石油炼制工程课件石油炼制工程002物理性质.pptVIP

2 石油及油品的物理性质 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 一、蒸汽压（Vapor Pressure） 在石油加工工艺中经常要用到蒸汽压的数据。例如： ◆计算平衡状态下烃类的气相和液相的组成； ◆不同压力下烃类及其混合物的沸点换算； ◆计算烃类的液化条件等都要以蒸汽压数据为依据。 1、定义 蒸气压：在某一温度下，液体与在它液面上的蒸气呈平衡状态时，由此蒸气所产生的压力。亦称饱和蒸气压。 蒸气压的高低表明了液体中分子逃离液体汽化或蒸发的能力。 蒸气压越高，就说明液体越易汽化。 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 2、纯烃的蒸汽压 (1)特征：纯烃同其它纯液体一样，其蒸汽压随液体温度不同而不异。液体温度越高，则蒸汽压越高。 同一族烃类，在相同的温度下，随烃类沸点的↗，其蒸汽压↙。 (2)计算 ①当温度变化范围很小时 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 3、石油馏分的蒸汽压 (1)烃类混合物 设气相近似理想气体，液相近似于理想溶液，则混合物的总蒸汽压可用道尔顿—拉乌尔（Dalton-Raoult）定律求： 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 (2)石油馏分 石油馏分的组成至今无法测定，也就无法用上式计算蒸汽压，但石油馏分蒸汽压变化规律与烃混合物相同。 在温度一定时，油品汽化率越高，则液相组成就越重，其蒸汽压就越小。因此，石油馏分的蒸汽压也因汽化率不同而不同。 ①确定方法 查图法：可根据特性因数K和平均沸点由图3-1和3-2用试差法求。 公式法： ②石油馏分蒸汽压分类 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 ◆真实蒸汽压(泡点蒸汽压)：汽化率为零时的蒸汽压，一般说的蒸汽压即指这种情况。 ◆雷德蒸汽压（Reid Vapor Pressure）：测定仪器如图所示。 测定条件： 规定在38℃、汽相体积/液相体积＝4:1的条件下测得。 雷德蒸汽压完全是条件性的，在测定过程中，必须严格按照此规定的条件进行。 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 二、沸程（Boiling Range） 1、定义 对于纯化合物，在一定外压下，当加热到某一温度时，其饱和蒸汽压与外界压力相等时的温度称为沸点。在外压一定时，沸点是一个恒定值。 油品是复杂混合物，与纯物质不同，没有恒定的沸点。 由于油品的蒸汽压随汽化率不同而变化，所以在外压一定时，油品沸点随汽化率增加而不断升高。因此油品的沸点范围称为沸程。 2、测定方法 在生产控制和工艺计算中使用的是最简便的恩氏蒸馏（Engder Distillation）设备，如下图所示。 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 (1)初馏点（Initial Boiling Point） 当流出第一滴冷凝液时的汽相温度（因汽相温度比较接近馏出物的沸点）。 在蒸馏过程中烃分子基本上按其沸点高低依次逐渐蒸出，汽相温度也逐渐升高。 将馏出体积为10%、20%、30%、……、90%时汽相温度分别为10%、20%、30%、……、90%点。 (2)干点（End Point） 当蒸馏到最后达到最高汽相温度，亦称终馏点。 (3)说明 ●油品从初馏点到干点这一温度范围称为馏程或沸程。 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 ●温度范围窄的称为窄馏分；温度范围宽的称宽馏分。 ●蒸馏温度与馏出量之间的关系称为馏分组成。 ●恩氏蒸馏是粗略的蒸馏，得到的馏分组成是条件性的，它不能代表馏出物的真实沸点。只能用于大致判断油品中轻重组分的相对含量。 (4)恩氏蒸馏曲线与斜率 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 三、平均沸点（Average Boiling Point） 平均沸点有多种表示法，计算方法和用途各不一样。 1、体积平均沸点(VABP，volume average boiling point) (1)定义：将恩氏蒸馏的馏出温度平均值称为油品的体积平均沸点。 (2)表达式 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 2、重量平均沸点(weight average boiling point) (1)定义：油品中各组分的重量分数和相应的馏出温度的乘积之和。 (2)表达式： 2.1 蒸汽压、沸程和平均沸点 4、立方平均沸点(cubic average boiling point) (1)定义：油品中各组分的体积分数与相应馏出温度的立方根乘积之和的立方。 (2)表达式： 2.2 密度、特性因数和分子量 一、密度和相对密度 研究油品的密度和相对密度的重要意义： ◆产品计量、工艺设计、计算。 ◆相对密度可用来联系油品其它物理、化学性质。 1、表示方法 (1)密度 定义：密度是该物质单位体积的质量。 表示方法：ρt（油品在t℃时的密度） 我国规定油品20℃时密度作为标准密度，表示为ρ20 。 油品的体积随温度变化，在不同温度下，同一油品的密度是不相同的，所以应标明温度。