第一、二章石油產(chǎn)品種類+汽油

1、石油產(chǎn)品及其添加劑授課教師：龍曉鑄 第一章第一章 石油產(chǎn)品的種類和基本生產(chǎn)過程石油產(chǎn)品的種類和基本生產(chǎn)過程w一一 石油產(chǎn)品的種類石油產(chǎn)品的種類w我國現(xiàn)將石油產(chǎn)品分為下列我國現(xiàn)將石油產(chǎn)品分為下列6大類。大類。w 1.燃料燃料w 燃料包括汽油、柴油及噴氣燃料燃料包括汽油、柴油及噴氣燃料(航空煤油航空煤油)等發(fā)動機燃等發(fā)動機燃料以及燈用煤油、燃料油等。我國的石油產(chǎn)品中燃料約占料以及燈用煤油、燃料油等。我國的石油產(chǎn)品中燃料約占80%，而其中約而其中約60%為各種發(fā)動機燃料，所產(chǎn)柴油和汽油的為各種發(fā)動機燃料，所產(chǎn)柴油和汽油的比例約為比例約為1.3:1。 w 2.潤滑劑潤滑劑 w 其中包括潤滑油和潤滑脂，

2、主要用于降低機件之間的摩其中包括潤滑油和潤滑脂，主要用于降低機件之間的摩擦和防止磨損，以減少能耗和延長機械壽命。其產(chǎn)量不多，擦和防止磨損，以減少能耗和延長機械壽命。其產(chǎn)量不多，僅占石油產(chǎn)品總量的僅占石油產(chǎn)品總量的2%左右，但品種達數(shù)百種之多。左右，但品種達數(shù)百種之多。w 3.石油瀝青石油瀝青w 石油瀝青用于道路、建筑及防水等方面，其產(chǎn)量約占石石油瀝青用于道路、建筑及防水等方面，其產(chǎn)量約占石油產(chǎn)品總量油產(chǎn)品總量3%。 4.石油蠟石油蠟 石油蠟屬于石油中的固態(tài)烴類，是輕工、化工和食品等工業(yè)部門的原石油蠟屬于石油中的固態(tài)烴類，是輕工、化工和食品等工業(yè)部門的原料，其產(chǎn)量約占石油產(chǎn)品總量的料，其產(chǎn)量約占

3、石油產(chǎn)品總量的1%。 5.石油焦石油焦 石油焦可用以制作煉鋁及煉鋼用電極等，其產(chǎn)量約為石油產(chǎn)品總量的石油焦可用以制作煉鋁及煉鋼用電極等，其產(chǎn)量約為石油產(chǎn)品總量的2%。 6.溶劑和化工原料溶劑和化工原料 約有約有10%的石油產(chǎn)品是用作石油化工原料和溶劑，其中包括制取乙烯的石油產(chǎn)品是用作石油化工原料和溶劑，其中包括制取乙烯的原料的原料(輕油輕油),以及石油芳烴和各種溶劑油。以及石油芳烴和各種溶劑油。二二 石油產(chǎn)品的基本生產(chǎn)過程石油產(chǎn)品的基本生產(chǎn)過程圖圖1-1 常減壓蒸餾流程常減壓蒸餾流程圖圖1-2 三段汽化的常減壓蒸餾工藝流程三段汽化的常減壓蒸餾工藝流程圖圖1-3 常壓塔常壓塔圖圖1-4 催化裂化

4、分餾塔催化裂化分餾塔圖圖1-5 焦化分餾塔焦化分餾塔2. 潤滑油型減壓塔的工藝特征潤滑油型減壓塔的工藝特征w從蒸餾過程本身來說，對潤滑油料的質(zhì)量要求主要是粘度合適、殘?zhí)贾祻恼麴s過程本身來說，對潤滑油料的質(zhì)量要求主要是粘度合適、殘?zhí)贾档?、色度好，在一定程度上也要求餾程要窄。低、色度好，在一定程度上也要求餾程要窄。w 圖圖758（圖圖1-6）和和圖圖1-7是潤滑油型減壓塔的示意圖。是潤滑油型減壓塔的示意圖。圖圖1-7 潤滑油型減壓塔潤滑油型減壓塔第二章第二章 汽汽 油油w一、汽油機一、汽油機(點燃式發(fā)動機點燃式發(fā)動機)的工作過程及其對燃料的使用要的工作過程及其對燃料的使用要求求 w 在汽油機中，燃

5、料是由電火花點燃的，故又稱點燃式發(fā)在汽油機中，燃料是由電火花點燃的，故又稱點燃式發(fā)動機動機。 w 1.汽油機的構(gòu)造及工作原理汽油機的構(gòu)造及工作原理 w 按燃料供給方式的不同，汽油機又可分為按燃料供給方式的不同，汽油機又可分為化油器式化油器式及及噴噴射式射式兩大類。兩大類。圖圖21所示為化油器式汽油機的結(jié)構(gòu)示意圖。所示為化油器式汽油機的結(jié)構(gòu)示意圖。 w 活塞在氣缸中上行所能達到的最高位置稱為活塞在氣缸中上行所能達到的最高位置稱為“上止點上止點”，下行所能達到的最低位置稱為下行所能達到的最低位置稱為“下止點下止點”。w圖圖22所示為這兩種情況，其中為氣缸總體積，為燃燒室體所示為這兩種情況，其中為氣

6、缸總體積，為燃燒室體積，兩者之比稱為積，兩者之比稱為壓縮比壓縮比。w壓縮比是表征發(fā)動機性能的一個重要指標(biāo)。從上止點到下止壓縮比是表征發(fā)動機性能的一個重要指標(biāo)。從上止點到下止點之間的直線距離稱為點之間的直線距離稱為沖程沖程。w 汽油機一般是以四沖程循環(huán)工作，依次完成汽油機一般是以四沖程循環(huán)工作，依次完成進氣、壓縮、進氣、壓縮、燃燒膨脹作功、排氣燃燒膨脹作功、排氣這四個過程。有的汽油機是兩沖程的。這四個過程。有的汽油機是兩沖程的。圖圖21 汽油機（點燃式發(fā)動機）結(jié)構(gòu)示意圖汽油機（點燃式發(fā)動機）結(jié)構(gòu)示意圖圖圖22 汽油機上止點與下止點示意圖汽油機上止點與下止點示意圖 (1)進氣過程進氣過程 (2)壓

7、縮過程壓縮過程 (3)作功過程作功過程 (點火燃燒點火燃燒) (4)排氣過程排氣過程 (5)一般汽油機都是由四個或六個氣缸按一定順序組合而連續(xù)進行工一般汽油機都是由四個或六個氣缸按一定順序組合而連續(xù)進行工作的。作的。 (6)在噴射式汽油機中，燃料可更均勻地分配給各個氣缸；同時，由在噴射式汽油機中，燃料可更均勻地分配給各個氣缸；同時，由于不需要喉管而減少了進氣的阻力等，可提高氣缸內(nèi)的平均有效壓力和于不需要喉管而減少了進氣的阻力等，可提高氣缸內(nèi)的平均有效壓力和熱效率；此外，還可以減弱或避免爆震燃燒。熱效率；此外，還可以減弱或避免爆震燃燒。 2.汽油機對燃料的使用要求汽油機對燃料的使用要求 汽油是可

8、用作點燃式發(fā)動機燃料的石油輕質(zhì)餾分。對汽油的使用要汽油是可用作點燃式發(fā)動機燃料的石油輕質(zhì)餾分。對汽油的使用要求主要有：求主要有： 在所有的工況下，具有足夠的揮發(fā)性以形成可燃混合氣。在所有的工況下，具有足夠的揮發(fā)性以形成可燃混合氣。 燃燒平穩(wěn)，不產(chǎn)生爆震燃燒現(xiàn)象。燃燒平穩(wěn)，不產(chǎn)生爆震燃燒現(xiàn)象。 儲存安定性好，生成膠質(zhì)的傾向小。儲存安定性好，生成膠質(zhì)的傾向小。 對發(fā)動機沒有腐蝕作用。對發(fā)動機沒有腐蝕作用。 排出的污染物少。排出的污染物少。 二、汽油的蒸發(fā)性二、汽油的蒸發(fā)性 反映汽油蒸發(fā)性能的指標(biāo)是其反映汽油蒸發(fā)性能的指標(biāo)是其餾程餾程和和飽和蒸氣壓飽和蒸氣壓。 1.餾程餾程 按照規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)備和

9、方法將汽油試樣進行蒸餾，可得到試樣的按照規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)備和方法將汽油試樣進行蒸餾，可得到試樣的餾出溫度和餾出體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系，也就是餾程。餾程能大體表示該汽餾出溫度和餾出體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系，也就是餾程。餾程能大體表示該汽油的沸點范圍和蒸發(fā)性能。其油的沸點范圍和蒸發(fā)性能。其10%、50%、90%各餾出溫度和干點的意義各餾出溫度和干點的意義如下：如下： (1)10%餾出溫度餾出溫度 它表示汽油中所含低沸點餾分的多少，對汽油機起動的難易有決定性它表示汽油中所含低沸點餾分的多少，對汽油機起動的難易有決定性影響，同時，也與產(chǎn)生氣阻的傾向有密切關(guān)系。影響，同時，也與產(chǎn)生氣阻的傾向有密切關(guān)系。 汽油汽油

10、10%餾出溫度與發(fā)動機能迅速起動的最低溫度之間的關(guān)系見餾出溫度與發(fā)動機能迅速起動的最低溫度之間的關(guān)系見表表21。它與開始產(chǎn)生氣阻溫度之間的關(guān)系見。它與開始產(chǎn)生氣阻溫度之間的關(guān)系見表表22。我國車用汽油質(zhì)量。我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求其標(biāo)準(zhǔn)中要求其10%餾出溫度不高于餾出溫度不高于70。 表表21 汽油的汽油的10%餾出溫度與發(fā)動機能迅速啟動的最低溫度的關(guān)系餾出溫度與發(fā)動機能迅速啟動的最低溫度的關(guān)系10%10%餾出溫度，餾出溫度，545460606666717177778282最低啟動溫度，最低啟動溫度，-21-21-17-17-13-13-9-9-6-6-2-2表表22 汽油的汽油的10%餾出

11、溫度與開始產(chǎn)生氣阻溫度的關(guān)系餾出溫度與開始產(chǎn)生氣阻溫度的關(guān)系10%10%餾出溫度，餾出溫度，40405050606070708080開始產(chǎn)生氣阻溫度，開始產(chǎn)生氣阻溫度，-13-13+7+7+27+27+47+47+67+67 (2)50%餾出溫度餾出溫度 它表示汽油的平均蒸發(fā)性能，與汽油機起動后升溫時間的長短以及它表示汽油的平均蒸發(fā)性能，與汽油機起動后升溫時間的長短以及加速是否及時均有密切關(guān)系。我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求加速是否及時均有密切關(guān)系。我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求50%餾出溫餾出溫度不高于度不高于120。 (3)90%餾出溫度和終餾點餾出溫度和終餾點(或干點或干點) 這兩個溫度是表示汽

12、油中重餾分含量的多少。這兩個溫度是表示汽油中重餾分含量的多少。表表23所示為汽油干所示為汽油干點與發(fā)動機活塞磨損及汽油消耗量的關(guān)系。點與發(fā)動機活塞磨損及汽油消耗量的關(guān)系。由表可見，當(dāng)使用干點由表可見，當(dāng)使用干點225的汽油時，發(fā)動機活塞的磨損比使用干點為的汽油時，發(fā)動機活塞的磨損比使用干點為200的汽油大一倍，汽油消的汽油大一倍，汽油消耗量也增多耗量也增多7%。 我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求90%餾出溫度不高于餾出溫度不高于190，終餾點不，終餾點不高于高于205。 2.飽和蒸汽壓飽和蒸汽壓 汽油的飽和蒸汽壓是用規(guī)定的儀器，在燃料蒸汽與液體的體積比為汽油的飽和蒸汽壓是用

13、規(guī)定的儀器，在燃料蒸汽與液體的體積比為4:1以及在以及在38的條件下測定的。國外將此指標(biāo)稱為雷德蒸汽壓的條件下測定的。國外將此指標(biāo)稱為雷德蒸汽壓(RVP)，它是衡量汽油在汽油機燃料供給系統(tǒng)中是否易于產(chǎn)生氣阻的指標(biāo)，同時它是衡量汽油在汽油機燃料供給系統(tǒng)中是否易于產(chǎn)生氣阻的指標(biāo)，同時還可相對地衡量汽油在儲存運輸中的損耗傾向。我國車用無鉛汽油質(zhì)量還可相對地衡量汽油在儲存運輸中的損耗傾向。我國車用無鉛汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定從標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定從9月月1日至日至2月月29日使用的汽油飽和蒸汽壓不高于日使用的汽油飽和蒸汽壓不高于88kPa；從；從3月月1日至日至8月月30日使用的汽油，飽和蒸汽壓不高于日使用的汽油，飽

14、和蒸汽壓不高于74kPa。 我國航空汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其飽和蒸汽壓為我國航空汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其飽和蒸汽壓為2748kPa。表表23 汽油干點與發(fā)動機活塞磨損及汽油消耗量的關(guān)系汽油干點與發(fā)動機活塞磨損及汽油消耗量的關(guān)系汽油干點，汽油干點，發(fā)動機活塞相對磨損，發(fā)動機活塞相對磨損，% %汽油相對消耗量，汽油相對消耗量，% %17517597979898200200100100100100225225200200107107250250500500140140 三、汽油的安定性三、汽油的安定性 汽油在常溫和液相條件下抵抗氧化的能力稱為汽油的氧化安定性，簡汽油在常溫和液相條件下抵抗氧化的能力稱為汽油的

15、氧化安定性，簡稱稱安定性安定性。安定性不好的汽油，在儲存和輸送過程中容易發(fā)生氧化反應(yīng)，。安定性不好的汽油，在儲存和輸送過程中容易發(fā)生氧化反應(yīng)，生成膠質(zhì)，使汽油的顏色變深，甚至?xí)a(chǎn)生沉淀。生成膠質(zhì)，使汽油的顏色變深，甚至?xí)a(chǎn)生沉淀。 1. 汽油的化學(xué)組成與其安定性的關(guān)系汽油的化學(xué)組成與其安定性的關(guān)系 汽油中所含有的不飽和烴是導(dǎo)致其性質(zhì)不安定的主要原因。汽油中所含有的不飽和烴是導(dǎo)致其性質(zhì)不安定的主要原因。 在不飽和烴中，由于化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，氧化的難易也有差異。其產(chǎn)生在不飽和烴中，由于化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，氧化的難易也有差異。其產(chǎn)生膠質(zhì)的傾向依下列次序遞增：膠質(zhì)的傾向依下列次序遞增：鏈烯烴鏈烯烴環(huán)烯烴環(huán)烯

16、烴異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴正構(gòu)烯烴及環(huán)烷烴正構(gòu)烯烴及環(huán)烷烴正構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴表表24 各族烴類的辛烷值各族烴類的辛烷值烴類烴類 研究法辛烷值（研究法辛烷值（RONRON）馬達法辛烷值（馬達法辛烷值（MONMON）烷烷烴烴正戊烷正戊烷626262622-2-甲基丁烷甲基丁烷929290902 2，2-2-二甲基丙烷二甲基丙烷85858080正己烷正己烷252526262-2-甲基戊烷甲基戊烷737373732 2，2-2-二甲基丁烷二甲基丁烷92929393正庚烷正庚烷0 00 02-2-甲基己烷甲基己烷424246462 2，2-2-二甲基戊烷二甲基戊烷939396962 2，2 2

17、，3-3-三甲基丁烷三甲基丁烷100100100100正辛烷正辛烷-17-172-2-甲基庚烷甲基庚烷222213132 2，2-2-二甲基己烷二甲基己烷727277772 2，2 2，3-3-三甲基戊烷三甲基戊烷1001001001002 2，2 2，4-4-三甲基戊烷三甲基戊烷100100100100 續(xù)表續(xù)表烴類烴類研究法辛烷值（研究法辛烷值（RONRON）馬達法辛烷值馬達法辛烷值(MON)(MON)烯烯烴烴1-1-己烯己烯767663632-2-己烯己烯939381814-4-甲基甲基-2-2-戊烯戊烯999984841-1-辛烯辛烯292935352-2-辛烯辛烯565656563-

18、3-辛烯辛烯727268682 2，2 2，4-4-三甲基三甲基-1-1-戊烯戊烯1001008686環(huán)環(huán)烷烷烴烴環(huán)戊烷環(huán)戊烷8585甲基環(huán)戊烷甲基環(huán)戊烷91918080乙基環(huán)戊烷乙基環(huán)戊烷67676161正丙基環(huán)戊烷正丙基環(huán)戊烷31312828乙丙基環(huán)戊烷乙丙基環(huán)戊烷81817676環(huán)己烷環(huán)己烷83837777甲基環(huán)己烷甲基環(huán)己烷75757171乙基環(huán)己烷乙基環(huán)己烷46464141正丙基環(huán)己烷正丙基環(huán)己烷18181414芳芳香香烴烴苯苯100100100100甲苯甲苯100100100100二甲苯二甲苯100100100100乙基苯乙基苯1001009898正丙基苯正丙基苯100100989

19、8異丙基苯異丙基苯10010099991 1，3 3，5-5-三甲基苯三甲基苯100100100100 4.汽油機壓縮比與爆震燃燒的關(guān)系汽油機壓縮比與爆震燃燒的關(guān)系 汽油機的壓縮比越大，壓縮過程終了時氣缸內(nèi)混合氣的溫度和壓力就汽油機的壓縮比越大，壓縮過程終了時氣缸內(nèi)混合氣的溫度和壓力就越高，這就大大加速了未燃混合氣中過氧化物的生成和聚積，使其更容易越高，這就大大加速了未燃混合氣中過氧化物的生成和聚積，使其更容易自燃，因而爆震的傾向增強。所以，自燃，因而爆震的傾向增強。所以，對于壓縮比越大的汽油機就應(yīng)該選用對于壓縮比越大的汽油機就應(yīng)該選用抗爆性越好的汽油，才不致產(chǎn)生爆震燃燒抗爆性越好的汽油，才不

20、致產(chǎn)生爆震燃燒。也就是說，在壓縮比較大的汽。也就是說，在壓縮比較大的汽油機中需要用辛烷值較高的汽油。油機中需要用辛烷值較高的汽油。 表表25 幾種國產(chǎn)汽車的壓縮比、所需辛烷值及油耗耗幾種國產(chǎn)汽車的壓縮比、所需辛烷值及油耗耗車車 型型壓縮比壓縮比所需辛烷值所需辛烷值（RONRON）油耗，油耗，L/100kmL/100km標(biāo)致標(biāo)致5045048.08.0909011.011.0北京北京BJ213BJ2138.28.2909011.011.0桑塔納桑塔納8.58.593939.09.0奧迪奧迪10010010.010.097978.78.7 五、汽油的腐蝕性五、汽油的腐蝕性 汽油在使用和儲運過程中均

21、與金屬相接觸汽油在使用和儲運過程中均與金屬相接觸,為此要求控制汽油及其燃燒產(chǎn)物對為此要求控制汽油及其燃燒產(chǎn)物對金屬的腐蝕性。汽油中會引起腐蝕的物質(zhì)主要有硫及含硫化合物、有機酸和水溶性金屬的腐蝕性。汽油中會引起腐蝕的物質(zhì)主要有硫及含硫化合物、有機酸和水溶性酸或堿等。酸或堿等。 六、汽油產(chǎn)品的品種和牌號六、汽油產(chǎn)品的品種和牌號 汽油按其用途分為汽油按其用途分為車用汽油車用汽油和和航空汽油航空汽油，各種汽油均按辛烷值劃分牌號。，各種汽油均按辛烷值劃分牌號。我國車用汽油分為我國車用汽油分為含鉛汽油含鉛汽油及及無鉛汽油無鉛汽油兩大類，按其研究法辛烷值兩大類，按其研究法辛烷值(RON)含鉛車用含鉛車用汽油

22、分為汽油分為90號號、93號及號及97號三個牌號，無鉛車用汽油分為號三個牌號，無鉛車用汽油分為90號、號、93號及號及95號三個號三個牌號，它們分別適用于壓縮比不同的各型汽油機。我國車用無鉛汽油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見牌號，它們分別適用于壓縮比不同的各型汽油機。我國車用無鉛汽油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表表26。 我國采用我國采用“辛烷值辛烷值/品度品度”表示航空汽油的牌號，包括表示航空汽油的牌號，包括100/130號、號、95/130號和號和75號三個牌號。號三個牌號。 七、醇類汽油機燃料七、醇類汽油機燃料 在各種可以替代汽油的物質(zhì)中，在各種可以替代汽油的物質(zhì)中，甲醇甲醇和和乙醇乙醇是最有希望的燃料，它們可從天然是最

23、有希望的燃料，它們可從天然氣、煤或植物轉(zhuǎn)化而得。這些醇類的辛烷值都相當(dāng)高，甲醇的氣、煤或植物轉(zhuǎn)化而得。這些醇類的辛烷值都相當(dāng)高，甲醇的RON/MON為為114/95，乙醇的為乙醇的為111/94，其調(diào)和辛烷值則更高。，其調(diào)和辛烷值則更高。 八、新配方汽油八、新配方汽油 為了使汽油既達到上述從環(huán)境保護角度提出的要求，又具有較好的抗爆性，目為了使汽油既達到上述從環(huán)境保護角度提出的要求，又具有較好的抗爆性，目前所采取的措施主要是摻入一定量的醚類化合物。從前所采取的措施主要是摻入一定量的醚類化合物。從表表27可見，可見，甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚(簡簡稱稱MTBE)和和叔戊基甲基醚叔戊基甲基醚(簡稱簡稱

24、TAME)這兩種醚類的辛烷值都很高，其調(diào)和辛烷值更這兩種醚類的辛烷值都很高，其調(diào)和辛烷值更高高(見見表表28)，其中目前最常用的是其中目前最常用的是MTBE。表表26 車用無鉛汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（據(jù)車用無鉛汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（據(jù)SH 004193）項項 目目9090號號9393號號9595號號抗抗爆爆性性研究法辛烷值（研究法辛烷值（RONRON）909093939595抗爆指數(shù)抗爆指數(shù)(RON+MON)/2(RON+MON)/2858588889090餾餾程程10%10%蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)溫度，707050%50%蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)溫度，12012090%90%蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)溫度，190190終餾點，終餾點，205205殘留量（體積分?jǐn)?shù)），殘留量（體積分?jǐn)?shù)），% %22飽和蒸汽壓，飽和蒸汽壓，kPakPa從從9 9月月1 1日至日至2 2月月2929日日8888從從3 3月月1 1日至日至8 8月月1 1日日7474實際膠質(zhì)，實際膠質(zhì)，mg/100mlmg/100ml55誘導(dǎo)期，誘導(dǎo)期，minmin480480硫含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），硫含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），% %0.150.15硫硫醇醇博士試驗博士試驗通過通過硫醇硫含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），硫醇硫含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），% %0.0010.001銅片腐蝕（銅片腐蝕（5050，3h3h）不大于一級不大于一級水溶性酸或堿水溶性酸或堿