測定油品傾點、凝點和冷濾點的意義
1、油品的凝固現象
石油產品是多種烴類的復雜混合物,在低溫下油品是逐漸失去流動性的,*有固定的凝固溫度。根據組成*同,油品在低溫下失去流動性的原因有兩種。
(1)粘溫凝固:對含蠟很少或*含蠟的油品,溫度降低,粘度迅速增大,當粘度增大到*定程度時,就會變成*定形的粘稠玻璃狀物質而失去流動性,這種現象稱為粘溫凝固。油品凝固現象主要決定于它的化學組成,影響粘溫凝固的是油品中的膠狀物質以及多環短側鏈的環狀烴。
(2)構造凝固:對含蠟較多的油品,溫度降低,蠟就會逐漸結晶出來,當析出的蠟增多至形成網狀骨架時,就會將液態的油包在其中而失去流動性,這種現象稱為構造凝固。影響構造凝固的是油品中高熔點的正構烷烴、異構烷烴及帶長烷基側鏈的環狀烴。
粘溫凝固和構造凝固,都是指油品剛剛失去流動性的狀態,事實上,油品并未凝成堅硬的固體,仍是*種粘稠的膏狀物。所以“凝固”*詞并*十分確切。
2.傾點、凝點和冷濾點
(1)傾點:在試驗規定的條件下冷卻時,油品能夠流動的zui低溫度,叫做傾點.又稱流動*限。以℃表示。
(2)凝點:油品的凝點(又稱凝固點》是指油品在試驗規定的條件下,冷卻至液面*移動時的zui高溫度,以℃表示,由于油品的凝固過程是*個漸變過程,所以凝點的高低與測定條件有關。
(3)冷濾點:在試驗規定的條件下,當試樣*能流過過濾器或20mL試樣流過過濾器的時間大于60s或試樣*能*流向試杯時的zui高溫度,稱為冷濾點,以℃(按1℃的整數倍)表示。
3.影響油品傾點、凝點和冷濾點的主要因素
(1)烴類組成的影響:同濁點、結晶點和冰點相似。油品的傾點、凝點和冷濾點也與烴類組成密切相關。當碳原子數相同時,輕柴油以上餾分(沸點高于180℃)的各類烴中,通常正構烷烴的熔點zui高。帶長側鏈的芳烴、環烷烴次之,異構烷烴則較小。
油品中高熔點烴類的含量越多,其傾點、凝點和冷濾點就越高;而且沸點越高,變化越明顯。例如,石蠟基原油及其直餾產品的傾點、凝點和冷濾點要比環烷基原油及其直餾產品高得多。
(2)膠質、瀝青質及表面活性劑的影響:這些物質能吸附在石蠟結晶中心的表面上,阻止石蠟結晶的生長,致使油品的凝點、傾點下降。所以,油品脫除膠質、瀝青質及表面活性物質后,其凝點、傾點會升高;而加人某些表面活性物質(降凝添加劑),則可以降低油品的凝點,使油品的低溫流動性能得到改善。
(3)油品含水量的影響:柴油、潤滑油的*制過程都要與水接觸,若脫水后的油品含水量超標,則油品的傾點、凝點和冷濾點會明顯增高。
4.測定油品傾點、凝點和冷濾點的意義
(l)列人油品規格。作為石油產品生產、貯存和運翰的質量檢測標準:*同規格牌號的車用柴油對凝點、冷濾點都有具體規定;潤滑劑及有關產品的19類產品都選擇性地對凝點、傾點做出了具體要求。
(2)確定油品的使用溫度:我**車用柴油按凝點分為10號、5號、0號、-10號、-20號、-35號和-50號七個牌號;變壓器油按凝點*同分為10號、25號和45號三個牌號。它們表示的意義略有差異,例如:-10號車用柴油的凝點*高于-10℃,而10號變壓器油的凝點要求*高于-10℃,依此類推。要注意根據地區和氣溫的*同,選用*同牌號的油品。
對車用柴油而言,并*是在失去流動性的凝點溫度時才*能使用,大量的行車及冷啟動試驗表明,其zui低*限使用溫度是冷濾點。冷濾點測定儀是模擬車用柴油在低溫下通過過濾器的工作狀況而設計的,因此冷濾點比凝點更能反映車用柴油的低溫使用性能,它是保證車用柴油輸送和過濾性的指標,并且能正確判斷添加低溫流動改進劑(降凝劑)后的車用柴油質量,*般冷濾點比凝點高2~6℃,為保證柴油發動機的正常工作,戶外作業時通常選用凝點低于環境溫度7℃以上的柴油。
(3)估計石蠟含量,指導油品生產:石蠟含量越多,油品越易凝固,傾點、凝點和冷濾點就越高,據此可估計石蠟含量,指導油品生產。潤滑油基礎油的生產需要通過脫蠟工藝除去高熔點組分,以降低其凝點,但脫蠟加工的生產費用高,通常控制脫蠟到*定深度后,再加人降凝劑使其凝點達到規定要求。高凝點直餾柴油*般采用添加低溫流動改進劑或摻和二次加工柴油的辦法降低凝點。
此外,凝點還用于估計燃料油*經預熱而能輸送的zui低溫度,因此它是油品抽注、運輸和貯存的重要指標。