石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求

第四篇 石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求版權(quán)全部翻印必究 -37-第四篇 石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求第一節(jié)石油產(chǎn)品的分類石油產(chǎn)品的種類繁多，用途各異，為了與國際標(biāo)準(zhǔn)相全都，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品分為六類，比ISO/DIS8681多了一類C〔焦?？偡诸惲杏谙卤碇小ｎ悇e各類別的含義類別各類別的含義F80%～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★GB12692.1《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GLDR

氣體燃料：主要由甲烷或乙烷或由它們組成的混合燃料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第一節(jié)汽油(gasoline)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。一、汽油機(jī)的工作原理及對燃料的使用要求-38- 第四篇 石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求火花塞 氣缸進(jìn)氣門活塞連桿

排氣門曲軸版權(quán)全部翻印必究 -39-第四篇 石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求汽油機(jī)工作原理吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程吸氣沖程進(jìn)氣門翻開，排氣門關(guān)閉。活塞由上端向下端運(yùn)動，汽油和 汽油空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣 和空門吸入氣缸。 氣-40- 第四篇 石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求壓縮沖程大，溫度上升。做功沖程使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓苿踊钊蛳逻\(yùn)動，并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。版權(quán)全部翻印必究 -41-第四篇 石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求排氣沖程燃進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門翻開，活 燒后塞向上運(yùn)動把廢氣排出氣缸。 的廢氣一般汽油機(jī)有四個或六個氣缸，按肯定挨次排列，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。 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)時氣缸體積V1與活塞在上死點(diǎn)時氣缸體積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)。但壓縮比越大，對汽油機(jī)的材質(zhì)要求和汽油的ON要求也越高。提高汽油機(jī)壓縮比的同時，必需提高所用汽油的辛烷值，否則發(fā)動時機(jī)產(chǎn)生爆震現(xiàn)象而無法正常工作。3．依據(jù)汽油機(jī)的工作條件，對汽油的使用要求主要有：在全部的工況下，具有足夠的揮發(fā)性以形成可燃混合氣；燃燒平穩(wěn)，不產(chǎn)生爆震燃燒現(xiàn)象；42- 第四篇石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求第四篇石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求儲存安定性好，生成膠質(zhì)的傾向小；對發(fā)動機(jī)沒有腐蝕作用；排出的污染物少二、汽油的蒸發(fā)性汽油的蒸發(fā)性能常用餾程和蒸氣壓來表示餾程(恩氏餾程)10%餾出溫度是為了保證汽油具有良好的啟動性能50%機(jī)具有良好的加速性和平穩(wěn)性，保證其最大功率和爬坡力量90%餾出溫度和終餾點(diǎn)(干點(diǎn))表示汽油蒸發(fā)的完全程度飽和蒸氣壓★保證汽油在使用中不發(fā)生氣阻★可相對的衡量汽油在儲運(yùn)中的損耗傾向我國用雷德蒸氣壓作為汽油蒸汽壓的指標(biāo)★91631588kPa★31691574kPa航空汽油規(guī)定其飽和蒸氣壓為27～48kPa三、汽油的抗爆性汽油在發(fā)動機(jī)中的抗爆震力量稱為抗爆性，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。肯定壓縮比的發(fā)動機(jī)必需使用與其相匹配的辛烷值的汽油，方能保證在不發(fā)生爆震的狀況下，產(chǎn)生最大功率，我國車用汽油以辛烷值作為其牌號。爆震現(xiàn)象及緣由爆震是汽油在汽油機(jī)中的一中不正常燃燒。正常狀況下，發(fā)動機(jī)壓縮終了時的混合氣溫度達(dá)300～4507～15×105Pa燃后，火焰呈球面狀以30～70m/s速度向四周集中，此時火焰經(jīng)過的區(qū)域，溫度、壓力均衡上升，活塞工作正常。在某些狀況下，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，在多個部位猛烈自燃，消滅很多燃燒中心，同時燃燒是以爆炸方式進(jìn)展，使火焰速度高達(dá)1500～2500m/s，溫度、壓力劇增，形成沖擊波，如同重錘敲擊活塞和氣缸各部件，發(fā)出金屬撞擊聲，此時由于火焰瞬間經(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。爆震會損壞氣缸部件，縮短發(fā)動機(jī)壽命，增加油耗量。2爆震產(chǎn)生的緣由？主要緣由是與汽油化學(xué)組成和餾分有關(guān)，假設(shè)汽油中含有過多簡潔氧化的組分，形成的過氧化物又不易分解，自燃點(diǎn)低，就很簡潔產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。另外與發(fā)動機(jī)的工作條件和機(jī)械構(gòu)造〔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，使其更簡潔自燃。肯定壓縮比的發(fā)動機(jī)必需使用與其相匹配的辛烷值的汽油，方能保證在不發(fā)生爆震的狀況下，產(chǎn)生最大功率。汽油抗爆性的表示方法汽油的抗爆性是用辛烷值來表示。它是在標(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)燃料試樣的進(jìn)展比照試驗(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，以異辛烷的體積版權(quán)全部翻印必究 -43-百分?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一樣的正標(biāo)準(zhǔn)燃料混合物中純異辛烷的體積百分?jǐn)?shù)。因此汽油的辛烷值并表示汽油中的異辛烷含量。汽油的抗爆性與組成的關(guān)系汽油由烴類組成，對分子量大致一樣的不同烴類正構(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，辛烷值會上升。線性關(guān)系，而且多數(shù)狀況下有增值效應(yīng)。由于化學(xué)組成的差異，其辛烷值也有很大差異。如大慶，MON=37；成功，MON=57。汽油的抱負(fù)組分：高度分支的異構(gòu)烷烴提高汽油辛烷值的方法加少量能提高汽油辛烷值的添加劑抗爆劑。以前最常用的是四乙基鉛，但四乙基鉛有劇毒，能通過呼吸道、食道、皮膚等毒害人體，為防止中毒，加鉛汽油中通常參加紅色、黃色或藍(lán)色染色劑，以便識別，目前已經(jīng)淘汰?，F(xiàn)在主要是非鉛抗爆劑。依靠生產(chǎn)工藝：如催化裂化、催化重整、烷基化、異構(gòu)化和醚化等加工過程，使汽油改質(zhì)，增加其中的芳烴、異構(gòu)烷烴含量。高辛烷值調(diào)和組分〔主要是含氧化合物：醚類化合物MTBTAME等、醇類化合物〔甲醇、乙醇等。汽油中摻入甲基叔丁基醚或低分子醇類也可以提高辛烷值，并能降低廢氣中的CO含量，削減污染。調(diào)整工藝操作條件，如降低汽油干點(diǎn)、轉(zhuǎn)變反響溫度、反響時間、強(qiáng)化異構(gòu)化、芳構(gòu)化反響等。四、汽油的安定性的汽油易消滅顏色變深、生成粘稠膠狀沉淀物。使用這類汽油，將嚴(yán)峻影響發(fā)動機(jī)正常工作，例如不蒸發(fā)的膠狀物會沉積在油箱、導(dǎo)管、濾清器、進(jìn)氣閥等機(jī)件上，造成堵塞，影響供油；高溫下膠狀物變成積炭，聚積在進(jìn)氣閥、氣缸蓋和活塞頂?shù)炔课?，增加了爆震的可能性?．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緣由各種不飽和烴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、金屬外表作用安定性的評價(jià)方法和指標(biāo)碘值(iodinenumber)100g油起反響的碘用量gI表示油中不飽和烴含量，稱為碘值，單位為gI/100g。碘值越小，汽油安定性越12gI/100g。誘導(dǎo)期(inductionperiod)—評價(jià)儲存安定性的方法44- 第四篇 石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求說明汽油儲存安定性的指標(biāo)。誘導(dǎo)期長的汽油，氧化生成膠質(zhì)的傾向?。坏珜τ谝跃酆虾?80分鐘實(shí)際膠質(zhì)(existentgum;practicalglue)100gmgmg/100g。對于氧化生成不溶性膠質(zhì)和粘附膠質(zhì)的汽油，實(shí)際膠質(zhì)不能精準(zhǔn)反映其膠質(zhì)含量。用GB/T8019測定。我國規(guī)定汽油的實(shí)際膠質(zhì)≯5mg/100mL油改善汽油安定性的方法除去擔(dān)憂定組分加添加劑五、汽油的腐蝕性指標(biāo)：酸度、水溶性酸或堿、銅片腐蝕、硫含量等1．硫及含硫化合物2023.1.10.08%的標(biāo)準(zhǔn)2．有機(jī)酸(Organicacid)汽油質(zhì)量指標(biāo)中規(guī)定酸度不大于3mg(KOH)/100mL3．水溶性酸或堿(watersolubleacid&alkali)不允許含有水溶性酸或堿其次節(jié)柴油(dieseloil)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#50#重柴油：中速、低速〔<500r/min〕發(fā)動機(jī)，按黏度分級★殘?jiān)停捍蠊β省⒌退俅貌裼蜋C(jī)，按黏度劃分牌號一、壓燃式發(fā)動機(jī)的工作過程與汽油機(jī)的一樣之處都有四沖程：進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣都是內(nèi)燃機(jī)版權(quán)全部翻印必究 -45-第四篇石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求第四篇石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求與汽油機(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。汽油機(jī)、柴油機(jī)的主要區(qū)分汽油機(jī)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〔8-1，受燃料性質(zhì)影響〔13-2電點(diǎn)火，燃料自燃點(diǎn)高有利自燃，燃料自燃點(diǎn)低有利熱成效率低〔21%-28%〕熱成效率高〔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，危急性大柴油閃點(diǎn)較高，危急性較小柴油機(jī)對燃料的使用要求具體表現(xiàn)在以下幾個方面：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；對發(fā)動機(jī)部件沒有腐蝕和磨損作用；霧化性能衡量指標(biāo)蒸發(fā)性能霧化性能衡量指標(biāo)蒸發(fā)性能抗爆性能粘度柴油在使用上對粘度有肯定要求：201.8～8.0厘斯含烷烴較多的石蠟基原油的柴油粘度小，而環(huán)烷基原油的粘度較大蒸發(fā)性能46- 餾分組成★餾程中要求柴油的50%300℃200～380℃閃點(diǎn)★國產(chǎn)輕柴油規(guī)定-35#、-50#輕柴油的閉口杯法閃點(diǎn)不低于45℃，其余牌號不低55℃★閃點(diǎn)同時也是安全保證指標(biāo)柴油的抗爆性能柴油機(jī)的爆震現(xiàn)象和柴油的燃燒性能柴油機(jī)與汽油機(jī)一樣，假設(shè)燃料不好也會發(fā)生爆震，但產(chǎn)生爆震的緣由不同。在柴油機(jī)的壓縮末期50～70350105P受熱汽化、氧化形成過氧化物而開頭自燃，然后邊噴油邊燃燒，直至燃燒過程完畢。滯燃期：從柴油噴入汽缸到開頭自燃這段時間稱為滯燃期〔1～3ms〕柴油機(jī)的爆震現(xiàn)象：自燃點(diǎn)高的柴油滯燃期就長，也就是在汽缸中積存較多柴油后才開頭自燃，此時大量燃料同時開頭突然燃燒，引起汽缸中的溫度、壓力劇增，同時帶有爆燃的特點(diǎn)同時燃燒不完全，消滅象汽油機(jī)那樣的爆震。因此柴油機(jī)的爆震，是由于燃料的自燃點(diǎn)太高。由于柴油的自燃點(diǎn)高，使滯燃期增長，導(dǎo)致開頭自燃時，氣缸中已積存了較多的燃料，過多的燃料同時自燃，使得氣缸內(nèi)壓力劇增，過高的壓力沖擊活塞頭，造成爆震。與汽油機(jī)爆震的區(qū)分：在燃燒階段的初期，是由于燃料的自燃點(diǎn)太高造成的。自燃，而柴油機(jī)是壓燃式發(fā)動機(jī)，是通過燃料自燃來到達(dá)燃燒的目的。柴油抗爆性的表示方法柴油的十六烷值：表示與被測柴油抗爆性一樣的標(biāo)準(zhǔn)燃料中正十六烷的體積百分?jǐn)?shù)。柴油的十六烷值與化學(xué)組成和餾分的關(guān)系芳香烴最小。一樣碳數(shù)的異構(gòu)烷烴，十六烷值隨支鏈數(shù)的增加而降低；對于同一族烴類，隨分子量增加，自然點(diǎn)降低，十六烷值增加。但餾分變重，由于蒸發(fā)性能變差，耗油量會增加。油生產(chǎn)的柴油比環(huán)烷基原油生產(chǎn)的柴油十六烷值高。局部烴類熱分解50～70℃，產(chǎn)生黑煙。另外，十六烷值過大，凝點(diǎn)高，低溫流淌性差。所以，一般規(guī)定十六烷值不要高于65。柴油的抱負(fù)組分：應(yīng)從兩個方面入手，即應(yīng)保證它的十六烷值比較高，又要保證它的凝點(diǎn)比較低。單烷基〔T型〕或二單烷〔π