汽机油和柴机油的差异.ppt

汽油机和柴油机的差异 1)燃料不同 汽油 : 石油炼制过程中得到的的轻组分燃料 关键性能指标是辛烷值和馏程 辛烷值，表示汽油抗爆（震）性的指标。爆震是在汽油机 燃烧中，随着压缩比及气缸内气体温度升高，可能出现的 一种不正常的自燃现象。辛烷值越高表示抗爆震能力越强 为提高汽油的辛烷值，允许承受更高的压缩比，常加入抗 爆添加剂，常用的是铅化合物，因此汽油多含铅 馏程较窄，馏分轻，容易挥发 柴油 : 石油炼制过程中得到的重组分燃料，含硫量高。 主要性能评定指标：十六烷值、馏程、粘度。 十六烷值，是评定柴油自燃性能（发火性）好坏的指标， 馏程表示柴油的蒸发性，粘度是燃料流动性的尺度。 馏分较重，不易挥发 2)供油和点火方式不同 汽油机： 来自汽油泵的汽油，与来自空气虑清器的空气，在化油器 内形成混合气体，经由进气岐管，进入气缸燃烧室后，用 电火花点燃。 柴油机： 燃料的混合和燃烧是在气缸内进行。由喷油器直接向燃烧 室喷射高压柴油，与空气混合，形成雾化气被压缩后燃烧 因此，在结构上，汽油发动机比柴油发动机多了一整套点 火系统。 3)其他不同 压缩比： 压缩比即为压缩前后气缸内气体体积之比。发动机通过 将空气与燃油混合燃烧，将热能转换为机械能，从而驱动 设备工作。因柴油无爆震，故承受的压缩比可比汽油高（ 一般的，汽油机 810： 1，柴油机 1620： 1），故效率也高 曲轴转速：汽油机一般 5000r/m，柴油机 3000r/m； 汽油机比柴油机功率小、运行平稳、噪音小；重量轻、体 积小；轴颈与轴瓦间距小（一般的，汽油机 0.05mm,柴油机 0.2mm）。 排放物：汽油机排放物主要是 HC， CO， NOX ，柴油机则主 要是 NOX ， PM， HC， CO。 与汽油机相比，柴油机的 HC、 CO排放量相当低，一般只有汽油机的几十分之一，柴油机 的 NOX排放量也和汽油机相当，但柴油机微粒排放约为汽油 机的 30倍 80倍。 3)其他不同 汽机油和柴机油的差异 1） 酸中和能力： 由于柴油含硫量高，因此燃烧后产生的硫化物（ SO2,SO3）， 与发动机冷启动或者频繁起停过程中（当温度低于露点时） 在气缸壁形成的凝结水，生成大量的强酸。这对金属的缸体 系统会造成强烈的腐蚀，并加速油品老化。因此要求柴油机 油具备高的总碱值（ TBN） ,以保持良好的酸中和能力。 汽机油和柴机油的差异 2）抗磨性能： 汽油机曲轴的转速更高，轴承轴瓦间不容易形成并保持适当厚度 的油膜，进行润滑；其加工间隙相对柴油机更小，更易磨损。另 外汽油机发动机独有的点火配气系统中，气门以及凸轮和顶杆系 统，高速频繁的启闭，也更加剧了阀系的磨损。 因此要求汽油机油具有更好的润滑性能，最大限度的减少零部件 的磨损，延长寿命。 汽机油和柴机油的差异 3）抗腐蚀性能： 汽油机主轴瓦与连杆轴瓦可用材质较软、抗腐蚀性好的巴氏 合金。柴油机轴瓦采用铅青铜或铅合金等高性能材料，抗腐 性能较差。 为此在柴油机机油的炼制过程中，要多加些抗腐剂，以便使 用中能在轴瓦表面生成一层保护膜来减轻轴瓦的腐蚀，并提 高其耐磨性能。 汽机油和柴机油的差异 汽机油和柴机油的差异 4）高温高剪切能力： 汽油机转速高，因此要求汽机油具有良好的剪切稳定性；柴油 机压缩比大大高于汽油机，功率也更大，而且柴油机是靠活塞 压缩高压混合气，压力和温度急剧升高，达到燃点后自燃，因 此柴机油要承受更高的温度和剪切作用。 汽机油和柴机油的差异 5）清净分散性： 汽油机体积小，燃烧过程中氧化产生大量油泥，需要汽机油具 有较强的分散性能，将油泥分散成较小的颗粒，悬浮在润滑油 中 ,以免阻塞机滤；柴油机相对于汽油机而言，体积较大，在 燃烧过程中形成大量的积碳，需要柴机油具有较强的清净性能 ，能够将积碳尽快清洗下来，保证发动机的正常运转 。 汽机油和柴机油的差异 6）其他： 气缸壁形成的积炭，一部分都来自燃油，一部分来自机油的燃 烧产物。其中积炭成分中铅含量较大（汽油含铅），因此汽机 油铅含量一定要低，以减少结炭。 油品的相关常识 汽油 : 是消耗量最大的燃料品种； 汽油的沸点范围（又称馏程）为 30 205 C ， 密 度 0.70 0.78 克 / 厘米 3 ； 商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区 分，标记为辛烷值 70 、 80 、 90 或更高。号逾大，性能逾 好。 汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞 机的燃料。商品汽油中添加有添加剂（如抗爆剂四乙基铅 ）以改善使用和储存性能。受环保要求，今后将限制芳烃 和铅的含量。 柴油 : 沸点范围有 180 370 和 350 410 两类； 对石油及其加工产品，习惯上对沸点或沸点范围低的称为轻 ，相反成为重。故上述前者称为轻柴油，后者称为重柴油。 商品柴油按凝固点分级，如 10 、 -20 等，表示低使用温度， 柴油广泛用于大型车辆、船舰。 由于高速柴油机（汽车用）比汽油机省油，柴油需求量增长 速度大于汽油，一些小型汽车也改用柴油。对柴油质量要求是 燃烧性能和流动性好。 燃烧性能用十六烷值表示愈高愈好，大庆原油制成的柴油十 六烷值可达 68 。高速柴油机用的轻柴油十六烷值为 4255 ， 低速的在 35 以下。 石油 1: 石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体 。石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的 混合物，与煤一样属于化石燃料。石油的性质因产地而异 ，密度为 0.8 1.0 克 / 厘米 3 ，粘度范围很宽，凝固点差 别很大（ 30 -60 C ）， 沸点范围为常温到 500 C 以上 ，可容于多种有机溶剂，不溶于水，但可与水形成乳状液 。 石油 2: 组成石油的化学元素主要是碳 （ 83% 87% ）、氢 （ 11% 14% ），其余为硫（ 0.06% 0.8% ）、氮 （ 0.02% 1.7% ）、氧（ 0.08% 1.82% ）及微量金属元素 （镍、钒、铁等）。由碳和氢化合形成的烃类构成石油的 主要组成部分，约占 95% 99% ，含硫、 氧、氮的化合物对 石油产品有害， 在石油加工中应尽量除去。 石油 3: 不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大 ， 但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。 通常以烷烃为 主的石油称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃为主的称环 烃基石油；介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油 的特点是含蜡较多，凝固点高，硫含量低， 镍、氮含量中 等，钒含量极少。除个别油田外，原油中汽油馏分较少， 渣油占 1/3 。组成不同类的石油，加工方法有差别，产品 的性能也不同，应当物尽其用。大庆原油的主要特点是含 蜡量高，凝点高，硫含量低，属低硫石蜡基原油。 主要炼油工艺简介 常压蒸馏和减压蒸馏 常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏，常减压蒸馏基 本属物理过程。原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不 同的油品（称为馏分），这些油有的经调合、加添加剂后以产 品形式出厂，相当大的部分是后续加工装置的原料，因此，常 减压蒸馏又被称为原油的一次加工。包括三个工序：原油的脱 盐、脱水 ；常压蒸馏；减压蒸馏。 原油的脱盐、脱水 又称预处理。从油田送往炼油厂的原油往往含盐（ 主要是氯化物）、带水（溶于油或呈乳化状态），可导致设 备的腐蚀，在设备内壁结垢和影响成品油的组成，需在加工 前脱除。常用的办法是加破乳剂和水，使油中的水集聚，并 从油中分出，而盐份溶于水中，再加以高压电场配合，使形 成的较大水滴顺利除去。 主要炼油工艺简介 催化裂化 催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的。是提高原油加 工深度，生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作。原料范主 要是原油蒸馏或其他炼油装置的 350 540 馏分的重质油， 催化裂化工艺由三部分组成：原料油催化裂化、催化剂再生 、产物分离。催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽 油、柴油和重质馏分油。 有部分油返回反应器继续加工称为 回炼油。催化裂化操作条件的改变或原料波动，可使产品组 成波动。 主要炼油工艺简介 催化重整 催化重整（简称重整）是在催化剂和氢气存在下，将常 压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的过程。 如果以 80 180 馏分为原料，产品为高辛烷值汽油；如果 以 60 165 馏分为原料油，产品主要是苯、甲苯、二甲苯 等芳烃， 重整过程副产氢气，可作为炼油厂加氢操作的氢源 。重整的反应条件是：反应温度为 490 525 ，反应压力 为 12 兆帕。重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部 分。 主要炼油工艺简介 加氢裂化 是在高压、氢气存在下进行，需要催化剂，把重质原料 转化成汽油、煤油、柴油和润滑油。加氢裂化由于有氢存在 ，原料转化的焦炭少，可除去有害的含硫、氮、氧的化合物 ，操作灵活，可按产品需求调整。产品收率较高，而且质量 好。 主要炼油工艺简介 延迟焦化 它是在较长反应时间下，使原料深度裂化，以生产固体石 油焦炭为主要目的，同时获得气体和液体产物。延迟焦化用的 原料主要是高沸点的渣油。延迟焦化的主要操作条件是：原料 加热后温度约 500 ， 焦炭塔在稍许正压下操作。改变原料 和操作条件可以调整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例 。 主要炼油工艺简介 炼厂气加工 原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出，总 称为炼厂气，就组成而言，主要有氢、甲烷、由 2 个碳原子 组成的乙烷和乙烯、由 3 个碳原子组成的丙烷和丙烯、 由 4 个碳原子组成的丁烷和丁烯等。它们的主要用途是作为 生产汽油的原料和石油化工原料以及生产氢气和氨。发展炼 油厂气加工的前提是要对炼厂气先分离后利用。炼厂气经分 离作化工原料的比重增加，如分出较纯的乙烯可作乙苯，分 出较纯的丙烯可作聚丙烯等。 主要炼油工艺简介