第一章-石油及其产品的性质课件.ppt

1、n石油的一般性状及化学组成石油的一般性状及化学组成石油的一般性状石油的一般性状石油的元素组成石油的元素组成石油的烃类组成石油的烃类组成石油的非烃类组成石油的非烃类组成石油的馏分组成石油的馏分组成 u石油的一般性状石油的一般性状 l颜色及密度颜色及密度 石油通常是石油通常是黑色、褐色或黄色黑色、褐色或黄色的的流动或半流动流动或半流动的的粘稠液体粘稠液体 多数原油的密度集中在多数原油的密度集中在0.80.80.98g/cm0.98g/cm3 3之间，但也有个别之间，但也有个别原油的相对密度在原油的相对密度在1.0g/cm1.0g/cm3 3以上或以上或0.8kg/m0.8kg/m3 3以下以下 l

2、我国主要原油的我国主要原油的特点特点 大多数原油的大多数原油的相对密度（相对密度（d d20204 4）0.860.86，属，属较重原油较重原油；凝点凝点(CP)(CP)高，含蜡量高高，含蜡量高；含硫量较低含硫量较低含氮量偏高含氮量偏高，大部分原油，大部分原油N0.3%N0.3%u石油的元素组成石油的元素组成原油中的主要元素是原油中的主要元素是C C、H H 838387%87%111114%14%原油中除原油中除C C、H H外，还有外，还有S S、N N、O O及其他微量元素及其他微量元素(1(14%)4%)原油中的微量金属元素有原油中的微量金属元素有V V、NiNi、FeFe、CuCu、

3、AsAs等等 石油中的石油中的非碳氢原子非碳氢原子称为称为杂原子杂原子，以碳氢化合物的衍生，以碳氢化合物的衍生物形态存在与石油中。与国外原油相比，我国原油的物形态存在与石油中。与国外原油相比，我国原油的含含硫低、含氮量高硫低、含氮量高 u石油馏分的烃类组成石油馏分的烃类组成 含有含有碳和氢碳和氢两种元素的化合物称为碳氢化合物，两种元素的化合物称为碳氢化合物，简称为烃简称为烃(Hydrocarbon)(Hydrocarbon)l石油中烃类的类型及分布规律石油中烃类的类型及分布规律 石油中的烃类主要有石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳烃烷烃、环烷烃和芳烃 原油中一般原油中一般不含烯烃不含烯烃，炔烃

4、更少炔烃更少 p石油中的烷烃石油中的烷烃 石油中带有石油中带有直链或支链直链或支链，而无任何环结构的饱和烃称为，而无任何环结构的饱和烃称为烷烃或链烃烷烃或链烃 化学性质化学性质不活泼不活泼，C C1 1C C4 4常温常压下为常温常压下为气态气态，C C5 5C C1515为为液液态态，C C1616以上以上的正构烷烃为的正构烷烃为固态固态 石油中的烷烃根据石油石油中的烷烃根据石油类型类型的不同含量可达的不同含量可达505070%70%或低或低到到101015%15%石油中的石油中的正构烷烃正构烷烃一般比异构烷烃含量一般比异构烷烃含量高高 随随沸点的增高沸点的增高，石油中的正构烷烃和异构烷烃的

5、，石油中的正构烷烃和异构烷烃的含量逐含量逐渐降低渐降低 p 石油中的环烷烃石油中的环烷烃 环烷烃是环烷烃是环状环状的的饱和烃饱和烃，其性质较，其性质较稳定稳定 石油中大量存在的环烷烃只有含石油中大量存在的环烷烃只有含五碳环的环戊烷系五碳环的环戊烷系和含和含六碳六碳环的环己烷系环的环己烷系 我国的几种主要原油中一般我国的几种主要原油中一般环己烷系环己烷系多于环戊烷系多于环戊烷系 石油中的环烷烃除单环外，还有石油中的环烷烃除单环外，还有双环双环及及多环多环环烷烃，环的连环烷烃，环的连接方式以接方式以并联并联为主为主 p 石油中的芳烃石油中的芳烃 有单环、双环和多环，含量比烷烃和环烷烃少，大多含有长

6、有单环、双环和多环，含量比烷烃和环烷烃少，大多含有长短不等的烷基侧链，含量随着馏分沸点的升高而增多短不等的烷基侧链，含量随着馏分沸点的升高而增多 C C5 5-C-C1010的正构烷烃的正构烷烃原油原油汽油汽油煤、柴油煤、柴油减压馏分减压馏分单环及少量双环环烷烃单环及少量双环环烷烃单环芳烃单环芳烃(苯系苯系)C C1010C C2020左右的正构烷烃左右的正构烷烃 单环、双环及多环环烷烃单环、双环及多环环烷烃单环、双环芳香烃单环、双环芳香烃C C2020C C3636左右的正构烷烃左右的正构烷烃 单、双、三环以及三环以上的环烷烃单、双、三环以及三环以上的环烷烃 单、双、多环芳烃单、双、多环芳烃

7、减压渣油减压渣油u石油的非烃组成石油的非烃组成（非烃化合物含量（非烃化合物含量20%以上）以上）n石油中的含硫化合物石油中的含硫化合物 低硫原油：低硫原油：S0.5%S0.5%含硫原油：含硫原油：0.5%S2.0%0.5%S2.0%S2.0%活性硫化物：活性硫化物：S S、H H2 2S S、低分子、低分子RSHRSH等，性质相对较等，性质相对较 活泼，能与金属作用而腐蚀设备活泼，能与金属作用而腐蚀设备 非活性硫化物：非活性硫化物：硫醚硫醚(RSR)(RSR)，环硫醚，二硫化，环硫醚，二硫化 物物(RSSR)(RSSR)，噻吩及其同系物，噻吩及其同系物 原油中的含硫化合物一般以原油中的含硫化合

8、物一般以硫醚类和噻吩类硫醚类和噻吩类为主为主 l硫的存在形态硫的存在形态 l 硫的分布硫的分布 硫的分布的硫的分布的总趋势总趋势是，是，随沸点升高，硫含量增加随沸点升高，硫含量增加，大部，大部分集中在重馏分及渣油中（分集中在重馏分及渣油中（75%75%85%85%）汽油中馏分：汽油中馏分：H H2 2S S、硫醇、硫醚、硫醇、硫醚(环硫醚环硫醚)及少量的二硫及少量的二硫化物和噻吩化物和噻吩 中间馏分：仅含有比较重的硫化物，硫醚和噻吩中间馏分：仅含有比较重的硫化物，硫醚和噻吩 高沸点馏分：高沸点馏分中硫的形态与中沸点馏分相似，高沸点馏分：高沸点馏分中硫的形态与中沸点馏分相似，也是硫醚与噻吩，另外

9、还有四氢噻吩也是硫醚与噻吩，另外还有四氢噻吩 腐蚀性腐蚀性 Fe+HFe+H2 2SFeS+HSFeS+H2 2 环境污染环境污染 影响产品的储存安定性影响产品的储存安定性 影响燃料的燃烧性能影响燃料的燃烧性能 硫可使催化剂中毒硫可使催化剂中毒 l含硫化合物对石油加工及产品应用的影响含硫化合物对石油加工及产品应用的影响 酸碱洗涤酸碱洗涤 催化加氢催化加氢 催化氧化催化氧化 l去除硫化合物方法去除硫化合物方法n 石油中的含氮化合物石油中的含氮化合物 石油中的氮含量一般比硫含量低，质量分数通常集中石油中的氮含量一般比硫含量低，质量分数通常集中在在0.050.050.5%0.5%范围内范围内 随沸点

10、的升高，含量增加随沸点的升高，含量增加 ，大部分在胶质沥青质中，大部分在胶质沥青质中 碱性氮化物：碱性氮化物：NNN非碱性氮化物：非碱性氮化物：NNN另一类重要非碱性氮化物：金属卟啉化合物，研究石油另一类重要非碱性氮化物：金属卟啉化合物，研究石油的成因有重要意义的成因有重要意义氮的存在对整个石油加工过程也有很大的危害氮的存在对整个石油加工过程也有很大的危害（1 1）影响产品的安定性：如柴油含氮量高，时间久了会变影响产品的安定性：如柴油含氮量高，时间久了会变成胶质。是柴油安定性差的主要原因。成胶质。是柴油安定性差的主要原因。（2 2）氮与微量金属作用，形成卟啉化合物。这些化合物的存）氮与微量金属

11、作用，形成卟啉化合物。这些化合物的存在，会导致催化剂中毒，使催化剂的活性和选择性降低。在，会导致催化剂中毒，使催化剂的活性和选择性降低。n 石油中的含氧化合物石油中的含氧化合物 石油中的含氧量比硫、氮少，约为石油中的含氧量比硫、氮少，约为千分之几千分之几；个别的可高；个别的可高达达2 23%3%随沸点升高，含氧化合物增加随沸点升高，含氧化合物增加 酸性氧化物：酸性氧化物：环烷酸、脂肪酸、芳香酸、酚类环烷酸、脂肪酸、芳香酸、酚类(统称石油酸统称石油酸)中性氧化物：中性氧化物：醛、酮、酯等，含量极少醛、酮、酯等，含量极少 石油中的含氧化合物的含量一般用石油中的含氧化合物的含量一般用酸度酸度(酸值酸

12、值)来间接表示来间接表示 石油中的环烷酸石油中的环烷酸 （占石油酸约（占石油酸约90%90%）石蜡基石油石蜡基石油的环烷酸含量较少，的环烷酸含量较少，中间基和环烷基石油中间基和环烷基石油的环的环烷酸含量较多烷酸含量较多 石油中的环烷酸一般是石油中的环烷酸一般是一元羧酸一元羧酸 环烷酸的相对密度一般在环烷酸的相对密度一般在0.930.931.021.02之间，随之间，随分子量增大分子量增大，酸值降低酸值降低，溶解度减小溶解度减小 环烷酸易溶于石油烃类和多数有机溶剂，具有普通羧酸的环烷酸易溶于石油烃类和多数有机溶剂，具有普通羧酸的一切性质一切性质 环烷酸的分布环烷酸的分布 中间馏分中间馏分(250

13、-400)(250-400)含量最含量最高高，低、高沸点馏分低、高沸点馏分含量较含量较低低 危害危害 原油含环烷酸多，容易乳化，对加工不理，且腐蚀设备原油含环烷酸多，容易乳化，对加工不理，且腐蚀设备 产品中含环烷酸，对铅、锌等有色金属有腐蚀性，对铁、产品中含环烷酸，对铅、锌等有色金属有腐蚀性，对铁、铝几乎无腐蚀；铝几乎无腐蚀；灯用煤油含环烷酸，可使灯芯堵赛，结花灯用煤油含环烷酸，可使灯芯堵赛，结花 环烷酸的用途环烷酸的用途 ：化工原料、防腐剂、杀虫剂等等：化工原料、防腐剂、杀虫剂等等n胶质、沥青质的比较胶质、沥青质的比较 主要是根据胶状沥青状物质在不同溶剂中的溶解度来主要是根据胶状沥青状物质在

14、不同溶剂中的溶解度来划分：划分：沥青质：沥青质：不溶于低分子不溶于低分子(C(C5 5C C7 7)正构烷烃正构烷烃，但能但能溶于热苯溶于热苯可溶质：可溶质：即能溶于苯又能溶于低分子正构烷烃即能溶于苯又能溶于低分子正构烷烃 可溶质实际上包括饱和分、芳香分和胶质可溶质实际上包括饱和分、芳香分和胶质 胶胶 质质 沥沥 青青 质质外形外形褐色或暗褐色的粘稠褐色或暗褐色的粘稠而流动性很差的液体而流动性很差的液体或无定型固体或无定型固体深褐色至黑色，无定深褐色至黑色，无定形，脆性的固体形，脆性的固体存在形式存在形式 在原油中形成真溶液在原油中形成真溶液胶体溶液胶体溶液分子量分子量1000-3000100

15、0-30003000-100003000-10000H/CH/C1.4-1.71.4-1.71.1-1.31.1-1.3芳香度芳香度C CA A/C/C0.2-0.40.2-0.40.4-0.60.4-0.6分布分布各馏分各馏分(馏分越重，含馏分越重，含量越大量越大)渣油渣油溶解度溶解度溶于石油醚，受热缩溶于石油醚，受热缩合或氧化成沥青质合或氧化成沥青质不溶于石油醚不溶于石油醚 胶质、沥青质的胶质、沥青质的危害危害：石油品在使用过程中生成炭渣，造成机器零石油品在使用过程中生成炭渣，造成机器零件的磨损和堵塞件的磨损和堵塞 胶质、沥青质胶质、沥青质有利有利的方面：的方面：沥青中希望含胶质、沥青质多

16、些，这样沥青沥青中希望含胶质、沥青质多些，这样沥青的延伸度会提高的延伸度会提高u石油的馏分组成石油的馏分组成n 馏分馏分 ：是指用分馏方法把原油分成的：是指用分馏方法把原油分成的不同沸点范围不同沸点范围的的 组分组分 石油是一个多组分的复杂混合物，每个组分有其各自石油是一个多组分的复杂混合物，每个组分有其各自不同不同 的沸点的沸点 用用分馏分馏的方法，可以把石油馏分分成不同的方法，可以把石油馏分分成不同温度段温度段，如，如200 环烷烃环烷烃 烷烃烷烃 如在如在2020时：苯时：苯0.87740.8774；环己烷；环己烷0.77800.7780；正己烷；正己烷 0.65720.6572，分子环

17、数越多，密度越大；分子环数越多，密度越大；同一种原油同一种原油 沸点增加，分子量增大，密度增大沸点增加，分子量增大，密度增大 对不同原油对不同原油 ，同样沸程，相对密度差别很大，同样沸程，相对密度差别很大 一般来说，环烷基的一般来说，环烷基的 中间基的中间基的 石蜡基的石蜡基的 2 2、特性因数、特性因数(K K;Waston;Waston factor;Characterization factor factor;Characterization factor)（1)1)定义定义 特性因数是烃类绝对温度表示的沸点的立方根对相对密特性因数是烃类绝对温度表示的沸点的立方根对相对密度作图，所得曲线

18、的斜率度作图，所得曲线的斜率 6.156.1536.156.153/216.1/dKTdRTK(2)(2)不同烃类不同烃类K K值的大小值的大小 同族的烃同族的烃K K值相近，不同族的烃值相近，不同族的烃K K值不同值不同 富含烷烃的石油馏分富含烷烃的石油馏分K K值为值为12.512.513.013.0，富含芳，富含芳烃的石油馏分烃的石油馏分K K值为值为10101111 对于烷烃来说，支链增加对于烷烃来说，支链增加K K值下降；值下降；而对于环烷烃和芳烃来说，支链数增加而对于环烷烃和芳烃来说，支链数增加K K值增加；值增加；对于芳烃来说，环数增加，对于芳烃来说，环数增加，K K值减小值减小

19、 对于石油馏分，计算对于石油馏分，计算K K值时温度值时温度T T为中平均沸点为中平均沸点 3 3用途用途 特性因数对于了解原油的分类和确定原油的加特性因数对于了解原油的分类和确定原油的加工方案，油品的化学组成及油品的其它特性是十分有工方案，油品的化学组成及油品的其它特性是十分有用的。用的。石油馏分的特性因数，结合相对密度或平均沸石油馏分的特性因数，结合相对密度或平均沸点可求得油品的其他物理性质，如前面讲的蒸汽压及点可求得油品的其他物理性质，如前面讲的蒸汽压及后面将要讲的分子量等。后面将要讲的分子量等。3、平均相对分子质量、平均相对分子质量（1 1）定义）定义 在炼油设备计算中，应用最多的是数

20、均相对分子质量在炼油设备计算中，应用最多的是数均相对分子质量niiniiniiniiiiniinNWNMNMnM11111（2 2）油品分子量的变化规律）油品分子量的变化规律 汽油：汽油：100100120120 煤油：煤油：180180200200 柴油：柴油：210210240240 低粘度润滑油：低粘度润滑油：300300360360 高粘度润滑油：高粘度润滑油：370370500 500（3 3）计算）计算混合油品的平均相对分子质量可以按加和法进行计算混合油品的平均相对分子质量可以按加和法进行计算niiiniimMWWM11经验关联式经验关联式（三）（三）油品的流动性能油品的流动性能

21、1 1、粘、粘 度度（1 1）定义）定义 流动分子的内摩擦使流体带有一定的粘滞性，从而产生流流动分子的内摩擦使流体带有一定的粘滞性，从而产生流体抵抗剪切作用的能力。衡量这种能力或粘滞性的性质指标，体抵抗剪切作用的能力。衡量这种能力或粘滞性的性质指标，就是粘度。就是粘度。粘度是评定油品流动性的指标，是喷气燃料、柴油、粘度是评定油品流动性的指标，是喷气燃料、柴油、重油和润滑油的重要质量指标。对润滑油的分级、质量鉴定具重油和润滑油的重要质量指标。对润滑油的分级、质量鉴定具有决定意义，也是工艺计算和工艺设计中不可缺少的物理常数。有决定意义，也是工艺计算和工艺设计中不可缺少的物理常数。石油和油品在处于牛

22、顿流体状态时，其流动性能用黏度来石油和油品在处于牛顿流体状态时，其流动性能用黏度来描述；当处于低温状态时，则用各种条件性指标来评定其低温描述；当处于低温状态时，则用各种条件性指标来评定其低温流动性：如凝点、结晶点、冰点等。流动性：如凝点、结晶点、冰点等。2 2粘度的分类粘度的分类原油的粘度原油的粘度动力粘度动力粘度(绝对粘度绝对粘度)c.g.sc.g.s制制 泊泊(P,poise)(P,poise)厘泊厘泊(cP(cP)SISI制制 Pa.s Pa.s 1Pa.s=1000cP1Pa.s=1000cP石油产品石油产品运动粘度运动粘度=/=/c.g.sc.g.s制制(沱，沱，Stoke)Stok

23、e)厘斯厘斯(厘沱厘沱)SISI制制mmmm2 2/s/s 1cSt=1mm1cSt=1mm2 2/s/s 专门用于表示油品粘度的指标专门用于表示油品粘度的指标赛氏粘度赛氏粘度(Saybolt(Saybolt Viscosity)Viscosity)SUS SUS 或或 SFSSFS 恩氏粘度恩氏粘度(Engler(Engler Viscosity)Viscosity)条件度，条件度，E E 雷氏粘度雷氏粘度(Redwood Viscosity)(Redwood Viscosity)RIS RIS 条件粘度条件粘度 各种粘度的近似关系：各种粘度的近似关系：运动粘度运动粘度(mm(mm2 2/s

24、):/s):恩氏粘度恩氏粘度(条件度，条件度，E):E):赛氏通用赛氏通用 粘度粘度(SUS):(SUS):雷氏粘度雷氏粘度(RIS)=1:0.132:4.62:4.05(RIS)=1:0.132:4.62:4.05 3 3粘度的测定粘度的测定 毛细管粘度计：牛顿型流体毛细管粘度计：牛顿型流体旋转粘度计：非牛顿型流体旋转粘度计：非牛顿型流体(Pour Point)(Cold filter plugging point-CFPP)（五）（五）油品的燃烧性能油品的燃烧性能 1 1、油品的闪点油品的闪点 (flash point)（1）爆炸上限和下限）爆炸上限和下限 石油和石油产品大都是易燃易爆、作

25、为重石油和石油产品大都是易燃易爆、作为重要燃料来使用，研究其燃烧性能，对于安全要燃料来使用，研究其燃烧性能，对于安全使用燃料和了解燃料的使用性能均非常重要，使用燃料和了解燃料的使用性能均非常重要，主要用闪点、燃点和自燃点来描述。主要用闪点、燃点和自燃点来描述。2 2、燃点和自燃点、燃点和自燃点 燃点燃点：油品在规定条件下加热到能被外部火源引燃：油品在规定条件下加热到能被外部火源引燃并连续燃烧不少于并连续燃烧不少于5 5秒钟时的最低温度秒钟时的最低温度 自燃点自燃点：把油品预热到很高温度，然后使其与空气：把油品预热到很高温度，然后使其与空气接触，则不需引火，油品即可能因剧烈氧化而产生接触，则不需

26、引火，油品即可能因剧烈氧化而产生火焰自行燃烧，能产生自燃的最低温度称为自燃点火焰自行燃烧，能产生自燃的最低温度称为自燃点 Burning point;fire point;ignition pointSelf-ignition point1 1、硫含量、硫含量 含硫量是原油和油品必需的重要指标，油品中的硫化物，含硫量是原油和油品必需的重要指标，油品中的硫化物，使得油品具有腐蚀性、储存的不安定性，使用时会造成环境污使得油品具有腐蚀性、储存的不安定性，使用时会造成环境污染，因此是必须加以严格控制的指标。不同油品含硫量的测定染，因此是必须加以严格控制的指标。不同油品含硫量的测定方法不同。汽、煤、柴油

27、用方法不同。汽、煤、柴油用GB/T380GB/T380燃灯法测定，喷气燃料等用燃灯法测定，喷气燃料等用GB/T1792GB/T1792测定硫醇性硫含量，深色石油产品如燃料油、原油、测定硫醇性硫含量，深色石油产品如燃料油、原油、润滑油等用润滑油等用GB/T 387GB/T 387管式炉法，还有管式炉法，还有SH/T0172SH/T0172高温法等。高温法等。小小 结结n油品的蒸发性能：常用蒸气压和馏程来表示油品的蒸发性能：常用蒸气压和馏程来表示 n密度、特性因数密度、特性因数K K、分子量等、分子量等n油品的流动性：粘度，粘温性能油品的流动性：粘度，粘温性能 n低温流动性能：结晶点、冰点、凝点、

28、倾点、低温流动性能：结晶点、冰点、凝点、倾点、冷滤点冷滤点 n燃烧性能：闪点、燃点、自燃点燃烧性能：闪点、燃点、自燃点n其它性质：硫含量、酸度（值）、灰分、折射其它性质：硫含量、酸度（值）、灰分、折射率等率等第二节第二节 石油产品的分类和使用石油产品的分类和使用质量要求质量要求燃料的分组燃料的分组 上止点：活塞在气缸中运动时上止点：活塞在气缸中运动时所能达到的最高位置所能达到的最高位置 下止点：活塞下行所能达到的下止点：活塞下行所能达到的最低位置最低位置 压缩比：到达下、上止点时活压缩比：到达下、上止点时活塞上部的汽缸体积之比，塞上部的汽缸体积之比，V V1 1/V/V2 2 冲程：冲程：从上

29、止点到下止点之间从上止点到下止点之间的直线距离的直线距离 1 1进气过程进气过程 活塞从上止点向下止点运动，活塞从上止点向下止点运动，活塞上方的体积增大，压力活塞上方的体积增大，压力降低，进气阀打开，油气混降低，进气阀打开，油气混合气吸入汽缸合气吸入汽缸 进气终了温度可达进气终了温度可达8585130 130 2 2压缩过程压缩过程 活塞由下止点向上止点活塞由下止点向上止点运动，进气阀和排气阀运动，进气阀和排气阀关闭关闭 压力可达压力可达0.70.71.5MPa1.5MPa，温度可达温度可达300300450450 3 3作功过程作功过程(点火燃烧点火燃烧)进气阀和排气阀仍关闭，火花进气阀和排

30、气阀仍关闭，火花塞发出电火花而引燃混合气体塞发出电火花而引燃混合气体 火焰以火焰以202030m/s30m/s的速度迅速的速度迅速向四周传播燃烧向四周传播燃烧 最高温度可达最高温度可达2000200025002500，最高压力达最高压力达3.03.04.0MPa 4.0MPa 终了时温度约为终了时温度约为90090012001200，压力为压力为0.40.40.5MPa 0.5MPa 4 4排气过程排气过程 排气阀开启，活塞由下止排气阀开启，活塞由下止点向上运动点向上运动 废气排出温度废气排出温度700700800800 根据汽油机的工作条件，对汽油的使用要求主要有根据汽油机的工作条件，对汽油

31、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在所有的工况下，具有足够的挥发性以形成可燃混合气；燃混合气；燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象；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；储存安定性好，生成胶质的倾向小；对发动机没有腐蚀作用；对发动机没有腐蚀作用；排出的污染物少排出的污染物少 （二）（二）汽油的蒸发性汽油的蒸发性 汽油的蒸发性能常用馏程和蒸气压来表示汽油的蒸发性能常用馏程和蒸气压来表示 1 1馏程馏程(恩氏馏程恩氏馏程)10%10%馏出温度是为了保证汽油具有良好的启动性能馏出温度是为了保证汽油具有良好的启动性能 50%50%馏出温度表示汽油的平均蒸发性能，

32、是为了保证汽油馏馏出温度表示汽油的平均蒸发性能，是为了保证汽油馏分的组成分布均匀，使发动机具有良好的加速性和平稳性，分的组成分布均匀，使发动机具有良好的加速性和平稳性，保证其最大功率和爬坡能力保证其最大功率和爬坡能力 90%90%馏出温度和终馏点馏出温度和终馏点(干点干点)表示汽油蒸发的完全程度表示汽油蒸发的完全程度我国车用汽油我国车用汽油10%馏出温度馏出温度 70我国车用汽油我国车用汽油的的50%馏出温馏出温度度 12090%90%馏出温馏出温度度190190终馏点终馏点2052052 2饱和蒸气压饱和蒸气压 保证汽油在使用中不发生气阻保证汽油在使用中不发生气阻 可相对的衡量汽油在储运中的

33、损耗倾向可相对的衡量汽油在储运中的损耗倾向 我国用雷德蒸气压作为汽油蒸汽压的指标我国用雷德蒸气压作为汽油蒸汽压的指标 9 9月月1 1日至日至2 2月月2929日使用的汽油的饱和蒸气压不高于日使用的汽油的饱和蒸气压不高于88kPa 88kPa 3 3月月1 1日至日至8 8月月3131日使用的汽油的饱和蒸气压不高于日使用的汽油的饱和蒸气压不高于74kPa 74kPa（三）汽油的抗爆性（三）汽油的抗爆性 汽油在发动机中的抗爆震能力称为抗爆性，汽油在发动机中的抗爆震能力称为抗爆性，是汽油最重要的质量指标之一。用辛烷值、抗爆是汽油最重要的质量指标之一。用辛烷值、抗爆指数、品度等的大小来表示抗爆性的优

34、劣。一定指数、品度等的大小来表示抗爆性的优劣。一定压缩比的发动机必须使用与其相匹配的辛烷值的压缩比的发动机必须使用与其相匹配的辛烷值的汽油，方能保证在不发生爆震的情况下，产生最汽油，方能保证在不发生爆震的情况下，产生最大功率，我国车用汽油以辛烷值作为其牌号。大功率，我国车用汽油以辛烷值作为其牌号。1 1爆震现象及原因爆震现象及原因 Antidetonating quality指指 标标正正 常常爆爆 震震火焰传播速度火焰传播速度 m/sm/s303070705005001000(1000(轻轻)151500002000(2000(强强)最高温度，最高温度，2000200025002500200

35、0200025002500最高压力，最高压力，MPaMPa3.03.04.0MPa4.0MPa10MPa10MPa2 2汽油抗爆性的表示方法汽油抗爆性的表示方法 汽油的汽油的抗爆性抗爆性是用辛烷值来表示。它是在标准试是用辛烷值来表示。它是在标准试验用的可调压缩比的单缸发动机中测得的。将待测汽验用的可调压缩比的单缸发动机中测得的。将待测汽油与正标准燃料试样的进行对比实验而测得的。所用油与正标准燃料试样的进行对比实验而测得的。所用的标准燃料是异辛烷（的标准燃料是异辛烷（2 2，2 2，4-4-三甲基戊烷）和正庚三甲基戊烷）和正庚烷的混合物。人为规定异辛烷的辛烷值为烷的混合物。人为规定异辛烷的辛烷值

36、为100100，正庚，正庚烷的辛烷值为烷的辛烷值为0 0，将这两种标准燃料按不同体积比混，将这两种标准燃料按不同体积比混合就得到了不同抗爆性等级的正标准燃料混合物，以合就得到了不同抗爆性等级的正标准燃料混合物，以异辛烷的体积百分数作为正标准燃料混合物的辛烷值。异辛烷的体积百分数作为正标准燃料混合物的辛烷值。汽油的辛烷值表示与被测汽油抗爆性相同的正标准燃料混合物中纯异辛烷的体积百分数。因此汽油的辛烷值并表示汽油中的异辛烷含量。道路辛烷值道路辛烷值=28.5+0.43128.5+0.431RON+0.311RON+0.311MON-0.040MON-0.040烯烃含量烯烃含量3 3汽油的抗爆性与组

37、成的关系汽油的抗爆性与组成的关系 汽油由烃类组成，汽油由烃类组成，对分子量大致相同的不同烃类对分子量大致相同的不同烃类 正构烷烃正构烷烃 环烷烃环烷烃 正构烯烃正构烯烃 异构烷烃和异构烯烃异构烷烃和异构烯烃 91 95 9890,93,95硫，硫，ppmppm 100020030510800苯，苯，%(%(体积分数体积分数)5.02.51.01.02.5芳烃，芳烃，%(%(体积分数体积分数)5040353540烯烃，烯烃，%(%(体积分数体积分数)2010.010.035氧，氧，%(%(质量分数质量分数)1000r/min1000r/min的高速发动机，按凝点划分牌的高速发动机，按凝点划分牌

38、号号 1010#、5 5#、0 0#、-10-10#、-20-20#、-35-35#和和5050#重柴油：中速、低速（重柴油：中速、低速（500r/min500r/min）发动机，按黏度）发动机，按黏度 分级分级（一）压燃式发动机的工作过程（一）压燃式发动机的工作过程1 1与汽油机的相同之处与汽油机的相同之处 都有四冲程：进气、压缩、燃烧膨胀、排气都有四冲程：进气、压缩、燃烧膨胀、排气 都是内燃机都是内燃机 2 2与汽油机的不同之处与汽油机的不同之处 柴油机压缩的只是空气，压缩比可以更大柴油机压缩的只是空气，压缩比可以更大 汽油机电火花点燃汽油机电火花点燃点燃式发动机；点燃式发动机；柴油机自燃

39、柴油机自燃压燃式发动机压燃式发动机 汽油机：汽油在气化室气化后与空气一起进入燃烧室汽油机：汽油在气化室气化后与空气一起进入燃烧室(气缸气缸)压缩，在压缩阶段末点火燃烧；压缩，在压缩阶段末点火燃烧；柴油机：空气进入气缸，柴油机：空气进入气缸，被压缩升温，在压缩阶段末喷入柴油而自燃。被压缩升温，在压缩阶段末喷入柴油而自燃。汽油机、柴油机的主要区别汽油机、柴油机的主要区别汽汽 油油 机机柴柴 油油 机机吸入油气吸入油气(汽油汽油+空气空气)，预，预先混合先混合只吸入空气，预先不混合只吸入空气，预先不混合油气一同压缩油气一同压缩只压缩空气只压缩空气压缩比低（压缩比低（8-108-10），受燃料），受燃

40、料性质影响性质影响压缩比高（压缩比高（13-2413-24），不受燃），不受燃料性质影响料性质影响电点火，燃料自燃点高有利电点火，燃料自燃点高有利自燃，燃料自燃点低有利自燃，燃料自燃点低有利热功效率低（热功效率低（21%-28%21%-28%）热功效率高（热功效率高（35%-43%35%-43%）汽油机单位马力耗油多汽油机单位马力耗油多柴油机单位马力耗油少柴油机单位马力耗油少汽油闪点低，危险性大汽油闪点低，危险性大柴油闪点较高，危险性较小柴油闪点较高，危险性较小（二（二)燃烧性能燃烧性能 衡量指标衡量指标雾化性能雾化性能蒸发性能蒸发性能抗爆性能抗爆性能 1.1.粘度粘度 柴油在使用上对粘度有一

41、定要求：柴油在使用上对粘度有一定要求：国产轻柴油规格规定国产轻柴油规格规定2020的运动粘度为的运动粘度为1.81.88.08.0厘斯厘斯 含烷烃较多的石蜡基原油的柴油粘度小，而环烷基原含烷烃较多的石蜡基原油的柴油粘度小，而环烷基原油的粘度较大油的粘度较大 2 2蒸发性能蒸发性能 馏分组成馏分组成 馏程中要求柴油的馏程中要求柴油的50%50%馏出温度不高于馏出温度不高于300 300 我国轻柴油的馏程范围一般在我国轻柴油的馏程范围一般在200200380 380 闪点闪点 国产轻柴油规定国产轻柴油规定-35-35#、-50-50#轻柴油的闭口杯轻柴油的闭口杯法闪点不低于法闪点不低于4545，其

42、余牌号不低于，其余牌号不低于55 55 闪点同时也是安全保证指标闪点同时也是安全保证指标 柴油机的燃烧过程柴油机的燃烧过程 急燃期急燃期 缓燃期缓燃期 后燃期后燃期 柴油喷入汽缸后进行雾化、受热、蒸发、柴油喷入汽缸后进行雾化、受热、蒸发、扩散以及与空气混合而形成可燃混合气，扩散以及与空气混合而形成可燃混合气，只有只有1 13ms 3ms 从自燃开始到到汽缸中压力不再急剧上升从自燃开始到到汽缸中压力不再急剧上升时为止，火焰传播速度和燃烧速度快，放时为止，火焰传播速度和燃烧速度快，放热量多，汽缸内温度和压力上升很快热量多，汽缸内温度和压力上升很快 从汽缸内压力不再急剧升高到压力开始迅从汽缸内压力不

43、再急剧升高到压力开始迅速下降，燃烧过程的主要阶段速下降，燃烧过程的主要阶段 从燃料停止喷射到燃烧终点从燃料停止喷射到燃烧终点 （2 2）柴油抗爆性的表示方法柴油抗爆性的表示方法 十六烷值十六烷值(CN)(CN)正十六烷的正十六烷的(CN=100)(CN=100)a-a-甲基萘（甲基萘（CN=0CN=0）或：七甲基壬烷或：七甲基壬烷(CN=15)(CN=15)我国轻柴油质量标准中规定十六烷值不低于我国轻柴油质量标准中规定十六烷值不低于4545 并非柴油的十六烷值越大越好，一般不高于并非柴油的十六烷值越大越好，一般不高于65 65 柴油的十六烷值：表示与被测柴油抗爆性相同的标柴油的十六烷值：表示与

44、被测柴油抗爆性相同的标 准燃料中正十六烷的体积百分数。准燃料中正十六烷的体积百分数。例如：某柴油的抗爆性与含例如：某柴油的抗爆性与含52%52%的正十六烷的标准燃料的抗的正十六烷的标准燃料的抗爆性相同，则该柴油的十六烷值就等于爆性相同，则该柴油的十六烷值就等于5252。（3 3）柴油的十六烷值与化学组成和馏分的关系柴油的十六烷值与化学组成和馏分的关系q 相同碳数的不同烃类，以正构烷烃的十六烷值最高，正构相同碳数的不同烃类，以正构烷烃的十六烷值最高，正构烯烃、异构烷烃和环烷烃居中，芳香烃最小。烯烃、异构烷烃和环烷烃居中，芳香烃最小。q 相同碳数的异构烷烃，十六烷值随支链数的增加而降低；相同碳数的

45、异构烷烃，十六烷值随支链数的增加而降低；对于同一族烃类，随分子量增加，自然点降低，十六烷值对于同一族烃类，随分子量增加，自然点降低，十六烷值增加。但馏分变重，由于蒸发性能变差，耗油量会增加。增加。但馏分变重，由于蒸发性能变差，耗油量会增加。q 不同基属的原油，其生产的柴油由于化学组成的不同，其不同基属的原油，其生产的柴油由于化学组成的不同，其十六烷值相差较大。石蜡基原油生产的柴油比环烷基原油十六烷值相差较大。石蜡基原油生产的柴油比环烷基原油生产的柴油十六烷值高。生产的柴油十六烷值高。q 柴油的理想组分：应从两个方面入手，即应保证它的十六烷值比较高，又应从两个方面入手，即应保证它的十六烷值比较高

46、，又要保证它的凝点比较低。要保证它的凝点比较低。单烷基（单烷基（T T型）或二单烷（型）或二单烷（型）的异构烷烃。型）的异构烷烃。如：如：C C6 6C(C)C(C)C(C)C(C)C C6 6(7,8(7,8二甲基十四烷二甲基十四烷)，C C7 7C(C)C(C)3 3C C7 7(8(8丙基十五烷丙基十五烷)。(三）柴油的低温流动性三）柴油的低温流动性 1 1表示方法表示方法 我国以凝点表示柴油的低温流动性和牌号我国以凝点表示柴油的低温流动性和牌号 凝点并不是柴油可能使用的最低温度凝点并不是柴油可能使用的最低温度 2 2柴油低温流动性与组成的关系柴油低温流动性与组成的关系 柴油的馏分越重，

47、其低温流动性越差柴油的馏分越重，其低温流动性越差 柴油中含环烷烃和芳烃多，则凝点低，而含正构烷烃柴油中含环烷烃和芳烃多，则凝点低，而含正构烷烃多，则凝点高多，则凝点高 （四）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度（四）柴油的安定性、腐蚀性和洁净度1 1储存安定性储存安定性 2.2.柴油的腐蚀性柴油的腐蚀性3 3柴油的洁净度柴油的洁净度 轻柴油标准规定不许含有机械杂质轻柴油标准规定不许含有机械杂质 只允许含有痕迹量的水分只允许含有痕迹量的水分 （五）柴油产品的品种和牌号（五）柴油产品的品种和牌号(GB252-2000)(GB252-2000)项项 目目1010号号5 5号号0 0号号-10-10号号-20

48、-20号号-35-35号号-50-50号号试验方法试验方法色度，号色度，号 不大于不大于3.53.5GB/T6540GB/T6540氧化安定性，总不溶物，氧化安定性，总不溶物，mg/100mLmg/100mL不大于不大于.5.5SH/T0175SH/T0175硫含量硫含量2)2)，%(m/m)%(m/m)不大于不大于0.20.2GB/T380GB/T380酸度，酸度，mgKOH/100mL mgKOH/100mL 不大于不大于7 7GB/T258GB/T25810%10%蒸余物残炭蒸余物残炭3)3)，%(m/m)%(m/m)不大于不大于0.30.3GB/T268GB/T268灰分，灰分，%(m

49、/m)%(m/m)不大于不大于0.010.01GB/T508GB/T508铜片腐蚀，铜片腐蚀，(50,3h)(50,3h)，级，级 不大于不大于1 1GB/T5096GB/T5096水分水分4)4)，%(V/V)%(V/V)不大于不大于痕迹痕迹GB/T260GB/T260机械杂质机械杂质4)4)无无GB/T511GB/T511运动粘度运动粘度(20)(20)，mmmm2 2/s/s3.0-8.03.0-8.02.5-8.02.5-8.01.8-7.01.8-7.0GB/T265GB/T265凝点，凝点，不高于不高于10105 50 0-10-10-20-20-35-35-50-50GB/T51

50、0GB/T510冷滤点，冷滤点，不高于不高于12128 84 4-5-5-14-14-29-29-44-44SH/T0248SH/T0248闪点闪点 (闭口闭口)，不低于不低于55554545GB/T261GB/T261十六烷值十六烷值 不小于不小于45455)5)GB/T386GB/T386馏程：馏程：50%50%回收温度，回收温度，不高于不高于 90%90%回收温度，回收温度，不高于不高于 95%95%回收温度，回收温度，不高于不高于300300355355365365GB/T6536GB/T6536密度密度(20)(20)，kg/mkg/m3 3实测实测GB/T1884GB/T1884G