探讨油品检测当中测定技术控制和理化性能分析

探讨油品检测当中测定技术控制和理化性能分析

摘 要：本文结合作者多年的实际的工作经验，从油品的沸点、平均分子量、闪点、密度、黏度、残炭值测定技术方法入手,并且通过对这些油品的理化性能进行测定分析,从而更好的指导日常的油品检测工作。

关键词：油品检测 理化性能

各类油品表现出的沸点、平均分子量、闪点、密度、黏度、残炭等理化性能是油品最重要的外在表征,通过这些油品的理化性能及外在表征进行技术上的测定分析,就可以对油品有一个较为全面的了解认识,以便为各类油品在日常生活中的实际应用提供科学的参考依据。下面就分别对油品表现出的不同理化性能的测定技术进行一个简要总结分析。

一、分析油品的测定技术和沸点

油品基本都是许多烃类和非烃类的混合物,其沸点范围及蒸馏曲线是受到蒸馏设备、条件和方法的约束影响的。常用的蒸馏方法主要有馏程测定、实沸点蒸馏和平衡气化三种。其中馏程测定也被称为ASTM蒸馏或恩氏蒸馏,主要是在一种标准设备中,按照GB6536-86规定的方法进行的简单蒸馏。而实沸点蒸馏是与馏程测定的方法完全不同的一种测定技术,主要是用带有一个相当于理论板数14~18的填充精馏柱的蒸馏装置,在回流比5:1的条件下进行蒸馏,通过这种蒸馏方法可以对轻重馏分进行比较好的分馏。当然油品是复杂的混合物,用该方法是不能够得到其中单体烃的真实沸点的,而得到的只是一条连续的实沸点蒸馏曲线。至于平衡气化主要是指在一定的压力和温度下保持气液两相处于平衡状态下进行分离的测定方法,所以又被称为一次气化或平衡蒸馏。

二、分析油品的平均分子量及其测定技术

油品常用的平均分子量包括数均分子量和重均分子量两种,其中的数均分子量被广泛应用,数均分子量主要是指体系中具有各种分子量的分子的摩尔分率与其相应的分子量的乘积的总和,而重均分子量却是指体系中具有各种分子量的分子的质量分率与其相应的分子量的乘积的总和,两者是不同的。对于数均分子量的测定方法都是依据溶液的依数性,具体的测定方法有冰点降低法和沸点升高法,还有蒸气压渗透法和渗透压法等。对于石油及其产品的数均分子量的测定最常用的是冰点降低法和蒸气压渗透法。其中要注意的是冰点降低法的适用环境是必须小于350℃的汽油、煤油和轻柴油馏分,而蒸气压渗透法的适用条件是必须大于350℃的减压馏分油和渣油等。根据测定结果得知,石油各馏分的平均分子量是有个大概范围的,其中汽油馏分的平均分子量为100~120,轻柴油馏分的平均分子量为220~240,减压馏分的平均分子量为370~400等。

三、分析油品的密度及其测定技术

油品的密度是指油品单位体积的质量,一般来说油品在20℃时的密度为该油品的标准密度。通常来说测定石油产品密度的方法有密度计法或比重瓶法。如果依据GB1884-83来测定石油和液体石油产品的密度的方法是密度计法,该法利用的是阿基米德原理,也就是说只有被石油密度计所排开的液体重量等于密度计本身的重量时,这个时候密度计才会稳定地漂浮在液体石油产品中,也就说处于平衡状态,从而可以从密度计上的刻度读出该油品的密度值;而如果依据GB2540-81来测定石油产品的密度的方法就是比重瓶法,用该法测定油品密度必须要在20℃下进行,同时还要必须先测定该比重瓶被水充满时水的重量,然后再去测定它被油品充满时同体积石油产品的重量,最后通过计算即可得到该油品在20℃下的密度。测定油品密度时,必须要注意当属性相近的油品混合时的密度可近似地按照可加性计算,而如果油品组分的属性相差很大时油品混合后的密度不可按照可加性计算。

四、分析油品的黏度及其测定技术

油品的黏度是评价油品流动性的最重要指标,是表征油品质量标准中的重要项目指标,也是炼油工艺计算中不可忽视的理化性质。油品黏度分为绝对黏度、运动黏度及条件黏度三类。其中运动黏度是在石油产品的质量标准中最常用的黏度,运动黏度是绝对黏度与相同温度和压力下该液体密度的比值。而油品的条件黏度是在特定的温度下,在特定仪器中,让一定体积的油品流出,流出时间按秒计算,即为该油品相应的条件黏度值,这里要注意条件黏度是包含恩氏黏度、赛氏黏度和雷氏黏度三种的。测定油品的运动黏度最常用的测定方法是毛细管黏度计法,但是该方法只能用来测定属于牛顿型体系的油品的黏度,如果想测定非牛顿型体系的油品,则必须要用旋转黏度计来测定其黏度。同一系列的烃类来说,通常是分子量越大化合物的黏度越大。如果分子量接近时,具有环状结构的分子化合物的黏度大于链状结构的化合物,并且是分子中的环数越多,其黏度也越大。另外,油品的黏度是随温度的增加而减小的关系,通常用黏度指数或黏度比两种指标来表示油品黏度与温度的关系,其中黏度指数是世界上最通用的,如果油品的黏度指数越大,那么也就是说该油品的黏-温性质越好。

五、分析油品的闪点及其测定技术

油品在特定的条件下加热到它的蒸气与火焰接触时会发生闪火现象的最低温度就是油品的闪点。其实这个闪火现象的实质就是爆炸,当然爆炸产生的条件要求混合气中燃料蒸气的浓度要在一定的爆炸极限或燃烧极限范围内。油品闪点的测定方法有闭杯闪点测定法及开杯闪点测定法两种,当油品的沸程越高时,该油品的闪点值也会较高,另外,我们要注意同一油品的开杯闪点值比闭杯闪点值是要略高的。测定实验表明,用闭杯闪点测定的情况下,减压渣油和减压馏分油的闪点值分别在300℃以上和200~300℃之间,而在开杯闪点测定的情况下,柴油、煤油和汽油的闪点值分别在50~70℃、26~50℃及-30~-40℃之间。

六、油品的残炭值及其测定技术方法

油品残炭值是指在不同空气的情况下把油品加热到高温时,油中烃类发生蒸

发或分解反应最终成为的焦炭占油品重量的百分比,通常以质量分数表示,油品残炭值可以间接表明基础油的精制程度。油品残炭的测定方法包括电炉法、康氏法及微量法等三种。电炉法测定残炭是采用特制的带细孔的坩锅和自动恒温钢浴进行测定。康氏法测定残炭是在仪器的磁坩埚中准确称取10g±0.5g试油,装好仪器后用喷灯加热至高温,在规定的条件下将试油蒸发及分解,然后将排出的蒸汽用火点燃,烧完进行强热后称出残留物重量,最后以占试油的质量百分数作为结果,但是该法需要的技术性较强,数据重复性不好。微量法测定残炭基本等效于ISO6615方法,是将已称重的试样放人一个样品管中,然后在氮气下按规定的温度程序升温,最后将其加热到500℃,期间在反应过程中生成的易挥发性物质由氮气带走,然后用留下的碳质型残渣以占原样品的百分数报告微量残炭值,当然微量法测定残炭时必须要求具有不同残炭值的样品,并且要保证样品质量必须在一定范围内,只有这样才能保证测定结果准确可靠。