(jìn)展大氣壓修正。驗杯受熱均勻、用酒精燈和煤氣燈加熱升溫不易掌握，油蒸氣集中快。8、與所用閃點測定器的類型有關(guān)。一般同一油品的開口閃點比閉口閃點高10～30℃。]作業(yè)布置：14節(jié)內(nèi)容；26818、19題。教學(xué)內(nèi)容及課時安排：§3–4 殘?zhí)?1課時教學(xué)過程[板書] 第四節(jié)殘?zhí)縖板書]一、測定殘?zhí)康囊饬x1.殘?zhí)縖表達(dá)]量百分來表示。殘?zhí)渴窃u價油品在高溫條件下生成焦炭傾向的指標(biāo)。殘?zhí)恐饕捎椭械哪z質(zhì)、瀝青質(zhì)、多環(huán)芳烴的疊合物及灰分形成。不加添加劑的潤滑油，其殘?zhí)繛轺[片狀，且有光澤;假設(shè)加人添加劑，其殘?zhí)砍输摶疑?，質(zhì)地較硬，難以從坩堝壁上脫落。因此，對含添加劑高的潤滑油只要求測定其根底油的殘?zhí)?，而不掌握成品油的殘?zhí)恐怠板書]2、殘?zhí)苛颗c油品的化學(xué)組成和灰分關(guān)系與油品化學(xué)組成的關(guān)系[表達(dá)]殘?zhí)颗c油品中的非烴類、不飽和烴及多環(huán)芳烴化合物的含量有關(guān)。殘?zhí)恐饕捎椭械哪z質(zhì)、瀝青質(zhì)、多環(huán)芳烴所形成的縮聚物及灰分形成。而烷烴只起分解反響，不參與聚合反響，所以不會形成殘?zhí)?。所以殘?zhí)苛颗c油的化學(xué)組成和灰分含量有關(guān)。油品中含氮、硫、氧化合物、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、多環(huán)芳烴多的、密度大的重質(zhì)油料，殘?zhí)恐蹈?；裂化及焦化產(chǎn)品的殘?zhí)恐蹈哂谥别s產(chǎn)品。與油品的灰分多少有關(guān)。灰分主要是油品中環(huán)烷酸鹽類等煅燒后所得的不燃物，它們與殘?zhí)炕煸谝黄穑墒箿y定結(jié)果偏高。一般含有添加劑的石油產(chǎn)品灰分較多，其殘?zhí)恐翟黾虞^大。[板書]3、測定油品殘?zhí)康囊饬x[表達(dá)]〔1〕殘?zhí)渴怯推分心z狀物質(zhì)和不穩(wěn)定化合物的間接指標(biāo)殘?zhí)吭酱?，油品中不穩(wěn)定的烴類和膠狀物質(zhì)就越多。例如，催化裂化生產(chǎn)中，殘?zhí)恐凳峭茢嘣蟽?yōu)劣的重要參數(shù)。假設(shè)裂化原料油殘?zhí)枯^大，說明原料含膠狀物質(zhì)和瀝青質(zhì)較多，在裂化過程中易生成焦炭，使設(shè)備結(jié)焦，不僅破壞裝置的熱平衡，而且還降低催化劑的活性，影響裝置正常生產(chǎn)及操作。依據(jù)原料的殘?zhí)恐悼赏茰y焦炭的產(chǎn)量測定焦化原料油的殘?zhí)浚芡茰y延遲焦化工藝過程的焦炭產(chǎn)量。殘?zhí)恐翟酱?，目的產(chǎn)物焦炭的產(chǎn)量就越高，對生產(chǎn)就越有利。殘?zhí)恐悼梢酝茢酀櫥图安裼偷木粕疃纫话憔粕畹挠推?，殘?zhí)恐递^小。柴油以10%蒸余物的殘?zhí)孔鳛橹笜?biāo)。柴油的餾分越輕、精制得越好，其殘?zhí)恐稻驮叫　Ｓ捎诓裼偷酿s分輕，直接測定殘?zhí)恐岛艿停`差較大，所以規(guī)定柴油10%GB/T6536《石油產(chǎn)品蒸餾測定法》或GB/T255《石油產(chǎn)品餾程測定法》進(jìn)展不少于兩次的蒸餾，收集10%剩余物作為試樣，再做殘?zhí)繙y定。測定柴油10%剩余物的殘?zhí)?，對于保證生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油有重要意義。殘?zhí)恐荡蟮牟裼驮谑褂弥袝谄變?nèi)形成積炭，導(dǎo)致散熱不良，機(jī)件磨損加劇，縮短發(fā)動機(jī)使用壽命。其他測定燃燒器燃料的殘?zhí)恐担捎脕泶致缘毓懒咳剂显谡舭l(fā)式的釜型和套管型燃燒器中形成沉積物的傾向。[板書]二、測定油品殘?zhí)康姆椒╗表達(dá)]測定殘?zhí)康姆椒ㄓ锌凳蠚執(zhí)?、電護(hù)法殘?zhí)亢吞m氏殘?zhí)俊Ｓ捎跍y定康氏殘?zhí)啃鑻故斓牟僮骷寄?，才能得到符合周密度要求的結(jié)果，因此中間掌握多承受簡潔把握的電爐法殘?zhí)?，只在產(chǎn)品出廠和仲裁試驗時測定康氏殘?zhí)俊？凳蠚執(zhí)渴鞘澜绺鲊毡閼?yīng)用的一個標(biāo)準(zhǔn)試驗方法，我國石油產(chǎn)品多承受康氏殘?zhí)恐笜?biāo)。蘭氏殘?zhí)繛閲H標(biāo)準(zhǔn)。[板書](1)康氏法殘?zhí)勘磉_(dá)康氏法殘?zhí)渴前碐B/T26YT-268康氏殘?zhí)繙y定儀。該方法參照承受了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO6615?？凳戏?zhí)恳话阌糜跍y定常壓蒸餾時易分解、相對易揮發(fā)的石油產(chǎn)品經(jīng)蒸發(fā)和熱解后留下的殘?zhí)苛?，以供給石油產(chǎn)品相對生焦傾向的指標(biāo)。對于一些重質(zhì)殘渣燃料油、焦化原料等油料，宜用此方法測定殘?zhí)?。對含有能生灰組分的石油產(chǎn)品，則會得到殘?zhí)恐灯叩慕Y(jié)果，誤差的大小取決于所生成灰分的量。測定時把盛有試樣的瓷坩堝放入內(nèi)鐵坩堝中，然后再將內(nèi)鐵坩堝放在外鐵坩堝內(nèi)。用強(qiáng)火焰的煤氣噴燈加熱，使試油蒸發(fā)、燃燒，生成殘留物，經(jīng)灼燒后冷卻稱重，計算出質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。加熱過程分為預(yù)熱期、燃燒期和強(qiáng)熱期三個階段。每階段的加熱強(qiáng)度、加熱時間都需嚴(yán)格遵守規(guī)定，否則達(dá)不到周密度要求。[板書](2)電爐法