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文档简介
油品种类
油品种类
1主要内容一、汽油二、柴油主要内容一、汽油2
石油产品的种类繁多,用途各异,为了与国际标准相一致,我国参照ISO《国际标准化组织》发表的国际标准ISO/DIS8681,制定了GB498《石油产品及润滑剂的总分类》,将石油产品分为六类,比ISO/DIS8681多了一类C(焦)。总分类列于下表中。类别各类别的含义
类别各类别的含义F燃料,80%~90%
S溶剂和化工原料
L润滑剂及有关产品,5%W蜡
B沥
青
C焦石油产品的种类繁多,用途各异,为了与国际标准相一致,3
GB12692.1《石油产品
燃料(F类)分类·总则》将燃料分为以下四组
燃料的分组识别字母
燃
料
类
型
GLDR
气体燃料:主要由甲烷或乙烷或由它们组成的
混合燃料液化气燃料:主要由C3、C4烷烃或烯烃组成馏分燃料:汽油、煤油、柴油,重馏分油可含少量残油残渣燃料:主要由蒸馏残油组成的石油燃料
GB12692.1《石油产品燃料(F类)分类·总则》将4含义及物化性质
油品的大类之一,外观为无色至淡黄色的易流动液体,主要由C5~C12各族烃类组成,点燃式发动机的专用燃料。不溶于水。易燃。馏程为30℃至220℃。空气中含量为74~123克/立方米时遇火爆炸。汽油的热值约为44000kJ/kg。PS:燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。一、汽油看无色或淡黄色闻特殊的汽油芳香味摇产生气泡并随即消失摸挥发快、凉爽感、发涩含义及物化性质一、汽油看无色或淡黄色闻特殊的汽油芳香味摇产生5制备
由石油分馏或重质馏分裂化制得。原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整等过程都产生汽油组分。但辛烷值不同,如直馏汽油辛烷值低,不能单独作为发动机燃料;此外,杂质硫含量也不同,因此硫含量高的汽油组分还需加以脱硫精制,之后,将上述汽油组分加以调合,必要时需加入高辛烷值组分,最终得到符合国家标准的汽油产品。
我国生产汽油的工艺以催化裂化为主,辅以催化重整、烷基化和醚化等工艺。航空汽油则是由催化裂化汽油、烷基化油、工业异丙苯和异戊烷等高ON组分调合而成。制备6分类:根据制造过程可分为直馏汽油、热裂化汽油、催化裂化汽油、重整汽油、焦化汽油、叠合汽油、加氢裂化汽油、裂解汽油和烷基化汽油、合成汽油等。根据用途可分为航空汽油、车用汽油、溶剂汽油等三大类。主要用作汽油机的燃料。前两者是用作汽油机的燃料,是用量最大的轻质石油产品之一,广泛用于汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林业用飞机等。溶剂汽油则用于橡胶、油漆、油脂、香料等工业;汽油组分还可以溶解油污等水无法溶解的物质;汽油组分作为有机溶液,还可以做为萃取剂使用。PS:目前作为萃取剂最广泛的应用为国内大豆油主流生产技术:浸出油技术。浸出油技术操作方法为将大豆在6号轻汽油中浸泡后再榨取油脂,然后经过一系列加工过后形成大豆食用油。石油产品种类7汽油发动机工作原理
⑴、进气(空气和油气)
活塞向下运动→产生真空→空气、汽油吸入的汽化器→汽化、混合→进入气缸、继续汽化。汽油发动机工作原理⑴、进气(空气和油气)8⑵压缩
活塞经下止点向上运动→混合气被压缩升温。⑶、点火燃烧作功
活塞上行到上止点→电火花点火→混合气燃烧→高温气体膨胀→推动活塞作功。
⑷、排气
活塞向上运动→排出废气,完成一个循环,然后再重复进行。气缸和活塞个数:一般4~6个。⑵压缩9上止点:活塞在气缸中运动时所能达到的最高位置
下止点:活塞下行所能达到的最低位置
压缩比:到达下、上止点时活塞上部的汽缸体积之比,V1/V2
冲程:
从上止点到下止点之间的直线距离
上止点:活塞在气缸中运动时所能达到的最高位置10压缩比是汽油机的最重要技术指标。压缩前汽缸中气体最大容积与压缩后最小容积之比。压缩比越大的汽油机,其功率、热效率越高,油耗量和单位马力、金属重量均有所下降,也就是越经济。压缩比在7.5~9.5范围内,每提高1,可节油4~12%。但压缩比越大,对汽油机的材质要求和使用汽油的辛烷值要求也越高。提高汽油机压缩比的同时,必须提高所用汽油的辛烷值,否则发动机会产生爆震现象而无法正常工作。一定压缩比的发动机必须使用与其相匹配的辛烷值的汽油,方能保证在不发生爆震的情况下,产生最大功率,我国车用汽油以辛烷值作为其牌号。
压缩比11压缩比7.5~8.08.0~8.58.5~9.09.5~10>10.0推荐汽油标号90#或93#93#或95#95#或97#95#或97#汽油牌号是按发动机的压缩比大小选用,压缩比越大的汽车,需要使用的汽油牌号越高。汽油规格的划分和选择#是指汽油辛烷值指标。各种汽油均以辛烷值(OctaneNumber,ON)作为牌号。车用汽油的牌号(按研究法辛烷值分)(GB17930-2013):(Ⅲ、Ⅳ)90号,93号和97号(Ⅴ)89号,92号,95号和98号。所谓的97号汽油,就是97%的异辛烷,3%的正庚烷。压缩比7.5~8.08.5~9.09.5~10>10.0推121.高压缩比车辆选用低辛烷值(低牌号汽油)问题:爆震(不正常燃烧.噪音).发动机无力.过热.磨损.耗油2.低压缩比车辆选用高辛烷值(高牌号汽油)问题:燃烧温度过高.发动机过热.烧坏排气门.不会增加动力.不会省油.燃烧不完全.排气污染正确选用油品是关键!
1.高压缩比车辆选用低辛烷值(低牌号汽油)13汽油的六大质量要求适宜的蒸发性良好的安定性良好的抗腐性良好的抗爆性良好的清洁性良好的环保性指标解析1、适宜的蒸发性评价蒸发性的指标:馏程和蒸气压馏程:恩氏馏程初馏点和T10%:反映启动性能和形成气阻的倾向;表示汽油中含低沸点轻质馏分的多少。该温度越低,越容易启动,启动时间短(节油),但易产生气阻。汽油的六大质量要求14T50%:反映预热、加速性能,是为了保证汽油馏分的组成分布均匀,使发动机具有良好的加速性和平稳性,保证其最大功率和爬坡能力;表示汽油的平均蒸发性,能影响启动后的升温时间和加速性能。该温度越低,发动机预热至正常工作所需时间越短,变速越容易,且工作稳定。
T90%和终馏点:反映汽油完全蒸发、燃烧性能;表示汽油中重组分含量多少。关系到燃料是否充分燃烧、储存安定性和发动机磨损。这两个温度低,表示其中不易蒸发的重质组分少,能够燃烧完全。反之,则重质组分多,汽油不能完全蒸发与燃烧。这样,就会增大油耗,排污增加且工作不稳定,发动机冒黑烟甚至还会使未充分燃烧的燃油流入曲轴箱稀释润滑油,加剧机件磨损。蒸气压:雷德蒸气压,即用蒸气压值限定轻组分的量,可衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻;也可相对的衡量汽油在储存运输中的损耗倾向。PS:蒸气压过大,说明轻组分太多,易形成气阻,中断供油,发动机停止工作。T50%:反映预热、加速性能,是为了保证汽油馏分的组成分布均152、良好的安定性判断汽油在使用过程中在进气管道和进气阀上可能生成沉积物的倾向。直馏汽油馏分安定性很好,二次加工生成的汽油馏分(如裂化汽油等)安定性较差。
(1)汽油安定性差的原因:不饱和烃易氧化生成胶质
危害:①堵塞油路,影响供油;②形成积炭,引起短路;③恶化传热,引起爆震(2)改善方法:①适当精制;②添加抗氧化添加剂(3)评价指标①胶质含量:100ml燃料在规定条件下所含胶质的毫克数,用mg/100ml来表示。由于许多车用汽油中有意掺进了非挥发性的油品或添加剂,所以用正庚烷抽提,从蒸发残渣中将之除去,便可测得有害物质(胶质)。2、良好的安定性16未洗胶质:没有使用正庚烷清洗过的胶质;溶剂洗胶质(实际胶质):车用汽油用正庚烷洗过的剩余残留物。实际胶质小,在进气系统中产生沉淀小,能保证发动机正常工作。②诱导期:加速氧化条件下油品处于稳定状态所经历的时间周期。3、良好的抗腐性腐蚀性:石油产品在储存、运输和使用过程中,对所接触的机械设备、金属材料、塑料及橡胶制品等引起破坏的能力。腐蚀性组分:活性硫化物(元素硫、硫化氢和硫醇)、有机酸性物质、少量的无机酸和碱性物质评价指标:博士实验、硫含量、铜片腐蚀、水溶性酸或碱等未洗胶质:没有使用正庚烷清洗过的胶质;17危害:①汽油中含有硫及其衍生物,遇到水或水汽时,会生成亚硫酸和硫酸等,在汽油燃烧时,这种趋向更强烈。亚硫酸与硫酸对金属有强的腐蚀作用,导致汽车尾气催化转化器转化效率降低及氧传感器灵敏度下降,增加尾气排放。②硫还能降低汽油的辛烷值及汽油对四乙基铅的感受性(即减弱加入四乙基铅对于汽油辛烷值的提高幅度)。危害:②硫还能降低汽油的辛烷值及汽油对四乙基铅的感受性(即减18硫含量:存在于油品中的硫及其衍生物(硫化氢、硫醇、二硫化物等)的含量,是保证用油的机械不受腐蚀和操作人员不致损害健康以及防止环境污染的指标。燃料中硫含量较多时,活性硫可以腐蚀油品的储运设备和机械的供油系统;非活性硫燃烧后形成SO2和SO3,遇水形成亚硫酸和硫酸而腐蚀机械,而SO2和SO3排入大气会造成污染。铜片腐蚀:是用铜片直接测定油品中活性硫的定性方法。将磨光的标准尺寸的铜片浸入油中,按产品规格要求保持温度和时间后取出,与未浸油的铜片比较其表面颜色。根据浸过油试片所呈现的绿色、黑色、棕黑色或钢灰色斑点确定腐蚀级别。水溶性酸或碱:是油品用酸碱精制后,因水洗过程操作不良残留在汽油中的可溶于水的酸性或碱性物质。硫含量:存在于油品中的硫及其衍生物(硫化氢、硫醇、二硫化物等19硫醇硫:含义:硫醇中的硫原子,把醇羟基里面的氧换为硫,这样的基团叫硫醇,里面的硫叫硫醇硫。是存在油品中的含硫化合物中的一种,原油中的硫醇一般在较轻的馏分中,约占到40-50%,甚至70-75%,随着馏分沸点的升高,其含量极剧下降,在300℃以上的馏分中基本已不含硫醇。多存在于直镏产品,气味难闻,腐蚀性较强。检验方法:博士实验(用通过或不通过来表示结果)
硫醇硫含量(用质量百分数表示结果)硫醇硫:204、良好的抗爆性汽油在发动机中的抗爆能力,是汽油最重要的质量指标之一。评价指标:辛烷值、抗爆指数等的大小。爆震:汽油在发动机中正常燃烧时,火焰的传播速度大致在50m/s左右,气缸内温度与压力都呈均匀上升。但当使用抗爆性差的汽油时,燃烧情况就不同了。当混合气被点燃后,火焰前锋以一定速率扩散传播,但火焰前锋尚未到达的那部分混合气,在气缸内高温、高压的作用下,生成大量的过氧化物。过氧化物是一种极不稳定的化合物,积聚量达一定值时,不等火焰前锋传播到,它就会自行分解,导致爆炸燃烧,形成压力冲击波,使气缸内产生清脆的金属敲击声。爆震原因与燃料性质有关:燃料容易氧化,自燃点低,容易产生爆震。与发动机工作条件有关:压缩比过大,汽缸壁温度过高,容易引起爆震。4、良好的抗爆性21辛烷值表示与被测汽油抗爆性相同的正标准燃料混合物中纯异辛烷的体积百分数。即汽油的辛烷值表示汽油中的异辛烷含量。选择正庚烷和异辛烷作为标准物。规定抗爆性差的正庚烷的辛烷值为0,抗爆性好的异辛烷的辛烷值为100。按不同的体积配成标准混合液。如果汽油油品的抗爆性与含80%异辛烷和20%的正庚烷的混合物的抗爆性相同,此汽油的抗爆性为80。汽油的辛烷值越高,它的抗爆性就越好,发动机的动力性与经济性就越能得以体现。测定方法:马达法和研究法。马达法的试验工况规定为:转速900r/min,冷却水温度100℃,混合气温度150℃。研究法的试验工况规定为:转速600r/min,冷却水温度100℃,混合气温度不控制。石油产品种类22由于研究法条件不如马达法苛刻,不容易发生爆震,因此研究法辛烷值(RON)比马达法辛烷值(MON)高5~10个单位,RON-MON称为汽油的敏感度,它反映汽油的抗爆性随发动机工况改变而变化的程度。抗爆指数ONI=(MON+RON)/2是衡量汽油抗爆性的指标。辛烷值与化学组成的关系:各族烃的辛烷值:正构烷烃<烯烃<环烷烃<异构烷烃、芳烃PS:芳香烃与异构烷烃的热氧化安定性好,相对应的辛烷值可达100左右。同族烃:分子量大,辛烷值小由于研究法条件不如马达法苛刻,不容易发生爆震,因此研究法辛烷23提高辛烷值的方法①采用先进的炼制工艺,以生产出含有高辛烷值成分多的汽油。组成汽油的化合物一般为烷烃、环烷烃、芳香烃与烯烃,烷烃、环烷烃的体积含量一般在50%以上,芳香烃不高于35%,烯烃一般低于15%。不同的炼制工艺,所获汽油组分的辛烷值也不同。一般用常压蒸馏法获的直馏汽油组分,含正构烷与环烷烃较多,异构烷、芳香烃和烯烃含量较少,所以辛烷值只有40-55;用热裂化和焦化法制取的汽油部分,因含有较多烯烃,辛烷值达50-60;催化裂化、催化重整和加氢裂化是较先进的二次加工方法,炼出的汽油含异构烷烃和芳香烃较多,其辛烷值高达70-85以上。②在汽油中调入改善辛烷值的组分,如加入烷基化油、异构化油、苯、甲苯及工业异辛烷等都能提高汽油的辛烷值。70年代国外出现了新的高辛烷值汽油调和组分,如MTBE(甲基叔丁基醚)和叔丁醇。在汽油中MTBE的加入量一般为10%,可以大大改善汽油的抗爆性,是生产优质汽油上好的调和组分。③加入抗爆添加剂。使用最多的抗爆剂是四乙基铅,在汽油中添加少量的四乙基铅便可极显著地提高汽油的辛烷值。提高辛烷值的方法24其他指标:烯烃含量:热不稳定的物质,是进气阀沉积物形成的主要原因。遇光会形成臭氧,造成光化学污染。芳烃含量:燃烧室沉积物形成的主要原因。使排气中CO2、HC增加,尤其增加苯的排放。烯烃和芳烃是汽油辛烷值的主要贡献者。锰含量:限定汽油中的含锰添加剂MMT(甲基环戊二烯基三羰基锰)。优:能有效地改善汽油品质,提高辛烷值,抗爆效率高而添加量小,按万分之一添加,锰含量不超过18mg/L,可提高汽油2—3个辛烷值。燃烧性好,性质稳定,易溶解。劣:其燃烧排放物会附着于燃烧室、进气阀等表面,缩短进气阀寿命,同时增加尾气排放,毒性危害较大。甲醇含量:规定不得人为加入甲醇。有剧毒,腐蚀性强。但燃烧清洁性能好,经济性。甲醇汽油其他指标:甲醇汽油25
氧含量:一般规定汽油中氧含量不大于2.7%(质量分数)。汽油中加入含氧化合物可减少尾气中CO的排放,但含氧化合物体积热值比汽油低,大量加入将影响汽车发动机的性能。常用含氧化合物主要是醚类和醇类,如MTBE等。苯含量:一般规定汽油中苯含量不大于1%(质量分数)。苯是催化重整汽油中具有较高辛烷值的组分,但也是公认的致癌物。它在汽油中由于蒸发和燃烧后排放到大气中对人类健康带来直接影响。因此,世界各国均将降低苯含量作为对环境有利的措施。氧含量:一般规定汽油中氧含量不大于2.7%(质量分数)。265、良好的清洁性判定指标:机械杂质及水分炼油厂炼制出的成品汽油中是不含机械杂质与水分的,但在储运及使用过程中,汽油不可避免地受到外界污染,使得机械杂质及水分进入汽油中。机械杂质有可能堵塞化油器量孔及汽油滤清器;同时也会加剧化油器量孔、气缸活塞组件的磨损。水分在冬季则可能冻结,严重时会堵塞滤清器或油路,甚至造成供油中断;还有加速机件腐蚀,溶解抗氧剂,加速汽油氧化生胶引起四乙基铅分解,使导出剂等添加剂失效等不良作用。5、良好的清洁性27国Ⅳ国Ⅴ汽油指标对比:1、牌号由90、93、97变为89、92、952、蒸汽压:夏季40-68KPA,冬季42-85KPA;调整为夏季40-65KPA,冬季45-85KPA(因蒸汽压越大,蒸发性越强,易于冷起动;同时产生气阻倾向增大,蒸发损失增大。所以冬季适当提高,夏季适当降低)3、锰含量由0.008降至0.002,禁止加MMT4、硫含量由50ppm降低至10ppm,减少汽油燃烧产物对金属的腐蚀及对大气污染5、烯烃含量由28降至25,提高安定性
国Ⅳ国Ⅴ汽油指标对比:28二、柴油含义轻质石油产品,复杂烃类(碳原子数约10~22)混合物。柴油机燃料。制备主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成;也可由页岩油加工和煤液化制取。分类及用途分为轻柴油(沸点范围约180~370℃)和重柴油(沸点范围约350~410℃)两大类,其中重柴油适用于1000r/min以下的中、低速柴油机,轻柴油则适用于1000r/min以上的高速机。广泛用于大型车辆、铁路机车、船舰。二、柴油含义29其他特性热值为33000kJ/L,沸点范围和黏度介于煤油与润滑油之间的液态石油馏分。易燃易挥发,不溶于水,易溶于醇和其他有机溶剂。看茶黄色或棕褐色闻特殊的柴油味摇产生气泡小,消失比汽油慢摸挥发慢、手感光滑其他特性看茶黄色或棕褐色闻特殊的柴油味摇产生气泡小,消失比汽30划分及用途柴油按凝点分级,轻柴油有10,5,0,-10,-20,-30,-50七个牌号,重柴油有10,20,30三个牌号。气温低,应选用凝点较低的柴油,反之,则应选用凝点较高的柴油。10#柴油适合于风险率为10%的最低气温在12℃以上的地区使用;5#柴油适合于风险率为10%的最低气温在8℃以上的地区使用;0#柴油适合于风险率为10%的最低气温在4℃以上的地区使用;-10#柴油适合于风险率为10%的最低气温在-5℃以上的地区使用;-20#柴油适合于风险率为10%的最低气温在-14℃以上的地区使用;-35#柴油适合于风险率为10%的最低气温在-29℃以上的地区使用;-20#柴油适合于风险率为10%的最低气温在-44℃以上的地区使用。划分及用途31柴油发动机工作原理柴油发动机工作原理32石油产品种类33柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高(一般为16-22),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750-1000K(而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa,温度达600-700K),大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa,温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气同样经排气管排入大气中。柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经34汽油机、柴油机的主要区别汽
油
机柴
油
机吸入油气(汽油+空气),预先混合只吸入空气,预先不混合油气一同压缩只压缩空气压缩比低(8-10),受燃料性质影响压缩比高(13-24),不受燃料性质影响电点火,燃料自燃点高有利自燃,燃料自燃点低有利热功效率低(21%-28%)热功效率高(35%-43%)汽油机单位马力耗油多柴油机单位马力耗油少汽油闪点低,危险性大柴油闪点较高,危险性较小汽油机、柴油机的主要区别汽油机柴油机吸入油气(汽油+35柴油的质量要求燃烧性蒸发性安全性安定性抗腐性清洁性环保性低温流动性1、燃烧性(抗爆性)柴油燃烧性的高低直接影响到柴油机的工作效率。柴油机也会发生类似于汽油机的爆震现象,使发动机功率下降,机件损害。
指标:十六烷值
是表示柴油在柴油机中燃烧时的自燃性指标。和汽油的辛烷值有些相似。柴油的质量要求燃烧性蒸发性安全性安定性抗腐性清洁性环保性低温36十六烷值越高,柴油的燃烧性能越好,越不容易产生爆震等不正常燃烧现象。十六烷值高,其自燃点低,在柴油机气缸中容易自燃,发动机工作平稳。十六烷值如果过低,燃料着火困难,会产生不正常燃烧,降低发动机的功率。但也不宜过高,否则不能完全燃烧,耗油量增大。通常车用柴油的十六烷值应在45~60范围内。汽柴油机爆震原因比较:汽油机的爆震是由于燃料太易氧化,自燃点太低。柴油机爆震是由于燃料不易氧化,自燃点太高。∴汽油要求自燃点高的燃料,而柴油要求自燃点低的燃料。十六烷值与化学组成的关系:各族烃的辛烷值:芳烃<烯烃、异构烷烃、环烷烃<正构烷烃同族烃:C数增加,十六烷值增高十六烷值越高,柴油的燃烧性能越好,越不容易产生爆震等不正常燃372、蒸发性要使发动机启动和正常工作,要求柴油具有良好的蒸发性。蒸发性能影响燃烧性能和发动机启动性能。蒸发性产生的影响
馏分轻的柴油启动性好,易于蒸发和燃烧。但蒸发性也不能太强,会因为蒸发速度过快,燃烧时会积聚大量柴油,使发动机工作不稳定。同时粘度必然小,不仅会增大喷油泵磨损,而且降低喷雾质量,使燃烧过程恶化。馏分过重,蒸发慢,燃烧不完全,燃料消耗增加。∴柴油的蒸发性过强或过差、即馏分过轻或过重都不适宜。
指标:馏程、闭口闪点①馏程50%回收温度:该温度越低,说明柴油中轻质组分越多,蒸发性越好。标准中规定50%回收温度不高于300℃。2、蒸发性3890%回收温度和95%回收温度:该温度越低,说明柴油中重质组分越少,可以提高柴油的燃烧性能和柴油机的动力性能,降低油耗,减少机械磨损。温度高,则重组分多,蒸发慢,不完全燃烧的部分在高温下受热分解成积碳,污损发动机零件,排气有黑烟,耗油。PS:标准中规定90%回收温度和95%回收温度分别不高于355℃和365℃。②闪点(闭口)
柴油闪点是控制柴油蒸发性和安全性的指标,是预示是否会出现火灾和爆炸危险程度。一般认为轻质燃料在储运时,其闪点高于35℃就是安全的。国标中规定的柴油闪点在45℃-55℃之间。90%回收温度和95%回收温度:该温度越低,说明柴油中重质组393、安定性
柴油的安定性对发动机影响与汽油类似。柴油安定性差,容易氧化变质,颜色加深变黑,沉淀物和胶质增大,堵塞过滤器,容易在燃烧室形成大量积炭,柴油喷射系统形成漆膜并使活塞环粘结和加大磨损,对柴油的储存和使用有很大影响。指标: 氧化安定性、10%蒸余物残炭、色度
①氧化安定性含义:指石油产品在长期储存或长期高温下使用时抵抗热和氧化作用、保持其性质不发生永久变化的能力。由于氧化,石油产品往往发生游离碱含量降低或游离有机酸含量增大,滴点下降,外观颜色变深,出现异臭味及稠度、强度极限,相似粘度下降,生成腐蚀性产物和破坏润滑脂结构的物质,皂油分离。柴油氧化安定性测定:指在不存在水或者活性金属表面以及污染物等环境因素的情况下,试样暴露于大气中抗变化的能力。3、安定性
40
②10%蒸余物残炭:含义:在规定条件下,油品在裂解中所形成的残留物,以质量百分数来表示,称之为残炭。把测定柴油馏程中馏出90%以后的蒸余物作为试样,所测得钠残炭就称之为柴油的10筛蒸余物残炭。可按GB/T268-87的规定进行测定。方法概要:将已称重的试样放在坩埚内进行分解蒸馏,残余物经强烈加热到一定时间即进行裂化和焦化反应。在规定的加热时间结束后,将盛有炭质残余物的坩埚置于干燥器内冷却并称重,计算残炭值(以原然样的质量百分数表示)。
柴油的轻质馏分含量越多,精制程度越深,则残炭值越小。残炭值大,柴油在燃烧室中生成积炭的倾向就大,喷油器孔也易结焦堵塞,影响柴油机的正常工作。
②10%蒸余物残炭:41
③色度:含义:是表示柴油颜色的指标,它的大小及变化也可以反映出柴油安定性的好坏。国家标准中规定普通柴油的色度不大于3.5。柴油的色度跟原油品质、炼油工艺、精制程度都有关系。不同炼厂出品的柴油颜色会有较大差异。
4、抗腐性
柴油的腐蚀性基本同汽油腐蚀性一样,通过三个指标加以控制。指标:
硫含量、酸度、铜片腐蚀
酸度:酸值、酸度表示石油产品中酸性物质的总和。通常,柴油用酸度来表示。酸度大的柴油不但腐蚀机件,而且会增加喷油嘴和燃烧室的结焦和积垢。国家标准规定柴油的酸度不大于7㎎KOH/100ml。
③色度:425、低温流动性:指标: 粘度、凝点、冷滤点①粘度
柴油重要的使用性能项目,与柴油额供给量、雾化性、燃烧性和润滑性均有密切的关系。高速柴油机在运行时,喷油时间每次只有0.001~0.002秒,要在如此短的时间内使喷入的柴油气化自燃,雾滴直径不能超过0.025mm,才能保证完全燃烧。雾化好坏取决于粘度,粘度过大则雾滴大,与空气混和不均匀,燃烧不完全形成积炭;如果粘度过小,雾化虽好,但喷射角大而近,也不能与空气混和完全,同时对喷油嘴等部件的润滑性能变差,增大磨损。e.g标准中要求0号柴油在20℃时的运动粘度在3.0~8.0mm2/s,只有在这个范围内,才能保证柴油对发动机燃油供给系统有较好的润滑性,同时有较好的雾化性能和供给量,从而使柴油有较好的燃烧性能。5、低温流动性:43②凝点、冷滤点
我国柴油是按凝点划分牌号的,凝点是柴油不能流动的最高温度。但实际使用中,在柴油完全凝固前,便有蜡结晶析出,结晶达到一定尺寸,就可能造成过滤器滤网堵塞,使柴油并未达到凝点前便不能使用。
在规定条件下柴油不能通过滤网的最高温度,叫柴油的冷滤点。冷滤点与柴油的使用性能有良好的对应关系,各牌号柴油的实际使用温度范围就是按冷滤点来划分的。因此柴油在选用时要以冷滤点为准而不以凝点为准。②凝点、冷滤点
44其他指标:多环芳烃含量:危害:①燃烧时易形成微粒,造成排放污染;②有很强的致畸、致癌、致突变作用;③光致毒效应。因此世界燃油规范第二、三、四类柴油标准规定多环芳烃含量分别不得高于5.0%、3.0%、2.0%。欧盟柴油标准(EN590:2004)和北京市地标(DB11/239-2012)则规定不得高于11%。润滑性:柴油为燃油喷射系统提供润滑,目前在供油系统高压化和高强化的条件下,柴油的润滑性对于供油系统的可靠工作十分重要。烯影响柴油润滑性的物质主要为极性组分(N、O、多环芳烃及某些结构的含硫组分)。其他指标:45脂肪酸甲酯:为黄色澄清透明液体(精馏后为无色),具有一种温和的、特有的气味,结构稳定,没有腐蚀性。区分车用柴油和生物柴油调和燃料(B5)的重要指标就是脂肪酸甲酯含量,车用柴油的脂肪酸甲酯含量≤1%,B5的脂肪酸甲酯含量1~5%。我国石化行业为了垄断制定的标准。密度:柴油的密度随着其组成中的碳、氧、硫的含量的增加而增大。由于密度随温度的升高而减小,我国一般用20℃下测定的密度,称为标准密度,柴油的标准密度一般为0.81~0.86克/毫升。视密度是指在试验温度(环境温度)下的密度,一般客户在接受油品测的密度为视密度。柴油密度过小,粘度下降可能导致泄漏,同时造成热值下降,耗油量增大;密度过大,粘度增大,影响柴油的雾化性能,不利于形成良好的混合气体,则柴油不能充分燃烧,并在汽缸内和喷嘴上产生积炭,造成汽缸的磨损和堵塞油路,使耗油量增大。脂肪酸甲酯:为黄色澄清透明液体(精馏后为无色),具有一种温和46石油产品种类47石油产品种类48普通柴油和车用柴油适用范围不同普通柴油“主要用做拖拉机、内燃机车、工程机械、船舶和发电机组等压燃式发动机的燃料,也可用做GB19756-2005(三轮汽车、低速货车用柴油机排气污染物限值及实验方法)中所规定的三轮汽车和低速货车的燃料。(三轮汽车:指最高设计车速小于或等于50km/h的,具有三个车轮的货车。低速货车:指最高设计车速小于70km/h,具有四轮的货车。)车用柴油主要“适用于压燃式柴油发动机汽车,但可不包括GB19756-2005中所规定的三轮汽车和低速货车”。
对顾客来说,汽车在选用柴油时,三轮车和最高设计车速小于70km/h的四轮柴油车可选择普通柴油(也可以选择车用柴油)。设计车速高于70km/h的四轮柴油汽车应选择车用柴油。普通柴油和车用柴油适用范围不同49使用车用柴油的好处目前,车用柴油与普通柴油主要区别在于十六烷值等几项指标。正确使用油品既可以保护环境,又延长了车辆使用寿命。
(1)体现在尾气排放上。目前的普通柴油仅能满足国家第Ⅰ、Ⅱ阶段机动车污染物的排放要求,而车用柴油可以满足国家第Ⅲ阶段机动车污染物的排放要求。车用柴油中硫含量的降低和多环芳烃(PAHs)的控制,可以有效控制汽车尾气中固体颗粒物(PM)、硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NxOy)的排放,降低形成酸雨的几率,并且能够减缓车辆发动机系统的腐蚀。
(2)车用柴油十六烷值的提高,对车辆的着火性和抗爆性有一定的作用。
石油产品种类50石油产品种类51油品种类
油品种类
52主要内容一、汽油二、柴油主要内容一、汽油53
石油产品的种类繁多,用途各异,为了与国际标准相一致,我国参照ISO《国际标准化组织》发表的国际标准ISO/DIS8681,制定了GB498《石油产品及润滑剂的总分类》,将石油产品分为六类,比ISO/DIS8681多了一类C(焦)。总分类列于下表中。类别各类别的含义
类别各类别的含义F燃料,80%~90%
S溶剂和化工原料
L润滑剂及有关产品,5%W蜡
B沥
青
C焦石油产品的种类繁多,用途各异,为了与国际标准相一致,54
GB12692.1《石油产品
燃料(F类)分类·总则》将燃料分为以下四组
燃料的分组识别字母
燃
料
类
型
GLDR
气体燃料:主要由甲烷或乙烷或由它们组成的
混合燃料液化气燃料:主要由C3、C4烷烃或烯烃组成馏分燃料:汽油、煤油、柴油,重馏分油可含少量残油残渣燃料:主要由蒸馏残油组成的石油燃料
GB12692.1《石油产品燃料(F类)分类·总则》将55含义及物化性质
油品的大类之一,外观为无色至淡黄色的易流动液体,主要由C5~C12各族烃类组成,点燃式发动机的专用燃料。不溶于水。易燃。馏程为30℃至220℃。空气中含量为74~123克/立方米时遇火爆炸。汽油的热值约为44000kJ/kg。PS:燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧后所产生的热量。一、汽油看无色或淡黄色闻特殊的汽油芳香味摇产生气泡并随即消失摸挥发快、凉爽感、发涩含义及物化性质一、汽油看无色或淡黄色闻特殊的汽油芳香味摇产生56制备
由石油分馏或重质馏分裂化制得。原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整等过程都产生汽油组分。但辛烷值不同,如直馏汽油辛烷值低,不能单独作为发动机燃料;此外,杂质硫含量也不同,因此硫含量高的汽油组分还需加以脱硫精制,之后,将上述汽油组分加以调合,必要时需加入高辛烷值组分,最终得到符合国家标准的汽油产品。
我国生产汽油的工艺以催化裂化为主,辅以催化重整、烷基化和醚化等工艺。航空汽油则是由催化裂化汽油、烷基化油、工业异丙苯和异戊烷等高ON组分调合而成。制备57分类:根据制造过程可分为直馏汽油、热裂化汽油、催化裂化汽油、重整汽油、焦化汽油、叠合汽油、加氢裂化汽油、裂解汽油和烷基化汽油、合成汽油等。根据用途可分为航空汽油、车用汽油、溶剂汽油等三大类。主要用作汽油机的燃料。前两者是用作汽油机的燃料,是用量最大的轻质石油产品之一,广泛用于汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林业用飞机等。溶剂汽油则用于橡胶、油漆、油脂、香料等工业;汽油组分还可以溶解油污等水无法溶解的物质;汽油组分作为有机溶液,还可以做为萃取剂使用。PS:目前作为萃取剂最广泛的应用为国内大豆油主流生产技术:浸出油技术。浸出油技术操作方法为将大豆在6号轻汽油中浸泡后再榨取油脂,然后经过一系列加工过后形成大豆食用油。石油产品种类58汽油发动机工作原理
⑴、进气(空气和油气)
活塞向下运动→产生真空→空气、汽油吸入的汽化器→汽化、混合→进入气缸、继续汽化。汽油发动机工作原理⑴、进气(空气和油气)59⑵压缩
活塞经下止点向上运动→混合气被压缩升温。⑶、点火燃烧作功
活塞上行到上止点→电火花点火→混合气燃烧→高温气体膨胀→推动活塞作功。
⑷、排气
活塞向上运动→排出废气,完成一个循环,然后再重复进行。气缸和活塞个数:一般4~6个。⑵压缩60上止点:活塞在气缸中运动时所能达到的最高位置
下止点:活塞下行所能达到的最低位置
压缩比:到达下、上止点时活塞上部的汽缸体积之比,V1/V2
冲程:
从上止点到下止点之间的直线距离
上止点:活塞在气缸中运动时所能达到的最高位置61压缩比是汽油机的最重要技术指标。压缩前汽缸中气体最大容积与压缩后最小容积之比。压缩比越大的汽油机,其功率、热效率越高,油耗量和单位马力、金属重量均有所下降,也就是越经济。压缩比在7.5~9.5范围内,每提高1,可节油4~12%。但压缩比越大,对汽油机的材质要求和使用汽油的辛烷值要求也越高。提高汽油机压缩比的同时,必须提高所用汽油的辛烷值,否则发动机会产生爆震现象而无法正常工作。一定压缩比的发动机必须使用与其相匹配的辛烷值的汽油,方能保证在不发生爆震的情况下,产生最大功率,我国车用汽油以辛烷值作为其牌号。
压缩比62压缩比7.5~8.08.0~8.58.5~9.09.5~10>10.0推荐汽油标号90#或93#93#或95#95#或97#95#或97#汽油牌号是按发动机的压缩比大小选用,压缩比越大的汽车,需要使用的汽油牌号越高。汽油规格的划分和选择#是指汽油辛烷值指标。各种汽油均以辛烷值(OctaneNumber,ON)作为牌号。车用汽油的牌号(按研究法辛烷值分)(GB17930-2013):(Ⅲ、Ⅳ)90号,93号和97号(Ⅴ)89号,92号,95号和98号。所谓的97号汽油,就是97%的异辛烷,3%的正庚烷。压缩比7.5~8.08.5~9.09.5~10>10.0推631.高压缩比车辆选用低辛烷值(低牌号汽油)问题:爆震(不正常燃烧.噪音).发动机无力.过热.磨损.耗油2.低压缩比车辆选用高辛烷值(高牌号汽油)问题:燃烧温度过高.发动机过热.烧坏排气门.不会增加动力.不会省油.燃烧不完全.排气污染正确选用油品是关键!
1.高压缩比车辆选用低辛烷值(低牌号汽油)64汽油的六大质量要求适宜的蒸发性良好的安定性良好的抗腐性良好的抗爆性良好的清洁性良好的环保性指标解析1、适宜的蒸发性评价蒸发性的指标:馏程和蒸气压馏程:恩氏馏程初馏点和T10%:反映启动性能和形成气阻的倾向;表示汽油中含低沸点轻质馏分的多少。该温度越低,越容易启动,启动时间短(节油),但易产生气阻。汽油的六大质量要求65T50%:反映预热、加速性能,是为了保证汽油馏分的组成分布均匀,使发动机具有良好的加速性和平稳性,保证其最大功率和爬坡能力;表示汽油的平均蒸发性,能影响启动后的升温时间和加速性能。该温度越低,发动机预热至正常工作所需时间越短,变速越容易,且工作稳定。
T90%和终馏点:反映汽油完全蒸发、燃烧性能;表示汽油中重组分含量多少。关系到燃料是否充分燃烧、储存安定性和发动机磨损。这两个温度低,表示其中不易蒸发的重质组分少,能够燃烧完全。反之,则重质组分多,汽油不能完全蒸发与燃烧。这样,就会增大油耗,排污增加且工作不稳定,发动机冒黑烟甚至还会使未充分燃烧的燃油流入曲轴箱稀释润滑油,加剧机件磨损。蒸气压:雷德蒸气压,即用蒸气压值限定轻组分的量,可衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻;也可相对的衡量汽油在储存运输中的损耗倾向。PS:蒸气压过大,说明轻组分太多,易形成气阻,中断供油,发动机停止工作。T50%:反映预热、加速性能,是为了保证汽油馏分的组成分布均662、良好的安定性判断汽油在使用过程中在进气管道和进气阀上可能生成沉积物的倾向。直馏汽油馏分安定性很好,二次加工生成的汽油馏分(如裂化汽油等)安定性较差。
(1)汽油安定性差的原因:不饱和烃易氧化生成胶质
危害:①堵塞油路,影响供油;②形成积炭,引起短路;③恶化传热,引起爆震(2)改善方法:①适当精制;②添加抗氧化添加剂(3)评价指标①胶质含量:100ml燃料在规定条件下所含胶质的毫克数,用mg/100ml来表示。由于许多车用汽油中有意掺进了非挥发性的油品或添加剂,所以用正庚烷抽提,从蒸发残渣中将之除去,便可测得有害物质(胶质)。2、良好的安定性67未洗胶质:没有使用正庚烷清洗过的胶质;溶剂洗胶质(实际胶质):车用汽油用正庚烷洗过的剩余残留物。实际胶质小,在进气系统中产生沉淀小,能保证发动机正常工作。②诱导期:加速氧化条件下油品处于稳定状态所经历的时间周期。3、良好的抗腐性腐蚀性:石油产品在储存、运输和使用过程中,对所接触的机械设备、金属材料、塑料及橡胶制品等引起破坏的能力。腐蚀性组分:活性硫化物(元素硫、硫化氢和硫醇)、有机酸性物质、少量的无机酸和碱性物质评价指标:博士实验、硫含量、铜片腐蚀、水溶性酸或碱等未洗胶质:没有使用正庚烷清洗过的胶质;68危害:①汽油中含有硫及其衍生物,遇到水或水汽时,会生成亚硫酸和硫酸等,在汽油燃烧时,这种趋向更强烈。亚硫酸与硫酸对金属有强的腐蚀作用,导致汽车尾气催化转化器转化效率降低及氧传感器灵敏度下降,增加尾气排放。②硫还能降低汽油的辛烷值及汽油对四乙基铅的感受性(即减弱加入四乙基铅对于汽油辛烷值的提高幅度)。危害:②硫还能降低汽油的辛烷值及汽油对四乙基铅的感受性(即减69硫含量:存在于油品中的硫及其衍生物(硫化氢、硫醇、二硫化物等)的含量,是保证用油的机械不受腐蚀和操作人员不致损害健康以及防止环境污染的指标。燃料中硫含量较多时,活性硫可以腐蚀油品的储运设备和机械的供油系统;非活性硫燃烧后形成SO2和SO3,遇水形成亚硫酸和硫酸而腐蚀机械,而SO2和SO3排入大气会造成污染。铜片腐蚀:是用铜片直接测定油品中活性硫的定性方法。将磨光的标准尺寸的铜片浸入油中,按产品规格要求保持温度和时间后取出,与未浸油的铜片比较其表面颜色。根据浸过油试片所呈现的绿色、黑色、棕黑色或钢灰色斑点确定腐蚀级别。水溶性酸或碱:是油品用酸碱精制后,因水洗过程操作不良残留在汽油中的可溶于水的酸性或碱性物质。硫含量:存在于油品中的硫及其衍生物(硫化氢、硫醇、二硫化物等70硫醇硫:含义:硫醇中的硫原子,把醇羟基里面的氧换为硫,这样的基团叫硫醇,里面的硫叫硫醇硫。是存在油品中的含硫化合物中的一种,原油中的硫醇一般在较轻的馏分中,约占到40-50%,甚至70-75%,随着馏分沸点的升高,其含量极剧下降,在300℃以上的馏分中基本已不含硫醇。多存在于直镏产品,气味难闻,腐蚀性较强。检验方法:博士实验(用通过或不通过来表示结果)
硫醇硫含量(用质量百分数表示结果)硫醇硫:714、良好的抗爆性汽油在发动机中的抗爆能力,是汽油最重要的质量指标之一。评价指标:辛烷值、抗爆指数等的大小。爆震:汽油在发动机中正常燃烧时,火焰的传播速度大致在50m/s左右,气缸内温度与压力都呈均匀上升。但当使用抗爆性差的汽油时,燃烧情况就不同了。当混合气被点燃后,火焰前锋以一定速率扩散传播,但火焰前锋尚未到达的那部分混合气,在气缸内高温、高压的作用下,生成大量的过氧化物。过氧化物是一种极不稳定的化合物,积聚量达一定值时,不等火焰前锋传播到,它就会自行分解,导致爆炸燃烧,形成压力冲击波,使气缸内产生清脆的金属敲击声。爆震原因与燃料性质有关:燃料容易氧化,自燃点低,容易产生爆震。与发动机工作条件有关:压缩比过大,汽缸壁温度过高,容易引起爆震。4、良好的抗爆性72辛烷值表示与被测汽油抗爆性相同的正标准燃料混合物中纯异辛烷的体积百分数。即汽油的辛烷值表示汽油中的异辛烷含量。选择正庚烷和异辛烷作为标准物。规定抗爆性差的正庚烷的辛烷值为0,抗爆性好的异辛烷的辛烷值为100。按不同的体积配成标准混合液。如果汽油油品的抗爆性与含80%异辛烷和20%的正庚烷的混合物的抗爆性相同,此汽油的抗爆性为80。汽油的辛烷值越高,它的抗爆性就越好,发动机的动力性与经济性就越能得以体现。测定方法:马达法和研究法。马达法的试验工况规定为:转速900r/min,冷却水温度100℃,混合气温度150℃。研究法的试验工况规定为:转速600r/min,冷却水温度100℃,混合气温度不控制。石油产品种类73由于研究法条件不如马达法苛刻,不容易发生爆震,因此研究法辛烷值(RON)比马达法辛烷值(MON)高5~10个单位,RON-MON称为汽油的敏感度,它反映汽油的抗爆性随发动机工况改变而变化的程度。抗爆指数ONI=(MON+RON)/2是衡量汽油抗爆性的指标。辛烷值与化学组成的关系:各族烃的辛烷值:正构烷烃<烯烃<环烷烃<异构烷烃、芳烃PS:芳香烃与异构烷烃的热氧化安定性好,相对应的辛烷值可达100左右。同族烃:分子量大,辛烷值小由于研究法条件不如马达法苛刻,不容易发生爆震,因此研究法辛烷74提高辛烷值的方法①采用先进的炼制工艺,以生产出含有高辛烷值成分多的汽油。组成汽油的化合物一般为烷烃、环烷烃、芳香烃与烯烃,烷烃、环烷烃的体积含量一般在50%以上,芳香烃不高于35%,烯烃一般低于15%。不同的炼制工艺,所获汽油组分的辛烷值也不同。一般用常压蒸馏法获的直馏汽油组分,含正构烷与环烷烃较多,异构烷、芳香烃和烯烃含量较少,所以辛烷值只有40-55;用热裂化和焦化法制取的汽油部分,因含有较多烯烃,辛烷值达50-60;催化裂化、催化重整和加氢裂化是较先进的二次加工方法,炼出的汽油含异构烷烃和芳香烃较多,其辛烷值高达70-85以上。②在汽油中调入改善辛烷值的组分,如加入烷基化油、异构化油、苯、甲苯及工业异辛烷等都能提高汽油的辛烷值。70年代国外出现了新的高辛烷值汽油调和组分,如MTBE(甲基叔丁基醚)和叔丁醇。在汽油中MTBE的加入量一般为10%,可以大大改善汽油的抗爆性,是生产优质汽油上好的调和组分。③加入抗爆添加剂。使用最多的抗爆剂是四乙基铅,在汽油中添加少量的四乙基铅便可极显著地提高汽油的辛烷值。提高辛烷值的方法75其他指标:烯烃含量:热不稳定的物质,是进气阀沉积物形成的主要原因。遇光会形成臭氧,造成光化学污染。芳烃含量:燃烧室沉积物形成的主要原因。使排气中CO2、HC增加,尤其增加苯的排放。烯烃和芳烃是汽油辛烷值的主要贡献者。锰含量:限定汽油中的含锰添加剂MMT(甲基环戊二烯基三羰基锰)。优:能有效地改善汽油品质,提高辛烷值,抗爆效率高而添加量小,按万分之一添加,锰含量不超过18mg/L,可提高汽油2—3个辛烷值。燃烧性好,性质稳定,易溶解。劣:其燃烧排放物会附着于燃烧室、进气阀等表面,缩短进气阀寿命,同时增加尾气排放,毒性危害较大。甲醇含量:规定不得人为加入甲醇。有剧毒,腐蚀性强。但燃烧清洁性能好,经济性。甲醇汽油其他指标:甲醇汽油76
氧含量:一般规定汽油中氧含量不大于2.7%(质量分数)。汽油中加入含氧化合物可减少尾气中CO的排放,但含氧化合物体积热值比汽油低,大量加入将影响汽车发动机的性能。常用含氧化合物主要是醚类和醇类,如MTBE等。苯含量:一般规定汽油中苯含量不大于1%(质量分数)。苯是催化重整汽油中具有较高辛烷值的组分,但也是公认的致癌物。它在汽油中由于蒸发和燃烧后排放到大气中对人类健康带来直接影响。因此,世界各国均将降低苯含量作为对环境有利的措施。氧含量:一般规定汽油中氧含量不大于2.7%(质量分数)。775、良好的清洁性判定指标:机械杂质及水分炼油厂炼制出的成品汽油中是不含机械杂质与水分的,但在储运及使用过程中,汽油不可避免地受到外界污染,使得机械杂质及水分进入汽油中。机械杂质有可能堵塞化油器量孔及汽油滤清器;同时也会加剧化油器量孔、气缸活塞组件的磨损。水分在冬季则可能冻结,严重时会堵塞滤清器或油路,甚至造成供油中断;还有加速机件腐蚀,溶解抗氧剂,加速汽油氧化生胶引起四乙基铅分解,使导出剂等添加剂失效等不良作用。5、良好的清洁性78国Ⅳ国Ⅴ汽油指标对比:1、牌号由90、93、97变为89、92、952、蒸汽压:夏季40-68KPA,冬季42-85KPA;调整为夏季40-65KPA,冬季45-85KPA(因蒸汽压越大,蒸发性越强,易于冷起动;同时产生气阻倾向增大,蒸发损失增大。所以冬季适当提高,夏季适当降低)3、锰含量由0.008降至0.002,禁止加MMT4、硫含量由50ppm降低至10ppm,减少汽油燃烧产物对金属的腐蚀及对大气污染5、烯烃含量由28降至25,提高安定性
国Ⅳ国Ⅴ汽油指标对比:79二、柴油含义轻质石油产品,复杂烃类(碳原子数约10~22)混合物。柴油机燃料。制备主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成;也可由页岩油加工和煤液化制取。分类及用途分为轻柴油(沸点范围约180~370℃)和重柴油(沸点范围约350~410℃)两大类,其中重柴油适用于1000r/min以下的中、低速柴油机,轻柴油则适用于1000r/min以上的高速机。广泛用于大型车辆、铁路机车、船舰。二、柴油含义80其他特性热值为33000kJ/L,沸点范围和黏度介于煤油与润滑油之间的液态石油馏分。易燃易挥发,不溶于水,易溶于醇和其他有机溶剂。看茶黄色或棕褐色闻特殊的柴油味摇产生气泡小,消失比汽油慢摸挥发慢、手感光滑其他特性看茶黄色或棕褐色闻特殊的柴油味摇产生气泡小,消失比汽81划分及用途柴油按凝点分级,轻柴油有10,5,0,-10,-20,-30,-50七个牌号,重柴油有10,20,30三个牌号。气温低,应选用凝点较低的柴油,反之,则应选用凝点较高的柴油。10#柴油适合于风险率为10%的最低气温在12℃以上的地区使用;5#柴油适合于风险率为10%的最低气温在8℃以上的地区使用;0#柴油适合于风险率为10%的最低气温在4℃以上的地区使用;-10#柴油适合于风险率为10%的最低气温在-5℃以上的地区使用;-20#柴油适合于风险率为10%的最低气温在-14℃以上的地区使用;-35#柴油适合于风险率为10%的最低气温在-29℃以上的地区使用;-20#柴油适合于风险率为10%的最低气温在-44℃以上的地区使用。划分及用途82柴油发动机工作原理柴油发动机工作原理83石油产品种类84柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高(一般为16-22),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750-1000K(而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa,温度达600-700K),大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa,温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气同样经排气管排入大气中。柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的,每个工作循环也经85汽油机、柴油机的主要区别汽
油
机柴
油
机吸入油气(汽油+空气),预先混合只吸入空气,预先不混合油气一同压缩只压缩空气压缩比低(8-10),受燃料性质影响压缩比高(13-24),不受燃料性质影响电点火,燃料自燃点高有利自燃,燃料自燃点低有利热功效率低(21%-28%)热功效率高(35%-43%)汽油机单位马力耗油多柴油机单位马力耗油少汽油闪点低,危险性大柴油闪点较高,危险性较小汽油机、柴油机的主要区别汽油机柴油机吸入油气(汽油+86柴油的质量要求燃烧性蒸发性安全性安定性抗腐性清洁性环保性低温流动性1、燃烧性(抗爆性)柴油燃烧性的高低直接影响到柴油机的工作效率。柴油机也会发生类似于汽油机的爆震现象,使发动机功率下降,机件损害。
指标:十六烷值
是表示柴油在柴油机中燃烧时的自燃性指标。和汽油的辛烷值有些相似。柴油的质量要求燃烧性蒸发性安全性安定性抗腐性清洁性环保性低温87十六烷值越高,柴油的燃烧性能越好,越不容易产生爆震等不正常燃烧现象。十六烷值高,其自燃点低,在柴油机气缸中容易自燃,发动机工作平稳。十六烷值如果过低,燃料着火困难,会产生不正常燃烧,降低发动机的功率。但也不宜过高,否则不能完全燃烧,耗油量增大。通常车用柴油的十六烷值应在45~60范围内。汽柴油机爆震原因比较:汽油机的爆震是由于燃料太易氧化,自燃点太低。柴油机爆震是由于燃料不易氧化,自燃点太高。∴汽油要求自燃点高的燃料,而柴油要求自燃点低的燃料。十六烷值与化学组成的关系:各族烃的辛烷值:芳烃<烯烃、异构烷烃、环烷烃<正构烷烃同族烃:C数增加,十六烷值增高十六烷值越高,柴油的燃烧性能越好,越不容易产生爆震等不正常燃882、蒸发性要使发动机启动和正常工作,要求柴油具有良好的蒸发性。蒸发性能影响燃烧性能和发动机启动性能。蒸发性产生的影响
馏分轻的柴油启动性好,易于蒸发和燃烧。但蒸发性也不能太强,会因为蒸发速度过快,燃烧时会积聚大量柴油,使发动机工作不稳定。同时粘度必然小,不仅会增大喷油泵磨损,而且降低喷雾质量,使燃烧过程恶化。馏分过重,蒸发慢,燃烧不完全,燃料消耗增加。∴柴油的蒸发性过强或过差、即馏分过轻或过重都不适宜。
指标:馏程、闭口闪点①馏程50%回收温度:该温度越低,说明柴油中轻质组分越多,蒸发性越好。标准中规定50%回收温度不高于300℃。2、蒸发性8990%回收温度和95%回收温度:该温度越低,说明柴油中重质组分越少,可以提高柴油的燃烧性能和柴油机的动力性能,降低油耗,减少机械磨损。温度高,则重组分多,蒸发慢,不完全燃烧的部分在高温下受热分解成积碳,污损发动机零件,排气有黑烟,耗油。PS:标准中规定90%回收温度和95%回收温度分别不高于355℃和365℃。②闪点(闭口)
柴油闪点是控制柴油蒸发性和安全性的指标,是预示是否会出现火灾和爆炸危险程度。一般认为轻质燃料在储运时,其闪点高于35℃就是安全的。国标中规定的柴油闪点在45℃-55℃之间。90%回收温度和95%回收温度:该温度越低,说明柴油中重质组903、安定性
柴油的安定性对发动机影响与汽油类似。柴油安定性差,容易氧化变质,颜色加深变黑,沉淀物和胶质增大,堵塞过滤器,容易在燃烧室形成大量积炭,柴油喷射系统形成漆膜并使活塞环粘结和加大磨损,对柴油的储存和使用有很大影响。指标: 氧化安定性、10%蒸余物残炭、色度
①氧化安定性含义:指石油产品在长期储存或长期高温下使用时抵抗热和氧化作用、保持其性质不发生永久变化的能力。由于氧化,石油产品往往发生游离碱含量降低或游离有机酸含量增大,滴点下降,外观颜色变深,出现异臭味及稠度、强度极限,相似粘度下降,生成腐蚀性产物和破坏润滑脂结构的物质,皂油分离。柴油氧化安定性测定:指在不存在水或者活性金属表面以及污染物等环境因素的情况下,试样暴露于大气中抗变化的能力。3、安定性
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②10%蒸余物残炭:含义:在
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