陶彥彥
摘 要:餾程是衡量油品物理性質的關鍵指標,在對油品進行加工前要測定油品的餾程以確定各餾分的組成。本文從測量準備到測量過程,對油品餾程細節進行了深入介紹分析。
關鍵詞:餾程;測定方法
液體被加熱到一定溫度以后,液體內部的飽和蒸汽壓等于外界壓強,達到液體的沸點。純的液態物質在恒定壓力下是一個恒定的常數。由于油品是由各種烴類混合而成,不同的烴類和非烴類具有不同的沸點,所以油品的其沸點不是一個固定的參數,而是一個范圍,這個范圍就是在一定環境下油品的沸程,即餾程。在石油化工行業,油品的餾程是一定溫度和壓強條件下餾出物為一定體積的百分數時的溫度或者在蒸餾溫度環境下餾出物的體積分數。在石油工業中,通過測定油品餾程計算燃料的蒸發損失,同時將混在油中摻雜著的高碳烴類和非烴類物質進行分離。測定油品餾程還用來對液體燃料進行分類,再結合燃油發動機所需燃料的餾程選擇合適的油品,從而對油品的適用性進行歸類。
1 測量準備
1.1 儀器的準備
在進行蒸餾測試前,必須將實驗儀器進行徹底的清洗,避免因為之前蒸餾測試剩下的液體。對黃銅制冷凝管清洗主要是要將冷凝管用干凈的軟布進行擦凈,避免因為其他油品的混入對測定造成誤差;檢查天平溫度計,承接量筒和氣壓表是在檢定有效期內;蒸餾燒瓶和量筒比較特殊,需要先用輕質汽油等有機溶劑進行洗滌,然后進行晾干或者烘干處理,才能投入使用;對于蒸餾燒瓶內的積炭要使用鉻酸洗液或用馬富爐(500℃)灼燒進行清理處理;蒸餾瓶要先用溶劑汽油清洗,再用石油醚(60-90℃)清洗用空氣吹干。
1.2 溫度的調整
蒸餾凝析油樣冷凝水槽要先用冰塊進行預冷處理,然后注入冷水直至浸沒冷凝管。調整室溫使水槽溫度維持在冰點以上,5℃以下,其他類型油樣冷凝槽初始溫度要調節為(20±5)℃。由于含蠟油品的凝固點較高,要預先在冷凝槽用熱水進行適當的熱處理,保持冷凝管在水面以下,調整溫度在10℃以下。在轉運和保存保持凝析原油和輕質原油處于完全密封的環境中。對于油品含水較多時,要預先進行脫水處理,控制脫水劑用量不能過多,避免原油中的輕質成分的損失,脫水完成以后要進行密度的測定。
1.3 樣品準備
對于固態和半固態樣品要先加熱至流動性為止,加熱過程中保持加熱溫度在凝固點以上10-15℃內,不能超過,避免固態物質中的組分揮發。固態和半固態樣品的質量可以先切成小塊以后進行稱量。為了減少液體原油中氣泡對體積的影響,需要加入適量消泡劑進行去泡處理。依據原油的密度稱取相當于20℃50ml左右的原油樣品,質量m稱量精度達到0.1g。(其中ρ為原油20℃標準大氣壓下的密度,單位為g/ml。)
1.4 儀器的安裝
將溫度計插入軟木塞或硅膠塞,然后將木塞緊密地塞在盛有試樣的蒸餾瓶口調節溫度計水銀球上邊沿與支管下邊位于相同的高度。支管插入后,要另外預留25-40mm,并保持與冷凝管有一定的距離,不能接觸,并在支管連接處涂上火棉膠進行密封處理。量筒口部要用棉花進行封堵,蒸餾凝析油樣時保持量筒位于裝有冷水的高型燒杯中,將水位調節至高于量筒最大刻度線處,為此高型燒杯的中水的溫度為20士3℃。
2 測量過程
2.1 第一階段
加熱前記錄下環境物理參數,包括溫度和氣壓,使用穩定的加熱裝置對蒸餾瓶進行均勻加熱,注意在加熱前要先對蒸餾瓶進行預熱處理。均于加熱開始后記下起始時間,直至冷凝管流出口滴下第一滴餾出物,同時記下第一滴的時間,蒸餾過程中保持冷凝管下邊緣與量筒內壁接觸。根據經驗,汽油和溶劑油一般在加熱5-10min后蒸出,航空汽油在加熱至第7-8min時蒸出,高碳的煤油和輕質柴油等的析出時間要長些,大約為10-15min。柴油等重質油料時間最長,約為10-20min。在第一滴餾出物從蒸餾瓶中滴出時,記下初餾點,隨即移動量筒,調整加熱溫度,保持均勻蒸餾過程至使流量器4-5ml每分鐘。
2.2 第二階段
當量筒中的餾出物體積達到實驗設定的百分數量時,記下餾出溫度;當蒸餾溫度達到校正后的規定溫度時,立即記錄量筒中餾出物的體積。蒸餾過程中,排出支管流出的水的溫度不超過30℃。對于含蠟油品,在蒸餾過程中要保持熱水溫度在50-70℃范圍內。
2.3 第三階段
在蒸餾汽油、溶劑油階段的蒸餾過程中,餾出物達到90ml時可以對加熱強度進行相應的調整,使3-5min內達到干點。如果要求終點而不要求干點時,則應在2-4min內達到終點,在蒸餾噴氣燃料、煤油、輕質柴油的蒸餾時,當餾出物達到90ml后保持加熱強度,并記錄從95ml到終點經過的時間,加熱后讓餾出物繼續餾出5min,再記錄量筒中的餾出物體積,量筒的精度要低于0.5ml或1℃,同時進行平行試驗。
3 結語
在蒸餾過程中要按國家相關產品的技術標準要求進行操作,結束蒸餾后要等蒸餾燒瓶進行至少5min的冷卻才能拆下蒸餾燒瓶和瓶塞。剩余的殘留物要小心處理,倒入10ml量筒內,當量筒冷卻至17-23℃時記下殘留物體積。
參考文獻:
[1]陳德恩.原油餾程測定方法[J].中國石油和化工標準與質量,2007(11).
[2]趙忠華.石油產品餾程的測定分析[J].現代經濟信息,2012(05).
[3]盛貴陽,吳慧雄.氣體分餾裝置的動態仿真[J].計算機仿真,2015(02).