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第八节 油品的热性质

发布日期:2014-05-26 22:10  浏览次数:8861
核心提示:  在进行石油加工的工艺计算中,经常要用到油品的热性质,其中最重要的有比热、蒸发热、热焓等,测定这些性质的试验方法比较复

  在进行石油加工的工艺计算中,经常要用到油品的热性质,其中最重要的有比热、蒸发热、热焓等,测定这些性质的试验方法比较复杂,工程上一般都是通过公式或图表来确定。

  一、 比热

  单位重量的油品温度升高1℃(K)时所需要的热量称为该油品的比热。

  1kg油品从t ℃(K),加热到t ℃(K),平均每升高1℃(K)所需要的热量称为该油品的平均比热。

  C —油品的平均比热kJ/(kg·℃)或[kJ/(kg·K)];

  Q—吸收的热量,kJ;

  t 、t —开始和终了温度,℃(K)。

  油品的比热是随温度增加而增加的,且随着油品密度的增大、分子量的增加,它的比热减小。

  当烃类的碳原子数相同时,烷烃比热最大,环烷烃其次,芳烃最小。因此,同一馏程范围的油品含烷烃多时,其比热大,含芳烃多时,其比热也小。

  石油馏分的液体比热,可根据温度、比重指数、特性因数查图求定。

  压力对液体比热影响很小,一般可以忽略,不必进行压力校正。

  石油蒸气的常压比热,可根据温度和特性因数查图求定。

  石油蒸气的比热 受压力影响很大,当求定其他压力下的比热时,需作压力校正,在此不作讨论。

  混合油品的比热可用下式求得:

  C =C x +C x +……C x 式中 C —混合油品的比热;

  C 、C ……C —各组分的比热;

  x 、x ……x —各组分的重量分率。

  二、蒸发潜热(汽化潜热)

  在常压沸点下,单位重量油品由液态转化为同温度下的气态油品所需要的热量称为油品的蒸发潜热或汽化潜热。单位为kJ/kg。

  一般蒸发潜热是指在常压沸点下的蒸发潜热。

  当温度、压力升高时,蒸发潜热逐渐减少,到临界点时,蒸发潜热等于零。

  油品的沸点越高,蒸发潜热越小;当几个馏分的馏程相同时,含烷烃多的馏分蒸发潜热较小,含环烷烃多的馏分蒸发潜热较大,含芳烃多的馏分蒸发潜热最大。

  各油品在常压下的蒸发潜热如表2—9。

油     品

汽  油

煤  油

柴  油

润滑油

蒸发潜热,kJ/kg
(kcal/kg)

293~313
(70~75)

251~271
(60~65)

230~251
(55~60)

188~210
(45~50)

 

  表2-9 几种油品在常压下的蒸发潜热石油馏分的常压蒸发潜热可根据中平均沸点、比重指数和分子量三个数据中任意二个来查图得。

  三、热焓

  在炼油工业设计和工艺计算中,用得更多的是油品的热焓,因为热焓应用起来简便。

  1、热焓的定义

  单位重量的油品自基准温度加热到某温度与压力时(包括相变化在内)所需的热量称为热焓。单位kJ/kg。

  油品的热焓因其所处的状态不同而异。对液态油品来说,它的热焓是将单位重量的液态油品从基准温度加热到某温度时所需的热量,以q 表示。

  对气态油品来说,它的热焓是将单位重量液态油品由基准温度加热到沸点,使之全部汽化,并使蒸气过热至某一温度所需的热量,以q 表示。

  不同的热焓图表,其制作的基准温度往往是任意的,因为绝对零度的焓不能确定。在实际计算中,一般都是用焓的变化来确定物理变化的热效应,因此,只要基准温度同,焓值数据就能加减,任意的基准条件即被消除。

  对烃类来说,多采用-129℃(-200°F)、-17.8℃(0°F)或0℃作基准温度。这个基准状态是假想的,对任何一种烃类的焓值在基准温度时都人为地定为零。

  2、热焓的计算

  油品的热焓是油品性质、温度和压力的函数。不同性质的油品从基准温度升温至某温度时所需的热量不同,它的焓值也不同。在同一温度下,密度小及特性因数大的油品具有较高的焓值。例如,在同一温度下,汽油的焓值高于润滑油,烷烃的焓值高于芳烃。压力对液相油品的焓值影响很小。可以忽略,但是压力对汽相油品的焓却有较大的影响,因此,对于汽相油品,在压力较高时必须考虑压力对焓值的影响。

 
 
 
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