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油品蒸發(fā)性能的測(cè)定：餾程
油品蒸發(fā)性能的測(cè)定：餾程
液體由液態(tài)變成氣態(tài)的特性稱為蒸發(fā)性,。絕大部分石油產(chǎn)品是作為液體燃料使用的。汽油,、航煤,、柴油都是重要的內(nèi)然機(jī)燃料。蒸發(fā)性能是液體燃料的重要特性之一,，它對(duì)于油品的儲(chǔ)存,、輸送和使用均有重要影響。同時(shí),，也是生產(chǎn),、科研和設(shè)計(jì)中常用的主要物性參數(shù)。油品的蒸發(fā)特性通常在其性能方面,，特別是燃料和溶劑油,，有重要的影響。蒸發(fā)性是決定油品中烴類(lèi)產(chǎn)生潛在的爆炸蒸氣趨勢(shì)的主要決定因素,。油品的蒸發(fā)性能可以通過(guò)餾程,、蒸氣壓和氣液比等指標(biāo)體現(xiàn)出來(lái)。
一,、基本概念
1.純化合物的沸點(diǎn)
在一定外壓下,，當(dāng)純化合物加熱到某一溫度時(shí)，其飽和蒸氣壓等于外界壓力,。此時(shí),，在氣液界面和液體內(nèi)部同時(shí)出現(xiàn)氣化現(xiàn)象，這一溫度即稱為沸點(diǎn),。純物質(zhì)的沸點(diǎn)是壓力的單值函數(shù),，與測(cè)定方法無(wú)關(guān)。在外壓一定時(shí)，純化合物的沸點(diǎn)是一個(gè)恒定值,。
2.石油產(chǎn)品的沸點(diǎn)
石油產(chǎn)品都是復(fù)雜的混合物,，它與純化合物不同，沒(méi)有一個(gè)恒定的沸點(diǎn),。由于油品的蒸氣壓隨汽化率不同而變化,，所以在外壓一定時(shí)，油品沸點(diǎn)隨汽化率增加而不斷升高,。當(dāng)溫度達(dá)到某一數(shù)值使組成油品的各個(gè)純烴的蒸氣分壓之和恰與外壓相等,，油品即開(kāi)始沸騰。隨著汽化過(guò)程的繼續(xù),，油中的低沸點(diǎn)烴類(lèi)由于具有較大的蒸氣壓,，相對(duì)汽化較快。由于沸騰溫度的不斷升高,，使殘留液相的組成不斷變重，到快要蒸發(fā)完時(shí),，液相中高沸點(diǎn)烴類(lèi)相對(duì)濃集,，沸騰溫度已變得接近油中重組分的沸點(diǎn)。因此,，含有多種烴類(lèi)混合物的油品就沒(méi)有固定的沸點(diǎn),，而只有一個(gè)沸點(diǎn)范圍。
3.石油產(chǎn)品的餾程
油品的沸點(diǎn)是以某一溫度范圍來(lái)表示的,，這一溫度范圍稱為沸程或餾程,。具體檢測(cè)儀器可以選用上海羽通儀器儀表廠生產(chǎn)的YT-255系列餾程儀或者是YT-6536系列蒸餾測(cè)定儀。餾程即餾分組成,，它表示油品在特定儀器中蒸餾時(shí),，體積汽化率與對(duì)應(yīng)汽化溫度的關(guān)系。油品的餾程因所用蒸餾設(shè)備不同,，測(cè)定的數(shù)值也有差別,。在石油產(chǎn)品質(zhì)量控制和工藝計(jì)算中，通常使用簡(jiǎn)單的恩氏蒸餾設(shè)備來(lái)測(cè)定油品的沸點(diǎn)范圍,。而重質(zhì)石油產(chǎn)品（如蠟油,、潤(rùn)滑油等）和在常壓蒸餾時(shí)分解的石油產(chǎn)品（如重柴油、蠟油等重質(zhì)餾分）的餾程,，則使用減壓蒸餾裝置在減壓下進(jìn)行測(cè)定,。
二、測(cè)定油品餾程的意義
1.餾出物的餾程
測(cè)定石油煉制過(guò)程中餾出物的餾程,，通過(guò)這些數(shù)據(jù)可以調(diào)控裝置的生產(chǎn)操作條件（如溫度,、壓力、塔內(nèi)液面、側(cè)線拔出量,、蒸汽用量等）,。例如通過(guò)航煤餾程的數(shù)據(jù)來(lái)確定生產(chǎn)航煤時(shí)的塔頂溫度。若生產(chǎn)出的航煤終餾點(diǎn)高于指標(biāo),，說(shuō)明塔頂溫度高,、壓力低，頂回流或原料帶水多,，吹汽多,。一般采用加大塔頂回流量，降低塔頂溫度,，加強(qiáng)回流和原料的脫水,，減少吹汽量等來(lái)使煉得的航煤變輕，終餾點(diǎn)降低,，但航煤產(chǎn)量相應(yīng)減少,。若得航煤終餾點(diǎn)比指標(biāo)低，則又需減少回流量,，以升高塔頂溫度,，則航煤變重，油量也會(huì)增加,。所以,，定期作餾程控制分析，準(zhǔn)確及時(shí)與否對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量至關(guān)重要,。
2.發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的餾程
測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的餾程可鑒別發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的蒸發(fā)性,，從而判斷油品的使用性能。汽油,、噴氣燃料和輕柴油對(duì)餾程有嚴(yán)格的要求,，原因是它們都在內(nèi)燃機(jī)中燃燒作功。雖然汽油機(jī),、噴氣機(jī)和柴油機(jī)的工作原理不*一樣,，但均要求在燃燒前能充分汽化，和空氣形成均勻的混合可燃?xì)?，為燃燒?chuàng)造良好的條件,。以汽油機(jī)為例，性能良好的車(chē)用汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)使用時(shí),，應(yīng)產(chǎn)生功率大,、油耗低、在各種工況下均能順利運(yùn)轉(zhuǎn)而不損壞機(jī)件的良好效果,。通過(guò)汽油的初餾點(diǎn)可判斷汽油中有無(wú)保證發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫下易于啟動(dòng)的輕餾分,。汽油10餾出溫度能反映汽油含輕組分的多少，10餾出溫度不能過(guò)高，否則汽車(chē)啟動(dòng)就會(huì)發(fā)生閑難,，而且容易形成氣阻,。汽油50餾出溫度可判斷汽油中含影響氣化式發(fā)動(dòng)機(jī)加溫速度的較輕餾分?jǐn)?shù)量的多少，反映了汽油影響發(fā)動(dòng)機(jī)暖車(chē),、加速性和燃料分配均勻性的平均蒸發(fā)度,。50餾出溫度也不能過(guò)高，否則汽油來(lái)不及*氣化就進(jìn)入汽缸內(nèi),，因油氣比小而燃燒不*,，甚至燃燒不起來(lái)，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法加速,，甚至熄火,，且油耗增加，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)功率,，反映出汽油的加速性能不好,。我國(guó)規(guī)定車(chē)用汽油的50餾出溫度不高于120℃, 90餾出溫度能反映影響汽油充分蒸發(fā)和燃燒的重組分?jǐn)?shù)量的多少，也與汽油的加速性能有關(guān),，并與終餾點(diǎn)一起反映汽油能否*燃燒和發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損情況,。90餾出溫度和終餾點(diǎn)過(guò)高，會(huì)使汽油在汽缸內(nèi)燃燒不*,，降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率，耗油增加,，并且在汽缸內(nèi)形成積炭,。同時(shí)，沒(méi)有燃燒的汽油還會(huì)使?jié)櫥驼扯冉档?，影響?rùn)滑效果,，產(chǎn)生潤(rùn)滑不良的故障，使機(jī)件磨損增加,。97-98餾出溫度和90餾出溫度有相同的意義,，并可進(jìn)一步判斷在汽油中有了多少該牌號(hào)汽油中不應(yīng)有的重質(zhì)的、有時(shí)是膠質(zhì)的餾分,。終餾點(diǎn)和90餾出溫度同樣可判斷汽油對(duì)潤(rùn)滑油稀釋的影響,。終餾點(diǎn)越接近90餾出溫度和終餾點(diǎn)、90餾出溫度越低,，則汽油中不易蒸發(fā)的餾分越少,，因而其稀釋作用越小。試驗(yàn)證明,，使用終餾點(diǎn)為225℃的汽油,，發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損比使用終餾點(diǎn)為200℃的汽油大1倍、耗油量增加7。為此,，我國(guó)規(guī)定車(chē)用汽油的90餾出溫度不高于190℃,終餾點(diǎn)不高于205℃,。
3.燈用煤油的餾程
測(cè)定燈用煤油的餾程可控制270℃餾出量不小于70，終餾點(diǎn)不高于310℃,。以限制燈油中的輕重組分含量適當(dāng),，確保燈油在使用中達(dá)到照明度大、火焰均勻,、燈芯結(jié)燈花（結(jié)焦）少,、耗油量省的要求。煤油中輕餾分過(guò)多,，因揮發(fā)性大,，耗油量也大。重餾分過(guò)多,，使用時(shí)會(huì)使燈芯毛細(xì)孔堵塞,，造成燈芯吸油困難，影響照明光亮度,，且燈芯易結(jié)燈花,。
4.柴油的餾程
測(cè)定柴油的餾程可判斷柴油在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)能否迅速蒸發(fā)氣化和燃燒性能的好壞。為保證柴油良好的低溫啟動(dòng)性能,，要有一定的輕質(zhì)餾分,，使其蒸發(fā)速度加快，有利于形成可燃混合氣,，使燃燒速度加快,。例如在2000r/min的柴油機(jī)中，要在0.002 -0. 003s的時(shí)間里形成均勻分布的混合氣,，并保證有不太長(zhǎng)的滯燃期,，否則會(huì)發(fā)生突然爆震，或者有部分燃燒不*的柴油在高溫下受熱分解,，生成部分氣體和難以燃燒的炭渣,，使積炭增加，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,，同時(shí)耗油量增加,。因此，我國(guó)輕柴油指標(biāo)規(guī)定,，50餾出溫度不高于300℃,90餾出溫度不離于355℃, 95的餾出溫度不高于360一365℃
5.重質(zhì)油品的餾程
測(cè)定重質(zhì)油品及餾分的蒸餾特性,，用約一個(gè)理論塔板的減壓裝置蒸餾試樣獲得的沸點(diǎn)范圍，可用于設(shè)計(jì)蒸餾裝置,，為工業(yè)生產(chǎn)準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)幕旌衔锪?。為精制過(guò)程進(jìn)料確定合適的產(chǎn)品,，為其他目的進(jìn)行工程計(jì)算。而且獲得的沸點(diǎn)范圍直接與粘度,、蒸氣壓,、熱值、平均相對(duì)分子質(zhì)量和許多其他的化學(xué),、物理和機(jī)械性質(zhì)有關(guān),，這些性質(zhì)對(duì)產(chǎn)品的使用起決定因素。依據(jù)重油餾程的測(cè)定方法還建立了很多與工程設(shè)計(jì)有關(guān)的方法,，這些相關(guān)的方法廣泛地用在現(xiàn)代工程操作中,。