水分测定对油品生产和应用意义的研究
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水分测定对油品生产和应用意义的研究

 
 
石油的主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。石油产品的分析是用统一的规定或公认的化学的或物理的或物理化学的国化学物理的试验方法, 分析检测石油产品质量的理化性质和石油产品使用性能的科学方法。油品分析至关重要, 为制定加工方案提供基础数据;为控制工艺条件提供数据;检验石油产品的质量;对油品的使用性能进行评定;对石油产品的质量进行仲裁。而想从原油中提炼出各种石油产品, 第一步先进入常减压蒸馏装置, 而进入装置前必须对原油进行水分分析测定, 来确保进入装置的原油密度和水分含量, 确保装置有效平稳的运行。
1 油品中含水的危害
 
油品中水分的主要来源:在运输和储存过程中, 进入油品中的水;石油产品有一定程度的吸水性, 能从大气中或与水接触时, 吸收和溶解一部分水;汽油和煤油几乎不与水混合, 但仍有不超过0.01%的水。水在石油产品中存在的形态主要有三种:悬浮水、乳化水和溶解水。原油中含水会增大运输量, 更重要的是给原油加工带来困难, 增加了常减压蒸馏装置的能耗。因为水的相对分子质量比油的相对分子质量小得多, 汽化后体积猛增, 使系统压力降增加, 动力消耗随之增加, 因此油品中含水量高, 会使装置操作波动, 造成冲塔。并且由于含水带入的无机盐还会加剧装置的腐蚀。
 
轻质燃料油中含水会使冰点、结晶点升高, 导致油品低温流动性差, 造成油品在低温下析出冰粒而堵塞过滤器及油路, 尤其是航煤和柴油中含水, 会造成供油中断, 酿成严重事故。润滑油中含水, 会破坏润滑膜, 使润滑不能正常进行, 增加机件的磨损。水分带入的无机盐还会增加润滑油的腐蚀性, 加剧机件的腐蚀。当使用含水的润滑油在温度较高的环境下工作时, 由于水的汽化就会破坏润滑膜。重整原料油中含水量超标, 会使催化剂中毒, 由于油中过多的水占据了催化剂的酸性中心, 破坏了酸性中心与金属中心的平衡, 使催化剂活性下降甚至失活, 影响催化剂的使用寿命。因此, 水分含量是各种油品标准中不可缺少的质量指标。
2 实验过程
 
实验准备仪器和试剂:水分测定仪一套, 溶剂:通常采用80-120℃的馏分油, 溶剂在实验前必须脱水和过滤。实验步骤:将实验油品进行摇匀。若粘稠的试油应先加微热再进行摇匀。圆底烧瓶中装入试油100g, 精准至0.1g, 再加入溶剂油100g, 将混合油摇匀后, 加入一些浮石保证油品加热时不产生爆沸现象。把烘干后的接收器安装在圆底烧瓶上, 试支管的斜口进入烧瓶15-20mm, 再连接立式冷凝管, 应在冷凝管上端塞上棉花球, 避免水蒸气进入冷凝管凝结。用电炉加热圆底烧瓶, 控制回流速度, 约2-4滴每秒。蒸馏接近尾声时, 如果冷凝管内壁上挂有水滴, 可加大电量使烧瓶中的沸油在短时间内距离剧烈沸腾, 利用溶剂油将水滴尽量吸入接收器内。当接收器内水分不再增加时或者溶剂上层完全透明时, 停止加热。回流时间不应超过1小时。使用金属丝带有橡胶头的一端把冷凝器里的水珠全部刮进接收器中。然后读出水的体积。当接收器中溶剂混浊, 管底收集水不超过0.3ml时, 将接收器浸入热水20-30min, 使溶剂澄清, 再冷却至室温读数。
3 测定石油产品的水分对生产和应用的意义
 
测定油品中的水分可提供准确的计量油品的数量, 即检尺后减去水量, 就可得知整个容器中油的实际数量。测出油品中的水分, 可根据其含量的多少, 确定脱水的方法, 以防止造成以下危害:如石油产品中的水分蒸发时要吸收热量, 会使发热量降低;轻质油品中的水分会使燃烧过程恶化, 并能将溶解的盐带入汽缸内, 生成积碳, 增加汽缸的磨损;在低温情况下, 燃料中的水会结冰, 堵塞燃料导管和滤清器, 阻碍发动机燃料系统的燃料供给;石油产品中有水会加速油品的氧化生胶;润滑油中有水时不但会引起发动机零件的腐蚀, 而且水和高于100℃的金属零件接触时会变成水蒸气, 破坏润滑油薄膜。轻质油品密度小, 黏度小, 油水容易分离。重质油品则相反, 不易分离。进入常减压蒸馏装置的原油要求含水量不大于0.2%-0.5%;成品油的规格标准要求汽油、煤油不含水, 轻柴油水分含量不大于痕迹;重柴油水分含量不大于0.5%-1.5%;各种润滑剂、燃料油都有相应的控制指标。
4 结语
 
石油产品含水会对整个生产系统进行破坏, 所以测定石油产品的含水量是原油进入常减压蒸馏装置的基础, 是保障装置顺利生产的基柱, 所以应准确有效测定原油中的含水量。