汽油、柴油基本知

第二节 一、汽油
汽油、柴油的性能指标
汽油主要是由C5～C9的烃类组成，其馏程范围为40～ 205℃，主要用于汽车、摩托车等各种点燃式内燃机 （简称汽油机）做燃料。
（一）汽油机的构造和工作原理
汽油机又称点燃式发动机，汽油发动机的工作原理汽油发 动机有进气、压缩、做功与排气四个冲程。
（二）对车用汽油的使用要求
活性硫化物：元素S、H2S、硫醇。 非活性硫化物：硫醚、噻吩、二硫化物等。 影响产品质量、腐蚀设备、污染环境。
2、含氮化合物：
吡啶、吡咯等；油品中的含氮化合物不稳定，易氧化生 成胶质，使油品颜色变深，发出臭味。氮化物还能使某些催 化剂中毒。
3、含氧化合物
酸性含氧化合物、中性含氧化物 酸性氧化物具有腐蚀性， 中性含氧化物氧化后能生成胶质，影响油品使用性能。
柴油发动机也有进气、压缩、做功、排气四个冲程。 柴油机和汽油机的两点本质区别是：第一，在柴油机中被 压缩的只是空气，而不是空气和燃料的混合物，一般柴油 机的压缩比可达13～24。第二，在汽油机中燃料是靠电 火花点火而燃烧的；而在柴油机中燃料则是由于喷散在高 温高压的热空气中自燃的。
（二）对车用柴油的使用要求
（三）饱和蒸气压
在某一温度下，液体与在它液面上的蒸汽呈平衡状态时， 由此产生的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。蒸汽压表明液 体汽化或蒸发的能力，蒸汽压越高，就说明液体越易汽化。
（四）粘度
液体受外力作用时，流体分子间产生内摩擦力的大小称为 粘度常用粘度指数用来表示油品粘温特性的好坏，油品的粘度 指数越高，说明粘度随温度的变化越小，粘温特性越好。
（七）凝点
石油在规定条件下冷却至停止流动时的最高温度 称为凝点，以℃表示。凝点是评价油品低温性能的指 标。 凝点用以表示轻柴油的牌号，如O号轻柴油的凝 固点要求不高于0℃。
（八）水分
水分是指油品中的含水量。油品中含有水分时对 油品有很大的危害
（九）倾点 倾点是指在规定条件下，被冷却了的试油开始 连续流动时的最低温度，以℃表示，倾点和凝点 一样都是用来表示石油产品低温流动性能的指标。 （十）水溶性酸或碱 石油产品的水溶性酸或碱是指存在于油品中可溶 于水的酸性或碱性物质的总称。 ①水溶性酸或碱在生产、使用或贮存时能腐蚀与 其接触的金属构件。水溶性酸几乎对所有金属都 有强烈的腐蚀作用，而碱只对铝有腐蚀作用。汽 油中如有水溶性碱，在它的作用下，汽化器的铝 制零件会生成氢氧化铝的胶体物质，堵塞油路、 滤清器及油嘴。 ②油品中存有水溶性酸或碱会促使油品老化。
二、石油及其产品的物理性质
石油及产品的物理性质是评价油品质量的主要指标，直接 影响油品的使用性能。
(一)密度
密度是指在一定温度下，单位体积内油品的质量，以千克／ 米3表示。 油品的密度随其组成中含碳、氧、硫量的增加而 增加，根据油品的密度，可大体判断油品的质量。
（二）馏程
对于纯化合物，在一定外压下，当加热到某一温度时，其 饱和蒸汽压与外界压力相等时的温度叫沸点。油品的沸点以 某一温度范围来表示，这一温度范围叫馏程，如汽油的馏程 为40～205℃。 馏程是液体燃料蒸发性能的指标，用来判断石油产品轻重 馏分组成的多少。
1、所有工况下，具有足够挥发性以形成可燃混合气； 2、燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象； 3、储存安定性好，生成胶质的倾向小； 4、对发动机没有腐蚀作用； 5、排出的污染物少。
（三）汽油的品种与牌号
汽油类包括航空汽油、车用汽油和溶剂汽油。航空汽 油是飞机的燃料；车用汽油主要做内燃机燃料，溶剂汽油 是橡胶、油漆、皮革、油布等工业所需的溶剂并可用于洗 涤机器和零件。车用汽油规格的划分和选用按研究法辛烷 值划分为90号、93号和95号97号四个牌号。牌号越高， 其抗爆性越好，可适合高压缩比的汽油机使用。选用汽油 的依据是压缩比。压缩比是发动机气缸的总容积与燃烧室 容积之比。压缩比高的汽车应使用高辛烷值（高牌号）的 汽油，反之，则选用较低牌号的汽油。
二、柴油
柴油是压燃式发动机（即柴油机）燃料，也是消耗量 最大的石油产品之一。由于柴油机较汽油机热效率高，功 率大，燃料单耗低，比较经济，故应用日趋广泛，用于各 种汽车、拖拉机、船舶和矿山、发电、钻井等大马力的运 输工具及固定式机械的高速压燃式发动机（简称柴油机） 作燃料。
（一）柴油压燃式发动机工作原理
2、蒸发性
汽油由液态转化为气态的性能称为汽油的蒸发性。蒸发性是汽油的 最重要特性之一。汽油的轻质馏分越多，它的蒸发性就越好，同空 气混合得就越均匀
3、汽油的安定性
汽油的安定性一般指汽油的化学安定性，它表明汽油在储存中抵抗 氧化的能力，是一个重要的使用指标。
4源自文库环保性
a、苯：是公认致癌物质，由于蒸发和不完全燃烧排入大气，要 求苯含量≯2.5%（V/V）。 b、芳烃：提高汽油辛烷值主要靠芳烃组分，但其燃烧后生成的 沉积物多，应适当加以控制，要求芳烃含量≯40%（V/V）。 c、烯烃：稳定性差，有的可能在空气中生成臭氧，要求烯烃含 量≯35%（V/V）。 d、硫：燃烧后不仅直接污染大气，还对汽车尾气氧传感器产生不 良影响。
汽油、柴油知识
培训目标
1、掌握汽油、柴油的分类及主要用途 2、掌握汽油、柴油的主要性能指标 3、了解汽油、柴油的生产工艺过程 4、掌握汽油、柴油的安全使用知识
前言
汽油、柴油是石油产品，是由石油提炼而 成。石油是一种液态的、可燃的碳氢化合物的混 合物。在地下形成并贮集于各种孔隙、缝隙岩石 中的称之为天然石油，也叫原油；石油是当今世 界主要的能源和重要的化工原料。其产品广泛应 用于人类社会活动的各个领域，几乎是无所不在。
汽油、柴油的简易识别
根据油品的外观、颜色、透明度、气味等判断油品的 类别和质量等。
一、看
看油品的外观。一般来说不同种类的油品都具有不同 的颜色。汽油的颜色为浅黄色，红色或绿色都是人为加入 油溶色料而造成的；柴油的颜色为茶黄色至褐黑色。
二、闻
闻油品的气味。油品的种类不同，其气味存在差异。汽油有浓 烈的刺激性气味，一般来说味道越浓烈，说明含二次加工的烃类成 分越多，其辛烷值越高。而柴油则没有刺激性气味，两者的气味截 然不同，如果柴油中闻到有较浓烈的刺激性汽油味，说明柴油中已
b.环烷烃
环烷烃是饱和的环状碳氢化合物，也是石油的一种主 要组分。环烷烃有较高的抗爆性能、凝点低。是汽油、喷 气燃料和润滑油的良好组分。
c.芳香烃
芳香烃是含有苯环的烃类，也是石油的主要组分之一。 芳香烃具有良好的抗爆性，是汽油的优良组分，但影响煤 油和喷气燃料的燃烧性能，因此需限制它们的芳香烃含量。
混有汽油，属不合格柴油。
三、摸
用手摸油品。体验其光滑、软硬和凉热等。用手接触油品，手 有发涩和发凉感，离开油品，手上油品马上被蒸发，手背有一层白 色者为汽油；用手摸有光滑感，但又不觉得粘稠，手上油品蒸发慢 者为柴油。
四、摇
观察油的稀稠程度。把油样装在白色透明的玻璃瓶中摇动，观 察油膜挂瓶情况和气泡的产生、消失快慢等现象。在摇动过程中无 油膜挂瓶，产生气泡很快消失者可能是汽油；有油膜挂瓶，产生气 泡较慢消失者，可能是柴油。
提高汽油辛烷值的方法主要有：
(1)改变汽油的化学组成，增加异构烷烃和芳香烃的含量。这 是提高汽油辛烷值的根本方法。 (2)加入少量提高辛烷值的添加剂，即抗爆剂。最常用的抗爆 剂是四乙基铅。由于此抗爆剂有剧毒，所以此法最终要被取代。 目前，车用无铅汽油要求铅含量≯0.005g/L。 (3)调入其它的高辛烷值组分，如含氧有机化合物醚类及醇类 等。如甲基叔丁基醚(MTBE)，不仅单独使用时具有很高的辛 烷值（RON为117，MON为101），在掺入其它汽油中可使 其辛烷值大大提高，而且不会改变汽油基本性能。
（二）石油的元素组成
1.碳、氢元素
石油主要由碳、氢两种元素组成，石油中碳、氢 两元素含量为95.6%~99.4%(m)，其中碳含量约 为83%~87%、氢含量约为11%~14%。
2.硫、氮、氧元素
硫：0.05～8.0％ 氧：0.05～2.0％ 氮：0.05～2.0％ 硫含量也作为衡量原油质量的一个指标： >2% 高硫原油 0.5～2% 含硫原油 <0.5% 低硫原油
(三)石油的烃类组成 1.石油中的烃类
组成石油的主要成分是烃类。在石油和直馏产 品中含有烷烃、环烷烃和芳香烃，一般不含烯烃， 只有在二次加工产品才含有烯烃。
a.烷烃
直链或带支链而无环结构的正构和异构烷烃是石油的主 要组分之一。 C1~C4是天然气的主要成分， C5~C16的烷烃，主要存 在汽油和煤油中，低分子烷烃的沸点低，易挥发，对油品性 质影响很大。C16以上的烷烃多以溶解状态存在于石油中， 当温度降低时，即以固态结晶析出，称为蜡(wax)。通常在 柴油和润滑油馏分中才含有蜡，蜡的含量多少对油品低温性 能影响很大。
第一节 石油及其产品的物理化学性质
一、石油的化学组成
（一）石油的一般性质
1.外观：石油是一种流动或半流动状态的粘稠液体， 颜色大都呈暗色，从褐色至深褐色，亦有呈赤褐色、浅黄 色。 2.相对密度：石油的相对密度一般小于1（水的相对密 度为1），绝大多数介于0.8~0.98，个别的有的高达 1.016或低于0.707。我国主要原油相对密度均在0.85以 上，属于较重原油。
（五）闪点
闪点是在规定条件下，加热油品所逸出的蒸气和空气组成 的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。石油馏分的 沸点愈低，其闪点也愈低。闪点对油品的储存、使用和安全生 产都有重要意义，是油品安全保管、输送的重要指标。
（六）燃点、自燃点
燃点是在规定条件下，当火焰靠近油品表面的油 气和空气混合物时即着火并持续燃烧至规定时间所需 的最低温度。 油品因剧烈的氧化而产生火焰自行燃烧， 称为油品的自燃。发生自燃的最低温度称为油品的自 燃点。 汽油、柴油自燃点的高低直接影响其燃烧性能。 闪点和燃点与烃类的蒸发性能有关，而自燃点却与其 氧化性能有关。所以，油品的闪点、燃点和自燃点与 其化学组成有关。油品的沸点越低，其闪点和燃点越 低，而自燃点越高。
从远古时代开始并在相当长的历史时 期，古人只是直接、简单、零星的用作燃 料、润滑、建筑、医药等方面。 18世纪末，开始认识到把石油通过蒸 馏并依次冷却冷凝而获得不同的油品，如 煤油和汽油等。
19世纪以来，由于内燃机的发明，扩大了对石油 产品的利用，各类以内燃机做驱动力的运载工具如汽 车、柴油机、飞机、船只等数量巨增以及用于军事的 坦克、装甲车、军舰的相继出现，不仅要求质量不同 的油品，而且用量也大大增加，石油的用途不断扩大。 石油是不同烃化合物的混合物，简单作为燃料是极大 的浪费，只有通过加工处理，炼制出不同的产品，才 能充分发挥其巨大的经济价值。石油经过加工，大体 可获得以下几大类的产品：汽油类（航空汽油、军用 汽油、溶剂汽油）；煤油（灯用煤油、动力煤油、航 空煤油）；柴油（轻柴油、中柴油、重柴油）；燃料 油；润滑油；润滑油脂以及其他石油产品（凡士林、 石油蜡、沥青、石油焦碳等）。
1、具有良好的雾化、蒸发和燃烧性能； 2、良好的燃料供给性能； 3、对发动机没有腐蚀和磨损作用； 4、良好的储存和热安定性。
（三）柴油的品种与牌号
1、 轻柴油 轻柴油是柴油汽车、拖拉机等柴油发动 机燃料。目前国内应用的轻柴油按凝固点分为6个牌号： 10#柴油、0#柴油、-10#柴油、-20#柴油、-35#柴油 和-50#柴油。选用柴油的依据是使用时的温度。 2、 重柴油 适用于做中速和低速机燃料。 按凝点 分10号、20号、30号等3个牌号。 3、军用柴油 军用柴油。主要用于舰艇、潜艇、坦克 等高速柴油机燃料。 按凝固点分-10号、-35号、-50号等 3个牌号
d.烯烃
在空气中易氧化成酸性物质和胶质，特别是二烯和环 烯烃更易氧化，因此油品安定性与其烯烃含量有关。 烯烃主要存在于石油的二次加工产品中。
石油中各族烃类分布的总规律 是： 随石油馏分沸点升高，所含 各族烃类的分子量随之增大，碳原 子数增多，环状烃的环数增加，分 子结构趋于复杂化。
（四）石油中的非烃类化合物 1、含硫化合物：
（四）车用汽油的性能指标
汽油的主要性能指标和表示汽油有六大品质要求；良 好的蒸发性；良好的抗爆性能；良好的高氧化安定性；良 好的抗腐蚀性；良好的清洁性和满足环保要求。
我国车用无铅汽油新标准
1、抗爆性能
汽油的抗爆性是指汽油在发动机中燃烧时不发生爆震现象 的性能。汽油应具有良好的抗爆性，以保证发动机运转正常， 不发生爆震。汽油抗爆性能的评定指标是辛烷值，辛烷值也是 汽油牌号的划分标准。