第五章 燃料的使用要求與規(guī)格-1

第一節(jié)汽油第二節(jié)柴油第三節(jié)噴氣燃料第四節(jié)燈用煤油第五節(jié)溶劑油第六節(jié)燃料油第五章燃料的使用要求和規(guī)格

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)

石油產(chǎn)品的種類繁多，用途各異，我國參照ISO《國際標(biāo)準(zhǔn)化組織》發(fā)表的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/DIS8681，制定了GB498《石油產(chǎn)品及潤滑劑的總分類》，將石油產(chǎn)品分為六類，比ISO/DIS8681多了一類C（焦）。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2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)《石油產(chǎn)品燃料（F類）分類·總則》將燃料分為以下四組

燃料的分組識別字母

燃料類型

GLDR

氣體燃料：主要由甲烷或乙烷或由它們組成的混合燃料液化氣燃料：主要由C3、C4烷烴或烯烴組成餾分燃料：汽油、煤油、柴油，重餾分油可含少量殘油殘?jiān)剂希褐饕烧麴s殘油組成的石油燃料2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)第一節(jié)汽油

一、汽油機(jī)(點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī))的工作過程及其對燃料的使用要求二、汽油的蒸發(fā)性能三、汽油的抗爆性四、汽油的安定性五、汽油的腐蝕性六、國產(chǎn)汽油的品種與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)七、醇類汽油機(jī)燃料2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)汽油是點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)燃料，此類發(fā)動機(jī)又稱汽化器式發(fā)動機(jī)。按用途可以分為車用汽油和航空汽油兩類。各種汽油均以辛烷值（OctaneNumber，ON）作為牌號。我國生產(chǎn)汽油的工藝以催化裂化為主，輔以催化重整、烷基化和醚化等工藝。航空汽油則是由催化裂化汽油、烷基化油、工業(yè)異丙苯和異戊烷等高ON組分調(diào)合而成。汽油的使用要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要來源于汽油機(jī)的工作要求。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)一、汽油機(jī)的工作原理及對燃料的使用要求按燃料供給方式的不同，汽油機(jī)又可分為化油器式及噴射式兩大類。汽油機(jī)通常由曲軸連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料系統(tǒng)、潤滑、冷卻和點(diǎn)火系統(tǒng)所組成。圖所示為化油器式汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中只表明汽油機(jī)工作原理的部分。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)上止點(diǎn)：活塞在氣缸中運(yùn)動時(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：從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)之間的直線距離發(fā)動機(jī)排量：是發(fā)動機(jī)各汽缸工作容積的總和，一般用升(L)表示。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)1．進(jìn)氣過程活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，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0.7~0.9×105Pa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)85～130℃

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)2．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，可燃性混合氣被壓縮

當(dāng)活塞上行接近上死點(diǎn)、壓縮過程終了時(shí)，壓力可達(dá)0.7～1.5MPa，溫度可達(dá)300～450℃

壓縮混合氣體的溫度、壓力取決于發(fā)動機(jī)的壓縮比

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)3．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20～50m/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)2000～2500℃，最高壓力達(dá)3.0～4.0MPa高溫高壓燃?xì)?，推動活塞下行，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900～1200℃，壓力為0.4～0.5MPa

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)4．排氣過程活塞下行到下死點(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，排出廢氣廢氣排出溫度700～800℃

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)

當(dāng)活塞再次到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，排氣結(jié)束，這樣完成一個(gè)工作循環(huán)，繼而重復(fù)上述工作循環(huán)。如此周而復(fù)始，活塞不斷上、下作直線往復(fù)運(yùn)動，經(jīng)連桿使曲軸不斷旋轉(zhuǎn)，對外作功。

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)連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的過程。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)近年來，越來越多的汽油機(jī)尤其是小型轎車采用噴射進(jìn)油系統(tǒng)來取代化油器進(jìn)油系統(tǒng)。在此類汽油機(jī)中，汽油可在進(jìn)氣口噴射，也可在進(jìn)氣沖程期間直接向氣缸內(nèi)噴射。噴油過程由計(jì)算機(jī)程序控制。在噴射式汽油機(jī)中，燃料可更均勻地分配給各個(gè)氣缸；同時(shí)，由于不需要喉管而減少了進(jìn)氣的阻力等，可提高氣缸內(nèi)的平均有效壓力和熱效率；此外，還可以減弱或避免爆震燃燒。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)壓縮比是汽油機(jī)的最重要技術(shù)指標(biāo)，它是混合氣被壓縮前后的體積比，即活塞在下死點(diǎn)時(shí)氣缸體積V1與活塞在上死點(diǎn)時(shí)氣缸體積V2之比V1/V2。壓縮比越大的汽油機(jī)，其功率、熱效率越高，油耗量和單位馬力金屬重量均有所下降，也就是越經(jīng)濟(jì)。壓縮比越大，對汽油機(jī)的材質(zhì)和汽油ON的要求也越高。壓縮比對功率的影響，%對耗油量的影響，%6.07.08.09.0

10.0100108114118

120100938885

822/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)根據(jù)汽油機(jī)的工作條件，對汽油的使用要求主要有：在所有的工況下，具有足夠的揮發(fā)性以形成可燃混合氣和可靠的燃料供給性能；

燃燒時(shí)沒有爆震、噪音和早燃現(xiàn)象；

儲存安定性好，生成膠質(zhì)的傾向??；對發(fā)動機(jī)和金屬沒有腐蝕作用；

排出的污染物少2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)

1、餾程2、蒸氣壓二、汽油的蒸發(fā)性能

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)汽油在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)，必須要迅速汽化并與空氣形成均勻的可燃混合氣，這主要是由汽油的本身蒸發(fā)性所決定。

當(dāng)汽油具有良好的蒸發(fā)性時(shí)，它就較容易與空氣形成均勻的可燃混合氣，進(jìn)入氣缸后燃燒也較完全，使發(fā)動機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

如果汽油的蒸發(fā)性太差，它就不能在氣缸中完全氣化，使汽油機(jī)功率降低，還會造成起動和加速(尤其是冬季)的困難。

反之，如果汽油的蒸發(fā)性太強(qiáng)，則汽油易在導(dǎo)油管中因氣化過早而形成氣阻，最終造成供油不足，在夏季尤其容易發(fā)生。反映汽油蒸發(fā)性能的指標(biāo)是其餾程和飽和蒸氣壓。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)1、餾程

按照規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)備和方法將汽油試樣進(jìn)行蒸餾，可得到試樣的餾出溫度和餾出體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系，也就是餾程。餾程能大體表示該汽油的沸點(diǎn)范圍和蒸發(fā)性能。其10%、50%、90%各餾出溫度和干點(diǎn)的意義如下：(1)10%餾出溫度

它表示汽油中所含低沸點(diǎn)餾分的多少，對汽油機(jī)起動的難易有決定性影響，同時(shí)，也與產(chǎn)生氣阻的傾向有密切關(guān)系。保證汽油具有良好的啟動性能

10%餾出溫度越低，表明汽油中所含低沸點(diǎn)餾分越多、蒸發(fā)性越強(qiáng)，能使汽油機(jī)在低溫下易于起動，但是，該餾出溫度若過低，則易于產(chǎn)生氣阻。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)表5-3汽油10%餾出溫度與保證發(fā)動機(jī)冷起動最低氣溫間的關(guān)系10%餾出溫度/℃4859687586大氣溫度/℃-26～-27-21～-22-16～-17-12～-13-7～-82/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)汽油10%餾出溫度與開始產(chǎn)生氣阻溫度之間的關(guān)系見表5-4表5-4汽油10%餾出溫度與形成氣阻時(shí)油溫的關(guān)系

汽油的10%餾出溫度/℃4050607080開始產(chǎn)生氣阻時(shí)的油溫/℃－13+7+27+47+67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℃

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)(2)50%餾出溫度

它表示汽油的平均蒸發(fā)和加速性能，與汽油機(jī)起動后升溫時(shí)間的長短以及加速是否及時(shí)均有密切關(guān)系。

汽油的50%餾出溫度低，在正常溫度下便能較多地蒸發(fā)，從而能縮短汽油機(jī)的升溫時(shí)間，同時(shí)，還可使發(fā)動機(jī)加速靈敏、運(yùn)轉(zhuǎn)柔和。

如果50%餾出溫度過高，當(dāng)發(fā)動機(jī)需要由低速轉(zhuǎn)換為高速，供油量急劇增加時(shí)，汽油來不及完全氣化，導(dǎo)致燃燒不完全，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)蝗幌ɑ稹?/p>

我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求50%餾出溫度不高于120℃。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)(3)90%餾出溫度和終餾點(diǎn)(或干點(diǎn))

這兩個(gè)溫度是表示汽油中重餾分含量的多少,表明汽油蒸發(fā)的完全程度。

如該溫度過高，說明汽油中含有重質(zhì)餾分過多，不易保證汽油在使用條件下完全蒸發(fā)和完全燃燒。

這將導(dǎo)致氣缸積炭增多，耗油率上升；同時(shí)蒸發(fā)不完全的汽油重質(zhì)部分還會沿氣缸壁流入曲軸箱，使?jié)櫥拖♂尪哟竽p。

90%餾出溫度≯190℃終餾點(diǎn)≯205℃2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)表5-6汽油終餾點(diǎn)對發(fā)動機(jī)磨損和耗油量的影響*

*以終餾點(diǎn)為200℃的汽油為基準(zhǔn)。

汽油終餾點(diǎn)/℃活塞磨損/%汽油耗量/%17520022525097l0020050098100107140實(shí)際上,餾程規(guī)定了汽油不能太重2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)2、蒸氣壓

汽油餾程中規(guī)定10%餾出溫度不高于某一數(shù)值，以保證汽油的起動性。

但10%餾出溫度過低時(shí)，易產(chǎn)生氣阻。

汽油形成氣阻的傾向用蒸氣壓表示更為直接，因而汽油同時(shí)規(guī)定了蒸汽壓這一質(zhì)量要求。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)汽油的飽和蒸汽壓是用規(guī)定的儀器，在燃料蒸汽與液體的體積比為4：1以及在38℃的條件下測定的。

國外將此指標(biāo)稱為雷德蒸汽壓(RVP)，它是衡量汽油在汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)中是否易于產(chǎn)生氣阻的指標(biāo)，同時(shí)還可相對地衡量汽油在儲存運(yùn)輸中的損耗傾向。汽油的飽和蒸汽壓越大，蒸發(fā)性也就越強(qiáng)，這樣，發(fā)動機(jī)易于冷起動，但產(chǎn)生氣阻的傾向增大，蒸發(fā)損耗也越大。我國用雷德蒸氣壓作為汽油蒸汽壓的指標(biāo)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74kPa2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)表5-7大氣溫度與不產(chǎn)生氣阻的最高蒸氣壓間的關(guān)系

對航空汽油來說，由于高空氣壓低，燃料中輕質(zhì)餾分更易蒸發(fā)，因此要求其飽和蒸汽壓比車用汽油的要低得多。我國航空汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其飽和蒸汽壓為27～48kPa。大氣溫度/℃10223349不產(chǎn)生氣阻的最高蒸氣壓×105Pa0.970.760.560.37實(shí)際上,蒸汽壓規(guī)定了汽油不能太輕2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)

1、汽油抗爆性的表示方法2、汽油抗爆性與其組成的關(guān)系3、提高汽油辛烷值的方法三、汽油的抗爆性

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)

汽油在發(fā)動機(jī)中的抗爆震能力稱為抗爆性，是汽油最重要的質(zhì)量指標(biāo)之一。用辛烷值、抗爆指數(shù)、品度等的大小來表示抗爆性的優(yōu)劣。一定壓縮比的發(fā)動機(jī)必須使用與其相匹配的辛烷值的汽油，方能保證在不發(fā)生爆震的情況下，產(chǎn)生最大功率，我國車用汽油以辛烷值作為其牌號。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)正常情況下，發(fā)動機(jī)壓縮終了時(shí)的混合氣溫度達(dá)300～450℃和壓力7～15×105

Pa，氣體中的烴類被氧化并生成一些過氧化物，經(jīng)火花塞點(diǎn)燃后，火焰呈球面狀以20～50m/s速度向四周擴(kuò)散，此時(shí)火焰經(jīng)過的區(qū)域，溫度、壓力均衡上升，活塞工作正常。在有些情況下，當(dāng)火花塞點(diǎn)燃混合氣后，在火焰尚未傳播到的混合氣中，因受高溫高壓影響已形成大量自燃點(diǎn)較低的過氧化合物，在多個(gè)部位猛烈自燃，出現(xiàn)許多燃燒中心；同時(shí)燃燒是以爆炸方式進(jìn)行，使火焰速度高達(dá)1500～2500m/s，溫度、壓力劇增，形成沖擊波，敲擊活塞和氣缸各部件，發(fā)出金屬撞擊聲，此時(shí)由于火焰瞬間經(jīng)過，使得某些部位的燃料燃燒不完全，排出帶黑煙廢氣，此即爆震現(xiàn)象爆震燃燒是汽油在汽油機(jī)中的一中不正常燃燒。

什么是爆震燃燒？2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)指標(biāo)正常爆震火焰?zhèn)鞑ニ俣萴/s30～60500～1000(輕)1500～2000(強(qiáng))最高溫度，℃2000～2500℃2000～3000最高壓力，MPa3.0～4.0MPa10MPa2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)主要原因是與汽油化學(xué)組成和餾程有關(guān)，如果汽油中含有過多容易氧化的組分，形成的過氧化物又不易分解，自燃點(diǎn)低，就很容易產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。另外與發(fā)動機(jī)的工作條件和機(jī)械結(jié)構(gòu)（主要是壓縮比）、駕駛操作和氣候條件等。汽油機(jī)的壓縮比越大，壓縮過程終了時(shí)混合氣的溫度和壓力就越高，這就大大加速了未燃混合氣中過氧化物的生成和積聚，使其更容易自燃。一定壓縮比的發(fā)動機(jī)必須使用與其相匹配的辛烷值的汽油，方能保證在不發(fā)生爆震的情況下，產(chǎn)生最大功率。

爆震產(chǎn)生的原因？2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)1、汽油抗爆性的表示方法

汽油的抗爆性是表示汽油在一定壓縮比發(fā)動機(jī)中無爆震運(yùn)行的性能。車用汽油的抗爆性用辛烷值(ON)來表示。

辛烷值分馬達(dá)法和研究法兩種。馬達(dá)法辛烷值(MON)反映在重負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速時(shí)汽油的抗爆性；而研究法辛烷值(RON)表示低轉(zhuǎn)速時(shí)汽油的抗爆性。因?yàn)轳R達(dá)法辛烷值測定條件比研究法苛刻，所得辛烷值低于研究法辛烷值，兩者差數(shù)一般為7～12，這個(gè)差數(shù)稱為汽油的敏感性。

一些國家引用抗爆指數(shù)(ONI)這一指標(biāo)來表示汽油抗爆性能?？贡笖?shù)等于馬達(dá)法辛烷值和研究法辛烷值的平均值。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)我國車用汽油以研究法辛烷值和抗爆指數(shù)作為抗爆性指標(biāo)。航空汽油的抗爆性除用辛烷值表示外，同時(shí)還必須用品度表示。這主要是辛烷值只能反映飛機(jī)在巡航時(shí)，發(fā)動機(jī)用貧混合氣(過剩空氣系數(shù)α=0.8～1.0)工作時(shí)的抗爆性。

當(dāng)飛機(jī)起飛、爬高或戰(zhàn)斗時(shí)，為了得到最大功率，發(fā)動機(jī)必須用富混合氣(α=0.6～0.65)工作，此時(shí)需用品度來衡量汽油的抗爆性。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)汽油辛烷值的測定是在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)用的可調(diào)壓縮比的單缸發(fā)動機(jī)中測得的。將待測汽油與正標(biāo)準(zhǔn)燃料試樣的抗爆性進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)而測得的。所用的標(biāo)準(zhǔn)燃料是異辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）和正庚烷的混合物。人為規(guī)定異辛烷的辛烷值為100，正庚烷的辛烷值為0，將這兩種標(biāo)準(zhǔn)燃料按不同體積比混合就得到了不同抗爆性等級的正標(biāo)準(zhǔn)燃料混合物，以異辛烷的體積百分?jǐn)?shù)作為正標(biāo)準(zhǔn)燃料混合物的辛烷值。

汽油的辛烷值表示與被測汽油抗爆性相同的正標(biāo)準(zhǔn)燃料混合物中純異辛烷的體積百分?jǐn)?shù)。汽油的辛烷值并不表示汽油中的異辛烷含量。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)航空汽油的品度測定是以純異辛烷為標(biāo)準(zhǔn)燃料，規(guī)定異辛烷的品度為100。在規(guī)定的發(fā)動機(jī)和操作條件下，將待測航空汽油在富混合氣條件下無爆震地所能發(fā)出的最大功率和純異辛烷所能發(fā)出的最大功率之比，規(guī)定為航空汽油的品度。例如某汽油的品度為130即表明該汽油在富混合氣下無爆震工作時(shí)所能得到的最大功率比異辛烷發(fā)出的最大功率大30%。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)2．汽油的抗爆性與組成的關(guān)系汽油由各種烴類組成，對分子量大致相同的不同烴類

正構(gòu)烷烴<環(huán)烷烴<正構(gòu)烯烴<異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴<芳烴含芳香烴、異構(gòu)烷烴多的輕質(zhì)汽油辛烷值高

烷烴分子的碳鏈上分支越多，排列越緊湊，辛烷值越高。對于烯烴，雙鍵位置越接近碳鏈中間位置，辛烷值越高。同族烴類，分子量越小，沸點(diǎn)越低，辛烷值越大。汽油的干點(diǎn)降低，辛烷值會升高。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)族類五碳烴辛烷值六碳烴辛烷值七碳烴辛烷值八碳烴辛烷值正構(gòu)烷烴n-C5H1261.9n-C6H1426n-C7H160n-C8H18-17烯烴C—C=C—C—C80C=C—C563C—C=C—C555環(huán)烷烴85777241異構(gòu)烷烴90739596104100芳香烴106124＞1001462/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)

汽油主要由含5～11個(gè)碳原子的烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和烯烴組成的，一般烷烴和環(huán)烷烴含量約為50%(體)，芳香烴含量小于30%，烯烴低于35%。表5一10中列出各族單體烴辛烷值的例子，從中可以看到，碳原子數(shù)相同的不同族烴類，其辛烷值以正構(gòu)烷烴最低，具有高度分支側(cè)鏈的異構(gòu)烷烴、異構(gòu)烯烴和芳香烴最高，環(huán)烷烴和帶側(cè)鏈較少的異構(gòu)烷烴介于二者之間。正構(gòu)烷烴、烯烴等在結(jié)構(gòu)形式相同情況下，隨著碳數(shù)增加，其辛烷值逐漸減小。族類五碳烴辛烷值六碳烴辛烷值七碳烴辛烷值八碳烴辛烷值正構(gòu)烷烴n-C5H1261.9n-C6H1426n-C7H160n-C8H18-17烯烴C—C=C—C—C80

C=C—C563C—C=C—C555環(huán)烷烴85777241異構(gòu)烷烴9073

95

96

104

100芳香烴

106124＞100

146族類五碳烴辛烷值六碳烴辛烷值七碳烴辛烷值八碳烴辛烷值正構(gòu)烷烴n-C5H1261.9n-C6H1426n-C7H160n-C8H18-17烯烴C—C=C—C—C80

C=C—C563C—C=C—C555環(huán)烷烴85777241異構(gòu)烷烴9073

95

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100芳香烴

106124＞100

146(1)汽油抗爆性與其化學(xué)組成的關(guān)系2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)不同烴類辛烷值的差別是因?yàn)楦髯鍩N的氧化特點(diǎn)不同所造成的。正構(gòu)烷烴所生成的過氧化物容易分解成兩個(gè)新自由基，因而過氧化物積累速度快，易自燃。芳香烴和高度分支的異構(gòu)烷烴所形成的過氧化物分解時(shí)不易形成新自由基。而環(huán)烷烴介于兩者之間。因而烴類抗爆性以芳香烴和高度分支側(cè)鏈的異構(gòu)烷烴最好，環(huán)烷烴和烯烴次之，正構(gòu)烷烴最差。

汽油的理想組分：高度分支的異構(gòu)烷烴2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)汽油的族組成不同，其抗爆性差別很大。直餾汽油含芳香烴和異構(gòu)烷烴量少，其辛烷值一般為35～60；含芳香烴和異構(gòu)烷烴數(shù)量較多的催化裂化汽油，辛烷值較高，MON約為80左右,RON約為90左右。各種烴類調(diào)和時(shí)，其調(diào)和辛烷值不一定與其調(diào)和比例呈線性關(guān)系。烷烴與烷烴或與環(huán)烷烴的調(diào)和辛烷值與組分呈線性關(guān)系；而烷烴與芳香烴或與烯烴的調(diào)和辛烷值與組分沒有線性關(guān)系，而且多數(shù)情況下有增值效應(yīng)。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)(2)汽油抗爆性與餾分組成的關(guān)系

正構(gòu)烷烴中碳數(shù)C4

C5

C6

C7

C8

沸點(diǎn)/℃-0.536.568.798.4125.7辛烷值(馬達(dá)法)90.561.9260-17

同一類烴中，隨分子中碳原子數(shù)增加，沸點(diǎn)升高，抗爆性變差。同一原油的汽油餾分越輕，辛烷值越高。因此汽油在使用和儲存過程中，輕組分的蒸發(fā)損失會引起汽油辛烷值的明顯降低。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)項(xiàng)目組成辛烷值大小MON數(shù)值直餾汽油正構(gòu)烷烴多較低40～60催化裂化汽油異構(gòu)烷烴、烯烴和芳烴較多較高～80催化重整汽油芳烴、異構(gòu)烷烴高83～90烷基化汽油大量異構(gòu)烷烴最高90～1002/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)3、提高汽油辛烷值的方法

(1)改變加工工藝提高汽油辛烷值的根本方法是改變汽油的化學(xué)組成，增加高辛烷值的芳香烴和異構(gòu)烷烴的含量。這可以通過與高辛烷值組分調(diào)合或經(jīng)催化裂化、催化重整、異構(gòu)化和烷基化等煉制過程來達(dá)到。直餾汽油辛烷值40～50；熱裂化汽油辛烷值60～70；催化裂化汽油辛烷值70～80；催化重整汽油辛烷值80～90；烷基化汽油辛烷值90～100。

經(jīng)過調(diào)合可滿足不同的需要2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)（2）加入抗爆劑由于爆震是一種鏈反應(yīng)，因而也可以用加入阻化劑的方法來抑制鏈反應(yīng)，使反應(yīng)鏈中斷，防止爆震的產(chǎn)生。這是一種行之有效、成本低廉、普遍采用的另一種方法。這類阻化劑稱為抗爆劑。曾使用的抗爆劑有四乙基鉛、四甲基鉛、甲基環(huán)戊二烯三羰基錳和不含金屬的有機(jī)化合物。為了保護(hù)環(huán)境、保障人體健康，近年來各國都嚴(yán)格限制汽油中的含鉛量，逐步禁止使用含鉛汽油，推廣使用無鉛汽油?，F(xiàn)在主要是非鉛抗爆劑（如MMT等）甲基環(huán)戊二烯三羰基錳,18mg/L2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)汽油中摻入部分甲醇或乙醇可以提高汽油辛烷值并能部分代替汽油，也有采用叔丁醇與等體積甲醇的混合物作為摻配組分，其摻合辛烷值高達(dá)105～113。為了使汽油既達(dá)到從環(huán)境保護(hù)角度提出的要求，又具有較好的抗爆性，目前所采取的措施主要是摻如一定量的醚類化合物。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)表5-12兩種醚類化合物的性質(zhì)

MTBE和TAME這兩種醚類的辛烷值都很高，其中目前最常用的是MTBE。這些醚類化合物都能與烴類完全互溶，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，蒸氣壓也不高，它加入汽油后并不改變汽油的基本性質(zhì)，它可以改善汽油的蒸發(fā)性能，特別是改善了50%的餾出溫度。加入汽油中還有助于降低汽油機(jī)排放廢氣中的污染物的含量。性質(zhì)甲基叔丁基醚(MTBE)叔戊基甲基醚(TAME)相對密度0.7410.750RON118115MON101100(MON+RON)/2109.5107.5氧含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%18.215.7沸點(diǎn)/℃55.386.3蒸汽壓/kPa51222/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)1、評定汽油安定性的方法和指標(biāo)2、汽油組成對其安定性的影響3、儲存條件對汽油安定性的影響4、改進(jìn)汽油安定性的方法四、汽油的安定性

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)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(yīng)，生成膠質(zhì)，使汽油的顏色變深，甚至?xí)a(chǎn)生沉淀。例如，在油箱、濾網(wǎng)、汽化器中形成粘稠的膠狀物，嚴(yán)重時(shí)會影響供油；沉積在火花塞上的膠質(zhì)在高溫下會形成積炭而引起短路；沉積在進(jìn)、排氣閥門上會結(jié)焦，導(dǎo)致閥門關(guān)閉不嚴(yán)；沉積在氣缸蓋和活塞上將形成積炭，造成氣缸散熱不良、溫度升高，以致增大爆震燃燒的傾向。由此可見，汽油的安定性不好會嚴(yán)重影響發(fā)動機(jī)的正常工作。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)1．影響汽油安定性的因素化學(xué)組成：影響汽油安定性的根本原因

各種不飽和烴和非烴類化合物的存在是影響汽油安定性的根本因素儲存條件：溫度、陽光、空氣、金屬表面的催化作用。烯烴，二烯烴，苯烯烴，苯硫酚、吡咯及其同系物

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)2、評定汽油安定性的方法和指標(biāo)

由于汽油氧化變質(zhì)與油中存在不飽和烴和非烴化合物有關(guān)，氧化反應(yīng)經(jīng)歷一定的過程，氧化結(jié)果生成膠質(zhì)。因而用不飽和烴含量、硫含量、氧化難易和膠質(zhì)含量等表示汽油安定性的優(yōu)劣。具休指標(biāo)有：(1)碘值碘值表示汽油中不飽和烴的含量。不飽和烴與碘起加成反應(yīng)，不飽和烴分子中的一個(gè)雙鍵定量地消耗一個(gè)碘分子，測定結(jié)果以100g油樣所消耗碘的克數(shù)表示，即gI2/100g，稱為碘值。汽油的碘值大，表明不飽和烴含量多，其抗氧化定定性差。航空汽油(包括噴氣燃料)規(guī)定碘值不能大于l2gI2/100g。測定方法為SH/T0234-92。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)(2)硫含量

汽油中的硫化物易氧化促使油品變質(zhì)，并會引起設(shè)備腐蝕等問題，因此必須限制汽油的硫含量。汽油等輕質(zhì)油品的硫含量采用燃燈法測定【GB/T380-77（88）】，將油品在規(guī)定儀器的小燈中燃燒，用碳酸鈉水溶液吸收燃燒生成的二氧化硫，并用容量分析法測定硫含量。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)(3)酸度

成品汽油中所含有機(jī)酸極少，但在儲存和使用中，由于汽油中不安定組分氧化而生成過氧化物，過氧化物分解，部分生成有機(jī)酸。汽油儲存中酸度的增長是汽油變質(zhì)的一個(gè)重要標(biāo)志。酸度也是一個(gè)表示汽油安定性的重要質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。測定方法GB/T258。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)(4)實(shí)際膠質(zhì)

實(shí)際膠質(zhì)是液體燃料在儲存過程中重要的質(zhì)量控制指標(biāo)之一。實(shí)際膠質(zhì)是指100mL燃料在試驗(yàn)條件下所含膠質(zhì)的mg數(shù)，用mg/l00mL表示。測定方法GB/T8019模擬氣化器的條件，經(jīng)脫水和過濾的25mL試油放在150℃的油浴中，用150℃熱空氣吹掃油面，直至全部蒸發(fā)、殘留物重量不變?yōu)橹?。殘留物即為汽油的?shí)際膠質(zhì)。國產(chǎn)汽油要求實(shí)際膠質(zhì)不超過5mg/100mL。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)實(shí)際膠質(zhì)通常表明燃料在使用過程中，在進(jìn)氣道和進(jìn)氣閥上可能生成沉積物的傾向。使用實(shí)際膠質(zhì)小于10mg/l00mL汽油的汽車發(fā)動機(jī)，無故障行駛的里程數(shù)是無限制的；但汽油實(shí)際膠質(zhì)為26～50mg/l00mL時(shí)，無故障行駛里程縮短到不能超過5000km。因此，儲存中如發(fā)現(xiàn)汽油實(shí)際膠質(zhì)有增長的趨勢時(shí)，應(yīng)盡快發(fā)出使用。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)(5)誘導(dǎo)期

誘導(dǎo)期是保證汽油在儲存中不迅速生成膠質(zhì)和酸性物質(zhì)而變質(zhì)的指標(biāo)。誘導(dǎo)期的測定方法GB/T8018是把一定量汽油置于100℃±1℃和686.5kPa±4.9kPa氧氣流條件下，將汽油未被氧化所經(jīng)歷的時(shí)間(min)規(guī)定為誘導(dǎo)期。汽油中的二烯烴和非烴化合物是影響誘導(dǎo)期的主要因素。但誘導(dǎo)期長也不一定就說明汽油的安定性一定好2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)對于形成膠質(zhì)過程來說，若以消耗氧的氧化反應(yīng)為主，則汽油的誘導(dǎo)期愈長，表明汽油生膠傾向愈小。而有的汽油，形成膠質(zhì)過程是以聚合反應(yīng)和縮合反應(yīng)為主，氧化反應(yīng)居于次要地位，它們的誘導(dǎo)期雖然很長，但安定性并不好。例如某催化裂化汽油的誘導(dǎo)期雖然大于720min，但在320min時(shí)，油中的實(shí)際膠質(zhì)已高達(dá)93mg/l00mL，大大超過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的5mg/l00mL，表明其安定性很差。現(xiàn)在已經(jīng)采用能更好地反映汽油儲存安定性的測定方法SH/T0237一92來評定汽油的儲存安定性，它是在93℃下把汽油儲存16小時(shí)后，測定其吸氧量和生成的總膠質(zhì)、用不安定指數(shù)BZ16值表示，BZl6值越小，汽油的儲存安定性越好。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)3、汽油組成對其安定性的影響

影響汽油安定性的最根本原因是其化學(xué)組成，汽油中的烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴在常溫下均不易發(fā)生氧化反應(yīng)，而其中的各種不飽和烴則容易發(fā)生氧化和疊合等反應(yīng)，從而生成膠質(zhì)。汽油中所含有的不飽和烴是導(dǎo)致其性質(zhì)不安定的主要原因之一。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)在不飽和烴中，由于化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，氧化的難易也有差異。其產(chǎn)生膠質(zhì)的傾向依下列次序遞增：

鏈烯烴﹤環(huán)烯烴﹤二烯烴在鏈烯烴中，直鏈的α一烯烴比雙鍵位于中心附近的異構(gòu)烯烴更不穩(wěn)定。在二烯烴中，尤以共軛二烯烴、環(huán)二烯烴(如環(huán)戊二烯)最不安定，燃料中如含有此類二烯烴，除它們本身很容易生成膠質(zhì)外，還會促使其它烴類氧化。此外，帶有不飽和側(cè)鏈的芳香烴也較易氧化。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)除不飽和烴外，汽油中的含硫化合物，特別是硫酚和硫醇，也能促進(jìn)膠質(zhì)的生成。含氮化合物的存在也會導(dǎo)致膠質(zhì)的生成，使汽油在與空氣接觸中顏色變紅變深，甚至產(chǎn)生膠狀沉淀物。催化裂化汽油和焦化汽油中含有微量酚類，酚本身能在空氣中氧化，顏色逐漸由紅色變?yōu)樯詈稚?。汽油在儲存過程中，不安定的烴類所氧化生成的醛、酮等類氧化物，與酚類能起縮合反應(yīng)，生成樹脂狀深色不可溶物質(zhì)。直餾汽油餾分不含不飽和烴，所以它的安定性很好；而二次加工生成的汽油餾分(如裂化汽油等)由于含有大量不飽和烴以及其他非烴化合物，其安定性就較差。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)4、儲存條件對汽油安定性的影響

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。

(1)溫度

儲存溫度對汽油氧化速度影響很大。試驗(yàn)表明，溫度每升高10℃，氧化生膠速度增加2.4～2.6倍。地面油罐每經(jīng)歷一個(gè)夏季，所儲汽油質(zhì)量明顯下降，其原因是氣溫高，更重要的是夏季日夜溫差大，儲罐呼吸量增加，使儲罐空間具有較高的氧濃度，加速了氧化反應(yīng)過程。為了減少氣溫影響，常采用洞庫或半地下庫儲存汽油，洞庫常年氣溫變化很少，日夜溫差也小，通常油溫能保持在l0～15℃之間，從而也減少了因溫差引起的油罐呼吸作用。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)(2)金屬表面的作用汽油在儲存、運(yùn)輸和使用過程中不可避免地要和不同的金屬表面接觸，很多金屬對汽油氧化有明顯的催化加速作用。實(shí)驗(yàn)證明，汽油在金屬表面的作用下，不僅顏色易變深，而且膠質(zhì)的增長也加快。在各種金屬中，銅的影響最大，它可使該汽油的誘導(dǎo)期降低75%，其他的金屬如鐵、鋅、鋁和錫等也都能使汽油的安定性降低。如果汽油中含有腐蝕性酸或堿，并與水和金屬共存，則大大增加了金屬離子的濃度，從而加劇了金屬的催化氧化作用。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)(3)與空氣的接觸面積及氧濃度汽油的氧化變質(zhì)開始于其與空氣接觸的表面。燃料與空氣的接觸面積越大，氧化的傾向自然也越大。汽油能溶解一定量的氧氣，溶解氧促使汽油氧化，所以儲存過程中汽油的膠質(zhì)生成量與儲罐空間中氣體的氧濃度密切相關(guān)。例如用浮頂油罐儲存某種汽油，經(jīng)16周以后，儲罐空間中氧濃度近似零，此時(shí)汽油實(shí)際膠質(zhì)為9mg/100mL；而同一汽油儲存在有呼吸閥的油罐中，油罐上層空間的氧濃度經(jīng)常保持在7%以上，經(jīng)16周后，汽油實(shí)際膠質(zhì)達(dá)17mg/100mL，比浮頂油罐儲存汽油的實(shí)際膠質(zhì)大一倍，繼續(xù)儲存到32周以后，增加到106mg/100mL。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)因此汽油在儲存中應(yīng)盡量隔絕空氣，有的在長期儲存中采用以氮?dú)庵脫Q油罐空間中空氣的措施，氮?dú)膺€具有置換汽油中溶解氧的作用，使汽油儲存期可達(dá)十年以上。在一般儲存條件下，難以做到油罐充氮，為了減少空間氧濃度，應(yīng)盡量減少儲罐呼吸次數(shù)，儲罐應(yīng)裝到最大安全容量，以減少油面上方空間容積，也可以采用相對密封等措施。光照對氧化有加速作用。汽油在陽光照射下，吸收能量，烴類分子被活化，開始新的氧化鏈反應(yīng)，其中以紫外光的影響最大。鑒于溫度、光照以及與空氣的接觸狀況均對汽油的安定性有明顯的影響，因此在儲存汽油時(shí)應(yīng)采取避光、降溫及降低與空氣的接觸面積等措施。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)4、改進(jìn)汽油安定性的方法汽油的氧化變質(zhì)決定于汽油的化學(xué)組成，同時(shí)又被各種外界條件所加速。采用降低儲油溫度、減少溫差變化、降低儲罐空間氧濃度，避免與金屬接觸和避光儲存等措施可以延緩汽油變質(zhì)，但不能解決根本問題。而選用不同精制方法除去汽油中不安定組分的根治方法又很難完全實(shí)現(xiàn)。通常采用較經(jīng)濟(jì)的方法是適當(dāng)精制汽油，然后加入添加劑來改進(jìn)汽油的安定性。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)汽油中一般同時(shí)加入幾種作用不同的添加劑，彼此相互補(bǔ)充，表現(xiàn)出一種總的穩(wěn)定效能，并能減少添加劑的總用量。二次加工汽油中加入的添加劑通常有抗氧劑和金屬鈍化劑。抗氧劑能中斷氧化鏈反應(yīng)，金屬鈍化劑分子能與金屬離子結(jié)合，使金屬失去催化氧化作用。這類添加劑加入的時(shí)間對添加效果影響很大，一般在油品精制后尚未與空氣接觸的情況下加入效果最好。當(dāng)汽油已與空氣接觸，不安定組分已開始氧化以后再加入添加劑，則加入量需大大增加或甚至無效。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)常用的抗氧劑有2,6-二叔丁基對甲酚(代號為T501)、N,N’-二仲丁基對苯二胺(又名5號防膠劑)等。金屬鈍化劑有N，N’-工業(yè)水楊己二胺，常與5號防膠劑復(fù)合使用。含有乙基液的航空汽油，加入少量的對羥基二苯胺抗氧劑，是防止四乙基鉛分解的有效措施之一。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)五、汽油的腐蝕性

汽油在使用和儲運(yùn)過程中均與金屬相接觸，為此要求控制汽油及其燃燒產(chǎn)物對金屬的腐蝕性。汽油中會引起腐蝕的物質(zhì)主要有硫及含硫化合物、有機(jī)酸和水溶性酸或堿等。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)1、硫及含硫化合物

硫及各類含硫化合物在燃燒后均生成SO2及SO3，他們對金屬有腐蝕作用，特別是當(dāng)溫度較低遇冷凝水形成亞硫酸及硫酸后，更具有強(qiáng)烈腐蝕性。目前，國內(nèi)在車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其硫含量不大于0.05%。從保護(hù)環(huán)境考慮，歐美發(fā)達(dá)國家對硫含量規(guī)定不大于0.005%。元素硫在常溫下即對銅等有色金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用，當(dāng)溫度較高時(shí)它對鐵也能腐蝕。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)汽油中所含的含硫化合物中相當(dāng)一部分是硫醇，硫醇不僅具有惡臭還有較強(qiáng)的腐蝕性。當(dāng)汽油中不含硫醇時(shí)，元素硫的含量達(dá)到0.005%會引起銅片的腐蝕；而當(dāng)汽油中含有0.001%的硫醇時(shí)，只要有0.001%的元素硫就會在銅片上出現(xiàn)腐蝕。為此，在汽油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中不僅規(guī)定了硫含量指標(biāo)，同時(shí)還規(guī)定硫醇含量不大于0.001%，以及銅片腐蝕試驗(yàn)(50℃，3h)符合要求。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)2、有機(jī)酸

汽油中的有機(jī)酸一般情況下主要是原油中原來就含有的環(huán)烷酸，在儲存過程中也可能由于氧化而生成少量的有機(jī)酸。這些有機(jī)酸對金屬有腐蝕作用，其中相對分子質(zhì)量較小的有機(jī)酸腐蝕性更強(qiáng)。汽油中有機(jī)酸的含量用酸度來表示。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)3、水溶性酸或堿

正常生產(chǎn)出的汽油本不應(yīng)該含有水溶性酸或堿，但是，如果生產(chǎn)中控制不嚴(yán)，或在儲存運(yùn)輸過程中容器不清潔，均有可能混人少量水溶性酸或堿。水溶性酸對鋼鐵有強(qiáng)烈腐蝕作用，水溶性堿則對鋁及鋁合金能強(qiáng)烈地腐蝕。汽油的質(zhì)量指標(biāo)中規(guī)定不允許含有水溶性酸或堿。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)六、國產(chǎn)汽油的品種與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

所謂產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，就是指國家或主管部門(部或總公司)或企業(yè)規(guī)定各個(gè)產(chǎn)品必須達(dá)到的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)(代號GB)、中國石油化工總公司標(biāo)準(zhǔn)(代號SH)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(代號Q)三個(gè)等級。石油產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)是以油品的使用要求為依據(jù)，兼顧我國原油性質(zhì)、現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)合理性，統(tǒng)一權(quán)衡，由一定級別的主管單位制定。正式頒布的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)具有一定的“法令性”，是生產(chǎn)、運(yùn)銷和使用等各個(gè)部門所必須遵循的統(tǒng)一準(zhǔn)則。但產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也不是一成不變的。隨著發(fā)動機(jī)的發(fā)展，油品使用條件變化和環(huán)保要求，對油品使用要求也隨之改變，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也須作相應(yīng)的調(diào)整，這種調(diào)整必須由制定標(biāo)準(zhǔn)的主管部門頒布新標(biāo)準(zhǔn)來加以確認(rèn)。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)現(xiàn)在我國石油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)正在不斷地同國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)接軌，盡可能采用國際標(biāo)準(zhǔn)，因而近年來標(biāo)準(zhǔn)變化較多。目前我國生產(chǎn)的汽油機(jī)燃料有航空汽油【GBl787-79（88）】、車用無鉛汽油(GB17930-99)。根據(jù)辛烷值的不同，航空汽油分為75號、95號和100號三種牌號，其代號分別為RH-75、RH-95/130、RH-100/130，車用汽油分為90號和93號97號三種。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和牌號前的字母是漢語拼音字的第一個(gè)字母合并而成的。例如GB表示“國標(biāo)”，即中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)局批準(zhǔn)發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)；SH為部(或石化總公司)批準(zhǔn)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。RH表示燃料類航空汽油，其余類推。標(biāo)準(zhǔn)代號后面的第一組數(shù)字例如1787、17930等分別表示該標(biāo)準(zhǔn)的順序號。第二組數(shù)字如88、99分別表示該標(biāo)準(zhǔn)審定頒布的年份。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)表5-15車用無鉛汽油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

GB17930-99

項(xiàng)目90號93號95號質(zhì)量指標(biāo)抗爆性研究法辛烷值(RON)不小于抗爆指數(shù)(MON十RON)/2不小于908593889590GB/T5487GB/T503鉛含量①/（g/L）不大于0.0050.0050.005GB/T8020餾程l0%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97.5%蒸發(fā)溫度/℃不高于終餾點(diǎn)℃不高于殘留量及損失量φ/%不大于殘留量φ/%不大于70120190—205—270120190—205—270120190—205—2GB/T65362/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)續(xù)表5-15車用無鉛汽油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

GB17930-99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—8874—8874—8874GB/T257GB/T8017實(shí)際膠質(zhì)②/(mg/l00mL)不大于555GB/T509誘導(dǎo)期/min不小于480480480GB/T256硫含量ω/%不大于0.100.100.10GB/T380硫醇(需要滿足下列要求之一)博士試驗(yàn)硫醇硫含量ω/%不大于通過0.001通過0.001通過0.001SH/T0174GB/T17920.052/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)續(xù)表5-15車用無鉛汽油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

GB17930-99銅片腐蝕(50℃，3h)/級不大于111GB/T5096水溶性酸或堿無無無GB/T259機(jī)械雜質(zhì)及水分無無無目測苯含量φ/%不大于2.52.52.5ASTMD3606—1996芳烴含量φ/%不大于404040GB/T11132烯烴含量φ/%不大于353535GB/T111322/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)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2006年研究法辛烷值>91>95>98>90,93,95硫，ppm<1000200305～10500苯，%(體積分?jǐn)?shù))<5.02.51.01.02.5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2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)七、醇類汽油機(jī)燃料

為了應(yīng)付石油危機(jī)、提高燃料供應(yīng)的安全性，改善我國的能源結(jié)構(gòu)(我國能源結(jié)構(gòu)的一大特點(diǎn)是煤多油少，地區(qū)分布不平衡。在這種情況下，以煤為原料生產(chǎn)甲醇，再以甲醇代替汽油是改善能源結(jié)構(gòu)的重要措施。),

為石油資源枯竭后燃料品種的平穩(wěn)過渡作準(zhǔn)備，減少污染，保護(hù)環(huán)境等。應(yīng)付石油危機(jī)是替代燃料研究的重要?jiǎng)恿?。除了上述目的意義之外，替代燃料的研究在軍事上也有重要意義，替代燃料的研究成果為戰(zhàn)時(shí)應(yīng)急代用提供依據(jù)。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)(1)

具有較高的熱值，特別是混合氣的熱值應(yīng)能滿足發(fā)動機(jī)的動力性要求；(2)適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性，能滿足車輛啟動、行駛、加速、怠速等工況的要求；(3)良好的材料適應(yīng)性，對金屬、橡膠等材料無腐蝕，對發(fā)動機(jī)壽命和可靠性無不良影響；(4)能量密度高，貯存、運(yùn)輸方便；(5)發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)變動小，技術(shù)上可行；(6)最好能夠利用現(xiàn)有的燃料儲運(yùn)分配系統(tǒng)；對人類健康、環(huán)境保護(hù)和安全防火等無有害影響。

可用作燃料的物質(zhì)種類很多，但作為發(fā)動機(jī)燃料，必須具備一定的性能。優(yōu)良的發(fā)動機(jī)替代燃料應(yīng)該具備以下性能要求：2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)替代燃料種類很多，來源和加工方法各異，理化性質(zhì)和使用性能差別很大，要求替代燃料完全滿足上述所有要求是不現(xiàn)實(shí)的。事實(shí)上，只要能夠滿足主要性能要求，并能通過采取可行的技術(shù)措施，如發(fā)動機(jī)適當(dāng)改造或燃料中加添加劑，能滿足其他方面的要求，就不失為優(yōu)良的替代燃料。除了上述性能方面的要求外，作為發(fā)動機(jī)替代燃料還必須具備資源豐富、生產(chǎn)制造技術(shù)可行、價(jià)格便宜等前提條件，否則性能再好也不可能廣泛使用。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)用作發(fā)動機(jī)替代燃料的醇類主要是甲醇和乙醇。甲醇和乙醇作發(fā)動機(jī)替代燃料的一大優(yōu)點(diǎn)是制造原料豐富，生產(chǎn)工藝成熟。甲醇可以從煤、天然氣、木材等原料制取，乙醇既可以從農(nóng)作物(谷物、甘蔗等)的發(fā)酵生產(chǎn)，也可以用化工原料(乙烯、乙炔)制備。這就避免了像原油那樣因分布過分集中而使其供應(yīng)受到各種因素制約。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)醇類燃料最主要的優(yōu)點(diǎn)還在于能夠達(dá)到比烴類燃料低得多的排放標(biāo)準(zhǔn)，對減少大氣污染大有好處。另外醇類辛烷值高，甲醇的RON/MON為114/95，乙醇為111/94，其調(diào)和辛烷值則更高。作點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)燃料時(shí)可以用于壓縮比較高的發(fā)動機(jī)，提高發(fā)動機(jī)的熱效率。當(dāng)然醇類燃料也存在一些不足：首先醇類燃料熱值較低，燃料消耗量大。但它們的混合氣的熱值還比較高，并可通過提高發(fā)動機(jī)壓縮比，從而保證發(fā)動機(jī)的動力性。其次，甲醇和乙醇的低溫蒸發(fā)性差，蒸發(fā)潛熱高，不利于低溫冷啟動。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)目前國家規(guī)定了以淀粉質(zhì)、糖質(zhì)為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾制得乙醇，脫水后，再添加變性劑（車用無鉛汽油）變性的燃料乙醇。它可以按規(guī)定的比例與汽油混合作為車用點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)的燃料。燃料乙醇為未加變性劑的、可作為燃料用的無水乙醇。變性劑為添加到燃料乙醇中使其不能飲用，而適于作為車用點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)燃料的無鉛汽油。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)表5-16變性燃料乙醇標(biāo)準(zhǔn)GB18350-2001

項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)外觀清澈透明，無肉眼可見懸浮物和沉淀物乙醇φ/%≥92.1甲醇φ/%≤0.5實(shí)際膠質(zhì)/(mg/l00mL)≤5.0水分φ/%≤0.8無機(jī)氯（以Cl—計(jì)）/（mg/L）≤32酸度（以乙酸計(jì)）/（mg/L）≤56銅/（mg/L）≤0.08pHe值①

6.5～9.02/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)在不添加含氧化合物的液體烴類中加入一定量變性燃料乙醇及改善使用性能的添加劑后，組成的車用乙醇汽油，適用于作為車用點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)燃料，其標(biāo)準(zhǔn)列于表5-16。

注：應(yīng)加入有效的金屬腐蝕抑制劑，以滿足車用乙醇汽油銅片腐蝕的要求。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)表5-16車用乙醇汽油標(biāo)準(zhǔn)（GB18351-2001）

項(xiàng)目90號93號95號質(zhì)量指標(biāo)抗爆性研究法辛烷值(RON)不小于抗爆指數(shù)(MON十RON)/2不小于908593889590GB/T5487GB/T503鉛含量①/（g/L）不大于0.0050.0050.005GB/T8020餾程l0%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/%不大于701201902052701201902052701201902052GB/T65362/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)續(xù)表5-17車用乙醇汽油標(biāo)準(zhǔn)（GB18351-2001）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—8874—8874—8874GB/T257GB/T8017實(shí)際膠質(zhì)②/(mg/l00mL)不大于555GB/T8019誘導(dǎo)期/min不小于480480480GB/T8018硫含量ω/%不大于0.100.100.10GB/T380硫醇(需要滿足下列要求之一)博士試驗(yàn)硫醇硫含量ω/%不大于通過0.001通過0.001通過0.001SH/T0174GB/T17920.052/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)續(xù)表5-17車用乙醇汽油標(biāo)準(zhǔn)（GB18351-2001）銅片腐蝕(50℃，3h)/級不大于111GB/T5096水溶性酸或堿無無無GB/T259機(jī)械雜質(zhì)及水分無無無目測苯含量/%不大于2.52.52.5ASTMD3606—1996芳烴含量/%不大于404040GB/T11132烯烴含量/%不大于353535GB/T111322/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)續(xù)表5-17車用乙醇汽油標(biāo)準(zhǔn)（GB18351-2001）⑥不得人為加入，但允許加入作為助溶劑的高級醇。⑦錳含量是指汽油中以甲基環(huán)戊二烯三羰基錳（MMT）形式存在的錳含量，含錳汽油在儲存、運(yùn)輸和取樣時(shí)應(yīng)避光。⑧鐵不得人為加入。水分φ/%不大于0.150.150.15SH/T0246乙醇含量φ/%10.0±2.010.0±2.010.0±2.0SH/T0663其他含氧化合物φ/%未檢出⑥

未檢出⑥

未檢出⑥

SH/T0663錳含量⑦/(g/L)不大于0.0180.0180.018SH/T0711鐵含量⑧/(g/L)不大于0.0100.0100.010SH/T070122/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)

一、柴油機(jī)的工作原理及對燃料的要求二、柴油的燃燒性能和蒸發(fā)性能三、柴油的霧化性能和供油性能四、柴油的熱氧化安定性和儲存安定性五、柴油的腐蝕性和磨損六、柴油的種類和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié)柴油

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)柴油是壓燃式發(fā)動機(jī)的燃料，也是目前國內(nèi)消費(fèi)量最大的發(fā)動機(jī)燃料，分為餾分型和殘?jiān)蛢煞N。

輕柴油：>1000r/min的高速發(fā)動機(jī)，按凝點(diǎn)劃分牌號10#、5#、0#、-10#、-20#、-35#和-50#

重柴油：中速、低速（<500r/min）發(fā)動機(jī)，按黏度分級

（10#、

20#、

30#）殘?jiān)停捍蠊β?、低速船用柴油機(jī)，按黏度劃分牌號

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)(1)具有較高的經(jīng)濟(jì)性。柴油機(jī)的壓縮比可達(dá)14～22，熱功效率高，其單位功率燃料消耗量比汽油機(jī)低30%～40%，功率大、耗油少；(2)所用燃料的沸點(diǎn)高、餾程寬、來源多、成本低。在沒有合適的柴油時(shí)，容易用其他燃料暫時(shí)代替；(3)具有良好的加速性能，不需經(jīng)過預(yù)熱階段即可以轉(zhuǎn)入全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；(4)工作可靠耐久，使用保管容易；(5)柴油閃點(diǎn)比汽油高，使用管理中著火危險(xiǎn)性較小，這對于在船舶、艦艇和坦克等裝備中使用具有重要意義。柴油機(jī)得到日益廣泛的應(yīng)用，大量用于載重汽車、公共汽車、拖拉機(jī)、機(jī)車、船舶和各種農(nóng)業(yè)、建筑、礦山、軍用機(jī)械作為動力設(shè)備。柴油機(jī)所以能如此廣泛地被應(yīng)用，與汽油機(jī)相比，主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)一、柴油機(jī)的工作原理及對燃料的要求

柴油機(jī)和汽油機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)，兩者有相似之處，但工作原理有著本質(zhì)的不同。柴油機(jī)比較笨重，單位功率所需金屬比汽油機(jī)多：高速柴油機(jī)單位功率所需金屬為5～10Kg，低速柴油機(jī)為30～50Kg；而汽油機(jī)僅為3～8Kg柴油機(jī)主要由曲軸連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和燃料系統(tǒng)構(gòu)成，它與汽油機(jī)不同之處在于沒有氣化器和電點(diǎn)火系統(tǒng)，但有一套專門的柴油高壓噴射裝置。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)1．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)

2．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)動機(jī)；

柴油機(jī)自燃→壓燃式發(fā)動機(jī)

汽油機(jī)：汽油在氣化室氣化后與空氣一起進(jìn)入燃燒室(氣缸)壓縮，在壓縮階段末點(diǎn)火燃燒；

柴油機(jī)：空氣進(jìn)入氣缸，被壓縮升溫，在壓縮階段末噴入柴油而自燃。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)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2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)

根據(jù)柴油機(jī)的工作特點(diǎn)，對燃料提出一系列要求。對于輕柴油來說，其主要使用性能有以下幾方面：

(1)具有良好的燃燒性能，保證柴油機(jī)工作平穩(wěn)，經(jīng)濟(jì)性好；(2)在柴油機(jī)工作環(huán)境下，具有良好的燃料供給性能；(3)良好的霧化和汽化性能；(4)良好的熱安定性和儲存安定性；(5)對機(jī)件沒有磨損和腐蝕性。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)

1、評定柴油抗爆性的指標(biāo)2、影響柴油燃燒性能的因素3、柴油組成與其燃燒性能的關(guān)系二、柴油的燃燒性能和蒸發(fā)性能

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)柴油的燃燒性能表示它的燃燒平穩(wěn)性，又稱為柴油的抗爆性，通常用十六烷值來衡量。柴油經(jīng)噴油嘴噴入氣缸后，在高溫高壓空氣中迅速霧化、蒸發(fā)，與高溫高壓空氣形成混合氣，烴類分子與氧反應(yīng)生成過氧化合物，當(dāng)過氧化物積累到一定濃度后便自燃著火，開始燃燒。從柴油噴入氣缸到著火燃燒要經(jīng)歷一段時(shí)間，這段時(shí)間稱為滯燃期。各種柴油的滯燃期不同，從百分之幾秒到千分之幾秒。自燃點(diǎn)低的柴油，其滯燃期短，發(fā)動機(jī)工作平穩(wěn)、柴油的燃燒性好。柴油的自燃點(diǎn)高，滯燃期長，在自燃著火前噴入的柴油就多，開始自燃時(shí)，大量柴油在氣缸內(nèi)同時(shí)燃燒，氣缸內(nèi)壓力、溫度急劇增大，導(dǎo)致出現(xiàn)敲擊氣缸的聲音、發(fā)動機(jī)過熱等問題，即產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。結(jié)果使發(fā)動機(jī)功率下降，零件磨損增加，甚至損壞機(jī)件。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)柴油機(jī)和汽油機(jī)的爆震現(xiàn)象相似，但產(chǎn)生的原因卻完全不同。汽油機(jī)是由于燃料自燃點(diǎn)太低，太容易氧化，過氧化物積累過多，以致電火花點(diǎn)火后，火焰尚未到達(dá)的區(qū)域中的混合氣體便已自燃，形成爆震。柴油機(jī)的爆震原因怡恰相反，由于燃料自燃點(diǎn)過高，不易氧化，過氧化物積累不足，遲遲不能自燃，以致在自燃開始時(shí)，氣缸中燃料積累過多而出現(xiàn)爆震現(xiàn)象。因此，柴油機(jī)要求自燃點(diǎn)低的燃料，而汽油機(jī)要求使用自燃點(diǎn)高的燃料。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)1、評定柴油抗爆性的指標(biāo)

表示柴油自燃傾向和爆震情況的指標(biāo)是十六烷值，是柴油的重要質(zhì)量指標(biāo)。十六烷值在標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)用單缸柴油機(jī)(十六烷值機(jī))中測定。標(biāo)準(zhǔn)燃料是由正十六烷和α-甲基萘(或七甲基壬烷)按不同體積比例調(diào)配而成。正十六烷具有很短的發(fā)火延遲期，自燃性能很好，規(guī)定其正十六烷的十六烷值為100。而α-甲基萘的發(fā)火延遲期很長，自燃性能很差規(guī)定其十六烷值為0(七甲基壬烷的十六烷值為15)。把所測燃料與標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行對比，與其發(fā)火性能相同的標(biāo)準(zhǔn)燃料的十六烷值即為所測燃料的十六烷值。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)例如十六烷值為52的柴油，其抗爆性與由52%正十六烷和48%α-甲基萘配成的標(biāo)準(zhǔn)燃料相同。應(yīng)注意十六烷值并不表明柴油中所含的正十六烷數(shù)量，例如乙醚的十六烷值為52，但它并不含正十六烷。我國石油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定輕柴油的十六烷值一般不低于45。使用十六烷值過低的柴油，很容易引起爆震，結(jié)果降低了發(fā)動機(jī)功率，增大了柴油消耗量。例如在同一發(fā)動機(jī)中，使用餾分相同而十六烷值分別為35和46的兩種柴油工作，結(jié)果表明前一種柴油的耗油量比后一種多6.5%。同時(shí)十六烷值高的柴油，起動性能也好。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)兩種餾分相同的柴油在相同工作條件下，十六烷值為53的柴油，3秒鐘內(nèi)就可以使柴油機(jī)起動，而十六烷值為38的柴油卻需要45秒鐘。柴油的十六烷值并不是越高越好。當(dāng)十六烷值從50提高到70或更高時(shí)，滯燃期的縮短有限，對燃燒狀況改善不多。但因烴類在高溫下裂化反應(yīng)加快，在氣缸內(nèi)形成大量游離碳，來不及完全燃燒而形成黑煙隨廢氣排出，反而增大耗油量，降低柴油機(jī)功率。不同轉(zhuǎn)速的柴油機(jī)對柴油十六烷值要求不同，不應(yīng)過高或過低，有些柴油（如艦艇專用柴油）要求控制十六烷值，以免過高。柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與柴油十六烷值相應(yīng)關(guān)系列于表5-18中。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)表5-18不同轉(zhuǎn)速柴油機(jī)對柴油十六烷值的要求

柴油機(jī)轉(zhuǎn)速/（轉(zhuǎn)/分）要求柴油的十六烷值﹤10001000～1500﹥150035～4040～4545～602/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)柴油的十六烷值除采用十六烷值機(jī)測定外，在沒有條件直接測定燃料的十六烷值的情況下，可用下列經(jīng)驗(yàn)公式從柴油的理化性質(zhì)來關(guān)聯(lián)其燃燒性能。比較普遍采用柴油指數(shù)（DieselIndex)簡稱DI作為柴油抗爆性的一種指標(biāo)。（5-1）

式中DI-柴油指數(shù)；tA-柴油的苯胺點(diǎn)，℃；-柴油在15.6℃時(shí)的相對密度。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)式中CN-計(jì)算十六烷值。

（5-2）

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)對于直餾和催化裂化柴油，以及二者的混合物，我國現(xiàn)提出也可用十六烷指數(shù)來定量其抗爆性，十六烷指數(shù)是表示柴油抗爆性能的一個(gè)計(jì)算值，它是用來預(yù)測餾分燃料的十六烷值的一種輔助手段。其計(jì)算按GB/T11139-89《餾分燃料十六烷指數(shù)計(jì)算法》標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行，該標(biāo)準(zhǔn)參照采用了ASTMD976-80標(biāo)準(zhǔn)方法。當(dāng)試樣量很少或不具備發(fā)動機(jī)試驗(yàn)條件時(shí)，計(jì)算十六烷指數(shù)是估計(jì)十六烷值的有效方法。當(dāng)原料和生產(chǎn)工藝不變時(shí)，可用十六烷指數(shù)檢驗(yàn)柴油餾分的十六烷值，進(jìn)行生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)試樣的十六烷指數(shù)按下式計(jì)算：

CI=431.29-1.586.88ρ20+730.97（ρ20）2+12.392（ρ20）3+0.0515（ρ20）4-0.554B+97.803（lgB）2

(5-3)式中CI－試樣的十六烷指數(shù)；

ρ20－試樣在20℃時(shí)的密度，g/mL；B－試樣的中沸點(diǎn)，℃。式(5-3)的應(yīng)用有一定的局限性，它不適用于計(jì)算純烴、合成燃料、烷基化產(chǎn)品、焦化產(chǎn)品以及從頁巖油和油砂中提煉的燃料的十六烷指數(shù)，也不適用于計(jì)算加有十六烷改進(jìn)劑的餾分燃料的十六烷指數(shù)。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)目前，十六烷指數(shù)已列入我國車用柴油的質(zhì)量指標(biāo)。十六烷指數(shù)還可按GB/T11139或SH/T0694一2000《中間餾分燃料十六烷指數(shù)計(jì)算法(四變量公式法)》來計(jì)算。雖然十六烷指數(shù)和柴油指數(shù)的計(jì)算簡捷、方便，很適用于生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制，但也不允許隨意替代用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)試驗(yàn)裝置所測定的試驗(yàn)值，柴油規(guī)格指標(biāo)中的十六烷值必以實(shí)測為準(zhǔn)。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)2、影響柴油燃燒性能的因素

(1)柴油機(jī)的壓縮比：提高柴油機(jī)壓縮比，可以提高壓縮終了時(shí)空氣的溫度和壓力，加快噴入柴油細(xì)滴的蒸發(fā)和氧化速度，從而縮短了滯燃期，改善了柴油的燃燒情況。(2)柴油的供油量和霧化、蒸發(fā)狀態(tài)：供油量的多少，決定于柴油的滯燃期和工作行程。供油量過多，柴油燃燒不完全，增大耗油量，并會發(fā)生爆震燃燒。若柴油噴入氣缸后霧化的液滴細(xì)小而均勻，則容易蒸發(fā)，與空氣混合容易均勻，燃燒條件好，不容易產(chǎn)生爆震。

柴油在柴油機(jī)中燃燒情況和是否容易產(chǎn)生爆震，與柴油使用條件和柴油質(zhì)量有關(guān)，主要影響因素為：2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)

(3)進(jìn)氣條件和空氣運(yùn)動狀態(tài)：采用增壓機(jī)提高進(jìn)入氣缸的空氣壓力和空氣的進(jìn)入量，改善柴油的著火燃燒條件。改善氣缸中空氣運(yùn)動狀態(tài)，增加渦流運(yùn)動，可以加速柴油的分散霧化，有助于同空氣形成均勻的混合氣，有利于柴油的氧化和著火燃燒。因而高速柴油機(jī)結(jié)構(gòu)中采用了相應(yīng)措施，出現(xiàn)了渦輪增壓柴油機(jī)。(4)柴油的質(zhì)量（化學(xué)組成和餾分）：影響柴油燃燒性能的主要因素是柴油的自燃點(diǎn)，它決定了柴油的滯燃期長短。自燃點(diǎn)低的柴油，滯燃期短，發(fā)動機(jī)工作平穩(wěn)。其它因素還有柴油的蒸發(fā)性能和霧化性能，將在后面分別討論。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)3、柴油組成與其燃燒性能的關(guān)系

與柴油燃燒性能密切相關(guān)的滯燃期和自燃點(diǎn)主要決定于柴油的化學(xué)組成。不同烴類的氧化速度和產(chǎn)物是有差別的，正構(gòu)烷烴在熱的作用下，氧化反應(yīng)速度最快，生成過氧化物和自燃點(diǎn)很低的不完全氧化物，芳香烴則相反，環(huán)烷烴介于兩者之間。烷烴的十六烷值最高，環(huán)烷烴次之，芳香烴最低。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)表5-19柴油化學(xué)組成對十六烷值的影響

柴油編號柴油的化學(xué)組成，重%十六烷值烷烴環(huán)烷烴芳香烴12345

858075674591012152261013183366635545322/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)柴油的餾分組成對自燃點(diǎn)也有影響，隨著烴類沸點(diǎn)升高，相對分子質(zhì)量增加，其自燃點(diǎn)降低，十六烷值相應(yīng)變大，這也是柴油餾程通常應(yīng)比汽油高的原因之一。柴油的蒸發(fā)性能影響其燃燒性能：柴油的蒸發(fā)速度取決于其所處的溫度高低、蒸發(fā)面的大小和餾分組成。由于柴油噴入氣缸后先氣化并與空氣形成可燃性混合氣后才能自燃，所以形成混合氣速度越快，越有利于燃燒。而混合氣形成的速度決定于柴油的蒸發(fā)速度。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)餾分組成較輕的柴油蒸發(fā)速度快，有利于混合氣的形成，使其燃燒速度快，啟動性好；但如果餾份組成太輕，因自燃點(diǎn)過高而易出現(xiàn)爆震現(xiàn)象。餾份過重的柴油，在氣缸中不能很快氣化形成均勻的可燃混合氣，以致在膨脹過程中燃料還在繼續(xù)燃燒，末蒸發(fā)的油滴裂解而產(chǎn)生氣體烴和炭粒，使積炭量和耗油量增加，經(jīng)濟(jì)性能變差。

2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)研究證明，柴油中小于300℃餾分的含量，對單位耗油量和啟動性有決定性影響。同一柴油機(jī)使用燃燒性能相同而餾程不同的三種柴油，其單位耗油量和啟動性情況分別列于表5-20和表5-21中。

柴油在300℃時(shí)餾出量/%393120柴油機(jī)單位耗油量/%100114131表5-20柴油餾程與單位耗油量的關(guān)系2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)表5-22柴油50%餾出溫度同啟動性的關(guān)系國產(chǎn)輕柴油標(biāo)準(zhǔn)(GD/T19147一2003)中規(guī)定餾程中50%餾出溫度不能高于300℃。不同轉(zhuǎn)速柴油機(jī)對柴油餾程要求不同，輕柴油規(guī)定了餾程要求。低速柴油機(jī)使用的重柴油因要求不高，不要求餾程，只限制了殘?zhí)苛?。總的說來，對柴油的餾分要求不如對汽油的餾分要求那么嚴(yán)格。

柴油50%餾出溫度/℃200225250275285柴油機(jī)啟動時(shí)間/s8102760902/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)柴油標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了閃點(diǎn)要求，這是因?yàn)椴裼偷酿s程要求只規(guī)定柴油餾分組成不能太重，以保證柴油的蒸發(fā)性能，但并未規(guī)定餾分不能過輕的界限溫度。為了控制柴油蒸發(fā)性不要太強(qiáng)，規(guī)定-20#以上輕柴油的閃點(diǎn)不得低于55℃；-50#和-35#輕柴油的閃點(diǎn)不得低于45℃閃點(diǎn)過低的柴油，蒸發(fā)損失大，儲存和使用的安全性能差，所以閃點(diǎn)也是確保安全的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)三、柴油的霧化性能和供油性能

柴油機(jī)以較重的餾分作為燃料，柴油的粘度和凝點(diǎn)都比汽油高。在各種外界條件下，要確保柴油機(jī)都能向氣缸中連續(xù)、定量地供給霧化良好的燃料，這就要求比汽油機(jī)供應(yīng)燃料要復(fù)雜得多。為此，柴油的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了粘度、凝點(diǎn)、機(jī)械雜質(zhì)和水分等一系列保證柴油霧化和供油性能的指標(biāo)。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)1、粘度

柴油的粘度直接影響向氣缸的供油量、霧化狀態(tài)、燃燒情況和高壓油泵的磨損程度，是一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)。在柴油機(jī)氣缸中形成可燃性混合氣的條件比汽油機(jī)苛刻。對于同樣轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分的柴油機(jī)來說，這段時(shí)間僅為0.002～0.003秒，幾乎只有汽油機(jī)的1/10。因而柴油必須具備良好的霧化、供油性能，以保證形成必要的可燃混合氣。2/3/2023儲運(yùn)油料學(xué)柴油的粘度過大，影響油泵抽油效率，減少了供油量，同時(shí)噴入氣缸時(shí)的噴射角小，射程遠(yuǎn)，此時(shí)霧化形成的油滴平均直徑大，蒸發(fā)總表面積小而氣化不良，以致與空氣混合不均勻；由于射程遠(yuǎn)，油滴可能落在氣缸壁和活塞頭上，燃燒時(shí)易形成積炭，結(jié)果增大了耗油量，降低了柴油機(jī)功率。如果柴油粘度過小，霧化狀態(tài)雖有所改善，但噴油時(shí)噴射角大而射程近，油滴集中在噴油嘴附近，同樣也不能與氣缸中全部壓縮空氣混合，因而柴油燃燒時(shí)空氣不足，燃燒不完全，也導(dǎo)致功率下降，耗油率增大