第5章 油品低温流动性能的分析

教学内容及课时安排:
§5–1  浊点结晶点和冰点              2课时
教学过程
[板书]        第五章 油品低温流动性能的分析
第一节 浊点、结晶点和冰点
[板书]一、测定油品浊点、结晶点和冰点的意义
  [讲述]1.浊点、结晶点和冰点
  1)浊点  试样在规定的条件下冷却,开始呈现雾状或浑浊时的最高温度,称为浊点,以℃表示。此时油品中出现了许多肉眼看不见的微小晶粒,因此不再呈现透明状态。
  2)结晶点  试样在规定的条件下冷却,出现肉眼可见结晶时的最高温度,称为结晶点,以℃表示。在结晶点时,油品仍处于可流动的液体状态。
  3)冰点  试样在规定的条件下,冷却到出现结晶后,再升温至结晶消失的最低温度,称为冰点,以℃表示。一般,结晶点与冰点之差不超过3℃。
[板书]2.影响油品浊点、结晶点和冰点的主要因素
[讲述]1)烃类组成的影响 
    不同种类、结构的烃类,其熔点也不相同。油品中所含大分子正构烷烃和芳烃的量增多时,其浊点、结晶点和冰点就会明显升高,则燃料的低温性能变差
相对分子质量越大的油品,馏分越重,密度越大,熔点、沸点越高,结晶点越高,低温流动性变差。
[板书]2)油品含水量的影响 
  [讲述] 油品含水可使浊点、结晶点和冰点显著升高。
    油中的水常以悬浮态(乳化态)、游离态和溶解状态存在。
①悬浮水  水以细小液滴状悬浮在油中,使之成为乳化液。
  ②溶解水  水以分子状态均匀分散在烃类分子中,就叫溶解水。其溶解量取决油品化学组成和温度。温度越高,溶解量越多。       
  ③游离水  析出的细小水粒,聚成大水滴,从油中沉降下来呈油水分离状态存在。通常油品分析中无水(0.03%以下为痕量)是指没有游离水和悬浮水,溶解水是很难去掉的。      
油品中溶解水的数量主要取决于油品的化学组成,此外还与环境温度、湿度、大气压力和贮存条件等有关。各种烃类对水的溶解度比较如下:
led显示屏单元板            芳烃>烯烃>环烷烃>烷烃
    使用条件恶劣的喷气燃料要限制芳烃含量,国产喷气燃料规定芳烃含量不得大于20%。
[板书]3.测定油品浊点、结晶点和冰点的意义
  1)结晶点和冰点是评定航空汽油和喷气燃料低温性能的质量指标  我国对航空汽油和喷气燃料低温性能指标提出了严格的要求。
  2)浊点主要是煤油的低温性能质量指标  浊点过高的煤油在冬季室外使用时,会析出图像拼接器
细微的结晶,堵塞灯芯的毛细管,使灯芯无法吸油,导致灯焰熄灭。
[板书]二、浊点、结晶点和冰点测定方法概述
  1.浊点的测定
  [讲述]浊点按GB/T 69861986《石油浊点测定法》标准方法进行测定,该方法适用于测定油层在40mm时仍保持透明且浊点低于49℃的轻质石油产品的浊点。
在规定的条件下冷却,每当温度计下降1℃时,在不断搅动的情况下,迅速将试管取出观察浊点,当试管底部开始出现浑浊时的最高温度即为浊点。
    如果试样的浊点很低,往往需要几个冷浴,每个冷浴比前一个冷浴温度低17℃。例如,当试样冷却到10℃还没出现浊点,则将试管移入温度保持在-18~15℃的第二个冷浴的浴套中;若试样被冷却到-7℃还没出现浊点,则将试管移入温度保持在-35~32℃的第三个冷浴中。每次要等到试样温度高于新冷浴28℃时,才能转移试管,决不允许将冷试管直接放入下一个冷浴中。
[板书]2.冰点的测定
[讲述]标准方法测定。
    测定冰点时,将25mL试样装入洁净干燥的双壁试管中,装好搅拌器及温度计,将双壁试管放入盛有冷却介质的保温瓶中,不断搅拌试样使其温度平稳下降,记录结晶出现的温度作为结晶点。然后从冷浴中取出双壁试管,使试样在连续搅拌下缓慢升温,记录烃类结晶完全消失的最低温度作为冰点。如果测定的结晶点和冰点之差大于3℃,要再次冷却、升温,重复测定,直到其差值小于3℃为止。
[板书]3.结晶点的测定
    [讲述] 轻质石油产品浊点和结晶点的测定按SH/T 017919922000)《轻质石油产品浊点和结晶点测定法》标准方法进行。
    测定时将试样分别装入两支洁净、干燥的双壁玻璃试管的标线处,每支试管要塞上带有温度计和搅拌器的橡皮塞,温度计位于试管中心,温度计底部与试管底部距离约15mm。其中一支试管作为对照标准,另一支试管插入规定的冷浴中。
    在达到预期浊点前3℃时,从冷浴中取出试管,迅速放在装有工业乙醇的烧杯中浸一下,
然后在透光良好条件下与对照试管相比较,观察试样状态。每次观察时间不得超过12s。若试样与对照试管比较时无异样,则认为未达到浊点。将试管放入冷浴中,然后每降1℃再观察比较一次,直至试样开始呈现浑浊为止。此时温度计所示的温度即为浊点。
    测出浊点后,将冷浴温度降到比试样预期结晶点低15℃±2℃,继续搅拌试样,当到达预期的结晶点前3℃时,从冷浴中取出试管,迅速放入盛有工业乙醇的烧杯中浸一下,观察试样状态。如果试样未出现结晶,再将试管放入冷浴中,每降1℃,观察一次,每次观察不超过12s。当试样开始呈现肉眼可见的晶体时,温度计所示的温度即为结晶点。
[小结] 浊点、结晶点和冰点概念;影响油品浊点、结晶点和冰点的主要因素;测定油品浊点、结晶点和冰点的意义;浊点、结晶点和冰点测定方法。
作业布置:教材第108 34题。
教学内容及课时安排:
§5–2  倾点、凝点和冷滤点              2课时
教学过程
[板书]            第二节 倾点、凝点和冷滤点
一、测定油品倾点、凝点和冷滤点的意义
  [板书] 1.油品的凝固现象
  [讲述]1)黏温凝固 影响黏温凝固的是油品中的胶状物质以及多环短侧链的环状烃。
  2)构造凝固 影响构造凝固的是油品中高熔点的正构烷烃、异构烷烃及带长烷基侧链的环状烃。
  [板书] 2.倾点、凝点和冷滤点
    [讲述]1)倾点  在试验规定的条件下冷却时,油品能够流动的最低温度,叫做倾点,又称流动极限,以℃表示。
  2)凝点  由于油品的凝固过程是一个渐变过程,所以凝点的高低与测定条件有关。油品的凝点(又称凝固点)是指油品在试验规定的条件下,冷却至液面不移动时的最高温度,以℃表示。
3)冷滤点  在试验规定的条件下,柴油试样在60 s内不能通过过滤器20 mL时的最高温度,称为冷滤点,以℃(按1℃的整数倍)表示。
    [板书] 3.影响油品倾点、凝点和冷滤点的主要因素
    [讲述]电梯试验塔1)烃类组成的影响 
    当碳原子数相同时,轻柴以上馏分(沸点高于180℃)的各类烃中,通常正构烷烃的熔点最高,带长侧链的芳烃、环烷烃次之,异构烷烃则较小。
草莓托    油品中高熔点烃类的含量越多,其倾点、凝点和冷滤点就越高;而且沸点越高,变化越明显。
  当碳原子数不同时,碳原子数越多,其倾点、凝点和冷滤点就越高,低温流动性越差。
2)胶质、沥青质及表面活性剂的影响 
    这些物质能吸附在石蜡结晶中心的表面上,阻止石蜡结晶的生长,致使油品的凝点、倾点下降。
3)油品含水量的影响 
    油品含水量越高,其倾点、凝点和冷滤点越高。改锥头
[板书] 4.测定油品倾点、凝点和冷滤点的意义
[讲述]料罐1)列入油品规格,作为石油产品生产、贮存和运输的质量检测标准  不同规格牌号的车用柴油对凝点、冷滤点都有具体规定;润滑剂和有关产品的19类产品都选择性的对凝点、倾点做出了具体要求。
2)确定油品的使用温度 我国车用柴油按凝点分为10号、5号、0号、-10号、-20号、-35号和-50号七个牌号,变压器油按凝点不同,分为10号、25号和45号三个牌号。它们表示的意义略有差异,例如,-10号车用柴油的凝点不高于-10℃,而10号变压器油的凝点要求不高于―10℃,余此类推。要注意根据地区和气温的不同,选用不同牌号的油品。
3)估计石蜡含量,指导油品生产  石蜡含量越多,油品越易凝固,倾点、凝点和冷滤点就越高,据此可估计石蜡含量,指导油品生产。
[板书]二、测定方法概述
  [板书] 1.倾点的测定
    [讲述]GB/T 353519831991)《石油倾点测定法》标准方法进行。
测定时将清洁的试样倒入试管中按要求预热后,再按规定条件冷却,同时每间隔3℃倾斜试管一次检查试样的流动性,直到试管保持水平位置5s而试样无流动时,记录温度,再加3℃作为试样能流动的最低温度,即为试样的倾点。

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