學習情境九

石油產品分析技術目標任務

項目一概述任務1石油產品分類及分析標準

任務2石油產品取樣

項目二油品分析任務1油品的理化性質分析任務2油品蒸發性能分析任務3油品腐蝕性能分析任務4油品低溫流動性能的分析

項目一

概述

石油是世界第一能源和重要的化工原料。石油產品分析對油品加工的生產過程和油品質量進行有效控制。

任務1石油產品分類及分析標準

一、石油產品的組成和分類

1.石油石油是多種化合物組成的混合物。組成石油的化學元素主要是碳、氫，其余為硫、氮、氧及微量金屬元素等。組成石油的化合物包括烴類和非烴類以及少量的氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽、水等。2.石油產品石油產品是以石油或石油某一部分做原料，經過物理的、物理化學的或化學的方法生產出來的各種商品的總稱。3.石油產品分類依據《石油產品及潤滑劑的總分類GB/T498-87》將石油產品劃分為六類，即燃料(F)、溶劑和化工原料(S)、潤滑劑及有關產品(L)、蠟(W)、瀝青(B)、焦(C)等。二、石油產品分析的任務和標準1.石油產品分析的主要任務（1）檢驗油品質量（2）評定油品使用性能（3）對油品質量進行仲裁（4）為制定加工方案提供基礎數據（5）為控制工藝條件提供數據

2.石油產品分析的標準石油產品分析標準包括兩個方面，石油產品的質量標準和石油產品分析的方法標準。石油產品的質量標準是給定石油產品的物理化學性質指標，用于評定石油產品的質量。如《車用汽油質量標準GB17930-2011》。石油產品分析的方法標準是對石油產品化驗方法中儀器，試劑，測定條件，測定步驟，精確度等所做的技術規定。如《閃點的測定賓斯基-馬丁閉口杯法GB/T261-2008》。

任務2石油產品取樣一、石油產品試樣的分類

石油產品試樣是指向給定試驗方法提供所需要產品的代表性部分。1.按油品性狀不同氣體石油產品試樣、液體石油產品試樣、膏狀石油產品試樣和固體石油產品試樣。2.按取樣位置和方法不同點樣、代表性試樣。

1．采樣工具

（1）液態石油產品采樣工具①液體取樣器②底部取樣器③沉淀物取樣器④桶和聽取樣器⑤小口試劑瓶⑥管道取樣裝置（2）固體及半固體石油產品采樣工具（3）氣體石油產品采樣工具

二、石油產品分析的任務和標準2．采樣方方法（1）油罐采采樣①立式式油罐采采樣采取用于于檢驗油油品質量量的組合合樣：按按等比例例合并上上部樣、、中部樣樣和出口液液面樣。。采取用于于計算油油品數量量的組合合樣：按按等比例例合并上上部樣、、中部樣樣和下部樣樣；采取點樣樣：降落落取樣器器或瓶和和籠，直直到其口口部達到到要求的的深度，，用適當的的方法打打開塞子子，在要要求的液液面處保保持取樣樣器具直直到充滿滿為止。。②臥臥式式油油罐罐采采代代表表性性試試樣樣在油罐容容積不大大于60m3或油罐容容積大于于60m3而油品深深度不超超過2m時，可在在油品深深度的1/2處采取一一份試樣樣作為代代表性試試樣。如果油罐罐容積大大于60m3且油品深深度超過過2m時，應在在油品體體積的1/6、1/2和5/6液面處各各采取一一份試樣樣，混合合后作為為代表性性試樣。。（2）油船采樣：：每艙都要取取上部樣、中中部樣和下部部樣三個試樣以相等的的體積摻和成成該艙的組合合樣。（3）油罐車采樣樣：取樣器降降到罐內油品品深度的1/2處。急速打開塞子充滿滿油后，提出出取樣器。（4）包裝采樣：：取樣管插插入油品中（（插入的速度度應使管內液面同管外液液面大致相同同）取得油品品全深度的試試樣。（5）管線采樣：：分為流量比比例樣和時間間比例樣兩種種。3．采樣注意事事項（1）采取液體石石油產品①采樣器材材質不能與試試樣發生反應應；采取低閃閃點的試樣時時，不允許使使用鐵制采樣器器；采樣器應應分類使用和和存放。②采取高溫溫試樣時應防防燙傷；站在在上風口采取取揮發性試樣樣以避免中毒毒。③采取具有有可燃烴蒸氣氣或低閃點的的試樣應防靜靜電。④防止帶水水。⑤所采試樣樣不宜裝滿容容器，應留出出至少10％的無油空間間。（2）采取固體石石油產品①采樣用具具必須清清潔干凈。②取樣必須須注意其代表表性，并按規規定采夠數量量。（3）采取氣體石石油產品①防止泄漏漏。②防爆。。③防止中毒毒或窒息。。三、石油樣品品的處理與保保存1．樣品處理處理樣品的方方法都應保證證保持樣品的的性質和完整整性。含有揮發性物物質的油樣應應用初始樣品品容器直接送送到試驗室；具有潛在在蠟沉淀的液液體在均化、、轉移過程中中要保持一定的溫度，，防止出現沉沉淀；含有水水或沉淀物的的不均勻樣品在轉移或或試驗前一定定要均化處理理。2．試樣的保存存（1）試樣保存數數量液體石油油產品一般為為1L。（2）試樣樣保留留時間間燃料料油類類（汽汽油、、煤油油、柴柴油等等）保保存3個月；；潤滑滑油類類（各種種潤滑滑油、、潤滑滑脂及及特殊殊油品品等））保存存5個月；；試樣樣在整整個保保存期期間應保持持簽封封完整整無損損。（3）采取取的試試樣要要分裝裝在兩兩個清清潔干干燥的的瓶子子里。。第1份試樣樣送往往化驗驗室分分析用，，第2份試樣樣留存存發貨貨人處處，供供仲裁裁試驗驗使用用。仲仲裁試試驗用用樣品品必須按規規定保保留一一定的的時間間。（4）試樣樣容器器應貼貼上標標簽，，標簽簽上的的記號號應是是永久久的。。應使使用專專用的的記錄錄本作取取樣詳詳細記記錄。。任務1油品的的理化化性質質分析析任務2油品蒸蒸發性性能分分析任務3油品腐腐蝕性性能分分析任務4油品低低溫流流動性性能的的分析析項目二二油油品品分析析任務1油品的的理化化性質質分析析一、密密度測測定1.定義2.測定意意義3.測定方方法（1）密度度計法法按《原油和和液體體石油油產品品密度度實驗驗室測測定法法(密度計計法)GB/T1884-2000》標準試試驗方方法進進行，，依據據阿基基米德德原理理。測測定時時將密度度計垂垂直放放入液液體中中，密密度計計處于于平衡衡狀態態時，，密度度計讀讀數為為視密度度。測測定后后，再再用《石油計計量表表GB/T1885-1998》把彎月月面修修正后的的視密密度換換算成成標準準密度度。（2）密度度瓶法法（比比重瓶瓶法））通過測測定密密度瓶瓶的容容積和和充滿滿上述述容積積的石石油產產品的的質量量來進進行密密度度測測定定。。在在標標準準溫溫度度20℃℃下先先稱稱量量空空密密度度瓶瓶，，然然后后稱稱量量用用水水充滿滿至至規規定定標標準準的的密密度度瓶瓶，，以以求求出出比比重重瓶瓶內內水水的的質質量量，，用用水水的的質質量除除以以水水在在20℃℃時的的密密度度，，得得出出密密度度瓶瓶的的容容積積。。再再將將被被試試驗驗的的石石油產產品品充充滿滿至至該該密密度度瓶瓶的的同同一一標標線線，，并并進進行行稱稱重重，，即即可可求求出出石石油油產品的質量，，而油品的體體積為密度瓶瓶的容積，從從而計算出石石油產品的密度。二、黏度測定定1.定義（1）動力黏度（2）運動黏度（3）各種條件黏黏度2.影響因素3.測定意意義4.測定方方法（1）運動動黏度度按《石油產產品運運動黏黏度測測定法法和動動力黏黏度計計算法法GB/T265-88》標準試驗驗方法法測定定，主主要儀儀器是是玻璃璃毛細細管黏黏度計計。在在某一一恒定定的溫溫度下，，測定定一定定體積積的液液體在在重力力下流流過一一個標標定好好的玻玻璃毛毛細管管黏度計計的時時間，，黏度度計的的毛細細管黏黏度計計常數數與流流動時時間的的乘積積，即即為該該溫度度下測測定液液體的的運動動黏度度νt。（2）恩氏氏黏度度按《石油產產品恩恩氏黏黏度測測定法法GB/T266-88》標準試試驗方方法測定。測定定試樣在某某溫度t時，從恩氏氏黏度計流流出200mL所需的時間與蒸餾餾水在20℃時流出相同同體積所需需時間（即即黏度計的的水值）之比即即為試樣的的恩氏黏度度Et。三、閃點、、燃點和自自燃點測定定1.定義（1）閃點（2）燃點（3）自燃點2.與油品組成成的關系3.測定意義4.測定方法（1）賓斯基-馬丁閉口杯杯法按照GB/T261-2008標準試驗方方法測定。。測定時，，將試樣裝裝入試驗杯至加料線線，蓋上試試驗杯蓋，，然后放入入加熱室，，確保試驗驗杯就位或或鎖定裝置連接接好后插入入溫度計。。在連續攪攪拌下加熱熱，按要求求控制恒定定的升溫速度，，在規定溫溫度間隔內內用一小火火焰進行點點火試驗，，點火時必必須停止攪拌，，記錄火源源引起試驗驗杯內產生生明顯著火火的溫度，，作為試樣樣的觀察閃點，，再將觀察察閃點修正正到標準大大氣壓（101.3kPa）下的閃點點。（2）開口杯法法（3）克利夫蘭蘭開口杯法法四、殘炭測測定（1）康氏殘炭炭：測定時時把盛有試試樣的瓷坩坩堝放入內內鐵坩堝中中，然后再再將內鐵坩坩堝放在外外鐵坩堝內內。用強火火焰的煤氣氣噴燈加熱熱，使試油油蒸發、燃燃燒，生成成殘留物，，經灼燒后后冷卻稱重重，計算質質量百分數數。（2）電爐法法殘炭：：測定時時用電爐爐代替煤煤氣噴燈燈作熱源源，將試試樣放入入帶毛細細管的特特殊坩堝堝中，在在隔絕空空氣和規規定的加加熱條件件下使試試油受熱熱蒸發分分解，保保持規定定時間，，根據測測得的焦焦黑色殘殘留物質質量，計計算質量量百分數數。（3）蘭氏殘殘炭：測測定時用用恒重的的帶有毛毛細管的的特制玻玻璃焦化化瓶，裝裝入一定定質量試試樣，在在規定溫溫度下將將試樣溫溫度迅速速加熱到到能使所所有揮發發性物質質都從瓶瓶口逸出出、而較較重的殘殘留物則則留在瓶瓶內進行行裂化和和焦化反反應，稱稱重計算算質量百百分數。。任務2油品蒸發發性能分分析測定汽油油、噴氣氣燃料、、溶劑油油、煤油油和車用用柴油等等輕質石石油產品的餾餾分組成成可按照照《石油產品品常壓蒸蒸餾特性性測定法法GB/T6536-2010》標準方法法進行。。取100mL試樣在適適合其性性質的規規定條件件下進行行蒸餾，，系統地地觀察溫度度計讀數數和冷凝凝液的體體積，并并根據這這些數據據，再進進行計算算和報告結結果。一、餾程程的測定定按產品性性質不同同控制不不同的蒸蒸餾操作作升溫速速度。從從開始加加熱到初餾點點的時間間：汽油：5～10min；航空汽油：7～8min；噴氣燃料、煤煤油、車用柴柴油：10～15min；重質燃料油或或其他重質油油料：10～20min。餾出速度：4～5mL/min。當總餾出量達達90mL時，需調整加加熱速度，使使3～5min內達到干點。。注意事項《石油產品蒸汽汽壓測定法（（雷德法）GB/T8017-2012》：將經冷卻的試試樣充入蒸氣氣壓測定器的的汽油室，并并將汽油室與與37.8℃℃的空氣室相連連接。將該測測定器浸入恒恒溫浴(37.8±±0.1)℃℃，并定期地振蕩蕩，直至安裝裝在測定器上上的壓力表的的壓力恒定，，壓力表讀數經修正后后即為雷德蒸蒸氣壓。二、飽和蒸氣氣壓的測定一、水溶性酸酸、堿的測定定1.定義2.測定意義3.測定方法：抽提試樣中的的水溶性酸、、堿，然后分分別用甲基橙橙或酚酞指示示劑檢查抽出出溶液顏色的的變化情況。。任務3油品腐蝕性能能分析二、油品酸度度和酸值的測測定1.定義（1）酸度：中和和100mL石油產品中的的酸性物質所所需氫氧化鉀鉀的質量（mgKOH/100mL）（2）酸值：中中和1g石油產品中中的酸性物物質所需要要的氫氧化化鉀質量（（mgKOH/g）2.測定方法利用沸騰的的乙醇溶液液抽提試樣樣中的酸性性物質，再再用氫氧化化鉀乙醇標標準準滴滴定定溶溶液液進進行行滴滴定定，，通通過過酸酸堿堿指指示示劑劑顏顏色色的的改改變變來來確確定定終終點，，計計算算出出試試樣樣的的酸酸度度。。①所所加加的的指指示示劑劑要要按按標標準準中中規規定定的的用用量量。。②每每次次滴滴定定過過程程中中，，自自錐錐形形燒燒瓶瓶停停止止加加熱熱到到滴滴定定達達到到終終點點所所經經過過的的時時間間不不應應超超過過3min。③準準確確判判斷斷滴滴定定終終點點。。④當當遇遇到到抽抽出出溶溶液液顏顏色色較較深深時時，，須須改改用用電電位位滴滴定定法法測測定定。。注意意事事項項三、、硫硫含含量量的的測測定定1.定義義硫含含量量是是指指存存在在于于油油品品中中的的硫硫及及其其衍衍生生物物的的含含量量，，以以質質量量分數表表示。。2.測定意意義3.測定方方法（1）燃燈燈法（（2）管式式爐法法（3）紫外外熒光光法將烴類類試樣樣直接接注入入裂解解管或或進樣樣舟中中，由由進樣樣器將將試樣樣送至至高溫燃燒燒管，，在富富氧條條件中中，硫硫被氧氧化成成二氧氧化硫硫（SO2）；試試樣燃燃燒生成成的氣氣體在在除去去水后后被紫紫外光光照射射，二二氧化化硫吸吸收紫紫外光光的能能量轉變變為激激發態態的二二氧化化硫（（SO2*），當當激發發態的的二氧氧化硫硫返回回到穩定態態的二二氧化化硫時時發射射熒光光，并并由光光電倍倍增管管檢測測，由由所得得信號號值計算算出試試樣的的硫含含量。。紫外熒熒光法法四、油油品的的金屬屬腐蝕蝕試驗驗一般用用銅片片腐蝕蝕試驗驗。油油品銅銅片腐腐蝕試試驗按按照《石油產產品銅銅片腐腐蝕試試驗驗法法GB/T5096》標準準試試驗驗方方法法進進行行。。將一一塊塊已已磨磨光光好好的的規規定定尺尺寸寸和和形形狀狀的的銅銅片片浸浸漬漬在在一一定定量量的的試試樣樣中，，使使油油品品中中腐腐蝕蝕性性介介質質與與金金屬屬銅銅片片接接觸觸，，并并在在規規定定的的溫溫度度下下維維持持一段段時時間間，，使使試試樣樣中中腐腐蝕蝕性性活活性性組組分分與與金金屬屬銅銅片片發發生生化化學學或或電電化化學學反應應，，試試驗驗結結束束后后再再取取出出銅銅片片，，根根據據洗洗滌滌后后銅銅片片表表面面顏顏色色變變化化的的深深淺及腐蝕跡跡象與腐蝕蝕標準色板板進行比較較，確定該該油品對銅銅片的腐蝕蝕級別。五、油品中中水分含量量的測定1．油品中水水分及測定定意義2．水分測定定方法油品水分測測定方法分分定性和定定量兩種。。采用目測法法進行定性性分析。按油品水分分含量不同同分為常量量法和微量量法定量。。（1）蒸餾法按《石油產品水水分測定法法GB/T260-77(88)》標準方法進進行，取一定量的的試樣與無無水溶劑混混合，在規規定的儀器器中按規定定條件蒸餾，收集集餾出的水水分，根據據試樣的質質量和接受受器中所收收集到的水的體積積，計算試試樣中所含含水分的百百分數，作作為測定結結果。（2）卡爾·費休法按《液體石油產產品水含量量測定法（（卡爾·費休法）GB/T11133-89》標準方法進進行。適用用于測定水水含量50～1000ppm的液體石油油產品。方法基于I2氧化SO2時需要定量量的H2O的原理，試試樣中的水水與卡爾·費休試劑（（含有I2、SO2、C5H5N及CH3OH的混合溶液液）定量反反應。利用永停滴滴定法指示示反應的終終點，根據據消耗的卡卡爾·費休試劑體體積，計算試試樣的水含含量。任務4油品低溫流流動性能的的分析一、濁點、、結晶點和和冰點的測測定1．濁點、結結晶點和冰冰點及測定定意義（1）濁點：試試樣在規定定的條件下下冷卻，開開始呈現霧霧狀或渾濁濁時的最高高溫度。（2）結晶點：：試樣在規規定的條件件下冷卻，，出現肉眼眼可見結晶晶時的最高高溫度。（3）冰點：：試樣在在規定的的條件下下，冷卻