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第一节 蒸 气 压

发布日期:2014-04-04 20:42  浏览次数:6714
核心提示:  在某一温度下,液体与它液面上的蒸气呈平衡状态时,由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸气压,简称蒸气压。蒸气压的高低表明了液
   在某一温度下,液体与它液面上的蒸气呈平衡状态时,由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸气压,简称蒸气压。蒸气压的高低表明了液体中分子逃离液体汽化或蒸发的能力,蒸气压越高,就说明液体越易汽化。

  一、纯烃的蒸气压

  纯烃和其它纯的液体一样,其蒸气压随液体的温度不同而异。液体的温度越高,则其蒸气压越高。纯烃的蒸气压可以通过考克斯图求得。图2-1就是称为考克斯图的石油烃类蒸气压图。

  利用此图可以找到各种烃类在某一温度下的蒸汽压,还可以用它来换算烃类和油品的沸点,即从减压下沸点换算至常压下的沸点,反之亦可。

  例1-1当压力为6.67kPa(50mmHg)时,某烃烷的沸点为110℃ ,试求出该烷烃常压下的沸点。

  解:在纵坐标6.67kPa(50mmHg)处作一水平线,在横坐标110℃处作一垂直线,交点位于十一烷线上,在此线上查出与纵坐标101.3 kPa (760 mmHg)的交点,其温度为200℃,此即为该烷烃在常压下的沸点。

  二、石油馏分的蒸气压

  石油馏分是各种烃类的复杂混合物,其蒸气压不仅与温度有关,还与油品的组成有关,而油品的组成是随汽化率不同而改变的。因此,石油馏分的蒸气压也因汽化率的不同而不同。在温度一定时,油品的汽化率越高,则液相组成就越重,其蒸气压就越小。

  石油馏分蒸气压通常有两种情况:一种是汽化率为零时的蒸气压,也即是泡点蒸气压,或者叫真实蒸气压,一般说的蒸气压即指的这种情况。另一种是所谓的雷德蒸气压,它是在特定的仪器中,在规定的条件下测得的条件蒸气压。

  石油馏分真实蒸气压也可以借用图2-1求得,但此图是按纯烃作出的,未考虑油品蒸气压与汽化率的关系。因此,当用于石油馏分时,只适合于馏程小于50℃的窄馏分。

  例 1-2 某石油窄馏分在6.67kPa(50mmHg)时沸点为265℃,求此石油馏分在常压下的沸点。

  解:在纵坐标6.67kPa(50mmHg)处作一水平线与横坐标265℃处所作垂直线相交于一点,此点位于C22H46线上(即此窄馏分相当于二十二烷),沿此线查出与101.3 kPa(760 mmHg)的交点,其温度为395℃,此温度即为该馏分常压下的沸点。考克斯图一般用在一个大气压下较正确。

  三、油品蒸气压的测定

  蒸气压是汽油的主要指标之一,一般用雷德蒸气压测定器来测定,测得蒸气压称雷德蒸气压。

  雷德蒸气压是在38℃、汽相体积:液相体积=4:1的条件下测定的。因此,它完全是条件性的,在测定过程中,必须严格按照规定的操作条件进行。雷德蒸气压常用于油品(主要是汽油和原油)规格中来表示油品的蒸发性。

  四、不同压力下沸点的换算

  液体在其蒸气压与外压相等时开始沸腾,所以液体的沸点随外压而变化,例如水在101.3 kPa(760 mmHg)下的沸点为100℃,

  但在106.6 kPa(800mmHg)下的沸点为101.5℃,外压越高,沸点也越高。

  科研和生产中经常要作不同压力的沸点换算,常用的最简单的方法是用图2-3。

  例 1—3 某一石油窄馏分在30.39 kPa{0.3大气压(绝)}下的沸点为170℃,试求此石油馏分在常压下的沸点。

  解:在图2-3左右两端坐标上找出170℃与0.3大气压的两点,连接此两点交于常压下沸点坐标于215℃处,此即该石油馏分在常压下的沸点。

图2-3 烃类蒸气压与常压沸点关系图 (1大气压=101.3KPa)