石油的组分分析和物理性质测定(doc5)
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石油产品性能分析实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过对不同类型的石油产品进行性能分析,探究其物理性质、化学组成以及适用领域,为石油行业的生产和应用提供科学依据。
二、实验器材和药品1. 实验器材- 熔融点仪- 引燃装置- 密度计- 粘度计- pH计- 粒度分析仪2. 实验药品- 原油样品A(原油A)- 原油样品B(原油B)- 重油样品C(重油C)- 柴油样品D(柴油D)- 火柴- 酸性溶液- 试剂盒等三、实验步骤1. 熔融点实验1. 将原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D分别置于熔融点仪中,依次测量其熔融点并记录。
2. 引燃实验1. 在实验台上放置一个不易燃烧的容器,将原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D分别倒入容器中。
2. 使用火柴点燃容器中的样品,并观察燃烧情况。
3. 密度实验1. 分别取原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D,使用密度计测定其密度,并记录结果。
4. 粘度实验1. 分别取原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D,使用粘度计测定其粘度,并记录结果。
5. pH值实验1. 取原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D,使用pH计测定其pH值,并记录结果。
6. 粒度分析实验1. 取少量原油样品A、原油样品B、重油样品C以及柴油样品D,使用粒度分析仪测定其粒度分布情况,并记录结果。
四、实验结果和分析1. 实验结果如下表所示:样品熔融点()燃烧情况密度(g/cm³)粘度(mm²/s)pH值:: :: :: :: :: ::原油A 20 不燃烧0.85 8.2 6.5原油B 10 容易燃烧0.89 10.3 7.0重油C 燃烧0.97 217 7.5柴油D -10 燃烧0.85 2.5 6.02. 从实验结果可以看出,不同的石油产品具有不同的性质和应用特点。
- 原油A具有较低的熔融点和密度,适合用于石化工业生产中。
- 原油B的熔融点较低,易燃烧,适合作为燃料使用。
石油化工产品质量检测方法要求石油化工产品是现代工业生产的关键材料之一,包括但不限于原油、石油产品和化工产品等。
为了保证石油化工产品的质量,减少环境污染和安全风险,制定了一系列的质量检测方法要求。
本文将分别从原油质量检测、石油产品质量检测和化工产品质量检测三个方面进行论述。
原油质量检测方法要求原油是石油化工产品的重要原料,其质量对后续炼油加工及产出的石油产品质量有着重要影响。
原油质量检测主要从以下几个方面进行要求。
一、物理性质检测物理性质检测是评价原油质量的基础,包括密度、黏度、凝固点、闪点、燃点等参数的测定。
通过测定这些物理性质,可以了解原油的基本性质及特征,为后续加工提供数据支持。
二、化学成分分析化学成分分析主要是对原油中的主要组分进行测定,包括碳氢化合物、硫含量、氮含量、水含量等。
这些成分的测定可以帮助了解原油的化学构成及污染程度,为炼油过程中的脱硫、脱氮等操作提供依据。
三、杂质检测原油中可能存在的杂质包括悬浮物、沉淀物、水分、金属杂质等。
这些杂质对于炼油加工设备的损伤程度和原油产品的质量都有一定影响,需进行检测和控制。
石油产品质量检测方法要求石油产品是石油化工的主要产物,包括汽油、柴油、润滑油、石蜡等。
为了保证石油产品的质量和合格进入市场,制定了一系列的质量检测方法要求。
一、理化性质检测石油产品的理化性质检测包括密度、凝固点、闪点、燃点、粘度、含硫量、含氮量等参数的测定。
这些参数表征了石油产品的基本性质及技术指标,为产品的合格性评价提供依据。
二、组分分析石油产品的组分分析主要是对炭氢化合物、芳香烃、饱和烃、杂质、添加剂等进行定性和定量分析。
这些分析结果可以帮助了解产品的组成和污染物含量,以及是否符合标准要求。
三、性能评价石油产品的性能评价主要是对其特定属性进行测定,如抗磨性、抗氧化性、抗腐蚀性等。
这些属性的测定可以评估产品的使用性能和安全性,为产品的优化和改进提供依据。
化工产品质量检测方法要求化工产品是石油化工行业的重要产物之一,涉及到涂料、塑料、橡胶、合成纤维和精细化学品等多个细分领域。
第一章1. 石油资源在国民经济中的地位为经济发展供应能源,支撑材料工业发展,促进农业发展,为工业部门提供动力,是重要的支柱产业。
石油和天然气出发,生产出一系列石油产品及石油化工中间体。
塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂,涂药,农药,染料、医药等与国际民生密切相关的重要产品。
2. 了解石油化学组成有何实际意义?因为原油虽在表观特征上与烃类相似,然而在利用原油和加工原油的角度看,各种原油在性质上的差异是很明显的。
有的原油通过蒸馏就可以得到产率较高的合格汽油,有的却只能得到很低产率的低质汽油。
有的原油常温下要凝固,有的在0℃仍能流动。
有的原油很容易获得沥青,有的却非常困难。
原油及其加工后产品的性质都是由它们的化学组成所决定的,包括烃类的组成和非烃类的组成。
因此,在确定一种原油的加工方案前,首先要了解它的性质和组成。
3. 石油的定义石油又称原油,是一种粘稠的、深褐色液体。
地壳上层部分地区有石油储存。
主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于化石燃料。
石油主要被用来作为燃油和汽油,也是许多化学工业产品如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
4. 常规石油是指哪些石油资源?常规石油就是指油气田可以用传统的技术(自喷、人工举升、注水气)采油等进行开发。
主要是各种烷烃,环烷烃,芳香烃的混合物。
5. 非常规石油指哪些石油资源?目前,对非常规油气资源尚无明确定义,人们采用约定俗成的叫法将其分为非常规石油资源及非常规天然气资源两大类。
前者主要指重(稠)油、超重油、深层石油等,后者主要指低渗透气压气、煤层气、天然气水合物、深层天然气及无气成因油气。
此外,油页岩通过相应的化学处理后产出的可燃气和石油,也属于非常规油气资源。
6. 世界石油资源的大致情况原油的分布从总体上来看极端不平衡;从东西半球来看,约3/4的石油资源集中在东半球,西半球占1/4;从南北半球看,石油资源主要集中于北半球,从纬度分布看,主要集中于北纬20°—40°和50°—70°两个纬度带内,波斯湾及墨西哥湾两大油区和北非油田均处于北纬20°—40°内,该带集中了51.3%的世界石油储量。
石油鉴定方法石油鉴定方法是指通过一系列的实验和分析,确定石油的性质和组分的过程。
根据石油鉴定方法的不同,可以对石油的物理性质、化学性质和组分进行分析和鉴定。
本文将介绍几种常用的石油鉴定方法。
首先,石油的物理性质是最基本的鉴定指标之一。
物理性质包括密度、粘度、表面张力和沸点等。
其中,密度是指单位体积的质量,可以通过密度计进行测量。
粘度是指流体抵抗流动的能力,可以通过粘度计进行测量。
表面张力是指液体表面膜的收缩力,可以通过测定液体的接触角来间接测定。
沸点是指在常压下液体蒸发的温度,可以通过沸点测定仪进行测量。
其次,化学性质也是石油鉴定的重要内容之一。
化学性质主要包括酸值、硫含量、氮含量和水含量等。
酸值是指石油含有的有机酸的质量百分比,可以通过酸值测定仪进行测量。
硫含量是指石油中硫的质量百分比,可以通过硫含量测定仪进行测量。
氮含量是指石油中氮的质量百分比,可以通过氮含量测定仪进行测量。
水含量是指沉淀法测定石油中的水分含量。
此外,组分分析也是石油鉴定的重要内容之一。
组分分析是指石油中各种不同化合物的相对含量分析。
常用的组分分析方法有气相色谱法和液相色谱法。
气相色谱法是指将石油样品蒸发成气体,并通过气相色谱仪进行分离和鉴定。
液相色谱法是指将石油样品溶于合适的溶剂,并通过液相色谱仪进行分离和鉴定。
这些方法可以得到石油中各组分的相对含量以及其化学结构等信息。
最后,还有一些其他的石油鉴定方法,如闪点测定法、燃烧热值测定法和协和值测定法等。
闪点是指液体的挥发分在特定条件下开始燃烧的最低温度,可以通过闪点仪进行测量。
燃烧热值是指燃烧单位质量石油所释放的热量,可以通过燃烧弹矿仪进行测量。
协和值是指石油流体的自燃性能,可以通过协和值测定仪进行测量。
总结来说,石油鉴定方法包括物理性质分析、化学性质分析和组分分析等多个方面。
通过这些方法的综合应用,可以全面了解石油的物理性质、化学性质和组分等信息,为石油的开采和利用提供重要的科学依据。
石油及其主要产品化学组成和物理性能1、石油的化学组成1.1 颜色与密度石油(俗称原油)通常是黑色、褐色或黄色的流动或半流动的粘稠液体,由于含有硫等其它物质,一般都有不同程度的臭味。
多数原油的密度集中在750~950kg/m³之间,也有个别原油的密度在1000 kg/m³以上或在800 kg/m³以下。
1.2 元素组成一般而言,原油由以下几种元素或化合物组成:碳——83~87%,氢——11~14%,硫——1~3%(硫化物、二硫化物和单质硫等),氮——低于1%(以带胺基的碱性化合物为主),氧——低于1%(存在于二氧化碳、苯酚、酮和羧酸等有机化合物中),金属和非金属物质——低于1%(镍、铁、钒、铜、砷等)。
根据硫含量的不同,可分为低硫原油(硫含量小于0.5%)、含硫原油(硫含量0.5~2.0%)和高硫原油(硫含量大于2.0%)三类。
碳/氢原子比(有时也称氢/碳原子比)是反映原油属性的一个重要参数,与其原有的化学结构有关系。
1.3 烃类组成原油中的烃类成分主要分为烷烃、环烷烃、芳香烃,这些烃类组成是以气态、液态、固态的化合物存在。
根据烃类成分的不同,原油也可分为石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类。
石蜡基原油含烷烃较多;环烷基原油含环烷烃、芳香烃较多;中间基原油介于二者之间。
原油中的烃类含量因为产地种类不同差异很大,相对密度较小的轻质原油中烃类含量可能大于90%,而相对密度较大的重质原油中的烃类含量甚至可能小于50%。
炼油厂加工的的原油通常为液态。
原油中含的液体状态烃按其沸点不同,可以分为低沸点馏分、中间馏分以及高沸点馏分。
低沸点馏分,如在汽油馏分中含有C5~C10的正构烷烃、异构烷烃、单环环烷烃、单环芳香烃(苯系)。
中间馏分,如在煤油、柴油馏分中含有C10~C20的正异构烷烃、带侧链的单环环烷烃、双环及三环环烷烃、双环芳烃。
高沸点馏分,如在润滑油馏分中含有C20~C36左右的正异构烷、环烷烃和芳香烃。
原油分析1. 引言原油是一种重要的能源资源,被广泛应用于石油化工、交通运输和电力等领域。
对原油进行分析可以帮助我们更好地了解其组成成分、评估其品质,并为相关产业提供决策依据。
本文将对原油分析的方法、技术以及其在能源行业中的应用进行探讨。
2. 原油分析方法2.1 物理性质测试物理性质测试是原油分析的基础,可以通过测定原油的密度、粘度、凝固点等参数来判断其物理性质。
这些测试方法一般包括密度测定、粘度测定、凝固点测定等。
通过这些测试可以确定原油的流动性、流变性以及其在不同温度下的表现。
2.2 化学性质测试化学性质测试是对原油组分进行分析的重要方法。
常见的化学性质测试包括测定原油的硫含量、水含量、无机盐含量等。
这些指标可以用来评估原油的品质和适用性,并在炼油、润滑油生产等过程中提供依据。
2.3 元素分析元素分析主要是对原油中各种元素含量的测定。
常见的元素分析方法包括原子吸收光谱法、荧光光谱法等。
通过元素分析可以了解原油中金属元素的含量,为石油开采和处理过程中的腐蚀和污染问题提供依据。
3. 原油分析技术3.1 色谱分析技术色谱分析技术是一种常用的原油分析技术,可以用于对原油中各种组分进行分离和定量。
常见的色谱技术包括气相色谱(GC)和液相色谱(LC)。
通过色谱分析,可以快速准确地确定原油中各种组分的含量和种类,为原油的加工和利用提供重要的信息。
3.2 质谱分析技术质谱分析技术是一种高级的原油分析技术,可以用于对原油中各种组分的结构和分子量进行确定。
质谱分析常用的方法包括质谱联用技术和时间飞行质谱技术等。
通过质谱分析,可以了解原油中各种复杂结构的分子,为石油化工和炼油过程中的产品设计和质量控制提供重要的信息。
3.3 光谱分析技术光谱分析技术是一种无损分析原油中的方法,可以通过测量原油在可见光、红外光和紫外光等不同波长上的吸收和发射特性来判断其组成成分。
常见的光谱分析方法包括红外光谱分析和紫外光谱分析等。
光谱分析技术具有快速、准确、非破坏性的特点,广泛应用于原油分析中。
石油分析随着全球工业的发展和能源需求的增加,石油作为一种重要的化石能源,对世界经济和社会的发展起着至关重要的作用。
石油分析是对原油和石油产品进行测试和评估的过程,以确定其组成和质量,并为石油行业的相关决策提供可靠的数据支持。
石油分析的目的是通过测量和分析石油的物理性质、化学成分和其他相关特性,来评估其质量、品质以及可用性。
这些测试和分析通常由专业的化学实验室和油气公司进行,以确保所提供的石油产品符合国家和国际标准,以及用户的需求。
在石油分析中,常见的测试项目包括密度、黏度、闪点、凝点、溶剂抽提、硫含量、水含量、石油酸值、金属含量等。
这些测试可以通过各种实验方法和仪器设备进行,如密度计、黏度计、闪点仪、凝点仪、红外光谱仪、气相色谱仪等。
密度是石油分析中最基本的物理性质之一,表示原油或石油产品在特定温度和压力下的质量密度。
密度的测量可以提供石油产品的成分分析和混合物比例的信息,以及计算标准重量和容量等关键参数。
黏度是衡量石油分析中另一个重要的物理性质,它代表了石油产品在温度和剪切力下的流动性。
黏度的测量对于石油产品的加工和使用具有重要意义,因为黏度的高低会直接影响到石油产品的泵输能力、燃烧效率和润滑能力。
闪点是指石油产品在特定条件下即使有火花或明火接触时,其挥发性能无法支撑持续燃烧的最低温度。
闪点的测量对于判断石油产品的安全性和易燃性具有重要的意义,尤其是在储存、运输和处理涉及液体和气体石油产品的场合。
凝点是指石油产品在低温下开始凝固成为固体的温度。
凝点的测量可以帮助石油行业根据气候和储存条件选择合适的石油产品,并预防由于低温引起的流体流动问题。
除了物理性质的测试,石油分析还需要对石油产品的化学成分进行检测。
硫含量是石油产品中一个重要的化学指标,因为硫的存在会对石油产品的环境影响和燃烧效果产生不良效果,硫含量的测量可以帮助评估石油产品的环保性和可持续性。
水含量是指石油产品中所含水分的含量,水的存在会降低石油产品的质量和腐蚀性能,因此水含量的测量对于石油产品的加工和使用具有重要意义,尤其是对于润滑油和液体燃料等对纯净度要求较高的产品。
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4 100
石油的组分分析和物理性质测定
一、实习目的
石油的性质包括物理性质和化学组成,二者之间有密切的联系,了解石油的性质对石油地质研究和评价石油的工业品质有着十分重要的意义。
通过观察和简易的实验演示了解:(1)石油的主要族组分组成分析;(2)石油的基本物理性质。
二、实习内容和方法
(一)石油馏份试验
石油是由各种碳氢化合物为主的有机化合物所组成的,每一种化合物均有一定的沸点和凝点。
按一定的温度间隔蒸馏切割出不同沸点范围的原油组分,为原油的一个馏分。
实验时称50g油样,倒入恩氏蒸馏烧瓶中(图实1-1 ),将烧瓶均匀加温,记下馏出第一滴时的温度(初馏点)及温度为150C、170C、210C、230C、250 C、270C、300C时馏出
的体积,根据下式可计算各馏分的数量:
式中:U:为每一馏分含量(体积百分数);
Vc :为每一馏分馏出量(ml);
Wo :为油样量(g);
D 420:为20C时油样的比重。
(二)石油组分分析
石油的组分,包括饱和烃、芳烃、胶质和沥青质。
根据石油中不同组分的化合物同吸附剂间的吸附性能不同,以及各种有机冲洗剂的极性不同,其脱附快慢也不同的原理,选择适当的吸附剂配比及冲洗剂的用量,可以把原油中各族组分分离。
目前常采用柱色层法,以硅胶和氧化铝为吸附剂,用正己烷和无水乙醇、苯与上述组分相似性质的溶剂作为冲洗剂,冲洗色层柱,从而将原油各组分分离。
试验时,首先将脱硫、脱水并经馏程切割(210C以上馏份)的原油溶于正己烷中,静置后用滤纸脱去沥青质,再将滤液通过漏斗倒入色层柱中,见图实
1-2 ;然后用正己烷淋洗脱附饱和烃,收集冲洗液,自然挥发干即可得出含量。
再用苯淋洗脱附芳烃,收集冲洗液得其含量;残留在色层柱上的为胶质,是吸附能力极强的含氧、氮、硫的非烃化合物,可由减差法计算其含量。
若要专门研究可用苯一甲醇将其全部冲洗下来。
若定量分析时,一切仪器用品均应事先洗净, 严格称重。
(三)石油的物理性质
1. 石油颜色的观察
石油颜色的深浅取决于胶质和沥青质的含量。
一般胶质和沥青质含量愈高, 颜色愈深。
观察原油的颜色有两种方法,一种是在透射光下观察,即将样品朝光源方向,观察试管中对着眼睛一侧的颜色。
若原油色深,透明度差,可摇动原油样品,观察留在试管壁上原油薄膜的颜色。
另一种是在反射光下的观察,即向着光源一侧试管壁的颜色,常有荧光颜色干扰,不常采用。
原油的颜色有多种,在透射光下,一般有浅黄色、黄棕色、黄褐色、棕褐色、褐色、棕黄色至黑色。
观察我国若干油田原油的颜色,记录下观察结果,填在表学实1-1中。
表学实1-1 我国若干油田原油颜色肉眼观察记录表
图实1-1石油馏程试验图实1-2 色层柱装置简图
1. 恩氏烧瓶;
2.冷凝槽;
3.喷灯;
4.量筒;
5. 防风罩;
6.高温温度计
2. 石油密度的测定
原油在20C时的相对密度与同体积4C时的纯水的密度之比称为原油的相对密度,以D420表示之。
石油的相对密度常用相对密度计法或韦氏天平密度法测 ^定。
(1)密度计法
测定方法:①将调好温度的试样,小心地沿筒壁倒入量筒中,当试样表面有气泡聚集时,可用一片清洁滤纸除去气泡;②将干燥的密度计小心地放入试样中,待其稳定后,记录测定时的温度及读数;③将密度计在量筒中轻轻转动几下再放开,按要求再测定一次。
若两次测定温度读数相差超过0.5 C,应重新读取密度
和温度,直到温度变化稳定到0.5 C以内,记录连续两次测定温度和视密度的结果(图实1-3 )。
图实1-4
韦氏天平结
计算:可根据下式进行温度校正和计算标准密度:
D 4° =■ D 4r (t — 20 )
式中:D 20
:为标准温度下的相对密度;
D 为试验温度下的相对密度计读数; r :为相对密度的补正数,可查《石油密度计量换算表》; t :为试验温度「C) (2)韦氏天平密度法
测定方法:①将预热并恒温的原油样品小心地注入洁净而干燥的量筒中, 直
至悬挂浮沉子的金属丝浸没在试油里约 15mm 为止,此时天平失去平衡,在梁上 逐次挂上砝码,
直至平衡为止,读取试油的温度,记录试油的“视”密度D'(图 实 1-4 )。
计算:将测定的“视”密度 D 换算为试验温度下样品的实际密度:
D 4
t
= (0.9982-0.0012 ) D +0.0012
式中:0.9982 :为水在20C 时的密度,g/cm 3
0.0012
:为空气在20C 及大气压为0.1Mpa 时的密度,g/cm 3
D
在韦氏天平上读取的密度,g/cm 3。
将试验温度下所测原油的密度&换算成标准温度下的密度D 20
图实1-3 密度计与密度测定装置 构
1. 温度计;
2.密度计;
3.量 筒;
4.支架;
5.水浴缸 3. 石油粘度的测定
粘度是表示原油流动性能的重要参数。
度量粘度的参数因测定的装置和计量 单位的差别,分别称为:绝对粘度(或动力粘度,单位为 pa?s )、运动粘度(单 位为m/s )和恩氏粘度(或相对粘度)。
(1)运动粘度测定法
运动粘度是指流体的动力粘度与其在同温度下的密度的比值。
它是液体在重
力作用下流动阻力的尺度。
D 420= D 4 r (t
1. 5. 9.
运动粘度测定的仪器主要是一组玻璃毛细管粘度计(图实
1-5),毛细管粘
度计各扩张部分的内径不同,供试验不同粘度的原油时选用。
测定时,将装好油 样的粘度计浸在恒温液体内并调整为垂直状态,当油样液面向下流动至第一计时 标记a 刻线处开始记时,当液面流至第二计时标记b 刻线时停止记时。
每个样品 所测出的流动时间,应不少于三次,取其中相近的三个数值,求出平均值。
在温
U t = ct t
度t 时运动粘度U (mms )按下式计算:
式中c :为粘度计常数,m^/s 2
; t t :为油样平均流动时间(s )。
图实1-5 玻璃毛细管粘度计
图实1-6 恩氏粘度计
内容器;2.外容器;
3.球面形底;
4.木塞;
温度计插孔;6.搅拌
器;7.小尖钉;8.流出孔;
支架;10.调节螺丝;
11.接收器
(2)恩氏粘度测定法
恩氏粘度指液体在某温度下从恩格勒粘度计流孔中,
流出200ml 所需的时间
(s )与蒸馏水在20r 流出相同体积所需的时间(s )之比。
以E 20
表示。
用恩氏粘度计(图实1-6)测定时,用木塞严密塞住粘度计的出口,将预先 加热到不超过
40°C 的试油注入内容器,调整到三个尖钉的尖端刚好露出油面。
小心搅拌油样并保持恒温达
到测定温度,将清洁而干燥的接收瓶放在流出孔下 面,迅速提起木塞,同时启动秒表,当接收瓶中的试油正好达到
200ml 标线时,
停止秒表,读出时间,准确至0.2s 。
在温度t 时,试油的恩氏粘度按下式计算:
式中:r —试油从粘度计中流出的时间,s ;
E 2。
一粘度计的水值(20C时,200ml蒸馏水从粘度计中流出的时间)
由恩氏粘度查表可得相应的运动粘度,运动粘度乘以该温度时原油的相对密度,即为动力
粘度。
4. 石油荧光性的观察
石油的荧光性是指其在紫外光(波长0.2 —0.4 X 10-6m照射下发出延续时间不足10-7秒的可见光的现象。
石油中饱和烃不发荧光,不饱和烃及其衍生物才发荧光。
低分子量轻芳烃
呈天蓝色,随着分子量加大荧光色调加深,胶质一般呈浅黄到褐色,沥青质一般呈褐到棕褐色。
三、仪器用品
1. 仪器
馏程测定仪、色层柱、相对密度计、韦氏天平、毛细管粘度计、恩氏粘度计、荧光灯。
2. 用品
温度计、试管、烧杯、滤纸、秒表。
3. 文具纸张(自备)
四、作业要求
1. 观察我国若干油田原油的颜色。
2. 根据实验观察和讲课内容,小结原油的物理性质和化学性质的关系及其应用。