第、二章石油产品的种类汽油

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,石油产品及其添加剂,授课教师：龙晓铸,第一章 石油产品的种类和基本生产过程,一 石油产品的种类,我国现将石油产品分为下列,6,大类。,1.,燃料,燃料包括汽油、柴油及喷气燃料,(,航空煤油,),等发动机燃料以及灯用煤油、燃料油等。我国的石油产品中燃料约占,80%,，,而其中约,60%,为各种发动机燃料，所产柴油和汽油的比例约为,1.3:1,。,2.,润滑剂,其中包括润滑油和润滑脂，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，仅占石油产品总量的,2%,左右，但品种达数百种之多。,3.,石油沥青,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,3%,。,4.,石油蜡,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.,石油焦,石油焦可用以制作炼铝及炼钢用电极等，其产量约为石油产品总量的,2%,。,6,.,溶剂和化工原料,约有,10%,的石油产品是用作石油化工原料和溶剂，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。,二 石油产品的基本生产过程,图,1-1,常减压蒸馏流程,图,1-2,三段汽化的常减压蒸馏工艺流程,图,1-3,常压塔,图,1-4,催化裂化分馏塔,图,1-5,焦化分馏塔,2.,润滑油型减压塔的工艺特征,从蒸馏过程本身来说，对润滑油料的质量要求主要是粘度合适、残碳值低、色度好，在一定程度上也要求馏程要窄。,图,758,（,图,1-6,）,和,图,1-7,是润滑油型减压塔的示意图。,图,1-7,润滑油型减压塔,第二章 汽 油,一、汽油机,(,点燃式发动机,),的工作过程及其对燃料的使用要求,在汽油机中，燃料是由电火花点燃的，故又称点燃式发动机,。,1,.,汽油机的构造及工作原理,按燃料供给方式的不同，汽油机又可分为,化油器式,及,喷射式,两大类。,图,21,所示为化油器式汽油机的结构示意图。,活塞在气缸中上行所能达到的最高位置称为“上止点”，下行所能达到的最低位置称为“下止点”。,图,22,所示为这两种情况，其中为气缸总体积，为燃烧室体积，两者之比称为,压缩比,。,压缩比是表征发动机性能的一个重要指标。从上止点到下止点之间的直线距离称为,冲程,。,汽油机一般是以四冲程循环工作，依次完成,进气、压缩、燃烧膨胀作功、排气,这四个过程。有的汽油机是两冲程的。,图,21,汽油机（点燃式发动机）结构示意图,图,22,汽油机上止点与下止点示意图,(1),进气过程,(2),压缩过程,(3),作功过程,(,点火燃烧,),(4),排气过程,(5),一般汽油机都是由四个或六个气缸按一定顺序组合而连续进行工作的。,(6),在喷射式汽油机中，燃料可更均匀地分配给各个气缸；同时，由于不需要喉管而减少了进气的阻力等，可提高气缸内的平均有效压力和热效率；此外，还可以减弱或避免爆震燃烧。,2.,汽油机对燃料的使用要求,汽油是可用作点燃式发动机燃料的石油轻质馏分。对汽油的使用要求主要有：,在所有的工况下，具有足够的挥发性以形成可燃混合气。,燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象。,储存安定性好，生成胶质的倾向小。,对发动机没有腐蚀作用。,排出的污染物少。,二、汽油的蒸发性,反映汽油蒸发性能的指标是其,馏程,和,饱和蒸气压,。,1.,馏程,按照规格标准规定的设备和方法将汽油试样进行蒸馏，可得到试样的馏出温度和馏出体积分数之间的关系，也就是馏程。馏程能大体表示该汽油的沸点范围和蒸发性能。其,10%,、,50%,、,90%,各馏出温度和干点的意义如下：,(1)10%,馏出温度,它表示汽油中所含低沸点馏分的多少，对汽油机起动的难易有决定性影响，同时，也与产生气阻的倾向有密切关系。,汽油,10%,馏出温度与发动机能迅速起动的最低温度之间的关系见,表,21,。它与开始产生气阻温度之间的关系见,表,22,。我国车用汽油质量标准中要求其,10%,馏出温度不高于,70,。,表,21,汽油的,10%,馏出温度与发动机能迅速启动的最低温度的关系,10%,馏出温度，,54,60,66,71,77,82,最低启动温度，,-21,-17,-13,-9,-6,-2,表,22,汽油的,10%,馏出温度与开始产生气阻温度的关系,10%,馏出温度，,40,50,60,70,80,开始产生气阻温度，,-13,+7,+27,+47,+67,(2)50%,馏出温度,它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关系。我国车用汽油质量标准中要求,50%,馏出温度不高于,120,。,(3)90%,馏出温度和终馏点,(,或干点,),这两个温度是表示汽油中重馏分含量的多少。,表,23,所示为汽油干点与发动机活塞磨损及汽油消耗量的关系。,由表可见，当使用干点,225,的汽油时，发动机活塞的磨损比使用干点为,200,的汽油大一倍，汽油消耗量也增多,7%,。,我国车用汽油质量标准中要求,90%,馏出温度不高于,190,，终馏点不高于,205,。,2,.,饱和蒸汽压,汽油的饱和蒸汽压是用规定的仪器，在燃料蒸汽与液体的体积比为,4:1,以及在,38,的条件下测定的。国外将此指标称为雷德蒸汽压,(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。我国车用无铅汽油质量标准中规定从,9,月,1,日至,2,月,29,日使用的汽油饱和蒸汽压不高于,88kPa,；从,3,月,1,日至,8,月,30,日使用的汽油，饱和蒸汽压不高于,74kPa,。,我国航空汽油质量标准中规定其饱和蒸汽压为,27,48kPa,。,表,23,汽油干点与发动机活塞磨损及汽油消耗量的关系,汽油干点，,发动机活塞相对磨损，,%,汽油相对消耗量，,%,175,97,98,200,100,100,225,200,107,250,500,140,三、汽油的安定性,汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力称为汽油的氧化安定性，简称,安定性,。安定性不好的汽油，在储存和输送过程中容易发生氧化反应，生成胶质，使汽油的颜色变深，甚至会产生沉淀。,1.,汽油的化学组成与其安定性的关系,汽油中所含有的不饱和烃是导致其性质不安定的主要原因。,在不饱和烃中，由于化学结构的不同，氧化的难易也有差异。其产生胶质的倾向依下列次序递增：,链烯烃,环烯烃,异构烷烃和异构烯烃,正构烯烃及环烷烃,正构烷烃,表,24,各族烃类的辛烷值,烃类,研究法辛烷值（,RON,）,马达法辛烷值（,MON,）,烷,烃,正戊烷,62,62,2-,甲基丁烷,92,90,2,，,2-,二甲基丙烷,85,80,正己烷,25,26,2-,甲基戊烷,73,73,2,，,2-,二甲基丁烷,92,93,正庚烷,0,0,2-,甲基己烷,42,46,2,，,2-,二甲基戊烷,93,96,2,，,2,，,3-,三甲基丁烷,100,100,正辛烷,-17,2-,甲基庚烷,22,13,2,，,2-,二甲基己烷,72,77,2,，,2,，,3-,三甲基戊烷,100,100,2,，,2,，,4-,三甲基戊烷,100,100,续表,烃类,研究法辛烷值（,RON,）,马达法辛烷值,(MON),烯,烃,1-,己烯,76,63,2-,己烯,93,81,4-,甲基,-2-,戊烯,99,84,1-,辛烯,29,35,2-,辛烯,56,56,3-,辛烯,72,68,2,，,2,，,4-,三甲基,-1-,戊烯,100,86,环,烷,烃,环戊烷,85,甲基环戊烷,91,80,乙基环戊烷,67,61,正丙基环戊烷,31,28,乙丙基环戊烷,81,76,环己烷,83,77,甲基环己烷,75,71,乙基环己烷,46,41,正丙基环己烷,18,14,芳,香,烃,苯,100,100,甲苯,100,100,二甲苯,100,100,乙基苯,100,98,正丙基苯,100,98,异丙基苯,100,99,1,，,3,，,5-,三甲基苯,100,100,4.,汽油机压缩比与爆震燃烧的关系,汽油机的压缩比越大，压缩过程终了时气缸内混合气的温度和压力就越高，这就大大加速了未燃混合气中过氧化物的生成和聚积，使其更容易自燃，因而爆震的倾向增强。所以，,对于压缩比越大的汽油机就应该选用抗爆性越好的汽油，才不致产生爆震燃烧,。也就是说，在压缩比较大的汽油机中需要用辛烷值较高的汽油。,表,25,几种国产汽车的压缩比、所需辛烷值及油耗耗,车 型,压缩比,所需辛烷值,（,RON,）,油耗，,L/100km,标致,504,8.0,90,11.0,北京,BJ213,8.2,90,11.0,桑塔纳,8.5,93,9.0,奥迪,100,10.0,97,8.7,五、汽油的腐蚀性,汽油在使用和储运过程中均与金属相接触,为此要求控制汽油及其燃烧产物对金属的腐蚀性。汽油中会引起腐蚀的物质主要有硫及含硫化合物、有机酸和水溶性酸或碱等。,六、汽油产品的品种和牌号,汽油按其用途分为,车用汽油,和,航空汽油,，各种汽油均按辛烷值划分牌号。,我国车用汽油分为,含铅汽油,及,无铅汽油,两大类，按其研究法辛烷值,(RON),含铅车用汽油分为,90,号,、,93,号及,97,号三个牌号，无铅车用汽油分为,90,号、,93,号及,95,号三个牌号，它们分别适用于压缩比不同的各型汽油机。我国车用无铅汽油的质量标准见,表,26,。,我国采用“辛烷值,/,品度”表示航空汽油的牌号，包括,100/130,号、,95/130,号和,75,号三个牌号。,七、醇类汽油机燃料,在各种可以替代汽油的物质中，,甲醇,和,乙醇,是最有希望的燃料，它们可从天然气、煤或植物转化而得。这些醇类的辛烷值都相当高，甲醇的,RON/MON,为,114/95,，乙醇的为,111/94,，其调和辛烷值则更高。,八、新配方汽油,为了使汽油既达到上述从环境保护角度提出的要求，又具有较好的抗爆性，目前所采取的措施主要是掺入一定量的醚类化合物。从,表,27,可见，,甲基叔丁基醚,(,简称,MTBE,),和,叔戊基甲基醚,(,简称,TAME,),这两种醚类的辛烷值都很高，其调和辛烷值更高,(,见,表,28,),，,其中目前最常用的是,MTBE,。,表,26,车用无铅汽油质量标准（据,SH 004193,）,项 目,90,号,93,号,95,号,抗,爆,性,研究法辛烷值（,RON,）,90,93,95,抗爆指数,(RON+MON)/2,85,88,90,馏,程,10%,蒸发温度，,70,50%,蒸发温度，,120,90%,蒸发温度，,190,终馏点，,205,残留量（体积分数），,%,2,饱和蒸汽压，,kPa,从,9,月,1,日至,2,月,29,日,88,从,3,月,1,日至,8,月,1,日,74,实际胶质，,mg/100ml,5,诱导期，,min,480,硫含量（质量分数），,%,0.15,硫,醇,博士试验,通过,硫醇硫含量（质量分数），,%,0.001,铜片腐蚀（,50,，,3h,）,不大于一级,水溶性酸或碱,无,机械杂质及水分,无,注：硫醇指数需满足该栏中的两个条件之一,表,27,两种醚类化合物的性质,性 质,甲基叔丁基醚,（,MTBE,）,叔戊基甲基醚,（,TAME,）,相对密度,0.741,0.750,RON,118,115,MON,101,100,(MON+RON)/2,109.5,107.5,氧含量（质量分数），,%,18.2,15.7,沸点，,55.3,86.3,蒸汽压，,kPa,51,22,表,28,MTBE,在催化裂化汽油中的调合辛烷值,催化裂化汽油中,MTBE,加入量（体积分数），,%,MTBE,调合,MON,MTBE,调合,RON,MTBE,调合,(MON+RON)/2,5,103,138,120.5,10,102,121,111.5,15,106,121,113.5,20,103,119,111,储存与运输,包装与贮运：,按,SH0164,进行。