国内外燃油品质的对比研究论文

1、本科毕业论文 题目名称： 国内外燃油品质的对比研究 学 院： 专业年级： 学生姓名： 班级学号： 指导教师： 二XXX年 六 月 十 日 摘要随着世界能源的短缺和对环境保护的需要，汽车作为重要的污染源和石油消耗大户受到了广泛的重视。现今汽车的发展对发动机性能要求越来越高，燃油品质对发动机的性能起着至关重要的作用。本文通过对国内外燃油品质进行分析，分析国内燃油与国外燃油在组成成分、使用性能、燃油的生产、保存与运输中的差距，在保证汽车动力性和经济性的同时减少汽车尾气排放所带来的污染，使三者协调发展。为我国燃油品质的提高找到一条较为适合的途径，用以达到提高发动机的使用寿命和转性能指标，符合我国排放法

2、规的需要。关键词国内外燃油品质；对比分析；发动机性能AbstractAs the energy shortages and the need for environmental protection around the word, as a major source of pollution and oil consumption, automobile draw a wide range attention. With the development of modern automobile, the requirement of engine performance is asked i

3、ncreasing, while high quality fuel plays a vital role in the engine performance. By analyzing the fuel quality, and the fuel in the fuel composition, the use of performance, fuel production, conservation and transportation in the gap at home and abroad. In order to make it coordinated development, w

4、e should make sure that vehicle driving force and economy will not be affected and the pollution results from vehicle exhaust emissions will be reduced. It is necessary to find a more appropriate way to increase engine life and the performance indicators by improving the fuel quality to in

5、 line with China's emissions regulations.Keywords：Domestic and foreign fuel quality；Comparative Analysis；Engine performance目录摘要IAbstractII1 绪论21.1 课题来源21.2 国内外研究概况2 国外车用燃油组成及标准现状2 国内车用燃油组成及标准现状3 国内外燃油的对比42 燃油品质对发动机工作的影响52.1 燃油使用性能对发动机性能的影响5 汽油的使用性能5 柴油的使用性能82.2 燃油组成对排气品质的影响10 烯烃的影响10 芳烃的影响11 硫含量

6、的影响11 苯含量的影响112.3 燃油经济性与动力性123 提高燃油品质的措施143.1 制定超前的标准143.2 精炼燃油143.3 加大对柴油质量的关注144 国内外燃油的生产、贮存与运输使用164.1 国内外燃油生产过程164.2 燃油的贮存与运输18结论19附录20参考文献22致谢23千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行1 绪论1.1 课题来源本课题由指导老师根据现阶段国内外燃油水平状况所拟定。近年来，随着世界环境和能源问题的日益突出，汽车作为重要的污染源和石油消耗大户受到

7、了广泛的重视。影响车辆排放水平的因素有很多，比如燃烧室的形状、燃料供给形式、喷油压力、点火正时等等，还有一个重要的原因就是我国燃油品质水平与世界强国相比还有很大的差距。本文通过对国内外燃油品质进行分析对比，了解目前国内外燃油品质的差异及燃油品质的发展现状，深层次认识在资源不断减少和发动机新技术不断应用的情况下，切实的生产和使用高品质燃油，对提高发动机的使用寿命、提高汽车的使用性能和保证国家排放法规的实施具有重要作用。1.2 国内外研究概况针对汽车尾气排放污染的日益严重，世界各国在不断提高燃油品质的同时都相继制定了严格的排放控制法规，在汽车排放控制技术方面也取得了长足的进展。1.2.1 国外车用

8、燃油组成及标准现状1998年11月15日，美国国会通过“空气清洁法”修正案（CAAA），率先立法强制推行新配方汽油。CAAA规定从2000年1月1日起，在臭氧严重超标的九大城市必须使用新配方汽油。从2001年开始，美国各炼油厂按新配方规格生产无铅汽油。美国环保局对汽油的限制则是通过简单模式和复杂模式来实现的，即将汽油的各项参数输入到模式中，通过计算，来确定其是否符合环保要求。2001年，欧洲提出2002年汽油指导性规格草案，在汽油组成方面的变化主要体现的参数指标如下：指标蒸气压(kPa)60，芳烃含量(v)18，烯烃含量(v)45，硫含量(m) 0.02，苯含量(v)2.01。随着社会和汽车工

9、业的发展，对于车用燃料的品质和质量不断提出新的要求。同时汽车产品全球化的趋势和世界范围内的汽车排放标准的协调统一的行动及取得的成果又加强了统一世界燃料标准的需要。有鉴于此，2000年1月，由美国发动机制造者协会、欧洲汽车制造者协会、汽车制造者联盟和日本汽车制造者协会这世界四大制造者协会发起和组成的世界燃料委员会制定了世界燃油规范。这个标准主要是汽车制造商针对环保要求，对汽车燃料提出的基本要求。它充分反映出汽车排放标准的加严对车用燃料质量提高的要求以及不同层次的环保要求，该规范对燃料质量的要求分为4类。参加该标准制定的成员包括了世界上主要的汽车制造商，如美国的通用、福特、克莱斯勒；欧洲的大众、奔

10、驰、雷诺、菲亚特；日本的丰田、日产、本田等，中国汽车工业协会参加了2000年在美国旧金山召开的世界燃料委员会会议。世界燃油规范对无铅汽油和柴油建立了以下四个不同的质量类别：一类燃油只考虑汽车行驶性能而不考虑排放，只能用于对汽车排放没有要求的国家和地区；二类燃油用于对汽车排放有严格要求的国家、地区，如美国的Tier0或Tier1、欧洲号或欧洲号法规；三类燃油用于对排放要求更加严格的地区，如美国加州LEV、ULEV和欧洲、欧洲法规；四类燃油为无硫燃料，满足最新汽车排放控制技术，实现超低排放。1.2.2 国内车用燃油组成及标准现状我国石化工业主要炼制国产原油，从原油炼制加工到产品消费均基本立足于国内

11、。长期以来，中国炼油技术发展的重点和炼油装置的构成使我国的油品消费结构与国外其他国家不尽相同。中国燃油组成主要有以下特点：1） 汽油组成中烯烃含量高由于国内原油性质和由于我国汽油调和以催化裂化汽油为主，因此我国汽油烯烃含量较高（3035，v/v）。与国外相比我国汽油的调和组分较为落后，催化裂化汽油一直是我国车用汽油的主要调和组分，2001年催化裂化汽油产量已占全国汽油的79.14，而欧美国家仅为35。国外汽油调配中，由于催化重整汽油、加氢精炼、烷基化汽油、异构化汽油等高辛烷值组分调和比例大，大多数国家汽油烃族组成中，烯烃含量较低，美、日汽油烯烃含量一般在1320（v）。2）柴油组成中芳香烃(总

12、芳香烃和多环芳香烃)含量较高，硫量限值偏高，均高于世界的标准。3）国内原油炼制的燃油硫含量较高。我国国内原油除大庆原油属于低硫原油外，胜利、中原原油含硫量都较高。近年来沿海炼厂开始加工进口原油，进口原油主要来自中东地区，大多为高硫原油。因此，部分炼油厂生产的燃油硫含量较高，必须经过脱硫处理。我国政府目前的汽油规格有GB179301999（车用无铅汽油）和GB183512001（车用乙醇汽油）两个标准。中国从2000年开始实施的轻型汽车排污标准由两部分组成：的代号为GB 18352.12001，实施日期为2001年10月1日；的代号为GB 18352.22001，实施日期为2002年7月1日。根

13、据世界燃油规范，若要在2004年达到欧洲号法规的排放要求，需要使用规范中的二类燃油，而我国目前所能生产的无铅汽油，其主要指标与二类燃油有着相当的差距（北京地区98号汽油除外）。通过将中国汽油新标准与欧洲号排放标准的汽油指标相比较可知，我国汽油部分指标可以满足并严于欧洲的要求。如：含铅量、锰含量、苯含量、硫含量等，但烯烃含量高、蒸汽压偏高、含氧化合物含量低，辛烷值分布差。整体水平与国际标准相比，仍有一定的差距。1.2.3 国内外燃油的对比如附录（表1-1，表1-2）是我国燃油与世界燃油标准的具体比较。从（表1-1）可知，目前柴油的发展趋势是适当增加十六烷值和指数、控制密度和黏度的允差，降低芳香烃

14、(总芳香烃和多环芳香烃)，特别是柴油中含硫量向低硫和无硫方向发展。而我国柴油的含硫量限值偏高，加氢能力严重不足，脱硫脱芳烃能力不足，应大力发展深度脱硫等技术，加快低硫燃油研制的进程。从（表1-2）可知，目前汽油的发展趋势是大幅度降低硫含量，适当减少烯烃含量，不允许添加含有金属(铅、锰和铁)抗爆添加剂。国内汽油硫含量和烯烃含量较高，应该向低硫和少量降低烯烃方向发展。影响我国燃油组成的主要因素有炼制工艺和生产方法，贮运和保存的方法等因素，在下文进行说明。 2 燃油品质对发动机工作的影响2.1 燃油使用性能对发动机性能的影响我国的燃油主要使用的是汽油和轻柴油两种，对发动机性能影响主要体现在汽油和柴油

15、的内在组成及其化学特性，比如汽油的蒸发性，抗爆性，柴油的低温流动性和燃烧性等等。2.1.1 汽油的使用性能汽油主要是由三种烃类物质组成见（表1-3），即烯烃、烷烃和芳烃。由于原油中本身就含有一定量的硫，在炼制汽油中一般都不可能完全将硫除去，所以汽油中会含有一定量的硫。表1-3国内汽油组成组分国内无铅汽油标准909395硫不大于， v0.08铅不大于， v0.005苯含量不大于， v2.5烯烃含量不大于， v35芳香烃含量不大于， v40以前的汽油中为了提高辛烷值会添加一定量的铅，但是由于铅对环境和人的危害，现在使用的都是无铅汽油。另外汽油中可能会含有一定量的锰和氧化物等，它们都是为了满足汽油性

16、能的要求而在一些地区的汽油中加入的。汽油的各种组成的不同对车辆排放都会有不同的影响。（1）蒸发性汽油机在工作过程中，要求燃料供给系必须在0.02s0.04s时间内形成均匀的可燃混合气。汽油机在进气过程中，由于活塞的下移运动，在进气管中产生真空度，使化油器油管中产生压差，使汽油从主喷管中喷出。喷出的汽油被高速空气流雾化。雾化的汽油受热蒸发，并与空气混合，在气缸里形成良好的混合气。若汽油的蒸发性不好，将有部分汽油以液态进入气缸，使可燃混合气品质变坏，汽油机功率下降，耗油增加，有害气体排放量大，磨损加剧。汽油应该有适当的蒸发性，以保证汽油机在低温条件下容易启动，预热时间短加速灵敏，运行稳定。但其蒸发

17、性过好会使燃油系统在夏季产生气阻，使汽油在保管和使用中的蒸发损失增大。衡量蒸发性的主要指标是馏程。馏程是指在石油产品馏程测定仪上对100ml油品蒸馏时，从初馏点到终馏点的温度范围。汽油的蒸发温度对汽油机工作有很大的影响。汽油馏程以初馏点、10蒸发温度、50蒸发温度、90蒸发温度终馏点来表示见(图1-1）。对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，得到10汽油馏分的温度，叫做10蒸发温度。10蒸发温度表示汽油中含轻质馏分的多少，对汽油机冬季起动困难和夏季是否发生“气阻”有很大的影响。10蒸发温度越低，汽油的蒸发性越好，就能迅速形成可燃混合气，汽油机在低温条件下就容易起动。国家有关标准规定各牌号汽油的1

18、0蒸发温度不高于70。但10蒸发温度也不能过低，否则，在夏季将使汽油机产成“气阻”的倾向增大，是汽油机功率下降，甚至供油中断。一般10蒸发温度不宜低于6065。对100ml汽油在规定条件下蒸馏时，得到50汽油馏分的温度，叫做50蒸发温度。50蒸发温度表示汽油的平均蒸发性。其温度低，对汽油机的加速性、工作稳定性及起动后迅速升温有利。50蒸发温度高时，当汽油机由低速骤然变为高速时，节气门突然开大，由于汽油蒸发量少。使混合气变稀，汽油机不能发出需要的功率，运转不稳定，汽油机加速时间长，并在加速时车辆出现抖动现象。所以国家有关标准规定各牌号汽油50蒸发温度不高于120。90蒸发温度和终馏点表示汽油中含

19、重质成分的多少。起温度越高，汽油的质量越差。因含重质成分过多，汽油在点火爆发前处于未蒸发状态数量多，在沿气壁下流的同时，冲洗掉汽缸壁上的润滑油膜，稀释润滑油导致汽缸、活塞等零件以及其它配合副机械磨损加剧。同时也造成混合气燃烧不完全，尾气排放污染增加，耗油量增加，汽油机工作不稳定。国家有关标准规定各牌号汽油90蒸发温度不高与190。所以可以看出汽油的蒸发性对汽车动力性能有很大的影响。（2）抗爆性汽油抗爆性是表示汽油在汽油机燃烧室内燃烧时防止爆燃的能力。汽油机正常燃烧过程是火花塞跳火，产生高能量的电火花，使其电极间的可燃混合气温度急剧升高并被点燃，形成火焰中心。火焰以20m/s30m/s的速度迅速

20、向燃烧室远离火花塞的各点传播，是混合气绝大部分燃烧完毕释放出能量。这样的正常燃烧过程，气缸内压力升高率每度曲轴转角不大于200kPa，温度上升也很均匀，汽油机工作柔和平稳，动力性能得到充分的发挥。爆燃则是在火焰传播到达之前，由于火焰的压缩和热辐射作用，温度急剧地升高而自燃着火，形成多个火焰中心，使火焰传播速度高达1000m/s2000m/s，燃气压力的燃烧室壁、活塞顶和气缸壁产生金属敲击声，并引起发动机振动。评定汽油抗爆性的指标是辛烷值。汽油的辛烷值，主要由其烃类组成和各类烃分子的化学结构决定。同时也与所含烃化合物的种类、数量有关。烃类及其分子结构与汽油辛烷值的关系如下：组成汽油的化合物，主要

21、是含511个碳原子的烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃。由于个类烯烃的氧化安定性不同，开始氧化的温度和自然点有差别，所以辛烷值也有所不同。从总的概念来说。芳香烃和异构烷烃的辛烷值最高，正构烷烃最底，环烷烃和烯烃居中。所以含碳原子个数相同的10个化合物为例对比说明见(表1-4），由表可知辛烷值随C/H比的增大而增大。表1-4不同烃类的辛烷值烃类名称化合物名称分子式分子量结论芳香烃苯甲苯C6H6C7H8108104最高异构烷烃2，3-二甲基丁烷2，3-二甲基戊烷C6H14C7H169584较高环烷烃环已烷烃甲基环已烷C6H12C7H147771居中烯烃已烯-1庚烯-1C6H12C7H148054较低正构烷

22、烃正已烷正庚烷C6H12C7H16260最低烷烃是汽油的主要组成成分，其辛烷值因分子的化学结构不同而有很大的差异。正构烷烃的热氧化安定性最差，开始氧化的温度最底，在高温下很容易生成过氧化物，所以辛烷值最低，并且随着碳原子个数的增加而降低。平均每增加一个碳原子，辛烷值就降低1530个单位见(表1-5）。除此之外异构烷烃的氧化安定性较好，开始氧化的温度和自然点比正构烷烃高。在汽油发动机汽缸内，不易受高压、高温、和热辐射作用生成过氧化物，所以其辛烷值比正构烷烃高很多。在异构烷烃中，支化程度越高，则辛烷值越高。支化程度相同的异构烷烃，支键越长，则辛烷值越低；支键靠近分子中心，辛烷值越高。芳香烃的热安定

23、性最好，开始氧化和自燃的温度最高。在汽油发动机汽缸内，很不易生成和聚集过氧化物，所以其辛烷值最高。多数都在100以上，且变化范围不大。稀烃辛烷值与相同碳原子个数的正构烷烃辛烷值要高，但比异构烷烃低。异构烯烃的辛烷值也比相同碳原子数的异构烷烃高；环烯烃比环烷烃的辛烷值低。非烃化合物中，硫化物和氧化物对汽油辛烷值均有一定的影响。硫化物不仅能使汽油的辛烷值降低，而且还会是汽油对抗暴剂的感受性降低。其中以硫醇的影响最大，其次是二硫化物。氧化物虽然能使辛烷值降低，但作用很小，并且不影响汽油对抗暴剂的感受性。表1-5正构烷烃的辛烷值名称分子式结构式沸点，辛烷值正戊烷正已烷正庚烷正辛烷正壬烷C5H12C3H

24、14C7H16C8H18C10H22C-C-C-C-CC-C-C-C-C-CC-C-C-C-C-C-CC-C-C-C-C-C-C-CC-C-C-C-C-C-C-C-C36.768.798.4125.6150.761260-17-53汽油各组成成分对汽油辛烷值的影响主要就是烃类和非烃化合物的影响，除此之外还有馏分轻重的汽油的影响。汽油除蒸发性和抗爆性之外还有化学安定性和物理安定性、腐蚀性、清洁性等重要特性。2.1.2 柴油的使用性能柴油主要由芳烃、多环芳香烃等烃物质组成见(表1-6）。表1-6国内柴油组成组成国内轻柴油GB252-2000.10车用柴油GB/T19147-2003.2硫不大于0.

25、20.05总芳烃不大于4540多环芳香烃不大于2020由于柴油机的可燃混合气在燃烧室内形成，压燃着火方式可燃混合气的形成与燃烧过程与汽油机不同，所以柴油机要求的柴油的使用性能与汽油不同。主要体现在柴油的燃烧性和低温流动性方面。（1）低温流动性柴油的低温流动性是指柴油在低温条件下具有一定的流动性的性能，这种性能不仅关系到柴油供给系在低温下能否正常工作，而且与柴油在低温下的储存、运输、倒装等作业能否进行都有着密切的关系。特别是在我国的东北、西北、华北地区，由于冬季气候严寒，柴油的流动性差，当柴油的供应和选用不当时，会影响汽车的行使。柴油的低温流动性主要是由凝点来衡量。凝点是保证柴油在柴油机中能否顺

26、利供油的重要指标。凝点高的柴油，在低温下的倒装、发放泵送都会发生困难，甚至无法工作，特别对低温下的供油有很大影响。当环境温度进一步降低到凝点时，柴油难以在燃烧系统中流动，至使柴油机停止工作。柴油的凝点与油品的化学性质有关。由石蜡基石油制成的油品要比环烷芳香烃基石油制品的凝点高。正构烷烃的凝点随链长度的增加而升高；异构烷烃的凝点比正构烷烃的凝点低；不饱和烃的凝点比饱和烃的凝点低见(表1-7）。表1-7 柴油中各类烃的凝点烃类烃类正十二烷正十三烷正十四烷正十五烷正十六烷-12.0-6.25.516.020.0正十七烷正十八烷22.528.0国产柴油按质量分为优级品、一级品和合格品三个等级，每个等级

27、又按凝点分为六种牌号，既10号、0号、-10号、-20号、-35号、50号。（2）燃烧性燃料油在常压空气中能自行着火的性能称为燃烧性，亦称自燃温度或自燃点。燃油的着火特性是燃油品质中的一个重要指标。自燃性能的高低直接影响发动机宜于采用何种着火、燃烧的方式是外源强制点火后再火焰传播燃烧还是喷雾压燃着火后的扩散燃烧。自燃性能也同发动机的燃烧噪声，工作平顺性以及是否出现各种异常燃烧现象有关，自燃能力过强则有害的爆燃现象就易于发生。车用燃料油的化学成分和烃族组成对其着火温度有明显的影响。燃料油中碳原子数愈多，其化学稳定性愈差而物态稳定性愈好，这是因为高碳烃的结构一般都庞大而冗长，易于裂解；而元素的相对

28、分子质量较大，不易气化。这样，高碳烃的自燃着火温度必然较低，而分馏温度（沸点）则较高。这也是汽油着火温度比柴油着火温度高、汽油机采用点燃式而柴油机采用压燃式的原因。十六烷值是衡量柴油着火性能的指标。十六烷值高，柴油的着火性能好，着火延迟期短，柴油机工作柔和。可以通过使用十六烷值添加剂来提高柴油的十六烷值。但是十六烷值过高，会使燃料燃烧时裂解太快而生成游离碳，产生不完全燃烧，导致PM排放增加。一般直馏柴油的十六烷值比较高，催化裂化柴油的十六烷值比较低。国外主要依靠直馏组分或经加氢精制的柴油组分生产柴油，所以十六烷值比较高。柴油十六烷值和其烃类关系大致是：正构烷烃>异构烷烃>环烷烃&g

29、t;烯烃>芳香烃。另外由于十六烷值过高的柴油其分子量均较大，所以柴油的低温流动性、喷雾和蒸发等均受影响。还会因分子量大，喷入柴油裂化较快形成大量游离碳，若来不及燃烧，就会出现黑烟，油耗上升。因此柴油发动机选用柴油十六烷值时，一般取决于柴油发动机的转速，转速高的发动机，燃烧时间短要求柴油具有高的十六烷值。转速在1000r/min以下的发动机，一般要求十六烷值为3540。10001500r/min的发动机，一般要求十六烷值为4050。转速在1500r/min以上的发动机，一般要求十六烷值为4560。柴油的主要特性就体现在它的燃烧性和低温流动性两方面上，而十六烷值则是它的一个最主要的评价指标。

30、2.2 燃油组成对排气品质的影响由美国汽车/油料空气质量改进研究计划（AQIRP）和其它组织做的研究表明，汽油的五个性质（氧含量、硫含量、芳烃含量、苯含量、烯烃含量）是汽车排放污染物的主要决定因素。2.2.1 烯烃的影响汽油中的烯烃是汽油中的高辛烷值组分，但是热不稳定物质，在喷咀、进气阀处的工作温度下易发生氧化和缩合反应、形成胶质和树脂状积垢，这些积垢又吸附周围环境的颗粒物质，如空气中的微尘及一些经发动机曲轴箱排气返回系统和发动机废气再循环系统进入进气道中的燃烧颗粒物，最后，这些粘稠物质变成坚硬的积炭沉积在气门、喷咀，进气阀，燃烧室部位，并使发动机正常工作受到影响，导致发动机效率下降，排放增加

31、。根据国外有关的研究资料显示，采用电喷式设计的汽油机对沉积物十分敏感，当汽油机运转到2500公里后，各喷咀和进气门即会开始程度不同的生成漆膜和沉积物，导致燃料流速下降，雾化不均，排气污染增加，燃料能耗增加等不良现象9。其影响分述如下：化油器沉积物生成于化油器内部，尤其是油量孔，怠速量孔附近，会导致怠速不稳，熄火、燃料经济性变差，HC，CO排放增加等后果。喷咀沉积物生成于针阀，阀孔表面，由于限制了燃料流量，使燃料喷射变形，导致动力性降低，驱动性、加速性变差，怠速不稳、颠簸、燃油经济性变差，尤其当同一套喷咀中的个别喷咀堵塞、喷咀流量差别大时，燃料经济性会有很大损失，HC，CO，NOX排放增加。2.

32、2.2 芳烃的影响芳香烃是指分子式中至少含有一个苯环的烃类物质，是汽油理想的高辛烷值组分。芳香烃类物质都有较高的C/H比。由于C/H较高，使单位热量所产生的CO2越多。二氧化碳是一种已知的温室气体，会使全球气温升高；另外芳烃燃烧后可增加汽缸中的积碳，使尾气排放增加。研究表明：汽油中芳烃的含量由45降到20，尾气中的HC可减少6，CO可减少13，有毒物质可以减少28。当汽油中的芳烃含量从50降到20时，汽车尾气中的CO2可以减少5。汽油中的芳香烃类物质还会增加排放尾气中的挥发性有机物质（VOC）的反应活性。因此，降低汽油中的芳香类物质含量，可以降低NOX、CO2排放，降低尾气反应活性和降低苯排放

33、。2.2.3 硫含量的影响硫对车辆排放的影响已被广泛测试。研究表明，降低燃油中的含硫量，可使装有三元催化转化器车辆的HC，CO和NOX排放量降低，同时还可使有毒有害物质（如：苯、1，3-丁二烯、甲醛、乙醛）排放降低，减少臭氧形成的可能性。根据通用汽车公司1981年的研究表明，使用旧的催化转化器，当燃油中的硫含量从900ppm下降到100ppm，排放的尾气中HC下降16.2，CO下降13.0，NOX下降13.9，使用较新的催化剂会有更大程度的下降。但是，汽油中的硫最明显的有害作用是降低催化剂活性并导致其失效，另外对排气氧传感器也有副作用。同时，汽油中的硫在不同燃烧状态下会生成硫酸盐颗粒物、二氧化

34、硫、硫化氢等有害物质排放到大气中。由于机动车排放的氮氧化物的变化对汽油中硫含量的改变最敏感，其次为芳烃和烯烃，因此应该优先减少硫含量。2.2.4 苯含量的影响苯来源于原油和催化重整过程，苯能提高汽油的辛烷值，但有至癌作用。控制汽车蒸发和汽车尾气中苯排放的最有效途径是控制汽油中苯的含量。国产汽油的苯含量要求低于2.5（体积百分比），其比例较高。较为严格的国家和地区要求苯含量低于1（体积百分比）。2.3 燃油经济性与动力性燃油的动力性与燃料燃烧所放出的热量有直接的关系，燃料燃烧的好坏直接影响发动机动力性能的好坏，燃油的动力性能提高其经济性也随之提高。燃油燃烧产成的热量主要来源与燃油中各种成分的化学

35、反映，燃油中的主要成分是碳和氢，燃料燃烧的过程本质上就是碳和氢高温氧化反映过程，碳和氢的氧化反映都是放热反应。反映式可以表述如下：C+O2=CO2+395672KJ/molH2+I/2O2=HO2+242124KJ/mol由式子可以看出碳的体积热值要比氢的体积热值要高，所以烃类燃料的体积热值要随碳氢原子比递增而递增。也就是说燃油的经济性好的好坏与燃油中的芳烃含量有直接的关系，烃含量越高燃油的经济性和动力性越好。一般情况下对国产燃油而言燃油中升高芳烃含量，碳氢比分别从6.22升高到6.97（烯烃含量为23）、6.37升高到7.08（烯烃含量为40）时，燃油经济性升高0.54.8左右。但过分的升高

36、芳烃含量也会同时对排放造成一定的影响。我国现今芳烃含量一般在2045之间。由附录表一和表二可以看出，我国目前汽油和柴油中烃类的含量标准明显高于世界标准，汽油中烃类物质的体积占总体积的77.5，柴油中烃类物质的体积没有限值，而国外欧四标准中烃类物质总体积只战总体积的46，柴油只占总体积的14.5。可见我国目前燃油中的C/H明显高于世界标准。这与我国传统炼油工艺和原油质量有很大的关系，就烯烃而言，由于我国炼油加工手段与国外不同，催化裂化汽油是主要调和组分，因此我国车用汽油中烯烃含量较高。近期内不可能将我国汽油中烯烃降至欧美水平。今后逐渐向国外靠拢，重整、烷基化和异构化等高辛烷值调和组分的增加及降低

37、催化裂化汽油烯烃含量的催化剂的工业应用，我国汽油中的烯烃含量会进一步下降。到2004年我国汽油标准中烯烃含量已经控制在30(v/v)35(v/v)。并考虑芳烃与烯烃对排放的综合影响，芳烃加烯烃的总量控制在60(v/v)。但要达到世界标准我国的炼油工艺还有很长的路要走。我国现今燃油的发展是以动力性和经济性为主，对排放缺少严格的要求。这受我国炼油工艺的直接影响，而且在短期内很难赶上世界标准。要想改变现状必须从我国炼油的基础做起，提高炼油设备与技术。3 提高燃油品质的措施汽车和石化两大行业携手共同维护国家利益，联合研究燃油质量对发动机动力性和经济性的影响，用科学的结论规范汽车和燃油的发展方向，以避免

38、大规模无效投资，为我国汽车工业的发展提供更多更好的新鲜血液14。3.1 制定超前的标准燃油的质量对汽车污染物排放的影响已为世人所重视，欧洲专门为汽车用燃油制定了技术法规，燃油中的理化指标都有严格规定。因此，汽车和石化部门应参照国外行之有效的经验，并根据我国的具体情况制定高品质的燃油标准。目前，我国执行GB147611999排放标准，因而就必须采用符合世界燃料标准中第二类燃料质量规格的汽油和柴油。此外，我国政府还把控制汽车尾气排放分成三个阶段：第一阶段，从1999年到2003年新车要求达到欧I排放标准。第二阶段，从2004年开始新车达到欧标准；第三阶段是2010年将和国际同步。根据上面三个阶段的

39、排放标准应不断采用更优质的燃油。3.2 精炼燃油精炼燃油就是采用先进工艺对燃油进行炼制，从而调整燃油的组分，提高油品的质量。不同的燃料组成，会产生不同的影响。限制汽油对环境有害的组分，保证有益的组分以及组分含量，对炼油工艺不断进行技术创新，生产出对适于环境保护的清洁汽车燃料，是炼油行业技术进步的基本方向。我国汽油组分调合以催化裂化为主，占70左右，所以烯烃含量远比国外高，体积比例约为30-35，而美日汽油烯烃含量一般为13-20，烯烃含量高的汽油，在燃烧后不仅会产生有毒的1，3丁二烯，而且沉积物也会堵塞发动机的喷油嘴。这种汽油的质量不能满足汽车的发展和尾气排放的要求。因此，炼油企业应投入大量资

40、金和技术，主攻方向一是硫含量，二是优化组分结构。3.3 加大对柴油质量的关注与汽油相比，柴油是一种比较清洁的燃料，并具有功率大、油耗低等优点。随着汽车技术的进步，电子技术的发展，新一代电子控制高压燃油喷射系统和新的高压共轨技术相继开发，成功地使传统柴油机凸轮轴驱动高压泵向各缸供油技术发展为电喷技术。应用高压共轨技术后，可确保燃油充分燃烧，达到节油，降低排放污染和噪声的目的，这样，柴油车辆的优越性越来越得到充分体现。因此，我国要对柴油质量投入更多的关注。我国车用柴油占柴油总量的1/3，但还没有一个专门为汽车行业制定的车用柴油标准，仍和其它柴油执行一个标准，这样，就很难单独提高车用柴油质量。随着柴

41、油车辆的大量使用，对柴油品质的要求愈来愈高。因此，单独制定车用柴油标准非常必要，也是保证汽车排放达标的必备条件。4 国内外燃油的生产、贮存与运输使用4.1 国内外燃油生产过程石油的炼制从世界范围来看都大同小异，基本可分为一次加工、二次加工和炼制工艺这三个过程。（1）一次加工先将原油进行预处理，用电化学工艺脱除原油中的水分、泥沙以及氯化钠、氯化钙、氯化镁等盐类，然后通过常、减压蒸馏装置，把原油分离为汽油、煤油、轻柴油、重柴油和轻质润滑油等不同沸点范围的馏分。（2）二次加工将一次加工所得的各种馏分，按生产的需要和产品质量的要求，分别进行二次加工。如需要生产高辛烷值的汽油，则可将直馏汽油进行催化重整

42、工艺；如需要生产较多的汽油，可进行催化裂化见(图1-2）或加氢裂化。一次加工的残渣，还可以通过二次加工制成润滑油。（3）炼制工艺分离：分离工艺有两种。一种是按沸点不同的范围来分离，即常压、减压蒸馏；另一种是按化学组成分离，如溶剂或分子筛脱蜡等。转化：转化工艺也有两种。一种是将化学结构转化，如催化重整和异构化；另一种将化学结构和沸点范围同时转化，如烷基化、热裂化、催化转化和加氢裂化等。精制：精制工艺也分为两种。一种是净化除去硫、氧和氮的化合物。如电化学和加氢精制等；另一种是稳定，将不饱和烃转化为饱和烃，如加氢精制等。在我国石油燃料生产中，二次加工装置是以重油催化裂化装置为主的结构特点，反映在燃油

43、构成上，催化裂化燃油比例较大（一般企业要占到80以上），其它组分如重整汽油、烷基化油、异构化油等比例比较少。这样一个燃油的结构特点，使汽油组分中硫、烯烃含量都比较高。对于柴油而言，使柴油的硫含量和十六烷值都偏低。为此，实行清洁汽油生产的技术，主要集中一是降低现有汽油中烯烃含量和硫含量；二是增加重整、烷基化和其它醚化产品等高辛烷值汽油组分的产量和建设异构化装置。对于实行清洁柴油生产的技术，主要集中在加大加氢精制装置和加氢裂化装置的建设。尽管我国炼油工业尤其是部分沿海炼油企业在过去一年的生产经营中取得了很大的成绩，但应看到，我国炼油工业与国外先进水平相比还存在较大差距，国际竞争力还不强。主要表现在

44、以下几个方面：（1）炼油装置加工负荷率偏低2002年，我国炼油装置加工负荷率为76.7，而同期中东地区炼厂一次加工装置的开工负荷率达到91，亚太炼厂平均为81.3，其中大型炼厂一般平均为87.3，先进炼厂平均开工负荷率为87.66。相比之下，我国炼油装置的开工负荷率仍偏低，特别是大型炼厂的加工负荷率不高。这表明国内的资源配置还不够合理。由于加工装置负荷率的高低是影响炼厂能耗、加工费用和利润的重要因素之一，所以，为了提高经济效益应尽量提高加工装置负荷率。（2）催化裂化是我国二次加工的主要技术手段，但由于我国一般采用传统技术手段，加工装置与国外相比还相对落后，导致我国燃油中含有较多的芳香烃和烷烃，

45、辛烷值高，烯烃含量多见(表1-8）。表1-8催化裂化所得烃含量烷烃环烷烃芳香烃稀烃国内（）国外（）565319141633530（3）我国精制技术比较落后，对硫的去除还不够完善，国外一般采用脱硫醇脱硫技术，在欧四标准中已达到无硫。4.2 燃油的贮存与运输燃油一般储存在大型罐状容器，以油罐的形式运输是现今燃油运输的主要方式。因此对容器和油罐都有严格的要求：（1）容器、油罐以及其管线、阀门等认真清洗、检验合格，防止污染。（2）储存容器必须专用，并且尽量在户内或可控制的气候环境下储存。（3）储存容器必须防水、防潮、防机械杂质进入。与国外相比我国燃油的储存还需有一些改进，比如容器和油罐这些重要设施的加

46、严，容器的定期清洗、防护，尤其是在运输之后应该对油罐进行全面的清洗和大范围的检查。结论综上所述我国燃油品质较国外还有很大的差距，主要体现在以下几个方面：目前我国汽油硫含量、烯烃含量较高，与国外相比我国汽油的调和组分较为落后，对硫、烯烃含量不能很好的控制。对柴油而言，目前我国柴油的十六烷值较低，芳香烃（总芳香烃和多环芳香烃）含量高，含硫量限值偏高，加氢能力严重不足。从排放和燃油方面考虑，我国燃油中烯烃含量较多，导致我国目前燃油排放污染和对发动机工作性能的影响比较严重，尤其是北京等发达地区污染由为严重；但从经济性、动力性上考虑，我国燃油的C/H比较大，燃油中的热值普遍较高，经济性、动力性较好。在今后的发展中我国应大力重整、烷基化和异构化等高辛烷值调和组分的增加，降低催化裂化燃油中烯烃含量，使环境和经济都能协调发展。在燃油的生产上我国与国外还有较大的差距，主要体现在我国燃油的二次加工工艺上。重油催化裂化是我国二次加工的主要方法，但由于技术和设备相对落后，很难提炼出世界标准燃油，对我国燃油品质产生很大影响。附录表1-1国内外柴油标准的比较参数国内轻柴油GB252-2000车用柴油GB/T19147-2003北京市车