第二章石油和油品

第二章石油和油品1第1页，共106页，2023年，2月20日，星期三第二章石油和油品石油是液体燃料的一大类，有天然石油和人造石油（包括合成石油），通常指天然石油，主要由低级动植物在地层和细菌的作用下，经过复杂的化学变化和生物化学变化而形成。往往聚集在有孔隙或裂缝的岩石（砂、砂岩、石灰岩等）中。由钻井开采而得。一般能自动喷出地面；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，经开采所得的石油叫原油（crudeoil;crudepetroleum）。

2第2页，共106页，2023年，2月20日，星期三深褐色或青褐色。是多种烃类（烷烃、环烷烃、芳香烃）的复杂混合物，并含有少量的硫、氧和氮的有机化合物。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/公斤）。根椐所含主要的烃类，可分为石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油。此外，还有不同的混合基石油。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第3页，共106页，2023年，2月20日，星期三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的开始。

4第4页，共106页，2023年，2月20日，星期三第一节石油的化学组成第二节石油及油品的物理性质第三节油品的分类及使用第四节原油的蒸馏第五节原油的热加工过程5第5页，共106页，2023年，2月20日，星期三第一节石油的化学组成一、石油的性质1、石油（或称原油，petroleum或crudeoil)是从地下深处开采出来的黄色乃至黑色的流动和半流动的粘稠液体。产地不同性质不同，是由烃类和非烃类组成的复杂混合物，沸点范围很宽从常温~500℃，分子质量范围数十~数千。6第6页，共106页，2023年，2月20日，星期三2、绝大多数石油的密度：0.8~0.98

我国石油的相对密度：0.85~0.95，属偏重的常规原油。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第7页，共106页，2023年，2月20日，星期三二、石油的元素组成

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%

含量较多的金属元素：NiVFeCu8第8页，共106页，2023年，2月20日，星期三三、石油的馏分组成原油的沸点范围宽，无论对其进行研究或是加工利用，都必须首先用蒸馏的方法将原油按沸点的高低切割为若干个部分即所谓馏分。每个馏分的沸点范围简称馏程或沸程。从原油直接蒸馏得到的馏分称为直馏馏分。9第9页，共106页，2023年，2月20日，星期三汽油馏分:从常压蒸馏的初馏点到200℃或180℃之间的轻馏分。柴油馏分：常压蒸馏200℃到350℃之间的中间馏分。常压渣油/重油：常压蒸馏,大于350℃的馏分。润滑油馏分：350~500℃的减压馏分。减压渣油：大于500℃的减压馏分。10第10页，共106页，2023年，2月20日，星期三四、石油的烃类组成石油中的主要成分是烃类，在天然石油中主要含有烷烃、环烷烃、芳香烃，一般不含有烯烃。（一）石油中的烷烃1.气态烷烃：C1~C4烷烃，H2、C1~C4烯烃、和少量C5烃类。2.液态烷烃：主要指C5~C15的烷烃，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第11页，共106页，2023年，2月20日，星期三3.固态烷烃：

C16以上的烷烃，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℃以上的馏分中。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第12页，共106页，2023年，2月20日，星期三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的界限。一般每立方米天然气中C5以上的重质烃含量低于13.5*10-6m3的为干气，高于此值的为湿气。每立方米天然气中含C3以上的烃类超过94*10-6m3的为富气，低于此值为贫气。13第13页，共106页，2023年，2月20日，星期三（二）石油中的环烷烃

—是石油的主要成分之一，也是组成润滑油的主要组分。在石油中所含的环烷烃主要是环戊烷和环己烷及其衍生物。一般说来，汽油馏分中的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括了单、双、三环及更多环的环烷烃。14第14页，共106页，2023年，2月20日，星期三（三）石油中的芳香烃芳香烃也是石油的主要组分之一，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。一般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第15页，共106页，2023年，2月20日，星期三石油中的非烃化合物主要是含硫、氧、氮的化合物以及胶质、沥青质。（一）含硫化合物含硫量低于0.5%的原油称为低硫原油；含硫量大于2%的原油称为高硫原油；介于0.5%~2.0%之间的原油称为含硫原油。

五、石油中的非烃化合物16第16页，共106页，2023年，2月20日，星期三硫在原油中的分布一般随着石油馏分沸程的升高而增加，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、热稳定性较高的含硫化合物三大类。17第17页，共106页，2023年，2月20日，星期三1.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的分解产物。硫化氢和硫醇大多数存在于低沸点馏分中，目前，已经从汽油中分离出十多种硫醇，但在高沸点馏分中尚未发现它们。18第18页，共106页，2023年，2月20日，星期三2.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的硫化物之一，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第19页，共106页，2023年，2月20日，星期三3.热稳定性较高的含硫化合物主要有噻吩和四氢化噻吩类化合物。噻吩具有芳香气味，在物理性质和化学性质上接近于苯及其同系物，主要分布在石油的中间馏分和高沸点馏分中。20第20页，共106页，2023年，2月20日，星期三（二）石油中的胶质、沥青质在石油的非烃化合物中，有很大一类物质，那就是胶质和沥青质。它们在石油中的含量相当可观，我国各主要原油中，含有约40%以上的胶质和沥青质。它们是石油中结构最复杂、相对分子质量最大的物质。在其组成中，除含碳、氢外，还有硫、氮、氧和微量元素。21第21页，共106页，2023年，2月20日，星期三胶质:

一般把石油中溶于非极性的小分子正构烷烃（C5~C7)和苯的物质称为胶质。胶质是一种很粘稠的液体或半固体状态的胶状物，其颜色为深棕色至暗褐色。平均相对分子质量为1000~3000。

22第22页，共106页，2023年，2月20日，星期三在胶质分子中有相当数目的环状结构且多为稠环系，且这些稠环系由不太长的烷基桥连结起来，在环上还有若干个烷基侧链胶质具有很强的着色能力，0.005%的胶质就能使无色汽油变为草黄色，所以油品的颜色主要由于胶质的存在而引起的。胶质受热氧化时，会转变成沥青质。23第23页，共106页，2023年，2月20日，星期三一般把石油中不溶于非极性的小分子正构烷烃（C5~C7)而溶于苯的物质称为沥青质。沥青质是一种黑色的无定形固体，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、极性最强的非烃组分。

沥青质24第24页，共106页，2023年，2月20日，星期三沥青质没有挥发性，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第25页，共106页，2023年，2月20日，星期三（三）石油中的含氧化合物石油中的氧含量一般都很少，大约在几千分之几的范围内，个别原油含量较高，超过2%~3%。石油中的氧大部分集中于胶质和沥青质中。胶质和沥青质以外的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第26页，共106页，2023年，2月20日，星期三（四）石油中的含氮化合物石油中的含氮量很少，一般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%。石油中的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第27页，共106页，2023年，2月20日，星期三第二节石油及油品的物理性质石油及油品的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的重要指标，也是设计和计算石油加工过程的必要数据。油品是各种烃类和非烃类的复杂混合物，所以它的物理性质也是组成它的各种烃类和非烃类化合物的综合表现。28第28页，共106页，2023年，2月20日，星期三一、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，该蒸气所产生的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的能力，蒸汽压越高，表面液体愈易气化。29第29页，共106页，2023年，2月20日，星期三纯烃的蒸汽压纯烃和其它液体一样，其蒸气压随液体的温度及摩尔气化潜热的不同而不同。液体的温度越高，摩尔气化热越小，则其蒸气压就越小。30第30页，共106页，2023年，2月20日，星期三石油馏分的蒸汽压石油馏分的蒸汽压不仅与温度有关，还与油品的组成有关，而油品的组成是随气化率不同而改变的，因此，石油馏分的蒸汽压也因气化率的不同而不同。在温度一定时，油品的气化率越高，则液相组成就越重，其蒸汽压就越小。31第31页，共106页，2023年，2月20日，星期三石油馏分蒸汽压的表示方法两种表示方法：

一、工艺计算中常用的真实蒸汽压，也称为泡点蒸汽压，即气化率为零时的蒸汽压。二、油品规格中的雷德蒸汽压，它是在38℃，气相体积和液相体积比例等于4时测定的条件蒸汽压。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的挥发度。通常用GB/T8017法测定。32第32页，共106页，2023年，2月20日，星期三二、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。石油馏分没有恒定的沸点，在一定外压下加热气化时，其残液的蒸汽压随气化率增加而不断下降，所以其沸点表现为一定宽度的温度范围，称为馏程（或沸程）。33第33页，共106页，2023年，2月20日，星期三油品的沸程因所用蒸馏设备不同所测得数值也有所差别，在生产控制和工艺计算中使用的最简便的恩氏蒸馏设备。34第34页，共106页，2023年，2月20日，星期三恩氏蒸馏一种常用的测定石油产品馏分组成的条件性标准方法。这是一种简单的蒸馏，分馏程度很低，只能用于油品馏程的相对比较或对油品中轻重组分的相对量作出大致的判断。但在炼油工业中常用作油品质量的重要指标。35第35页，共106页，2023年，2月20日，星期三就是把100毫升汽油放在一个带有支管的小烧瓶里，插上温度计进行加热蒸馏，记取流出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点。蒸馏过程中，烃类分子按沸点高低顺序逐渐蒸出，气相温度也逐渐升高，当馏出物体积为10%，20%…50%…90%时的气相温度分别称为10%点，20%点…50%点…90%点（t10、t20、t30…t90

），蒸馏到最后所能达到的最高气相温度称为终馏点或干点。36第36页，共106页，2023年，2月20日，星期三初馏点到干点这一温度范围称馏程或沸程。温度范围窄的称为窄馏分，温度范围宽的称为宽馏分，低温度范围的馏分为轻馏分，高温度范围的馏分称为重馏分。初馏点和10％点馏出温度表明汽油在发动机中的启动性能，过高启动困难；50％馏出的蒸汽压说明汽油在发动机中蒸发的加速性能；90％馏出温度和干点表示汽油在发动机中蒸发完全的程度。

37第37页，共106页，2023年，2月20日，星期三由于恩氏蒸馏基本上没有精馏作用，油品中最轻组分的沸点低于初馏点，最重烃分子的沸点高于干点，所以馏程不代表油品的真实沸点范围。但因其简便具有严格的条件性，普遍用于油品馏程的相对比较或大致判断油品中轻重组分的相对含量。38第38页，共106页，2023年，2月20日，星期三恩氏蒸馏油品的馏程大致如下：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第39页，共106页，2023年，2月20日，星期三三、平均沸点馏程在原油的评价和油品的规格上虽然用处很大，但在工艺计算上却不能直接应用，因此工艺计算上为了要表示某一馏分油的特征，需用平均沸点的概念。它在设计计算及其它物理性质的求定上用处很大。平均非典的表达方法有好几种，意义和用途也不一样，但都是根据恩氏蒸馏体积平均沸点求得，现叙述如下：40第40页，共106页，2023年，2月20日，星期三（一）体积平均沸点(tv）由恩氏蒸馏测定的10%，30%、50%、70%、90%这五个留出温度计算得到：t10+t30+t50+t70+t90tv=（℃）541第41页，共106页，2023年，2月20日，星期三（二）质量平均沸点(tw）质量平均沸点为各组分质量百分数和相应的馏出温度的乘积之和。tw=∑ωiti（℃）ni=142第42页，共106页，2023年，2月20日，星期三（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第43页，共106页，2023年，2月20日，星期三（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相应的沸点乘积之和。tm

=∑xiti（℃）ni=144第44页，共106页，2023年，2月20日，星期三（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的算数平均值。tm+tcutme=（℃）245第45页，共106页，2023年，2月20日，星期三上述五种平均沸点，除了体积平均沸点可根据油品的恩氏蒸馏数据直接计算外，其它几种沸点按公式难于计算求得。因此，通常总是先利用恩氏蒸馏数据求得体积平均沸点，然后再根据体积平均沸点求得其它平均沸点。46第46页，共106页，2023年，2月20日，星期三四、密度和相对密度油品的密度是单位体积所含油品在真空下的质量，由于油品的体积随温度的升高而膨胀，而密度则随之变小，所以密度还应表明温度。例如，油品在t℃的密度用ρt来表示。我国规定油品在20℃时的密度为其标准密度，表示为ρ20。47第47页，共106页，2023年，2月20日，星期三油品的相对密度是其密度与规定温度下水的密度之比，是无量纲的，通常用d表示。常以4℃

水作为基准。将温度为t℃时的油品的密度和4℃水的密度之比称为油品的相对密度，记作d4t。相对密度48第48页，共106页，2023年，2月20日，星期三我国常用的相对密度是d420。表示20℃油品和4℃水的密度之比；国外常用d15.615.6表示表示15.6℃油品和15.6℃水的密度之比。欧美各国常以比重指数(°API)来表示油品相对密度。与通常密度的观念相反，°API大表示密度越小。与d15.615.6的关系式如下：°API=141.5d15.615.6-131.549第49页，共106页，2023年，2月20日，星期三我国生产的原油密度变化也较大，大庆（0.8601g/cm3）、长庆（0.8437g/cm3)、青海尕斯库勒（0.8388g/cm3）等地区所产原油多属轻质原油。胜利（0.8873g/cm3左右）、辽河（0.8818g/cm3）等地区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第50页，共106页，2023年，2月20日，星期三五、石油的颜色颜色与原油中含有的胶质、沥青质数量的多少有密切关系。深色原油密度大、粘度高。液性明显的原油多呈淡色，甚至无色；粘性感强的原油，大多色暗，从深棕、墨绿到黑色。我国玉门、大庆等油田的原油多呈黑褐色；新疆克拉玛依油田原油呈茶褐色；青海柴达木盆地的原油多呈淡黄色；四川、塔里木、东海等盆地的一些凝析气田所产凝析油从浅黄色到无色。51第51页，共106页，2023年，2月20日，星期三六、石油的臭味是由于原油中所含的不同挥发组分而引起。芳香属组分含量高的原油具有一种醚臭味。含有硫化物较高的原油则散发着强烈刺鼻的臭味。由于含硫化物较高，因此这类原油在加工时，需要增加专门的处理装置而要投入更多的资金。我国主要油田的含硫量较之中东地区原油的含硫量（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过1%。52第52页，共106页，2023年，2月20日，星期三七、石油的粘度指液体质点间移动的摩擦力，以mPa·s表示。粘度大小决定着石油在地下、在管道中的流动性能。一般与原油的化学组成、温度和压力的变化有密切关系。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的原油粘度小。

53第53页，共106页，2023年，2月20日，星期三由于测定绝对粘度较烦杂,在研究中常用恩氏粘度计测定相对粘度。相对粘度指液体的绝对粘度与同温条件下水的绝对粘度比。恩氏粘度是试样在某温度从恩氏粘度计流出200mL所需的时间与蒸馏水在20℃流出相同体积所需的时间（S）（即粘度计的水值）之比。在试验过程中，试样流出应成为连续的线状。温度t时的恩氏粘度，用符号Et表示，恩氏粘度的单位为条件度，用符号0E代表。54第54页，共106页，2023年，2月20日，星期三根据粘度大小,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。

我国原油粘度变化范围较大。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第55页，共106页，2023年，2月20日，星期三八、石油的荧光反应

石油在紫外光照射下受激发发光，并在照射后所发光立即消失的这种荧光反应特性，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的重要标志。按发光颜色的不同以及分布的情况，大体可推测所显示的石油组分及其百分含量。一般油质呈天蓝色，胶质呈黄绿色，沥青质呈棕褐色。56第56页，共106页，2023年，2月20日，星期三九、石油的旋光性

石油在偏光下，具有把偏光面向右旋转的特性。偏转度一般小于1°。旋光性是有机质所特有的一种性质，而且当加温至300℃时即消失。因此，在研究石油生成时，常以这种旋光性和在石油中发现的素（由动植物色素，如叶绿素或血红素变化而成，并在温度超过200℃时被破坏)的存在作为石油有机成因的依据。

57第57页，共106页，2023年，2月20日，星期三十、石油的溶解性

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第58页，共106页，2023年，2月20日，星期三十一、石油的凝固点与含蜡量

凝固点系指原油从流动的液态变为不能流动的固态时的温度。这对不同温度尤其在低温地区考虑贮运条件时是非常重要的指标。根据凝固点高低，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的凝固点，在15~30℃之间。59第59页，共106页，2023年，2月20日，星期三石油含蜡量系指原油中含石蜡的百分数。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的含蜡量较高，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。含蜡量高的原油凝固点也高。60第60页，共106页，2023年，2月20日，星期三十二、石油的燃烧特性

石油和成品油可燃程度随温度而异，表现在闪点、燃点和自燃点的差异。“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的温度。“燃点”指受热继续升高，遇火不但出现闪火而且引起了燃烧的温度。“自燃点”指原油在受热已达到相当高的温度，即便不接触火种也出现自燃现象的温度。61第61页，共106页，2023年，2月20日，星期三石油是由具有不同沸点的烃化合物组成的混合物，与水（沸点为100）不同，没有固定的沸点。其闪点随具不同沸点化合物的含量比例不同而各有差异。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℃，润滑油要达到300℃左右。62第62页，共106页，2023年，2月20日，星期三自燃点却相反，沸点高的成品油，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℃。石油作为一种混合物，其闪点在－20~100℃之间，而自燃点则为380~530℃之间。63第63页，共106页，2023年，2月20日，星期三油品的浊点、结晶点、倾点和凝点1.浊点-指轻质油品在测定条件下的降温过程中，由透明变为浑浊时的温度。产生浑浊的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的最高温度。64第64页，共106页，2023年，2月20日，星期三3.倾点-指油品在规定的试管中不断冷却，直到将试管平放5s而试样无流动时的温度再加上3℃所得的温度值。4.凝点-指将试管倾斜45°经1min后液面无移动的最高温度。65第65页，共106页，2023年，2月20日，星期三第三节油品的分类及使用一、油品的分类石油产品包括气体、液体和固体三种状态的产品，我国按照国家标准GB498规定，依据石油产品的主要特征，将其分为六大类：分类类别的含义分类类别的含义FSL燃料溶剂和化工原料润滑剂和有关产品WBC石油蜡石油沥青石油焦66第66页，共106页，2023年，2月20日，星期三（一）石油燃料石油燃料是用量最大的油品，按其用途和使用范围可以分为如下五种：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第67页，共106页，2023年，2月20日，星期三（二）润滑剂包括润滑油和润滑脂，被用来减少机件之间的摩擦，保护机件以延长他们的使用寿命并节省动力。他们的数量只占全部石油产品的5%左右，但品种繁多。68第68页，共106页，2023年，2月20日，星期三（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的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的原料，其产量约占石油产品总量的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的2%。69第69页，共106页，2023年，2月20日，星期三（六）溶剂和化工原料约占有10%的石油产品是用作溶剂和石油化工原料，其中包括制取乙烯原料（轻油），以及石油芳烃和溶剂油。70第70页，共106页，2023年，2月20日，星期三二、汽油（一）汽油机（点燃式发动机）的工作过程及其对燃料的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。汽油在汽油机内的燃烧过程可分为：进气过程、压缩过程、点火燃烧做功过程、排气过程。71第71页，共106页，2023年，2月20日，星期三汽油是可用作点燃式发动机燃料的石油轻质馏分，对汽油的使用要求主要有：良好的蒸发性能；良好的燃烧性能，不产生爆震现象；储存安定性好，生成胶质的倾向小；对发动机没有腐蚀作用；排出的污染物少。72第72页，共106页，2023年，2月20日，星期三（二）汽油的蒸发性蒸发性是汽油的最重要特性之一。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的蒸发性有关的。汽油的轻质馏分越多，它的蒸发性能就越好，同空气混合得就越均匀，因而进入汽缸内的混合气燃烧的越完全，能保证发动机正常工作。评定汽油蒸发性能的指标是馏程和饱和蒸汽压。73第73页，共106页，2023年，2月20日，星期三若汽油的蒸发性不好，混合气中就会含有悬浮状油滴，破坏混合气的均匀性，使发动机的工作变得不均匀，不稳定，同时，还会增加汽油的消耗量混合气中含有油滴，有时还会使燃烧过程变坏。由于燃烧的不完全，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。汽油的蒸发性也不能过高，否则汽油在未进入气化器前就会在输油管中蒸发，形成气阻，中断供油，而且使发动机停止工作。74第74页，共106页，2023年，2月20日，星期三（三）汽油的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，储存后的汽油颜色加深，使用时在机件表面生成粘稠的胶状沉淀物，高温下可进而转化为积碳。汽油安定性的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的残留物，表示汽油中可溶性胶质的含量，此值越低越好；后者是置汽油于100℃、0.7MPa氧气压力下，直到因汽油发生明显氧化反应而导致氧气压力下降所经历的时间。诱导期越长，汽油的抗氧化安定性越好。为了改善汽油的安定性，可向汽油中加入抗氧剂和金属钝化剂。75第75页，共106页，2023年，2月20日，星期三（四）汽油的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的情况，并发出金属敲击声。同时，发动机功率下降，排气管冒黑烟，严重时导致机件的损坏，这种现象称为爆震，也叫敲缸或爆燃。发生爆震的原因有两个方面：一是与发动机的结构和工作条件有关，二则取决于所用燃料的质量。最初，人们发现加入烷基铅类化合物可以有效地克服爆震现象，能保证发动机正常工作，于是出现了含铅汽油。76第76页，共106页，2023年，2月20日，星期三抗爆性试验汽油的抗爆性是用辛烷值（octanenumber,简称ON)来表示，它是在标准的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。所用的标准燃料是异辛烷（2，2，4-三甲基戊烷）、正庚烷及其混合物。人为地规定抗爆性极好的异辛烷的辛烷值为100，抗爆性极差的正庚烷的辛烷值为0，两者的混合物则以其中异辛烷的体积百分含量值为其辛烷值。77第77页，共106页，2023年，2月20日，星期三例如：80%异辛烷和20%正庚烷的混合物的辛烷值即为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同的标准燃料在标准的试验用单缸发动机上进行比较，与所测汽油抗爆性相等的标准燃料的辛烷值也就是所测汽油的辛烷值。78第78页，共106页，2023年，2月20日，星期三目前，我国车用汽油国家标准有90、93、97三个牌号，分别对应于汽油的辛烷值。前二者适用于一般轿车，分别对应于压缩比不高于8.2和压缩比不高于8.5的发动机；后者适用于高级轿车，对应于压缩比不高于9.0的发动机。79第79页，共106页，2023年，2月20日，星期三（五）污染物排放研究表明，汽、柴油中最重要的污染物是硫。原油中天然含硫，经过炼制过程硫残存在产品中，经过汽车发动机的工作过程产生变化并最终影响大气环境。硫影响大气环境主要体现在两个方面：第一油品中硫含量多，汽车尾气中SO2的单位排放量增加，直接增加大气SO2的浓度；第二汽车尾气的硫会致使催化剂中毒，从而导致其它几种大气污染物CO、NOX和VOC排放量增加。80第80页，共106页，2023年，2月20日，星期三汽油中的烯烃，特别是烯烃中的1，3-丁二烯是致癌物质，减少汽油中的烯烃含量可以减少致癌物质的排放量。美国职业安全总署自1997年2月起，就将1，3-丁二烯的8h平均容许标准由1000μg/g降为1μg/g，并对汽油生产和使用实行严格管理。另外，汽油中的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等污染物的排放。烯烃81第81页，共106页，2023年，2月20日，星期三芳香烃类物质对人体毒性较大，尤其是双环和三环为代表的多环芳烃毒性更大。到目前为止人类总计发现了2000多种、四大类可疑致癌化学物质，其中第一类就是以多环芳烃（PAH）为主的有机化合物。在各国的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的芳烃含量增加，环境危害相应提高。基于以上原因，发达国家纷纷对成品油中的芳烃含量执行越来越严格的限制。芳香烃类物82第82页，共106页，2023年，2月20日，星期三当今清洁燃料成为各国炼油行业的主要发展方向。在清洁汽油方面，以美国为代表的发达国家，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高汽油辛烷值。铅的毒性被逐渐认识后，1975年起美国改用芳烃含量高的重整油提高辛烷值，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，改用毒性更小的含氧化合物提高辛烷值，新配方汽油被大力推广。83第83页，共106页，2023年，2月20日，星期三（六）新配方汽油为了使汽油达到环保的要求，又要具有良好的抗爆性（抗暴指数在87以上），目前所采用的措施主要是掺入一定量的醚类化合物。常用的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，具有良好的化学稳定性，蒸汽压也不高，加入汽油中还有助于降低汽油机尾气重污染物的含量。因此，醚类成为新配方汽油的关键组分。但是，美国加州1999年宣布将逐步停止使用MTBE，因为其对清洁空气的收效还不足以抵消其对水源的污染。84第84页，共106页，2023年，2月20日，星期三三、喷气燃料（航空煤油）（一）喷气发动机对燃料的要求近几十年来，喷气发动机在航空上得到了越来越广泛的应用。它是借助高温燃气从尾气喷管喷出时所形成的反作用力推动前进的，其优点是可在2万米以上的高空以2马赫（Mach，马赫数为速度与音速的比数）的速度飞行。喷气发动机的推力是借助燃料的热能转变为燃气的动能产生的，这个能量的转化过程是在高空飞行条件下实现的，所以对燃料的质量要求非常严格，以求十分的安全可靠。85第85页，共106页，2023年，2月20日，星期三对喷气发动机燃料质量的主要要求有：良好的燃烧性能；适当的蒸发性；较高的热值；良好的安全性；良好的低温性；无腐蚀性；良好的洁净性；较小的起电性；适当的润滑性。86第86页，共106页，2023年，2月20日，星期三四、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。柴油机对燃料的使用要求:

良好的自燃性能；良好的蒸发性能；适当的粘度和良好的低温流动性；良好的安定性；对机件无腐蚀性；良好的清洁性能。87第87页，共106页，2023年，2月20日，星期三五、清洁燃料及其替代品研究表明，美国城市中90%的co污染，50%的烃类污染、50%的NOx及30%的铅污染都来自汽油燃料的燃烧。柴油车对环境的影响，还包括颗粒污染物。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的途径和措施，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，改善燃烧系统工作过程，减少污染物生成。另一种思路是采用替代能源。88第88页，共106页，2023年，2月20日，星期三全球范围内尝试使用的替代能源主要包括：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。例如：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的工业生产，以此作为石油能源的替代品，并渐渐成为各国的研究热点。89第89页，共106页，2023年，2月20日，星期三燃料乙醇作为一种含氧化合物，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玉米可以生产1t燃料乙醇，这种乙醇是通过专门的设备、工艺加工的高纯度无水酒精，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第90页，共106页，2023年，2月20日，星期三燃料乙醇具有和汽油相似的燃烧性能，其燃烧所排放的co，和作为原料的生物源生长所消耗的co在数量上基本持平，这对减少大气污染及抑制“温室效应”意义重大。乙醇汽车实验室研究的各项数据表明，消耗同体积乙醇汽油与普通汽油所行驶的公里数基本一致。乙醇汽油的发展，影响到世界各大石化公司发展战略的变化，即用可再生资源替代石油资源，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的生产。为此，世界各国都加快了推广应用的步伐。91第91页，共106页，2023年，2月20日，星期三经国务院批准，我国自2002年6月起在哈尔滨等5个城市开展为期一年的车用乙醇汽油使用试点工作，并获得成功。2002年4月18日，国家计委和国家质量监督检验检疫总局发布了实施了《变性燃料乙醇》、《车用乙醇汽油》两项国家标准。车用乙醇汽油的使用不仅可节省石油资源，减少环境污染，而且对发展农业，带动其它诸多相关产业也具有重要意义。92第92页，共106页，2023年，2月20日，星期三车用乙醇汽油与原有汽油相比，具有以下优点：相对来说，标准乙醇汽油的油耗比普通无铅汽油平均省5%左右，而价格并没有变化，经济实惠。乙醇汽油是一种环保型燃料。使用车用乙醇汽油增加了汽油的含氧量，有助于尾气污染物中co转化为co2；车用乙醇汽油不含MTBE（一种严重的致癌物）易破坏地下水源。93第93页，共106页，2023年，2月20日，星期三车用乙醇汽油里的变性燃料乙醇是一种性能优良的有机溶剂，能有效溶解邮箱及油路系统中杂质沉淀，具有良好的油路疏通作用。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的形成，延长主要部件的使用寿命。9