石油产品蒸气压测量准确性研究

作     者：陈梦君 

作者单位：中国石油大学（北京） 

学位级别：硕士

导师姓名：黄星亮;张正东

授予年度：2017年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

主      题：石油产品 蒸气压 三级膨胀法 准确性 

摘      要：随着工业化发展,对于石油的需求日益扩大,油品的各项性质的研究都必不可少,其中,对于汽油的蒸气压在冬季和春季要求小于90 kPa;夏季和秋季汽油的蒸气压值则要求小于70 kPa。国内外对于石油产品饱和蒸气压的测量有多种现行有效的测定方法,所以本文主要对石油产品饱和蒸气压的测量准确性进行研究,从石油产品蒸气压四种测试方法和试验条件入手,重复测定92#和95#汽油的蒸气压大小并计算出测量不确定度,继而选用稳定性调和油1#为研究对象,确定其扩展不确定度,并考察了其均匀性和稳定性。通过对国内外现行的蒸气压四种标准方法进行比较,结果表明:四种测试方法遵循的基本原理相同,但准确性差异较大,雷德法的重复性和再现性范围分别为0.7 kPa~3.2 kPa和2.4 kPa~5.2 kPa;干法的分别为3.65 kPa~4.00 kPa和5.38kPa~5.52 kPa;微量法的分别在1.06 kPa~2.05 kPa和2.11 kPa~4.09 kPa之间;三级膨胀法其重复性范围在0.5 kPa之内,再现性不超过1.63 kPa。且雷德法和干法操作过程复杂,故本文选用准确性高、易操作的三级膨胀法作为试验方法。以调和油为基础,考察不同试验条件对测定结果的影响及不确定度分析,结果表明:容器体积、前期处理、进样温度、饱和时间等试验条件对测试结果影响不明显,曲线变化无明显特征,其中最大不确定度为0.269 kPa,而装液量、开盖饱和等对试验结果影响较明显,最大不确定度为0.35 kPa,且曲线呈明显的下降趋势,测试温度对试验影响明显,在37.8℃周边,当温度变化±1℃,蒸气压大小变化±1.2 kPa,故仪器的控温设备应定期检测。针对MINIVAP型仪器的不确定度进行分析,其结果表明不确定主要包含三大类:压力传感器示值、温度传感器示值、多次重复性测量不确定度。其中,仪器的温度传感器示值的不确定度0.012 kPa,压力传感器示值不确定度0.058 kPa,以92#汽油、95#汽油为基础,对其多次重复测量,92#汽油测定结果的重复性不确定度为0.855 kPa,95#汽油重复性不确定度为0.608 kPa。基于以上的讨论及汽油易于挥发且不稳定的特征,选用稳定体系的调和油1#为研究对象,其测量不确定度为0.017 kPa,且其稳定性和均匀性考察均合格,可申请成为蒸气压标准物质,用于仪器的校准及检定,应用于石油产品计量领域。