第三章 石油产品的质量要求-new

0～800℃
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2、汽油机对燃料的使用要求
•所有工况下，具有足够挥发性以形成可燃混合气；
•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；
•对发动机没有腐蚀作用；
•排出的污染物少。
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二、汽油的蒸发性
反映蒸发性的主要指标是馏程和饱和蒸汽压。 1、馏程 （1）10％馏出温度 表示汽油中所含低沸点馏分的多少，决定汽油机的启 动难易程度，我国要求≧70℃。 （2）50％馏出温度
最大功率之比
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3、抗爆性与燃料组成的关系 分子量相近时，辛烷值的高低有如下规律： 芳香烃>异构烷烃和异构烯烃>正构烯烃和环烷烃> 正构烷烃；
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烷烃分子的碳链上分枝越多、排列越紧凑，抗爆性越好； 烃类 RON MON
正戊烷
2－甲基丁烷 2，2－二甲基丙烷 正己烷 烷 烃 2－甲基戊烷
62
92 85 25 73
表示汽油的平均蒸发性能，对汽油机的加速性能有影响，
我国要求≧120℃。
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（3）90％馏出温度和终馏点
表示汽油中所含重馏分的多少，我国要求90％馏出温 度≧190℃，干点≧205℃ 。 2、饱和蒸汽压 雷德蒸汽压（RVP)：GB257，燃料 气：液＝4：1，38 ℃ 衡量汽油产生气阻、储存运输中的损耗指标。 车用汽油：
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4、改善汽油抗爆性的方法

调和高辛烷值的催化裂化汽油或催化重整汽油； 调和高辛烷值组分，如烷基化油、MTBE、TAME； 加入抗爆剂，如四乙基铅（TEL），MMT?


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MTBE的性质

辛烷值高，RON=118，MON＝101； 无毒，稳定性好 加入后不改变汽油的性质 可以改善汽油的馏程 可以减少NO、CO的排放 水溶性及致癌的可能
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1、汽油机的构造及工作原理
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上止点和下止点：
压缩比：V1/V2，表征发动机性能的重要指标；
冲程：从上止点到下止点的直线距离。
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冲程1：进气过程 混合气温度：85～130℃
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冲程2：压缩过程 混合气温度：300～450℃，压力0.7～1.5MPa
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冲程3：点火燃烧（作功过程） 气体最高温度：2000～2500℃，压力3.0～4.0MPa
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汽车排放标准

欧洲 I I号标准在国内的具体演绎是：
汽油车一氧化碳不超过2.2克／公里，碳氢化合
物不超过0.5克／公里； 柴油车一氧化碳不超过1.0克／公里，碳氢化合 物不超过0.7克／公里，颗粒物不超过0.08克／ 公里。 执行欧 I I标准后，机动车污染物排放量将比欧 I标准减少30％到50％。
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97号 ≥98 ≥88
汽油“世界燃油规范”部分技术指标
项目 硫含量，%（m/m） ≧ 苯含量，%（V/V） ≧ 芳烃含量，%（V/V） ≧ 烯烃含量，%（V/V） ≧ I档 0.1 5 50 II档 0.02 2.5 40 20 III档 0.003 1 35 10 IV档 无 1 35 10
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5、压缩比与爆震燃烧的关系


汽油机的压缩比越大，所需汽油辛烷值越高；
1920s，压缩比只有4～5，现已达8～10，相应的辛烷值
也从80提高到90甚至97。
车型 压缩比 RON 油耗，L/100km
标致504
北京213 桑塔纳
8.0
8.2 8.5
90
90 93
11.0
11.0 9.0
奥迪100
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表3 汽油的“世界燃油规范”Ⅱ 类标准
质量指标
项 目
研究法辛烷值（RON） 马达法辛烷值（MON） 硫含量 ，%（质量分数）
91号 ≥91 ≥82.5
95号 ≥95 ≥85 ≤0.02
97号 ≥98 ≥88
氧含量 ，%（质量分数）
烯烃含量 ，%（体积分数） 芳烃含量 ，%（体积分数） 苯含量 ，% （体积分数）
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1990年美国提出空气净化法修正案：

严格限制汽车对SOX 、NOX 、CO、挥发性有机物（VOC)、
微粒等污染物的排放；

要求汽油显著降低芳烃、硫含量及蒸汽压；

要求限制汽油中的烯烃含量而抗爆指数仍保持在87以上。
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新配方汽油： 汽油的蒸汽压夏季不超过51.7-55.8kpa；
苯含量不大于1％（体积）；
环己烷
甲基环己烷 乙基环己烷 正丙基环己烷
83
75 46 18
77
71 41 14
27
烃类
苯 甲苯
RON
>100 >100
MON
>100 >100
芳
香 烃
二甲苯
乙苯 正丙苯 异丙苯 1，3，5－三甲基苯
>100
>100 >100 >100 >100
>100
98 98 99 >100
芳烃的抗爆性最好，带侧链稍差，其辛烷值随侧链的加 长而降低。
10.0
97
8.7
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五、汽油的腐蚀性
影响汽油腐蚀性的物质： （1）硫及含硫化合物 （2）有机酸主要是环烷酸 （3）水溶性酸碱
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硫醇(需满足下列要求之一)： 博士试验 硫醇硫含量，％(m/m) 不大于 铜片腐蚀(50℃，3 h)，级 不大于
通过 0.001 l
SH／T 0174 GB／T 1792 GB／T 5096
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2 国外汽油质量现状和发展趋势

汽油中与汽车尾气排放有关的汽油性质包括蒸 汽压、馏程、苯含量、芳烃含量、烯烃含量、 氧含量和硫含量 根据汽油中各性质指标对汽车尾气中有毒物排 放的影响程度，各国车用燃料的质量规格也不 断更新


进一步向低硫、低芳烃、低苯和低烯烃的方向 发展。
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汽油组成的变化趋势： 1930s～1970s：轻馏分（芳香烃、异构烷烃和烯烃）＋ 四乙基铅＋丁烷 1980s～：环境保护日益受到重视，四乙基铅有剧毒，苯 和其它芳烃有毒，丁烷等轻组分经阳光照射与氧化氮氧化 反应生成臭氧，烯烃有害。
（2）危害 增大气缸的热损失，降低输出功率10％ 发动机过热，机件磨损 燃料消耗增加，冒黑烟 （3）原因 发动机的结构和工作条件；燃料质量
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2、反映汽油抗爆性的指标－辛烷值
（1）辛烷值（Octane Number,ON）
是在标准的试验用可变压缩比单缸汽油发动机中， 将待测试样与标准燃料试样进行对比试验测得的。 异辛烷（2，2，4－三甲基戊烷） ON＝100 标准燃料
≤2.7
≤20 ≤40 ≤2.5
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表5 汽油“世界燃油规范” Ⅲ类标准
项 目 91号 研究法辛烷值 （RON） 马达法辛烷值 （MON） 硫含量 ，%（质量分数） 氧含量 ，%（质量分数） 烯烃含量，%（体积分数） 芳烃含量，%（体积分数） 苯含量，%（体积分数） ≥91 ≥82.5
质量指标
95号 ≥95 ≥85 ≤0.003 ≤2.7 ≤10 ≤35 ≤1.0
NOx 和HC在光化学作用下，生成弥散于对流层的光化
学烟雾，其中90%是臭氧。
当汽油中烯烃含量由20%降至5%时，可使NOx排放量减
少9%，有毒物减少30%，对流层的臭氧减少70%，即降 低光化学反应。

提高汽油质量的主要方向是保持汽油的高辛烷值水平基 础上，最大限度的降低汽油中芳烃、烯烃和硫的含量
正庚烷
ON=0
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（2）测定方法 马达法（MON):900r/min，冷却水100℃，混合气150℃； 研究法（RON):600r/min，冷却水100℃，混合气温度 不计。 （3）道路辛烷值 用汽车实测或全功率试验台上模拟汽车在公路上行驶 的条件测定的，数值介于RON和MON之间。
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（4）抗爆指数ONI ONI＝（MON+RON)/2 （5）品度 对航空汽油，还规定了用增压航空法测定在富混合气 条件下的抗爆性，称为品度 品度是汽油在富混合气条件下，不发生爆震燃烧所发 生的最大功率与用异辛烷（品度为100）工作所发出的
氧含量不小于2％。
主要措施：加入一定量的醚类化合物
甲基叔丁基醚（简称MTBE）和叔戊基甲基醚（简称
TAME）
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优点： 辛烷值高，RON分别为118和115； 与烃类完全互溶，化学稳定性良好； 蒸汽压不高，有利于降低污染物的排放； 争议： MTBE可能危害人体健康。
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美国和欧洲汽油新规格
62
90 80 26 73
2，2－二甲基丁烷
正庚烷 2－甲基己烷 2，2－二甲基戊烷 2，2，3－三甲基丁 烷
92
0 42 93 >100
93
0 46 96 >100
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烯烃比同碳数直链烷烃好，双键越接近中间，抗爆性越好； 烃类 1－己烯 RON 76 MON 63
2－己烯
4－甲基－2－戊烯 烯 1－辛烯 2－辛烯 3－辛烯 2，2，4－三甲基－1 －戊烯
项目 美国 RFG 加州 欧洲议会 欧洲委员会
年份 2000 苯体积分数， % 1.0 芳烃体积分数， 25 % 烯烃体积分数， 6~10 % 硫，μ g/g 140~170 氧质量分数， % 1.6~3.5 RVP /kPa 46.2~51.7 150℃馏出量，%
1996 0.8 22 4.0 30 1.8~2.7 48.3
一定量的油样放入标准钢筒中，充入氧气0.7MPa，放
入100℃的水中，至氧压明显下降所经历的时间，以分
钟表示。
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4、改善汽油安定性的方法 •精制除去不饱和烃和非烃化合物； •加入适量的抗氧化剂和金属钝化剂。