第2章-石油及油品的物理性质.pptVIP

第三节 油品的流动性能 一、粘 度 1．定义 流动分子的内摩擦使流体带有一定的粘滞性，从而产生流体抵抗剪切作用的能力。衡量这种能力或粘滞性的性质指标，就是粘度。粘度是评定油品流动性的指标，是喷气燃料、柴油、重油和润滑油的重要质量指标。对润滑油的分级、质量鉴定具有决定意义，也是工艺计算和工艺设计中不可缺少的物理常数。 石油和油品在处于牛顿流体状态时，其流动性能用黏度来描述；当处于低温状态时，则用各种条件性指标来评定其低温流动性：如凝点、结晶点、冰点等。 2．粘度的分类 原油的粘度 动力粘度 (绝对粘度) c.g.s制 泊(P,poise) 厘泊(cP) SI制 Pa.s 1Pa.s=1000cP 石油产品 运动粘度 γ=η/ρ c.g.s制 (沱，Stoke) 厘斯(厘沱) SI制 mm2/s 1cSt=1mm2/s 专门用于表示油品粘度的指标 赛氏粘度 (Saybolt Viscosity) SUS 或 SFS 恩氏粘度 (Engler Viscosity) 条件度，E 雷氏粘度 (Redwood Viscosity) RIS 条件粘度 这3种粘度都是在规定的仪器和条件下测定的，通称为条件粘度。 (1)恩氏粘度(Engkr Viscosity)。 恩氏粘度是在规定条件下，从仪器中流出200 ml试油的时间 (s)与20℃时流出200 ml蒸馏水所需时间(s，称为水值)之比值。 其单位为恩氏度(。E)。 (2)赛氏粘度(sayboh Viscosity)。 赛氏粘度是赛波特粘度的简称。在规定条件下 由赛氏粘度计中流出60ml试 油所需的时间称为赛氏粘度，单位为赛氏秒。 (3)雷氏粘度(Reclwood Viscosity) 雷氏粘度．全称为雷德乌德粘度。在规定条件下 由雷氏粘度计中流出50mL试样所需时间称为雷氏粘度， 单位为雷氏秒。 恩氏、赛氏、雷氏粘度 各种粘度的近似关系： 运动粘度(mm2/s):恩氏粘度(条件度，E):赛氏通用 粘度(SUS):雷氏粘度(RIS) =1:0.132:4.62:4.05 3．粘度的测定 毛细管粘度计：牛顿型流体 旋转粘度计：非牛顿型流体 二、油品粘度和化学组成的关系 黏度反映液体内部分子间的摩擦力，因此黏度必然与油品的分子结构和大小密切相关，有关υ与组成的关系，有几点结论 密度增大，沸点升高，或相对分子量增大：油品的粘度而迅速增大 分子量相近时 ，烷烃粘度最小，环烷烃最大 芳烃介于中间 石油产品 ： 油品的粘度随沸程的升高和密度增大而迅速增大 对于相同沸点的不同石油馏分： 含环状烃多则粘度高；环数越多，粘度越大 当烃类分子中的环数相同时，其侧链越长则其粘度越大 相同环数和碳数的芳香烃和环烷烃：环烷烃芳香烃 上述结论说明了液体的运动黏度中包含了分子结构的信息，而且环可以认为是黏度的载体。 三、油品粘度与压力、温度的关系 1．与温度的关系 温度升高，所有油品粘度下降； 温度降低，所有油品粘度升高 ① 粘温性质：油品的粘度随温度变化的性质 油品的粘度随温度的变化幅度小，则称为油品的粘温性质好 Relation of viscosity and temperature ②粘温性质的表示法 粘度比：υ50℃/υ100℃；比值越小，则粘温性质越好 粘度指数(VI) 当粘度指数(VI)为0～100时： 当粘度指数等于或大于100时： 粘度指数越高，表示油品的粘温性质越好 ③粘温性质与分子结构的关系 正构烷烃的粘温性质最好，分支程度较小的异构烷烃的粘温性质比正构烷烃稍差，随着分支程度的增大，粘温性质越来越差； 环状烃(包括环烷烃和芳香烃)的粘温性质比链状烃的差； 当分子中环数相同时，其侧链越长粘温性质越好，但侧链上如有分支也会使粘温性质变差 ④石油及石油馏分的粘温性质 石油各馏分的粘度都随着其沸程的升高而增大 相对分子质量增大 环状烃含量增多所致 当石油馏分的沸程相同时 石蜡基原油的粘度最小 中间基居中 环烷基的最大 石油及其馏分的粘温性质 石蜡基原油的馏分的最好 中间基居中 环烷基最差 2．粘度与压力的关系 压力升高，粘度增大 当压力高于40atm时，需要考虑压力的影响 此式不适用于压力大于70MPa的情况 四、油品的混合粘度 油品混合物的粘度无可加性 组成、性质、粘度相差越大，离可加性相差越大 第四节、 油品的低温流动性 低温下，石油及液体产品在低温失去流动性有两种情况： 粘温凝固：含蜡很少或不含蜡的油品，在温度下降时，粘度迅速升高，当黏度大到一定程度后（