油品蒸發(fā)性能的分析

油品蒸發(fā)性能的分析

教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)支配:4–1餾程2課時(shí)教學(xué)過(guò)程[板書(shū)]第四章油品蒸發(fā)性能的分析[表達(dá)]任務(wù)1、了解燃料油的使用要求;2、理解各評(píng)定指標(biāo)的根本概念;3、把握各評(píng)定指標(biāo)的意義、測(cè)定方法和計(jì)算方法,形成單項(xiàng)測(cè)定的操作技能。

[表達(dá)]蒸發(fā)性能又稱(chēng)為氣化性能,它是指液體在確定的溫度下能否快速蒸發(fā)為蒸氣的力氣。

對(duì)于內(nèi)燃機(jī)燃料,為什么要測(cè)試燃料的蒸發(fā)性能呢內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃燒前要經(jīng)過(guò)霧化,氣化及與空氣形成可燃混合氣的過(guò)程,蒸發(fā)性能是保障。

油品的蒸發(fā)性能可用餾程、蒸汽壓等指標(biāo)評(píng)定,即為本章節(jié)的內(nèi)容。

[板書(shū)]第一節(jié)餾程[板書(shū)]一、1沸點(diǎn)[表達(dá)]純液體物質(zhì)在確定溫度下具有恒定的蒸氣壓。

[提問(wèn)]溫度越高,純液體物質(zhì)蒸氣壓[表達(dá)]當(dāng)飽和蒸氣壓與外界壓力相等時(shí),液體外表和內(nèi)部同時(shí)毀滅氣化現(xiàn)象,這一溫度稱(chēng)為該液體物質(zhì)在此壓力下的沸點(diǎn)。

,又稱(chēng)為正常沸點(diǎn)。

[板書(shū)]2沸程[表達(dá)]石油是一個(gè)沸點(diǎn)連續(xù)的多組分混合物。

在外壓確定時(shí),油品的沸點(diǎn)范圍,稱(chēng)為沸程。

[板書(shū)]3餾程在規(guī)定條件下,蒸餾100試油建立的餾出體積百分?jǐn)?shù)與所對(duì)應(yīng)的餾出溫度的關(guān)系,從初餾點(diǎn)到終餾點(diǎn)這一溫度范圍,叫做餾程。

[板書(shū)]4餾分在某一溫度范圍蒸出的餾出物,稱(chēng)為餾分,如汽油餾分、煤油餾分、柴油餾分及潤(rùn)滑油餾分等。

溫度范圍窄的稱(chēng)為窄餾分,溫度范圍寬的稱(chēng)為寬餾分。

[板書(shū)],稱(chēng)為餾分組成。

例如,初餾點(diǎn),10%點(diǎn)、50%點(diǎn)、90%點(diǎn)和終餾點(diǎn)等,生產(chǎn)實(shí)際中常統(tǒng)稱(chēng)為餾程。

餾分組成是石油產(chǎn)品蒸發(fā)性大小的主要指標(biāo)。

[板書(shū)][表達(dá)]〔1〕餾程是推斷石油餾分組成,可作為建廠設(shè)計(jì)的根底數(shù)據(jù)。

餾程是裝置生產(chǎn)操作把握的依據(jù)依據(jù)餾程可以評(píng)定汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的蒸發(fā)性,推斷其使用性能。

①10%餾出溫度可以推斷汽油中輕組分的含量,它反映汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的低溫啟動(dòng)性能和形成氣阻的傾向。

汽油規(guī)格中規(guī)定10%餾出溫度不能高于70℃,汽油10%餾出溫度越低,越能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫啟動(dòng)性。

在一樣的氣溫條件下,汽油10%餾出溫度越低,所需啟動(dòng)的時(shí)間越短,耗油越少。

表4-1車(chē)用汽油10%餾出溫度與保證發(fā)動(dòng)機(jī)易于啟動(dòng)的最低大氣溫度的關(guān)系10%餾出溫度℃54大氣溫度℃-2160-1766-1371-977-682-2表4-2車(chē)用汽油10%餾出溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間及汽油消耗量的關(guān)系試驗(yàn)溫度℃啟動(dòng)時(shí)間啟動(dòng)時(shí)汽油消耗量0-610%餾出溫度79℃%餾出溫度72℃%餾出溫度79℃104810%餾出溫度72℃②車(chē)用汽油的50%餾出溫度表示其平均蒸發(fā)性能,它影響發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的升溫時(shí)間和加速性能。

規(guī)定車(chē)用汽油的50%餾出溫度不高于120℃。

③車(chē)用汽油的90%餾出溫度表示表示其重質(zhì)組分的含量,它關(guān)系到燃料的燃燒完全性。

一般,燃料90%餾出溫度低些好,我國(guó)規(guī)定車(chē)用汽油的90%餾出溫度不高于190℃。

④終餾點(diǎn)表示燃料中最重餾分的沸點(diǎn)。

試驗(yàn)說(shuō)明,使用終餾點(diǎn)為225℃的汽油,發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損比使用終餾點(diǎn)為200℃的汽油增大1倍、耗油量增加7%。

我國(guó)規(guī)定車(chē)用汽油的終餾點(diǎn)不高于205℃。

[板書(shū)]〔4〕評(píng)定車(chē)用柴油的蒸發(fā)性,推斷其使用性能[表達(dá)]車(chē)用柴油的餾程是保證其在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)快速蒸發(fā)和燃燒的重要指標(biāo)。

為保證良好的低溫啟動(dòng)性能,需要有確定的輕質(zhì)餾分,保證蒸發(fā)快,油氣混合勻稱(chēng),燃燒狀態(tài)好,油耗少。

餾分越輕越好嗎〔壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)〕車(chē)用柴油50%餾出溫度℃202325250275285發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間810276090表4-3車(chē)用柴油50%餾出溫度與啟動(dòng)性的關(guān)系重餾分特殊是碳鏈較長(zhǎng)的烷烴自燃點(diǎn)低,簡(jiǎn)潔燃燒,但餾分組成過(guò)重,氣化困難,燃燒不完全,不僅油耗增大,還易形成積炭,磨損發(fā)動(dòng)機(jī),縮短使用壽命。

我國(guó)車(chē)用柴油指標(biāo)規(guī)定,50%餾出溫度不得高于300℃,90%餾出溫度不得高于355℃,95%的餾出溫度不高于365℃。

[板書(shū)]二、[表達(dá)]依據(jù)255-1977〔1988〕《石油產(chǎn)品餾測(cè)定法》〔恩氏蒸餾〕和6536-1997《石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)定法》標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)展。

該兩種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法適用于測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)燃料、溶劑油和輕質(zhì)石油產(chǎn)品的餾分組成。

恩氏蒸餾測(cè)定時(shí),將100試樣在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,按產(chǎn)品性質(zhì)不同,把握不同的蒸餾操作升溫速度。

冷凝管流出第一滴冷凝液時(shí)的氣相溫度,稱(chēng)為初餾點(diǎn)。

蒸餾過(guò)程中,烴類(lèi)分子按其相對(duì)揮發(fā)度由大到小的次序慢慢蒸出,隨之,氣相溫度也慢慢上升,當(dāng)餾出物體積分?jǐn)?shù)為裝入試樣的10%、50%、90%時(shí),蒸餾瓶?jī)?nèi)的氣相溫度分別稱(chēng)之為10%、50%、90%餾出溫度。

測(cè)試步驟:蒸餾過(guò)程中的最高氣相溫度,稱(chēng)為終餾點(diǎn)。

蒸餾燒瓶底部最終一滴液體氣化的瞬間所測(cè)得的氣相溫度稱(chēng)為干點(diǎn),此時(shí)不考慮蒸餾燒瓶壁及溫度計(jì)上的任何液滴或液膜。

由于終餾點(diǎn)一般在蒸餾燒瓶底部全部液體蒸發(fā)后才毀滅,故與干點(diǎn)往往一樣。

蒸餾完畢后,以裝入試樣量為100%減去餾出液體和殘留物的體積分?jǐn)?shù),所得之差值稱(chēng)為蒸發(fā)損失。

生產(chǎn)實(shí)際中常稱(chēng)上述這套完整數(shù)據(jù)稱(chēng)為餾程,它是輕質(zhì)燃料油的質(zhì)量指標(biāo)〔附錄1-4〕。

6536-1997《石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)定法》其蒸餾裝置有手工蒸餾〔承受?chē)姛艏訜峄螂娂訜帷澈妥詣?dòng)蒸餾,但有爭(zhēng)議時(shí),仲裁試驗(yàn)應(yīng)承受手工蒸餾。

測(cè)定時(shí)依據(jù)使用蒸餾儀器的不同,要求觀看記錄的回收體積分?jǐn)?shù)〔量筒內(nèi)蒸餾所得冷凝液體占蒸餾油品的體積分?jǐn)?shù)〕和對(duì)應(yīng)溫度計(jì)讀數(shù)〔回收溫度〕的精確?????度也不同,、℃,、℃。

恩氏蒸餾測(cè)定操作簡(jiǎn)潔、快速,結(jié)果易重合,對(duì)評(píng)定石油產(chǎn)品特殊是評(píng)定輕質(zhì)油品的使用性質(zhì),把握產(chǎn)品質(zhì)量和檢查操作條件等都有著重要的實(shí)際意義。

[板書(shū)]三、影響恩氏蒸餾測(cè)定的主要因素試樣及餾出物量取溫度的全都性[表達(dá)]要求量取試樣、餾出物及殘留液體積時(shí),溫度要盡量保持全都,通常要求在20℃3℃下進(jìn)展。

冷凝溫度的把握[表達(dá)]測(cè)定不同石油產(chǎn)品的餾程時(shí),冷凝器內(nèi)水溫把握要求不同。

汽油:0-5℃;含蠟液體:50-70℃加熱速度和餾出速度的把握〔兩個(gè)影響〕[表達(dá)]標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定蒸餾汽油時(shí),從開(kāi)頭加熱到初餾點(diǎn)的時(shí)間為5~10;航空汽油,7~8;噴氣燃料、煤油、車(chē)用柴油,0~15;重質(zhì)燃料油或其他重質(zhì)油料,10~20。

餾出速度應(yīng)保持4~5〔每10約20~25滴〕。

當(dāng)總餾出量達(dá)90時(shí),需調(diào)整加熱速度,使3~5內(nèi)到達(dá)干點(diǎn),否則會(huì)影響干點(diǎn)測(cè)定的精確?????性。

[板書(shū)]〔4〕蒸餾損失量的把握[表達(dá)]測(cè)定汽油時(shí),量筒的口部要用棉花塞住,削減餾出物的揮發(fā)損失,使其充分冷凝,同時(shí)還能避開(kāi)冷凝管上分散的水落入量筒內(nèi)。

[板書(shū)]〔5〕石棉墊的選擇[表達(dá)]通常的考慮是,蒸餾終點(diǎn)的油品外表要高于加熱面。

輕油大都要求測(cè)定終餾點(diǎn),為防止過(guò)熱可選擇較小的石棉墊。

0121-1992《石油產(chǎn)品餾程測(cè)定技術(shù)條件》。

[板書(shū)]〔6〕試樣的脫水[表達(dá)]測(cè)定前必需對(duì)含水試樣進(jìn)展脫水處理,并參與沸石,以保證試驗(yàn)平安及測(cè)定結(jié)果的精確?????性。

如何脫水煅燒并冷卻的食鹽或無(wú)水***化鈣教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)支配:4–2飽和蒸汽壓2課時(shí)教學(xué)過(guò)程[板書(shū)]其次節(jié)飽和蒸汽壓一、測(cè)定飽和蒸氣壓的意義[板書(shū)][表達(dá)]在確定的溫度下,氣液兩相處于平衡狀態(tài)時(shí)的蒸氣壓力稱(chēng)為飽和蒸氣壓,簡(jiǎn)稱(chēng)蒸氣壓。

[板書(shū)],油品的蒸氣壓增大,溫度降低,油品的蒸氣壓減小。

〔一樣物質(zhì),不同溫度〕物質(zhì)的種類(lèi)和組成在確定溫度下,油品的餾分越輕,越簡(jiǎn)潔揮發(fā),蒸氣壓越大。

〔不同物質(zhì),一樣溫度〕[板書(shū)][表達(dá)]較高的蒸氣壓能保證汽油正常燃燒,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)快,效率高,油耗低。

推斷汽油在使用時(shí)有無(wú)形成阻的傾向。

[表達(dá)]汽油用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料時(shí),期望具有較高的蒸汽壓,但也并不是無(wú)止境的。

蒸氣壓過(guò)高簡(jiǎn)單使汽油在輸油管路中形成氣阻,使供油缺乏或中斷,造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低,甚至停頓運(yùn)轉(zhuǎn)。

蒸汽壓過(guò)低又會(huì)影響啟動(dòng)性能。

表4-5:隨著大氣溫度的上升,應(yīng)把握汽油保持較低的蒸氣壓,才能保證汽油發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)不發(fā)生氣阻。

我國(guó)對(duì)車(chē)用汽油的蒸氣壓按季節(jié)規(guī)定了不同指標(biāo)。

[板書(shū)]〔3〕估量汽油貯存和運(yùn)輸中的蒸發(fā)損失[表達(dá)]當(dāng)貯存、灌注及運(yùn)輸發(fā)動(dòng)機(jī)燃料時(shí),油品含輕組分越多,蒸氣壓越大,蒸氣損失也越大,這不僅易造成油料損失,污染環(huán)境,而且還有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性。

[板書(shū)]二、石油產(chǎn)品蒸氣壓測(cè)定方法概述[表達(dá)]8017-1987《石油產(chǎn)品蒸汽壓測(cè)定法〔雷德法〕》標(biāo)準(zhǔn)方法的蒸氣壓測(cè)定裝置由蒸汽壓測(cè)定器、壓力計(jì)和水浴三局部組成,測(cè)定器又分空氣室和汽油室,二者的體積比為〔~〕∶1。

測(cè)定適用范圍[板書(shū)]三、影響測(cè)定的主要因素〔1〕壓力表的讀數(shù)及校正[表達(dá)]在讀數(shù)時(shí),必需保證壓力表處于垂直位置,要輕小扣擊后再讀數(shù)。

[板書(shū)]〔2〕試樣的空氣飽和[表達(dá)]必需按規(guī)定猛烈搖蕩盛放試樣的容器,使試樣與容器內(nèi)的空氣到達(dá)飽和,所測(cè)得的最大蒸氣壓才是雷德蒸氣壓。

[板書(shū)]〔3〕檢查泄露[表達(dá)]在試驗(yàn)前和試驗(yàn)中,應(yīng)仔細(xì)檢查全部?jī)x器是否有漏油和漏氣現(xiàn)象,任何時(shí)候覺(jué)察有漏油漏氣現(xiàn)象則舍棄試樣,用試樣重做試驗(yàn)。

[板書(shū)]〔4〕取樣和試樣治理[表達(dá)]取樣和試樣的治理應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定,避開(kāi)試樣蒸發(fā)損失和略微的組成變化,試驗(yàn)前絕不能把雷德蒸氣壓測(cè)定器的任何部件當(dāng)作試樣容器使用。

假設(shè)要測(cè)定的工程較多,雷德蒸氣壓的測(cè)定應(yīng)是被分析試樣的第一個(gè)試驗(yàn),防止輕組分揮發(fā)。

[板書(shū)]〔5〕儀器的沖洗[表達(dá)]按規(guī)定每次試驗(yàn)后必需徹底沖洗壓力表、空氣室和汽油室,以保證不含剩余試樣。

〔6〕溫度把