油品基本知识讲义.doc

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1、 油品知识讲义 油品基本知识引子1、感谢这次机会2、油品的基本知识是基础，基础好不好将决定工作的效率和质量，3、是知识的传播者，不是研究者。4、参考文献（1）正文讲义架构（2）第一部分石油相关知识一、石油的形成。首先我们应该知道什么是油品？我们这里说的油品是指的一种石油产品，石油产品是指原油经过炼制后得到的产品。因此，为了更好的理解油品知识，让我们来了解一下石油。什么是石油呢？简而言之，就是石头里的油。石油是地下岩石中生成的、液态的、以碳氢化合物为主要成份的可燃性矿产”。这是根据有机成学说认为的。最早提出石油一词的是公元977年中国北宋 编著的太平广记。正式命名为石油是根据中国北宋杰出的科学家

2、沈括（1031一1095）在所著梦溪笔谈中根据这种油生于水际砂石，与泉水相杂，惘惘而出（3）而命名的。在石油一词出现之前，国外称石油为魔鬼的汗珠、发光的水等，中国称石脂水、猛火油、石漆等。目前就石油的成因有两种说法：（4）1、无机生成学说，认为原油是由无机物变成的。其中著名的碳化物学说认为：地球核部的重金属碳化物和从地表渗透下来的水作用可以产生烃类。（5）2、有机生成学说，认为原油是由有机物变成的。陆地上的动物、植物死后随着泥沙本河流带到不断下沉缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地，与原来水中的生物，特别是低等的动植物像藻类、细菌、蚌壳、鱼类等一起混同泥沙沉积在盆底底部，形成有机淤泥，随着漫长的

3、地质年代，这些淤泥越积越厚，越积越多，由于地壳运动，这些淤泥埋藏于地层深处经过许多物理化学作用，最后逐渐形成为石油。（6）二、石油的的特点和利用。未经开采的石油称之为原油，原油通常是一种流动或半流动状态的粘稠液体，其外观性质因产地不同而有所不同。从颜色上看，原油一般为褐色到黑色，少数为暗绿、赤褐、浅黄色，甚至无色。原油带有特殊的气味。原油主要由碳和氢两种元素组成。它们占元素总量的96%-99%，其中碳占83%-87%，氢占11%-14%，此外，还含有氧、硫、氮等元素，总含量占重量的1%以下。（饼状图）我国原油产地主要有大庆、胜利、辽河、华北、中原及克拉玛依等油田。我国的原油大部分具有含硫量低、

4、密度大、含烷烃多等特点。（全国地图）原油的直接利用价值并不是很大，而由它生产的各种石油产品却直接涉及到国民经济的各个领域，深入到人民衣、食、住、行的各个环节之中，有着很高的应用价值。原油炼制就是以原油为基础原料，通过一系列炼制工艺（或过程），把原油加工成各种石油产品，如各种牌号的汽油、煤油、柴油、润滑油、溶剂油、重油，以及生产各种石油化工基本原料。对原油的加工处理主要有：预处理、一次加工和二次加工。原油的预处理就是对从油井中开采出来的原油进行简单的处理，主要目的是脱去溶于原油中的气体、泥沙、盐类和水分，做好炼制前的准备。利用物理的方法，通过加温、加压等手段，对原油进行炼制，这就是原油的一次加工

5、。在一定的催化剂作用下，使原油中的烃分子发生一系列化学反应，而生产出石油产品的过程，为原油的二次加工。主要方法有催化裂化、加氢裂化、催化重整、烷基化、精制等。（炼制竖状图）三、石油产品的分类。原油经过炼制后，得到的产品为石油产品。一般来讲，石油产品并不包括以石油为原料合成的各种石油化工产品，现有石油产品约有800余种，如包括石油化工产品则达到几千种之多，我国现将把石油产品分为下列6大类。1、燃料：汽油（Gasoline）、喷气燃料（Jet fuel）、煤油（Kerosene）、柴油（Diesel oil）、等发动机燃料及灯用煤油、燃料油（Fuel oil）等。我国燃料占石油产品的85%左右，而

6、其中约60%为各种发动机燃料，汽油和柴油的比例约为1：1.6，随着市场的变化，柴汽比也随之变化。2、润滑剂（Lubricant）：包括润滑油（Lubricating oil）和润滑脂（Lubricating grease），主要用于降低机件之间的摩擦和防止磨损，以减少能耗和延长机械寿命。其产量不多，仅占石油产品的2%左右，但品种甚多。3、石油沥青（Petroleum asphalt）：石油沥青用于道路、建筑及防水等方面，其产量约占石油产品总量的23%。4、石油蜡（Petroleum wax）：石油蜡属于石油中的固态烃类，是轻工、化工和食品等工业部门的原料，其产量约占石油产品总量的1%。5、石油

7、焦（Petroleum coke）：石油焦可用以制作炼铝及炼钢用电极，其产量约为石油产品总量的12%。6、溶剂和化工原料：约有10%的石油产品是用作溶剂和石油化工原料，其中包括制取乙烯的原料-轻油，以及石油芳烃和各种溶剂油。在这里着重于学习燃料和润滑剂中的汽油、柴油和润滑油。（竖状图）四、石油产品的特点油品的元素组成油品主要由碳（C）、氢（H）、硫（S）、氧（O）、氮（N）五种元素组成，此外还有微量的金属元素，目前已经发现的微量元素超过40多种，其中有过渡元素，如V、Ni、Fe、Cr、Mo。还有碱金属和碱土金属元素，如Na、K、Ca、Ba、Mg。另外如其中V、Ni对石油加工过程中的危害性最大，

8、此外还有非金属元素。在五种主要元素中，碳（C）和氢（H）所占的比例约为96%-99.5%。其中碳占83%-87%；氢占11%-14%。在大部分石油中，S、O、N及其他的微量元素的总量不超过1%。从石油的元素构成看，碳和氢是石油的主要组成部分，因而石油中的化合物主要是碳和氢组成的化合物，即碳氢化合物，又简称烃，它是石油加工和利用的主要对象。石油中的烃类按其结构不同，大体可分为烷烃、环烷烃、芳香烃和不饱和。不同的烃类对石油产品性质的影响也各不相同。1）烷烃是开链的饱和烃，又分为正构体和异构体两类。常温下，烷烃的化学稳定性比较好，仅次于芳香烃。烷烃的密度最小，粘温性能好，是燃料和润滑油的良好成分，如

9、煤油中含烷烃中较多时，点灯时的火焰就比较稳定。2）环烷烃是环状结构的饱和烃，又分为单环烷烃和多环烷烃两类。环烷烃的化学稳定性良好，与烷烃近似，但不如芳香烃，其密度较大，自燃点较高，辛烷值居中，因而它的燃烧性较好，且凝点低、润滑性好，是汽油、煤油和润滑油的良好成分，但润滑油中含多环烷烃多，则粘温性能差。3）芳香烃是具有苯环结构的烃类。它的化学稳定性良好，其密度最大，自燃点最高，辛烷值也最高，是汽油的良好成分，而对柴油则是不良成分，它对有机物的溶解力强，毒性也较大。4）不饱和烃，主要指的是烯烃，具有双链结构的烃类。石油中一般不含这类烃，主要是在二次加工过程中产生的。它的化学稳定性能最差，易氧化形成

10、胶质，但其辛烷值较高，凝点较低。我们常利用这两个特性，将它加入汽油中，以提高汽油的辛烷值。掺入柴油以降低其凝点。但因其稳定性差，这类掺合产品均不宜长期保存。油品的特性1、易燃 石油和石油产品具有容易燃烧的特点。因而也就潜在着发生火灾的危险性，其危险程度是由油的闪点的高低来评定的。所谓闪点是指在规定的试验条件下，油品蒸气和空气的混合物接近火焰闪出火花并立即熄灭时的最低温度。根据这一定义可知：闪点越低，燃烧起火的可能性越大。在成品油中，汽油的闪点最低，煤油次之，柴油又较煤油为高。通常情况下，汽油的闪点在-50-28之间，使其在任何大气温度下均能挥发出大量的油蒸气，只需遇到极小的明火即可点燃，着火的

11、危险性最大；煤油和轻柴油（闪点在40-55和55-90）如被加热或外部有热源，也较容易产生“闪火”，但危险程度低于汽油。2、易爆当油气和空气混合到一定比例时，遇火就会发生爆炸，这一比例范围称作爆炸极限。产生爆炸的最低混合比叫爆炸下限（低限），最高混合比叫上限（高限）。如某油气爆炸下限为1.7%，上限为7.2%，那么当该油品的油蒸气在空气中的含量达到上述范围时，遇火将引起爆炸。当油气的含量低于爆炸下限时，遇火不会燃烧，亦不会爆炸；高于爆炸上限时，遇火则会燃烧。由于在石油火灾中，随着油气浓度的增减变化，爆炸和燃烧会交替出现，是燃烧还是爆炸主要取决于混合气中氧的含量，有时先燃后爆，有时先爆后燃。除了

12、按油气浓度测定爆炸极限外，某些油品还有按温度来测定爆炸极限的，也分上限和下限。这是因为油气的浓度是在一定的温度下形成的。防止爆炸的措施和防火的措施相同。3、易蒸发蒸发是液体表面分子气化（运动）的现象，而气化就是物质由液体变为气体的过程。气化了的液体一旦进行大气就很难再回收，这种现象尤以轻质油品为显著，其蒸发的速度也最快，可被完全蒸发掉。由于这种现象的存在常常导致液体在数量上发生短缺，而所蒸发的轻质成分对原油来说是汽油的主要馏分，对制成的汽油而言又是保证发动机易于启动的主要成分。蒸发不但造成了数量的上短缺，而且使油品质量降低，更为严重的是所产生的油蒸气为燃烧、爆炸和使工作人员中毒提供了必要条件，

13、同时还造成了环境污染。因此，有必要采取一切有效的措施来降低或杜绝油品损耗，具体措施可针对产生蒸发的原因制定相应的方法，如降低温度以减少温差，饱和储存以减少气体空间，减少不必要的倒装和减少与空气的接触，做到尽可能的密封储存等。4、不摩擦产生静电。石油是导电率极低的绝缘非极性物质。在油品的收发、输转和灌装过程中，当油料沿管道流动与罐壁摩擦和在运输过程中与车、船上的罐、舱壁冲撞以及油流的喷射、冲击都会产生静电。而静电电压随着摩擦的加剧而增大，当静电电压高于4伏时，所产生的静电火花就达到了汽油蒸气点燃能量，足以使汽油蒸气着火、爆炸。可见如不及时排除静电，一旦电压增高到一定程度时，就会在两带电体之间产生

14、跳火（静电放电），而引起油品爆炸着火。5、具有一定的毒性油品具有一定的毒性，且毒性随其化学结构、蒸发速度和所含添加剂性质及加入量的不同而不同。通常认为组分中的芳香烃、环烷烃及添加剂中的抗爆剂（四乙基铅）、防锈剂、防腐剂等毒性较大。同时轻质油特别是汽油较易蒸发，使有毒气体的成分和空气混合在一起易于传播。这些有毒气体的传播途径主要通过人体的呼吸道、消化道和皮肤而侵入人体，从而造成急性或慢性中毒。中毒的程度与油蒸气的浓度、作用时间长短有关，即浓度小、时间短则较轻；反之则重，甚至会造成人身伤亡事故。第二部分汽油、柴油、润滑油的基本知识一、工艺流程石油是由多种碳氢化合物组成的，直接利用的途径很少，只能用

15、作燃料来烧锅炉。这样使用石油，是很大的浪费。将石油加工成不同的产品，则能物尽其用，可以充分发挥其效能。把预处理后的原油送到煤油厂进行加工，生产出汽油、煤油、柴油、润滑油及沥青等。各煤油厂的总流程不尽相同，有的简单些，有的复杂些，生产燃料用油的石油炼制流程中有三个装置，即蒸馏、裂化、焦化的装置。生产润滑油的装置主要有四个，即丙烷脱沥青、溶剂脱蜡、溶剂精制和白土精制。 石油没有固定的沸点。一般石油的沸点范围在摄氏30度到摄氏600度左右。它是不同沸点的、大大小小的烃混合在一起的混合物，烃的沸点随碳数增加而增高。例如，含有5个碳的烃(叫戌烷)，只要加热到摄氏36度就沸腾;而含有十二个碳的烃(叫十二烷

16、)，则要加热到摄氏216度才能沸腾。这样，把石油加热后，就能按各类烃沸点高低不同依次蒸发出来。加工石油的炼油厂，就是利用石油的这个特点，而使大量石油去经历不同温度的过程，便就能得到不同的产品了。 在炼油厂中，都有一个高瘦和一个矮胖，这样的两个直立着的设备，这就叫蒸馏塔。高瘦者叫常压分馏塔(简称常压塔);矮胖者叫减压分馏塔(简称减压塔)。石油经过加热炉加热后，先送到常压塔，再将常压塔塔底的产物，经加热炉再加热后送入减压塔。这个过程在炼油厂就叫蒸馏过程。 在通常情况下，石油被加热到摄氏350度送入常压塔，其中沸点较低的烃，即被汽化上升，经过一层一层的塔盘直达塔顶。由于塔体的温度由下而上是逐渐降低的

17、，所以，当石油蒸汽自下而上经过塔盘时，不同的烃就按各自沸点的高低分别在不同温度的塔盘里凝结成液体。这样，就使得石油大家庭中的烃成员实现了第一次分家。人们即在其中获得了不同的产品。留在塔底的是没有被汽化、沸点在摄氏300度以上的重油。 对于常压塔底的重油，因为它们都是一些沸点很高的烃类，如果在常玉下进一步提高温度，也可以把它们分解开来，但不能变成蒸气蒸发出来。大家都知道，在高山上可以降低水的沸点。也就是说，大气压力愈低，水的沸点就愈低。同样的道理，人们就没法降低加热炉和分馏塔里的压力，使重油的沸点降低，进二步给重油中烃成员分家。进而就获得了润滑油产物。由于这部分产物蜡较高，所以又叫蜡油。 从蒸馏

18、过程得到的产物，通常称做直馏产品，这是人们促使石油大家庭在第一次分家中所获得的第一代产品。这些产品的数量有限。从我国的石油组分来说，一般可获得2540%的直馏轻质油品和20%30%的蜡油。也就是说炼制一百吨石油，只能拿到二十五到四十吨的轻质油品和二、三十吨的蜡油。蒸馏剩下的渣油，虽然可供锅炉、电站等当燃料;但显然没有合理充分地利用宝贵的石油资源。 石油大家庭的变更 为了从石油中获取更多的轻质油;也为了提高油品质量、增加产品的品种，人们就想了许多改造原有烃的办法，使石油“大家庭”的烃，按人们对产品产量、质量、品种的要求，改变其原来“面貌”，变成新的烃或做重新的组合。也就是说，通过实行新办法之后，

19、可从石油大家庭中获得第二代石油产品。那末，现在有哪些办法呢?第一个办法是裂化,裂化，顾名思义地可以理解为分裂石油中的长链烃(重油主要成分)，使它成为短链烃(轻油主要成分);就象把一条很长的链子剪断，变成几段较短的链子一样。采用这种办法，会使石油“大家庭”增加许多低分子烃的新成员，这不仅可增加轻质油产量，而且是当今石油化工业制取烯烃的重要途径，例如，辛烷裂化断链就可得到乙烯和己烷。 对炼油厂来说，裂化有三种不同的类型: 一是热裂化。就是完全依靠加热进行裂化。热裂化的设备比较简单，成本比较低，裂化用的主要原料是减压塔生产中得到的含蜡油。通过热裂化，又可取得汽油、煤油、柴油等轻质油。但是，热裂化所得

20、到的产品，其质量不够好。 二是催化裂化。就是在裂化时不仅加热而且加入催化剂。由于催化剂就像人们蒸制馒头时加入酵母一样，能大大加快反应速度，所以，催化裂化比热裂化获得的轻质油多(汽油产率可达60%左右)，而且产品的质量也比较好。 三是加氢催化。就是在加入氢气的情况下进行催化裂化。这种方法的优点是使所得到的轻质油收率更高，质量更好，而且原料没有严格的要求，原油以至渣油都可以用;缺点是设备要用特种钢来制造，投资大。 第二个办法是改变石油大家庭中三大家族(烷烃、环烷烃、芳烃)在产品中的组合情况;以提高产品质量。如:在石油第一次分家中获得的直馏汽油含直链烷烃多，性能不能满足开飞机、汽车的要求, 人们就采

21、用重整的办法来解决。重整，就是重新整顿的意思。也就是将直链烃类重新整顿成为带侧链的烃类或环状的烃类。经过重整的汽油，质量就能大大地提高。而且从重整油的芳香烃中还可获取苯、甲苯及二甲苯等重要化工原料。 第三个办法是清除第一次分家所得产物中的有害东西，以便提高产品质量。这在炼厂就叫精制。如:直馏汽油、柴油等油品，由于含有硫化物，会产生腐蚀性，必须经过精制才能使用，另外，从减压塔得到的各种润滑油，也只是半成品，同样必须通过精制才能成为合格产品。 第四个办法是通过对石油大家庭中的烃，采取有分、有合的措施，从而获取大量而重要的化工原料和产品。当采用热裂化和催化裂化办法，将长链烃剪短，分得的是大量短链烯烃

22、后，再使这些烯烃在一定的条件下相互连接起来，像一个个铁环形成一条锁链一样。这在化学上叫聚合反应。例如，异丁烯，本来是一种无色气体，它有4个碳原子和8个氢原子。但是经过聚合反应，成千上万的异丁烯分子就会手拉手地聚合成一个含有60008000个碳原子和1200-16000个氢原子的聚合物，人们叫它做聚异丁烯。这样的化合物，也叫作高分子有机化合物。这时，它和原来的异丁烯的性质便完全不同了，再也不是气体，而是一种橡胶状的东西了。 在石油加工炼制中，人们就是通过对石油大家庭的第一次分家和以后对石油大家庭的变更等办法，来使石油真正发挥出宝库的作用的二、汽油的基本概念、构成、特点、性能、型号。1、基本概念：

23、应用于点燃式发动机即汽油发动机中的专用燃料为汽油。点燃式发动机（又称汽化器式发动机或汽油机）：以易挥发的汽油为燃料，在汽缸外的，汽化器与空气形成可燃性混合气，进入气缸后，由电火花点燃的发动机。通常由曲轴连杆机构、配气机构、燃料系统、润滑、冷却和点火系统所组成。按应用场合有航空汽油与车用汽油之分。加油站出售的汽油一般为车用汽油。本书所提到的汽油，也专指车用汽油。2、特点。汽油的颜色一般为水白透明色，比水轻，密度一般在0.710.75g/cm3之间，重量只相当于水的3/4左右，有特殊的汽油芳香味，摇动进产生气泡并随即消失，挥发性快，手摸有凉爽感觉，发涩。3、性能车用汽油质量好坏主要决定于以下指标：

24、1） 良好的抗爆性；2） 适当的蒸发性；3） 良好的抗氧化安定性；4） 良好的抗腐蚀性及一定的环保要求。4、构成指标二、汽油的蒸发性蒸发性是汽油的最重要的特性之一。汽油进入发动机汽缸前，先在汽化室中迅速汽化并同空气形成可燃混合气。一般情况下，汽油在进气管中停留时间只有0.0050.05秒，在汽缸中的蒸发时间也只有0.020.03秒。要在这样短的时间内形成均匀的可燃气体，除了汽油机的构造和操作条件外，更主要的是由汽油的本身蒸发性所决定。当汽油具有良好的蒸发性时，它就较容易与空气形成均匀的可燃混合气，使发动机正常运转。如果汽油的蒸发性太差，它就不能在汽缸中完全汽化，使汽油机功率降低，还会造成起动和

25、加速（尤其是冬季）的困难。反之，如果蒸发性太强，汽油在进入汽化器前的导油管中就蒸发，形成气阻，中断供油，致使发动机停止运行（在夏季容易发生）。反映汽油蒸发性能的指标用馏程和蒸汽压来评定。汽油在汽化器中蒸发的是否完全，和其与空气混合的均匀程度及汽油的蒸发性能有关。1、馏程：指在专门的蒸馏仪器中所测得液体试样的蒸馏温度与馏出量（体积）之间以数字关系表示的油品沸腾的温度范围。常以一定蒸馏温度下馏出物的体积百分数或馏出物达到一定体积百分数时读出的蒸馏温度来表示。 馏程测定是按照GB6536-86规定的方法进行的简单蒸馏。国外将此类方法称为ASTM蒸馏或恩氏蒸馏。由于蒸馏属于渐次气化，基本不具有精馏作用

26、，随着温度的逐渐升高，不断气化和馏出的是组成范围较宽的混合物。因此蒸馏只是概略地表示该油品的沸点范围和一般的蒸发性能，同时只有严格按照所规定的条件进行测定，其结果才有意义，才能相互进行比较。 馏程是液体燃料蒸发性能的指标，用来判断石油产品轻重馏分组成的多少。一般要测量油品的初馏点、10%、50%、90%馏出温度和干点、终馏点。 初馏点：指蒸馏开始后，第一滴馏出物从冷凝管末端落下时的蒸馏温度。用以判断汽油中有无保证发动机在低温下易于启动的馏分。 干点：指蒸馏的试样在蒸馏末期即将蒸干，蒸馏温度计的水银柱停止上升并开始下降时温度计所指示的最高温度。 残留量：指停止蒸馏后，存于烧瓶内的残油的量。 损失

27、量：指蒸馏过程中，因漏气，冷却不好和结焦等造成油品损失的量。 10%馏出温度：判断汽油中轻质馏分的数量，对汽油机起动的难易有决定性的影响，同时，也与产生气阻的倾向有密切关系。10%馏出温度越低，表明汽油中所含低沸点馏分越多，蒸发性越强，能使汽油机在低温下易于起动，但是，该馏出温度过低，则易于产生气阻。我国车用汽油质量标准中要求其10%馏出温度不高于70。 50%馏出温度：表示汽油的平均蒸发性能，与汽油机起动后升温时间的长短以及加速是否及时均有密切联系关系。汽油的50%馏出温度低，在正常温度下便能较多地蒸发，从而缩短汽油机的升温时间，使发动机加速灵敏、运转柔和。如果50%馏出温度过高，当发动机需

28、要由低速转换为高速、供油量急剧增加时，大部分汽油不能汽化，导致燃烧不完全，严重时甚至会突然熄火。我国车用汽油质量标准中要求50%馏出温度低不高于120。 90%馏出温度和干点（终馏点）：表示汽油中重馏分含量的多少，或者说表示汽油在气缸中蒸发的完全程度。过高则表明重组分过多，不易保证汽油在使用条件下完全蒸发和燃烧不完全，导致发动机的功率和经济性下降，并造成燃烧室中结焦和形成积炭，耗油量上升，影响发动机正常工作；同时蒸发不完全的汽油重质部分还会流入曲轴箱，使润滑油稀释而加大磨损。我国车用汽油质量标准中要求90%馏出温度不高于190，干点不高于205。 在储运过程中因轻组分蒸发会出现馏程升高，特别是

29、裂化汽油中含气体烃较多，储存半年后，汽油10%馏出温度常常会不合格。为使汽油馏程合格，可掺合轻组分的方法来解决。 2、蒸汽压：汽油的饱和蒸汽压是用GB-257规定的仪器，在燃料蒸气与液体的体积比为4：1以及在38的条件下测定的。国外将此指标称为雷德蒸气压，简称RVP，它是衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻的指标，同时还可相对地衡量汽油在储存运输中的损耗倾向。汽油的饱和蒸气压越大，蒸发性就越强，这样，发动机易于冷启动，但产生气阻的倾向增大，蒸发损耗也越大。我国车用汽油质量标准中规定从9月1日至2月29日使用的饱和蒸气压不高于88；从3月1日至8月30日使用的汽油，饱和蒸气压不高于74

30、Kpa。三、汽油的抗爆性它是指汽油在发动机气缸内燃烧时抵抗爆震的能力，用辛烷值评定，汽油的辛烷值是汽油的商品牌号。1、辛烷值：令抗爆性能差的正庚烷的辛烷值为零，令抗爆性能好异辛烷的辛烷值为100，将正庚烷和异辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）按一定的比例配成标准燃料，用所要测定抗爆能力的汽油与某一标准燃料在同一发动机，同一条件下进行比较试验，若汽油和某一标准燃料的抗爆能力相当时，则标准燃料中异辛烷的体积百分含量即为所测汽油的辛烷值。2、爆震现象：气缸内出现敲击声，燃烧室温度突然升高，功率下降，排出黑烟。 产生原因：油气混合气不正常燃烧造成的。 车用汽油的牌号是按辛烷值划分的，测定方法有马达法和研究

31、法二种，分别为900转/分和600转/分的单缸发动机测定，表示高转速和低转速时汽油的抗爆性。我国采用马达法辛烷值作为车用汽油的商品牌号，目前西欧国家一般采用研究法辛烷值，它比马达法辛烷值高，两者的近似关系可用下式表示：马达法辛烷值=研究法辛烷值*0.8+103、提高辛烷值的方法：A加抗爆剂：四乙基铅，无色透明液体，有剧毒，特殊的芳香味。B甲基叔丁基醚（MTBE）：作为汽油的掺合剂或单独使用都具有很高的辛烷值，它的研究法辛烷值为119，马达法辛烷值为101。它本身无毒，掺入汽油后并不改变汽油的基本性质，也不改变现用汽车的结构和分配系统。它可以改变汽油的馏程，特别是50%的馏出温度，并能减少汽车废

32、气中一氧化碳和氧化氮的含量，减轻对环境的污染。四、汽油的安定性汽油在贮存和使用的过程中，通常出现颜色变深，生成粘稠胶状沉淀物的现象。 在油箱、滤网、汽化器中形成粘稠的胶状物，严重时会堵塞油嘴，影响供油。沉积在火花塞上的胶质，在高温下形成积炭而引起短路。进排气阀门上结焦会导致阀门关闭不严，甚至烧毁。沉积估气缸盖、气缸壁和活塞上的积炭，使得传热恶化，温度升高，产生表面燃烧或爆震现象。总之，使安定性差的汽油，严重破坏发动机的正常工作。胶质根据溶解度不同分为：第一类，沉渣。在汽油中形成沉淀并能过滤出来的不可溶胶质。第二类，可溶胶质，溶于汽油中，当汽油全部蒸发后，不挥发的残留物。第三类，粘附胶质，不溶于

33、汽油而粘附在器壁上。上述三类合称总胶质。1、评定汽油安定性的方法指标A碘值：表示汽油不饱和烃的含量。用100g油样所反应掉的碘的克数量表示，单位克碘/100克。碘值越大，汽油中不饱和烃的含量越多，油品的安定性越差。B诱导期：测定方法：把油样置于氧弹中，充入氧气至7公斤/cm2压力，然后放入100水浴中使其氧化。开始刚被诱发，耗氧少，氧压在一段时间内保持基本不变，经过一段时间后，诱导期进入加速期，耗氧量迅速增大，氧压明显下降，这经历的时间为诱导期。我国规定，普通汽油不低于240分钟，优质汽油不低于480分钟。诱导期越长，生成胶质的倾向越小。C实际胶质：其测定方法是把试油在150下用一定流速的热空

34、气吹扫油面，使油全部蒸发，残留物为实际胶质。以毫克/100克表示。我国汽油规格要求实际胶质含量不大于5毫克/100克。2、改善汽油安定性的方法 除了改善前述的各种外界外，最根本的方法是采用各种精制方法除去油中的不安定组分，但这点是难以完全作到的。比较经济的方法是在适当精制的基础上，使用添加剂来改善汽油的安定性。五、汽油的腐蚀性为保证发动机的和储运设施的正常工作和使用寿命，要求汽油对金属没有腐蚀性。烃类物质：没有腐蚀性。 非烃类物质：水溶性酸或碱、有机酸、活性硫化物对金属有腐蚀性。 铜片腐蚀试验法：把一块一定规格的铜片磨光，用溶剂洗涤晾干后，浸入试油中加热到一定温度并保持一定时间，取出铜片，根据

35、颜色变化，来定性检查试油中是否含有腐蚀金属的活性硫化物或游离硫。5、型号区分三、柴油的基本概念、构成、特点、性能、型号。1、基本概念：柴油是压燃式发动机（简称柴油机）的燃料。根据柴油机转速不同，使用不同类型的柴油，转速为1000转/分以上的高速柴油机以轻柴油为燃料；转速为500转/分的中速柴油机和小于500转/分的低速柴油机使用重柴油。2、特点。3、性能4、构成指标二、柴油的雾化性能、蒸发性能和燃烧性能1、粘度：保证柴油的供油量、雾化状态、燃烧情况和高压油泵润滑的重要指标。 高速柴油机运行时，喷油时间每次只有0.0010.002秒，要在这么短的时间内，使喷入的柴油在高温高压空气中进行汽化和自燃

36、，必须使喷射的柴油雾滴直径在0.020.025 毫米范围内，并使喷出的油滴能分布到燃烧室的全部容积中，以保证燃烧完全。影响雾化的主要因素是柴油的粘度。 粘度过大，使油泵的抽油效率下降，减少了供油量，同时喷油的雾滴大，喷射角小，射程远，与空气混合不均匀。由于射程远，油滴可能大量落在气缸壁和活塞头上，导致燃烧不完全而形成积炭，使发动机的功率下降，耗油量增加。 反之，粘度过小，雾化程度虽有所改善，但喷油的射程角大，使得喷入的柴油集中在喷油嘴附近，不可能与气缸中全部空气混合，致使混合气中空气不足，燃烧不完全，发动机功率下降，耗油量增大，排气管排放黑烟。因此对柴油的粘度有一定的要求，试验证明，中小型高速

37、柴油机最适合的柴油粘度是20时为35厘斯，大中型柴油机是48厘斯。如果柴油机燃烧室采用涡流式结构，可以保证形成良好的可燃混合气，此时燃料雾化质量的影响不大，从而使柴油机可以使用较重而粘度较大的燃料。 柴油机同时作为输油泵和高压泵的润滑剂。如果柴油粘度过小，就不可能保证油泵的可靠润滑，磨损增大并可能引起油泵漏油，减少对气缸的供油量；粘度过大，也可能使油泵效率降低而减少供油量。总之，柴油粘度的过大过小都会使得发动机功率下降。国产轻柴油规格规定20运动粘度为2.58厘斯。2、柴油的蒸发性能。柴油喷入燃烧室后，在高温高压空气中进行汽化，与空气形成可燃性混合气以后开始自燃。在其它条件相同情况下，混合气形

38、成的速度决定于柴油的蒸发速度，而柴油的蒸发速度与气缸温度、蒸发表面积大小和馏分组成等有密切的关系。柴油雾化质量明显影响蒸发速度，雾化好，则油滴直径小，液滴数量多，其蒸发总表面积显著增加，因而蒸发速度也就迅速加快。 柴油的馏分组成对蒸发速度影响很大。馏分组成较轻的柴油，其蒸发速度快，有利于形成可燃混合气，使得燃烧速度增快。但是馏分太轻是有寄存器的，因为馏分过于轻，其自燃点较高，不利于混合气自燃，在混合气开始自燃的瞬间，已经在气缸中积累了相当数量的燃料，所有已喷出的燃料同时开始自燃，使得压力突然增大，容易引起爆震。而使用太重的燃料，当燃料喷入气缸后，不能很快蒸发形成均匀的可燃混合气，导致在膨胀过程

39、中还在进行燃烧，同时未蒸发的油滴还会在高温下裂解，生成部分气体烃和难以燃烧的炭粒，使得积炭量和耗油量增大。3、柴油的燃烧性能用十六烷值作为评定指标，十六烷值也关系到节能和减少污染的指标。 十六烷值：以易氧化的正十六烷和难氧化的-甲基萘配成标准燃料，将欲测定十六烷值的试油与一定配比的标准燃料，在同一发动机（十六烷值测定机），同一条件下进行比较试验，若某一标准燃料和试油的抗爆震能力相当时，标准燃料中的正十六烷的体积百分含量即为所测试油的十六烷值。 燃烧过程分为四个阶段：滞燃期、速燃期、慢燃期、后燃期柴油的十六烷值影响着整个燃烧过程。使用十六烷值高的柴油，柴油机燃烧均匀，热功效率高，节省燃料；而低十

40、六烷值的柴油，燃烧过程所发出的热量不均匀，增加了燃料消耗。 不同转速的柴油发动机对柴油的十六烷值的要求不同。研究表明，转速大于1000转/分以上的高速柴油机，使用十六烷值为40-50的轻柴油为宜，转速低于1000转/分的中、低速柴油机，可以使用十六烷值为36-40的重柴油。国产累柴油规定除-20、-35号外，其它牌号的十六烷值一律大于50，这个指标似乎偏高。 十六烷值低于40的柴油，用于高速柴油机易产生爆震，但柴油的十六烷值高于56时，也会出现排放黑烟，耗油量增大的现象。这是因为燃料的滞燃期太短，在尚未与空气形成均匀混合气之前，就已经开始自燃，以致使空气不足，燃烧不完全，部分烃类热分解，产生黑

41、烟。因此使用适当十六烷值的柴油，可以节约燃料1-3%。三、柴油的低温流动性国产柴油凝点表示其低温性能。它是保证柴油输送和过滤性的指标，是柴油的商品牌号。 凝点：指在规定条件下，将盛于试管内的试油冷却并倾斜45度经过一分钟后油面不再移动时的最高温度。 在露天特别是低温下工作的柴油机，柴油的低温流动性是十分重要的性能。但是柴油的凝点并不能说明柴油可能使用的最低温度。因为在高于凝点5-10的浊点，已开始有蜡结晶析出，此时油品虽然还具有一定的滚动性，可是在使用中就有可能堵塞输油管和过滤网，引起供油中断。因此，必须根据使用的环境温度来选择柴油牌号。应使柴油用凝点作为商品牌号，例如，0号、-10号轻柴油，

42、分别表示其凝点不高于0、-10。 国外均采用浊点、倾点或冷滤点来表示柴油的低温流动性，同时规定指标是按地区和季节来选用的，能较好地反映柴油低温使用情况。通常规定浊点温度比使用地区的最低气温高6，加有柴油低温流动改进剂的柴油，一般均用冷滤点来控制。 冷滤点：指在规定条件下，20亳升试油开始不能通过规定尺寸过滤网时的最高温度，它与实际使用的界限温度有较好的对应关系，已被广泛采用。我国也拟结合我国气温条件，按地区和季节确定柴油的冷滤点或倾点作为柴油的低温流动性指标。 浊点是指轻质油品（包括柴油）在测定条件下的降温过程中，由透明变为浑浊时的温度。产生浑浊的原因是其中的正构烷烃在低温下开始形成微小晶粒，

43、只是这些晶粒不能用肉眼观察到。 倾点是指油品在规定的试管中不断冷却直至将试管平放5秒钟而试样无流动时的温度再加上3所得到的温度值。四、柴油对柴油机的腐蚀和磨损柴油的含硫量、酸度、水溶性酸碱、灰分、残炭及机械杂质等指标都是直接或间接与柴油机腐蚀和磨损有关的指标。1、柴油含硫量对发动机的工作寿命影响很大。活性硫能直接腐蚀金属；而且不论活性或非活性硫化物燃烧后生成的SO2和SO3遇到燃烧产生的水蒸汽，在温度不高时会形成亚硫化物或硫酸。严重时腐蚀发动机机件。我国规定，特别是城市中所用柴油，其含硫量一般限制在0.2%以下。2、酸度和水溶性酸或碱是保证柴油储运设施和柴油机燃烧系统不被腐蚀、防止由于腐蚀而增

44、加喷油积炭和气缸中沉积物的指标。柴油酸度过大或含水溶性酸或碱，还会引起柴油的乳化现象。因而必须进行一定的限制。3、灰分是柴油燃烧后残留的无机物，它来源于燃料所含的盐类、金属有机物和外界进入的尘埃等。灰分进入积炭后，使积炭变得更坚硬和更具有磨损性，所以必须控制灰分含量不大于0.025%。柴油中重质胶状残渣能促使在燃烧室中形成较坚硬的沉积物和积炭，因而增大磨损，残炭值或10%蒸余物残炭值是这类物质含量的间接指标。高速柴油机必须使用低残炭值的柴油。对于加有添加剂的柴油，其残炭值的误差很大，因而不能用残炭值作为燃烧室中沉积物生成倾向的指标。4、机械杂质会磨损精密的高压油泵和喷油嘴，必须严格控制柴油不含

45、机械杂质。五、柴油的储存安定性和热安定性1、柴油的储存安定性是指柴油在储运、使用过程中保持外观、组成和使用性能不改变的能力。安定性差的柴油，在长期贮存中，颜色和实际胶质变化很大。所生成的不可溶胶质的沉渣就会沉积在容器或发动机的燃料系统中甚至影响正常供油。国产柴油用实际胶质作为储存安定性的指标。使用实际胶质高的柴油，燃料在燃烧时产生积炭，造成磨损增大。国产轻柴油规定实际胶质不得大于70毫克/100毫克。一般应控制在30毫克/100毫克以下，并应采用柴油储存安全性测定法测得的残渣值大小来控制安定性。2、柴油的热安定性又称热氧化安定性，它反映了发动机在高温条件下，柴油与溶解氧作用，发生变质的倾向。在

46、柴油机运转时，油箱中温度可达60-80，柴油进入燃油系统后，油温继续升高，加上种种金属的催化作用，柴油中的不安定组分与油中溶解氧很快氧化，生成氧化缩合物。这些产物呈漆状物沉积在喷油嘴的针芯上，严重时会造成喷油嘴芯粘死而中断供油；沉积在喷油嘴周围呈积炭状的缩合物，能破坏燃料的供应，并使喷雾状况恶化；沉积在燃烧室壁及阀门等部位的积炭，则导致磨损加剧，阀门关闭不严或卡死等故障。 目前国产柴油规格中还没有控制热安定性的指标。残炭值虽然在一定程度上反映了柴油在喷油嘴和气缸零件上形成积炭的倾向，但是与柴油的热安定性并没有定量的对应关系。六、柴油的安全性石油产品绝大部分都用作燃料，一般是极易着火的物质。因此

47、测定它们的与爆炸、着火、燃烧有关的性质如闪点、燃点及自燃点，对于油品的生产、储存、运输以及应用过程的安全都有重要意义。柴油的使用储存安全性用闪点来表示。 闪点：在规定条件下，加热油品所逸出的蒸气和空气组成的混合物与火焰接触，发生瞬间闪火时的最低温度称为闪点，以表示。此时燃烧的只是其上方已积存的可燃蒸气与空气的混合气，因在闪点温度下液体油品的蒸发速度还比较慢，不足以维持油品继续燃烧，所以一闪即灭。这种闪火现象的裨是爆炸，其必要的条件是混合气中燃料蒸气的浓度要在一定的范围之内，这种范围就称为该燃料的爆炸极限（或燃烧极限）。浓度在爆炸极限以内的混合气称为可燃混合气。由于燃烧过程的化学反应速度或释放热

48、能的速度取决于燃料和空气二者的浓度，因此其中任何一个浓度过低，均会使反应速度减少并使释放的热能不足以补偿热量的散失，而使混合气不能点燃，也就是说混合气浓度过低或过浓都不能发生爆炸的原因。通常把混合气能够点燃其中燃料的最低和最高浓度分别称为爆炸下限和上限。 闪点的测定方法分为开口杯法和闭口杯法，开口杯法用以测量重质油料的闪点；闭口杯法用以测定燃料和轻质润滑油的闪点。同一种油品的开口杯闪点值比闭口杯闪点值高，且油品的闪点越高，两者的差别越大。 闪点是表示石油产品蒸发倾向和安全性的项目。油品的危险等级是根据闪点来划分的，闪点在45以下的为易燃品，45以上为可燃品，闪点作为油品危险性分级的尺度，当其低于28时，定为一级，28-45时定为二级，大于45定为三级；大于120