石油和油品市公开课一等奖省赛课获奖课件

石油化工概论1石油和油品第1页第二章石油和油品石油是液体燃料一大类，有天然石油和人造石油（包含合成石油），通常指天然石油，主要由低级动植物在地层和细菌作用下，经过复杂化学改变和生物化学改变而形成。往往聚集在有孔隙或裂缝岩石（砂、砂岩、石灰岩等）中。由钻井开采而得。普通能自动喷出地面；低压力油层或浅油层则用泵抽出，或用气体（如天然气）或水压出，经开采所得石油叫原油（crudeoil;crudepetroleum）。

2石油和油品第2页深褐色或青褐色。是各种烃类（烷烃、环烷烃、芳香烃）复杂混合物，并含有少许硫、氧和氮有机化合物。平均碳含量约84%-85%。平均氢含量约12%-14%。密度约0.75-1。热值约43.54-46.05兆焦/千克（10400-11000千卡/千克）。根椐所含主要烃类，可分为石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油。另外，还有不一样混合基石油。原油经直接蒸馏或二次加工过程，可制得汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等，并可利用石油产品制成溶剂、树脂、塑料、合成橡胶、合成纤维等。

3石油和油品第3页我国石油储量很丰富，产地有黑龙江、山东、新疆、甘肃、台湾等省区。可供石油工业和石油化学工业作原料，也可用作燃料。按我国北宋时代（十一世纪）沈括看到陕西延安一带人民用“脂水”作燃料，他在所著《梦溪笔谈》中称之“石油”。这是我国用石油名记词开始。

4石油和油品第4页第一节石油化学组成第二节石油及油品物理性质第三节油品分类及使用第四节原油蒸馏第五节原油热加工过程5石油和油品第5页第一节石油化学组成一、石油性质1、石油（或称原油，petroleum或crudeoil)是从地下深处开采出来黄色乃至黑色流动和半流动粘稠液体。产地不一样性质不一样，是由烃类和非烃类组成复杂混合物，沸点范围很宽从常温~500℃，分子质量范围数十~数千。6石油和油品第6页2、绝大多数石油密度：0.8~0.98

我国石油相对密度：0.85~0.95，属偏重常规原油。按相对密度把原油分为：轻质原油，相对密度≤0.856中质原油，相对密度=0.856~0.934重质原油，相对密度=0.934~1.000特重质原油，相对密度≥1.0007石油和油品第7页二、石油元素组成

五种基本元素：CHONS

其中：C83.0%~87.0%H10.0~14.0%O0.05~2.00%N0.02~2.00%S0.05~8.00%

含量较多金属元素：NiVFeCu8石油和油品第8页三、石油馏分组成原油沸点范围宽，不论对其进行研究或是加工利用，都必须首先用蒸馏方法将原油按沸点高低切割为若干个部分即所谓馏分。每个馏分沸点范围简称馏程或沸程。从原油直接蒸馏得到馏分称为直馏馏分。9石油和油品第9页汽油馏分:从常压蒸馏初馏点到200℃或180℃之间轻馏分。柴油馏分：常压蒸馏200℃到350℃之间中间馏分。常压渣油/重油：常压蒸馏,大于350℃馏分。润滑油馏分：350~500℃减压馏分。减压渣油：大于500℃减压馏分。10石油和油品第10页四、石油烃类组成石油中主要成份是烃类，在天然石油中主要含有烷烃、环烷烃、芳香烃，普通不含有烯烃。（一）石油中烷烃1.气态烷烃：C1~C4烷烃，H2、C1~C4烯烃、和少许C5烃类。2.液态烷烃：主要指C5~C15烷烃，主要存在于汽油和煤油中，C5~C10组分多进入汽油馏分，C11~C15组分多进入煤油馏分。11石油和油品第11页3.固态烷烃：

C16以上烷烃，以溶解状态存在于石油中，当温度降低时就有结晶析出，工业上称这种固体烃类为蜡，通常在300℃以上馏分中。低蜡原油蜡含量低于2.5%含蜡原油蜡含量2.5%~10.0%高蜡原油蜡含量高于10.0%12石油和油品第12页天然气有干气和湿气、富气和贫气之分。干气和湿气之间并无严格界限。普通每立方米天然气中C5以上重质烃含量低于13.5*10-6m3为干气，高于此值为湿气。每立方米天然气中含C3以上烃类超出94*10-6m3为富气，低于此值为贫气。13石油和油品第13页（二）石油中环烷烃—是石油主要成份之一，也是组成润滑油主要组分。在石油中所含环烷烃主要是环戊烷和环己烷及其衍生物。普通说来，汽油馏分中环烷烃主要是单环环烷烃，在煤油、柴油馏分中除含有单环环烷烃以外，还出现了双环及三环环烷烃，而在高沸点馏分中则包含了单、双、三环及更多环环烷烃。14石油和油品第14页（三）石油中芳香烃芳香烃也是石油主要组分之一，在轻汽油（<120℃)中含量较少，而在较高沸点（200~300℃）馏分中含量较多。普通在汽油馏分中主要含有单环芳烃，煤油、柴油及润滑油馏分中不但含有单环芳烃，双环及三环芳烃，三环及多环芳烃主要存在于高沸点馏分及残油中。15石油和油品第15页石油中非烃化合物主要是含硫、氧、氮化合物以及胶质、沥青质。（一）含硫化合物含硫量低于0.5%原油称为低硫原油；含硫量大于2%原油称为高硫原油；介于0.5%~2.0%之间原油称为含硫原油。

五、石油中非烃化合物16石油和油品第16页硫在原油中分布普通伴随石油馏分沸程升高而增加，大部分硫均集中在残油中。硫在原油中大多以有机化合物形式存在，极少以元素硫形式存在，含硫化合物按性质分为酸性、中性、热稳定性较高含硫化合物三大类。17石油和油品第17页1.酸性含硫化合物主要为硫化氢（H2S)和硫醇（RSH)。原油中硫化氢和硫醇含量都不大，它们大多是石油加工过程中其它含硫化合物分解产物。硫化氢和硫醇大多数存在于低沸点馏分中，当前，已经从汽油中分离出十各种硫醇，但在高沸点馏分中还未发觉它们。18石油和油品第18页2.中性含硫化合物中性含硫化合物主要有硫醚（RSR)和二硫化物（RSSR)。硫醚是原油中含量较多硫化物之一，大量集中在煤油和柴油馏分中；二硫化物在石油馏分中含量较少，且较多集中于高沸点馏分内，二硫化物稳定性较差，受热后可分解成硫醚、硫醇或硫化氢。19石油和油品第19页3.热稳定性较高含硫化合物主要有噻吩和四氢化噻吩类化合物。噻吩含有芳香气味，在物理性质和化学性质上靠近于苯及其同系物，主要分布在石油中间馏分和高沸点馏分中。20石油和油品第20页（二）石油中胶质、沥青质在石油非烃化合物中，有很大一类物质，那就是胶质和沥青质。它们在石油中含量相当可观，我国各主要原油中，含有约40%以上胶质和沥青质。它们是石油中结构最复杂、相对分子质量最大物质。在其组成中，除含碳、氢外，还有硫、氮、氧和微量元素。21石油和油品第21页胶质:

普通把石油中溶于非极性小分子正构烷烃（C5~C7)和苯物质称为胶质。胶质是一个很粘稠液体或半固体状态胶状物，其颜色为深棕色至暗褐色。平均相对分子质量为1000~3000。

22石油和油品第22页在胶质分子中有相当数目标环状结构且多为稠环系，且这些稠环系由不太长烷基桥连结起来，在环上还有若干个烷基侧链胶质含有很强着色能力，0.005%胶质就能使无色汽油变为草黄色，所以油品颜色主要因为胶质存在而引发。胶质受热氧化时，会转变成沥青质。23石油和油品第23页普通把石油中不溶于非极性小分子正构烷烃（C5~C7)而溶于苯物质称为沥青质。沥青质是一个黑色无定形固体，相对密度大于1.0，平均相对分子质量范围为3000~10000，是石油中相对分子质量最大、极性最强非烃组分。

沥青质24石油和油品第24页沥青质没有挥发性，几乎全部集中在渣油中，但它是以胶体状态分散于石油中，而不像胶质一样与石油形成真溶液。沥青质在350℃以上时，会分解生成焦炭状物质和气体，经氢气还原会转化为胶质。25石油和油品第25页（三）石油中含氧化合物石油中氧含量普通都极少，大约在几千分之几范围内，个别原油含量较高，超出2%~3%。石油中氧大部分集中于胶质和沥青质中。胶质和沥青质以外含氧化合物分为酸性氧化物和中性氧化物两类。酸性氧化物主要有环烷酸、脂肪酸以及石油酚类，总称为石油酸；中性氧化物有醛、酮、醚、脂、呋喃类化合物等，在石油中含量极少。26石油和油品第26页（四）石油中含氮化合物石油中含氮量极少，普通在万分之几到千分之几。我国大多数原油含氮量均低于0.5%，如大庆原油含氮量为0.15%。石油中氮化物大部分以胶质、沥青质存在于渣油中，分为碱性和中性两类。碱性氮化物主要有吡啶类、喹啉类和胺类化合物及其衍生物；中性氮化物主要有吡咯类和酰胺类化合物及其衍生物。27石油和油品第27页第二节石油及油品物理性质石油及油品物理性质是科学研究和生产实践中评定油品质量和控制加工过程主要指标，也是设计和计算石油加工过程必要数据。油品是各种烃类和非烃类复杂混合物，所以它物理性质也是组成它各种烃类和非烃类化合物综合表现。28石油和油品第28页一、蒸汽压定义：某一温度下，液体与液面上方蒸气呈平衡状态时，该蒸气所产生压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。蒸汽压表示液体蒸发和气化能力，蒸汽压越高，表面液体愈易气化。29石油和油品第29页纯烃蒸汽压纯烃和其它液体一样，其蒸气压随液体温度及摩尔气化潜热不一样而不一样。液体温度越高，摩尔气化热越小，则其蒸气压就越小。30石油和油品第30页石油馏分蒸汽压石油馏分蒸汽压不但与温度相关，还与油品组成相关，而油品组成是随气化率不一样而改变，所以，石油馏分蒸汽压也因气化率不一样而不一样。在温度一定时，油品气化率越高，则液相组成就越重，其蒸汽压就越小。31石油和油品第31页石油馏分蒸汽压表示方法两种表示方法：

一、工艺计算中惯用真实蒸汽压，也称为泡点蒸汽压，即气化率为零时蒸汽压。二、油品规格中雷德蒸汽压，它是在38℃，气相体积和液相体积百分比等于4时测定条件蒸汽压。通常真实蒸汽压比雷德蒸汽压高，用于油品规格中来表示油品挥发度。通惯用GB/T8017法测定。32石油和油品第32页二、馏程（或沸程)沸点：对于纯物质，在一定外压下，当加热到某一温度时，其饱和蒸气压等于外界压力，此时在气液界面和液体内部同时出现气化现象，这一温度称为沸点，是一个常数。石油馏分没有恒定沸点，在一定外压下加热气化时，其残液蒸汽压随气化率增加而不停下降，所以其沸点表现为一定宽度温度范围，称为馏程（或沸程）。33石油和油品第33页油品沸程因所用蒸馏设备不一样所测得数值也有所差异，在生产控制和工艺计算中使用最简便恩氏蒸馏设备。34石油和油品第34页恩氏蒸馏一个惯用测定石油产品馏分组成条件性标准方法。这是一个简单蒸馏，分馏程度很低，只能用于油品馏程相对比较或对油品中轻重组分相对量作出大致判断。但在炼油工业中惯用作油品质量主要指标。35石油和油品第35页就是把100毫升汽油放在一个带有支管小烧瓶里，插上温度计进行加热蒸馏，记取流出第一滴冷凝液时气相温度称为初馏点。蒸馏过程中，烃类分子按沸点高低次序逐步蒸出，气相温度也逐步升高，当馏出物体积为10%，20%…50%…90%时气相温度分别称为10%点，20%点…50%点…90%点（t10、t20、t30…t90），蒸馏到最终所能到达最高气相温度称为终馏点或干点。36石油和油品第36页初馏点到干点这一温度范围称馏程或沸程。温度范围窄称为窄馏分，温度范围宽称为宽馏分，低温度范围馏分为轻馏分，高温度范围馏分称为重馏分。初馏点和10％点馏出温度表明汽油在发动机中开启性能，过高开启困难；50％馏出蒸汽压说明汽油在发动机中蒸发加速性能；90％馏出温度和干点表示汽油在发动机中蒸发完全程度。

37石油和油品第37页因为恩氏蒸馏基本上没有精馏作用，油品中最轻组分沸点低于初馏点，最重烃分子沸点高于干点，所以馏程不代表油品真实沸点范围。但因其简便含有严格条件性，普遍用于油品馏程相对比较或大致判断油品中轻重组分相对含量。38石油和油品第38页恩氏蒸馏油品馏程大致以下：汽油40~200℃煤油200~300℃航空煤油130~250℃柴油250~350℃润滑油350~520℃重质燃料油>520℃39石油和油品第39页三、平均沸点馏程在原油评价和油品规格上即使用处很大，但在工艺计算上却不能直接应用，所以工艺计算上为了要表示某一馏分油特征，需用平均沸点概念。它在设计计算及其它物理性质求定上用处很大。平均非典表示方法有好几个，意义和用途也不一样，但都是依据恩氏蒸馏体积平均沸点求得，现叙述以下：40石油和油品第40页（一）体积平均沸点(tv）由恩氏蒸馏测定10%，30%、50%、70%、90%这五个留出温度计算得到：t10+t30+t50+t70+t90tv=（℃）541石油和油品第41页（二）质量平均沸点(tw）质量平均沸点为各组分质量百分数和对应馏出温度乘积之和。tw=∑ωiti（℃）ni=142石油和油品第42页（三）立方平均沸点(tcu）立方平均沸点为各组分体积百分数乘以各组分沸点（K)立方根之和再立方。tcu

=(∑ViTi1/3

)3（K）ni=143石油和油品第43页（四）实分子平均沸点(tm）实分子平均沸点为各组分摩尔分数和对应沸点乘积之和。tm

=∑xiti（℃）ni=144石油和油品第44页（五）中平均沸点(tme）中平均沸点为立方平均沸点与实分子平均沸点算数平均值。tm+tcutme=（℃）245石油和油品第45页上述五种平均沸点，除了体积平均沸点可依据油品恩氏蒸馏数据直接计算外，其它几个沸点按公式难于计算求得。所以，通常总是先利用恩氏蒸馏数据求得体积平均沸点，然后再依据体积平均沸点求得其它平均沸点。46石油和油品第46页四、密度和相对密度油品密度是单位体积所含油品在真空下质量，因为油品体积随温度升高而膨胀，而密度则随之变小，所以密度还应表明温度。比如，油品在t℃密度用ρt来表示。我国要求油品在20℃时密度为其标准密度，表示为ρ20。47石油和油品第47页油品相对密度是其密度与要求温度下水密度之比，是无量纲，通惯用d表示。常以4℃水作为基准。将温度为t℃时油品密度和4℃水密度之比称为油品相对密度，记作d4t。相对密度48石油和油品第48页我国惯用相对密度是d420。表示20℃油品和4℃水密度之比；国外惯用d15.615.6表示表示15.6℃油品和15.6℃水密度之比。欧美各国常以比重指数(°API)来表示油品相对密度。与通常密度观念相反，°API大表示密度越小。与d15.615.6关系式以下：°API=141.5d15.615.6-131.549石油和油品第49页我国生产原油密度改变也较大，大庆（0.8601g/cm3）、长庆（0.8437g/cm3)、青海尕斯库勒（0.8388g/cm3）等地域所产原油多属轻质原油。胜利（0.8873g/cm3左右）、辽河（0.8818g/cm3）等地域所产原油多属中质原油。胜利孤岛（0.9472g/cm3）、大港羊三木（0.9492g/cm3）、辽河高升（0.9609g/cm3）、新疆乌尔禾（0.9609g/cm3）等油田所产原油则属重质原油。50石油和油品第50页五、石油颜色颜色与原油中含有胶质、沥青质数量多少有亲密关系。深色原油密度大、粘度高。液性显著原油多呈淡色，甚至无色；粘性感强原油，大多色暗，从深棕、墨绿到黑色。我国玉门、大庆等油田原油多呈黑褐色；新疆克拉玛依油田原油呈茶褐色；青海柴达木盆地原油多呈淡黄色；四川、塔里木、东海等盆地一些凝析气田所产凝析油从浅黄色到无色。51石油和油品第51页六、石油臭味是因为原油中所含不一样挥发组分而引发。芳香属组分含量高原油含有一个醚臭味。含有硫化物较高原油则散发着强烈刺鼻臭味。因为含硫化物较高，所以这类原油在加工时，需要增加专门处理装置而要投入更多资金。我国主要油田含硫量较之中东地域原油含硫量（高于2%）低得多，大庆油田原油含硫量不到1‰，胜利油田原油含硫量也多不超出1%。52石油和油品第52页七、石油粘度指液体质点间移动摩擦力，以mPa·s表示。粘度大小决定着石油在地下、在管道中流动性能。普通与原油化学组成、温度和压力改变有亲密关系。通常原油中含烷烃多、颜色浅、温度高、气溶量大时，粘度变小。而压力增大粘度也随之变大。地下原油粘度比地面原油粘度小。

53石油和油品第53页因为测定绝对粘度较烦杂,在研究中惯用恩氏粘度计测定相对粘度。相对粘度指液体绝对粘度与同温条件下水绝对粘度比。恩氏粘度是试样在某温度从恩氏粘度计流出200mL所需时间与蒸馏水在20℃流出相同体积所需时间（S）（即粘度计水值）之比。在试验过程中，试样流出应成为连续线状。温度t时恩氏粘度，用符号Et表示，恩氏粘度单位为条件度，用符号0E代表。54石油和油品第54页依据粘度大小,将原油划分为：常规油（＜100mPa·s），稠油（100~10000mPa·s），特稠油（10000~50000mPa·s）和超特稠油或称沥青（＞50000mPa·s）四类。

我国原油粘度改变范围较大。大庆白垩系原油（50℃）粘度在19~22mPa·s，任丘震旦亚界原油（50℃）为53~84mPa·s，胜利孤岛原油（50℃）为103~6451mPa·s。55石油和油品第55页八、石油荧光反应

石油在紫外光照射下受激发发光，并在照射后所发光马上消失这种荧光反应特征，普遍被用于野外工作时作为判断岩石中是否含有石油显示主要标志。按发光颜色不一样以及分布情况，大致可推测所显示石油组分及其百分含量。普通油质呈天蓝色，胶质呈黄绿色，沥青质呈棕褐色。56石油和油品第56页九、石油旋光性

石油在偏光下，含有把偏光面向右旋转特征。偏转度普通小于1°。旋光性是有机质所特有一个性质，而且当加温至300℃时即消失。所以，在研究石油生成时，常以这种旋光性和在石油中发觉素（由动植物色素，如叶绿素或血红素改变而成，并在温度超出200℃时被破坏)存在作为石油有机成因依据。

57石油和油品第57页十、石油溶解性

石油不溶于水，但可溶于有机溶剂，如苯、香精、醚、三氯甲烷、硫化碳、四氯化碳等，也能局部溶解于酒精之中。原油又能溶解气体烃和固体烃化物以及脂膏-树脂、硫和碘等。58石油和油品第58页十一、石油凝固点与含蜡量

凝固点系指原油从流动液态变为不能流动固态时温度。这对不一样温度尤其在低温地域考虑贮运条件时是非常主要指标。依据凝固点高低，石油可分为三类。高凝油（≥40℃）常规油（-10~40℃）低凝油（＜-10℃）我国多数油田所产原油凝固点，在15~30℃之间。59石油和油品第59页石油含蜡量系指原油中含石蜡百分数。石蜡在其熔点温度（37~76℃）时溶于石油中，一旦低于熔点温度，原油中就出现石蜡结晶。我国主要油田所产原油含蜡量较高，大约在20%~30%之间。大庆萨尔图油田含量多在22.6%~24.1%，河南魏岗油田为42%~52%，江汉王场油田为2.8%~11.4%，克拉玛依油田仅7%左右。含蜡量高原油凝固点也高。60石油和油品第60页十二、石油燃烧特征

石油和成品油可燃程度随温度而异，表现在闪点、燃点和自燃点差异。“闪点”指石油在容器内受热，容器口遇火则发生闪火但随之又熄灭时温度。“燃点”指受热继续升高，遇火不但出现闪火而且引发了燃烧温度。“自燃点”指原油在受热已到达相当高温度，即便不接触火种也出现自燃现象温度。61石油和油品第61页石油是由含有不一样沸点烃化合物组成混合物，与水（沸点为100）不一样，没有固定沸点。其闪点随具不一样沸点化合物含量百分比不一样而各有差异。沸点越高，闪点也高。如石油产品中煤油闪点在40℃以上，柴油在50~65℃之间，重油在80~120℃，润滑油要到达300℃左右。62石油和油品第62页自燃点却相反，沸点高成品油，自燃点降低。如汽油自燃点为415~530℃，裂化残渣油自燃点约270℃，石油沥青则降至230~240℃。石油作为一个混合物，其闪点在－20~100℃之间，而自燃点则为380~530℃之间。63石油和油品第63页油品浊点、结晶点、倾点和凝点1.浊点-指轻质油品在测定条件下降温过程中，由透明变为浑浊时温度。产生浑浊原因是其中正构烷烃在低温下开始形成微小晶粒，只是晶粒用肉眼观察不到。2.结晶点-指轻质油品在测定条件下冷却时，用肉眼观察到其中有结晶晶粒出现时最高温度。64石油和油品第64页3.倾点-指油品在要求试管中不停冷却，直到将试管平放5s而试样无流动时温度再加上3℃所得温度值。4.凝点-指将试管倾斜45°经1min后液面无移动最高温度。65石油和油品第65页第三节油品分类及使用一、油品分类石油产品包含气体、液体和固体三种状态产品，我国按照国家标准GB498要求，依据石油产品主要特征，将其分为六大类：分类类别含义分类类别含义FSL燃料溶剂和化工原料润滑剂和相关产品WBC石油蜡石油沥青石油焦66石油和油品第66页（一）石油燃料石油燃料是用量最大油品，按其用途和使用范围能够分为以下五种：1.点燃式发动机燃料：有航空汽油，车用汽油等。2.喷气式发动机燃料：有航空汽油。3.压燃式发动机燃料：有高速、中速、低速柴油。4.液化石油气燃料：即液态烃。5.锅炉燃料：有炉用燃料油和船舶用燃料油。67石油和油品第67页（二）润滑剂包含润滑油和润滑脂，被用来降低机件之间摩擦，保护机件以延长他们使用寿命并节约动力。他们数量只占全部石油产品5%左右，但品种繁多。68石油和油品第68页（三）石油沥青石油沥青用于道路、建筑及防水等方面，其产量约占石油产品总量3%。（四）石油蜡

石油蜡属于石油中固体烃类，是轻工、化工和食品等工业部门原料，其产量约占石油产品总量1%。（五）石油焦石油焦可用以制作炼铝及炼钢用电极等，其产量约占石油产品总量2%。69石油和油品第69页（六）溶剂和化工原料约占有10%石油产品是用作溶剂和石油化工原料，其中包含制取乙烯原料（轻油），以及石油芳烃和溶剂油。70石油和油品第70页二、汽油（一）汽油机（点燃式发动机）工作过程及其对燃料使用要求汽油机主要用于轻型汽车、摩托车、螺旋桨式飞机及快艇等。汽油在汽油机内燃烧过程可分为：进气过程、压缩过程、点火燃烧做功过程、排气过程。71石油和油品第71页汽油是可用作点燃式发动机燃料石油轻质馏分，对汽油使用要求主要有：良好蒸发性能；良好燃烧性能，不产生爆震现象；储存安定性好，生成胶质倾向小；对发动机没有腐蚀作用；排出污染物少。72石油和油品第72页（二）汽油蒸发性蒸发性是汽油最主要特征之一。汽油进入发动机汽缸之前，先在汽化器中汽化并同空气形成混合物。汽油在汽化器中蒸发得是否完全，同空气混合得是否均匀是跟它蒸发性相关。汽油轻质馏分越多，它蒸发性能就越好，同空气混合得就越均匀，因而进入汽缸内混合气燃烧越完全，能确保发动机正常工作。评定汽油蒸发性能指标是馏程和饱和蒸汽压。73石油和油品第73页若汽油蒸发性不好，混合气中就会含有悬浮状油滴，破坏混合气均匀性，使发动机工作变得不均匀，不稳定，同时，还会增加汽油消耗量混合气中含有油滴，有时还会使燃烧过程变坏。因为燃烧不完全，一部分燃料成气态与废气一道排出，另一部分将沉积在汽缸壁上，稀释了润滑油，造成烧蚀和汽缸磨损。汽油蒸发性也不能过高，不然汽油在未进入气化器前就会在输油管中蒸发，形成气阻，中止供油，而且使发动机停顿工作。74石油和油品第74页（三）汽油安定性当汽油中含有烯烃，尤其是共轭二烯烃、芳香烃和含硫、含氮化合物等不安定组分时，在储存和使用过程中易发生氧化、缩合反应生成胶质，储存后汽油颜色加深，使用时在机件表面生成粘稠胶状沉淀物，高温下可进而转化为积碳。汽油安定性质量指标有实际胶质和诱导期两相，前者是用150℃热氮气流吹扫使汽油全部蒸发之后残留物，表示汽油中可溶性胶质含量，此值越低越好；后者是置汽油于100℃、0.7MPa氧气压力下，直到因汽油发生显著氧化反应而造成氧气压力下降所经历时间。诱导期越长，汽油抗氧化安定性越好。为了改进汽油安定性，可向汽油中加入抗氧剂和金属钝化剂。75石油和油品第75页（四）汽油抗爆性汽油在发动机中燃烧不正常时，会出现机身强烈震动情况，并发出金属敲击声。同时，发动机功率下降，排气管冒黑烟，严重时造成机件损坏，这种现象称为爆震，也叫敲缸或爆燃。发生爆震原因有两个方面：一是与发动机结构和工作条件相关，二则取决于所用燃料质量。最初，人们发觉加入烷基铅类化合物能够有效地克服爆震现象，能确保发动机正常工作，于是出现了含铅汽油。76石油和油品第76页抗爆性试验汽油抗爆性是用辛烷值（octanenumber,简称ON)来表示，它是在标准试验用单杠发动机中，将待测试样与标准燃料试样对比试验而测得。所用标准燃料是异辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）、正庚烷及其混合物。人为地要求抗爆性极好异辛烷辛烷值为100，抗爆性极差正庚烷辛烷值为0，二者混合物则以其中异辛烷体积百分含量值为其辛烷值。77石油和油品第77页比如：80%异辛烷和20%正庚烷混合物辛烷值即为80。在测定汽油辛烷值时，是将待测汽油试样与一系列辛烷值不一样标准燃料在标准试验用单缸发动机上进行比较，与所测汽油抗爆性相等标准燃料辛烷值也就是所测汽油辛烷值。78石油和油品第78页当前，我国车用汽油国家标准有90、93、97三个牌号，分别对应于汽油辛烷值。前二者适合用于普通轿车，分别对应于压缩比不高于8.2和压缩比不高于8.5发动机；后者适合用于高级轿车，对应于压缩比不高于9.0发动机。79石油和油品第79页（五）污染物排放研究表明，汽、柴油中最主要污染物是硫。原油中天然含硫，经过炼制过程硫残余在产品中，经过汽车发动机工作过程产生改变并最终影响大气环境。硫影响大气环境主要表达在两个方面：第一油品中硫含量多，汽车尾气中SO2单位排放量增加，直接增加大气SO2浓度；第二汽车尾气硫会致使催化剂中毒，从而造成其它几个大气污染物CO、NOX和VOC排放量增加。80石油和油品第80页汽油中烯烃，尤其是烯烃中1，3-丁二烯是致癌物质，降低汽油中烯烃含量能够降低致癌物质排放量。美国职业安全总署自1997年2月起，就将1，3-丁二烯8h平均允许标准由1000μg/g降为1μg/g，并对汽油生产和使用实施严格管理。另外，汽油中烯烃易形成胶质和积碳，造成输油管路堵塞，影响发动机效率，增加NOX等污染物排放。烯烃81石油和油品第81页芳香烃类物质对人体毒性较大，尤其是双环和三环为代表多环芳烃毒性更大。到当前为止人类总计发觉了各种、四大类可疑致癌化学物质，其中第一类就是以多环芳烃（PAH）为主有机化合物。在各国有机污染物控制名单中，多环芳香烃类物质均被列为优先控制污染物。汽、柴油中芳烃含量高，会使汽车尾气排放物中芳烃含量增加，环境危害对应提升。基于以上原因，发达国家纷纷对成品油中芳烃含量执行越来越严格限制。芳香烃类物82石油和油品第82页当今清洁燃料成为各国炼油行业主要发展方向。在清洁汽油方面，以美国为代表发达国家，主要经历了含铅、无铅和新配方汽油三个阶段。20世纪70年代之前，美国主要依靠添加四乙基铅提升汽油辛烷值。铅毒性被逐步认识后，1975年起美国改用芳烃含量高重整油提升辛烷值，限制和禁用含铅汽油。1990年后苯和芳烃含量被要求逐步降低，改用毒性更小含氧化合物提升辛烷值，新配方汽油被大力推广。83石油和油品第83页（六）新配方汽油为了使汽油到达环境保护要求，又要含有良好抗爆性（抗暴指数在87以上），当前所采取办法主要是掺入一定量醚类化合物。惯用主要有甲基叔丁基醚（MTBE)、乙基叔丁基醚（ETBE)和甲基叔戊基醚（TAME)三种。它们都能与烃类完全互溶，含有良好化学稳定性，蒸汽压也不高，加入汽油中还有利于降低汽油机尾气重污染物含量。所以，醚类成为新配方汽油关键组分。不过，美国加州1999年宣告将逐步停顿使用MTBE，因为其对清洁空气收效还不足以抵消其对水源污染。84石油和油品第84页三、喷气燃料（航空煤油）（一）喷气发动机对燃料要求近几十年来，喷气发动机在航空上得到了越来越广泛应用。它是借助高温燃气从尾气喷管喷出时所形成反作用力推进前进，其优点是可在2万米以上高空以2马赫（Mach，马赫数为速度与音速比数）速度飞行。喷气发动机推力是借助燃料热能转变为燃气动能产生，这个能量转化过程是在高空飞行条件下实现，所以对燃料质量要求非常严格，以求十分安全可靠。85石油和油品第85页对喷气发动机燃料质量主要要求有：良好燃烧性能；适当蒸发性；较高热值；良好安全性；良好低温性；无腐蚀性；良好洁净性；较小起电性；适当润滑性。86石油和油品第86页四、柴油柴油机主要用于农用机械、重型车辆、坦克、铁路机车、船舶舰艇等。柴油机对燃料使用要求:良好自燃性能；良好蒸发性能；适当粘度和良好低温流动性；良好安定性；对机件无腐蚀性；良好清洁性能。87石油和油品第87页五、清洁燃料及其替换品研究表明，美国城市中90%co污染，50%烃类污染、50%NOx及30%铅污染都来自汽油燃料燃烧。柴油车对环境影响，还包含颗粒污染物。汽车尾气问题越来越受到重视，人们多方努力寻求减轻污染路径和办法，其中一类减污方式是基于车辆燃烧系统工作过程即采取机内净化改进发动机设计，改进燃烧系统工作过程，降低污染物生成。另一个思绪是采取替换能源。88石油和油品第88页全球范围内尝试使用替换能源主要包含：压缩天然气、液化天然气、甲醇、乙醇、二甲醚（DME)、生物柴油以及电力等。比如：醇类汽油机燃料从20世纪70年代中期开始，世界上一些国家开始利用生物技术和可再生资源进行燃料乙醇工业生产，以此作为石油能源替换品，并渐渐成为各国研究热点。89石油和油品第89页燃料乙醇作为一个含氧化合物，被称为“绿色能源”或“清洁燃料”。它是以玉米、小麦、薯类、甘蔗、甜菜等为原料，经发酵、蒸馏制得乙醇，脱水后再添加变性剂变性得燃料乙醇。平均每3.3t玉米能够生产1t燃料乙醇，这种乙醇是经过专门设备、工艺加工高纯度无水酒精，经过变性处理后不能食用，专供混配汽油使用，又称为变性燃料乙醇。90石油和油品第90页燃料乙醇含有和汽油相同燃烧性能，其燃烧所排放co，和作为原料生物源生长所消耗co在数量上基本持平，这对降低大气污染及抑制“温室效应”意义重大。乙醇汽车试验室研究各项数据表明，消耗同体积乙醇汽油与普通汽油所行驶公里数基本一致。乙醇汽油发展，影响到世界各大石化企业发展战略改变，即用可再生资源替换石油资源，用生物技术路线取代化学技术路线进行生物燃料及化学品生产。为此，世界各国都加紧了推广应用步伐。91石油和油品第91页经国务院同意，我国自6月起在哈尔滨等5个城市开展为期一年车用乙醇汽油使用试点工作，并取得成功。4月18日，国家计委和国家质量监督检验检疫总局公布了实施了《变性燃料乙醇》、《车用乙醇汽油》两项国家标准。车用乙醇汽油使用不但可节约石油资源，降低环境污染，而且对发展农业，带动其它很多相关产业也含有主要意义。92石油和油品第92页车用乙醇汽油与原有汽油相比，含有以下优点：相对来说，标准乙醇汽油油耗比普通无铅汽油平均省5%左右，而价格并没有改变，经济实惠。乙醇汽油是一个环境保护型燃料。使用车用乙醇汽油增加了汽油含氧量，有利于尾气污染物中co转化为co2；车用乙醇汽油不含MTBE（一个严重致癌物）易破坏地下水源。93石油和油品第93页车用乙醇汽油里变性燃料乙醇是一个性能优良有机溶剂，能有效溶解邮箱及油路系统中杂质沉淀，含有良好油路疏通作用。车用乙醇汽油能有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管道部位积炭形成，延长主要部件使用寿命