淺論油品常見的理化性能及其測定技術方法

摘要:石油及其產品的沸點、平均分子量、閃點、密度、黏度、殘炭值等理化性能是最重要的油品性質，通過對這些油品的理化性能進行測定分析，就可以對油品有一個較為全面的認識，從而為各類油品在日常生活中的實際應用提供科學的參考依據。

關鍵詞:油品;理化性能;測定技術

各類油品表現出的沸點、平均分子量、閃點、密度、黏度、殘炭等理化性能是油品最重要的外在表征，通過這些油品的理化性能及外在表征進行技術上的測定分析，就可以對油品有一個較為全面的了解認識，以便為各類油品在日常生活中的實際應用提供科學的參考依據。下面就分別對油品表現出的不同理化性能的測定技術進行一個簡要總結分析。

一、油品的沸點及其測定技術方法。

油品基本都是許多烴類和非烴類的混合物，其沸點范圍及蒸餾曲線是受到蒸餾設備、條件和方法的約束影響的。常用的蒸餾方法主要有餾程測定、實沸點蒸餾和平衡氣化三種。其中餾程測定也被稱為ASTM蒸餾或恩氏蒸餾，主要是在一種標準設備中，按照GB6536-86規定的方法進行的簡單蒸餾。而實沸點蒸餾是與餾程測定的方法完全不同的一種測定技術，主要是用帶有一個相當于理論板數14～18的填充精餾柱的蒸餾裝置，在回流比5:1的條件下進行蒸餾，通過這種蒸餾方法可以對輕重餾分進行比較好的分餾。當然油品是復雜的混合物，用該方法是不能夠得到其中單體烴的真實沸點的，而得到的只是一條連續的實沸點蒸餾曲線。至于平衡氣化主要是指在一定的壓力和溫度下保持氣液兩相處于平衡狀態下進行分離的測定方法，所以又被稱為一次氣化或平衡蒸餾。

二、油品的平均分子量及其測定技術方法。

油品常用的平均分子量包括數均分子量和重均分子量兩種，其中的數均分子量被廣泛應用，數均分子量主要是指體系中具有各種分子量的分子的摩爾分率與其相應的分子量的乘積的總和，而重均分子量卻是指體系中具有各種分子量的分子的質量分率與其相應的分子量的乘積的總和，兩者是不同的。對于數均分子量的測定方法都是依據溶液的依數性，具體的測定方法有冰點降低法和沸點升高法，還有蒸氣壓滲透法和滲透壓法等。對于石油及其產品的數均分子量的測定最常用的是冰點降低法和蒸氣壓滲透法。其中要注意的是冰點降低法的適用環境是必須小于350℃的汽油、煤油和輕柴油餾分，而蒸氣壓滲透法的適用條件是必須大于350℃的減壓餾分油和渣油等。根據測定結果得知，石油各餾分的平均分子量是有個大概范圍的，其中汽油餾分的平均分子量為100～120，輕柴油餾分的平均分子量為220～240，減壓餾分的平均分子量為370～400等。

三、油品的密度及其測定技術方法。

油品的密度是指油品單位體積的質量，一般來說油品在20℃時的密度為該油品的標準密度。通常來說測定石油產品密度的方法有密度計法或比重瓶法。如果依據GB1884-83來測定石油和液體石油產品的密度的方法是密度計法，該法利用的是阿基米德原理，也就是說只有被石油密度計所排開的液體重量等于密度計本身的重量時，這個時候密度計才會穩定地漂浮在液體石油產品中，也就說處于平衡狀態，從而可以從密度計上的刻度讀出該油品的密度值;而如果依據GB2540-81來測定石油產品的密度的方法就是比重瓶法，用該法測定油品密度必須要在20℃下進行，同時還要必須先測定該比重瓶被水充滿時水的重量，然后再去測定它被油品充滿時同體積石油產品的重量，最后通過計算即可得到該油品在20℃下的密度。測定油品密度時，必須要注意當屬性相近的油品混合時的密度可近似地按照可加性計算，而如果油品組分的屬性相差很大時油品混合后的密度不可按照可加性計算。

四、油品的黏度及其測定技術方法。

油品的黏度是評價油品流動性的最重要指標，是表征油品質量標準中的重要項目指標，也是煉油工藝計算中不可忽視的理化性質。油品黏度分為絕對黏度、運動黏度及條件黏度三類。其中運動黏度是在石油產品的質量標準中最常用的黏度，運動黏度是絕對黏度與相同溫度和壓力下該液體密度的比值。而油品的條件黏度是在特定的溫度下，在特定儀器中，讓一定體積的油品流出，流出時間按秒計算，即為該油品相應的條件黏度值，這里要注意條件黏度是包含恩氏黏度、賽氏黏度和雷氏黏度三種的。測定油品的運動黏度最常用的測定方法是毛細管黏度計法，但是該方法只能用來測定屬于牛頓型體系的油品的黏度，如果想測定非牛頓型體系的油品，則必須要用旋轉黏度計來測定其黏度。同一系列的烴類來說，通常是分子量越大化合物的黏度越大。如果分子量接近時，具有環狀結構的分子化合物的黏度大于鏈狀結構的化合物，并且是分子中的環數越多，其黏度也越大。另外，油品的黏度是隨溫度的增加而減小的關系，通常用黏度指數或黏度比兩種指標來表示油品黏度與溫度的關系，其中黏度指數是世界上最通用的，如果油品的黏度指數越大，那么也就是說該油品的黏-溫性質越好。

五、油品的閃點及其測定技術方法。

油品在特定的條件下加熱到它的蒸氣與火焰接觸時會發生閃火現象的最低溫度就是油品的閃點。其實這個閃火現象的實質就是爆炸，當然爆炸產生的條件要求混合氣中燃料蒸氣的濃度要在一定的爆炸極限或燃燒極限范圍內。油品閃點的測定方法有閉杯閃點測定法及開杯閃點測定法兩種，當油品的沸程越高時，該油品的閃點值也會較高，另外，我們要注意同一油品的開杯閃點值比閉杯閃點值是要略高的。測定實驗表明，用閉杯閃點測定的情況下，減壓渣油和減壓餾分油的閃點值分別在300℃以上和200～300℃之間，而在開杯閃點測定的情況下，柴油、煤油和汽油的閃點值分別在50～70℃、26～50℃及-30～-40℃之間。

六、油品的殘炭值及其測定技術方法。

油品殘炭值是指在不同空氣的情況下把油品加熱到高溫時，油中烴類發生蒸發或分解反應最終成為的焦炭占油品重量的百分比，通常以質量分數表示，油品殘炭值可以間接表明基礎油的精制程度。油品殘炭的測定方法包括電爐法、康氏法及微量法等三種。電爐法測定殘炭是采用特制的帶細孔的坩鍋和自動恒溫鋼浴進行測定。康氏法測定殘炭是在儀器的磁坩堝中準確稱取10g ±0.5g試油，裝好儀器后用噴燈加熱至高溫，在規定的條件下將試油蒸發及分解，然后將排出的蒸汽用火點燃，燒完進行強熱后稱出殘留物重量，最后以占試油的質量百分數作為結果，但是該法需要的技術性較強，數據重復性不好。微量法測定殘炭基本等效于ISO6615方法，是將已稱重的試樣放人一個樣品管中，然后在氮氣下按規定的溫度程序升溫，最后將其加熱到500℃，期間在反應過程中生成的易揮發性物質由氮氣帶走，然后用留下的碳質型殘渣以占原樣品的百分數報告微量殘炭值，當然微量法測定殘炭時必須要求具有不同殘炭值的樣品，并且要保證樣品質量必須在一定范圍內，只有這樣才能保證測定結果準確可靠。

參考文獻:

【1】余謙等，陳列LED油品檢測系統的設計，《光譜實驗室》，2010，3

【2】莫小燕，淺談影響油品密度測定的因素，《知識經濟》，2010，1

【3】楊真祥等，油品沸點檢測儀在催化裂化裝置中的應用，《煉油化工自動化》，1994，1

【4】何鳳琴，基于油品黏度的機油品質檢測系統設計，《上海師范大學學報:自然科學版》，2009，6

作者簡介:

李申章(1969-)，女，本科學歷，專業:化學工程與工藝