石油化工學院之石油及其產(chǎn)品的理化性質(zhì)

第二章石油及其產(chǎn)品的理化性質(zhì)石油及其產(chǎn)品的物理性質(zhì)是評定產(chǎn)品質(zhì)量和控制生產(chǎn)過程的重要指標，也是設計和計算石油加工工藝裝置的重要數(shù)據(jù)。油品的物理性質(zhì)與其化學組成有著密切的關系，因油品是各種烴類和非烴類的復雜混合物。它的理化性質(zhì)是各種化合物性質(zhì)的宏觀綜合表現(xiàn)。這些性質(zhì)有的有可加性，有的沒有，且多數(shù)不具有可加性。為了便于比較和對照，對不具有可加性理化性質(zhì)采用條件性試驗測定。所謂條件性試驗，即在嚴格規(guī)定的儀器、方法和條件下進行的試驗，如果改變其中某些條件，將會得到不同測定結(jié)果。1石油產(chǎn)品試驗方法有國際標準(簡稱ISO)、國家標準(簡稱GB)、中國石油和石油化工行業(yè)標準(簡稱SH)、國家軍用標準(簡稱GJB)、企業(yè)標準(簡稱QB)等。各級標準在不同范圍內(nèi)具有法規(guī)性。有些試驗方法的國家標準與國際標準不同。為適應社會發(fā)展和對外開放的需要，我國正逐步采用國際上通用的標準作為國家標準。石油及其產(chǎn)品的主要理化性質(zhì)有蒸發(fā)性質(zhì)、密度、流動性質(zhì)、燃燒性能、熱性質(zhì)、表面性質(zhì)、溶解度、光和導電性及其它性質(zhì)。有些理化性質(zhì)之間可通過計算式或圖表進行求定和換算，常用圖表可參看石油大學煉制系編的《石油煉制及石油化工計算方法圖表集》(以下稱簡稱《圖表集》)。2第一節(jié)蒸發(fā)性質(zhì)石油及其產(chǎn)品的蒸發(fā)性能是反映其氣化、蒸發(fā)難易的重要性質(zhì)，可用蒸氣壓、餾程和平均沸點來描述。一、蒸氣壓在一定溫度下，物質(zhì)的氣相和液相處于平衡狀態(tài)時的氣相壓力稱為飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。物質(zhì)的蒸氣壓愈高，就愈易蒸發(fā)、氣化。純烴與其它純物質(zhì)一樣，其蒸氣壓與其分子氣化潛熱和溫度有關。物質(zhì)的分子氣化潛熱愈小、溫度愈高、其蒸氣壓愈高。3油品(如汽油、噴氣燃料等)質(zhì)量標準中規(guī)定的蒸氣壓是在38℃、氣相與液相的體積比為4：1的特定條件下測定的，稱為雷德蒸氣壓(GB8017)，用kPa為單位表示。這是一種條件性試驗，與稱為真實蒸氣壓的飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)(為油品的泡點蒸氣壓)不同，兩種蒸氣壓可通過圖表進行換算。4二、餾程純物質(zhì)在一定外壓下，其沸點為一定值。沸點時物質(zhì)的蒸氣壓等于外壓。石油及其產(chǎn)品是復雜混合物，其蒸氣壓與溫度、壓力和氣化率有關。在一定壓力下，油品的沸點隨氣化率的增大而不斷升高。所以油品的沸點不是一個單一溫度值，而是一個溫度范圍，這個溫度范圍稱為餾程或沸程。同一石油和油品的餾程因測定儀器和測試方法不同，其數(shù)據(jù)有差別。在油品質(zhì)量標準中，采用條件性的餾程測定法(GB6536)。5將100ml試油置于規(guī)定儀器中，按規(guī)定條件加熱蒸餾，流出第一滴冷凝液時的氣相溫度稱為初餾點；烴類分子按其沸點由低到高順序逐漸蒸出、氣相溫度逐漸升高，餾出物的體積依次達到10％、20%……90％時的相應氣相溫度，分別稱為試油的10％餾出溫度、20％餾出溫度……，蒸餾最終所達到的最高氣相溫度稱為干點(汽油)或終餾點(煤、柴油)。初餾點到干點(或終餾點)這一溫度范圍稱為餾程或沸程。在某一溫度范圍內(nèi)蒸餾出來的餾出物即為“餾分”。6各種直餾產(chǎn)品的餾程范圍汽油40—200℃；燈用煤油180—300℃；輕柴油200一300℃；噴氣燃料130一240℃；潤滑油350一500℃；重質(zhì)燃料油＞500℃。7餾程測定是粗略簡便的蒸餾方法，具有嚴格的條件性，因此餾程數(shù)據(jù)并不能代表該油的真實沸點范圍，但可以大致判斷油品中輕重組分的相對含量，或用于不同油品間的比較。餾程是汽油、噴氣燃料、煤油、柴油和溶劑油表示蒸發(fā)性能的重要質(zhì)量要求，對于汽油具有特別重要的意義。8三、平均沸點餾程在油品評價和質(zhì)量標準上用處很大，但無法直接用于工程計算，為此提出平均沸點的概念，用于設計計算及其它物性常數(shù)的求定。平均沸點有五種表示方法，其計算方法和用途各不相同。1．體積平均沸點體積平均沸點是餾程的10％、30％、50％、70％和90％五個餾出溫度的算術(shù)平均值，即9體積平均沸點主要用于求定其它難以直接測得的平均沸點。2．立方平均沸點、中平均沸點、重量平均沸點和分子平均沸點這四種平均沸點均無法直接測得，通常由tv查《圖表集》的平均沸點校正圖求定。這些平均沸點主要被用來求定臨界性質(zhì)等其它物性。10四、石油餾分的臨界性質(zhì)當純物質(zhì)的溫度低于某一溫度時加大壓力，氣體可變?yōu)橐后w。但當溫度高于這一溫度時，無論加多大的壓力都不能使之液化。

這個溫度稱為臨界溫度，也是該物質(zhì)處于液體狀態(tài)的最高溫度。相應于臨界溫度時的飽和蒸汽壓稱為臨界壓力。物質(zhì)處于臨界點時，汽、液相無從區(qū)分，相界面消失。汽、液相互相轉(zhuǎn)化時，既沒有體積變化，也沒有熱效應產(chǎn)生，汽相和液相具有相同的密度，此時稱為臨界狀態(tài)。對石油餾分來說，油品越重，其臨界溫度越高，而臨界壓力則越低。純烴和油品的臨界常數(shù)可從有關圖表中查得。11第二節(jié)密度、特性因數(shù)和分子量一、密度密度是油品的重要物性指標，在工藝設計、流體力學、傳熱、傳質(zhì)過程計算中是必不可少的數(shù)據(jù)。(一)密度和相對密度物質(zhì)的密度ρ是單位體積內(nèi)物質(zhì)在真空中的質(zhì)量，單位為kg/m3或g/cm3。我國規(guī)定20℃時密度為原油和液體石油產(chǎn)品的標準密度，以ρ20表示。在其它溫度下測得的密度用ρt表示。12物質(zhì)的相對密度d是該物質(zhì)密度與規(guī)定溫度下標準物密度之比，為無因次值。因4℃時純水密度為1.0000g／cm3，所以常以4℃水作為液體相對密度的標準物。如我國和俄羅斯以dt4表示t℃時油品密度與4℃水密度之比，其數(shù)值等于t℃時油品密度。歐美各國常用的相對密度為(即60F的油和水的密度之比)。液體油品的比重指數(shù)(API°)又稱為API度。是歐美各國表示油品相對密度的常用指標，它與相對密度關系為：隨著相對密度增大，比重指數(shù)值下降。13氣體的密度用kg/m3表示，其相對密度是該氣體的密度與空氣在標準狀態(tài)（0℃，0.1013MPa）下的密度之比。在較低壓力下（小于0.3MPa），氣體的密度和比容可用理想氣體狀態(tài)方程計算。而當壓力較高時，需要用計算真實氣體狀態(tài)方程式來求取。物質(zhì)的比容是密度的倒數(shù)，其單位為cm3／g、m3／kg或m3／mol。14(二)影響油品密度的因素1.密度與組成的關系隨著油品沸點升高，密度增大。相同碳數(shù)的不同烴類，其密度有明顯差別，各種烴的密度大小順序為正構(gòu)烷烴＜環(huán)烷烴＜芳香烴。分子中環(huán)數(shù)越多，其密度越大。不同原油生產(chǎn)的相同餾程的餾分，因化學組成的差異，密度也會有較大差別，含芳香烴多的餾分，其密度大于含烷烴多的餾分。152．溫度溫度升高，油品膨脹，密度隨之下降。溫度對密度的影響很大。為準確計量油田中油的數(shù)量，必須進行不同溫度下密度的精確換算，精確換算可通過GDl885石油計量換算表進行。工程計算則可用《圖表集》中有關圖表進行換算。3．壓力液體受壓后體積變化很小，通常壓力對液體油品密度的影響可以忽略。只有在幾十兆帕的極高壓力下，才考慮壓力的影響，可由《圖表集》求定。但應重視的是，加熱油品時，如保持體積不變，壓力將會急劇升高，如把裝滿油品的容器或管道全部密閉，油品一旦受熱，就會產(chǎn)生極大壓力而導致容器爆裂，造成事故。16(三)密度的確定最直接和準確的方法是用實驗測定，液體石油及其產(chǎn)品可用GB／T13894密度計法和GB／T13377比重瓶法測定，瀝青等固態(tài)產(chǎn)品有其相應測定方法。不同油品密度可通過《圖表集》中有關圖表進行大致計算。17二、特性因數(shù)K在研究各族烴類性質(zhì)時，人們發(fā)現(xiàn)以絕對溫度。R表示的烴類沸點與相對密度d15.615.6成直線關系，不同族烴類的直線斜率不同，定義此斜率為特性因數(shù)K。如沸點T的單位為K，則特性因數(shù)可表示為：沸點T過去用立方平均沸點，現(xiàn)多使用中平均沸點。18石油和油品可用特性因數(shù)來表示其化學組成特性。一般石油及其產(chǎn)品的K在9.7~13.0之間。含烷烴或烷基側(cè)鏈較多的石蠟基油，其K為12.1~13.0，含環(huán)烷烴和芳香烴較多油的K值為10~11。我國原油大多具有較高的特性因數(shù)，例如大慶原油的K為12.5，勝利原油為12.1。特性因數(shù)K對了解石油的分類、化學組成、確定加工方案及油品其它特性都是十分有用的。19三、平均分子量分子量是物質(zhì)的重要性質(zhì)之一，由于油品是復雜混合物，所以其分子量稱為平均分子量，簡稱分子量。石油餾分的分子量隨沸點升高而增大。汽油的分子量大致為100~120，煤油為180~200，輕柴油為210~240、輕質(zhì)潤滑油為300~380，重質(zhì)潤滑油為370~470。油品分子量是設計中常用數(shù)據(jù)，可由實測、圖表或經(jīng)驗方程得到。20

第三節(jié)油品的流動性一、粘度流體在流動時，因流體各層的流動速度不同，在相鄰兩層流體間的接觸面上出現(xiàn)與接觸面相切的一對阻礙相對滑動的力，這對等值而方向相反的阻力，稱為內(nèi)摩擦力。反映這種內(nèi)摩擦力大小的特征值稱為粘度。粘度是評價石油及油品流動性的指標，是噴氣燃料、柴油、重油和潤滑油的重要質(zhì)量指標，對潤滑油的分級、質(zhì)量鑒別具有決定意義。油品粘度對流動輸送時的流量和壓降影響很大，因此是工藝計算和設計中必不可缺的物理常數(shù)。21

（一)油品粘度表示方法各國表示油品粘度的方法有所不同，我國主要采用運動粘度和恩氏粘度，英美等國大都使用賽氏和雷氏粘度，德國和其它西歐各國多用恩氏粘度和運動粘度。國際標準化組織(J50)規(guī)定統(tǒng)一采用運動粘度，各國正在逐步執(zhí)行。目前各種粘度表示方法共存。221．運動粘度油品的運動粘度是其相同溫度下動力粘度與密度之比值。動力粘度是面積各為1cm2的兩個液體層，相距1cm，相對運動速度為1cm／s時所產(chǎn)生的阻力。動力粘度的單位為P(泊)和cP(厘泊)，運動粘度的單位為cSt(厘斯)。1Pa.s=10P=103cP1m2／s=106mm2／s=106cSt由于運動粘度測定簡單，準確性較好，一般偏差小于0.1mm2／s，因此得到廣泛應用。其測定方法為GB／T265和GB／T1137。23

2．恩氏、賽氏和雷氏粘度這三種粘度都是在嚴格的規(guī)定儀器和方法下測定的，均稱為條件粘度。(1)恩氏粘度是在規(guī)定溫度下，儀器中流出200ml試油的時間(s)與20℃時流出200ml蒸餾水所需時間(s)之比，其單位為恩氏度(oE)或稱條件度(GB／T266)。(2)賽氏粘度是在規(guī)定條件下，60ml試油通過賽氏粘度計所需的時間．以賽氏秒表示。它分為通用型(SUS)和重油型(SFV)兩種，末加說明的均為通用型。(3)雷氏粘度是在規(guī)定條件下由雷氏粘度計中流出50ml試樣所需的時間，單位為雷氏秒，分為商業(yè)用的Ⅰ型和海軍用的Ⅱ型。末加注明的雷氏秒為I型。24相同溫度下的各種粘度之間的換算可通過《圖表集》中有關圖表進行。(二)油品粘度與化學組成的關系粘度是反映液體內(nèi)部分子之間的摩擦力，它必然與分子的大小、結(jié)構(gòu)有密切關系：①同一系列的烴類，分子量增大，其粘度也越大。②當碳數(shù)相同時，具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的分子的粘度大于鏈狀結(jié)構(gòu)的，分子中的環(huán)數(shù)越多則其粘度也就越大。25③當烴類分子中的環(huán)數(shù)相同時，側(cè)鏈越長則其粘度也越大。④石油各餾分的粘度都是隨其沸程的升高而增大的。這一方面是由于其分子量增大，更重要的是由于隨餾分沸程的升高，其中環(huán)狀烴增多所致。⑤當餾分的沸程相同時，石蠟基原油的粘度最小，芳香基的最大，中間基的居中度。26(三)溫度對粘度的影響溫度是粘度的重要影響因素，溫度升高，油品粘度迅速降低（見表1－7）；不同油品，其粘度隨溫度變化幅度差別懸殊。油品隨溫度變化的性質(zhì)稱為粘溫性能。粘溫性能是潤滑油的重要使用要求。粘溫性質(zhì)主要受其化學組成的影響，鏈狀烴類的粘溫性能大大優(yōu)于環(huán)狀烴。環(huán)烷烴比芳香烴好，環(huán)數(shù)越多，粘溫性能越差。油品的粘度指數(shù)VI是ISO標準和我國石油產(chǎn)品的GB標準中表示粘溫性能的指標。27此法是選定兩種原油的餾分作為標準，一種是粘溫性質(zhì)良好的賓夕法尼亞原油，把這種原油的所有窄餾分（稱為H油）的粘度指數(shù)人為地規(guī)定為100；另一種粘溫性質(zhì)不好的克薩斯海灣沿岸原油，把這種原油的所有窄餾分（稱為L油）的粘度指數(shù)人為地規(guī)定為0。一般油樣的粘度指數(shù)介于兩者之間，對于粘溫性質(zhì)很差的油品，其粘度指數(shù)可以是負值。粘度指數(shù)VI越大表明粘溫性能越好，即可以在較寬的溫度范圍中工作。粘度指數(shù)可以通過50℃和100℃運動粘度查圖得到VI值。28粘溫性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)的關系（1）正構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)最好，分支程度小的異構(gòu)烷烴較正構(gòu)的差，分支程度增大，粘—溫性質(zhì)越差。（2）環(huán)狀烴（環(huán)烷烴和芳香烴）的粘溫性質(zhì)較鏈狀烴差。（3）分子環(huán)數(shù)相同時，其側(cè)鏈越長粘溫性質(zhì)越好，側(cè)鏈上有分支會使黏度指數(shù)下降?？傊?，烴類中正構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)最好，帶有分支長烷基側(cè)鏈的少環(huán)烴類和分支程度不大的異構(gòu)烷烴的粘溫性質(zhì)較好，而多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴類的粘溫性質(zhì)很差。29(四)壓力的影響當壓力小于4.0×106Pa時，壓力對油品粘度的影響可以忽略。高壓下，粘度隨壓力增高而急劇增大，在l00×106Pa時的粘度比常壓時增加8～40倍，此時必須考慮壓力對粘度的影響。30(五)油品粘度的確定油品的粘度主要靠實驗測定。如無實測數(shù)據(jù)時,可用《圖表集》中有關圖表確定。(六)油品的混合粘度在油品調(diào)合等過程中，常需確定兩種或幾種油品混合后的粘度。油品混合物的粘度沒有加和性，相混合的兩種油品，其組成性質(zhì)差別越大或粘度相差越遠，混合物粘度距可加性越遠。最常用的油品混合粘度計算方法是用《圖表集》中的“油品混合粘度圖”。31二、低溫流動性低溫流動性是顯著影響石油產(chǎn)品在冬季、室外、高空等低溫條件下使用、輸送和儲存等方面的使用性能。1、油品在低溫下失去流動性能的原因：粘溫凝固：含蠟較少的油品，低溫粘度增大，因粘度過高使油品失去流動性，變成為無定型的玻璃狀物質(zhì)。（改善結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)凝固：含蠟較多的油品，低溫蠟析出，蠟結(jié)晶逐漸長大，相互連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架，將處于液態(tài)的油品包在其中，使油品失去流動性。（脫去蠟）322、低溫性能指標①濁點：油在規(guī)定儀器，條件下冷卻，開始出現(xiàn)混濁的最高溫度。②結(jié)晶點：油在規(guī)定儀器，條件下繼續(xù)冷卻，肉眼可見的結(jié)晶最高溫度。③冰點：結(jié)晶后油品升溫至結(jié)晶消失的最低溫度。④凝點：在實驗規(guī)定條件下，試管傾斜４５°，一分鐘后液面不移動的最高溫度。⑤傾點：在實驗規(guī)定條件下，能夠流動的最低溫度。⑥冷濾點：在實驗規(guī)定條件下，開始不能通過濾網(wǎng)時的最高溫度。33同一油品的冰點比結(jié)晶點約高1~3℃。燃料中出現(xiàn)結(jié)晶，會堵塞供油系統(tǒng)的濾網(wǎng)，影響發(fā)動機正常供油，對高空飛行來說是極其危險的。結(jié)晶點和冰點都是航空汽油和噴氣燃料的重要使用性能指標。油品的這些性質(zhì)主要受其化學組成的影響，正構(gòu)烷烴和芳香烴的這些指標比異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴和烯烴高；同一族烴，隨分子量增大、這些指標增高。油品中如含微量水分，會嚴重影響這些指標。34凝點、傾點是柴油、潤滑油、燃料油等的重要使用性能。凝點和傾點都不能直接表征油品在低溫下堵塞發(fā)動機濾網(wǎng)的可能性，因此提出直接表示柴油在低溫下堵塞濾網(wǎng)可能性的冷濾點指標。國內(nèi)正逐步采用以傾點代替凝點、用冷濾點取代柴油凝點，目前三者并存。353、熔點、滴點和軟化點石油產(chǎn)品是復雜混合物，不同產(chǎn)品液相和固相之間的轉(zhuǎn)變溫度不是一個固定值，且轉(zhuǎn)變情況也有所不同，因此出現(xiàn)很多表征液固轉(zhuǎn)變溫度的指標。熔點是石蠟、地蠟等高熔點石油產(chǎn)品的重要耐熱質(zhì)量指標，用作石蠟和地蠟的產(chǎn)品牌號。熔點是在規(guī)定條件下測定已熔化試樣的冷卻曲線，以冷卻曲線中溫降最小的一段曲線的起始溫度作為試樣的熔點(GB／T2539)。36滴點是表示潤滑脂和凡士林等軟膏狀產(chǎn)品的重要性質(zhì)，用GB／T4929方法確定。在嚴格的試驗條件下加熱試樣，試樣由儀器小孔中滴出第一滴時的溫度稱為滴點。軟化點是瀝青和石油渣油的性質(zhì)指標，一般用GB／T4507環(huán)球法測定。把規(guī)定尺寸和質(zhì)量的鋼制小球放在一個預先裝好瀝青試樣的銅環(huán)上，然后一起放入水浴中，加熱水浴直至小球靠自身重量穿過軟化了的瀝青落下，此時溫度即為軟化點。37

第四節(jié)燃燒性能石油及其產(chǎn)品是眾所周知的易燃品，又是重要燃料，因此研究其燃燒性能，對于燃料使用性能和安全均十分重要。油品的燃燒性能主要用閃點、燃點和自燃點等來描述。燃燒是物質(zhì)的劇烈氧化過程，通常只有當油品形成爆炸性混合氣體，同時存在外界火源的情況下，才會產(chǎn)生燃燒甚至爆炸現(xiàn)象。但高溫油品如與空氣接觸，即使沒有外界火源也可能因劇烈氧化而產(chǎn)生自燃。38油品氣化后與空氣形成混合氣體，當油氣濃度達到一定范圍時，遇到外界火源，即劇烈氧化而產(chǎn)生閃火或爆炸，此油氣濃度范圍稱為爆炸范圍。1、閃點是指可燃性液體(如烴類及石油產(chǎn)品)的蒸氣同空氣的混合物在有火焰接近時，能發(fā)生閃火(一閃即滅)的最低油溫。39說明：①在閃火的油溫下，油品并不燃燒。②閃火的必要條件：閃火和爆炸的油氣濃度有一定的范圍，低于這一范圍油氣不足；高于這一范圍空氣不足，均不會產(chǎn)生閃火和爆炸。爆炸范圍的上限和下限，分別稱為爆炸上限和爆炸下限。（汽油的閃點指上限，較重的油指下限）③閃點的測量方法：開口閃點多用于較重的油品，閉口閃點多用于較輕的油品。

40油品的閃點愈低表明其著火危險性愈大，因此石油產(chǎn)品以其閃點作為失火危險等級的分級標準。表1－8中列出石油產(chǎn)品的危險品等級。41石油餾分的沸程越低，其閃點也愈低。例如，汽油的閃點為-50℃到+30℃，煤油閃點為2～60℃，潤滑油的閃點為130～325℃。同一油品的開口杯閃點高于閉口杯閉點。特別是重質(zhì)油品中混入少量輕油時，不僅閃點大大下降，且開口杯閃點與閉口杯閃點的差值也隨之顯著增大。422、燃點：油品達到閃點溫度后，如果繼續(xù)提高溫度，則會閃火后不立即熄滅，當?shù)竭_某一油溫時，引火后所生成的火焰不再熄火(不少于5秒)這時油品就燃燒了。發(fā)生這種現(xiàn)象的最低油溫稱為燃點。3、自燃點：無需引火，油品即可因劇烈的氧化而產(chǎn)生火焰自行燃燒，這就是油品的自燃。能發(fā)生自燃的最低油溫，稱為自燃點。燃點比開口閃點高約20-60℃。內(nèi)燃機用燃料(如汽油、柴油)的抗爆性與燃料的自燃點關系很大。一般自燃點比閃點高數(shù)百度。43閃點、燃點和自燃點都與油品的化學組成和餾分組成有關。隨油品的沸程升高，其閃點和燃點增高，而自燃點降低。含烷烴多的油品，其自燃點低，閃點高。同一族烴中，分子量小的烴，其自燃點高而閃點和燃點低。因此，從安全防火的角度來說、輕質(zhì)油品應特別注意嚴禁煙火，以防因外界火源而引燃爆炸，重質(zhì)油品則應防止高溫油品泄漏，遇空氣引起自燃，釀成火災。44第五節(jié)油品的熱性質(zhì)石油加工過程中，石油及其餾分的T、P發(fā)生變化，往往伴隨有熱效應。計算熱效應，須知比熱(比熱容)、氣化潛熱、熱焓和燃燒熱等。這些熱性質(zhì)的測定難度較大，一般采用圖表或方程求定，詳見“圖表集”。一、比熱比熱又名比熱容。在沒有相變化和化學反應的條件下，單位質(zhì)量物質(zhì)溫度升高1K所需要的熱量稱為比熱，其單位為J／(kg·K)。45油品的比熱隨其密度增加而減小，隨溫度升高而增加。油氣比熱隨壓力升高而增加，液態(tài)油品比熱受壓力影響極小，隨壓力增加而略有下降，可忽略不計，液態(tài)油品及其蒸氣的比熱一般小于1。比熱可分為定容比熱、定壓比熱和飽和態(tài)比熱等數(shù)種。由于比熱有多種表示方法，求取過程又較復雜，而焓的數(shù)據(jù)更為可靠，因此通常盡可能利用焓來進行熱量計算。46二、氣化潛熱氣化潛熱又稱為蒸發(fā)焓或蒸發(fā)焓變，是單位質(zhì)量物質(zhì)在恒溫恒壓下，由飽和液態(tài)轉(zhuǎn)化為飽和氣態(tài)時所需的熱量，單位為J／kg。沒有特殊注明的氣化潛熱，通常是指常壓沸點下的氣化潛熱。當溫度、壓力升高時，氣化潛熱逐漸減小，在較高溫度范圍內(nèi)，氣化潛熱急劇減小，當達到臨界點時，氣化潛熱為零。規(guī)律：隨分子量的增大，汽化熱減?。环肿恿拷咏鼤r，烷烴、環(huán)烷烴差不多，芳烴稍高。47三、焓在石油加工等工藝計算中，更多地利用焓來方便地進行熱計算。①焓值是相對值，基準態(tài)可任選，烴類常用-129℃（-200℉）或-17.8℃（0℉），0K，0℃作基準。例：用-129℃為基準或用-17.8℃為基準，在計算中沒必要將兩烴類換算成同一基準，每種烴類在始末態(tài)基準一致即可。48②用圖表查得的焓值不能用來計算化學反應的熱，只有用生成熱和燃燒熱計算化學反應的熱，因焓中不包含由單質(zhì)生成化合物的熱。③焓是油品性質(zhì)、溫度、壓力的函數(shù)規(guī)律：同溫度下，密度小，特性因數(shù)值大，焓值越高；烷烴的焓值大于芳烴；輕餾分的焓值大于重餾分的。④混合物的焓值按可加性計算，石油餾分的焓值可查石油餾分的焓圖。49四、燃燒熱單位質(zhì)量燃料完全燃燒所發(fā)出的熱量稱為燃燒熱，又稱為熱值，其單位為J／kg或MJ／kg。熱值有以下三種表示方法；1．標準熱值

定義為在25℃和101.3kPa標準狀態(tài)時燃料完全燃燒所放出的熱量。此時燃料燃燒的起始溫度和燃燒產(chǎn)物的最終溫度均為25℃，燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣全部冷凝成水。2．高熱值與標準熱值的差別僅在于起始和終了溫度均為15℃而不是25℃，這個差別很小，通?？珊雎圆挥?。503、低熱值又稱凈熱值，是燃料起始溫度和燃燒產(chǎn)物的最終溫度均為15℃，但燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣為氣態(tài)，此時完全燃燒所放出的熱量。實際燃燒時，燃燒產(chǎn)物中水蒸氣并未冷凝，所以通常計算中均采用凈熱值。

石油餾分的熱值隨其密度增大而下降，凈熱值約為40～44MJ/kg。凈熱值是航空燃料的重要質(zhì)量指標。熱值可由實驗測定，也可以通過燃料的化學組成和物性進行計算或查圖得到。51第六節(jié)溶解度在石油和天然氣工業(yè)中，經(jīng)常會遇到水和油品、油品與溶劑的相平衡問題，其中包括氣—液和液—液平衡，大量的是溶解度問題。一、水在油中的溶解度水在油品中溶解度很小，但對油品使用性能產(chǎn)生惡劣影響，其主要原因是因為水在油品中的溶解度隨溫度升高而增大。當溫度降低時，水的溶解度變小，此時在溫度較高時已溶解飽和了的水就會從油中析出，成為游離水，沉降在容器底部。52油品在儲存中，由于日夜溫度的變化，導致油罐底部游離水日益增加。油品中的微量水會使油品的低溫性能變差，特別是對航空汽油或噴氣燃料造成的危害最為嚴重；并使油品儲存安定性變壞，導致設備腐蝕等。油品中存在游離水時，近似處于氣—液—液平衡狀態(tài)。油水兩相呈液—液平衡，并與氣相呈氣—液平衡。壓力對氣—液平衡影響明顯，但對液—液平衡影響很小，因此，可認為油品中水的溶解度只隨溫度變化。53水在油品中的溶解度受其化學組成制約。水在芳烴和烯烴中的溶解度比在烷烴和環(huán)烷烴中的大。當碳原子數(shù)相同時，水在環(huán)烷烴中的溶解度又略低于在烷烴中的溶解度。如在烷烴中混入少量芳烴和烯烴后，混合物對水溶解度的增加遠遠超過按分子平均的溶解度。因此富含環(huán)烷烴的噴氣燃料當脫除大部分芳烴后，對水的溶解度大大降低，明顯改善了噴氣燃料的低溫性能。水在烴類中的溶解度，可根據(jù)烴的碳氫質(zhì)量比從有關圖表中得到。54二、天然氣的水合物在一定溫度和壓力下，被水分所飽和的天然氣中的低分子烴類氣體能與水在液相下生成類似雪或松散冰狀的固體結(jié)晶物質(zhì)，稱為水合物。水合物是不穩(wěn)定的物質(zhì)，其晶格與冰的晶格不同，它在高于0℃時穩(wěn)定，并具有一定尺寸的籠形內(nèi)腔。不同烴的水合物可用通式M·nH2O表示，甲烷水合物為CH4.7H20、乙烷水合物為C2H6·8H20、丙烷水合物為C3H8·18H2O。丁烷和丁烷以上不易形成水合物。55在石油開采、天然氣和石油化工原料輸送等過程中，常由于閥門或其它阻力造成減壓膨脹，致使溫度下降，生成水合物，發(fā)生堵塞管道和設備的事故。為防止生成水合物和排除己出現(xiàn)的堵塞現(xiàn)象，可提高溫度、減低壓力或在管道中加入醇類防冰劑，使水合物分解成原來的烴和水。也可以采用干燥法或冷凍法降低天然氣中水含量，以避免水合物的形成。56三、苯胺點苯胺點是油品與溶劑苯胺以1：1體積比混合時的臨界溶解溫度。苯胺點是油品的一個特性數(shù)據(jù)，分子量相近時，芳烴的苯胺點遠遠低于烷烴和環(huán)烷烴，而且多環(huán)芳烴比單環(huán)芳烴更低。同族烴類隨分子量增加，苯胺點升高，但增高幅度不大。它反映了油品的化學組成特點。根據(jù)苯胺點可計算油品的柴油指數(shù)、特性因數(shù)、分子量和噴氣燃料的凈熱值，與折射率一起可確定汽油的族組成。57烴類在溶劑中的溶解度與兩者的分子結(jié)構(gòu)關系密切，并受溶劑比、體系溫度等影響。烴類與溶劑分子結(jié)構(gòu)愈相似，其溶解度愈高；升高體系溫度，也能增加溶解度。同一溫度下的溶解度還受溶劑比的影響。當某一油品與溶劑以一定比例混合時，在較低溫度下，因溶解度低而呈液—液兩相、隨著溫度升高，溶解度增大，到某一溫度時，兩者完全互溶，相界面消失，繼續(xù)升溫，則為均勻的一相。相界面剛剛消失時的溫度即為該混合物的臨界溶解溫度。不同烴類、溶劑及溶劑比，其臨界溶解溫度不同。58第七節(jié)光學性質(zhì)和導電性一、油品的光學性質(zhì)油品的光學性質(zhì)對于快速鑒定油品化學組成和控制產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。最常用的是折射率。折射率的嚴格定義是光在真空中的速度（2.9986×108m/s）與光在物質(zhì)中速度之比，以n表示之。常用的折射率數(shù)據(jù)是光在空氣中速度與被空氣飽和的物質(zhì)中速度之比。59折射率與光的波長、物質(zhì)的化學組成、密度和體系溫度、壓力有關。同一物質(zhì)的折射率隨光的波長增大而減小，隨溫度降低而增大。為了取得可比的數(shù)據(jù)，通常以20℃時波長為589．6nm的納黃光來測定折射率，以nD20表示。壓力對折射率的影響是明顯的，一定溫度下，折射率隨壓力增加呈拋物線狀增大。60折射率是物質(zhì)的重要特性常數(shù)，不同族烴類間有明顯差別。以芳香烴最大，環(huán)烷烴次之，烷烴折射率最小，例如正己烷為1.3749，環(huán)己烷為1.4262．苯為1.5011。同一族烴的折射率隨分子量增大而稍有增加。烴類混合物的折射率可近似按體積加和性計算。因此折射率是確定油品化學組成的一個重要參數(shù)，如用于測定汽油、柴油和潤滑油的族組成等。61二、導電性純凈油品的導電性很差，可視為是很好的絕緣體。例如變壓器油是變壓器和油開關中很好的絕緣介質(zhì)、石蠟是電器工業(yè)中極好的絕緣材料。油品如含有一定量的非烴化合物以及酸、堿、鹽、水分等，油品就會具有導電性。油品在輸送、灌裝等過程中，油品分子之間和油品同其它物質(zhì)之間相互摩擦時，產(chǎn)生靜電荷，其電壓隨摩擦的加劇而增大。62如果油品中含有導電物質(zhì)，就能將靜電荷及時導出或中和；如果油品精制良好，十分純凈，則導電性很差，此時靜電就會聚積，使電壓升高，到一定程度時，兩個帶電體就會產(chǎn)生放電現(xiàn)象，出現(xiàn)電火花，引起油蒸氣著火、爆炸，對儲運、加工生產(chǎn)造成極大危害。為防止靜電著火事故，采用在易出問題的航空汽油和噴氣燃料中加入抗靜電添加劑、設置接地裝置、改進操作方法和相應設備等措施，取得很好的效果。63第八節(jié)油品的其它性質(zhì)一、顏色組成石油的大部分烴類是無色的，石油和油品的顏色來自它們所含的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和某些多環(huán)、稠環(huán)芳香烴以及含硫化合物等。這些物質(zhì)的多寡決定了石油和油品的顏色深淺。油品經(jīng)深度精制后，可得到完全無色的產(chǎn)品，因此油品顏色可以表明脫除膠質(zhì)等的程度，是精制深度的一個指標。64二、機械雜質(zhì)和水分機械雜質(zhì)和水分是石油和大多數(shù)油品的重要質(zhì)量指標。某些油品(如噴氣燃料)中即使含有微量的機械雜質(zhì)和水分，也會因冰晶造成堵塞過濾器、加劇機械磨損等問題。水分還會加速油品變質(zhì)，引起設備腐蝕，降低油品質(zhì)量。原油含水對于石油加工和儲運都有很大影響。機械雜質(zhì)測定方法為GB／T511，水分測定法有GB／T260和GB／T11133卡爾費休法。65三、硫含量含硫量是原油和油品必需的重要指標，油品中的硫化物，使得油品具有腐蝕性、儲存的不安定性，使用時會造成環(huán)境污染，因此是必須加以嚴格控制的指標。定量測定硫含量的常用方法，其原理是用一定方式把油品中全部硫化物轉(zhuǎn)化為SO3然后用一定溶液吸收，并轉(zhuǎn)化為H2SO4，用標準堿溶液滴定以計算元素硫含量。66四、酸度和酸值酸度和酸值都是定量表示油品中酸性物質(zhì)(主要是有機酸)含量的指標，用中和100ml或1g油樣中酸性物質(zhì)所需要的KOH毫克數(shù)來表示酸度，單位為mgKOH／100ml；酸值為mgKOH／g。油品中的酸性物質(zhì)主要是環(huán)烷酸等少量有機酸和酚類，也可能有精制過程中殘留的微量無機酸。酸性物質(zhì)影響油品安定性，腐蝕設備，必須除去。汽、煤、柴油等輕質(zhì)油品測定酸度，原油和潤滑油等測定酸值。油品在儲存中，因氧化變質(zhì)其酸度和酸值會有所增大，因此它們也是衡量油品是否變質(zhì)的重要指標之一。67五、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和含蠟量這三種物質(zhì)對石油輸送、加工方案的確定影響很大，特別是制定高含蠟易凝石油加熱輸送方案時，膠質(zhì)與瀝青質(zhì)間之比會顯著影響處理的效果。測定方法大都根據(jù)瀝青質(zhì)和膠質(zhì)在不同溶劑中的溶解度不同、不同吸附劑對它們吸附能力不同和其它物理性質(zhì)的差異來區(qū)分。所用溶劑和吸附劑不同同一原油所得結(jié)果差別很大。所以只有在同樣條件下測定的結(jié)果，才能進行比較。我國現(xiàn)用氧化鋁吸附法測定膠質(zhì)—瀝青質(zhì)和含蠟量。68六、殘?zhí)亢突曳钟推返臍執(zhí)渴窃谝?guī)定儀器中，油品按規(guī)定條件蒸發(fā)、分解、灼燒后形成的黑色焦狀殘留物占試樣的m％稱為殘?zhí)浚渲甸g接表明油品在使用中出現(xiàn)結(jié)焦和積炭的傾向；也反映了油品，特別是潤滑油的精制深度。精制深的油品，含重組分、非烴類化合物及膠質(zhì)少，殘?zhí)恐稻偷?。柴油?guī)定要求10％蒸余物殘?zhí)浚前言囉驼麴s到殘余10％(v)，再測定此10％殘留物的殘?zhí)?，此值能反映柴油在柴油機燃燒室中結(jié)焦的傾向。69灰分是油品煅燒后的固體殘余物，其組成、含量隨石油種類、性質(zhì)和加工方法不同而異。油品中的灰分主要是由少量無機鹽、金屬化合物及機械雜質(zhì)所構(gòu)成。油品中的灰分會導致油品在使用中引起機械磨損、積炭、結(jié)垢和腐蝕，因而是汽輪機油和鍋爐燃料等石油產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標。其測定方法為GB／T508。70七、水溶性酸或堿油品中的水溶性酸或堿，主要是石油加工過程中精制不良或酸堿洗滌時分離不好所殘留下來的無機酸和堿。它們會腐蝕設備，降低油品質(zhì)量，因此油品中絕不允許存在水溶性酸或堿。水溶性酸和堿的測定方法為GB／T259，用蒸餾水洗滌試油，然后用甲基橙和酚酞指示劑定性確定蒸餾水的酸性和堿性。71八、腐蝕試驗腐蝕試驗用以定性檢驗各種油品在規(guī)定條件下對規(guī)定金屬試片的腐蝕情況。它可以判斷油品中是否存在元素硫、硫化氫、硫醇等酸性物質(zhì)，同時也試驗油品是否容易生成腐蝕性物質(zhì)。不同油品的腐蝕試驗方法不同。油品的銅片腐蝕試驗是目測在一定溫度(50℃或100℃)下規(guī)定銅片在試油中浸泡不同時間(2h或3h等)后的顏色變化，以判斷銅片的腐蝕級別。72噴氣燃料是用SH／T0023銀片腐蝕法，即100℃下銀片在油中浸泡4h。潤滑油的腐蝕度GB／T391，模擬潤滑油在發(fā)動機曲軸箱中情況，在140℃下，將黏附著熱潤滑油的鉛片與空氣定期反復接觸50h，然后測定因腐蝕引起的鉛片重量變化，以g／m2為單位表示腐蝕程度。潤滑脂采用GB／T7336銅片腐蝕法。73九、博士試驗博士試驗是定性檢驗汽油、煤油、噴氣燃料、石腦油和苯類等輕質(zhì)油品中是否含硫醇的方法。測定原理是根據(jù)鉛酸鈉與硫醇反應生成有機硫化合物，再與元素硫反應生成黑色硫化鉛，根據(jù)硫磺粉(元素硫)變色情況，定性判斷油品含硫醇情況。詳見SH／T0174。74思考題1、石油產(chǎn)品蒸汽壓的概念以及它的使用意義。2、物質(zhì)臨界狀態(tài)、各臨界常數(shù)的定義及臨界點的性質(zhì)。3、餾程、餾分、餾分組成、初餾點、終餾點、體積平均沸點的定義，各平均沸點的求法。4、密度、比重及比重指數(shù)的定義。5、油品比重與溫度、壓力以及化學組成的關系。6、特性因數(shù)K的概念及應用。7、說明粘度的意義和各種粘度（動力粘度、運動粘度、恩氏粘度）的單位。8、粘溫特性的概念和表示粘溫特性的兩種方法。9、油品粘度和粘溫特性的影響因素及其分析。10、油品在低溫失去流動性的原因。11、油品濁點、結(jié)晶點、凝點、閃點、燃點、自燃點的定義及其應用。12、油品比熱、汽化潛熱、熱焓的概念及其應用。75《化妝品術(shù)語》起草情況匯報中國疾病預防控制中心環(huán)境與健康相關產(chǎn)品安全所一、標準的立項和下達時間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標委會都要建立自己的術(shù)語標準。1ONE二、標準經(jīng)費標準研制經(jīng)費：3.8萬三、標準的立項意義術(shù)語標準有利于行業(yè)間技術(shù)交流、提高標準一致性、消除貿(mào)易誤差，作為標準體系中的基礎標準，術(shù)語標準在各個領域的標準體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛(wèi)生標準體系建設逐步加快，所涉及的術(shù)語和定義的數(shù)量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術(shù)語標準的制定就顯得尤為重要。四、標準的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實施細則》中關于化妝品的定義。2.協(xié)調(diào)性直接引用或修改采用的方式，與相關標準中的術(shù)語和定義相協(xié)調(diào)。3.科學性對于沒有國標或定義不統(tǒng)一的術(shù)語，在定義時體現(xiàn)科學性的原則。4.實用性在標準體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術(shù)語優(yōu)先選用。五、標準的起草經(jīng)過

第一階段：資料搜集

搜集國內(nèi)外相關法規(guī)、標準、文獻并對國外文獻如美國21CFR進行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內(nèi)容包括一般術(shù)語、衛(wèi)生化學術(shù)語、毒理學術(shù)語、微生物術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語、人體安全和功效評價術(shù)語，常用英文成