不同石油产品密度换算表的选择

史军歌，杨孟智，蔺玉贵，高 磊

(中国石化石油化工科学研究院，北京 100083)

石油产品的密度是表征其轻重的指标，准确测定石油产品的密度对石化行业具有重要意义。目前，石油产品密度的测定通常依据石化行业标准SHT 0604—2000《原油和石油产品密度测定法(U形振动管法)》[1]。但是对于凝点较高的样品，常温下流动性较差，无法直接进行标准密度的测定，需要在一定温度下加热为流动性较好的液体进行测量。石油产品的体积随温度变化而变化，故其密度也随温度的变化而发生变化，由某一温度下所测到的密度根据密度换算表可以获得其标准密度。由于不同类型油品的密度随温度的变化率不同，所以不同油品需采用不同换算表进行换算[2]。国内石油烃类混合物的密度换算的主要依据是国家标准GBT 1885—1998《石油计量表》，根据不同类型样品随温度变化的体积膨胀系数，分为A表(原油表)、B表(产品表)和D表(润滑油表)[3]。

1 实 验

1.1 试验仪器

全自动密度分析仪，DMA4500M型，带452H型自动进样器(Xsample)，奥地利安东帕有限公司生产。

1.2 试剂及材料

石油醚(60～90 ℃)、甲苯、异辛烷，均为市售分析纯试剂；去离子水；专用样品管及密封盖；不同类型石油产品，均来自中国石化石油化工科学研究院。

2 结果与讨论

2.1 不同类型样品密度换算表的选择

选取不同类型的石油产品，在烘箱里加热至流动状态，利用全自动密度测定仪分别测定50，60，70，80 ℃下的样品密度，由测试结果看出，随着测试温度的升高，样品密度降低。将不同温度的测试密度分别用B表和D表换算成其标准密度，由不同测试温度下的密度值换算出的标准密度的极差结果如表1所示。由表1可以发现，对于催化裂化油浆和1号催化裂化蜡油，采用B表换算的标准密度极差小于D表换算的极差，而减压蜡油(VGO)、柴油、回炼油、加氢裂化尾油等其他油品，密度换算采用D表时得到的标准密度极差小于B表换算所得极差，故催化裂化油浆和1号催化裂化蜡油密度换算时采用B表合适，而其他油品采用D表换算更合适。原因可能为，与VGO、加氢裂化尾油等油品相比，催化裂化油浆和催化裂化蜡油的黏度较小，与润滑油性质相差较大，所以不适合用D表。

表1 不同换算表得到的标准密度极差 kgm3

表1 不同换算表得到的标准密度极差 kgm3

样 品极 差B表D表1号VGO2.30.52号VGO1.70.33号VGO1.70.21号催化裂化柴油2.51.02号催化裂化柴油1.21.11号催化裂化油浆0.50.72号催化裂化油浆0.70.31号回炼油1.40.42号回炼油0.60.51号常压渣油2.30.62号常压渣油2.40.71号催化裂化蜡油0.50.62号催化裂化蜡油2.60.41号加氢蜡油1.40.12号加氢蜡油1.401号加氢裂化尾油2.70.22号加氢裂化尾油4.40.5润滑油4.40.4

2.2 测试温度对换算结果的影响

因为样品的体积随温度的变化而变化，所以测试温度会影响密度测定结果。将各类样品的测试密度与测试温度绘制曲线，发现测试密度与测试温度成线性关系，线性相关系数大于0.99，因此认为油品密度与温度成线性关系。将各类样品由线性拟合计算出的标准密度依次与50，60，70 ℃下的测试密度换算出的标准密度进行比较，差值(依温度顺序)结果如表2所示。由表2可以看出，催化裂化油浆和1号催化裂化蜡油采用B表换算时得到的标准密度与线性拟合出的标准密度值的差值比采用D表换算时小，而其他油品密度换算采用D表时，得到的标准密度与线性拟合出的标准密度值相差较小。因此，催化裂化油浆和1号催化裂化蜡油密度换算时采用B表合适，而其他样品采用D表换算更合适。同时可以看出，测试温度越低，无论采取哪个换算表进行换算，得到的标准密度值与拟合密度值相差越小，原因是20 ℃密度数据是外延数据，外延幅度越小越好，并且测试温度越低，样品的烃类结构变化越小，体积变化越小，结果越真实。因此，在测定高凝点油品密度时，为保证数据的准确性，除了要正确选择换算表外，还需要尽量在低温下测试。

表2 不同换算表得到的标准密度与线性拟合密度(20 ℃)差值 kgm3

表2 不同换算表得到的标准密度与线性拟合密度(20 ℃)差值 kgm3

样 品差 值B表D表1号VGO2.2,2.8,3.60.3,0.2,0.62号VGO3.2,4.1,4.90.1,0.2,0.43号VGO3.0,4.0,4.80.2,0.3,0.41号催化裂化柴油0.4,1.2,1.60.7,1.1,1.42号催化裂化柴油0.3,1.1,1.50.4,1.2,1.51号催化裂化油浆0,0.1,0.50.9,1.2,1.62号催化裂化油浆0.1,0.3,0.81.0,1.0,1.31号回炼油0.6,0.9,1.10.6,0.8,1.11号常压渣油2.1,2.8,4.40.4,0.6,1.01号催化裂化蜡油0.6,0.9,1.11.2,1.5,1.82号催化裂化蜡油1.4,2.0,2.60.3,0.4,0.31号加氢蜡油1.7,2.4,3.10.3,0.2,0.21号加氢裂化尾油1.7,3.4,4.40.1,0.2,0.3润滑油1.5,3.2,4.10.1,0.3,0.4

2.3 原因分析

表3 油品黏度(100 ℃)与密度换算表的选择

3 结 论

由于不同油品的密度随温度的变化率不同，所以不同油品需采用不同换算表进行换算。通过测定不同油品在不同温度下的密度，根据最大差值法和密度比较法可以得知：黏度(100 ℃)小于5.0 mm2s的催化裂化蜡油、催化裂化油浆采用B表(石油产品表)换算得到标准密度较准确；VGO、常压渣油、润滑油、加氢裂化尾油、加氢蜡油、回炼油等油品采用D表(润滑油表)进行换算更加合适。另外，测试温度越低，换算得到的标准密度与拟合20 ℃密度相差越小，原因是20 ℃密度数据是外延数据，外延幅度越小越好，并且温度越低，样品变化越小。因此，在测定高凝点油品密度时，为保证数据的准确性，除了要正确选择换算表外，还需要尽量在低温下测试。