第38卷第1期
2021 1
精细石油化工SPECIALITY PETROCHEMICALS
石 欣，张尧，高 磊，杜 宁，张生娟，时肖栋，高亚男，陈 刚
（陕西延长石油（集团）碳氢高效利用技术研究中心，陕西西安710075）
摘要：以四种不同的重油为研究对象，采用标准方法与探索实验法分别对重油密度进行测定，验证探索实验法
测定重油密度的可行性。考察了油品加热时间、搅拌方式、固含量等因素对重油密度测定的影响。结果表明:
在仪器准确度方面，标油不同温度时密度与给定标准值偏差均很小，试样1高温密度法与GB/T 2013—2010
烯合金
测定值、高温密度法20 C 计算值与GB/T 13377—2010测定值偏差均很小；在实验测定影响因素方面，测定 试样范围为固含量小于0.41的重质油。使用探索实验法测定重质油密度比现有国标方法更为快速，准确度 及精密度更高。
关键词：重质油密度快速影响因素方法
中图分类号:TE135
文献标识码:A
密度作为油品性质的重要指标之一，可近似 地评价油品质量和化学组成。一般烷桂密度最 小，环烷桂居中，芳桂密度最大，胶质和沥青质多 的油样密度更大［1］延长石油拥有自主知识产权 的加氢裂化装置、油煤共炼装置、煤焦油加氢装置
等。在中试过程中需要定期对原料或产物中的密 度进行分析检测，以便了解装置运转及原料转化 情况。尤其是油煤共炼装置、煤焦油加氢装置仍
处于试车阶段，密度大小能够为现场技术人员判 断反应系统变化、调整装置工艺参数、掌握反应产
物性质提供科学依据。1 原理
本方法使用的仪器为安东帕DMA4200M 高
温数字式密度计，其测定原理为光学拾获器测量 试样特定的定频率振荡，通过特定频率的精确测 定和数学换算，测量出试样密度。仪器可以很容 易实现测量温度高达200 C 的密度检测，测定结
果可直接输出并显示到超大触屏上。
2材料和试剂
WGL-230B 电热鼓风干燥箱，天津市泰斯特
仪器有限公司；一次性塑料注射器（0 mL ）高温 注射器（0 mL ）。
无水乙醇、甲苯，分析纯。
3实验步骤
3. 1试样准备
准备重质油500〜1 000 mL，在其完全流动
的温度下置于烘箱内加热60 min，取出用玻璃棒 充分搅拌10 min，将前处理后重油试样通过玻璃
50mL 中，
备 。
3.2仪器准备
打开仪器，将仪器温度调至实验温度，至少等
待15 min，使仪器进行自动内部温度校准，达到 温度平衡。
对仪器进行空气和水检查，如果检查通过，则
仪器处于正确工作状态，如果检查未通过，则需要 用乙醇，必要时使用甲苯对仪器进行清洗，直至检
查通 。
仪器校正，选用两种密度范围覆盖待测试样 的标 物质 正。
3.3试样测定
将仪器温度设置到待测温度，稳定15 min, 用一次性注射器（高于110 C 使用高温注射器）吸
取3. 1烧杯内准备好的试样至少5 mL，注入高温 数字密度计进行测定。
4仪器准确度
重质油又称燃料油，主要是以原油加工过程
中的常压油、减压渣油、裂化渣油、裂化柴油和催 化柴油等。其特点是外观颜较暗甚至可能是黑
弹簧铰链，多数常温下为半固体或固体，在15.6 C 及
56 7 8:2020 - 09 -07；修收到 7 8 ： 2020 - 11 - 02。
作者简介：石欣（1993 -）,@，学士，助理工程呻，现从事煤化 工产品分析检测工作。E-mail ： 1085283148@qq. com 。
第38卷第1期石欣，等.一种快速测定重油密度的方法69
0.1MPa下密度为934〜1000kg/m3[23]，初V点较高，一般在300C以上，因此，目前重质油密度的测定仍是一项困难的工作。国内现有测定重质油密度的标准方法主要分为2类，玻璃密度计法和广口比
重瓶法。其中GB/T2013—20104、GB/T 2281—2008[5]为玻璃密度计法，GB/T13377—20106、GB/T2540—1981[7]、GB/T8928—2008[]为广口比重瓶法。其具体方法比较见表1
表1标准方法比较
序号标准编号适用重质油范围适用测量温度使用设备1GB/T2013—2010(试验方法A)不易流动、黏稠油品流动状态
度
2GB/T2281—2008黏油类0-50C
3GB/T13377—2010原油、固体石油产品低温
4GB/T2540—1981固体和半固体油品低温广口比重瓶5GB/T8928—2008p〉1固体沥青低温
玻璃密度计法测重质油密度原理是以阿基米德定律为基础，需使重质油达到流动状态方可测定，但由于重质油外观颜限制，很难准确观察到密度计读数，因此，玻璃密度计法不适用于测定重质油度；重测重质油度，原为质与体积的比值，可测定半固体和固体状态下的密度，因比重瓶大小及重质油固体或半固体状态下孔隙的影响，此方法也不能准确测定重质油度。数度测重质油度，
以弥补以上两种方法测定过程中的不足，使重质油密度测定过程更为快速、简便且结果更加准确。实验使用一种标油与一种重质油试样对高温数字密度计法测定重质油密度准确性进行判断，结果见表2。
表2仪器准确度确定
试样名称测度/
C
度/
(g•cm-3)
GB/T2013—2010
标准值/(g•cm-3)
偏差
GB/T13377—2010
(0C)/(g-cm-3)
高温计算值/
(g•cm-3)偏差800．81010．81000．0001———
标油1000．79880．79890．0001———1500．72480．72480———
800．90760．90780．0002
样1900．90170．90180．00010．94310．94280．0003 1000．89580．89580．0000
由表2可以看出，标油不同温度点密度与给定标准值偏差均很小，试样1高温密度法与GB/ T2013—2010测定值、高温密度法20C计算值GB/T13377—2010测值偏差均很小，因此，
判断度测重质油度度很，适于测重质油。
5影响因素
5.1油品加热时间和搅拌方式的影响
重质油在常温下一般为非流动状态，用本方法无法直接对其进行密度测定，因此在检测之前需对其进行加热搅拌处理，使得油样均匀，保证检测结果更为准确。分别选择试样1和试样2两种试样，在其完全流动的温度下加热30、60、90 min，取出采用人工玻璃棒搅拌和搅拌器两种搅拌方式，分别搅拌10、20、30min后，在100C温度点下测定两种油密度，其结果见表3不同加热度搅拌式重质油得度。
由表2可知，重质油的密度会受到油品加热时间与搅拌方式的影响。加热时间相同，搅拌时间越长，重质油密度平行性越好；搅拌时间相同，加热时间越长，密度越稳定；同一加热时间与搅拌时间下，搅拌器比人工玻璃棒搅拌下测定的密度更加稳定平行；同时，通过对不同试样的测定可以得出，在加热60min时，玻璃棒搅拌10min或搅拌搅拌5min测重质油度更加准确平行。在搅拌过程，发现在使用搅拌器搅拌时，油样更容易产生气泡，直接影响密度的测，因此重质油度测之60 min、工搅拌10min样
处。
光立方制作70精细石油化工
2021 1
表3不同固含量大小重质油密度测定结果
样称
试名测
度/
C
加热间/ min 搅拌间/
min 度/(g - cm 3)
工平均值士SD 搅拌平均值士SD
5
0894508936089270. 893 6士9X10 40895008951089510.895 1士5 8X10 530
1008950
08951089530.895 1 士 1.5X10 40895308953089550.895 3士 1.2X10 415
0895508955089570.895 6士 1.2X10 40895708958089580.895 8士5 8X10 5试样1
100
5
0895708956089570.895 7士5 7X10 5
0895808957089590.895 8 士 10 4
60
1008958089580895808958士008958089580895808958士01508958
089580895808958士008958089580895808958士05
0966509668096700.966 8士2 5X10 40966809667096680.966 8士5 8X10 5
30
100968809687096870.968 7士5 8X10 509668
0967009669
0. 966 9 士 10 415
0967009669
09670
0.967 0士5 8X10 50967109670096710.967 1士5 8X10 5试样2
100
5
0967009671096710.967 1 士58X10 50967309672096730.967 3士5 8X10 560
10
0967309673096730.967 3士 1.4X10 160967309672096730.967 3士5 8X10 515
09673
09673
光子重构09673
0.967 3士 1.4X10 16
09673
09672
09673
0.967 3士5 8X10 5
5.2温度对重质油密度的影响
温度改变 影响油品的体积，进而影响油
品的密度，因此 度对重质油密度的影响是极为重要的。选择三种不同的重质油试样1、试
样2、试样3，其在80 C 时均可完全流动，加热60
min 使
搅拌10 min
度测定。测试结果见表4。
表4不同温度加热后重质油密度
样 名称
加热度/
C
测试温度C
GB /T 13377— 2010 (20 C )
80100140150
全自动电脑针织机样1800.907 60 89580 87240 86650. 945 1样2800 97960 96730 94330 93721 010 9
样3
80
0 91240 89910 87300 8667
0.951 2
通过对三种油样不同温度点密度的测定，可 以得出试样密度
度的升
，因此，石油
度的测定必须注明测
度。由于我国统一规定石油 度的标 度为20 C []，而目
前现有标
重质油密度的测
程影响因素太
大且准确度低，因此通过本方法探索重质油高温
的密度关系，结果见图1。
由图1可以看出，在同一温度点加热时，密度
与温度之间有极强的的相关性，用GB/T
13377—2010测得重质油20 C 度与用高温
密度计测 度也呈线性关系，因此，重质
油20 C 密度可利用本方法通过计算快速得出。
试样1、试样2 样3密度 度之间的
关联关系分别为Y = 一0. 000 6x + 0. 956 6,Y =
一0. 000 6x +1. 023 5,Y = 一0. 000 7x + 0. 964
3。同时，不同加热温度下密度变化斜率不变，而
变化 ，表 度的变化不影响密度变化;
由于重质油是混合物，在初V 点 会有部
分低密度物质挥发出来，致使
物质密度升高,
影响密度的测定，因此重质油 及密度测手动打包工具
选取不同固含量大小的重质油2、3、4，经过 加热搅拌前处理，利用本 其密度进行测定,
结果见表5。
由表5可以得出，固含量的大小会影响重质
油密度结果。固含量0.41 重质油密度平行
性较好，固含量0.51密度平行性 较差。从不 同试样RSD 值可以看出，固含量0.41以下重质
油精密度更高。因此固含量小于0.41的重质油, 使用本 测定密度其重复性与精密度会更好
。
第38卷第1期石欣，等•一种快速测定重油密度的方法71
密度/(g・cm-3)
表5不同固含量大小重质油密度测定结果
80C100C120C140C150C
091246089911088544087298086677固含量为0.27%091244089910088552087298086677试样2091245089911088555087300086675平均值091245089911088550087299086676
RSD，% 1.1X10-5 6.4X10-6 6.4X10-5 1.3X10-5 1.3X10-5
097959096732095548094336093734固含为041%097960096732095548094335093734试样3097960096731095538094336093734平均值097960096732095545094336093734
RSD，% 5.9X10-6 5.9X10-6 6.0X10-5 6.1X10-60
095525094315093097091863091241固含为051%095546094323093101091851091237样4095530094328093089091845091223平均值095534094322093096091853091234
RSD，%1X10-47.0X10-5 6.6X10-51X10-41X10-4
6结论
通过实验可知，采用高温数字式密度计测定重质油的密度是可行的。与标准方法比较，此方法具有操作简单、快速、适用范围广、精确度高等特点；同时，也得出此方法测定试样范围为固含量小于0.41的重质油，并且测定前加热温度应小于初V 点的试样可流动温度，加热60min后使用玻璃棒搅拌10min此条件下测定，重质油密度更为准确。
参考文献
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[10]邹联宁.浅析石油及石油产品密度的检测方法[]•中国石
油化工标质，2012，33(11)：14
A RAPID METHOD FOR DETERMINING DENSITY OF HEAVY OIL
Shi Xin,Zhang Yao,Gao Lei,Du Ning,Zhang Shengjuan,Shi Xiaodong,Gao Ya?nan,Chen Gang (Hydrocarbon High~Efficiency Utilization Technology Research Center of Shaanxi YanchangPetroleum(Group)Co．，Ltd．，Xi'an710075，Shaanxi，China)
Abstract:The density of four kinds of heavy oll was measured by standard method and exploratory ex-perimentmethod，inordertoverifythefeasibilityofthemethod Theinfluenceofheatingtime，stirring methodandsolidcontentonthedeterminationofdensityofheavyoilwasalsoinvestigated The resultsshowedthat：intheaspectofinstrumentaccuracy，theexperimentshowsthatthedeviationbe-tweenthedensityofstandardoilatdi f erenttemperaturepointsandthegivenstandardvalueisvery sma l，Thedi f erencebetweenthehightemperaturedensity methodandthe GB/T2013—2010，the high tempe
rature density method at20°C and the GB/T13377—2010is very small；For the influen-cingfactorsofthedetermination，thesamplewithsolidcontentlessthan041was heated for60min，andtheglassrodwasstirredfor10min Itisfaster，moreaccurateandmoreprecisetodeterminethe density of heavy oil with the exploratory experiment method than the existing national standard method Keywords：heavyoil；density；fast；influencingfactor；method
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