汽油调合之基础知识

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是有一定的范围,这个沸点的温度范围叫馏程。 将100ml汽油按规定的方法进行加热使其沸腾,然后
将汽油蒸气通过冷凝装置冷却为液体。从冷凝管中流出 的第一滴时的温度,到蒸馏结束时的最高温度,就是汽 油的“沸点范围”。蒸出第一滴油时的温度称为初馏点, 馏出10ml、50ml、90ml时的温度分别称为10%、50%、 90%馏出温度。蒸馏完毕时的最高温度,称为终馏点或 干点。
水溶性酸或碱是油品在精制时残留的少量硫酸、硫磺、氢氧化 钠及氧化后生成的低分子量有机酸,它们对金属材料有强烈的腐蚀 作用。
第六节、汽油氧化安定性能
汽油在储存或使用条件下保持其原有性质的能力称为汽油的氧化安 定性。油品的氧化安定性取决于汽油不饱和烃的含量,在不同因素 (温度、空气中的氧、金属的催化作用、阳光等)的影响下,不饱 和烃迅速氧化、聚合,生成胶状物质和酸类。汽油中的胶状物质的 积累会迅速恶化汽油的使用性能。
燃料中应含有足够的轻质馏分,保证发动机在各种使用温度下 能顺利启动,加速性能良好,燃烧完全,并不产生气阻。 2. 良好的抗爆性
汽油应在发动机中燃烧良好,能保证发动机发出最大的功率而 不会由于爆震而损害机械。即汽油应具有和发动机压缩比相适应的 高辛烷值。 3. 良好的安定性
汽油应该性质安定,在储存和运输过程中不易氧化变质而生成 胶质及其他有害物质。汽油中胶质含量应不超过规定,以免在使用 中损害燃料系统,影响发动机的正常工作。
注:1.车用汽油中不能人为加入含铅或含铁的添加剂。
2.锰含量是指汽油中以甲基环戊二烯三羰基锰形式存在的总锰含量, 不得加入其它类型的含锰添加剂。
第八节 汽油的种类及标准
车用汽油是由直馏汽油组分,二次加工汽油组分及其他化 学组分按一定比例混合而成,有些加有少量抗爆剂或高辛 烷值组分(MTBE),还有些加有抗氧剂、降胶剂等,调合 组分比例经常变动,但产品质量必须符合国家标准。 我国现行的车用汽油按照硫含量、苯含量、锰含量、饱 和蒸气压和烯烃含量等与发动机排放有关的组成指标不同, 分为车用汽油国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ(建议性标准)
表示汽油的平均蒸发性,对发动机的预热和加速有一定影响。 若50%馏出温度低的汽油,它的蒸发性和发动机的加速性就好,工 作也比较平稳。
• 3)90%馏出温度和干点
这两个温度表示汽油中重质成分含量的多少,它对汽油能否完 全燃烧和发动机磨损大小有一定影响。这两个温度低,表示其中不 易蒸发的重质组分少,能够完全燃烧。反之,表示重质组分多,汽 油不能完全蒸发和燃烧。这样,就会增加汽油消耗量,发动机冒黑 烟,甚至稀释润滑油,增加机件磨损。
汽油调合之基础知识
汽油调合的基础知识
第一节 汽油简述
车用汽油是指沸程在30~205℃,含有适当 添加剂的精制石油馏分,主要用于汽车、摩托 车和拖拉机等装有点燃式发动机(既汽油机) 的车辆的动力燃料。
第二节 发动机对车用汽油的质量要求
为了保证发动机迅速启动,正常运转并延长使用寿命,对车用 汽油的质量提出以下主要要求: 1. 适当的蒸发性
1.实际胶质
• 实际胶质是液体燃料在储存过程中重要的质量控制指标之一。实际 胶质是指100ml燃料在试验条件下所含胶质的毫克数,单位是 mg/100ml。实际胶质通常表明燃料在使用过程中,在进气道和进 气阀上生成沉积物的倾向,若实际胶质过大,会缩短无故障行驶里 程数。因此,储存中如发现汽油实际胶质有增长的趋势时,应尽快 发出使用。
第四节、汽油的腐蚀性能
• 构成汽油本身的基本成分(烃类)并不腐蚀金属,造成腐蚀的原因 是汽油中存在某些杂质,这些杂质主要指元素硫、含硫化合物、水 溶性酸或碱及有机酸等。
1.含硫化合物可以分为活性硫化物和非活性硫化物
1)活性硫化物
• 元素硫、硫化氢及低分子的硫醇等对金属具有强烈的腐蚀性,而且 腐蚀程度随温度升高而增大。
4.含氧化合物
20世纪80年代含氧化物主要是作为辛烷值掺合剂在汽油中应用 的,用以弥补降铅或无铅造成的辛烷值短缺。试验表明,使用含氧 量高的汽油可以大大降低CO的排放量。
5.汽油中金属含量的限制(国Ⅲ)
• 锰含量:(g/l) ≯ 0.016 • 铁含量:(g/l) ≯ 0.01 • 铅含量:(g/l) ≯ 0.005
3.有机酸 油品中的酸性物质的数量随原料与油品的精制程度而变化。有
机酸分子越小,它的腐蚀能力越大。主要有石油酸(环烷酸、脂肪 酸、酚类及硫醇、硫酚)、运输过程中氧化所生成的酸性物质等。
汽油对金属的酸性腐蚀主要是由于氧化生成的有机酸造成的。 随着汽油中的胶质的生成而出现的有机酸比环烷酸的腐蚀性强得多, 特别是能溶于水的低分子有机酸,其腐蚀性很大。如果容器中有积 水或燃料中混入水时,水层中聚集的酸可以达到一定的浓度,对金 属产生强烈的电化学腐蚀。因此,储存液体燃料时,要尽量避免水 分的混入。 4. 水溶性酸或碱
从馏程可以断定出汽油中轻质成分和重质成分的大体含量。从 馏程中各个馏出温度,可断定汽油在使用中的情况。
• 1)10%馏出温度
表示汽油中含轻质馏分的多少。它对发动机在冬季启动的难易 和发动机在夏季使用中是否发生“气阻”有着直接关系。若馏出温 度过高,冷车不易启动,温度过低,则易产生气阻。
• 2)50%馏出温度
• 1)抗爆性
• 指汽油在发动机中燃烧时抵抗爆震的能力,它是汽油燃烧性能的主 要指标。
• 2)爆震
• 指汽油发动机在运转中产生的一种异常的燃烧现象。汽油的组成不 合理或馏程不均匀,导致其辛烷值不能与发动机的压缩比相匹配, 造成气缸内燃烧火焰急剧传播,引发爆震,俗称敲缸。爆震会造成 汽车颠簸,并影响发动机寿命。
“气阻”严重时,可向汽油泵浇冷水以及用毛巾冷却输油管等方法暂时 解决燃眉之急。在夏季,特别是在炎热地区用桶储存高蒸气压汽 油时,要采取降温措施。而最好是在库内存放,以防增大损耗有 油桶被蒸气胀裂。
第三节、汽油的抗爆性能
1.辛烷值 表示汽油抗爆性的指标。辛烷值是指与汽油抗爆性相同的标准
燃料(用异辛烷和正庚烷按各种体积比混合而成)中所含异辛烷的 体积百分数。如辛烷值70的汽油,表示其抗爆性等于70%的异辛烷 和30%的正庚烷组成的标准燃料的抗爆性。 辛烷值的表示方法分为以下三种: • 研究法辛烷值(RON)、马达法辛烷值(MON)、抗爆指数(ON)
2.诱导期
• 诱导期是汽油在100℃和7.07×105Pa氧气条件下未产生明显氧化的 时间,单位是分钟。诱导期表示汽油在储存中产生氧化和形成胶质 的倾向,诱导期长,在一定程度上说明汽油的氧化安定性好,这种 汽油适合长期储存。
3.碘值及溴值
碘值或溴值是100g燃料所能吸收碘或溴的克数,单位是g/100g。 碘值或溴值只表示燃料中不饱和烃的含量,不能表示不饱和烃的结 构,若燃料中含极少量的二烯烃,碘值或溴值尽管小,但燃料的化 学安定性却很差,因此,碘值或溴值不能单独用来表示燃料的安定 性好坏。
汽油辛烷值指标是大家最为关注的指标,因为就是通过抗爆性 指标汽油产品分为90号、93号和97号,由于标号的不同,汽油产品 运行性能不同,汽油价格也随之不同。
• 那么汽油标号的含义到底代表什么呢? 汽油辛烷值可分为马达法 辛烷值(MON:Motor Octane Number)和研究法辛烷值(RON: Research Octane Number)。RON可较好地反映汽车在和缓条件及发 动机低转速时汽油的抗爆性能,而MON可较好地反映出发动机高 转速或重负荷下运转时汽油的抗爆性能。二者的平均值称为“抗爆 指数”(AKI:Anti-Knock Index),二者的差值称为“敏感度”。 欧盟的汽油标准,同时对RON和MON予以限制,美国仅限制抗爆 指数(AKI),中国限制RON和AKI。 RON和MON的关系应该是 RON≈MON+10 ,RON和AKI的关系应该是 RON≈AKI+5。
97#
97 报告
试验方法
GB/T5487 GB/T503
70
Leabharlann Baidu
120 190
GB/T6536
205
2)非活性硫
• 非活性硫本身不具有腐蚀性,因此不会腐蚀金属容器,但是燃烧后 的产物却仍然腐蚀金属,因此对非活性硫也需要有一定的限制。
2. 两个测定试验
• 1)铜片腐蚀实验
铜片腐蚀试验法(GB/T5096)来检查,如果铜片上出现了黑色、深褐 色或灰色的薄层或斑点,就认为试油不合格。如果铜片没有变化就 认为合格。国家标准要求铜片腐蚀实验不大于“1级”。
4. 无腐蚀性 汽油应对发动机及储运器材金属不产生腐蚀。
5. 良好的洁净性 汽油中不应含有机械杂质和水分。
6. 良好的清净性 能够有效防止喷油嘴、进气阀和燃烧室沉积物的生成。
7. 良好的排放特性 汽油的组成有利于减少发动机污染物排放。
• 为了减少“气阻”的发生,可以采取如下措施: ①选用适合的汽油;②加强发动机罩下的通风,降低进油管、油泵 处的温度;③改善进油管道的布置,减少输油管的弯角;④用电 动油泵替代机械油泵,后者可安装在通风良好、温度较低的地方; ⑤提高油泵压力等。
• 2)博士实验
博士实验是在升华硫存在下,用亚铅酸钠和轻质石油产品作用,以检查 油中硫醇或硫化氢的试验。国家标准要求博士实验“通过”。
第五节 各项理化指标的含义及对发动机工作的影响
为了满足发动机对车用汽油的上述要求,就必须了解汽油的 各项性能评价指标。
一、汽油的蒸发性能
1.馏程 汽油是一个复杂的混合物,其沸点不是一个常数而
4.改进汽油安定性的方法
汽油的氧化变质取决于汽油的化学组成,同时又受各种外界条 件影响。采用降低储油温度,减少温差变化,降低储罐空间氧浓度, 避免与金属接触和避光储存等措施可以延缓汽油变质,但不能解决 根本问题。而选用不同精制方法除去汽油中不安定组分的根治方法 又很难完全实现。通常采用的较经济的方法是适当精制汽油,然后 加入添加剂来改进汽油的安定性。
表1-1 车用汽油国家标准(国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ)
项目
抗爆性
研究法辛烷值(RON) 不小于 抗爆指数(RON+MON)/2 不小于
馏程:
10%蒸发温度,℃ 不高于
50%蒸发温度,℃ 不高于
90%蒸发温度,℃ 不高于
终馏点,℃
不高于
残留量,%( 体积分数)不大于
蒸气压,kPa 从11月1日至4月30日 不大于 从5月1日至10月31日 不大于
溶剂洗胶质,mg/100mL 不大于
诱导期,min
不小于
硫含量b,%(m/m) 不大于
硫醇(需满足下列要求之一): 硫醇硫含量(博士试验法) 硫醇硫含量(质量分数),% 不大于 铜片腐蚀(50℃,3h),级 不大于 机械杂质及水分
水溶性酸或碱
国国 ⅡⅢ
质量指标 90# 93#
90 93 85 88
国 Ⅳ
• 4)残留量
表示汽油中重质馏分和在储存过程中氧化生成的胶质物质的含 量。这些物质会增加汽缸的结焦或粘在气门、化油器的喷口和电喷 喷嘴上。因此残留量要有一定的限制,不允许过多。
2. 饱和蒸气压
饱和蒸气压是汽油蒸发达到平衡后汽油蒸汽对容器器壁产生的 压力。用来判断汽油发生“气阻”倾向的大小。
汽油馏程中规定10%馏出温度不高于某一数值,以保证汽油的 启动性。但10%馏出温度过低时,易产生气阻。汽油的饱和蒸气压 越高,说明汽油中含轻质成分越多,其蒸发性越好,使用时在发动 机燃油系统中产生“气阻”的可能性越大,在储存中蒸发损耗越大, 但它的启动性能越好。
第七节、汽油的环境友好性
1.蒸气压(蒸发性) • 随着环保标准的提高,对蒸气压的限制日益严格。汽油馏分的挥发
是大气中HC的重要源头,蒸气压的增高使汽油中逸入大气的HC增 加,HC与NOx经光化学反应产生了臭氧,严重污染了空气。 2.化学组成 • 1990年美国NPRA年会上提出了新的汽油质量控制指标的建议,要 求芳烃含量≯25%,烯烃≯5%,苯≯1%,氧≮2%,芳烃是NOX 和 CO的主要来源,实验表明,芳烃含量由45%减少到25%,NOX的 排放量可降低约10%,对新型的汽车CO的排放量可降低15%左右。 而烯烃通常比其他烃类具有更高的大气反应性。排放到大气中产生 光化学烟雾。 3.90%馏出温度 • 降低90%馏出温度有利于减少HC的排放,数据表明90%馏出温度 由182℃降低到137℃,车辆排放物中的HC约减少22%。
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