第三節(jié)石油及其產(chǎn)品的分類和使用要求課件

第三講石油產(chǎn)品的分類

和使用要求2022/12/3石油加工概論1第三講石油產(chǎn)品的分類

和使用要求2022/12/1石油加工本章學習要求了解石油產(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)量指標了解各種燃料現(xiàn)行國家標準2022/12/3石油加工概論2本章學習要求了解石油產(chǎn)品的分類2022/12/1石油加工概論石油產(chǎn)品分類燃料：汽油、柴油及噴氣燃料等發(fā)動機燃料以及煤油、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％2022/12/3石油加工概論3石油產(chǎn)品分類燃料：汽油、柴油及噴氣燃料等發(fā)動機燃料以及煤油、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潤滑劑及有關產(chǎn)品W蠟

B瀝青

C焦2022/12/3石油加工概論4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，8熱能轉化為機械能的熱力發(fā)動機有兩大類：內(nèi)燃機液體燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒作功的機械稱為內(nèi)燃機，如汽油機、柴油機及噴氣發(fā)動機等，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)動機燃料)。用量最大、最重要外燃機在單獨的設備（如鍋爐）中燃燒，產(chǎn)生蒸汽或燃氣用以推動透平作功的機械，如蒸汽透平、燃氣輪機等，可用煤、天然氣或重油等作燃料2022/12/3石油加工概論5熱能轉化為機械能的熱力發(fā)動機有兩大類：2022/12/1石油汽油-Gasoline2022/12/3石油加工概論6汽油-Gasoline2022/12/1石油加工概論62022/12/3石油加工概論7上止點：活塞在氣缸中運動時所能達到的最高位置下止點：活塞下行所能達到的最低位置壓縮比：到達下、上止點時活塞上部的汽缸體積之比，V1/V2

沖程：從上止點到下止點之間的直線距離2022/12/1石油加工概論7上止點：活塞在氣缸中運動時所四沖程進氣壓縮膨脹作功排氣2022/12/3石油加工概論8四沖程2022/12/1石油加工概論82022/12/3石油加工概論91．進氣過程活塞從上止點向下止點運動，活塞上方的體積增大，壓力降低，進氣閥打開，排氣閥關閉，活塞下行，氣缸內(nèi)壓力逐漸下降到0.7～0.9×105Pa空氣和汽油在混合室形成可燃性氣，經(jīng)進氣閥吸入汽缸進氣終了溫度可達85～130℃

2022/12/1石油加工概論91．進氣過程2022/12/3石油加工概論102．壓縮過程進氣閥關閉，活塞由下止點向上止點運動，可燃性混合氣被壓縮

當活塞上行接近上止點、壓縮過程終了時，壓力可達0.7～1.5MPa，溫度可達300～450℃

壓縮混合氣體的溫度、壓力取決于發(fā)動機的壓縮比

2022/12/1石油加工概論102．壓縮過程2022/12/3石油加工概論113．作功過程(點火燃燒和膨脹作功)進氣閥和排氣閥仍關閉，火花塞發(fā)出電火花而引燃混合氣體

火焰以20～50m/s的速度迅速向四周傳播燃燒，同時產(chǎn)生大量熱能

最高溫度可達2000～2500℃，最高壓力達3.0～5.0MPa高溫高壓燃氣，推動活塞下行，將燃料燃燒放出的熱能轉變?yōu)闄C械能

終了時溫度約為900～1200℃，壓力為0.4～0.5MPa

2022/12/1石油加工概論113．作功過程(點火燃燒和膨2022/12/3石油加工概論124．排氣過程活塞下行到下止點時，作功過程結束排氣閥開啟，活塞由下止點向上運動，排出廢氣廢氣排出溫度700～800℃

一般汽油機有四個或六個氣缸，按一定順序排列，使不連續(xù)的點火燃燒和膨脹作功過程變成連續(xù)的經(jīng)連桿帶動曲軸旋轉的過程2022/12/1石油加工概論124．排氣過程一般汽油機有四工作原理汽油機一般是以四沖程循環(huán)工作的，叫四沖程汽油機汽油機壓縮比愈高，汽油機的功率和經(jīng)濟性愈好，但對汽油機的材質(zhì)要求和汽油的質(zhì)量要求也愈高2022/12/3石油加工概論13工作原理汽油機一般是以四沖程循環(huán)工作的，叫四沖程汽油機2汽油機對燃料的使用要求

汽油應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2022/12/3石油加工概論14汽油機對燃料的使用要求汽油應具備的使用性能主要有：2022汽油的蒸發(fā)性評定汽油的蒸發(fā)性能的質(zhì)量指標餾程蒸氣壓2022/12/3石油加工概論15汽油的蒸發(fā)性評定汽油的蒸發(fā)性能的質(zhì)量指標2022/12/1石餾程餾程能大體表示汽油的沸點范圍和蒸發(fā)性能一般要求測出汽油的初餾點、10%、50%、90%餾出溫度和干點或終餾點，對這些點的溫度都有明確的規(guī)定，以滿足汽油對蒸發(fā)性能方面的要求

2022/12/3石油加工概論16餾程餾程能大體表示汽油的沸點范圍和蒸發(fā)性能2022/餾程初餾點和10％餾出溫度，保證汽油具有良好的起動性能，反映了燃料中輕組分的相對含量我國車用汽油質(zhì)量標準中要求其10％餾出溫度不高于70℃航空汽油10％餾出溫度不大于80℃，同時又規(guī)定初餾點不得低于40℃，大多在43-55℃2022/12/3石油加工概論17餾程初餾點和10％餾出溫度，保證汽油具有良好的起動性能，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％餾出溫度與汽油機起動后升溫時間的長短以及加速是否及時有關我國車用汽油質(zhì)量標準(qualitycriteria)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℃2022/12/3石油加工概論18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90％餾出溫度和干點，表明汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程度結焦性能90％點表示燃料中重餾分的含量，干點表示燃料中含有的最重餾分的沸點90％餾出溫度和干點過高，會使發(fā)動機的功率、經(jīng)濟性下降要求車用汽油90％餾出溫度≯190℃，終餾點≯205℃2022/12/3石油加工概論1990％餾出溫度和干點，表明汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程度結焦性能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。蒸氣壓指雷德蒸氣壓（RVP）蒸汽壓越大，蒸發(fā)性就越強，發(fā)動機易于冷起動，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27～48kPa2022/12/3石油加工概論20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。汽油的爆震特性爆震現(xiàn)象汽油在發(fā)動機中燃燒不正常時，會出現(xiàn)機身強烈震動的情況，并發(fā)出金屬敲擊聲，同時，發(fā)動機功率下降，排氣管冒黑煙，嚴重時導致機件的損壞，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)動機的使用壽命縮短，嚴重時，迫使發(fā)動機熄火2022/12/3石油加工概論21汽油的爆震特性爆震現(xiàn)象2022/12/1石油加工概論212022/12/3石油加工概論22爆震的原因是由于汽油機使用了與其壓縮比不相匹配的汽油

指標正常爆震火焰?zhèn)鞑ニ俣?/p>

m/s30～70100～300(輕)800～1000(強)最高溫度，℃2000～2500℃2000～2500最高壓力，MPa3.0～4.0MPa10MPa不正常自燃點太低！2022/12/1石油加工概論22爆震的原因是由于汽油機使用汽油的抗爆性是用辛烷值（OctaneNumber簡稱ON）來表示的規(guī)定兩個標準燃料：一個是抗爆性很高的異辛烷，ON=100

一個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準燃料標準燃料中異辛烷的體積分數(shù)值即為辛烷值2022/12/3石油加工概論23汽油的抗爆性是用辛烷值（OctaneNumber簡稱ON）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，即馬達法MON與研究法RON。通常RON比MON高5～10個單位道路辛烷值，抗爆指數(shù)（ONI）辛烷值無可加性！要實測！航空汽油的抗爆性用辛烷值和品度值兩個指標來表示

2022/12/3石油加工概論24汽油的辛烷值越高，表示其抗爆性能越好2022/12/1石油加航空汽油我國采用“辛烷值／品度”表示航空汽油的牌號，包括100／130號、95／130號和75號三個牌號品度值表示飛機在爬高或戰(zhàn)斗時，為了得到最大功率，發(fā)動機在富混合氣(α=0.6-0.65)條件下工作時的抗爆性辛烷值用來表示飛機在巡航時，為節(jié)省燃料，發(fā)動機在貧混合氣(α=0.8-1.0)下工作時的抗爆性2022/12/3石油加工概論25航空汽油我國采用“辛烷值／品度”表示航空汽油的牌號，包括10汽油的抗爆性與化學組成的關系同族烴類，其辛烷值隨相對分子質(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＞異構烷烴和異構烯烴＞正構烯烴及環(huán)烷烴＞正構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2022/12/3石油加工概論26汽油的抗爆性與化學組成的關系同族烴類，其辛烷值隨相對分子質(zhì)量項目組成辛烷值大小ON數(shù)值直餾汽油正構烷烴多較低40～60催化裂化汽油異構烷烴、烯烴和芳烴較多較高～78催化重整汽油芳烴、異構烷烴高80～90烷基化汽油大量異構烷烴最高90～1002022/12/3石油加工概論27項目組成辛烷值大小ON數(shù)值直餾汽油正構烷烴多較低40～60催芳烴和高度分支的異構烷烴ON最高，芳烴雖然抗爆性好，ON高，但多了是有害的。所以對汽油來說，高度分支的異構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存過程中，輕組分的蒸發(fā)損失會引起汽油辛烷值的明顯降低2022/12/3石油加工概論28芳烴和高度分支的異構烷烴ON最高，芳烴雖然抗爆性好，ON高，2022/12/3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]采用先進的加工工藝合理調(diào)合摻入高辛烷值組分含氧有機化合物：甲基叔丁基醚(MTBE)加芳烴2022/12/1石油加工概論29提高汽油辛烷值的方法汽油的安定性汽油在常溫和液相條件下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，在儲存和輸送過程中容易發(fā)生氧化反應，生成膠質(zhì)，使汽油的顏色變深，甚至會產(chǎn)生沉淀2022/12/3石油加工概論30汽油的安定性汽油在常溫和液相條件下抵抗氧化的能力稱為汽油的氧化學組成：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，其安定性較差儲存條件：汽油的變質(zhì)除與其本身的化學組成密切相關外，還和許多外界條件有關，例如溫度、金屬表面的作用、與空氣接觸面積的大小等-儲存安定性2022/12/3石油加工概論31化學組成：不飽和烴的存在是汽油安定性變差的主要原因2022評定汽油安定性的指標有：

碘值、硫含量、酸度、實際膠質(zhì)、誘導期等2022/12/3石油加工概論32評定汽油安定性的指標有：2022/12/1石油加工概論32改善汽油安定性的方法儲存條件:

降低儲油溫度減少溫差變化盡可能將容器裝滿，降低儲罐空間氧濃度，減少空氣量避免與金屬接觸，采用非金屬涂料避光儲存2022/12/3石油加工概論33改善汽油安定性的方法儲存條件:2022/12/1石油加工概論化學組成：在生產(chǎn)時要選擇適當?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?shù)木品椒ǎ缢釅A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)濟的方法是在適當精制的基礎上，加入添加劑來改善汽油的安定性，延緩氧化反應的進行，延長誘導期

2022/12/3石油加工概論34化學組成：在生產(chǎn)時要選擇適當?shù)慕M分2022/12/1石油加工汽油的腐蝕性和清潔性腐蝕性反映了汽油對金屬的腐蝕能力評定汽油腐蝕性的指標有：硫含量、銅片腐蝕、酸度、水溶性酸或堿等車用汽油質(zhì)量標準中規(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)格標準中用不含機械雜質(zhì)和水分兩項來保證車用汽油的清潔性

2022/12/3石油加工概論35汽油的腐蝕性和清潔性腐蝕性反映了汽油對金屬的腐蝕能力2022汽油產(chǎn)品的品種和牌號

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車用汽油（GB17930-1999）按研究法辛烷值(RON)，無鉛車用汽油分為90號、93號及95號三個牌號，它們分別適用于壓縮比不同的各型汽油機。2022/12/3石油加工概論36汽油產(chǎn)品的品種和牌號汽油按其用途分為車用汽油和航空汽油，各2022/12/3石油加工概論37項目質(zhì)量指標試驗方法90號93號95號抗爆性：研究法辛烷值(RON)不小于抗爆指數(shù)(RON-MON)/2不小于908593889590GB/T5487GB/T503鉛含量(1)(g/l)不大于0.005GB/T8020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，℃不高于殘留量，%(V/V)不大于701201902052GB/T6536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/T8017實際膠質(zhì)(2)，mg/100ml不大于5GB/T8019誘導期(3)，min不小于480GB/T8018硫含量(4)，%(m/m)不大于0.10(5)GB/T380硫醇(需滿足下列要求之一)：博士試驗硫醇硫含量，%(m/m)不大于通過0.001SH/T0174GB/T1792銅片腐蝕(50℃,3h)，級不大于1GB/T5096水溶性酸或堿無GB/T259機械雜質(zhì)及水分無目測(6)苯含量，%(V/V)不大于2.5附錄A芳烴含量，%(V/V)不大于40GB/T11132烯烴含量，%(V/V)不大于35(7)GB/T111320.082022/12/1石油加工概論37項目質(zhì)量指標試驗方法90號2022/12/3石油加工概論38規(guī)格世界燃油規(guī)范Ⅰ類世界燃油規(guī)范Ⅱ類世界燃油規(guī)范Ⅲ類世界燃油規(guī)范Ⅳ類中國2000年研究法辛烷值>91>95>98>90,93,95硫，ppm<1000200305～10800苯，%(體積分數(shù))<5.02.51.01.02.5芳烴，%(體積分數(shù))<5040353540烯烴，%(體積分數(shù))<2010.010.035氧，%(質(zhì)量分數(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準的比較2022/12/1石油加工概論38規(guī)格世界燃油規(guī)范Ⅰ類世柴油

Dieselfuel

2022/12/3石油加工概論39柴油

Dieselfuel2022/12/1石柴油是壓燃式發(fā)動機的燃料輕柴油：作為轉速＞1000r／min的高速柴油機的燃料重柴油：作為轉速500～1000r／min的中速柴油機和＜500r／min的低速柴油機的燃料柴油機車是節(jié)約能源的有效途徑

2022/12/3石油加工概論40柴油是壓燃式發(fā)動機的燃料2022/12/1石油加工概論402022/12/3石油加工概論412022/12/1石油加工概論41柴油機的壓縮比約高于汽油機一倍，一般為16～20。壓縮后氣體的溫度、壓力都比較高，可達到500～700℃、3～5MPa，此溫度超過柴油的自燃點柴油是用高壓油泵噴入氣缸中，經(jīng)霧化后的細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，不象汽油機那樣需要用電火花點火柴油機的熱效率一般比汽油機高，當二者功率相同時，柴油機可節(jié)約燃料20％～30％2022/12/3石油加工概論42柴油機的壓縮比約高于汽油機一倍，一般為16～20。壓縮后氣體柴油機燃料的使用要求柴油是可用作壓燃式發(fā)動機燃料的石油輕質(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機件沒有腐蝕和磨損作用良好的儲存安定性和熱安定性2022/12/3石油加工概論43柴油機燃料的使用要求柴油是可用作壓燃式發(fā)動機燃料的石油輕質(zhì)餾柴油的燃燒性能

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到全部燃燒為止，可分為四個階段:滯燃期：指柴油噴入氣缸到自燃經(jīng)歷的一段時間速燃期：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

2022/12/3石油加工概論44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2022/12/3石油加工概論45與汽油機的相同之處：都有四沖程：進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣都是內(nèi)燃機

與汽油機的不同之處：柴油機壓縮的只是空氣，壓縮比可以更大

汽油機電火花點燃→點燃式發(fā)動機；

柴油機自燃→壓燃式發(fā)動機

汽油機和柴油機的異同2022/12/1石油加工概論45與汽油機的相同之處：汽油機2022/12/3石油加工概論46汽油機、柴油機的主要區(qū)別汽油機柴油機吸入油氣(汽油+空氣)，預先混合只吸入空氣，預先不混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)影響電點火，燃料自燃點高有利自燃，燃料自燃點低有利熱功效率低（21%-28%）熱功效率高（35%-43%）汽油機單位馬力耗油多柴油機單位馬力耗油少汽油閃點低，危險性大柴油閃點較高，危險性較小2022/12/1石油加工概論46汽油機、柴油機的主要區(qū)別汽柴油的自燃點越低，滯燃期越短，發(fā)動機的工作就越平穩(wěn)柴油的自燃點較高，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)動機功率下降，零件磨損增加2022/12/3石油加工概論47柴油的自燃點越低，滯燃期越短，發(fā)動機的工作就越平穩(wěn)2022/2022/12/3石油加工概論48汽油機柴油機燃料自燃點太低，太易氧化燃料的自燃點太高，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是點燃式發(fā)動機，不需要燃料自燃柴油機是壓燃式發(fā)動機，通過燃料自燃來達到燃燒的目的汽油機和柴油機爆震的區(qū)別2022/12/1石油加工概論48汽油機柴柴油的抗爆性柴油的抗爆性用十六烷值(CetaneNumber)CN來表示標準燃料是正十六烷和α―甲基萘（或七甲基壬烷）十六烷值高，表明燃料在柴油機中發(fā)火性能好，滯燃期短，燃燒均勻且完全，發(fā)動機工作平穩(wěn)十六烷值低則表明燃料發(fā)火困難，滯燃期長，發(fā)動機工作狀態(tài)粗暴國家標準規(guī)定輕柴油的CN一般不小于452022/12/3石油加工概論49柴油的抗爆性柴油的抗爆性用十六烷值(CetaneNumbe柴油的十六烷值與其化學組成的關系

對相同碳原子數(shù)的不同族烴類，十六烷值大小順序：正構烷烴＞烯烴、異構烷烴＞環(huán)烷烴＞芳香烴＞稠環(huán)芳烴烴類的異構程度越高，環(huán)數(shù)越多，其十六烷值越低。對環(huán)烷和芳烴來講，隨側鏈長度的增加其十六烷值增大，隨側鏈分支的增多和環(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

2022/12/3石油加工概論50柴油的十六烷值與其化學組成的關系對相同碳原子數(shù)的不同族烴類柴油的CN與其餾分組成的關系對同族烴類來講，隨著相對分子質(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！)

2022/12/3石油加工概論51柴油的CN與其餾分組成的關系對同族烴類來講，隨著相對分子質(zhì)量柴油機對柴油CN的要求，不同于汽油機對汽油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時用于高速柴油機容易發(fā)生爆震如十六烷值過高，由于自燃點太低，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，柴油機功率下降。一般要求CN≯562022/12/3石油加工概論52柴油機對柴油CN的要求，不同于汽油機對汽油ON的要求。柴油C柴油的十六烷值不同轉速的柴油機應選用不同十六烷值的柴油。一般柴油發(fā)動機的轉速越高，相應的柴油十六烷值也應增大高速柴油機的燃料其十六烷值應在40～60，一般使用40～45的燃料中速柴油機可使用CN在30～35的燃料國家標準規(guī)定輕柴油的CN不小于45

2022/12/3石油加工概論53柴油的十六烷值不同轉速的柴油機應選用不同十六烷值的柴油。一般柴油的蒸發(fā)性

餾程是表示柴油蒸發(fā)性能的重要指標柴油機的轉速越高，對燃料的蒸發(fā)性能也就要求越嚴柴油的餾分過重，則蒸發(fā)速度太慢，使燃燒不完全，導致功率下降、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)動機氣缸壓力急劇上升，從而導致柴油機的工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生爆震

2022/12/3石油加工概論54柴油的蒸發(fā)性餾程是表示柴油蒸發(fā)性能的重要指標2022/12對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，使得燃燒速度增快，啟動性好，這對高速柴油機是有利的柴油中小于300℃餾分的含量對耗油量的影響很大，小于300℃餾分含量越高，則耗油量越小2022/12/3石油加工概論55對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，使柴油50％餾出溫度對柴油發(fā)動機的起動性影響很大。50％餾出溫度越低，柴油機易于起動國標規(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格，而對重柴油的餾分組成不作嚴格限制，只限制殘?zhí)康暮?/p>

2022/12/3石油加工概論56柴油50％餾出溫度對柴油發(fā)動機的起動性影響很大。50％餾出溫柴油標準中還規(guī)定了閃點要求，以控制柴油蒸發(fā)性不要太強，同時也是保證安全性的指標國家標準中規(guī)定了各號柴油的閉口杯法閃點，要求–35號及–50號輕柴油的閃點不低于45℃，其余各牌號的柴油的閃點均要求不低于55℃2022/12/3石油加工概論57柴油標準中還規(guī)定了閃點要求，以控制柴油蒸發(fā)性不要太強，同時也柴油的流動性評定柴油流動性的指標：粘度，凝點，傾點，冷濾點2022/12/3石油加工概論58柴油的流動性評定柴油流動性的指標：粘度，凝點，傾點，冷濾點2柴油的流動性-霧化性能

柴油的霧化性能主要與粘度有關粘度過小，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，會造成燃燒不完全，使發(fā)動機的功率下降粘度過大，會造成供油困難，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，同樣會使發(fā)動機的功率下降2022/12/3石油加工概論59柴油的流動性-霧化性能柴油的霧化性能主要與粘度有關2022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、高壓油泵的潤滑劑，粘度大小應適中在柴油的質(zhì)量標準中對各種牌號柴油都規(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2022/12/3石油加工概論60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202低溫流動性柴油的低溫流動性是保證柴油機正常工作的關鍵因素之一，所以國產(chǎn)柴油是以凝點作為商品牌號的一般選擇使用的柴油的凝點要比環(huán)境溫度低5～10℃以上試驗發(fā)現(xiàn)，柴油的最低極限使用溫度并非凝點，而是濁點和傾點之間的冷濾點

冷濾點作為柴油的最低使用溫度是合適的2022/12/3石油加工概論61低溫流動性柴油的低溫流動性是保證柴油機正常工作的關鍵因素之一柴油的低溫流動性與其組成的關系

餾分重，其凝點就高，低溫流動性差對相同碳數(shù)的各族烴類，凝點：正構烷烴＞異構烷烴、環(huán)烷烴對直餾柴油，其凝點：石蠟基的＞環(huán)烷基的對同一種原油來講：

直餾柴油的凝點＞催化裂化、焦化柴油的凝點

2022/12/3石油加工概論62柴油的低溫流動性與其組成的關系餾分重，其凝點就高，低溫流動柴油中正構烷烴多，CN高，抗爆性好，但凝點也高，低溫下流動性變差柴油的低溫流動性與其抗爆性對化學組成的要求是矛盾的柴油最理想組分是側鏈靠近分子中心的單烷基或二烷基的異構烷烴，即所謂T型或∏型結構的異構烷烴，其凝點較低，十六烷值又較高

2022/12/3石油加工概論63柴油中正構烷烴多，CN高，抗爆性好，但凝點也高，低溫下流動性改善其低溫流動性的方法脫蠟：如加氫降凝、冷榨脫蠟等，使油品的凝點降低，但也會使油品的收率減少，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，但凝點很低，故可進行調(diào)合，如催化裂化柴油、焦化柴油等，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改進劑：此法經(jīng)濟實用2022/12/3石油加工概論64改善其低溫流動性的方法脫蠟：如加氫降凝、冷榨脫蠟等，使油品的柴油的安定性柴油的安定性包括熱安定性和儲存安定性柴油的儲存安定性：柴油在儲運、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定的安定性差的柴油在儲存中顏色容易變深，甚至產(chǎn)生沉淀。嚴重時會造成噴油嘴和濾清器堵塞等，并導致氣缸中沉積物增加、磨損加劇2022/12/3石油加工概論65柴油的安定性柴油的安定性包括熱安定性和儲存安定性2022/1柴油的腐蝕性和潔凈度柴油中含硫化合物對發(fā)動機的工作壽命影響很大，其中活性含硫化合物（如硫醇等）對金屬有直接的腐蝕作用指標：硫含量、硫醇硫含量、酸度、水溶性酸堿以及銅片腐蝕影響柴油潔凈度的物質(zhì)主要是水分和機械雜質(zhì)。在輕柴油的質(zhì)量標準中規(guī)定水分含量不大于痕跡，并不允許有機械雜質(zhì)2022/12/3石油加工概論66柴油的腐蝕性和潔凈度柴油中含硫化合物對發(fā)動機的工作壽命影響很柴油產(chǎn)品的品種和牌號

我國的柴油產(chǎn)品分為輕柴油和重柴油輕柴油按凝點劃分為10號、5號、0號、–10號、–20號、–35號和–50號不同凝點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速的柴油發(fā)動機

2022/12/3石油加工概論67柴油產(chǎn)品的品種和牌號我國的柴油產(chǎn)品分為輕柴油和重柴油202我國直餾柴油收率低，催化裂化柴油占相當大的比重，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?shù)木坪蟛拍芎细瘛６鵁峒庸げ裼偷陌捕ㄐ愿?，一般均需通過加氫精制–35號和–50號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)2022/12/3石油加工概論68我國直餾柴油收率低，催化裂化柴油占相當大的比重，還有部分熱加2022/12/3石油加工概論69項目10號5號0號-10號-20號-35號-50號試驗方法色度，號不大于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)，級不大于1GB/T5096水分4)，%(V/V)不大于痕跡GB/T260機械雜質(zhì)4)無GB/T511運動粘度(20℃)，mm2/s3.0-8.02.5-8.01.8-7.0GB/T265凝點，℃不高于1050-10-20-35-50GB/T510冷濾點，℃不高于1284-5-14-29-44SH/T0248閃點(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實測GB/T1884GB/T1885新加指標2022/12/1石油加工概論69項目10號5號0噴氣燃料

jetpropulsionfuel

2022/12/3石油加工概論70噴氣燃料

jetpropulsionfuel2噴氣燃料也叫航空煤油(aviationkerosene)，用于噴氣式發(fā)動機(jetengine)

噴氣式發(fā)動機分三類：渦輪噴氣發(fā)動機，渦輪螺旋槳噴氣發(fā)動機，沖壓式發(fā)動機，前兩類常用噴氣發(fā)動機利用從尾噴管噴出高溫燃氣所產(chǎn)生的反作用力推動飛機前進。渦輪噴氣發(fā)動機的工作過程請同學自己看書，這里僅講與活塞式發(fā)動機的區(qū)別2022/12/3石油加工概論71噴氣燃料也叫航空煤油(aviationkerosene)，2022/12/3石油加工概論72渦輪噴氣發(fā)動機主要有進氣、燃燒、燃氣渦輪、噴氣四部分機件組成

2022/12/1石油加工概論72渦輪噴氣發(fā)動機主要有進氣、噴氣發(fā)動機中，燃料與空氣同時連續(xù)進入燃燒室，一經(jīng)點燃，其可燃混合氣的燃燒過程是連續(xù)進行的。而活塞式發(fā)動機的燃料供給和燃燒則是周期性的活塞式發(fā)動機燃料的燃燒在密閉的空間進行，而噴氣發(fā)動機燃料的燃燒是在35-40m/s高速氣流中進行的，燃料的燃燒速度必須大于氣流速度，否則會造成火焰中斷。所以要求燃料必須完全燃燒2022/12/3石油加工概論73噴氣發(fā)動機中，燃料與空氣同時連續(xù)進入燃燒室，一經(jīng)點燃，其可燃噴氣發(fā)動機對燃料的質(zhì)量要求非常嚴格，以保證安全可靠。對燃料質(zhì)量的主要要求如下：良好的燃燒性能適當?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?shù)臐櫥?022/12/3石油加工概論74噴氣發(fā)動機對燃料的質(zhì)量要求非常嚴格，以保證安全可靠。對燃料質(zhì)噴氣燃料的燃燒性能

與燃燒性能有關的性質(zhì)標準是熱值和密度

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。分為質(zhì)量熱值和體積熱值質(zhì)量熱值越大，發(fā)動機的推力越大，耗油率越低。體積熱值越大，對長時間飛行的飛機，大型運輸機等有利（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2022/12/3石油加工概論75噴氣燃料的燃燒性能與燃燒性能有關的性質(zhì)標準是熱值和密度2熱值和密度與其組成的關系質(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。燃料的密度增大，其體積熱值就高。對不同烴類，其密度是芳香烴的最大，環(huán)烷烴的次之，烷烴的最低對同族烴類，隨沸點的升高，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2022/12/3石油加工概論76熱值和密度與其組成的關系質(zhì)量熱值由H/C比決定，氫碳比越高的熱值和密度保證噴氣燃料同時具有較高的質(zhì)量熱值和體積熱值，其理想組分應該是異構烷烴和帶側鏈的環(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)量標準中規(guī)定其凈熱值不小于42.8或42.9MJ／kg，20℃密度不小于0.750或0.775g／cm3。同時規(guī)定芳烴含量不得大于20%(體)2022/12/3石油加工概論77熱值和密度保證噴氣燃料同時具有較高的質(zhì)量熱值和體積熱值，其理燃料的起動性、燃燒穩(wěn)定性及燃燒完全度易于起動：合適的低溫粘度能保證在低溫起動時燃料必需的霧化程度燃燒穩(wěn)定：燃燒的穩(wěn)定性除與燃燒室結構及操作條件有關外，還和燃料的烴類組成及餾分輕重有密切關系。噴氣燃料一般采用燃燒極限較寬、燃燒比較穩(wěn)定的煤油餾分燃燒完全：燃燒完全度是指單位質(zhì)量燃料燃燒時實際放出的熱量占燃料凈熱值的百分率，它直接影響到飛機的動力性能、航程遠近和經(jīng)濟性能

2022/12/3石油加工概論78燃料的起動性、燃燒穩(wěn)定性及燃燒完全度易于起動：合適的低溫粘燃燒完全度影響燃燒完全度的主要因素有三個：粘度、蒸發(fā)性和化學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，應有一合適的范圍，以保證發(fā)動機能正常工作燃料的蒸發(fā)性能對燃料的起動性、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2022/12/3石油加工概論79燃燒完全度影響燃燒完全度的主要因素有三個：粘度、蒸發(fā)性和化學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，這對高空飛行很重要！而90%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，2號，3號噴氣燃料屬煤油型，其蒸發(fā)性能由閃點或10%餾出溫度控制，4號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2022/12/3石油加工概論80要保證噴氣燃料具有良好的蒸發(fā)性，可以通過10%餾出溫度控制輕燃燒完全度與化學組成的關系各種烴類的燃燒完全度高低順序：正構烷烴＞異構烷烴＞單環(huán)環(huán)烷烴＞雙環(huán)環(huán)烷烴＞單環(huán)芳烴＞雙環(huán)芳烴。同時餾分變重時，燃燒完全度會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數(shù)不大于20％，雙環(huán)芳烴不大于3％2022/12/3石油加工概論81燃燒完全度與化學組成的關系各種烴類的燃燒完全度高低順序：正構燃料的積炭性

噴氣燃料在發(fā)動機中燃燒時生成積炭的傾向稱為燃料的積炭性化學組成對生成積炭的影響最大。在噴氣發(fā)動機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、氧化合物時也易形成積炭2022/12/3石油加工概論82燃料的積炭性噴氣燃料在發(fā)動機中燃燒時生成積炭的傾向稱為燃料表征其積炭傾向的指標可在萘系烴含量、煙點和輝光值中任選其一煙點又稱無煙火焰高度，芳烴含量越多，則其煙點就越低，生成的積炭就越多。我國的噴氣燃料要求煙點不小于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452022/12/3石油加工概論83表征其積炭傾向的指標可在萘系烴含量、煙點和輝光值中任選其一2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)生烴類結晶或所含水分結冰而堵塞過濾器，影響供油。用結晶點或冰點表示良好的低溫性能，保證結晶點低,不含水我國1、2號噴氣燃料的結晶點相應要求不高于–60℃、–50℃，3號噴氣燃料則要求冰點不高于–47℃

2022/12/3石油加工概論84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低溫性能與化學組成的關系

結晶點：正構烷烴、某些芳烴＞環(huán)烷烴、烯烴各種烴類對水的溶解度不同：芳香烴＞烯烴＞環(huán)烷烴＞烷烴從降低燃料對水的溶解度的角度來看，也需要限制芳香烴的含量措施可采用加熱過濾器或預熱燃料的方法

2022/12/3石油加工概論85低溫性能與化學組成的關系結晶點：正構烷烴、某些芳烴＞環(huán)烷烴噴氣燃料的安定性

儲存安定性：在儲存過程中容易變化的質(zhì)量指標有膠質(zhì)、酸度及顏色等。噴氣燃料質(zhì)量標準中對實際膠質(zhì)、碘值以及硫、硫醇含量都作了嚴格的規(guī)定熱安定性指燃料在發(fā)動機燃油系統(tǒng)中受到溫度和油品中溶解氧的作用時，阻止沉渣生成的能力嚴格控制烯烴、稠環(huán)芳烴及非烴化合物的含量，盡量減少非烴和烯烴含量，限制多環(huán)芳烴和環(huán)烷2022/12/3石油加工概論86噴氣燃料的安定性儲存安定性：在儲存過程中容易變化的質(zhì)量指標噴氣燃料的腐蝕性

噴氣燃料對金屬部件造成的腐蝕有氣相腐蝕和液相腐蝕高溫燃氣對金屬的侵蝕稱為氣相腐蝕也稱燒蝕。主要表現(xiàn)：腐蝕表面被燒成麻坑或者表層起泡，并呈鱗片狀剝落液相腐蝕與汽油、柴油類似控制噴氣燃料腐蝕性的質(zhì)量指標除含硫量、硫醇硫含量、銅片腐蝕、銀片腐蝕外，還有酸度、水溶性酸或堿2022/12/3石油加工概論87噴氣燃料的腐蝕性噴氣燃料對金屬部件造成的腐蝕有氣相腐蝕和液噴氣燃料的潔凈度

引起燃料潔凈度下降的主要物質(zhì)有水分、固體雜質(zhì)、表面活性劑物質(zhì)以及細菌等我國噴氣燃料質(zhì)量標準中，用外觀和水反應試驗等技術指標來保證噴氣燃料的潔凈度

2022/12/3石油加工概論88噴氣燃料的潔凈度引起燃料潔凈度下降的主要物質(zhì)有水分、固體雜噴氣燃料的起電性(靜電著火性)

高速加油，在泵送燃料時，燃料和管壁、閥門、過濾器等高速摩擦，油面就會產(chǎn)生和積累大量的靜電荷電導率大的燃料，靜電荷消失速度快而不易積累措施：改善操作，改裝加油設備和燃料中加入防靜電添加劑等，通常三種方法結合使用，效果很好

2022/12/3石油加工概論89噴氣燃料的起電性(靜電著火性)高速加油，在泵送燃料時，燃料噴氣燃料的潤滑性

噴氣發(fā)動機的燃料泵以燃料本身作為潤滑劑的燃料組分的潤滑性能按照下列順序依次降低：非烴化合物＞多環(huán)芳烴＞單環(huán)芳烴＞環(huán)烷烴＞烷烴單環(huán)或多環(huán)環(huán)烷烴的潤滑性能最好含有少量的極性物質(zhì)，對噴氣燃料的潤滑性能是有利的噴氣燃料的精制深度要適當

2022/12/3石油加工概論90噴氣燃料的潤滑性噴氣發(fā)動機的燃料泵以燃料本身作為潤滑劑的2第三講石油產(chǎn)品的分類

和使用要求2022/12/3石油加工概論91第三講石油產(chǎn)品的分類

和使用要求2022/12/1石油加工本章學習要求了解石油產(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)量指標了解各種燃料現(xiàn)行國家標準2022/12/3石油加工概論92本章學習要求了解石油產(chǎn)品的分類2022/12/1石油加工概論石油產(chǎn)品分類燃料：汽油、柴油及噴氣燃料等發(fā)動機燃料以及煤油、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％2022/12/3石油加工概論93石油產(chǎn)品分類燃料：汽油、柴油及噴氣燃料等發(fā)動機燃料以及煤油、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潤滑劑及有關產(chǎn)品W蠟

B瀝青

C焦2022/12/3石油加工概論94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，8熱能轉化為機械能的熱力發(fā)動機有兩大類：內(nèi)燃機液體燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒作功的機械稱為內(nèi)燃機，如汽油機、柴油機及噴氣發(fā)動機等，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)動機燃料)。用量最大、最重要外燃機在單獨的設備（如鍋爐）中燃燒，產(chǎn)生蒸汽或燃氣用以推動透平作功的機械，如蒸汽透平、燃氣輪機等，可用煤、天然氣或重油等作燃料2022/12/3石油加工概論95熱能轉化為機械能的熱力發(fā)動機有兩大類：2022/12/1石油汽油-Gasoline2022/12/3石油加工概論96汽油-Gasoline2022/12/1石油加工概論62022/12/3石油加工概論97上止點：活塞在氣缸中運動時所能達到的最高位置下止點：活塞下行所能達到的最低位置壓縮比：到達下、上止點時活塞上部的汽缸體積之比，V1/V2

沖程：從上止點到下止點之間的直線距離2022/12/1石油加工概論7上止點：活塞在氣缸中運動時所四沖程進氣壓縮膨脹作功排氣2022/12/3石油加工概論98四沖程2022/12/1石油加工概論82022/12/3石油加工概論991．進氣過程活塞從上止點向下止點運動，活塞上方的體積增大，壓力降低，進氣閥打開，排氣閥關閉，活塞下行，氣缸內(nèi)壓力逐漸下降到0.7～0.9×105Pa空氣和汽油在混合室形成可燃性氣，經(jīng)進氣閥吸入汽缸進氣終了溫度可達85～130℃

2022/12/1石油加工概論91．進氣過程2022/12/3石油加工概論1002．壓縮過程進氣閥關閉，活塞由下止點向上止點運動，可燃性混合氣被壓縮

當活塞上行接近上止點、壓縮過程終了時，壓力可達0.7～1.5MPa，溫度可達300～450℃

壓縮混合氣體的溫度、壓力取決于發(fā)動機的壓縮比

2022/12/1石油加工概論102．壓縮過程2022/12/3石油加工概論1013．作功過程(點火燃燒和膨脹作功)進氣閥和排氣閥仍關閉，火花塞發(fā)出電火花而引燃混合氣體

火焰以20～50m/s的速度迅速向四周傳播燃燒，同時產(chǎn)生大量熱能

最高溫度可達2000～2500℃，最高壓力達3.0～5.0MPa高溫高壓燃氣，推動活塞下行，將燃料燃燒放出的熱能轉變?yōu)闄C械能

終了時溫度約為900～1200℃，壓力為0.4～0.5MPa

2022/12/1石油加工概論113．作功過程(點火燃燒和膨2022/12/3石油加工概論1024．排氣過程活塞下行到下止點時，作功過程結束排氣閥開啟，活塞由下止點向上運動，排出廢氣廢氣排出溫度700～800℃

一般汽油機有四個或六個氣缸，按一定順序排列，使不連續(xù)的點火燃燒和膨脹作功過程變成連續(xù)的經(jīng)連桿帶動曲軸旋轉的過程2022/12/1石油加工概論124．排氣過程一般汽油機有四工作原理汽油機一般是以四沖程循環(huán)工作的，叫四沖程汽油機汽油機壓縮比愈高，汽油機的功率和經(jīng)濟性愈好，但對汽油機的材質(zhì)要求和汽油的質(zhì)量要求也愈高2022/12/3石油加工概論103工作原理汽油機一般是以四沖程循環(huán)工作的，叫四沖程汽油機2汽油機對燃料的使用要求

汽油應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2022/12/3石油加工概論104汽油機對燃料的使用要求汽油應具備的使用性能主要有：2022汽油的蒸發(fā)性評定汽油的蒸發(fā)性能的質(zhì)量指標餾程蒸氣壓2022/12/3石油加工概論105汽油的蒸發(fā)性評定汽油的蒸發(fā)性能的質(zhì)量指標2022/12/1石餾程餾程能大體表示汽油的沸點范圍和蒸發(fā)性能一般要求測出汽油的初餾點、10%、50%、90%餾出溫度和干點或終餾點，對這些點的溫度都有明確的規(guī)定，以滿足汽油對蒸發(fā)性能方面的要求

2022/12/3石油加工概論106餾程餾程能大體表示汽油的沸點范圍和蒸發(fā)性能2022/餾程初餾點和10％餾出溫度，保證汽油具有良好的起動性能，反映了燃料中輕組分的相對含量我國車用汽油質(zhì)量標準中要求其10％餾出溫度不高于70℃航空汽油10％餾出溫度不大于80℃，同時又規(guī)定初餾點不得低于40℃，大多在43-55℃2022/12/3石油加工概論107餾程初餾點和10％餾出溫度，保證汽油具有良好的起動性能，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％餾出溫度與汽油機起動后升溫時間的長短以及加速是否及時有關我國車用汽油質(zhì)量標準(qualitycriteria)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℃2022/12/3石油加工概論108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90％餾出溫度和干點，表明汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程度結焦性能90％點表示燃料中重餾分的含量，干點表示燃料中含有的最重餾分的沸點90％餾出溫度和干點過高，會使發(fā)動機的功率、經(jīng)濟性下降要求車用汽油90％餾出溫度≯190℃，終餾點≯205℃2022/12/3石油加工概論10990％餾出溫度和干點，表明汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程度結焦性能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。蒸氣壓指雷德蒸氣壓（RVP）蒸汽壓越大，蒸發(fā)性就越強，發(fā)動機易于冷起動，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27～48kPa2022/12/3石油加工概論110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。汽油的爆震特性爆震現(xiàn)象汽油在發(fā)動機中燃燒不正常時，會出現(xiàn)機身強烈震動的情況，并發(fā)出金屬敲擊聲，同時，發(fā)動機功率下降，排氣管冒黑煙，嚴重時導致機件的損壞，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)動機的使用壽命縮短，嚴重時，迫使發(fā)動機熄火2022/12/3石油加工概論111汽油的爆震特性爆震現(xiàn)象2022/12/1石油加工概論212022/12/3石油加工概論112爆震的原因是由于汽油機使用了與其壓縮比不相匹配的汽油

指標正常爆震火焰?zhèn)鞑ニ俣?/p>

m/s30～70100～300(輕)800～1000(強)最高溫度，℃2000～2500℃2000～2500最高壓力，MPa3.0～4.0MPa10MPa不正常自燃點太低！2022/12/1石油加工概論22爆震的原因是由于汽油機使用汽油的抗爆性是用辛烷值（OctaneNumber簡稱ON）來表示的規(guī)定兩個標準燃料：一個是抗爆性很高的異辛烷，ON=100

一個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準燃料標準燃料中異辛烷的體積分數(shù)值即為辛烷值2022/12/3石油加工概論113汽油的抗爆性是用辛烷值（OctaneNumber簡稱ON）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，即馬達法MON與研究法RON。通常RON比MON高5～10個單位道路辛烷值，抗爆指數(shù)（ONI）辛烷值無可加性！要實測！航空汽油的抗爆性用辛烷值和品度值兩個指標來表示

2022/12/3石油加工概論114汽油的辛烷值越高，表示其抗爆性能越好2022/12/1石油加航空汽油我國采用“辛烷值／品度”表示航空汽油的牌號，包括100／130號、95／130號和75號三個牌號品度值表示飛機在爬高或戰(zhàn)斗時，為了得到最大功率，發(fā)動機在富混合氣(α=0.6-0.65)條件下工作時的抗爆性辛烷值用來表示飛機在巡航時，為節(jié)省燃料，發(fā)動機在貧混合氣(α=0.8-1.0)下工作時的抗爆性2022/12/3石油加工概論115航空汽油我國采用“辛烷值／品度”表示航空汽油的牌號，包括10汽油的抗爆性與化學組成的關系同族烴類，其辛烷值隨相對分子質(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＞異構烷烴和異構烯烴＞正構烯烴及環(huán)烷烴＞正構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2022/12/3石油加工概論116汽油的抗爆性與化學組成的關系同族烴類，其辛烷值隨相對分子質(zhì)量項目組成辛烷值大小ON數(shù)值直餾汽油正構烷烴多較低40～60催化裂化汽油異構烷烴、烯烴和芳烴較多較高～78催化重整汽油芳烴、異構烷烴高80～90烷基化汽油大量異構烷烴最高90～1002022/12/3石油加工概論117項目組成辛烷值大小ON數(shù)值直餾汽油正構烷烴多較低40～60催芳烴和高度分支的異構烷烴ON最高，芳烴雖然抗爆性好，ON高，但多了是有害的。所以對汽油來說，高度分支的異構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存過程中，輕組分的蒸發(fā)損失會引起汽油辛烷值的明顯降低2022/12/3石油加工概論118芳烴和高度分支的異構烷烴ON最高，芳烴雖然抗爆性好，ON高，2022/12/3石油加工概論119提高汽油辛烷值的方法加鉛[四乙基鉛-(C2H5)4Pb]采用先進的加工工藝合理調(diào)合摻入高辛烷值組分含氧有機化合物：甲基叔丁基醚(MTBE)加芳烴2022/12/1石油加工概論29提高汽油辛烷值的方法汽油的安定性汽油在常溫和液相條件下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，在儲存和輸送過程中容易發(fā)生氧化反應，生成膠質(zhì)，使汽油的顏色變深，甚至會產(chǎn)生沉淀2022/12/3石油加工概論120汽油的安定性汽油在常溫和液相條件下抵抗氧化的能力稱為汽油的氧化學組成：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，其安定性較差儲存條件：汽油的變質(zhì)除與其本身的化學組成密切相關外，還和許多外界條件有關，例如溫度、金屬表面的作用、與空氣接觸面積的大小等-儲存安定性2022/12/3石油加工概論121化學組成：不飽和烴的存在是汽油安定性變差的主要原因2022評定汽油安定性的指標有：

碘值、硫含量、酸度、實際膠質(zhì)、誘導期等2022/12/3石油加工概論122評定汽油安定性的指標有：2022/12/1石油加工概論32改善汽油安定性的方法儲存條件:

降低儲油溫度減少溫差變化盡可能將容器裝滿，降低儲罐空間氧濃度，減少空氣量避免與金屬接觸，采用非金屬涂料避光儲存2022/12/3石油加工概論123改善汽油安定性的方法儲存條件:2022/12/1石油加工概論化學組成：在生產(chǎn)時要選擇適當?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?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)濟的方法是在適當精制的基礎上，加入添加劑來改善汽油的安定性，延緩氧化反應的進行，延長誘導期

2022/12/3石油加工概論124化學組成：在生產(chǎn)時要選擇適當?shù)慕M分2022/12/1石油加工汽油的腐蝕性和清潔性腐蝕性反映了汽油對金屬的腐蝕能力評定汽油腐蝕性的指標有：硫含量、銅片腐蝕、酸度、水溶性酸或堿等車用汽油質(zhì)量標準中規(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)格標準中用不含機械雜質(zhì)和水分兩項來保證車用汽油的清潔性

2022/12/3石油加工概論125汽油的腐蝕性和清潔性腐蝕性反映了汽油對金屬的腐蝕能力2022汽油產(chǎn)品的品種和牌號

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車用汽油（GB17930-1999）按研究法辛烷值(RON)，無鉛車用汽油分為90號、93號及95號三個牌號，它們分別適用于壓縮比不同的各型汽油機。2022/12/3石油加工概論126汽油產(chǎn)品的品種和牌號汽油按其用途分為車用汽油和航空汽油，各2022/12/3石油加工概論127項目質(zhì)量指標試驗方法90號93號95號抗爆性：研究法辛烷值(RON)不小于抗爆指數(shù)(RON-MON)/2不小于908593889590GB/T5487GB/T503鉛含量(1)(g/l)不大于0.005GB/T8020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，℃不高于殘留量，%(V/V)不大于701201902052GB/T6536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/T8017實際膠質(zhì)(2)，mg/100ml不大于5GB/T8019誘導期(3)，min不小于480GB/T8018硫含量(4)，%(m/m)不大于0.10(5)GB/T380硫醇(需滿足下列要求之一)：博士試驗硫醇硫含量，%(m/m)不大于通過0.001SH/T0174GB/T1792銅片腐蝕(50℃,3h)，級不大于1GB/T5096水溶性酸或堿無GB/T259機械雜質(zhì)及水分無目測(6)苯含量，%(V/V)不大于2.5附錄A芳烴含量，%(V/V)不大于40GB/T11132烯烴含量，%(V/V)不大于35(7)GB/T111320.082022/12/1石油加工概論37項目質(zhì)量指標試驗方法90號2022/12/3石油加工概論128規(guī)格世界燃油規(guī)范Ⅰ類世界燃油規(guī)范Ⅱ類世界燃油規(guī)范Ⅲ類世界燃油規(guī)范Ⅳ類中國2000年研究法辛烷值>91>95>98>90,93,95硫，ppm<1000200305～10800苯，%(體積分數(shù))<5.02.51.01.02.5芳烴，%(體積分數(shù))<5040353540烯烴，%(體積分數(shù))<2010.010.035氧，%(質(zhì)量分數(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準的比較2022/12/1石油加工概論38規(guī)格世界燃油規(guī)范Ⅰ類世柴油

Dieselfuel

2022/12/3石油加工概論129柴油

Dieselfuel2022/12/1石柴油是壓燃式發(fā)動機的燃料輕柴油：作為轉速＞1000r／min的高速柴油機的燃料重柴油：作為轉速500～1000r／min的中速柴油機和＜500r／min的低速柴油機的燃料柴油機車是節(jié)約能源的有效途徑

2022/12/3石油加工概論130柴油是壓燃式發(fā)動機的燃料2022/12/1石油加工概論402022/12/3石油加工概論1312022/12/1石油加工概論41柴油機的壓縮比約高于汽油機一倍，一般為16～20。壓縮后氣體的溫度、壓力都比較高，可達到500～700℃、3～5MPa，此溫度超過柴油的自燃點柴油是用高壓油泵噴入氣缸中，經(jīng)霧化后的細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，不象汽油機那樣需要用電火花點火柴油機的熱效率一般比汽油機高，當二者功率相同時，柴油機可節(jié)約燃料20％～30％2022/12/3石油加工概論132柴油機的壓縮比約高于汽油機一倍，一般為16～20。壓縮后氣體柴油機燃料的使用要求柴油是可用作壓燃式發(fā)動機燃料的石油輕質(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機件沒有腐蝕和磨損作用良好的儲存安定性和熱安定性2022/12/3石油加工概論133柴油機燃料的使用要求柴油是可用作壓燃式發(fā)動機燃料的石油輕質(zhì)餾柴油的燃燒性能

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到全部燃燒為止，可分為四個階段:滯燃期：指柴油噴入氣缸到自燃經(jīng)歷的一段時間速燃期：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

2022/12/3石油加工概論134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2022/12/3石油加工概論135與汽油機的相同之處：都有四沖程：進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣都是內(nèi)燃機

與汽油機的不同之處：柴油機壓縮的只是空氣，壓縮比可以更大

汽油機電火花點燃→點燃式發(fā)動機；

柴油機自燃→壓燃式發(fā)動機

汽油機和柴油機的異同2022/12/1石油加工概論45與汽油機的相同之處：汽油機2022/12/3石油加工概論136汽油機、柴油機的主要區(qū)別汽油機柴油機吸入油氣(汽油+空氣)，預先混合只吸入空氣，預先不混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)影響電點火，燃料自燃點高有利自燃，燃料自燃點低有利熱功效率低（21%-28%）熱功效率高（35%-43%）汽油機單位馬力耗油多柴油機單位馬力耗油少汽油閃點低，危險性大柴油閃點較高，危險性較小2022/12/1石油加工概論46汽油機、柴油機的主要區(qū)別汽柴油的自燃點越低，滯燃期越短，發(fā)動機的工作就越平穩(wěn)柴油的自燃點較高，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)動機功率下降，零件磨損增加2022/12/3石油加工概論137柴油的自燃點越低，滯燃期越短，發(fā)動機的工作就越平穩(wěn)2022/2022/12/3石油加工概論138汽油機柴油機燃料自燃點太低，太易氧化燃料的自燃點太高，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是點燃式發(fā)動機，不需要燃料自燃柴油機是壓燃式發(fā)動機，通過燃料自燃來達到燃燒的目的汽油機和柴油機爆震的區(qū)別2022/12/1石油加工概論48汽油機柴柴油的抗爆性柴油的抗爆性用十六烷值(CetaneNumber)CN來表示標準燃料是正十六烷和α―甲基萘（或七甲基壬烷）十六烷值高，表明燃料在柴油機中發(fā)火性能好，滯燃期短，燃燒均勻且完全，發(fā)動機工作平穩(wěn)十六烷值低則表明燃料發(fā)火困難，滯燃期長，發(fā)動機工作狀態(tài)粗暴國家標準規(guī)定輕柴油的CN一般不小于452022/12/3石油加工概論139柴油的抗爆性柴油的抗爆性用十六烷值(CetaneNumbe柴油的十六烷值與其化學組成的關系

對相同碳原子數(shù)的不同族烴類，十六烷值大小順序：正構烷烴＞烯烴、異構烷烴＞環(huán)烷烴＞芳香烴＞稠環(huán)芳烴烴類的異構程度越高，環(huán)數(shù)越多，其十六烷值越低。對環(huán)烷和芳烴來講，隨側鏈長度的增加其十六烷值增大，隨側鏈分支的增