真实蒸气压(True Vapor Pressure，缩写 TVP)是描述液体挥发倾向的热力学参数，指一定温度下挥发性有机液体与其蒸气达到气液平衡时蒸气相的平衡分压，一般以绝对压力表示[1][2]。它与在含空气条件下按规定方法测得的雷德蒸气压不同，后者的读数含空气与溶解气体的影响，因此工程与环境核算中常需把雷德蒸气压换算为真实蒸气压[2]。真实蒸气压是储罐蒸发损耗与挥发性有机物排放估算的关键输入量[3]。
定义
真实蒸气压指在一定温度下，挥发性有机液体处于气液平衡时，蒸气相中由该液体施加的平衡分压，通常以绝对压力计量[1][2]。美国环保署在排放因子文件中把这一分压作为液体挥发倾向的度量，并规定可依据 ASTM D2879 测定，或取自标准参考数据[4]。新罕布什尔州的空气管理法规采用同样的界定，并说明测定方法见美国石油学会(API)第 19.2 章《浮顶罐蒸发损耗》2003 年 9 月第二版[5]。
对纯物质来说，真实蒸气压即该温度下的饱和蒸气压，其数值只取决于温度[6]。对多元液体混合物，这一分压还与液相组成有关；国内工具书把混合物出现第一个气泡时的压力称为真实蒸汽压，并将其视为温度与混合物组成的函数[7]。国际油轮与码头安全指南和国际海事组织把这一状态表述为气液比趋近于零时的平衡蒸气压，也就是给定温度下可能达到的最高蒸气压[8]。
原理
真实蒸气压随温度升高而增大，其温度关系可写成 $P_{VA}=\exp\left(A-\dfrac{B}{T_{LA}}\right)$，其中 A 为无量纲常数、B 的量纲为 °R，$T_{LA}$ 为装液表面的日平均温度[4]。对纯有机液体，也常用安托因方程 $\log P_{VA}=A-\dfrac{B}{T_{LA}+C}$ 估算给定温度下的蒸气压[1]。美国环保署给出的 A、B 常数由原油或成品油的雷德蒸气压与 D86 蒸馏曲线斜率回归得到[9]。
从测量角度看，真实蒸气压对应气液比为零的极限状态，此时液体处于泡点，测得的压力最高；气液比增大后，轻组分进入气相、液相组成变重，表观压力随之下降，因此同一物料在不同气液比下的读数并不相同，需要在若干气液比下测定后外推到零[8][10]。这种依赖性对原油、凝析油一类宽沸程混合物尤为明显[10]。
发展历程
真实蒸气压的测定与计算方法主要由石油行业的标准体系建立。ASTM D2879 以平衡分压的方式规定其测定[2]；ASTM D2889 给出石油馏分燃料真实蒸气压的计算方法，1995 年版本经 2019 年重新确认后仍在使用，另有 2024 年版本[11][12]。
1980 年 2 月，API 发布 API 2517 第二版，其中给出雷德蒸气压与真实蒸气压相互换算的列线图[13]。2003 年 9 月，API 第 19.2 章第二版继续把真实蒸气压作为浮顶罐蒸发损耗核算的基础量[5]。美国环保署 AP-42 第五版第七章第 1 节沿用上述列线图与关联式，并在后续修订中补充了以 ASTM D6377 测定原油、以 ASTM D6378 测定真实蒸气压大于 1.0 psia 的石油产品的做法[4]。
针对雷德蒸气压换算的不足，ASTM D6377 规定用自动蒸气压仪在真空条件下测定原油蒸气压，适用压力约 25 至 180 kPa、温度 37.8 °C，气液比覆盖 4:1 至 0.02:1，再根据不同膨胀比的读数外推到气液比为零以得到真实蒸气压[14]。中国研究者也以 API 手册的列线图为数据来源，为汽油、成品油和原油建立了雷德蒸气压与真实蒸气压的关联式[15]。
应用
储罐蒸发损耗核算是真实蒸气压最典型的用途。固定顶罐的工作损耗与装液温度下的真实蒸气压成正比，可写作 $L_W=\dfrac{5.614}{R T_{LA}}M_V P_{VA}Q K_N K_P K_B$，其中 $P_{VA}$ 即真实蒸气压[16][17]。加州空气资源委员会的储罐排放算法同样以真实蒸气压分别计算呼吸损耗和工作损耗[3]。
在油品装载环节，美国环保署 AP-42 第 5.2 章的装载损耗因子以装载平均温度下的真实蒸气压为输入参数[18]。法规上，南海岸空气质量管理局第 463 条规则要求用 AP-42 第五版第七章或 API 2517 第二版的列线图把雷德蒸气压换算为真实蒸气压，并据此规定储存液体的蒸气压限值[13]。
在储运安全方面，油品蒸气压必须低于管道运行压力，否则管内会析出气体并引起离心泵气蚀，工程上因此把 100 °F 下测得的雷德蒸气压换算为真实蒸气压来校核输送条件[19]。对石油馏分燃料，真实蒸气压还用来判断燃料在使用条件下是否会发生气化[11]。
局限
真实蒸气压难以直接准确测定，读数随测量装置内的气液比变化，而变化幅度又取决于混合物组成，宽沸程物料的结果尤其不稳定[10]。溶解空气等固定气体会干扰测量：依托 API 关联式的换算做法建立在脱气后轻气体含量很低的样品之上，对含较多甲烷至丙烷的样品会偏低，对几乎不含这类组分的样品又会偏高[8]。
ASTM D2889 对 D86 蒸馏曲线 10% 与 90% 馏出温度之差小于 100 °F(约 38 °C)的馏分燃料不可靠，并要求样品在馏出 90%(体积)之前不发生分解[11]。ASTM D2879 的脱气步骤若未控制在足够低的温度和压力，可能带走 6 号燃料油等混合物中的轻组分，使测定结果偏离[4]。
由雷德蒸气压换算并非精确等价：原油的列线图与关联式存在向上偏差，美国环保署因此建议对真实蒸气压大于 3.6 psia 的原油改用 ASTM D6377 直接测定[4]。在简化算法中，真实蒸气压有时被假定随温度线性变化，而实际关系更接近对数形式，该假定只在有限的温度区间内可用[20]。
换算关系具有很强的物料针对性，某种原油的换算结果不能直接套用到性质不同的原油上[21]。此外，真实蒸气压以气液平衡为前提，当容器内气液比不为零或样品中溶有气体时，实测的总蒸气压会高于真实蒸气压，两者不能混用[8]。
参见
参考资料
- ZyPDF(PDF) . epa.gov [引用日期2026-09-27]
- True vapor pressure . wikipedia.org [引用日期2026-09-27]
- full4-7(PDF) . ca.gov [引用日期2026-09-27]
- 2/2024 Liquid Storage Tanks 7.1-27 . epa.gov [引用日期2026-09-27]
- justia.com 上的网页 . justia.com [引用日期2026-09-27]
- KS M 1071-3-2017【正版】化学物质蒸气压测定指南-中国标准服务网 . cssn.net.cn [引用日期2026-09-27]
- 蒸汽压_知网阅读 . cnki.net [引用日期2026-09-27]
- true-vapor-pressure-measurement(PDF) . grabner-instruments.com [引用日期2026-09-27]
- Figure 7.1-13b . epa.gov [引用日期2026-09-27]
- Month: February 2016 . jmcampbell.com [引用日期2026-09-27]
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- Стандарт ASTM D2889-24 . normdocs.ru [引用日期2026-09-27]
- epa.gov 上的 PDF 文件 . epa.gov [引用日期2026-09-27]
- Campbell Tip of the Month . jmcampbell.com [引用日期2026-09-27]
- downloadArticleFile . buct.edu.cn [引用日期2026-09-27]
- zibo.gov.cn 上的 PDF 文件 . zibo.gov.cn [引用日期2026-09-27]
- 从液相中蒸发，致使化学品液面上的气体达到新的饱和蒸气压，造成蒸气的挥发，上述过程昼夜交替进行，形成"小呼吸"废气排放 . huidong.gov.cn [引用日期2026-09-27]
- iowadnr.gov 上的文件 . iowadnr.gov [引用日期2026-09-27]
- taken at 100°F . arlis.org [引用日期2026-09-27]
- Table A-2. EMISSION EQUATION VAPOR PRESSURE INPUT PROCEDURE . epa.gov [引用日期2026-09-27]
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最近更新：2026-09-27T15:51:01Z
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