石油产品凝点和倾点测定

47石石油产品凝点和倾点测定第一节概述石油产品的凝点,是指在规定的试验条件下，将装有试油的试管冷却并倾斜45°经过1min后，试油表面不再移动时的最高温度。由于石油产品是由多种烃类组成的复杂混合物，因而其凝点不象单体物质一样具有一定凝点。一方面，油品随着温度的降低而粘度增大，当粘度增大到一定程度时，油品便丧失流动性；另一方面，油品中的石蜡在冷却过程中发生结晶引起油品凝固，而丧失流动性，通常所指的油品凝点只是指油品丧失流动性时的近似最高温度。其实，所谓油品的凝固，只不过是由于温度的下降，油品粘度增大，石蜡形成“结晶网络”把液体油品包围在其中，以致油品失去流动性。油品凝点高低主要和馏份的轻重，化学组成有关。一般来说，馏分轻则凝点低，馏分重则凝点高。石蜡基石油的直馏重油凝点较高；正构烷烃的凝点随链长度的增加而升高；异构烷的凝点比正构烷要低；不饱和烃的凝点比饱和烃的低。石油产品凝点的测定，对于含蜡油品来说，凝点可以作为估计石蜡含量的间接指标，油品中含蜡越多，则凝点越高。在生产上，凝点表示油品的脱蜡程度，以便指导生产。凝点还用以表示一些油品的牌号。如冷冻机油、变压器油、轻柴油等油品。在不同气温地48区和机器使用条件中，凝点可作为低温选用油品的依据，保证油品正常输送，机器正常运转。凝点在油品贮运中也有实际意义。根据气温及油品的凝点，能够正确判断油品是否凝固，以便采取相应的措施，保证油品正常装卸和输送。凝点测定在生产和应用上具有重要意义。第二节石油产品凝点测定一、石油产品凝点的测定原理将试样装在规定的试管中，加热、冷却到预期的温度时，将试管倾斜45度经过一分钟，观察液面是否移动，当液面不移动时的最高温度为测定结果。二、试验方法1.仪器和材料试管：高度160±10mm，内径20±1mm。距管底30毫米的外壁处有一环形标线。套管：高度130±10mm，内径40±2mm。广口保温瓶：高度不少于160mm，内径不少于120mm。温度计：专用和普通温度计。冷却剂：试验温度在0℃以上用水和冰；在0～-20℃用盐和碎冰；在-20℃以下用乙醇和干冰。可以使用半导体致冷器进行操作。2.根据试油的预计凝点配好冷却剂，使用半导体致冷器时要设49定冷却温度，使冷却剂的温度比试油预期凝点低7～8℃。3.在干燥、清洁的试管中注入试样，使液面满到环形标线处。用软木塞将温度计固定在试管中央，使水银球距管底8～10mm。4.将装有试样和温度计的试管，垂直地浸到50±1℃的水浴中，直至试样的温度达到50±1℃为止。取出试管并在室温下冷却至35±5℃。擦干试管外壁，调好试管中温度计位置，装上外套管，测定低于0℃的凝点时，套管底部应注入无水乙醇1～2ml。然后将仪器浸在已装好冷却剂的保温瓶中冷却。套管浸入冷却剂的深度应不少于70mm。5.当试样温度冷却到预期的凝点时，将仪器倾斜成为45°，并保持1min。取出仪器，小心并迅速地用乙醇擦拭套管外壁，垂直放置仪器并透过套管观察试管里面的液面是否有过移动的迹象。6.当液面位置有移动时，从套管中取出试管，并将试管重新预热至试样达到50±1℃，然后用比上次试验温度低4℃或更低的温度重新进行测定，直至某试验温度下液面位置停止移动为止。再将试管重新预热至试样达到50±1℃，用比停止移动温度高2℃进行测定,最终确定测定结果。7.当第一次试验发现液面的位置没移50动时，则采用提高温度进行重新测定。图8-1油品凝点测定器8.试样的凝点必须进行平行测定，第二次1—温度计2—试管3—套管测定时的开始试验温度，要比第一次所测出的4—环状刻线5—胶塞凝点高2℃。三、试验数据及结果试油名称试验号液体移动温度,℃液体不移动温度,℃平行测定差数,℃结果四、精确度与报告1.平行测定两次结果间的差数不应大于2℃；2.取两个结果的平均值作为试样的凝点。五、石油产品凝点测定的影响因素石油产品凝点测定结果影响较大的因素与油品本身的化学组51成有关,概述中已讲过。凝点还与测定时冷却速度有关。冷却速度太快,一般油品的凝点偏低。因为当油品进行冷却时,冷却速度太快,而油品的晶体增长较慢,需要一个过程,这个过程不是随冷却速度的加快而加快。所以会导致油品在晶体尚未形成坚固的“结晶网络”前,温度就降了很多,这样的测定结果是偏低的。为了提高测定结果的准确性,试验规定了冷却剂温度比试样预期的凝点低7～8℃,试管外加套管,这样就保证了试管中的试样能缓和均匀地冷却。含蜡油品的凝点与热处理有关。因为油品中的石蜡在进行加热时,其特性有了不同程度的改变,在油品冷却时,形成“结晶网络”的过程及能力也随着改变。所以在测定凝点时规定了预热温度,使测定结果准确。预热还有另一目的,就是将油品中石蜡晶体溶解,破坏其已受损的“结晶网络”,使其重新冷却结晶。而不至于在低温下停留时间过长,影响测定结果。测定凝点时还要注意仪器处于静止不受震动的状态,温度计要固定好。不然将会由于温度计的活动和受周围环境的影响使仪器震动而阻碍和破坏冷却时试油所形成的“结晶网络”,使测定结果偏低。练习题与思考题1.什么叫油品的凝点?2.油品凝点的高低与什么有关?3.油品凝点测定时因冷却速度太快而导致结果偏低,为什么?4.为什么在测定凝点时要规定预热温度?525.石油产品凝点的测定有何实际意义?第三节石油产品倾点测定法(GB/T3535-83)一、概念倾点是指试样在规定的条件下冷却,每间隔３℃检查一次试样的流动性，当试样能够流动的最低温度，用℃表示。二、仪器1.试管：玻璃的平底，内径为30~33.5mm，高为115~125mm；在试管的45ml体积处有一标刻线2.温度计：-38~50℃，-80~20℃，分度为1℃。3.软木塞：与温度计、试管配套使用。4.套管：高约115mm，内径大于试管的外径9.5~12.5mm。5.圆盘：软木或毛毡制。6.垫圈：环形，固定试管。7.冷浴：与外套管配套，专用的半导体致冷测定图8-2倾点测定器1—温度计2—软木塞3—套管4—垫圈5—试管536—冷浴7—圆盘三、试验步骤1.将清洁试样注入试管至刻度线处。对粘稠试样可在水浴中加热至流动后再注入试管内。如试样在24h前曾加热到高于45℃的温度，或不知其加热情况，则在室温下保持试样24h后再做试验。2.用插有温度计(根据油品的预定倾点选择好合适的温度计)的软木塞塞住试管，使温度计和试管在同一轴线上，浸没温度计水银球，使温度计的毛细管起点应浸在试样液面下3mm处。如果倾点高于39℃的试样时，允许使用32~105℃范围的任何温度计，分度为0.5℃。3.将试管中的试样进行以下的预处理：(1)倾点在-33~33℃之间。在不搅动试样的情况下，将试样放入48±1℃的水浴中加热至45±1℃，在空气或约25℃水浴中冷却试样至36±1℃，再按本方法4继续试验。(2)倾点高于33℃。在不搅动试样的情况下，将试样放入48±1℃的水浴中加热至45±1℃或至高于预期倾点温度大约9℃，再按本方法4继续试验。(3)倾点低于-33℃。在不搅动试样的情况下，将试样放入48±1℃的水浴中加热至45±1℃，再将试样放入7±1℃的水浴中冷却至15±1℃，再按本方法4继续试验。4.圆盘、垫圈和套管内外都应清洁和干燥。将圆盘放在套管的底部。垫圈放在距试管内试样液面上方约25mm处。将试管放入套54管内。5.保持冷浴的温度在-1~2℃。将带有试管的套管稳定地装在冷浴的垂直位置上，使套管露出冷却介质液面不大于25mm。6.试样经过足够的冷却后，形成石蜡结晶，应十分注意不要搅动试样和温度计，也不允许温度计在试样中有移动；对石蜡结晶的海绵网有任何搅动都会导致结果偏低或不真实。7.对倾点高于33℃的试样，试验从高于预期倾点9℃开始，对其他倾点试样则从高于预期倾点12℃开始。每当温度计读数为３℃倍数时，要小心地把试管从套管中取出，倾斜试管，到刚好能观察到试样是否流动为止。取出试管到放回试管的全部操作，要求不超过3ｓ。如果温度已降到9℃，试样仍流动，则将试管移到温度保持在-18~-15℃的冷浴套管中；如果温度已降到-6℃，试样仍流动，则将试管移到温度保持在-35~-32℃的冷浴套管中。测定极低的倾点时，需要多个不同温度的冷浴，每个冷浴间的温差为17℃，如-52~-49℃、-69~-66℃和-86~-83℃等。当倾斜试管，发现试样不流动时，就立即将试管放在水平位置上，仔细观察试样的表面，如果在5s内还有流动，则立即将试管放回套管，待再降低3℃时，重复进行流动试验。8.按以上步骤继续进行试验，直到试管保持水平位置5s而试样无流动时，记录观察到的试验温度计读数。9.对深色油、气缸油和非馏分燃料油按方法1~8所述步骤进行，所测的结果是上(最高)倾点。如将试样加热到105±1℃，注入55试管并冷却至36±1℃，再按本方法1~8所述步骤进行测定,其测定结果为下(最低)倾点。四、试验数据记录及结果试油名称试验号试样不移动温度，℃平行测定差数，℃结果，℃五、精确度与报告1.重复测定两个结果之差不应超过3℃。2.所测的记录温度加上3℃为试样的倾点。3.取重复测定两个结果平均值为倾点,对深色油的测定结果报告为上倾点或下倾点。