油品分析试验

油品分析试验主讲人：江小玲第二章石油产品取样•第一节石油产品试样•一、石油产品试样分类•按石油产品性状分类•1.液体石油产品试样•2.膏状石油产品试样：如凡士林、润滑脂•3.固体石油产品试样：•⑴可溶性固体石油产品如石蜡、沥青等•⑵不可溶性固体石油产品如石油焦、硫磺块。•⑶粉末状石油产：如焦粉、硫磺粉二、液体石油产品分类1.点样：从油罐内规定位置或在泵送操作期间按规定时间从管线中采取的试样。•⑴表面样•⑵顶部样•⑶上部样•⑷中部样•⑸下部样•⑹底部样•⑺出品液面样•⑵代表性试样：试样的物理、化学性质与取样总体的平均特性相同的试样。•①②③二、试样要求•1.试样具有充分代表性。•2.试样必须有足够数量。•3.采样用的采样器和盛装试样的容器必须清洁干净。容器标签上应注明产品名称、牌号、油罐号、批号、采样日期和采样人。三、采样方法•1.采样步骤：•生产批•交贷批—→采样单元份样（原始样）—→混合样—→•实验•缩分样—→最终样品备份•存样•2.采样单元──具有一定间隙和数量的物料单元数。•采样单元数的选取：•物料单元数小于500，按下表选取：物料单元数1~1011~4950~6465~8182~101采样单元数全部11121314石油产品密度测定法•一、概念、计算方法及测定意义•1.概念•（1）石油密度(ρt)•——单位体积内物质所含的质量（g/cm3,g/ml）•（2）密度与温度的关系•t↗→V↗→ρ↘•（3）标准密度(ρ20)•——20℃时所测得的石油密度。•（4）视密度(ρ’)•——在任何温度下所测得石油产品密度。•（5）、、三者间的关系•a.---纯石油的理化性质•----考虑膨胀、玻璃与石油之间的表面张力•b、视密度在20℃时，数值术等于标准密度•c.=-r(t-20)•式中：r——石油密度系数ttt20t20t202.计算方法•（1）内插比例法•假设密度与温度成直线关系•设f(X)=y•已知：a(x1，y1)b(x2，y2)•求ab间任一点（x，y)•∵△abd∽△ace•∴•∴.......................(1)aeceadbdxyyxxyyx111212xxxyyyyx112121xxxyyyxy112121•又∵△abd∽△cbf•∴..................(2)•选择方法：•若x-x1用（1）式•若x-x1用（2）式•其中：x1，x2，x表示温度或密度•y1，y2，y表示标准密度cfbfadbdxyxyxxyy221212xxxyyyxy2121222x2x计算实例：•若视密度在表中查不到，需进行密度尾数修正。•[例1]试样的温度32.5℃时，密度为0.7545g/cm3，求试样20℃的标准密度？•解：t=32.5℃时•x1=0.750x2=0.755x=0.7545•y1=0.7597y2=0.7646•x-x1=0.7545-0.750=0.0045•x-x1用（2）式•就近原则2x320/7641.0cmg7646.07597.0755.0750.020对应的t7641.0)755.07545.0(750.0755.07597.07646.07646.0)(212122xxxxyyyy•温度在表中查不到，需进行温度尾数修正。•[例2]试样温度32.7℃时，密度为0.755g/cm3,求试样20℃的标准密度。•解：•x1=32.5x=32.7x2=33•y1=0.7646y2=0.7649•x-x1=0.2•x-x1用（1）式•7649.07646.00.335.32755.020对应的时tt2x7647.0)5.327.32(5.32337646.07649.07646.0)(112121xxxxyyyy320/7647.0cmg•温度和视密度在表中都查不到需分别进行温度及密度尾数修正。´cmgt37545.0?20[例3]试样t=32.7℃求解：（1）当t=32.5℃时密度尾数修正值：0005.0755.07545.0750.0755.07597.07646.0755.0t0001.05.327.325.32337646.07649.0（2）当温度尾数修正值：755.0t7646.020320/7642.00001.00005.07646.0cmg（3）当t=32.5℃查得2.测定密度的意义•（1）石油产品的计量•石油在真空中的质量：M=ρ20×V20•石油在空气中的质量计量：m=（ρ20-0.0011)×V20•V20=K×Vt•式中:M—石油在真空中的质量;•m—石油在空气中的质量;•V20—石油在20℃时体积;•0.0011—对石油空气密度的空气浮力修正值；•K—石油体积系数；•Vt—石油t℃时体积。•（2）密度是某些油料的质量指标；•对燃料油而言，油箱大小一定的条件下，油密度越大，装入的燃料量越多。•（3）密度与油品的元素组成和化学组成有关；•碳原子数相同的情况下：芳香烃环烷烃烷烃，含胶质，沥青质多的石油产品密度大。•（4）根据油品密度可初步鉴别油料的种类；•（5）从对同一种油品密度历次测定结果，可以了解油品的质量变化；•（6）石油加工过程中根据密度变化了解加工情况，如脱蜡后油的密度变大，而脱沥青和溶剂精制后油的密度变大。二、石油产品密度测定法•(一)比重瓶法•(二)密度计法•1.仪器•(1)石油密度计•(2)玻璃量筒•(3)温度计•(4)恒温浴•2.密度计测定原理密度计测定密度基于阿基米德定律，当密度计浮在液体中时，得到如下平衡式：式中：mLFV0•2.测定步骤•(1)安排好试验仪器。•(2)将试油小心地沿壁倾入量筒中，调好试验温度（18~90℃，高挥发试样（如石油醚）冷却到2℃，或更低的温度测定）。•（3）将选好的清洁、干燥的密度计小心放入搅拌均匀的试样中，注意液面以上的密度计杆管浸湿不得超过两个最小分度值，待其稳定后，按弯月面上缘读数。•（4）同时测量度样温度（温度读准至0.2℃）。•（5）将密度计在量筒中轻轻转动一下，再放开按2、3要求再测一次。•3.根据测得温度和视密度，由《石油计量换算表》中查得试样的20℃密度。石油产品馏程测定•一.概念•1.馏程：•——在规定的馏程测定仪中，测得液体试样的蒸馏温度与馏出数量以数字关系表示的液体试样沸腾的温度范围。•2.馏程测定中具有代表性的馏出温度。•（1）初馏点：在规定条件下，蒸馏时以冷凝管末端滴下第一滴液体时的温度。•（2）10%、50%、90%馏出温度。•（3）终馏点（或干点）•----蒸馏末期即将蒸干时，蒸馏温度计的水银拄不在升高并开始下降时的最高温度。•（4）残留量----蒸馏结束后，存于烧瓶内的残油量。•（5）损失量：蒸馏时，由于漏气，冷却不好，烧焦所引起试油损失。二.测定意义•1.各馏出温度在发动机上使用的意义•（1）初馏点——表示油品中最轻组分的沸点。•（2）10%馏出温度——表示油品中轻质成分的多少。•（3）50%馏出温度——表示油品的平均蒸发性。•（4）90%馏出温度——表示油品中含重质成分的多少。•（5）终馏点——表示油品中重质成分的沸点。•2.馏程是一种原油的用途和加工方案的重要依据。•3.判断油品的蒸发性，并初步决定油类的种类。•4.了解油品的挥发损失，并判断是否出现混油。三.大气压对温度的影响•不同大气压结果的换算公式：•t0=t+c•式中：t0——在101.3千帕（760毫米汞柱）时馏出温度，℃；•t——测定时大气压的馏出温度，℃；•c——观察到温度计读数应加的修正值；•c=0.00012(760-10)(273+t)压力为毫米汞柱•c=0.0009(101.3-10)(273+t)压力为千帕四.石油产品馏程测定法•1.仪器•(1)蒸馏烧瓶;•(2)冷凝器和冷浴;•(3)烧瓶用金属罩或围屏;•(4)热源;•(5)蒸馏烧瓶支架;•(6)量筒;•(7)量筒的冷却浴。•2.测定步骤•（1）选择好加热垫圈。•（2）取样、安装仪器。•（3）读大气压、室温。•（4）加热、观察（控制好接收速度4~5ml/min）记录。•（5）加热完毕后，拆除仪器、关闭冷却水、洗涤。•（6）重复试验，作为平行测定结果。水溶性酸碱测定•一.概念•水溶性酸碱：•——加工、贮运过程中使油品中带入的可溶于水的矿物酸碱。•水溶性酸：硫酸、酸性硫酸酯、低分子有机酸。•危害：强烈腐蚀各种金属。•M+2H-=M+2+H2↑•水溶性碱：NaOHNa2CO3•强烈腐蚀铝及铝合金•Al2O3+NaOH=2NaAlO2+H2O二.测定方法•1.方法概要：•H2O或（1∶1）95%乙醇+同体积的油样—→抽出液→滴加指示剂1：（甲基橙、酚酞）→判断结果。•[结果判断]：水溶性酸：甲基橙变红，酚酞不变•水溶性碱：甲基橙变黄，酚酞变红•（1）柴油、碱洗润滑油呈碱性反应的原因•碱洗反应：RCOOH+NaOH—→RCOONa+H2O•H2S+2NaOH—→Na2S+2H2O•RSH+NaOH—→RSNa+H2O•水解反应：RCOONa+H2O—→RCOOH+NaOH•Na2S+2H2O—→H2S+2NaOH•RSNa+H2O—→RSH+NaOH•（2）含添加剂的润滑油呈碱性的反应的原因•润滑油添加剂（如分散剂）钙、镁、镁盐（如烷基酚钡）假如水解呈碱性。2.试验仪器•3.测定步骤•（1）充分摇匀油品。•（2）油样及蒸馏水加热到50~60℃（最大限度将酸碱抽提到水中）。•a.汽油、煤油、溶剂油、均不需要加热。•b.试样粘度75m2/s,需加溶剂稀释（无铅汽油）。•c.润滑酯、石蜡、先要熔化。•d.含添加剂，10ml试样+40ml溶剂油•e.若加H2O出现乳化现象，改用（1:1）95%乙醇。•（3）油水混合物，需充分振荡（油水充分接触）振荡时间5min，•1~2滴抽出液+两滴甲基橙•（4）取三支试管1~2滴抽出液+三滴酚酞•1~2滴水+两滴甲基橙•三.注意事项•1．充分振荡，防止水溶性酸碱沉底。•2．H2O溶液（1:1）95%乙醇必须呈中性。•3．仪器必须保持清洁。•4．指示剂必须按照规定滴数加。•5．测柴油，碱洗润滑油及含添加剂润滑油时，如与H2O反应是碱性。必须再用（1:1）乙醇重新试验。如再呈碱性，才能判断有无水溶性的存在。石油产品酸度酸值测定•一．概念•1.酸度：•——中和100ml石油产品中的酸性物质所消耗氢氧化钾毫克数（毫克KOH/100ml）。•用于测定浅色石油产品（汽、煤、柴油）•2.酸值：•——中和1克石油产品中的酸性物质所消耗氢氧化钾毫克数（毫克KOH/克）。•用于测定深色石油产品（润滑油）•油品中酸：高分子有机酸（环烷酸）+水性溶酸•二.测定意义•1.判断酸的含量是否超过规定标准。以防止腐蚀金属。•2.在油品储存、使用中，通过酸度，酸值的指标，来判断油品氧化变质情况，从而采用有效措施来防止油品损失报废，保证机器正常运转。•三.测定方法•1.方法概要：•乙醇（95%）煮沸5分钟→加试油→加指示剂→煮沸5分钟→用KOH乙醇溶液进行滴定→记下数据计算结果。•2测定仪器•3.注意事项•（1）终点颜色判断准确。•（2）趁热滴定不超过3分钟。•（3）锥形瓶摇法要正确。•四.条件分析•（1）必须用乙醇而不用水做溶剂•乙醇的作用：•a.有利于环烷酸的溶解。便于将油品中的有机弱酸充分抽提到溶液中。•b.乙醇作为“非水滴定”的两性溶液。起碱性溶液的作用。从而使有机酸碱性增强。变为强弱。增大PH突跃范围。终点变化比较明显。易于判断。•RCOOH+C2H5OH—→RCOO-+C2H5OH2+（转递H+）•(2)KOH必须配成乙醇溶液。•浓度不得超过0.05mol/L•(3)选择适当的指示剂•a.指示剂的颜色色变化范围必须处于和部分处于等当点附近的PH值实际范围内（等当点在PH=8.4）b.指示剂的颜色必须与油品颜