石油产品的DSC表征gydF4y2Ba

燃料传统上是从原油或石油中提炼出来的。石油含有六种不同的物质。该混合物的组成是特定于油发生的区域或区域，包括下列化合物:gydF4y2Ba

• 芳烃gydF4y2Ba
• 环烷gydF4y2Ba
• 含硫化合物gydF4y2Ba
• 直链正烷烃(CgydF4y2Ba_ngydF4y2BaHgydF4y2Ba_{2 n + 2gydF4y2Ba})，摩尔质量在16至300克/摩尔之间gydF4y2Ba
• 支链烷烃(iso-alkanes)gydF4y2Ba
• 杂环和多环树脂，以及摩尔质量约为1000 g/mol的沥青gydF4y2Ba

原油蒸馏产生各种馏分，分为以下几种:gydF4y2Ba

• 低沸点馏分，如汽油、石脑油和航空汽油gydF4y2Ba
• 高沸点馏分，如润滑油和重油gydF4y2Ba
• 高沸点馏分，如柴油、取暖油或燃料gydF4y2Ba

蒸馏后的残留物称为沥青或沥青。gydF4y2Ba

当蒸馏液处于液态时，它在宏观上表现为单相混合物，但当它冷却时，它导致晶体或多相混合物的形成。当晶体材料被分离时，会导致以下问题:gydF4y2Ba

• 当结晶物质分离时，沉积物就形成了。这可能会造成一个问题，特别是对于加热油和柴油的储存gydF4y2Ba
• 如果结晶物质被滞留在过滤器中，就会发生堵塞gydF4y2Ba
• 沥青或沥青产品主要用于路面，但结晶使表面变脆，导致裂缝的形成gydF4y2Ba

碳氢馏分主要包含可结晶馏分和复杂碳氢化合物。烃类化合物在低温下表现为玻璃化转变，在室温下保持半液态状态。石油馏分控制液体组分的玻璃化转变温度。汽油的标准值为-150℃，柴油的标准值为-130℃，沥青的标准值为-30℃。gydF4y2Ba

原油可结晶馏分的比例高达40%;燃料油5%至25%;0%到10%的沥青。这种晶体的化学结构是以蒸馏液为基础的。对于沥青，结晶出20到60个碳原子的正构烷烃;在燃油油中，有10到28个碳原子的正构烷烃结晶出来;在原油中，含有5到60个碳原子的正构烷烃会结晶出来。还存在轻支链环烷烃和异烷烃。gydF4y2Ba

石油产品的DSC表征gydF4y2Ba

石油产品的熔融行为和玻璃化转变温度是表征石油产品的常用指标。的gydF4y2BaDSC技术gydF4y2Ba可以方便地测量这些参数。用于研究石油衍生物的标准温度程序包括将样品(重烃化合物)从室温冷却到100℃，或将样品(轻烃化合物，如汽油和煤油)冷却到-150℃。gydF4y2Ba

接下来，样品在5 K/min下线性加热至120°C的沥青结束温度;稠油100°C;原油为80°C，燃料油(如柴油或轻型加热油)为50°C。不同样品对应的加热曲线如图1所示，显示出不同的效果。gydF4y2Ba

图1所示。gydF4y2Ba不同馏分油的DSC曲线gydF4y2Ba

玻璃化转变大大增加了在低温下的热容，在热流曲线的步骤表明。一些样品，通常是异烷烃，结晶出来，导致放热峰。在熔化各种晶体时，会出现几个宽的吸热峰。峰的形状反映了晶体的大小和重量分布，是典型的特定原油或特定馏分。gydF4y2Ba

石油产品DSC曲线的评价gydF4y2Ba

液体基质与晶体成分结合在一起。比热变化的阶梯高度与玻璃化温度(TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)表示矩阵的特征。可以看出，TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba与基体的平均摩尔质量吻合良好。一种测量结晶馏分数量的方法是用一个虚构的、完全结晶的样品的熔化焓ΔH(T)除以量化的熔化热。图2显示了a的评估gydF4y2BaDSC曲线gydF4y2Ba柴油。gydF4y2Ba

图2。gydF4y2Ba柴油DSC曲线的评价gydF4y2Ba

对于本分析中使用的化合物，可以用线性基线确定峰面积。它通常从近似T开始gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba+30 K (Ti)，熔炼过程结束后约10 K (TgydF4y2Ba_fgydF4y2Ba)完成。结晶物的熔化焓可以通过以下方法测量:gydF4y2Ba

对于加热油和汽油等中等馏分，可以用三阶多项式来描述ΔH(T)。160j /g的常数值就足够了。对于沥青来说，熔化焓比较大，200 J/g为理想值。对于重油和原油，30℃以上推荐200j /g, 30℃以下推荐160j /g。gydF4y2Ba

最初提到的关于晶体在冷却过程中隔离的问题，从实际意义上讲是非常重要的。重油、原油,最好确定结晶80°C和-20°C之间的冷却速率2 K /分钟,和对媒介重油油,温度范围可以25°C和-30°C之间的冷却速率为0.5 K /分钟。gydF4y2Ba

实验中可见明显的放热峰，揭示了结晶过程。为了评估相应的DSC曲线，我们对以下几种典型温度进行了区分:gydF4y2Ba

• 云或浑浊点，原油和重油被称为蜡外观温度(WAT)，与结晶开始的温度相匹配(ASTM D2500)gydF4y2Ba
• 冷过滤器堵塞点(CFPP)匹配所有可结晶材料的结晶温度(EN 116)欧洲杯足球竞彩gydF4y2Ba
• 流动点(FP)是指样品的粘度高到不能流动的温度(ASTM D97)gydF4y2Ba

在曲线的左侧画一条切线或水平基线，以评估结晶峰。结晶焓值为200j /g。gydF4y2Ba

例1:轻石油馏分gydF4y2Ba

图3。gydF4y2Ba典型的柴油结晶行为gydF4y2Ba

浊度或浊点被假定为结晶峰的起始温度(TgydF4y2Ba_{发病gydF4y2Ba})．如果用这种方法定义，浊度点可以重复测定，准确度为±0.5 K。用这种方法获得的值比ASTM标准方法(TgydF4y2Ba_{ASTMgydF4y2Ba})．通过测量50种不同的轻馏分得到以下相关性:gydF4y2Ba

窟= TgydF4y2Ba_{发病gydF4y2Ba}= 0.98 T•gydF4y2Ba_{ASTMgydF4y2Ba}-3.6gydF4y2Ba

为了测量CFPP值，通过对40种轻质石油产品的分析，得出了根据en116确定的CFPP值与可结晶材料0.45%结晶时的温度(Tc(0.45%))之间的相关性:gydF4y2Ba

TgydF4y2Ba_cgydF4y2Ba(0.45%) = 1.01•TgydF4y2Ba_{CFPP EN 106gydF4y2Ba}- 0.85gydF4y2Ba

为确定流动点，最佳相关为:gydF4y2Ba

TgydF4y2Ba_cgydF4y2Ba(1%) = 1.02•TgydF4y2Ba_{流点ASTMgydF4y2Ba}- 0.28gydF4y2Ba

TgydF4y2Ba_cgydF4y2Ba(1%)表示1%的可结晶馏分结晶出来的温度。gydF4y2Ba

例2:重油和原油gydF4y2Ba

图4。gydF4y2Ba典型的柴油结晶行为gydF4y2Ba

原油和重油的浊度点的测定方法与轻质石油产品相同。如果流动点小于0°C，冷却后的结晶含量约为2质量%。样品的行为在很大程度上是由非晶基体决定的。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

DSC测量gydF4y2Ba提供快速可靠的不同组别石油产品的表征。熔融行为和玻璃化转变温度为石油衍生物的质量提供了重要的数据。此外，还可以确定未知石油样品的来源，因为定量曲线是典型的石油衍生物(它们是“指纹”)。冷却实验还提供了石油衍生物结晶行为的实际数据。gydF4y2Ba

这些信息来源于梅特勒-托莱多热分析公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩gydF4y2Ba

有关此来源的更多信息，请访问gydF4y2Ba梅特勒-托莱多-热分析。gydF4y2Ba