第三節(jié)-石油及其產(chǎn)品的分類和使用要求課件

1、第三講 石油產(chǎn)品的分類和使用要求2022/7/17石油加工概論1本章學(xué)習(xí)要求了解石油產(chǎn)品的分類主要掌握汽油、柴油、噴氣燃料的使用要求及主要質(zhì)量指標(biāo)了解各種燃料現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)2022/7/17石油加工概論2石油產(chǎn)品分類燃料：汽油、柴油及噴氣燃料等發(fā)動(dòng)機(jī)燃料以及煤油、燃料油等。約占80 潤滑劑 ：潤滑油和潤滑脂，占2左右石油瀝青：約占3石油蠟：約占1 石油焦：約為2 溶劑和化工原料：約占10 2022/7/17石油加工概論3石油產(chǎn)品的分組類別各類別的含義 類別各類別的含義F燃料， 80%90% S溶劑和化工原料 L潤滑劑及有關(guān)產(chǎn)品 W蠟 B瀝 青 C焦2022/7/17石油加工概論4熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

2、的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)有兩大類：內(nèi)燃機(jī) 液體燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒作功的機(jī)械稱為內(nèi)燃機(jī)，如汽油機(jī)、柴油機(jī)及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等，所用的燃料主要是石油產(chǎn)品的汽油、柴油和噴氣燃料(統(tǒng)稱為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料)。用量最大、最重要 外燃機(jī) 在單獨(dú)的設(shè)備（如鍋爐）中燃燒，產(chǎn)生蒸汽或燃?xì)庥靡酝苿?dòng)透平作功的機(jī)械，如蒸汽透平、燃?xì)廨啓C(jī)等，可用煤、天然氣或重油等作燃料2022/7/17石油加工概論5汽 油-Gasoline2022/7/17石油加工概論62022/7/17石油加工概論7上止點(diǎn)：活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)時(shí)所能達(dá)到的最高位置 下止點(diǎn)：活塞下行所能達(dá)到的最低位置 壓縮比：到達(dá)下、上止點(diǎn)時(shí)活塞上部的汽缸體積之比，V1/V2 沖程： 從

3、上止點(diǎn)到下止點(diǎn)之間的直線距離四沖程進(jìn)氣壓縮膨脹作功排氣2022/7/17石油加工概論82022/7/17石油加工概論91進(jìn)氣過程活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞上方的體積增大，壓力降低，進(jìn)氣閥打開，排氣閥關(guān)閉，活塞下行，氣缸內(nèi)壓力逐漸下降到 0.70.9105 Pa 空氣和汽油在混合室形成可燃性氣，經(jīng)進(jìn)氣閥吸入汽缸 進(jìn)氣終了溫度可達(dá) 85130 2022/7/17石油加工概論102壓縮過程進(jìn)氣閥關(guān)閉，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，可燃性混合氣被壓縮 當(dāng)活塞上行接近上止點(diǎn)、壓縮過程終了時(shí)，壓力可達(dá)0.71.5MPa，溫度可達(dá)300450 壓縮混合氣體的溫度、壓力取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比 2022/7/17

4、石油加工概論113作功過程(點(diǎn)火燃燒和膨脹作功) 進(jìn)氣閥和排氣閥仍關(guān)閉，火花塞發(fā)出電火花而引燃混合氣體 火焰以2050m/s的速度迅速向四周傳播燃燒，同時(shí)產(chǎn)生大量熱能 最高溫度可達(dá)20002500，最高壓力達(dá)3.05.0MPa 高溫高壓燃?xì)猓苿?dòng)活塞下行 ，將燃料燃燒放出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能 終了時(shí)溫度約為9001200，壓力為0.40.5MPa 2022/7/17石油加工概論124排氣過程活塞下行到下止點(diǎn)時(shí)，作功過程結(jié)束 排氣閥開啟，活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，排出廢氣廢氣排出溫度700800 一般汽油機(jī)有四個(gè)或六個(gè)氣缸，按一定順序排列，使不連續(xù)的點(diǎn)火燃燒和膨脹作功過程變成連續(xù)的經(jīng)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)的

5、過程工作原理 汽油機(jī)一般是以四沖程循環(huán)工作的，叫四沖程汽油機(jī) 汽油機(jī)壓縮比愈高，汽油機(jī)的功率和經(jīng)濟(jì)性愈好，但對(duì)汽油機(jī)的材質(zhì)要求和汽油的質(zhì)量要求也愈高2022/7/17石油加工概論13汽油機(jī)對(duì)燃料的使用要求 汽油應(yīng)具備的使用性能主要有： 蒸發(fā)性能良好； 燃燒性能好（最為重要）； 抗氧化安定性好； 抗腐蝕和磨損； 排出的污染物少2022/7/17石油加工概論14汽油的蒸發(fā)性評(píng)定汽油的蒸發(fā)性能的質(zhì)量指標(biāo)餾程蒸氣壓2022/7/17石油加工概論15餾 程餾程能大體表示汽油的沸點(diǎn)范圍和蒸發(fā)性能一般要求測(cè)出汽油的初餾點(diǎn)、10%、50%、90%餾出溫度和干點(diǎn)或終餾點(diǎn)，對(duì)這些點(diǎn)的溫度都有明確的規(guī)定，以滿足汽油

6、對(duì)蒸發(fā)性能方面的要求 2022/7/17石油加工概論16餾 程初餾點(diǎn)和10餾出溫度，保證汽油具有良好的起動(dòng)性能，反映了燃料中輕組分的相對(duì)含量我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求其10餾出溫度不高于70航空汽油10餾出溫度不大于80，同時(shí)又規(guī)定初餾點(diǎn)不得低于40，大多在43-552022/7/17石油加工概論17規(guī)定50餾出溫度，保證汽油具有良好的加速性和平穩(wěn)性（最大功率和爬坡能力） 50餾出溫度與汽油機(jī)起動(dòng)后升溫時(shí)間的長短以及加速是否及時(shí)有關(guān)我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(quality criteria)中要求50餾出溫度不高于120。航空汽油50餾出溫度不大于105 2022/7/17石油加工概論1890餾出

7、溫度和干點(diǎn)，表明汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程度結(jié)焦性能90點(diǎn)表示燃料中重餾分的含量，干點(diǎn)表示燃料中含有的最重餾分的沸點(diǎn)90餾出溫度和干點(diǎn)過高，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、經(jīng)濟(jì)性下降要求車用汽油90餾出溫度190，終餾點(diǎn)2052022/7/17石油加工概論19蒸 氣 壓蒸氣壓是保證汽油在使用中不發(fā)生氣阻的質(zhì)量指標(biāo)。蒸氣壓指雷德蒸氣壓（RVP） 蒸汽壓越大，蒸發(fā)性就越強(qiáng)，發(fā)動(dòng)機(jī)易于冷起動(dòng)，但產(chǎn)生氣阻的傾向增大，蒸發(fā)損耗也越大。 車用汽油：9月16日至3月15日使用的汽油的飽和蒸氣壓不高于88kPa3月16日至9月15日使用的汽油的飽和蒸氣壓不高于74kPa 航空汽油規(guī)定其飽和蒸氣壓為2748kPa 2022/7

8、/17石油加工概論20汽油的爆震特性爆震現(xiàn)象汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒不正常時(shí)，會(huì)出現(xiàn)機(jī)身強(qiáng)烈震動(dòng)的情況，并發(fā)出金屬敲擊聲，同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，排氣管冒黑煙，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致機(jī)件的損壞，此即爆震現(xiàn)象產(chǎn)生爆震現(xiàn)象的后果：功率降低，汽油消耗量增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)，迫使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火2022/7/17石油加工概論212022/7/17石油加工概論22爆震的原因是由于汽油機(jī)使用了與其壓縮比不相匹配的汽油 指標(biāo)正常爆震火焰?zhèn)鞑ニ俣?m/s3070100300 (輕)8001000 (強(qiáng))最高溫度，2000250020002500最高壓力，MPa3.04.0MPa10MPa不正常自燃點(diǎn)太低！汽油的抗爆性是用

9、辛烷值（Octane Number簡稱ON）來表示的規(guī)定兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燃料： 一個(gè)是抗爆性很高的異辛烷，ON=100 一個(gè)是抗爆性很差的正庚烷，ON=0兩者按一定的體積比混合配制成一系列的標(biāo)準(zhǔn)燃料標(biāo)準(zhǔn)燃料中異辛烷的體積分?jǐn)?shù)值即為辛烷值2022/7/17石油加工概論23汽油的辛烷值越高，表示其抗爆性能越好辛烷值主要有兩種，即馬達(dá)法MON與研究法RON。通常RON比MON高510個(gè)單位道路辛烷值，抗爆指數(shù)（ONI） 辛烷值無可加性！要實(shí)測(cè)！航空汽油的抗爆性用辛烷值和品度值兩個(gè)指標(biāo)來表示 2022/7/17石油加工概論24航空汽油我國采用“辛烷值品度”表示航空汽油的牌號(hào)，包括100130號(hào)、95130號(hào)和

10、75號(hào)三個(gè)牌號(hào)品度值表示飛機(jī)在爬高或戰(zhàn)斗時(shí)，為了得到最大功率，發(fā)動(dòng)機(jī)在富混合氣(= 0.6-0.65)條件下工作時(shí)的抗爆性辛烷值用來表示飛機(jī)在巡航時(shí)，為節(jié)省燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)在貧混合氣(= 0.8-1.0)下工作時(shí)的抗爆性2022/7/17石油加工概論25汽油的抗爆性與化學(xué)組成的關(guān)系同族烴類，其辛烷值隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而降低碳原子數(shù)相同的不同族烴類，其抗爆性優(yōu)劣的大致順序： 芳香烴異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴正構(gòu)烯烴及環(huán)烷烴正構(gòu)烷烴烷烴分子的碳鏈上分支越多、排列越緊湊，則抗爆性越好2022/7/17石油加工概論26項(xiàng)目組成辛烷值大小ON數(shù)值直餾汽油正構(gòu)烷烴多較低4060催化裂化汽油異構(gòu)烷烴、烯烴和芳烴較多較

11、高78催化重整汽油芳烴、異構(gòu)烷烴高8090烷基化汽油大量異構(gòu)烷烴最高901002022/7/17石油加工概論27芳烴和高度分支的異構(gòu)烷烴ON最高，芳烴雖然抗爆性好，ON高，但多了是有害的。所以對(duì)汽油來說，高度分支的異構(gòu)烷烴是理想組分 同一原油生產(chǎn)的汽油，餾分越輕，辛烷值越高，抗爆性越好使用和儲(chǔ)存過程中，輕組分的蒸發(fā)損失會(huì)引起汽油辛烷值的明顯降低 2022/7/17石油加工概論282022/7/17石油加工概論29提高汽油辛烷值的方法加鉛四乙基鉛-(C2H5)4Pb采用先進(jìn)的加工工藝 合理調(diào)合 摻入高辛烷值組分 含氧有機(jī)化合物：甲基叔丁基醚(MTBE) 加芳烴 汽油的安定性汽油在常溫和液相條件下

12、抵抗氧化的能力稱為汽油的氧化安定性，簡稱安定性安定性不好的汽油，在儲(chǔ)存和輸送過程中容易發(fā)生氧化反應(yīng)，生成膠質(zhì)，使汽油的顏色變深，甚至?xí)a(chǎn)生沉淀2022/7/17石油加工概論30化學(xué)組成：不飽和烴的存在是汽油安定性變差的主要原因 直餾汽油餾分不含烯烴，安定性很好；而二次加工生成的汽油餾分，其安定性較差 儲(chǔ)存條件：汽油的變質(zhì)除與其本身的化學(xué)組成密切相關(guān)外，還和許多外界條件有關(guān)，例如溫度、金屬表面的作用、與空氣接觸面積的大小等-儲(chǔ)存安定性2022/7/17石油加工概論31評(píng)定汽油安定性的指標(biāo)有： 碘值、硫含量、酸度、實(shí)際膠質(zhì)、誘導(dǎo)期等2022/7/17石油加工概論32改善汽油安定性的方法儲(chǔ)存條件:

13、降低儲(chǔ)油溫度 減少溫差變化 盡可能將容器裝滿，降低儲(chǔ)罐空間氧濃度，減少空氣量 避免與金屬接觸，采用非金屬涂料 避光儲(chǔ)存2022/7/17石油加工概論33化學(xué)組成：在生產(chǎn)時(shí)要選擇適當(dāng)?shù)慕M分熱裂化、焦化汽油因含較多的烯烴，不安定，必需和安定性較好的直餾汽油、FCC汽油、加氫裂化汽油、催化重整汽油調(diào)合使用采用適當(dāng)?shù)木品椒?，如酸堿精制、加氫精制等，以除去不安定組分，改善汽油的安定性比較經(jīng)濟(jì)的方法是在適當(dāng)精制的基礎(chǔ)上，加入添加劑來改善汽油的安定性，延緩氧化反應(yīng)的進(jìn)行，延長誘導(dǎo)期 2022/7/17石油加工概論34汽油的腐蝕性和清潔性腐蝕性反映了汽油對(duì)金屬的腐蝕能力評(píng)定汽油腐蝕性的指標(biāo)有：硫含量、銅片腐

14、蝕、酸度、水溶性酸或堿等車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其硫含量不大于0.08%，航空汽油不大于0.05%車用汽油的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)中用不含機(jī)械雜質(zhì)和水分兩項(xiàng)來保證車用汽油的清潔性 2022/7/17石油加工概論35汽油產(chǎn)品的品種和牌號(hào) 汽油按其用途分為車用汽油和航空汽油，各種汽油均按辛烷值劃分牌號(hào)車用汽油（GB 17930-1999） 按研究法辛烷值(RON)，無鉛車用汽油分為90號(hào)、93號(hào)及95號(hào)三個(gè)牌號(hào)，它們分別適用于壓縮比不同的各型汽油機(jī)。2022/7/17石油加工概論362022/7/17石油加工概論37項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)試驗(yàn)方法90號(hào)93號(hào)95號(hào)抗爆性： 研究法辛烷值(RON) 不小于 抗爆指數(shù)(RON-

15、MON)/2 不小于908593889590GB/T 5487GB/T 503鉛含量(1)(g/l) 不大于0.005GB/T 8020餾稱：10%蒸發(fā)溫度， 不高于50%蒸發(fā)溫度， 不高于90%蒸發(fā)溫度， 不高于終餾點(diǎn)， 不高于殘留量，%(V/V) 不大于701201902052GB/T 6536蒸氣壓，kPa從9月16日至3月15日 不大于從3月16日至9月15日 不大于8874GB/T 8017實(shí)際膠質(zhì)(2)，mg/100ml 不大于5GB/T 8019誘導(dǎo)期(3)，min 不小于480GB/T 8018硫含量(4)，%(m/m) 不大于0.10(5)GB/T 380硫醇(需滿足下列要求

16、之一)： 博士試驗(yàn) 硫醇硫含量，%(m/m) 不大于通過0.001SH/T 0174GB/T 1792銅片腐蝕(50,3h)，級(jí) 不大于1GB/T 5096水溶性酸或堿無GB/T 259機(jī)械雜質(zhì)及水分無目測(cè)(6)苯含量，%(V/V) 不大于2.5附錄A芳烴含量，%(V/V) 不大于40GB/T 11132烯烴含量，%(V/V) 不大于35(7)GB/T 111320.082022/7/17石油加工概論38規(guī) 格世界燃油規(guī)范類世界燃油規(guī)范類世界燃油規(guī)范類世界燃油規(guī)范類中國2000年研究法辛烷值91 95 9890,93,95硫，ppm 100020030510800苯，%(體積分?jǐn)?shù)) 5.02.

17、51.01.02.5芳烴，%(體積分?jǐn)?shù))5040353540烯烴，%(體積分?jǐn)?shù))2010.010.035氧，%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 2.72.72.72.72.7世界燃油規(guī)范與我國車用無鉛汽油新標(biāo)準(zhǔn)的比較柴 油 Diesel fuel 2022/7/17石油加工概論39柴油是壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料 輕柴油：作為轉(zhuǎn)速1000rmin的高速柴油機(jī)的燃料重柴油：作為轉(zhuǎn)速5001000rmin的中速柴油機(jī)和500rmin的低速柴油機(jī)的燃料柴油機(jī)車是節(jié)約能源的有效途徑 2022/7/17石油加工概論402022/7/17石油加工概論41柴油機(jī)的壓縮比約高于汽油機(jī)一倍，一般為1620。壓縮后氣體的溫度、壓力都比較高，

18、可達(dá)到500700、35MPa，此溫度超過柴油的自燃點(diǎn)柴油是用高壓油泵噴入氣缸中，經(jīng)霧化后的細(xì)小油滴便與被壓縮的高溫空氣混合，并迅速蒸發(fā)汽化、自燃發(fā)火，不象汽油機(jī)那樣需要用電火花點(diǎn)火柴油機(jī)的熱效率一般比汽油機(jī)高，當(dāng)二者功率相同時(shí)，柴油機(jī)可節(jié)約燃料20302022/7/17石油加工概論42柴油機(jī)燃料的使用要求柴油是可用作壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的石油輕質(zhì)餾分，輕柴油的主要使用要求：具有良好的霧化性能、蒸發(fā)性能和燃燒性能具有良好的燃料供給性能對(duì)機(jī)件沒有腐蝕和磨損作用良好的儲(chǔ)存安定性和熱安定性2022/7/17石油加工概論43柴油的燃燒性能 柴油的燃燒性能表示它的燃燒平穩(wěn)性，又稱柴油的抗爆性 柴油從噴油開始

19、到全部燃燒為止，可分為四個(gè)階段:滯燃期：指柴油噴入氣缸到自燃經(jīng)歷的一段時(shí)間速燃期：從開始自燃到大部分可燃混合氣燃燒完畢緩燃期：從大部分可燃混合氣燃燒完畢到噴射終止后燃期：從燃料噴射停止到燃燒終點(diǎn) 2022/7/17石油加工概論442022/7/17石油加工概論45與汽油機(jī)的相同之處：都有四沖程：進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣 都是內(nèi)燃機(jī) 與汽油機(jī)的不同之處：柴油機(jī)壓縮的只是空氣，壓縮比可以更大 汽油機(jī)電火花點(diǎn)燃點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)； 柴油機(jī)自燃?jí)喝际桨l(fā)動(dòng)機(jī) 汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同2022/7/17石油加工概論46汽油機(jī)、柴油機(jī)的主要區(qū)別汽 油 機(jī)柴 油 機(jī)吸入油氣(汽油+空氣)，預(yù)先混合只吸入空氣，預(yù)先不混

20、合油氣一同壓縮只壓縮空氣壓縮比低（8-10），受燃料性質(zhì)影響壓縮比高（13-24），不受燃料性質(zhì)影響電點(diǎn)火，燃料自燃點(diǎn)高有利自燃，燃料自燃點(diǎn)低有利熱功效率低（21%-28%）熱功效率高（35%-43%）汽油機(jī)單位馬力耗油多柴油機(jī)單位馬力耗油少汽油閃點(diǎn)低，危險(xiǎn)性大柴油閃點(diǎn)較高，危險(xiǎn)性較小柴油的自燃點(diǎn)越低，滯燃期越短，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作就越平穩(wěn)柴油的自燃點(diǎn)較高，氧化較慢，滯燃期就長，燃料太不易氧化，過氧化物生成量不足，遲遲不能自燃，以至噴入的燃料積聚過多，一旦開始自燃，大量燃料在氣缸內(nèi)同時(shí)燃燒，造成壓力增長過快，大大超過正常燃燒的壓力，產(chǎn)生沖擊波，沖擊活塞頭，發(fā)出金屬敲擊聲，引起爆震，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，

21、零件磨損增加2022/7/17石油加工概論472022/7/17石油加工概論48汽 油 機(jī)柴 油 機(jī)燃料自燃點(diǎn)太低，太易氧化燃料的自燃點(diǎn)太高，不易氧化出現(xiàn)在火焰?zhèn)鞑ミ^程中發(fā)生在燃燒階段的初期汽油機(jī)是點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，不需要燃料自燃柴油機(jī)是壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，通過燃料自燃來達(dá)到燃燒的目的汽油機(jī)和柴油機(jī)爆震的區(qū)別柴油的抗爆性柴油的抗爆性用十六烷值(Cetane Number) CN來表示 標(biāo)準(zhǔn)燃料是正十六烷和甲基萘（或七甲基壬烷） 十六烷值高，表明燃料在柴油機(jī)中發(fā)火性能好，滯燃期短，燃燒均勻且完全，發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)十六烷值低則表明燃料發(fā)火困難，滯燃期長，發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)粗暴 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定輕柴油的CN一般不小于4

22、52022/7/17石油加工概論49柴油的十六烷值與其化學(xué)組成的關(guān)系 對(duì)相同碳原子數(shù)的不同族烴類，十六烷值大小順序：正構(gòu)烷烴烯烴、異構(gòu)烷烴環(huán)烷烴芳香烴稠環(huán)芳烴烴類的異構(gòu)程度越高，環(huán)數(shù)越多，其十六烷值越低。對(duì)環(huán)烷和芳烴來講，隨側(cè)鏈長度的增加其十六烷值增大，隨側(cè)鏈分支的增多和環(huán)數(shù)的增加，其十六烷值減小各種烴類十六烷值的不同，主要是反映其自燃性質(zhì)的差別 2022/7/17石油加工概論50柴油的CN與其餾分組成的關(guān)系對(duì)同族烴類來講，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加，其十六烷值也增大直餾柴油的CN：石蠟基的環(huán)烷基的 大慶、華北等石蠟基原油中柴油餾分的十六烷值接近70，而環(huán)烷基的羊三木原油中柴油餾分的十六烷值，還不

23、到40直餾柴油的CN催化裂化柴油、焦化柴油的CN (二次加工生產(chǎn)的柴油十六烷值較低，需經(jīng)加氫精制或調(diào)合使用！) 2022/7/17石油加工概論51柴油機(jī)對(duì)柴油CN的要求，不同于汽油機(jī)對(duì)汽油ON的要求。柴油CN太高、太低都不好如十六烷值低，燃燒發(fā)熱不均勻，增加油耗，十六烷值低于40時(shí)用于高速柴油機(jī)容易發(fā)生爆震如十六烷值過高，由于自燃點(diǎn)太低，滯燃期太短，燃料很快自燃，來不及與空氣均勻混合，以致空氣供應(yīng)不充足，燃燒不完全，部分烴類熱分解而形成炭煙，即排放黑煙，使得油耗增大，柴油機(jī)功率下降。 一般要求CN562022/7/17石油加工概論52柴油的十六烷值不同轉(zhuǎn)速的柴油機(jī)應(yīng)選用不同十六烷值的柴油。一般

24、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，相應(yīng)的柴油十六烷值也應(yīng)增大高速柴油機(jī)的燃料其十六烷值應(yīng)在4060，一般使用4045的燃料中速柴油機(jī)可使用CN在3035的燃料國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定輕柴油的CN不小于45 2022/7/17石油加工概論53柴油的蒸發(fā)性 餾程是表示柴油蒸發(fā)性能的重要指標(biāo)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，對(duì)燃料的蒸發(fā)性能也就要求越嚴(yán)柴油的餾分過重，則蒸發(fā)速度太慢，使燃燒不完全，導(dǎo)致功率下降、油耗增大以及潤滑油被稀釋而磨損加重柴油的餾分過輕，則由于蒸發(fā)速度太快而使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力急劇上升，從而導(dǎo)致柴油機(jī)的工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生爆震 2022/7/17石油加工概論54對(duì)餾分組成較輕的柴油，其蒸發(fā)速度快，有利于形成可燃混合氣，使得燃

25、燒速度增快，啟動(dòng)性好，這對(duì)高速柴油機(jī)是有利的柴油中小于300餾分的含量對(duì)耗油量的影響很大，小于300餾分含量越高，則耗油量越小2022/7/17石油加工概論55柴油50餾出溫度對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性影響很大。50餾出溫度越低，柴油機(jī)易于起動(dòng)國標(biāo)規(guī)定輕柴油的50餾出溫度不高于300，90餾出溫度不高于355，95餾出溫度不高于365輕柴油餾程要求比較嚴(yán)格，而對(duì)重柴油的餾分組成不作嚴(yán)格限制，只限制殘?zhí)康暮?2022/7/17石油加工概論56柴油標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定了閃點(diǎn)要求，以控制柴油蒸發(fā)性不要太強(qiáng)，同時(shí)也是保證安全性的指標(biāo)國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了各號(hào)柴油的閉口杯法閃點(diǎn)，要求35號(hào)及50號(hào)輕柴油的閃點(diǎn)不低于45，

26、其余各牌號(hào)的柴油的閃點(diǎn)均要求不低于552022/7/17石油加工概論57柴油的流動(dòng)性評(píng)定柴油流動(dòng)性的指標(biāo)：粘度，凝點(diǎn)，傾點(diǎn)，冷濾點(diǎn)2022/7/17石油加工概論58柴油的流動(dòng)性-霧化性能 柴油的霧化性能主要與粘度有關(guān)粘度過小，太易霧化，且霧化后液滴小， 噴出的油流射程也短，不能與氣缸中全部空氣均勻混合，會(huì)造成燃燒不完全，使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降粘度過大，會(huì)造成供油困難，更重要的是不易霧化，且噴油的霧滴過大，油流的射程過長，也會(huì)使混合氣組成不均勻、燃燒不完全、燃料的消耗量增大，同樣會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降2022/7/17石油加工概論59最好使噴出的油滴能分布到燃燒室全部容積中，保證燃燒完全柴油又是輸油泵

27、、高壓油泵的潤滑劑，粘度大小應(yīng)適中在柴油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各種牌號(hào)柴油都規(guī)定了允許的粘度范圍一般含烷烴較多的石蠟基原油的柴油粘度較小，而環(huán)烷基原油的柴油粘度較大2022/7/17石油加工概論60低溫流動(dòng)性柴油的低溫流動(dòng)性是保證柴油機(jī)正常工作的關(guān)鍵因素之一，所以國產(chǎn)柴油是以凝點(diǎn)作為商品牌號(hào)的一般選擇使用的柴油的凝點(diǎn)要比環(huán)境溫度低510以上試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，柴油的最低極限使用溫度并非凝點(diǎn)，而是濁點(diǎn)和傾點(diǎn)之間的冷濾點(diǎn) 冷濾點(diǎn)作為柴油的最低使用溫度是合適的 2022/7/17石油加工概論61柴油的低溫流動(dòng)性與其組成的關(guān)系 餾分重，其凝點(diǎn)就高，低溫流動(dòng)性差對(duì)相同碳數(shù)的各族烴類，凝點(diǎn)： 正構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴對(duì)直餾

28、柴油，其凝點(diǎn)：石蠟基的環(huán)烷基的對(duì)同一種原油來講： 直餾柴油的凝點(diǎn)催化裂化、焦化柴油的凝點(diǎn) 2022/7/17石油加工概論62柴油中正構(gòu)烷烴多，CN高，抗爆性好，但凝點(diǎn)也高，低溫下流動(dòng)性變差柴油的低溫流動(dòng)性與其抗爆性對(duì)化學(xué)組成的要求是矛盾的柴油最理想組分是側(cè)鏈靠近分子中心的單烷基或二烷基的異構(gòu)烷烴，即所謂T型或型結(jié)構(gòu)的異構(gòu)烷烴，其凝點(diǎn)較低，十六烷值又較高 2022/7/17石油加工概論63改善其低溫流動(dòng)性的方法脫蠟：如加氫降凝、冷榨脫蠟等，使油品的凝點(diǎn)降低，但也會(huì)使油品的收率減少，成本較高與二次加工柴油調(diào)合使用。二次加工生產(chǎn)的柴油，雖CN不太高，但凝點(diǎn)很低，故可進(jìn)行調(diào)合，如催化裂化柴油、焦化柴油

29、等，但調(diào)合后，柴油的安定性變差，所以要注意調(diào)合的比例添加低溫流動(dòng)改進(jìn)劑：此法經(jīng)濟(jì)實(shí)用 2022/7/17石油加工概論64柴油的安定性柴油的安定性包括熱安定性和儲(chǔ)存安定性柴油的儲(chǔ)存安定性：柴油在儲(chǔ)運(yùn)、使用過程中保持外觀、組成和使用性能不改變的能力 柴油的安定性一般是用總不溶物和10蒸余物殘?zhí)縼碓u(píng)定的安定性差的柴油在儲(chǔ)存中顏色容易變深，甚至產(chǎn)生沉淀。嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成噴油嘴和濾清器堵塞等，并導(dǎo)致氣缸中沉積物增加、磨損加劇 2022/7/17石油加工概論65柴油的腐蝕性和潔凈度柴油中含硫化合物對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命影響很大，其中活性含硫化合物（如硫醇等）對(duì)金屬有直接的腐蝕作用 指標(biāo)：硫含量、硫醇硫含量、酸度、

30、水溶性酸堿以及銅片腐蝕影響柴油潔凈度的物質(zhì)主要是水分和機(jī)械雜質(zhì)。在輕柴油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定水分含量不大于痕跡，并不允許有機(jī)械雜質(zhì) 2022/7/17石油加工概論66柴油產(chǎn)品的品種和牌號(hào) 我國的柴油產(chǎn)品分為輕柴油和重柴油輕柴油按凝點(diǎn)劃分為10號(hào)、5號(hào)、0號(hào)、10號(hào)、20號(hào)、35號(hào)和50號(hào)不同凝點(diǎn)的輕柴油適用于不同的地區(qū)和季節(jié)，不同粘度的重柴油適用于不同類型和不同轉(zhuǎn)速的柴油發(fā)動(dòng)機(jī) 2022/7/17石油加工概論67我國直餾柴油收率低，催化裂化柴油占相當(dāng)大的比重，還有部分熱加工柴油催化裂化柴油CN較低、安定性較差，需與直餾柴油調(diào)合或經(jīng)適當(dāng)?shù)木坪蟛拍芎细?。而熱加工柴油的安定性更差，一般均需通過加氫精制

31、35號(hào)和50號(hào)輕柴油可由含蠟比較少的中間基原油和環(huán)烷基原油直接來生產(chǎn)，也可用臨氫降凝和加氫裂化等方法生產(chǎn)2022/7/17石油加工概論682022/7/17石油加工概論69項(xiàng) 目10號(hào)5號(hào)0號(hào)-10號(hào)-20號(hào)-35號(hào)-50號(hào)試驗(yàn)方法色度，號(hào) 不大于3.5GB/T6540氧化安定性，總不溶物， mg/100mL不大于2.5SH/T0175硫含量2)，%(m/m) 不大于0.2GB/T380酸度，mgKOH/100mL 不大于7GB/T25810%蒸余物殘?zhí)?)，%(m/m) 不大于0.3GB/T268灰分，%(m/m) 不大于0.01GB/T508銅片腐蝕，(50,3h)，級(jí) 不大于1GB/T5

32、096水分4)，%(V/V) 不大于痕跡GB/T260機(jī)械雜質(zhì)4)無GB/T511運(yùn)動(dòng)粘度(20)，mm2/s3.0-8.02.5-8.01.8-7.0GB/T265凝點(diǎn)， 不高于1050-10-20-35-50GB/T510冷濾點(diǎn)， 不高于1284-5-14-29-44SH/T0248閃點(diǎn) (閉口) ， 不低于5545GB/T261十六烷值 不小于455)GB/T386餾程： 50%回收溫度， 不高于 90%回收溫度， 不高于 95%回收溫度， 不高于300355365GB/T6536密度(20)，kg/m3實(shí)測(cè)GB/T1884GB/T1885新加指標(biāo)噴 氣 燃 料jet propulsio

33、n fuel 2022/7/17石油加工概論70噴氣燃料也叫航空煤油(aviation kerosene)，用于噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)( jet engine) 噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)分三類：渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪螺旋槳噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)，前兩類常用噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)利用從尾噴管噴出高溫燃?xì)馑a(chǎn)生的反作用力推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程請(qǐng)同學(xué)自己看書，這里僅講與活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別 2022/7/17石油加工概論712022/7/17石油加工概論72渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)主要有進(jìn)氣、燃燒、燃?xì)鉁u輪、噴氣四部分機(jī)件組成 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料與空氣同時(shí)連續(xù)進(jìn)入燃燒室，一經(jīng)點(diǎn)燃，其可燃混合氣的燃燒過程是連續(xù)進(jìn)行的。而活塞式發(fā)動(dòng)

34、機(jī)的燃料供給和燃燒則是周期性的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的燃燒在密閉的空間進(jìn)行，而噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的燃燒是在35-40m/s高速氣流中進(jìn)行的，燃料的燃燒速度必須大于氣流速度，否則會(huì)造成火焰中斷。所以要求燃料必須完全燃燒2022/7/17石油加工概論73噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃料的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，以保證安全可靠。對(duì)燃料質(zhì)量的主要要求如下：良好的燃燒性能適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性較高的熱值和密度良好的安定性良好的低溫性無腐蝕性良好的潔凈性較小的起電性適當(dāng)?shù)臐櫥?022/7/17石油加工概論74噴氣燃料的燃燒性能 與燃燒性能有關(guān)的性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是熱值和密度 熱值指單位質(zhì)量或體積燃料完全燃燒所放出的熱量。噴氣燃料的熱值一律用凈熱值表示。分

35、為質(zhì)量熱值和體積熱值 質(zhì)量熱值越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力越大，耗油率越低。體積熱值越大，對(duì)長時(shí)間飛行的飛機(jī)，大型運(yùn)輸機(jī)等有利（密度越大體積熱值越高）要求噴氣燃料有較高的質(zhì)量熱值，以及較大的密度2022/7/17石油加工概論75熱值和密度與其組成的關(guān)系質(zhì)量熱值由H/C比決定，氫碳比越高的燃料的質(zhì)量熱值也越大。對(duì)不同烴類，烷烴的氫碳比最高，其質(zhì)量熱值也最大，環(huán)烷烴的次之，芳香烴的最低體積熱值與密度有關(guān)。燃料的密度增大，其體積熱值就高。對(duì)不同烴類，其密度是芳香烴的最大，環(huán)烷烴的次之，烷烴的最低對(duì)同族烴類，隨沸點(diǎn)的升高，密度增加，體積熱值增加，而氫碳比下降，質(zhì)量熱值減小質(zhì)量熱值和體積熱值二者總是相互矛盾的 2

36、022/7/17石油加工概論76熱值和密度保證噴氣燃料同時(shí)具有較高的質(zhì)量熱值和體積熱值，其理想組分應(yīng)該是異構(gòu)烷烴和帶側(cè)鏈的環(huán)烷烴，而芳烴尤其稠環(huán)芳烴是非理想組分，要限制芳烴含量我國噴氣燃料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其凈熱值不小于42.8或42.9MJkg，20密度不小于0.750或 0.775gcm3。同時(shí)規(guī)定芳烴含量不得大于20%(體)2022/7/17石油加工概論77燃料的起動(dòng)性、燃燒穩(wěn)定性及燃燒完全度 易于起動(dòng)：合適的低溫粘度能保證在低溫起動(dòng)時(shí)燃料必需的霧化程度 燃燒穩(wěn)定：燃燒的穩(wěn)定性除與燃燒室結(jié)構(gòu)及操作條件有關(guān)外，還和燃料的烴類組成及餾分輕重有密切關(guān)系。噴氣燃料一般采用燃燒極限較寬、燃燒比較穩(wěn)定

37、的煤油餾分 燃燒完全：燃燒完全度是指單位質(zhì)量燃料燃燒時(shí)實(shí)際放出的熱量占燃料凈熱值的百分率，它直接影響到飛機(jī)的動(dòng)力性能、航程遠(yuǎn)近和經(jīng)濟(jì)性能 2022/7/17石油加工概論78燃燒完全度影響燃燒完全度的主要因素有三個(gè)：粘度、蒸發(fā)性和化學(xué)組成 燃料的粘度與其霧化的質(zhì)量有直接聯(lián)系；燃料的粘度過大、過小都不好，應(yīng)有一合適的范圍，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)能正常工作燃料的蒸發(fā)性能對(duì)燃料的起動(dòng)性、燃燒完全度和蒸發(fā)損失影響很大。餾分較輕、蒸發(fā)性較好的噴氣燃料，其燃燒完全度較高2022/7/17石油加工概論79要保證噴氣燃料具有良好的蒸發(fā)性，可以通過10%餾出溫度控制輕組分含量，防止產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，這對(duì)高空飛行很重要！而90%

38、餾出溫度控制重組分含量，防止燃燒不正常及未汽化燃料受熱分解、積炭國產(chǎn)1號(hào)，2號(hào)，3號(hào)噴氣燃料屬煤油型，其蒸發(fā)性能由閃點(diǎn)或10%餾出溫度控制，4號(hào)噴氣燃料屬寬餾分型，除餾分組成外，主要由蒸氣壓加以限制2022/7/17石油加工概論80燃燒完全度與化學(xué)組成的關(guān)系各種烴類的燃燒完全度高低順序：正構(gòu)烷烴異構(gòu)烷烴單環(huán)環(huán)烷烴雙環(huán)環(huán)烷烴單環(huán)芳烴雙環(huán)芳烴。同時(shí)餾分變重時(shí)，燃燒完全度會(huì)降低在噴氣燃料中要限制芳烴含量，尤其是雙環(huán)芳烴的含量，一般限制芳烴體積分?jǐn)?shù)不大于20，雙環(huán)芳烴不大于32022/7/17石油加工概論81燃料的積炭性 噴氣燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒時(shí)生成積炭的傾向稱為燃料的積炭性化學(xué)組成對(duì)生成積炭的影響最

39、大。在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中最容易生成積炭的成分是芳香烴，尤其是雙環(huán)芳香烴餾分組成上看，餾分變重，也易積炭；另外，油中不飽和烴含量增加或?qū)嶋H膠質(zhì)增加都易生成積炭；油中含有硫、氮、氧化合物時(shí)也易形成積炭2022/7/17石油加工概論82表征其積炭傾向的指標(biāo)可在萘系烴含量、煙點(diǎn)和輝光值中任選其一煙點(diǎn)又稱無煙火焰高度，芳烴含量越多，則其煙點(diǎn)就越低，生成的積炭就越多。我國的噴氣燃料要求煙點(diǎn)不小于25mm輝光值：燃料的密度越大，芳烴含量越低，則輝光值越大，燃燒越完全，生成積炭的傾向越小。我國規(guī)定噴氣燃料的輝光值不小于452022/7/17石油加工概論83噴氣燃料的低溫性能 噴氣燃料的低溫性能，是指在低溫下燃料能否順利地泵送和過濾的性能，即不能因產(chǎn)生烴類結(jié)晶或所含水分結(jié)冰而堵塞過濾器，影響