【国家标准(GB)】 原油和石油产品 密度在638kg/m3到1074 kg/m3范围内的烃压缩系数

ICS75.080
HniKAoNiKAca-
quE-ei~aC-eC-ae-Craac-CEC-Neca-iniKAoNii KAca中华人民共和国国家标准
GB/T21450--2008
原油和石油产品
密度在638 kg/m31074 kg/m3
范围内的烃压缩系数
Crude petroleum and petroleum products--Compressibilityfactors for hydrocarbons in the range 638 kg/m3 to 1 074 kg/m(ISO 9770:1989,MOD)
2008-02-13发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-09-01实施
nKAoNiKAca-
quE-ei~aCeC-ae-Cer aac-CEC-Nega-rrKAoNii KAcaGB/T 21450—2008
本标准修改采用ISO9770：1989《原油和石油产品--密度在638kg/m2～1074kg/m2范围内的烃压缩系数》(英文版)。
本标准根据ISO9770：1989重新起草。按照GB/T20000.2的要求，将国际标准中的参考文献放在本标准的最后。
本标准与ISO9770：1989的主要差异：一根据GB/T1885一1998《石油计量表》和本标准的数学模型补充编制了直接以20℃密度查表的原油和石油产品的压缩系数表，并节选其中一页作为附录B；增加了以20℃密度查压缩系数表的应用实例。本标准涉及的原油和石油产品的压缩系数表将单独出版。本标准的附录 A和附录 B为规范性附录。本标准由中国石油化工集团公司提出。本标准由中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院归口。本标准负贵起草单位：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院本标准参加草单位：中国石油天然气股份有限公司管道分公司和中国石洲化工股份有限公司管道储运分公司。
本标准主要起草人：魏进祥、庞永庆、肖勇、王志学。本标准为首次制定。
1范围
原油和有油产品
密度在638kg/m1074kg/m
范围内的烃压缩系数
HiiKAoNiKAca
quE-i~ac-eC-ae-Cciaac~CEc-Nega-irikAoNiKAcaGB/T21450-2008
本标准给出了获取原油和石油产品压缩系数的数学模型、计算步骤和压缩系数表，目的是由压缩系数将计量温度下的烃类由压力条件下计量的体积修正到平衡压力下的对应体积。本标准规定的压缩系数表与计量温度和计量介质的15℃密度有关，温度范围为一30℃～90℃，密度范围为638kg/m2--1.074kg/m2。本标雅给出了由计量温度和20℃密度真接查取的压缩系数裹，温度范围为30℃～～90℃，密度范围为634kg/m～1074kg/m。
本标雅不包括润滑油的压缩系数。2研发进程
烃类早期的压缩系数标准在1981年，建立了石静态计量委员会的工作组，修订API1101的压缩系数表。该工作组进行了广泛的文献调查，找到了三个来源的压缩性资料。所得到的数据基础与早期标准中使用的数据相比，具有更宽的范围，但还没有大到完全覆盏目前的商业运营范围。当可以获得更新的数据时，新数据将被并人到已扩展的标准中。本标准代替已废止的API1101中附录B的表I，API度的范围是0°API～100°API.
3数据基础与范围
本标准的核心是单独印刷压缩系数表。用于生成本标准的数学模型和计算机步骤只是作为本标准的辅助部分，可以使用它们开发对应客种语言和机器的计算机程序，童现印刷裴中的结果。通过美国石油学会可以得到相关的计算机磁带，其中包括与印刷表一致的信息，该磁带可以用于各种计算机的程序开发中。本标准的数据基础（见表1)源自Jessup2}、Downer和 GardinerE3i以及Downerc4}，包括了7个原油样品，5个汽油样品和7个中间馏分和重镭分油的样品，而其中的润滑油数据未包括在内。模拟结果显示润滑油与原油和其他炼制产品相比，属于-个不同的数据，将它们包括进去将使压缩系数的相关不确定性增加2倍。由于润滑油一般在常压下计量，因此也不需要使用本标准。试验数据覆盖的密度，温度和压力范围依次为681kg/m2～934kg/m°0C～150℃和0kPa~～4902kPa。通过美国静态石油计量委员会（COSM)和石油计量委员会（COPM）的测试，标准的实际范围可以扩展到638kg/m2-1074kg/m、-30℃～~90℃和0kPa～10300kPa因此本标准某些部分所表示的属于外推结果（图1)。对于外推部分，5.1中的不确定度分析可能无效。本标准的温度和密度的增量间隔分别为0.25℃和2kg/m2。对于更小增量，建议不采用内插法。对于本标准以20℃密度直接查表的压缩系数表，当20℃密度位于表中两相邻密度之间时，应根据压缩系数表不同的密度范国以及不同分界密度对应的箭头方向，采用两相邻密度中箭头所示的密度查表。GB/T 21450--2008
样品名称和来源
ADMEG(Zakum)出口原油
巴罗岛原油
利比亚（托布鲁克）出口原油
伊朗出口轻质原油
科威特出口原油
伊朗出口重质原油
阿拉斯(北坡)原油
轻质催化裂化汽油
直馏汽油
裂化汽油
航空汽油
航空汽油
煤油和轻质燃料
煤油（无味）
车用柴泊
粗柴油和重质燃料油
重馏分油
工业燃料油
路杉矶盆地重馏分淮
俄克拉何马重馏分油
美国中州重馏分油
表1数据甚础和试验条件
15℃密度/
(kg/m°)
湿度/℃
4.44~76,67
T:44-76: 67
37.7875..67
4 4-76, 67
4. 44~-76. 67
4:44-76. 67.
15:56~76: 67
4 44-637.78
4:44--60:0
0:9~70:0
4. 44~~76. 67
2474476: 67
4. 44-~76. 67
37.78 --60. 0
0. 0~150. 0
0.0~150. 0
0.0~~150.0
力/kPa
0~3503
0~3503
0~3503
0-3503
3@3503
163399
-0-4902
0~4902
0-4902
0~3,39g
0~3399起
0~-3399
0~3399
0-4 902
0~4 902
0~± 902
-iKAOi KAca-
qUE-ei -aC-eC-ae-Cer aac-CEC-Neca-irr KAoNir KAca数据点数
参考文献
4应用实例
汽油数网
外邪区
标淮界限
原油，
燃料湛
和粗柴油
15℃密度/《kg/m2）
外推区
图1数据基础与外推区的对比
HnikAoNiiKAca
qE-ei-aC-eC-ae-Cor aac-CEC-Nega-iri KAoNir KAcaGB/T 21450—2008
在应用本标谁时，压缩系数（F)应按照体积修正的方式使用。在用查表法确定压缩系数时，既可以查附录A所示的压缩系数表（温度修约到0.25℃，密度修约到2kg/m），也可以查附录B所示的压缩系数表（温度修约到0.25℃，密度修约到0.1kg/m）。V Vm/L1-F(pm-p)]
式中：
压缩系数(查表或计算）)，单位为每于帕（kPa-1)；力。——液体在计量温度下的平衡压力（表压），单位为千帕，（kPa)；Pm——液体的计量压力（表压），单位为干帕（kPa）；V。---—-在平衡压力力。下的体积；V—计量压pm下的体积。
注1：当原油和石油产品在计盘温度下的饱和燕气压不大于大气压力时，本标准所指的平衡压力为石洲波体和气体计量的参比条件所规定的压力101.32kPa，此时用表压表示的平衡压力p。等于零，反之则为原油和石油产品在计量温度下的饱和蒸气压。注2：在以20℃密度查表的压缩系数表中，给出了分界密度和查表取向的标注，“×××.×”代表分界密度，“Ⅱ”代表相邻密度中间值，“→”代表查表的密度取间，当查表密度介于两相邻密度之间时，应比较查表密度和分界密度的大小，按箭头所示密度查表。“［×××.×Ⅱ]-\表示当查表密度大于等于中间值左侧的分界密度时，用右侧密度查表：Ⅱ×××.×］→\表示当查表密度大于等于中间值右侧的分界密度时，用右侧密度查表；\［］\表示当查表密度大于等于中间值时，用右侧密度查表；反之，用左侧密度查表。“\表示查表密度位于相邻两密度之间时，用左侧密度查表。3
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KAONKAca
quE-ei-ac-eC-ae-Ceraac-CEC-Neca-iniKAoNniKAca例1：一秤15℃密度为933.6kg/m2的燃料油，在压力为3450kPa，温度为37.85℃下的计量体积为1000m，计算平衡压力下的体积。假定p-0kPa。首先将密度和温度修约到接近2kg/m和0.25℃，这样对应的密度和温度为934kg/m2和37.75℃。由该密度和温度数据查附录A给出的压缩系数表，得F系数为0.649×10-°或0.000000649。则V.-1 000/(1--0.000 000 649X3 450) -1 002.2 m例2：-种20℃密度为927.1kg/m2的原油，在压力为1450kPa，温度为41.35℃下的计量体积为1000m，计算平衡压力下的体积。假定力。=0kPa。第一种查表方法是查石油计量表（原油部分）的表E.1，由20℃密度927.1kg/m，查得：15密度为9304kg/m然后将密度和温度修约到接近2kg/㎡和0.25℃，修约后的密度和温度为930kg/m2和41.25℃，由该密度和温度查附录A中的压缩系数表，查得F系数为0.668/1:000000或0000000668第二种查表方式是密度修约到0.1kg/m为927.1kg/m，温度修约到0.25@为41.25℃，由20℃密度927.1kg/m2和温度41.25℃直接查附录B给出的压缩系数表，密度介于-926kg/m2和928kg/m2之间，按照裁中分界密度和查表取向的标注“［×××.7/-”，分界密度为927.7kg/m查表密度9271kg/m2小天分界密度，因此应按左侧密度926kg/m查表，套得F系数同样为：0.668×107或0.000.000668.则m4y/-1000/(1-0:00000.668×1450)-1.001. 0mm对于真他例子和更多的细节，可参见动态油量计算标推GB/T9109.5E5或SO4276-2[。5数学模型
5.1基本模型和示定度分析
用于编制本标准的基本数学模型涉及到压缩系数与温度和摩尔体积平方的指数关累，即，F - EXP(A+BX T+C/pS+ DXT/p.\)式中：
A,B,C和D-常数；
++++++++++( 2 )
温度，℃；
5C密度（在计算程序中、用RHo表示它）g/ch。1/pl与摩你体积成正比。P15
因此，压缩系数是两项摩尔体积和温度相互影响的结果。式(2)的推理与/API2540（石油计量标准手册）中烃类热膨胀系数的推理一致。T和RHO使用较高幂次对乎降低压缩系数的不确定度不会产生太大作用。
采用式（2)和上述基础数据压缩系数的最大不确定度为6.5%其置信水平为95%，因此在最差情况下，预计一个给定物质的压缩素数的实际值与标准中的值相比，可能高6.5%，或低6.5%。上述不确定度只在基础数据范围内时是正确：的，而在本标准的外推区域时它可能不正确。在采用上述基础数据和式（2）计算平衡压力下的体积时可以采用两种方法评价其可能的不确定度，首先是假定关联不确定度只在平均压缩性的6.5%内有意义。按照这种方法，测量体积的不确定度取决于运行条件（表2算法A)应当在0.D2%~0.10%的范围内，这符合COSM和COPM报告建议的0.10%的最大不确定度。
这种体积不确定度的分析是假定平均压缩性不是压力的函数。对于低压力，本假设完全适用。对于较高压力，平均压缩系数将会随压力的增加而减少。对于本标准涉及的介质，这种影响在多大压力应引起重视仍无法确切知道。然而，Jessupr2的数据分析表明随着压力增加，乎均压缩性每千舶可能减小约0.00073%。将压缩性的关联不确定度和可能的压力不确定度合并，由此产生的体积不确定度在0.03%～0.21%的范内（表2，算法A十B)。因此，在工作压力超过4902kPa的试验极限时，使用本标准可能使计算体积的不确定度超过以现有数据为基础的不确定度的2倍。4
平均压缩性
1. 45×10-6。
0.87×10-5d
表2体积不确定度的分析
KAoNiKAca
quE-ei~aC-eC-ae-Cer aac-CEC-Nega-irKAoNir KAcaGB/T 21450-2008
不同压力(kPa)下体积不确定度的百分数只有关联不确定度
算法人
平均压缩性关联不确定度的预测值为6.5%。b
由压力影响产生的平均压缩性的不确定度为0.00073%KPa，关联不确定度+压力不确定度
算法A+Bb
15℃密度为720kg/m的汽油在38℃下或15℃密度为800kg/m的燃料油在93℃下的典型压缩系数值。15℃密度为738%kg/m的汽油在一7℃下或15℃密度为850kg/m原油在3&℃下的典型压缩系数值。5.2
计算程序
本程序建议计算机的运算精度具有或高手6个浮点数位。第1步：初始化温度6C%此内容来自标准下载网
36/00≤T≤90.00，通过如下方法将其修约到接近0.25℃T-XX. XX
TT珍T(T):即截断
If DIFE
d/then SIGN-I. o,else SIGN=
DIFF一ABS(DIFF)：即绝对值
II DIFFo!125 then T-TT!
If 0. 125≤PIFF<0. 375 then T- TT+0.25* SIGNIf 0. 375DIFF<0. 625 then T-TT+0. 50 * SIGNIf 0.625RHO一XXXX：838RHO±1074，用如下方法修约到2：RHOH= INT(RTIOX2. 0)
DIFF--RHO-
2*RHOH
If DIFF≥1. 0 then RHO-2+2 * RHOH else RHO-2 * RHOH第3步：计算密度（g/cm）和密度的平方。RHO-RHO* 0. 001
RHOSQR-RHO*RHO-X.XXXXX,按下式修药至0.00001：RHOSQR-INT(RHOSQR*100 000.0+0.5) * 0.000 01第4步：计算压缩系数
F=EXP(-1.62080+0.000215 92*T+0.870 96/RHOSQR+0.0042092*T/RHOSQR)通过下述方法修约每项至0.00001：If T0 then SIGN= -1. 0 else SIGN=1. 0TERM1 - --1. 620 80
TERM2-INT(21.592*T+0.5*SIGN)*0.00001TERM3=INT(87 096.0/RHOSQR+0.5)*0.00001TERM4=INT(420.92*T/RHOSQR+0.5SIGN) *0.000 015
GB/T 21450--2008
F=EXP(TERM1+TERM2+TERM3+TERM4)=X.XXXX然后通过下式修约F至0.001
F-INT(F*1000.0+0.5)*0.001
修约后的F为压缩系数表中的数值。iiKAoNhiKAca=
qE-i~aC-eC-ae-Coraac~CEc-Nega-iriKAoNirKAcaINT函数通过舍去小数点右边的所有数字返回一个整数。指数函数EXP必须返回一个精确至0.0001结果。
温度/℃C
附录A
（规范性附录）
以15℃密度查表的原油和石油产品压缩系数表的示例原油和石油产品压缩系数表
（压缩系数，kPa-1查表值×10-）15℃密度/(kg/m3
926..928.
036706.666
0.674:0.670
0.6680.6640.661
932931
0.6550.652
HiKAoNiKAca-
quE-ei~aC-eC-ae-Cciaac~CECHNeca-iiiKAoNiiKAcaGB/T 21450—2008
湿度/℃
0.653Q.650
0.6570.654
o.67220.669
0. 6622 0. 6580.655
0.686 609677
0.6630.6590.656
0.6730.669
0./6770. 674
0.670:0.667
0.6820/678
0.6750.6716.668
10.889 679
o.884119.680
0.6630.6600.657
0.6640.661
0.-6690.6650.6620.658
0. 6760.672
0.669.-0.6660.6620.659
0. 67760 674
.6700.667o.63o.66d
0. 6750. 6710.668: 0. 6640. 6610.678
0.6790.6760.672
0.68708.684
0.6760.673
0.688.L:03685
0. 6811-0.677
0.6680.6650.662
0.6696. 6660,662
0f6700.667
No:68510.6820.678-0:675.
0.686 20 683 -0.679
1 671-0: 668 --0. 664
6720. 668
0.6730.669
e.6490.646
06500.647
0.6570.654
9/656/0.652
7.656/ 0.653
0. 6880684 0.681
0. 674 0. 670 0. 667
O.6860.682-0. 678
0.6930.689
0. 674 0. 6710.667
0.6720:668
0.680-0:676--0.673
密度：918kg/m938kg/m
GB/T 21450—2008
温度/℃
附录B
（规范性附录）
HiKAoNiKAca-
qE-ei-aC-eC-ae-Coraac~CEC-Nega-iriKAoNirKAca以20℃密度查表的原油和石油产品压缩系数表的示例原油和石油产品压缩系数表
（压缩系数，kPa-1—查表值×10-6）20c密度/(kg/m*）
0.6760.672
0.6770.673
0.6700.666
0.6780.674
0.6780.675
0.6790.676
0.6800.677
0.6810.677
0.6820.678
[ ×××.7]-
0.6930.6890.685
0.6930.690
温度/℃
密度：914kg/m2~934kg/m2
参考文献
HiiKAoNiKAca
quE-ei~aC-eC-ae-Cer aac~CEC-Nega-irrKAoNii KAcaGB/T21450-2008
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[2] Jessup,R. S. ,\Compressibility and Thermal Expansion of Petroleum Oils in the Range O'C to300'C,\Bureuu of Standards Journat uf Researeh, Vo1. 5, July to December 1930,p. 985-1039,National Bureau of Standards, Washington, D. C.[3] Downer, L. ,and Gardincr, K. E. S. “Bulk Oil Measurement Compressibility Measurements onCrude Oils Deviations from API Standard 1lol,\BP Research Centre Report NO.20587/M(8 pages),October 28,1970.
L4] Downer,L.“Bulk OL Measurement Compressihility Data on Crude Oils and Petroleum ProductsViewed as a Basis for Revised International Tables(API Standard Ilol Tables),\BP ResearchCentre Report No.20639(21 pages),January 17,1972.GB/T9109.5-1988原油动态计量油量计算[5]
ISO 4267-2: 1988 Pctroleum and liquid petrolcum products—Calculation of oil quantities-［6]
Part 2:Dynamic mcasurement
GB/T 21450-2008
iiKAoNiKAca-
qE-ei-aC-eC-ae-Cor aacCEC-Nega-ini KAoNir KAca80
中华人民共
国家标准
原油和石油产品
密度在638 kg/m2～1 074 kg/m2范围内的烃压缩系数
GB/T 21450--2008
中国标准出版社出版发行
北京复兴门外三里河北街16号
邮政编码：100045
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印张１字数19千字
开本 880×12301/16
2008年4月第一版2008年4月第一次印刷*
书号：155066·1-31100#
定价16.00元
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