石油产品的质量要求

第4章石油产品的

质量要求浙江海洋学院本章主要内容第一节汽油第二节柴油第三节喷气燃料第四节煤油第五节燃料油第六节润滑油第七节石油沥青第八节石油蜡第九节石油焦2石油产品从石油中能得到上千种产品，我国现将石油产品分为以下六大类〔1〕燃料包括汽油、柴油、喷气燃料〔航空煤油〕等发动机燃料以及灯用煤油、燃料油等燃料的数量约占石油产品的80%，其中发动机燃料占60%，柴油和汽油的比例为1.3:13石油产品〔2〕润滑剂包括润滑油和润滑脂，主要用于降低机械部件的摩擦和防止磨损，以减少能耗、延长机械寿命产量不多，仅占石油产品总量的2%左右，但品种达数百种之多〔3〕石油沥青用于道路、建筑和防水等方面，产量约占石油产品总量的3%4石油产品〔4〕石油蜡是轻工、化工和食品工业的原料，产量约占总量的1%〔5〕石油焦用于制造炼铝和炼钢用电极，其产量约为2%〔6〕溶剂和化工原料占石油产品产量的10%，包括制取乙烯的原料－轻油、石油芳烃和各种溶剂油5第一节汽油一、汽油机的工作原理汽油机又称点燃式发动机，主要用于轻型汽车、摩托车、小型飞机和快艇1、汽油机的构造及工作原理汽油机分为化油器式和喷射式两大类61、汽油机的工作原理化油器式汽油机的构造1－空气过滤器2－针形阀3－浮子4－喷管5－喉管6－节气门7－进气管8－量孔9－浮子室10－预热套11－进气阀12－排气阀13－活塞7汽油机的工作原理下止点－活塞在气缸中下行所能到达的最低位置上止点－活塞在气缸中上行所能到达的最高位置V1－汽缸的总体积V2－燃烧室体积压缩比V1/V2－压缩比是表征发动机性能的一个重要指标冲程－从上止点到下止点之间的直线距离汽油机上止点与下止点示意图8汽油机的工作原理汽油机一般是以四冲程循环工作，依次完成进气、压缩、燃烧膨胀作功、排气这四个过程有的汽油机是两冲程的9汽油机的工作原理进气过程：活塞由上止点向下止点移动，进气阀开启，空气和油气的可燃混合气进入气缸进气终了时的混合气温度到达85~130℃冲程1：进气过程10汽油机的工作原理压缩过程：活塞由下止点向上止点移动，进气阀和排气阀关闭，空气和油气的可燃混合气被压缩压力范围为0.7~1.5MPa温度可达300~450℃冲程2：压缩过程11汽油机的工作原理燃烧膨胀作功过程：火花塞发出电火花点燃混合气，混合气开始燃烧火焰传播速度为20~30m/s最高燃烧温度达2000~2500℃最高压力为3.0~4.0MPa冲程3：燃烧膨胀作功过程12汽油机的工作原理排气过程：做功过程结束后，排气阀翻开，活塞由下止点向上止点移动，排气阀翻开，燃烧后的废气排出废气温度：700~800℃冲程4：排气过程132、汽油机对燃料的使用要求所有工况下，具有足够挥发性以形成可燃混合气燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象储存安定性好，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14二、汽油的蒸发性汽油在发动机气缸内，必须要迅速汽化并与空气形成均匀的可燃混合气，这主要是由汽油的本身蒸发性所决定假设汽油具有良好的蒸发性，就较容易与空气形成均匀的可燃混合气，进入气缸后燃烧也铰完全，使发动机能正常运转假设汽油的蒸发性太差，就不能在气缸中完全气化，使汽油机功率降低，还会造成起动和加速〔尤其是冬季〕的困难反之，假设汽油的蒸发性太强，那么汽油易在导油管中因气化而形成气阻，最终造成供油缺乏，在夏季尤其容易发生反映蒸发性的主要指标是馏程和饱和蒸汽压151、馏程〔1〕10%馏出温度表示汽油中所含低沸点馏分的多少，决定汽油机的启动难易程度，与产生气阻的倾向有密切的关系10%馏出温度越低，说明汽油中所含低沸点馏分越多、蒸发性越强，能使汽油机在低温下易于起动但是，假设10%馏出温度过低，那么易于产生气阻我国车用汽油质量标准要求≯70℃16馏程10%的馏出温度,℃546066717782最低启动温度,℃-21-17-13-9-6-210%的馏出温度,℃4050607080开始产生气阻的温度,℃-13+7+27+47+67汽油的10%馏出温度与开始产生气阻温度的关系汽油的10%馏出温度与发动机能迅速启动的温度关系17馏程〔2〕50%馏出温度表示汽油的平均蒸发性能，与汽油机起动后升温时间的长短以及汽油机起动后加速是否及时有密切关系汽油的50%馏出温度低，在正常温度下便能较多地蒸发，从而能缩短汽油机的升温时间，同时，还可使发动机加速灵敏、运转柔和如果50%馏出温度过高，当发动机需要由低速转换为高速，供油量急剧增加时，汽油来不及完全气化，导致燃烧不完全，严重时甚至会突然熄火我国车用汽油质量标准要求≯120℃18馏程〔3〕90%馏出温度和干点表示汽油中所含重馏分的多少，如该温度过高，说明汽油中含有重质馏分过多，不易保证汽油在使用条件下完全蒸发和完全燃烧这将导致气缸积炭增多，耗油率上升；同时蒸发不完全的汽油重质局部还会沿气缸壁流入曲轴箱，使润滑油稀释而加大磨损我国要求90%馏出温度≯190℃，干点≯205℃19馏程当使用干点225℃的汽油时，发动机活塞的磨损比使用于点为200℃的汽油大一倍，汽油消耗量也增多7%汽油干点与发动机活塞磨损及汽油消耗量的关系汽油干点，℃发动机活塞相对磨损，%汽油相对消耗量，%1759798200100100225200107250500140202、饱和蒸气压汽油的饱和蒸气压是用规定的仪器，在燃料蒸气与液体的体积比为4:1以及在38℃的条件下测定的，称为雷德蒸气压，RVP它是衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻的指标，同时还可相对地衡量汽油在储存运输中的损耗倾向汽油的蒸气压越大，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21饱和蒸气压车用汽油秋冬季〔9.1～2.29〕－RVP≯80～88kPa春夏季〔3.1～8.31〕－RVP≯67～74kPa对航空汽油来说，内于高空气压低，燃料中转质馏分更易蒸发，因此要求其饱和蒸气压比车用汽油的要低得多我国航空汽油质量标准中规定其饱和蒸汽压为27～48kPa22三、汽油的安定性汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力称为汽油的氧化安定性，简称安定性安定性不好的汽油，在储存和输送过程中容易发生氧化反响，生成胶质，使汽油的颜色变深，甚至会产生沉淀在油箱、滤网、气化器中形成粘稠的胶状物，严重时合影响供油沉积在火花塞上的胶质在高温下会形成积炭而引起短路沉积在进、排气阀门上会结焦，导致阀门关闭不严沉积在气缸盖和活塞上将形成积炭，造成气缸散热不良、温度升高，以致增大爆震燃烧的倾向231、汽油的化学组成与其安定性的关系烷烃、环烷烃、芳香烃在常温下不易发生氧化反响不饱和烃易发生氧化和叠合反响，生成胶质链烯烃＜环烯烃＜二烯烃直链的α-烯烃比双键位十中心附近的异构烯烃更不稳定汽油中的含硫化合物、含氮化合物均能促进胶质的形成直馏汽油馏分不合不饱和烃，所以它的安定性很好而二次加工生成的汽油馏分〔如裂化汽油等〕由于含有大量不饱和烃以及其他非烃化合物，其安定性就较差242、外界条件对气油安定性的影响温度温度↑，汽油的氧化速度加快，生成胶质倾向↑储存温度升高10℃，胶质生成速度加快倍金属外表的作用汽油在金属外表作用下，颜色易变深，胶质增长加快在各种金属中，铜的影响最大，它可使汽油试样的诱导期降低75%其它的金属如铁、锌、铝和锡等也都能使汽油的安定性降低25外界条件对气油安定性的影响与空气的接触面积汽油的氧化变质开始于其与空气接触的外表汽油与空气接触面积越大，生成胶质倾向也越大储存措施温度、光照以及与空气的接触状况均对汽油的安定性有明显的影响，因此在储存汽油时应采取避光、降温及降低与空气的接触面积等措施263、评定汽油安定性的指标碘值利用碘与汽油中不饱和烃分子中的双键进行加成反响，测定汽油中的不饱和烃含量单位：g(I)/100g(油)碘值越大说明其中不饱和烃含量越多，汽油的安定性也就越差我国航空汽油规定碘值不大于12g(I)/100g(油)27评定汽油安定性的指标实际胶质指在150℃温度下，用热空气吹过汽油外表使它蒸发至干，所留下的棕色或黄色的剩余物单位：mg/100ml(油〕一般是用来说明汽油在进气管道及进气阀上可能生成沉积物的倾向我国车用汽油的实际胶质要求不大于5mg/100ml(油〕28评定汽油安定性的指标诱导期从油样放入100℃的水中开始到氧压明显下降所经历的时间把一定量油样放入标准的钢简中，充人氧气至0.7MPa压力，然后故人100℃水中。氧化初期，由于反响速度很慢，耗氧较少，氧压根本不变；经过一定时间后，氧化反响加速，耗氧量显著增大，氧压也就明显下降单位：min诱导期较长的汽油在储存中胶质增长速度较慢，比较适宜于长期储存我国车用汽油的诱导期要求不小于480min294、改善汽油安定性的方法精制除去不饱和烃〔主要是二烯烃〕和非烃类化合物参加抗氧剂和金属钝化剂抗氧剂也称为防胶剂，其作用是抑制燃料氧化变质进而生成胶质，主要有2,6-二叔丁基对甲酚〔T501)金属钝化剂可以抑制金属对氧化反响的催化作用，主要由N,N-二亚水杨丙二胺〔T1201)通常两者复合使用30四、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，这种现象便是爆震燃烧，也叫敲缸发生的原因有两个方面，一是与发动机的结构和工作条件有关，二是取决于所用燃料的质量抗爆性－衡量燃料是否易于发生爆震的性质311、爆震燃烧〔1〕燃烧现象在汽油机的压缩过程中，可燃混合气的温度和压力都很快上升，汽油便开始发生氧化反响并生成一些过氧化物，即所谓焰前反响当火花塞点火后，火花附近的混合气温度急剧升高，氧化加剧，进而出现最初的火焰中心在正常燃烧的情况下，火焰中心形成后，随即发生火焰传播现象，火焰的前锋逐层向末燃混合气推进未燃混合气和已燃混合气的接触局部因受热而温度升高，同时由于己燃混合气的膨胀而使其压力升高，这样便大体以球面形状逐层发火燃烧，向前推进，直至绝大局部燃料燃尽为止32爆震燃烧研究说明，在正常的情况下，汽油机燃烧室中火焰传播速度为30~70m/s，压力变化的速度比较乎缓，发动机的工作比较平稳，动力性能和经济性能均较好33爆震燃烧爆震是汽油机的一种不正常燃烧，它发生在燃烧过程的后期当火花塞点火后，随着最初形成的火焰中心在气缸中的传播，未燃局部的混合气受己燃气体的压缩和火焰的辐射，温度和压力急剧升高，其氧化反响加速，过氧化物急剧分解，分支链反响激增，以致在最初形成的火焰前锋尚未到达之前，未燃混合气的局部温度已超过其自燃点，从而发生爆炸性燃烧此时，在发动机内便有两个或两个以上的火焰中心，并从这些中心以100~300m/s(轻微爆震)直到800~1000m/s(强烈爆震)的速率传播火焰，迅速将混合气燃烧完毕34爆震燃烧强烈爆震时局部压力可到达10MPa，温度可到达2000~2500℃，产生冲击波的速度为1000~1500m/s这种冲击波对缸壁屡次反射，就会产生频率很高(3000~7000Hz)的金属敲击声，即为爆震35爆震燃烧〔2〕危害爆震燃烧所形成的冲击波破坏气缸壁面层流边界层，从而使气缸的热损失增大，输出功率降低在这种压力波的冲击下，使机件的磨损增大，还常引起发动机过热，甚至使机件烧坏爆震燃饶还导致排气管冒黑烟，这是因为燃烧室中局部温度急剧升高，使燃烧产物(CO2、CO等)发生离解而析出游离碳。这些游离碳来不及燃烧就被排出气缸、形成黑烟，同时也造成燃料消耗量增加爆震燃烧使发动机的功率和经济性降低，在剧烈爆震的情况下，汽油机的最大功率会降低10%左右36爆震燃烧〔3〕原因发动机的结构和工作条件爆震现象的产生与发动机的压缩比有密切的联系发动机的压缩比愈大，压缩终了时气缸内混合气的温度和压力就愈高这就加速了未燃混合气中过氧化物的生成和聚积，自燃的倾向增大，更易于发生爆震燃料质量如果燃料的自燃点低，就比较容易产生爆震现象372、汽油抗爆性的表示方法辛烷值、抗爆指数、品度〔1〕辛烷值汽油的抗爆性是用辛烷值〔Octanenumber，简称ON〕来表示的辛烷值是在标准的试验用可变压缩比单缸汽油发动机中，将待测试样与标准燃料试样进行比照试验测得的标准燃料是异辛烷和正庚烷及其混合物，标准燃料混合物的辛烷值是混合物中异辛烷的体积百分含量标准燃料正庚烷ON＝0异辛烷（2,2,4－三甲基戊烷）ON＝100汽油的辛烷值越高，抗爆性就越好38汽油抗爆性的表示方法〔2〕辛烷值的测定方法马达法辛烷值(Motoroctanenumber，简称MON)研究法辛烷值(ResearchOctanenumber，简称RON)道路辛烷值，数值介于RON和MON之间RON通常就比MON高7～12个单位RON与MON两者的差值称为燃料的敏感度;它反映汽油的抗爆性能随发动机工况改变而变化的程度;敏感度越低越好39汽油抗爆性的表示方法〔4〕抗爆指数ONIONI－Octanenumberindex，也称平均实验辛烷值可以近似地表示汽油的道路辛烷值40汽油抗爆性的表示方法〔5〕品度对航空汽油，还规定了用增压航空法测定在富混合气条件下〔过剩空气系数0.6～0.65〕的抗爆性，称为品度品度是汽油在富混合气条件下，不发生爆震燃烧所发生的最大功率与用异辛烷〔品度为100〕工作所发出的最大功率之比燃料的品度值越高，抗爆性越好413、抗爆性与燃料组成的关系化学组成对同族烃类而言，分子量越小，沸点越低，抗爆性越好，即辛烷值越高分子量相近的各族烃类，辛烷值由大到小的顺序为：芳香烃＞异构烷烃和异构烯烃＞正构烯烃及环烷烃＞正构烷烃馏分组成同一原油的不同直馏馏分，馏分越轻，辛烷值越高不同原油沸程相同的馏分，由于各馏分的化学组成不同，辛烷值也不同424、改善汽油抗爆性的方法调和高辛烷值的催化裂化汽油或催化重整汽油调和高辛烷值组分，如烷基化油、MTBE、TAME对低辛烷值馏分进行改质处理－直馏轻汽油异构化参加抗爆剂，如四乙基铅〔TEL〕－剧毒435、压缩比与爆震燃烧的关系汽油机的压缩比越大，所需汽油辛烷值越高1920s，压缩比只有4～5，现已达8～10，相应的辛烷值也从80提高到90甚至97车型压缩比RON油耗，L/100km标致5048.09011.0北京2138.29011.0桑塔纳8.5939.0奥迪10010.0978.7几种国产汽车的压缩比、所需辛烷值及油耗44一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45五、汽油的腐蚀性汽油的腐蚀性说明汽油对金属的腐蚀能力组成汽油的烃类没有腐蚀性元素硫、硫化物、水溶性酸或碱、有机酸和水分等物质，会产生不同程度的腐蚀测定汽油腐蚀性的指标有：硫含量、硫醇性硫含量、铜片腐蚀、水溶性酸或碱、酸度等46六、汽油的清洁性汽油中含有水分和机械杂质机械杂质会增加发动机磨损、缩短其寿命，且使其功率下降，耗油量增大水分会腐蚀金属，加速汽油氧化所以，必须除去汽油中的水分和杂质47七、汽油的品种与牌号（辛烷值／品度)汽油车用汽油无铅汽油：90号、93号、95号、97号含铅汽油：90号、93号、97号航空汽油号:100/130号、95/130号、75号RON48车用汽油质量标准GB17930-1999800ppm49中国美国1995年1997年1995年2000年新配方汽油FCC汽油73.96%78.89%34.5%33%28.1%烷基化汽油0.53%0.2%12.5%11%16.5%重整汽油7.65%5.42%33.5%37%24.6%直馏汽油13.43%11.08%

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4.9%异构化汽油－

－10%7%11.6%加氢汽油0.97%1.04%1.5%－

－焦化热裂化油

－0.32%－

－

－芳烃组分

－0.79%－

－

－

MTBE0.48%2.26%2.5%7%10.8%正丁烷－

－

5.5%5%3.5%其它2.98%－

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中美车用汽油调和组分构成的比较50第二节柴油柴油是柴油机〔又称压燃式发动机〕的燃料，根据柴油机转速的不同，使用不同类型的柴油高速柴油机－转速>1000rpm－轻柴油中速柴油机－转速500～1000rpm－重柴油低速柴油机－转速<500rpm－残渣油型51一、柴油机的工作原理柴油机又称压燃式发动机，主要用于农用机械、重型车辆、铁路机车、船舶、工程和矿山机械1、柴油机的工作过程工作循环和汽油机根本一样也有进气、压缩、膨胀和排气四个过程52柴油机与汽油机的主要差异〔1〕压缩比不同柴油机的压缩比约高于汽油机的一倍，约为16～20压缩后气体的温度、压力比较高，可达500～700℃，压力3～5MPa此温度超过柴油的自燃点〔2〕点燃方式不同柴油机进气和压缩的均为空气，柴油单独喷入气缸中与高温空气混合后自燃汽油机进气和压缩的均为油气混合气，由火花塞点燃后燃烧53柴油机与汽油机的主要差异〔3〕热效率不同柴油机的热效率高于汽油机功率相同时可节省燃料20～30%542、柴油机对燃料的使用要求具有良好的雾化、蒸发和燃烧性能良好的燃料供给性能－具有适当的粘度和良好的低温流动性对发动机没有腐蚀和磨损作用良好的储存和热安定性55二、柴油的抗爆性柴油的燃烧性良好是指喷入燃烧室内与高温空气形成可燃混合气后，能在较短的时间内发火自燃并完全燃烧1、柴油机内燃料的燃烧过程分为四个阶段：滞燃期、急燃期、缓燃期、后燃期喷油56柴油机与汽油机内燃烧的比照柴油在柴油机中的燃烧是靠自燃发火，汽油在汽油机中的燃烧是靠点火燃烧从燃烧角度看，对柴油的要求是自燃点低，容易自燃，而对汽油那么要求其自燃点高，难于自燃柴油机的爆震发生在燃烧阶段的初期，当柴油的自燃点过高时，会造成滞燃期过长，着火前气缸中积累燃料太多，急燃期压力升高太猛，因而使燃烧粗暴，导致敲缸汽油机的爆震那么是由于汽油的自燃点过低而引起的，并不发生在燃烧阶段的初期，而是出现在火焰的传播过程中572、柴油抗暴性能的评定指标十六烷值、柴油指数评价柴油的抗爆性柴油的十六烷值〔CetaneNumber,CN〕也是在标准的试验用柴油机中测定的燃料十六烷值的测定方法和十六烷值确实定与辛烷值相似。标准燃料中正十六烷的体积百分含量即为所测油品的十六烷值标准燃料-甲基萘CN＝0；七甲基壬烷CN＝15正十六烷CN＝10058〔1〕柴油指数〔2〕十六烷指数〔3〕十六烷值计算公式柴油的苯胺点，℃柴油50%馏出温度，℃59十六烷值高，说明该燃料在柴油机中发火性能好，滞燃期短,燃烧均匀且完全，发动机工作平稳十六烷值低那么说明燃料发火困难，滞燃期长，发动机工作状态粗暴但十六烷值过高，也将会由于局部不完全燃烧，而产生少量黑色排烟；且凝点也高，使柴油的低温流动性变差。60柴油发火性能的评定指标不同转速的柴油机对柴油的十六烷值有不同的要求高速柴油机的燃料其十六烷值应在40～60，一般使用40～45的燃料中速柴油机可使用十六烷值30～35的燃料对于低速柴油机，即使用十六烷值低于25的燃料，其燃烧也不会发生特殊的困难61同一柴油油样的柴油指数和十六烷值并不相等，但两者的数值比较接近同一柴油油样的十六烷指数一般与十六烷值也比较接近十六烷值计算公式的平均偏差为±3.5623、十六烷值与化学组成的关系相同碳数的各族烃类，其抗爆性优劣的顺序为：正构烷烃＞正构烯烃＞环烷烃＞芳香烃随着分子中碳链长度的增加，其抗爆性增大随着碳链数目的增多，抗爆性减小由于化学组成的差异，产自石蜡基原油的直馏柴油的十六烷值显然要比产自环烷基原油的高大庆、华北等石蜡基原油中柴油馏分的十六烷值接近70环烷基的羊三木原油中柴油榴分的十六烷值还不到4063三、柴油的蒸发性1、蒸发性对柴油机工作的影响柴油的滞燃期不单是取决于其十六烷值，同时还受其蒸发性的影响柴油在柴油机气缸中发火和燃烧都是在气态下进行的，因而必须先行汽化并与空气形成可燃混合气后，才能使柴油机起动和正常工作柴油机内可燃性混合气的形成速度主要由柴油的蒸发速度决定64蒸发性对柴油机工作的影响柴油馏分越轻，蒸发速度越快柴油馏分过重，蒸发慢，燃烧不完全，功率下降，油耗增加馏分过轻，蒸发太快导致气缸内压力急剧上升，发动机工作不稳定由于对柴油需求的日益增多，为了多产柴油，其馏程趋向于放宽我国轻柴油的馏程一般控制在180～380℃的范围内652、评定柴油蒸发性的指标〔1〕馏程50%馏出温度表示柴油中所含轻馏分的多少，决定柴油机的启动难易程度，我国要求≯300℃柴油中小于300℃馏分的含量对耗油量的影响很大，小于300℃馏分含量越高，那么耗油量越小柴油中<300℃的馏分含量393420相对耗油量10012413166评定柴油蒸发性的指标〔2〕90%及95%馏出温度90%馏出温度及95%馏出温度越低，说明柴油中的重馏分越少我国国家标准规定轻柴油的90%馏出温度不高于355℃，95%馏出温度不高于365℃67四、柴油的流动性1、粘度柴油的粘度影响供油量的大小和雾化性能的好坏柴油的粘度过小时，就容易从高压油泵的柱塞和泵筒之间的缝隙中漏出，因而会使喷人气缸的燃料减少，造成发动机功率下降此外，柴油的粘度越小，雾化后液滴直径就越小，喷出的油流射程也越短，因而不能与气缸中全部空气均匀混合，会造成燃烧不完全68粘度柴油的粘度过大会造成供油出难，同时，喷出的油滴的直径过大，油流的射程过长，使油滴的有效蒸发面积减小，蒸发速度减慢，这样也会使混合气组成不均匀、燃烧不完全、燃料的消耗量增大在柴油的质景标准小对各种牌号柴油都规定了允许的粘度范围柴油的粘度大小与其化学组成有关一般含烷烃较多的石蜡基原油的柴油粘度较小，而环烷基原油的柴油粘度较大692、低温流动性柴油的低温流动性能不仅关系到柴油机燃料供给系统在低温下能否正常供油，而且与柴油在低温下的储存、运输等作业能否正常进行有密切的关系柴油的低温流动性与其化学组成有关，其中正构烷烃的含量越高，那么低温流动性越差国评定柴油低温流动性能的指标为凝点〔或倾点〕和冷滤点冷滤点上下与柴油的低温粘度和含蜡量有关。低温下的粘度大或出现的蜡结晶多，都会使柴油的冷滤点升高70五、柴油的安定性、腐蚀性和洁净度1、安定性安定性差的柴油在储存中颜色容易变深，甚至产生沉淀，严重时会造成喷油嘴和滤清器堵塞，并导致气缸内沉积物增加、磨损加剧柴油的安定性取决于其化学组成，二烯烃、多环芳烃和含硫、含氮化合物都是下安定组分，它们能使发动机中沉积物的数量显著增加评定指标：总不溶物和10%蒸余物残炭71安定性10%蒸余物残炭可在一定程度上大致反映柴油在喷油嘴和气缸零件上形成积炭的倾向我国轻柴油一等品的质量标准中规定总下溶物不能大于2.0mg/100mL、10%蒸余物残炭不大于0.3%对于轻柴油优等品还规定碘值不大于6g(I)/100g(油)722、腐蚀性影响柴油腐蚀性的主要是含硫化合物，特别是活性硫化物〔如硫醇等〕活性含硫化合物对金属有自接的腐蚀作用含硫化合物在气缸内燃烧后都生成SO2和SO3，不仅会严重腐蚀高温区的零部件，而且还会与气缸壁上的润滑油起反响，加速漆膜和积炭的形成柴油机排出用气中的氧化硫还会污染环境73腐蚀性轻柴油的质量标准中规定优等品的含硫量不大于0.2%，一等品的含硫量不大于0.5%对优等品和一等品还规定硫醇硫的含量不大于0.01%从开展来看，随着对环境保护的要求日益严格，柴油的含硫量指标将会进一步减小另外，柴油中不能含有水溶性酸碱743、洁净度影响柴油洁净度的的主要是水分和机械杂质水分影响柴油的热值和低温性质机械杂质堵塞油路，加剧部件磨损精制良好的柴油一般不含水分和机械杂质，但在储存、运输和加注过程中可能混入75六、柴油的品种和牌号柴油重柴油：按50℃运动粘度分为10号、20号、30号轻柴油：按凝点分为10号、0号、-10号、-20号、-35号和-50号轻柴油一等品优等品76我国轻柴油质量标准GB252-200077第三节喷气燃料〔航空煤油〕点燃式发动机飞行高度低于10000m飞行速度低于900km/h喷气式发动机飞行高度超过20000m飞行速度超过2马赫，1马赫＝1190km/h78一、喷气发动机的工作过程1、涡轮喷气发动机的工作过程涡轮发动机主要是由离心式压缩器、燃烧室、燃气涡轮和尾喷管等局部构成涡轮喷气发动机结构示意图1－进气装置2－离心式压缩器3－燃烧室4－燃气涡轮5－尾喷管792、喷气发动机对燃料的要求喷气发动机的能量转化过程是在高空飞行条件下，对燃料的质量要求非常严格良好的燃烧性能适当的蒸发性较高的热值和密度良好的安定性良好的低温性能无腐蚀性良好的洁净性较小的起电性适当的润滑性80二、喷气燃料的品种和牌号喷气燃料〔生产方法分类〕二次加工喷气燃料直馏喷气燃料喷气燃料〔馏分分类〕煤油型：140～280℃重煤油型：密度>0.83g/cm3宽馏分型：60～280℃－亚音速超音速81喷气燃料的牌号RP-3：较重煤油型，180～280℃，结晶点不高于－47℃RP-4：宽馏分型，60～280℃，结晶点不高于－40℃RP-1：煤油型，150～250℃，结晶点不高于－60℃RP-2：煤油型，150～250℃，结晶点不高于－50℃喷气燃料的品种和牌号82第四节煤油煤油是原油180～310℃的直馏馏分油，主要用于照明、炊事燃料、鱼雷燃料和医药、油漆溶剂，其中以灯用煤油量最大一、灯用煤油的使用性能灯用煤油是用灯芯吸油进行燃烧，要求吸油通畅、不结灯花、有亮度、不冒黑烟、无臭味、使用平安83灯用煤油的使用性能1、吸油性影响吸油性的因素有：馏程、浊点、机械杂质、水分和不饱和烃含量等馏程为180～290℃的馏分最适合灯用煤油浊点保证灯具在低温下是否能顺利吸油不饱和烃中的二烯烃易氧化生成胶质堵塞毛细孔84灯用煤油的使用性能2、点燃性点燃性用点灯试验和无烟火焰高度来控制灯用煤油的化学组成对点燃性影响最大烷烃和环烷烃燃烧完全，不冒黑烟，但亮度下降快；芳烃易冒黑烟，但亮度下降慢适宜的组成是：以烷烃和环烷烃为主，并含10～15%左右的芳烃85灯用煤油的使用性能3、平安性一是要防火防爆，闪点不低于40℃二是通过控制硫化物含量来减少SO2、SO3的排放4、洁净度主要由色度、水溶性酸碱、水分和机械杂质来控制86二、煤油的质量指标按质量分为优级品、一级品和合格品三类87第五节燃料油燃料油是家用和工业燃烧器所用的液体燃料一、燃料油的分类1号2号4号轻4号重5号轻5号重6号7号馏份燃料油重质馏份燃料油混合燃料油残渣燃料油适用于家用和工业小型燃烧器适用于工业燃烧器，为便于装卸和正常雾化，通常需要预热适用于要求该粘度范围的工业燃烧器88二、燃料油的使用性能燃料油应具有良好的雾化性能和低腐蚀性，含胶质和沥青质较少，能充分燃烧并较少结焦1、粘度粘度是燃料油的主要指标，直接影响燃料的雾化和燃烧完全程度，使用粘度较大的燃料油要经过预热燃料油的粘度与其化学组成有关从石蜡基原油生产的燃料抽中含蜡较多，含胶质较少，当加热到倾点以上后其流动性较好，粘度较小从中间基尤其是环烷基原油生产的燃料油，胶质含量较大，粘度也较高89燃料油的使用性能2、低温性能一般用倾点来表示燃料油的倾点与含蜡量有关，含蜡多那么倾点较高对于低粘度的燃料油，质量标准中要求其倾点不能太高，以保证它在储运和使用中的流动性质量指标中规定1号燃料油的倾点不高于－18℃，2号、4号轻及4号燃料油的倾点不高于－6℃对于粘度较大的燃料油，因使用时均需加热，所以一般不控制其倾点90燃料油的使用性能3、硫含量燃料油中的含硫化合物在燃烧后均生成SO2和SO3，它们会污染环境，危害人体健康，同时遇水后变成的亚硫酸和硫酸会严重腐蚀金属设备在1号和2号燃料油质量指标中规定其硫含量不大于0.5%对于高粘度燃料油的含硫量，目前尚无控制指标91燃料油的使用性能4、安定性高粘度燃料油往往是以减粘渣油为原料通过调合进行生产的由于渣油在热转化过程中，其化学组成与物理结构均会发生变化，假设所用的条件不当，就有可能导致在储存及使用中出现沉淀、分层现象，从而会影响输送供油并降低传热效率为此，要求高粘度的燃料油具有较好的热安定性和储存安定性92燃料油的主要用途电力行业燃油发电燃煤机组的点火、助燃、稳燃用油石油化工行业自备电厂的发电、油田生活采暖炼厂工艺用热建材行业平板玻璃和建筑卫生陶瓷的生产冶金加热炉、自备电厂发电、耐火材料主要消费地区华南华东71%93馏份燃料油残渣燃料油常压蒸馏原油减压蒸馏减粘裂化轻质化燃料油的生产ARVR94第六节润滑油一、润滑油的作用1、摩擦、磨损和润滑润滑是降低摩擦、减少润滑的重要措施952、润滑油的作用润滑作用冷却作用冲洗作用密封作用保护作用减震作用卸荷作用96二、润滑剂的分类润滑剂润滑油润滑脂矿物润滑油、石油基润滑油合成润滑油971、润滑剂的分组及应用场合组别应用场合组别应用场合A全损耗系统P风动系统C齿轮Q热传导D压缩机、冷冻机、真空泵R暂时保护防腐蚀E内燃机T汽轮机F主轴、轴承、离合器U热处理G导轨X用润滑脂的场合H液压系统Y其他应用场合M金属加工Z蒸汽汽缸N电器绝缘S特殊润滑剂应用场合982、润滑油的分类习惯上将润滑油按其使用场合分为以下几类〔1〕内燃机润滑油包括汽油机油、柴油机油等需用量最大，约占一半(2)齿轮油在齿轮传动装置上使用的润滑油其特点是它在机件间所受的压力很高99润滑油的分类〔3〕液压油及液力传动油在传动、制动装置及减震器中用来传递能量的液体介质同时也起润滑及冷却作用〔4〕工业设备用油包括机械油、汽轮机油、压缩机油、汽缸油以及并不起润滑作用的电绝缘油、金属加工油等100三、润滑油的根底油润滑油通常是将不同规格的根底油进行调合并调入相应的添加剂后制成的根底油又可分为矿物油和合成油两大类1011、矿物油矿物油－－以原油的减压馏分或减压渣油为原料，并根据需要经过脱沥青、脱蜡和精制等过程而制得的润滑油根底油矿物油是目前生产各种润滑油的主要原料炼油厂制成根底油后可以直接出售，也可调成产品出售矿物油有时还不具备航空、航天和国防等特殊场合所要求的耐低温、耐高温、高真空、抗燃、抗辐射等性能1022、合成润滑油根底油合成润滑油根底油是为了满足一些具有特殊性能要求的使用场合合成润滑油根底油包括聚α-烯烃类、硅油类、聚乙二醇类、双酯类、磷酸酯类、硅酸酯类、全氟烃类、氟氯碳油类、聚醚类等等103合成润滑油根底油合成烃润滑油组成与矿物润滑油相近，能与之任意比例混合聚α-烯烃、石蜡氯化合成油、烷基苯合成油、聚异丁烯合成油聚α-烯烃的粘温性能好、凝点低、润滑性能良好聚醚二醇、单醚、双醚调整聚醚中环氧烷的比例，可得到水溶性和油溶性不同溶解度的聚醚104合成润滑油根底油酯类油分子中含有酯基官能团-COOR双酯、多元醇酯、复酯综合性能良好，较早开发应用磷酸酯偏磷酸酯正磷酸酯伯、仲、叔磷酸酯适合作合成润滑油根底油的是叔磷酸酯105合成润滑油根底油硅油聚硅氧烷、聚硅醚甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油凝点低、粘温性好、化学稳定性和热稳定性优良含氟润滑油〔氟油〕分子中含有氟元素的合成润滑油全氟烷基聚醚、氟碳油、氟氯碳化学稳定性和热稳定性优良、润滑性良好价格昂贵1063、润滑油根底油的比照矿物润滑油根底油可以满足一般机械的润滑要求价格廉价用量和产量大合成润滑油根底油用于矿物润滑油根底油所不能满足的情况低温〔<-60℃〕和高温〔>150℃〕的温度区域宽温度区域或真空下使用价格较贵1074、润滑油根底油的分类润滑油根底油根据粘度指数分类，根据赛式通用粘度分级从减压馏分制取的低粘度等级组分称为中性油，粘度等级以40℃赛式通用粘度表示从减压渣油制取的高粘度组分称为光亮油〔BS，BrightStock〕，粘度等级以100℃赛式通用粘度表示108润滑油根底油的分类润滑油根底油按其粘度指数分为5类超高粘度指数的UH VI≥140很高粘度指数的VH VI≥120高粘度指数的H VI≥90中粘度指数的M VI≥40低粘度指数的L VI<140每一类又分为通用根底油和专用根底油专用根底油分为低凝和深度精制两个品种109润滑油根底油的分类润滑油基础油粘度指数超高粘度指数VI≥140很高粘度指数VI≥120高粘度指数VI≥90中粘度指数VI≥40低粘度指数VI<40润滑油基础油代号通用润滑油UHVIVHVIHVIMVILVI专用润滑油低凝UHVIWVHVIWHVIWMVIWLVIW深度精制UHVISVHVISHVISMVISLVISVI－粘度指数(ViscosityIndex) UH－超高(UltraHigh)VH－很高(VeryHigh) H－高(High)M－中(Middle) L－低(Low)W－Winter，表示低凝 S－Super，表示深度精制110四、润滑油的使用特性及添加剂1、润滑油的粘温性能润滑油的类型 粘度指数矿物油 <100聚烯烃〔PAO〕 120-130多元醇酯〔POE〕 120-130聚醚类〔PAG〕 160硅油 195111粘度指数改进剂目的：使润滑油在低温和高温都有较好的润滑性能原理低温时，粘度指数改进剂分子呈卷曲状态，对提高粘度作用不大高温时，粘度指数改进剂分子溶胀呈线性展开，分子体积和外表积增大，使油分子内摩擦力增大种类乙丙烯共聚物〔T611〕聚甲基丙烯酸酯〔T602〕112粘度指数改进剂的应用效果VI-15℃，mPa.s100℃，mPa.s基础油10816706.15加乙丙烯共聚物147232013.99粘度增加38%127%1132、润滑油的抗氧化安定性润滑油氧化的危害产生的有机酸可腐蚀金属部件氧化油品变稠而失去流动性，甚至失去润滑油泥胶质使运动部件粘连、油路堵塞油品的氧化历程114润滑油的抗氧化安定性导致润滑油氧化的因素空气、高温、催化、诱导润滑油组分组成对氧化安定性的影响烃类组成对氧化安定性的影响在高温条件下，润滑油所含的各类烃单独存在时，以烷烃最易氧化，环烷烃次之，芳香烃最不易氧化而在混合条件下，其氧化的结果就与单体烃氧化有显著区别当饱和烃与多环芳烃同时存在时，饱和烃易于氧化生成过氧物化而促进多环芳烃的氧化，而多环芳烃的氧化产物酚类又能抑制饱和烃的氧化115润滑油的抗氧化安定性含硫化合物对氧化安定性的影响润滑油中的含硫化合物具有抗氧作用，含有一定量的硫会使润滑油更加安定在各类合硫化合物中，硫醚类尤其是环硫醚类对润滑油氧化的抑制作用最为明显，而噻吩类那么影响很小硫醚类化合物能分解润滑油氧化时所产生的氢过氧化物，从而阻滞了氧化的链反响含氮化合物对氧化安定性的影响引发或促进自由基的生成，促进润滑油的氧化碱氮的影响大于非碱氮的116润滑油的抗氧化安定性润滑油的烃类和非烃类组成对其氧化安定性的影响比较复杂，迄今还没有比较成熟的看法总的来说，在润滑油中饱和烃和单环芳烃的含量高有利于改善其氧化安定性，含有一定量的硫对烃类的氧化能起抑制作用，而多环芳烃和碱氮的含量高那么对润滑油的氧化安定性不利针对我国大局部原油“低硫高氮〞的特点，为了改善润滑油的氧化安定性，必须通过精制把其中所含的氮尤其是碱性氮脱到相当低的水平，但同时又要注意保存一定量的硫117减缓润滑油氧化的方法提高根底油的抗氧化能力消除根底油中存在的易氧化组分添加抗氧化剂作用原理：牺牲自己，保护根底油延缓润滑油的氧化，但是不能阻止其氧化种类自由基抑制剂 2,6-二叔丁基对甲酚〔T501)过氧化物分解剂 二烷基二硫代磷酸锌〔ZDDP)金属钝化剂 苯并三氮唑衍生物〔T551)1183、清净分散剂润滑油的氧化和缩合是不可防止的与燃料燃烧产物相互作用，产生沉淀物沉淀物的分类及其危害高温：积炭和漆膜加速金属部件的磨损、传热变差、密封不严低温：油泥堵塞油路，阻碍正常润滑119清净分散剂清净分散剂的作用方式一类外表活性剂，对氧化产物等有较强的吸附能力，形成胶束，到达分散的目的起增溶的作用，防止氧化物聚结清净剂带碱性，还能起中和酸性氧化物的作用清净分散剂的种类清净剂：抑制高温沉积物的生成，清洁金属部件，石油磺酸盐等分散剂：分散低温油泥：无灰分散剂：单〔双〕烯基丁二酰亚胺1204、低温流动性改进剂影响润滑油低温流动性的因素低温下形成蜡结晶结构而丧失流动性低温下因粘度大、流动太慢而造成泵抽空或供油缺乏正构烷烃的熔点高，易于结晶凝固－－不是理想组分多环烃类的低温粘度一般较大－－不是理想组分121低温流动性改进剂降凝剂的作用原理不能阻止蜡在低温下结晶析出，而是吸附在蜡晶体外表，对蜡生长方向起控制作用即促使蜡向某一方向长大，防止立体网状结构的形成，从而起降低凝点的作用种类烷基萘T801 适用较重馏份润滑油。聚-烯烃T803 适用轻质油品1225、抗磨剂油膜润滑和边界润滑为提高油膜强度－加油性剂动植物油脂为改善边界润滑状态－加极压剂P、Cl、S的有机化合物及金属盐在运行条件下，放出活性元素，与金属反响生成一种低熔、高塑性薄膜123载荷磨损ABAB无添加剂的润滑油润滑油+抗磨损/极压添加剂在承载运行中抗磨损/极压添加剂的有效性124时间磨损磨合期稳定状态无添加剂的抗磨损/极压添加剂减少磨损－抗磨损/极压添加剂的有效性125五、润滑油的分类内燃机润滑油〔内燃机油〕汽油机油、柴油机油－－占润滑油的1/2齿轮油在齿轮传动装置上的润滑油，机件间所受压力很高液压油在传动、制动装置及减震器中用来传递能力的液体介质同时起润滑和冷却作用工业设备用油机械油、汽轮机油、压缩机油、汽缸油、电器用油、金属加工油1261、内燃机油内燃机的工作特点温度高、温差大运动速度快1500-4800r/min8-14m/s负荷重轴承负荷5-35MPa受环境因素的影响大主要性能要求适当的粘度和良好的粘温性能较强的抗氧化能力良好的清净分散性良好的抗磨性良好的防腐蚀性能127内燃机油的分类〔1〕内燃机油粘度等级的分类内燃机油粘度等级分为含字母W及不含字母W两个系列其中含字母W的粘度等级对低温性能有特殊要求含W的粘度系列是以其最大低温粘度、最高边界泵送温度及100℃时最小运动粘度来划分的不含W的粘度系列是以其100℃运动粘度来划分的128内燃机油的分类近年来，内燃机中越来越多地使用多级油多级油－－其100℃粘度在某一非W粘度等级范围内，而同时其低温粘度和边界泵送温度又能满足某一W粘度等级的指标多级油大多是由较低粘度的根底油添加粘度添加剂稠化后制成的，所以也称稠化机油多级油的粘－温性质显著优于单级油，它的使用不受地区和季节的限制，同时还可以节约燃料129内燃机油的分类130内燃机油的分类〔2〕内燃机油质量等级的分类汽油机油系列：以S代表，分为SA、SB、SC、SD、SE、3F、SG及SH等质量等级，其质量水平顺序依次提高柴油机油系列：以C代表，分为CA、CB、CC、CD、CD-II、CE及CF-4等，其质量水平顺序依次提高通用内燃机油系列：既可用于汽油机又可用于柴油机，其牌号可用SC/CC、SD/CC、SE/CD等表示通用内燃机油的性能全面、适应面宽，可简化油品管理、方便使用1312、齿轮油齿轮润滑的特点齿轮的接触压力极大边界润滑需极压添加剂齿轮油的性能要求适宜的粘度－－主要质量指标良好的热氧化安定性良好的抗磨损、耐负荷性能良好的抗泡沫性和抗乳化性良好的防锈、防腐性能良好的抗剪切安定性132齿轮油的分类我国的齿轮油分为工业齿轮油及车辆齿轮油两大类工业齿轮油按使用场合的不同，分为工业闭式齿轮油和工业开式齿轮油车辆齿轮油按其使用条件的苛刻程度分为普通车辆齿轮油(CLC)、中负荷车辆齿轮油(CLD)和重负荷车辆齿轮油(CLE)1333、电器绝缘油主要性能要求电气性能绝缘击穿电压介质损失角正切值－电场作用下，电介质的极化和电导所引起的电能损失粘度保证平安闪点下，粘度较低；较好的粘温性能保证良好的对流和散热热氧化安定性－－60～80℃，长期与空气、铁、铜金属接触析气性油品在高压电场下，瞬间放电或边缘放电使油品脱氢氢气能被油品本身吸收，不在油中形成气泡134电器绝缘油烃类组成与杂质含量的影响环烷烃电气性能很好、凝点低、对抗氧剂感受性好理想组分－－环烷基原油生产烷烃电气性能和抗氧化性能较好，容易发生脱氢反响芳香烃抗氧化性能差，易产生沉淀－精制除去含氮化合物－－不稳定、对添加剂感受性不好－－除去含硫化合物－－不大于0.25%含氧化合物－－需要除去胶质－－极易氧化，需要除去135电器绝缘油的分类电器绝缘油的品种有变压器油、电缆油、电容器油和油开关油等其中变压器油占95%以上136第七节石油蜡动物蜡植物蜡矿物蜡石油蜡煤蜡高级脂肪酸的酯类蜡的分类及来源137一、石油蜡的分类液体石蜡－轻液蜡、重液蜡石蜡粗石蜡、精炼石蜡、食品用石蜡、化装用石蜡、皂用蜡微晶蜡〔地蜡〕微晶蜡、食品用、电绝缘用凡士林〔石油酯〕普通、工业、医药、食品、化装、电容器、电绝缘特种蜡138石油蜡的分类139二、液体石蜡液体石蜡〔液蜡〕：一般是指C9～C16的正构烷烃液蜡可以制成α-烯烃、氯化烷烃、仲醇等，以生产合成洗涤剂、农药乳化剂、塑料增塑剂等化工产品液蜡由轻柴油馏分别离得到指标要求正构烷烃含量不小于90%芳香烃含量不大于1%140三、石蜡石蜡又称晶形蜡，它是从减压馏分中经精制、脱蜡和脱油而得到的固态烃类石蜡主要含正构烷烃，以及少量的异构烷烃和带长侧链的环烷烃石蜡烃类分子的碳原子数为17～35，平均相对分子质量为300～4501411、石蜡的主要性能指标主要性能指标熔点最主要的指标，产品牌号划分的根底主要影响因素－原料馏分；馏分越重，成品蜡的熔点越高脱油深度对熔点也有一定的影响含油量石蜡中所含的以液态存在的环烷烃、异构烷烃、芳香烃含油量会影响石蜡产品的色泽和储存安定性使蜡的脆性、硬度、可塑性和透气性降低含有少量的油对石蜡的光泽、粘附性有利142石蜡的主要性能指标安定性硫、氮、氧化合物芳香烃无毒性正构烷烃、异构烷烃、其它饱和烃－无毒烯烃、芳香烃、重金属、稠环化合物－有毒稠环芳香烃含量是石蜡平安性的关键指标，四、五、六环芳香烃的含量不高于0.6ppm1432、石蜡的分类及用途石蜡按照其熔点划分牌号按照含油量和精制深度不同粗石蜡－黄石蜡半精制石蜡－白石蜡石蜡类产量最大、应用最广的品种全精制石蜡－精白蜡144石蜡的分类及用途按照用途分类食品用石蜡食品石蜡食品包装石蜡食品包装纸的涂层、泡泡糖、药品包装瓶的封口剂化装品、日用品重金属含量小于10ppm砷含量小于2ppm145石蜡的分类及用途皂用蜡用于制取合成脂肪酸及脂肪醇，以代替动植物油脂作生产肥皂和洗涤剂的原料馏程310-450℃碳数分布20-30蜡烛用蜡要求点燃时不流蜡，储存不软化变形工艺美术用蜡－半精制石蜡＋少量微晶蜡146石蜡的分类及用途火柴用蜡火柴药头和火柴杆中间的燃煤介质含油量小于2%粗石蜡造纸及纸品加工用蜡作用－抗水性，减少纸面起毛，改善印刷性能和耐磨性熔点要求54-58℃一般选用半精制石蜡文教用品用蜡蜡纸、蜡笔半精制蜡147四、微晶蜡微晶蜡过去也称为地蜡微晶蜡是从石油减压渣油中脱出的蜡，经脱油和精制而得微晶蜡的碳原子数为30～60，平均相对分子质量为400～800微晶蜡的化学组成与石蜡的不一样，微晶蜡中正构烷烃的含量一般较少，而其主要成分是带有正构或异构烷基侧链的环状烃，尤其是环烷烃148微晶蜡的用途微晶蜡的主要用途之一是作润滑脂的稠化剂微晶蜡的质地细腻、柔润性好，经深度精制的微晶蜡是优质的日用化工原料，可制成软膏及化装品等微晶蜡也是制造电子工业用蜡、橡胶防护蜡、调温器用蜡、军工用蜡、冶金工业用蜡等系列特种蜡的根本材料微晶蜡还可作为石蜡的改质剂。向石蜡中添加少量微晶蜡，即可改变石蜡的晶型，提高其塑性和挠性，从而使石蜡更适用于防水、防潮、铸模、造纸等各领域149石蜡与微晶蜡的主要区别项目石蜡微晶蜡主要来源减压馏分减压渣油结晶形状片状针状或微粒状分子中碳原子数17～3530～60平均相对分子量300～450400～800熔点或滴熔点，℃50～6070～95相对密度较小较大折射率较小较大化学组成以正构烷烃为主以长链环状烃为主150第八节石油沥青石油沥青天然沥青煤焦油沥青以原油为主要原料经蒸馏、氧化、调和、改性等工艺生产的符合规定技术要求的沥青产品一般是石油中>500℃的重组分，是非常复杂的烃类和非烃类衍生物的混合物，绝大多数可溶于三氯乙烯及苯、甲苯等溶剂性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化石油的轻质局部在太阳、地热等自然环境的影响下，经蒸发形成的残留物形成方式包括湖沥青、岩石沥青、油砂沥青和沥青岩煤焦油蒸馏时留下的残渣，是煤焦油加工过程中别离出的大宗产品煤焦油沥青由5000多种三环以上多环芳香族化合物和少量与炭黑相似的高分子物质构成的多相体系碳含量62-64%，氢含量4-5%，制取碳材料的原料151一、石油沥青的分类按照生产工艺分类直馏沥青－粘稠液体、半固体溶剂脱油沥青－VR脱轻油－半固体、固体氧化沥青－VR氧化－固体调和沥青乳化沥青－水、乳化剂－可流动改性沥青－液体、半固体152石油沥青的分类按照用途分类石油沥青70%153二、石油沥青的化学胶体体系分散相：以沥青质为中心，胶质吸附于周围形成的胶束分散介质：芳香烃、饱和烃影响石油沥青使用性能的因素H/C原子比作为道路沥青，其H/C原子比不能太高杂原子化合物含S、N、O化合物－一定影响金属元素－影响较小四组分组成环烷基、环烷－中间基为原料154石油沥青的化学饱和分H/C原子比约为2，分子量500～800主要是正、异构烷烃环烷碳分率10-20%155石油沥青的化学芳香分H/C原子比1.56～1.67，分子量800～1000芳碳率0.21～0.26，环烷碳率0.2溶胶和软化作用与胶质、沥青质有一定的匹配增加芳烃含量利于提高沥青的延度，降低沥青的低温脆裂温度在氧化过程中可以脱氢缩合，转化为胶质、沥青质156石油沥青的化学胶质H/C原子比1.40～1.47，分子量1300～1800芳碳率0.31～0.36，RN=8，RA=5极性芳烃，常温下半固体状态使沥青具有良好的塑性和粘附性改善沥青的脆性，提高延度化学性质很不稳定，易氧化为沥青质157石油沥青的化学沥青质H/C原子比1.16～1.28，分子量：几千至一万胶体体系的核心物质－其多少和结构组成对沥青的影响和大沥青质含量高，软化点高，针入度小，延度低，易脆裂158石油沥青的化学159三、石油沥青的主要性能流变性－主要性能要求针入度测定方法：一定温度下，一定重量的负荷〔100g〕，在一定时间内〔5s〕，通过针尖对沥青样品的剪切程度，以1/10mm为单位我国，以25℃的针入度划分沥青的牌号反映一定温度下沥青的粘度，表示沥青的软硬程度影响因素：原油、生产工艺、条件160石油沥青的主要性能软化点在一定外力的存在下〔小钢球〕，沥青受热从固态转变为具有一定流动能力时的温度反映沥青抗变形的能力－高温、车辆行驶，路面不变形沥青质含量高，胶体结构好，那么软化点高延度沥青受力拉伸至断裂前的变形能力测定条件：25或15℃，5cm/min反映沥青在受到机械应力作用能发生一定程度的变形而不致被破坏的能力与沥青的胶体结构有关，蜡含量和沥青质含量高，延度小161石油沥青的主要性能粘度沥青生产、储运和使用过程中的主要性能指标反映沥青运动时分子间的摩擦力具体同样针入度的沥青，受热流动时，粘度会相差很大一些国家将粘度作为沥青分类的依据162石油沥青的主要性能抗老化性沥青的老化：沥青在使用过程中长期暴露于空气中，加上温度和日光等环境条件的影响，沥青的性质会逐渐产生一系列的变化，如变硬、变脆等，不可逆转的变化由于热和空气的作用，沥青的粘附性变差，针入度减小，软化点升高，延度下降原因：轻质组分挥发沥青要求使用寿命长，耐久性好耐久性决定于沥青的不安定组分使用期间的环境163石油沥青的主要性能粘结性石油沥青与石料或其他材料的粘结能力含有许多极性官能团，粘结性一般较好蜡含量蜡对沥青的使用性能影响较大流动性、延度、粘附性对于道路沥青，蜡含量<3%164四、道路沥青道路沥青以减渣为原料直接制成或经浅度氧化或经溶