石油產(chǎn)品的質(zhì)量要求

第4章石油產(chǎn)品的

質(zhì)量要求浙江海洋學(xué)院本章主要內(nèi)容第一節(jié)汽油第二節(jié)柴油第三節(jié)噴氣燃料第四節(jié)煤油第五節(jié)燃料油第六節(jié)潤(rùn)滑油第七節(jié)石油瀝青第八節(jié)石油蠟第九節(jié)石油焦2石油產(chǎn)品從石油中能得到上千種產(chǎn)品，我國(guó)現(xiàn)將石油產(chǎn)品分為以下六大類〔1〕燃料包括汽油、柴油、噴氣燃料〔航空煤油〕等發(fā)動(dòng)機(jī)燃料以及燈用煤油、燃料油等燃料的數(shù)量約占石油產(chǎn)品的80%，其中發(fā)動(dòng)機(jī)燃料占60%，柴油和汽油的比例為1.3:13石油產(chǎn)品〔2〕潤(rùn)滑劑包括潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂，主要用于降低機(jī)械部件的摩擦和防止磨損，以減少能耗、延長(zhǎng)機(jī)械壽命產(chǎn)量不多，僅占石油產(chǎn)品總量的2%左右，但品種達(dá)數(shù)百種之多〔3〕石油瀝青用于道路、建筑和防水等方面，產(chǎn)量約占石油產(chǎn)品總量的3%4石油產(chǎn)品〔4〕石油蠟是輕工、化工和食品工業(yè)的原料，產(chǎn)量約占總量的1%〔5〕石油焦用于制造煉鋁和煉鋼用電極，其產(chǎn)量約為2%〔6〕溶劑和化工原料占石油產(chǎn)品產(chǎn)量的10%，包括制取乙烯的原料－輕油、石油芳烴和各種溶劑油5第一節(jié)汽油一、汽油機(jī)的工作原理汽油機(jī)又稱點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，主要用于輕型汽車、摩托車、小型飛機(jī)和快艇1、汽油機(jī)的構(gòu)造及工作原理汽油機(jī)分為化油器式和噴射式兩大類61、汽油機(jī)的工作原理化油器式汽油機(jī)的構(gòu)造1－空氣過(guò)濾器2－針形閥3－浮子4－噴管5－喉管6－節(jié)氣門7－進(jìn)氣管8－量孔9－浮子室10－預(yù)熱套11－進(jìn)氣閥12－排氣閥13－活塞7汽油機(jī)的工作原理下止點(diǎn)－活塞在氣缸中下行所能到達(dá)的最低位置上止點(diǎn)－活塞在氣缸中上行所能到達(dá)的最高位置V1－汽缸的總體積V2－燃燒室體積壓縮比V1/V2－壓縮比是表征發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)沖程－從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)之間的直線距離汽油機(jī)上止點(diǎn)與下止點(diǎn)示意圖8汽油機(jī)的工作原理汽油機(jī)一般是以四沖程循環(huán)工作，依次完成進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹作功、排氣這四個(gè)過(guò)程有的汽油機(jī)是兩沖程的9汽油機(jī)的工作原理進(jìn)氣過(guò)程：活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)氣閥開(kāi)啟，空氣和油氣的可燃混合氣進(jìn)入氣缸進(jìn)氣終了時(shí)的混合氣溫度到達(dá)85~130℃沖程1：進(jìn)氣過(guò)程10汽油機(jī)的工作原理壓縮過(guò)程：活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，進(jìn)氣閥和排氣閥關(guān)閉，空氣和油氣的可燃混合氣被壓縮壓力范圍為0.7~1.5MPa溫度可達(dá)300~450℃沖程2：壓縮過(guò)程11汽油機(jī)的工作原理燃燒膨脹作功過(guò)程：火花塞發(fā)出電火花點(diǎn)燃混合氣，混合氣開(kāi)始燃燒火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?0~30m/s最高燃燒溫度達(dá)2000~2500℃最高壓力為3.0~4.0MPa沖程3：燃燒膨脹作功過(guò)程12汽油機(jī)的工作原理排氣過(guò)程：做功過(guò)程結(jié)束后，排氣閥翻開(kāi)，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，排氣閥翻開(kāi)，燃燒后的廢氣排出廢氣溫度：700~800℃沖程4：排氣過(guò)程132、汽油機(jī)對(duì)燃料的使用要求所有工況下，具有足夠揮發(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)象儲(chǔ)存安定性好，生成膠質(zhì)的傾向小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有腐蝕作用排出的污染物少14二、汽油的蒸發(fā)性汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，必須要迅速汽化并與空氣形成均勻的可燃混合氣，這主要是由汽油的本身蒸發(fā)性所決定假設(shè)汽油具有良好的蒸發(fā)性，就較容易與空氣形成均勻的可燃混合氣，進(jìn)入氣缸后燃燒也鉸完全，使發(fā)動(dòng)機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)假設(shè)汽油的蒸發(fā)性太差，就不能在氣缸中完全氣化，使汽油機(jī)功率降低，還會(huì)造成起動(dòng)和加速〔尤其是冬季〕的困難反之，假設(shè)汽油的蒸發(fā)性太強(qiáng)，那么汽油易在導(dǎo)油管中因氣化而形成氣阻，最終造成供油缺乏，在夏季尤其容易發(fā)生反映蒸發(fā)性的主要指標(biāo)是餾程和飽和蒸汽壓151、餾程〔1〕10%餾出溫度表示汽油中所含低沸點(diǎn)餾分的多少，決定汽油機(jī)的啟動(dòng)難易程度，與產(chǎn)生氣阻的傾向有密切的關(guān)系10%餾出溫度越低，說(shuō)明汽油中所含低沸點(diǎn)餾分越多、蒸發(fā)性越強(qiáng)，能使汽油機(jī)在低溫下易于起動(dòng)但是，假設(shè)10%餾出溫度過(guò)低，那么易于產(chǎn)生氣阻我國(guó)車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求≯70℃16餾程10%的餾出溫度,℃546066717782最低啟動(dòng)溫度,℃-21-17-13-9-6-210%的餾出溫度,℃4050607080開(kāi)始產(chǎn)生氣阻的溫度,℃-13+7+27+47+67汽油的10%餾出溫度與開(kāi)始產(chǎn)生氣阻溫度的關(guān)系汽油的10%餾出溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)能迅速啟動(dòng)的溫度關(guān)系17餾程〔2〕50%餾出溫度表示汽油的平均蒸發(fā)性能，與汽油機(jī)起動(dòng)后升溫時(shí)間的長(zhǎng)短以及汽油機(jī)起動(dòng)后加速是否及時(shí)有密切關(guān)系汽油的50%餾出溫度低，在正常溫度下便能較多地蒸發(fā)，從而能縮短汽油機(jī)的升溫時(shí)間，同時(shí)，還可使發(fā)動(dòng)機(jī)加速靈敏、運(yùn)轉(zhuǎn)柔和如果50%餾出溫度過(guò)高，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要由低速轉(zhuǎn)換為高速，供油量急劇增加時(shí)，汽油來(lái)不及完全氣化，導(dǎo)致燃燒不完全，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)蝗幌ɑ鹞覈?guó)車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求≯120℃18餾程〔3〕90%餾出溫度和干點(diǎn)表示汽油中所含重餾分的多少，如該溫度過(guò)高，說(shuō)明汽油中含有重質(zhì)餾分過(guò)多，不易保證汽油在使用條件下完全蒸發(fā)和完全燃燒這將導(dǎo)致氣缸積炭增多，耗油率上升；同時(shí)蒸發(fā)不完全的汽油重質(zhì)局部還會(huì)沿氣缸壁流入曲軸箱，使?jié)櫥拖♂尪哟竽p我國(guó)要求90%餾出溫度≯190℃，干點(diǎn)≯205℃19餾程當(dāng)使用干點(diǎn)225℃的汽油時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的磨損比使用于點(diǎn)為200℃的汽油大一倍，汽油消耗量也增多7%汽油干點(diǎn)與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞磨損及汽油消耗量的關(guān)系汽油干點(diǎn)，℃發(fā)動(dòng)機(jī)活塞相對(duì)磨損，%汽油相對(duì)消耗量，%1759798200100100225200107250500140202、飽和蒸氣壓汽油的飽和蒸氣壓是用規(guī)定的儀器，在燃料蒸氣與液體的體積比為4:1以及在38℃的條件下測(cè)定的，稱為雷德蒸氣壓，RVP它是衡量汽油在汽油機(jī)燃料供給系統(tǒng)中是否易于產(chǎn)生氣阻的指標(biāo)，同時(shí)還可相對(duì)地衡量汽油在儲(chǔ)存運(yùn)輸中的損耗傾向汽油的蒸氣壓越大，蒸發(fā)性越強(qiáng)，易于冷起動(dòng)；同時(shí)產(chǎn)生氣阻傾向增大，蒸發(fā)損失增大21飽和蒸氣壓車用汽油秋冬季〔9.1～2.29〕－RVP≯80～88kPa春夏季〔3.1～8.31〕－RVP≯67～74kPa對(duì)航空汽油來(lái)說(shuō)，內(nèi)于高空氣壓低，燃料中轉(zhuǎn)質(zhì)餾分更易蒸發(fā)，因此要求其飽和蒸氣壓比車用汽油的要低得多我國(guó)航空汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定其飽和蒸汽壓為27～48kPa22三、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(jiǎn)稱安定性安定性不好的汽油，在儲(chǔ)存和輸送過(guò)程中容易發(fā)生氧化反響，生成膠質(zhì)，使汽油的顏色變深，甚至?xí)a(chǎn)生沉淀在油箱、濾網(wǎng)、氣化器中形成粘稠的膠狀物，嚴(yán)重時(shí)合影響供油沉積在火花塞上的膠質(zhì)在高溫下會(huì)形成積炭而引起短路沉積在進(jìn)、排氣閥門上會(huì)結(jié)焦，導(dǎo)致閥門關(guān)閉不嚴(yán)沉積在氣缸蓋和活塞上將形成積炭，造成氣缸散熱不良、溫度升高，以致增大爆震燃燒的傾向231、汽油的化學(xué)組成與其安定性的關(guān)系烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴在常溫下不易發(fā)生氧化反響不飽和烴易發(fā)生氧化和疊合反響，生成膠質(zhì)鏈烯烴＜環(huán)烯烴＜二烯烴直鏈的α-烯烴比雙鍵位十中心附近的異構(gòu)烯烴更不穩(wěn)定汽油中的含硫化合物、含氮化合物均能促進(jìn)膠質(zhì)的形成直餾汽油餾分不合不飽和烴，所以它的安定性很好而二次加工生成的汽油餾分〔如裂化汽油等〕由于含有大量不飽和烴以及其他非烴化合物，其安定性就較差242、外界條件對(duì)氣油安定性的影響溫度溫度↑，汽油的氧化速度加快，生成膠質(zhì)傾向↑儲(chǔ)存溫度升高10℃，膠質(zhì)生成速度加快倍金屬外表的作用汽油在金屬外表作用下，顏色易變深，膠質(zhì)增長(zhǎng)加快在各種金屬中，銅的影響最大，它可使汽油試樣的誘導(dǎo)期降低75%其它的金屬如鐵、鋅、鋁和錫等也都能使汽油的安定性降低25外界條件對(duì)氣油安定性的影響與空氣的接觸面積汽油的氧化變質(zhì)開(kāi)始于其與空氣接觸的外表汽油與空氣接觸面積越大，生成膠質(zhì)傾向也越大儲(chǔ)存措施溫度、光照以及與空氣的接觸狀況均對(duì)汽油的安定性有明顯的影響，因此在儲(chǔ)存汽油時(shí)應(yīng)采取避光、降溫及降低與空氣的接觸面積等措施263、評(píng)定汽油安定性的指標(biāo)碘值利用碘與汽油中不飽和烴分子中的雙鍵進(jìn)行加成反響，測(cè)定汽油中的不飽和烴含量單位：g(I)/100g(油)碘值越大說(shuō)明其中不飽和烴含量越多，汽油的安定性也就越差我國(guó)航空汽油規(guī)定碘值不大于12g(I)/100g(油)27評(píng)定汽油安定性的指標(biāo)實(shí)際膠質(zhì)指在150℃溫度下，用熱空氣吹過(guò)汽油外表使它蒸發(fā)至干，所留下的棕色或黃色的剩余物單位：mg/100ml(油〕一般是用來(lái)說(shuō)明汽油在進(jìn)氣管道及進(jìn)氣閥上可能生成沉積物的傾向我國(guó)車用汽油的實(shí)際膠質(zhì)要求不大于5mg/100ml(油〕28評(píng)定汽油安定性的指標(biāo)誘導(dǎo)期從油樣放入100℃的水中開(kāi)始到氧壓明顯下降所經(jīng)歷的時(shí)間把一定量油樣放入標(biāo)準(zhǔn)的鋼簡(jiǎn)中，充人氧氣至0.7MPa壓力，然后故人100℃水中。氧化初期，由于反響速度很慢，耗氧較少，氧壓根本不變；經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，氧化反響加速，耗氧量顯著增大，氧壓也就明顯下降單位：min誘導(dǎo)期較長(zhǎng)的汽油在儲(chǔ)存中膠質(zhì)增長(zhǎng)速度較慢，比較適宜于長(zhǎng)期儲(chǔ)存我國(guó)車用汽油的誘導(dǎo)期要求不小于480min294、改善汽油安定性的方法精制除去不飽和烴〔主要是二烯烴〕和非烴類化合物參加抗氧劑和金屬鈍化劑抗氧劑也稱為防膠劑，其作用是抑制燃料氧化變質(zhì)進(jìn)而生成膠質(zhì)，主要有2,6-二叔丁基對(duì)甲酚〔T501)金屬鈍化劑可以抑制金屬對(duì)氧化反響的催化作用，主要由N,N-二亞水楊丙二胺〔T1201)通常兩者復(fù)合使用30四、汽油的抗爆性汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒不正常時(shí)，會(huì)出現(xiàn)機(jī)身強(qiáng)烈震動(dòng)的情況，并發(fā)出金屬敲擊聲，同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，排氣管冒黑煙，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致機(jī)件的損壞，這種現(xiàn)象便是爆震燃燒，也叫敲缸發(fā)生的原因有兩個(gè)方面，一是與發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作條件有關(guān)，二是取決于所用燃料的質(zhì)量抗爆性－衡量燃料是否易于發(fā)生爆震的性質(zhì)311、爆震燃燒〔1〕燃燒現(xiàn)象在汽油機(jī)的壓縮過(guò)程中，可燃混合氣的溫度和壓力都很快上升，汽油便開(kāi)始發(fā)生氧化反響并生成一些過(guò)氧化物，即所謂焰前反響當(dāng)火花塞點(diǎn)火后，火花附近的混合氣溫度急劇升高，氧化加劇，進(jìn)而出現(xiàn)最初的火焰中心在正常燃燒的情況下，火焰中心形成后，隨即發(fā)生火焰?zhèn)鞑ガF(xiàn)象，火焰的前鋒逐層向末燃混合氣推進(jìn)未燃混合氣和已燃混合氣的接觸局部因受熱而溫度升高，同時(shí)由于己燃混合氣的膨脹而使其壓力升高，這樣便大體以球面形狀逐層發(fā)火燃燒，向前推進(jìn)，直至絕大局部燃料燃盡為止32爆震燃燒研究說(shuō)明，在正常的情況下，汽油機(jī)燃燒室中火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?0~70m/s，壓力變化的速度比較乎緩，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作比較平穩(wěn)，動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能均較好33爆震燃燒爆震是汽油機(jī)的一種不正常燃燒，它發(fā)生在燃燒過(guò)程的后期當(dāng)火花塞點(diǎn)火后，隨著最初形成的火焰中心在氣缸中的傳播，未燃局部的混合氣受己燃?xì)怏w的壓縮和火焰的輻射，溫度和壓力急劇升高，其氧化反響加速，過(guò)氧化物急劇分解，分支鏈反響激增，以致在最初形成的火焰前鋒尚未到達(dá)之前，未燃混合氣的局部溫度已超過(guò)其自燃點(diǎn)，從而發(fā)生爆炸性燃燒此時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)便有兩個(gè)或兩個(gè)以上的火焰中心，并從這些中心以100~300m/s(輕微爆震)直到800~1000m/s(強(qiáng)烈爆震)的速率傳播火焰，迅速將混合氣燃燒完畢34爆震燃燒強(qiáng)烈爆震時(shí)局部壓力可到達(dá)10MPa，溫度可到達(dá)2000~2500℃，產(chǎn)生沖擊波的速度為1000~1500m/s這種沖擊波對(duì)缸壁屢次反射，就會(huì)產(chǎn)生頻率很高(3000~7000Hz)的金屬敲擊聲，即為爆震35爆震燃燒〔2〕危害爆震燃燒所形成的沖擊波破壞氣缸壁面層流邊界層，從而使氣缸的熱損失增大，輸出功率降低在這種壓力波的沖擊下，使機(jī)件的磨損增大，還常引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，甚至使機(jī)件燒壞爆震燃饒還導(dǎo)致排氣管冒黑煙，這是因?yàn)槿紵抑芯植繙囟燃眲∩?，使燃燒產(chǎn)物(CO2、CO等)發(fā)生離解而析出游離碳。這些游離碳來(lái)不及燃燒就被排出氣缸、形成黑煙，同時(shí)也造成燃料消耗量增加爆震燃燒使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和經(jīng)濟(jì)性降低，在劇烈爆震的情況下，汽油機(jī)的最大功率會(huì)降低10%左右36爆震燃燒〔3〕原因發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作條件爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生與發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比有密切的聯(lián)系發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比愈大，壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)混合氣的溫度和壓力就愈高這就加速了未燃混合氣中過(guò)氧化物的生成和聚積，自燃的傾向增大，更易于發(fā)生爆震燃料質(zhì)量如果燃料的自燃點(diǎn)低，就比較容易產(chǎn)生爆震現(xiàn)象372、汽油抗爆性的表示方法辛烷值、抗爆指數(shù)、品度〔1〕辛烷值汽油的抗爆性是用辛烷值〔Octanenumber，簡(jiǎn)稱ON〕來(lái)表示的辛烷值是在標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)用可變壓縮比單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，將待測(cè)試樣與標(biāo)準(zhǔn)燃料試樣進(jìn)行比照試驗(yàn)測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)燃料是異辛烷和正庚烷及其混合物，標(biāo)準(zhǔn)燃料混合物的辛烷值是混合物中異辛烷的體積百分含量標(biāo)準(zhǔn)燃料正庚烷ON＝0異辛烷（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〕辛烷值的測(cè)定方法馬達(dá)法辛烷值(Motoroctanenumber，簡(jiǎn)稱MON)研究法辛烷值(ResearchOctanenumber，簡(jiǎn)稱RON)道路辛烷值，數(shù)值介于RON和MON之間RON通常就比MON高7～12個(gè)單位RON與MON兩者的差值稱為燃料的敏感度;它反映汽油的抗爆性能隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況改變而變化的程度;敏感度越低越好39汽油抗爆性的表示方法〔4〕抗爆指數(shù)ONIONI－Octanenumberindex，也稱平均實(shí)驗(yàn)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〕品度對(duì)航空汽油，還規(guī)定了用增壓航空法測(cè)定在富混合氣條件下〔過(guò)?？諝庀禂?shù)0.6～0.65〕的抗爆性，稱為品度品度是汽油在富混合氣條件下，不發(fā)生爆震燃燒所發(fā)生的最大功率與用異辛烷〔品度為100〕工作所發(fā)出的最大功率之比燃料的品度值越高，抗爆性越好413、抗爆性與燃料組成的關(guān)系化學(xué)組成對(duì)同族烴類而言，分子量越小，沸點(diǎn)越低，抗爆性越好，即辛烷值越高分子量相近的各族烴類，辛烷值由大到小的順序?yàn)椋悍枷銦N＞異構(gòu)烷烴和異構(gòu)烯烴＞正構(gòu)烯烴及環(huán)烷烴＞正構(gòu)烷烴餾分組成同一原油的不同直餾餾分，餾分越輕，辛烷值越高不同原油沸程相同的餾分，由于各餾分的化學(xué)組成不同，辛烷值也不同424、改善汽油抗爆性的方法調(diào)和高辛烷值的催化裂化汽油或催化重整汽油調(diào)和高辛烷值組分，如烷基化油、MTBE、TAME對(duì)低辛烷值餾分進(jìn)行改質(zhì)處理－直餾輕汽油異構(gòu)化參加抗爆劑，如四乙基鉛〔TEL〕－劇毒435、壓縮比與爆震燃燒的關(guān)系汽油機(jī)的壓縮比越大，所需汽油辛烷值越高1920s，壓縮比只有4～5，現(xiàn)已達(dá)8～10，相應(yīng)的辛烷值也從80提高到90甚至97車型壓縮比RON油耗，L/100km標(biāo)致5048.09011.0北京2138.29011.0桑塔納8.5939.0奧迪10010.0978.7幾種國(guó)產(chǎn)汽車的壓縮比、所需辛烷值及油耗44一定壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)必須使用與其相匹配的辛烷值的汽油，方能保證在不發(fā)生爆震的情況下，產(chǎn)生最大功率。我國(guó)車用汽油以辛烷值作為其牌號(hào)45五、汽油的腐蝕性汽油的腐蝕性說(shuō)明汽油對(duì)金屬的腐蝕能力組成汽油的烴類沒(méi)有腐蝕性元素硫、硫化物、水溶性酸或堿、有機(jī)酸和水分等物質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生不同程度的腐蝕測(cè)定汽油腐蝕性的指標(biāo)有：硫含量、硫醇性硫含量、銅片腐蝕、水溶性酸或堿、酸度等46六、汽油的清潔性汽油中含有水分和機(jī)械雜質(zhì)機(jī)械雜質(zhì)會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)磨損、縮短其壽命，且使其功率下降，耗油量增大水分會(huì)腐蝕金屬，加速汽油氧化所以，必須除去汽油中的水分和雜質(zhì)47七、汽油的品種與牌號(hào)（辛烷值／品度)汽油車用汽油無(wú)鉛汽油：90號(hào)、93號(hào)、95號(hào)、97號(hào)含鉛汽油：90號(hào)、93號(hào)、97號(hào)航空汽油號(hào):100/130號(hào)、95/130號(hào)、75號(hào)RON48車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB17930-1999800ppm49中國(guó)美國(guó)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%直餾汽油13.43%11.08%

－－

4.9%異構(gòu)化汽油－

－10%7%11.6%加氫汽油0.97%1.04%1.5%－

－焦化熱裂化油

－0.32%－

－

－芳烴組分

－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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中美車用汽油調(diào)和組分構(gòu)成的比較50第二節(jié)柴油柴油是柴油機(jī)〔又稱壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)〕的燃料，根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的不同，使用不同類型的柴油高速柴油機(jī)－轉(zhuǎn)速>1000rpm－輕柴油中速柴油機(jī)－轉(zhuǎn)速500～1000rpm－重柴油低速柴油機(jī)－轉(zhuǎn)速<500rpm－殘?jiān)托?1一、柴油機(jī)的工作原理柴油機(jī)又稱壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，主要用于農(nóng)用機(jī)械、重型車輛、鐵路機(jī)車、船舶、工程和礦山機(jī)械1、柴油機(jī)的工作過(guò)程工作循環(huán)和汽油機(jī)根本一樣也有進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣四個(gè)過(guò)程52柴油機(jī)與汽油機(jī)的主要差異〔1〕壓縮比不同柴油機(jī)的壓縮比約高于汽油機(jī)的一倍，約為16～20壓縮后氣體的溫度、壓力比較高，可達(dá)500～700℃，壓力3～5MPa此溫度超過(guò)柴油的自燃點(diǎn)〔2〕點(diǎn)燃方式不同柴油機(jī)進(jìn)氣和壓縮的均為空氣，柴油單獨(dú)噴入氣缸中與高溫空氣混合后自燃汽油機(jī)進(jìn)氣和壓縮的均為油氣混合氣，由火花塞點(diǎn)燃后燃燒53柴油機(jī)與汽油機(jī)的主要差異〔3〕熱效率不同柴油機(jī)的熱效率高于汽油機(jī)功率相同時(shí)可節(jié)省燃料20～30%542、柴油機(jī)對(duì)燃料的使用要求具有良好的霧化、蒸發(fā)和燃燒性能良好的燃料供給性能－具有適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫牡蜏亓鲃?dòng)性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有腐蝕和磨損作用良好的儲(chǔ)存和熱安定性55二、柴油的抗爆性柴油的燃燒性良好是指噴入燃燒室內(nèi)與高溫空氣形成可燃混合氣后，能在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)火自燃并完全燃燒1、柴油機(jī)內(nèi)燃料的燃燒過(guò)程分為四個(gè)階段：滯燃期、急燃期、緩燃期、后燃期噴油56柴油機(jī)與汽油機(jī)內(nèi)燃燒的比照柴油在柴油機(jī)中的燃燒是靠自燃發(fā)火，汽油在汽油機(jī)中的燃燒是靠點(diǎn)火燃燒從燃燒角度看，對(duì)柴油的要求是自燃點(diǎn)低，容易自燃，而對(duì)汽油那么要求其自燃點(diǎn)高，難于自燃柴油機(jī)的爆震發(fā)生在燃燒階段的初期，當(dāng)柴油的自燃點(diǎn)過(guò)高時(shí)，會(huì)造成滯燃期過(guò)長(zhǎng)，著火前氣缸中積累燃料太多，急燃期壓力升高太猛，因而使燃燒粗暴，導(dǎo)致敲缸汽油機(jī)的爆震那么是由于汽油的自燃點(diǎn)過(guò)低而引起的，并不發(fā)生在燃燒階段的初期，而是出現(xiàn)在火焰的傳播過(guò)程中572、柴油抗暴性能的評(píng)定指標(biāo)十六烷值、柴油指數(shù)評(píng)價(jià)柴油的抗爆性柴油的十六烷值〔CetaneNumber,CN〕也是在標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)用柴油機(jī)中測(cè)定的燃料十六烷值的測(cè)定方法和十六烷值確實(shí)定與辛烷值相似。標(biāo)準(zhǔn)燃料中正十六烷的體積百分含量即為所測(cè)油品的十六烷值標(biāo)準(zhǔn)燃料-甲基萘CN＝0；七甲基壬烷CN＝15正十六烷CN＝10058〔1〕柴油指數(shù)〔2〕十六烷指數(shù)〔3〕十六烷值計(jì)算公式柴油的苯胺點(diǎn)，℃柴油50%餾出溫度，℃59十六烷值高，說(shuō)明該燃料在柴油機(jī)中發(fā)火性能好，滯燃期短,燃燒均勻且完全，發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)十六烷值低那么說(shuō)明燃料發(fā)火困難，滯燃期長(zhǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)粗暴但十六烷值過(guò)高，也將會(huì)由于局部不完全燃燒，而產(chǎn)生少量黑色排煙；且凝點(diǎn)也高，使柴油的低溫流動(dòng)性變差。60柴油發(fā)火性能的評(píng)定指標(biāo)不同轉(zhuǎn)速的柴油機(jī)對(duì)柴油的十六烷值有不同的要求高速柴油機(jī)的燃料其十六烷值應(yīng)在40～60，一般使用40～45的燃料中速柴油機(jī)可使用十六烷值30～35的燃料對(duì)于低速柴油機(jī)，即使用十六烷值低于25的燃料，其燃燒也不會(huì)發(fā)生特殊的困難61同一柴油油樣的柴油指數(shù)和十六烷值并不相等，但兩者的數(shù)值比較接近同一柴油油樣的十六烷指數(shù)一般與十六烷值也比較接近十六烷值計(jì)算公式的平均偏差為±3.5623、十六烷值與化學(xué)組成的關(guān)系相同碳數(shù)的各族烴類，其抗爆性優(yōu)劣的順序?yàn)椋赫龢?gòu)烷烴＞正構(gòu)烯烴＞環(huán)烷烴＞芳香烴隨著分子中碳鏈長(zhǎng)度的增加，其抗爆性增大隨著碳鏈數(shù)目的增多，抗爆性減小由于化學(xué)組成的差異，產(chǎn)自石蠟基原油的直餾柴油的十六烷值顯然要比產(chǎn)自環(huán)烷基原油的高大慶、華北等石蠟基原油中柴油餾分的十六烷值接近70環(huán)烷基的羊三木原油中柴油榴分的十六烷值還不到4063三、柴油的蒸發(fā)性1、蒸發(fā)性對(duì)柴油機(jī)工作的影響柴油的滯燃期不單是取決于其十六烷值，同時(shí)還受其蒸發(fā)性的影響柴油在柴油機(jī)氣缸中發(fā)火和燃燒都是在氣態(tài)下進(jìn)行的，因而必須先行汽化并與空氣形成可燃混合氣后，才能使柴油機(jī)起動(dòng)和正常工作柴油機(jī)內(nèi)可燃性混合氣的形成速度主要由柴油的蒸發(fā)速度決定64蒸發(fā)性對(duì)柴油機(jī)工作的影響柴油餾分越輕，蒸發(fā)速度越快柴油餾分過(guò)重，蒸發(fā)慢，燃燒不完全，功率下降，油耗增加餾分過(guò)輕，蒸發(fā)太快導(dǎo)致氣缸內(nèi)壓力急劇上升，發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定由于對(duì)柴油需求的日益增多，為了多產(chǎn)柴油，其餾程趨向于放寬我國(guó)輕柴油的餾程一般控制在180～380℃的范圍內(nèi)652、評(píng)定柴油蒸發(fā)性的指標(biāo)〔1〕餾程50%餾出溫度表示柴油中所含輕餾分的多少，決定柴油機(jī)的啟動(dòng)難易程度，我國(guó)要求≯300℃柴油中小于300℃餾分的含量對(duì)耗油量的影響很大，小于300℃餾分含量越高，那么耗油量越小柴油中<300℃的餾分含量393420相對(duì)耗油量10012413166評(píng)定柴油蒸發(fā)性的指標(biāo)〔2〕90%及95%餾出溫度90%餾出溫度及95%餾出溫度越低，說(shuō)明柴油中的重餾分越少我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定輕柴油的90%餾出溫度不高于355℃，95%餾出溫度不高于365℃67四、柴油的流動(dòng)性1、粘度柴油的粘度影響供油量的大小和霧化性能的好壞柴油的粘度過(guò)小時(shí)，就容易從高壓油泵的柱塞和泵筒之間的縫隙中漏出，因而會(huì)使噴人氣缸的燃料減少，造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降此外，柴油的粘度越小，霧化后液滴直徑就越小，噴出的油流射程也越短，因而不能與氣缸中全部空氣均勻混合，會(huì)造成燃燒不完全68粘度柴油的粘度過(guò)大會(huì)造成供油出難，同時(shí)，噴出的油滴的直徑過(guò)大，油流的射程過(guò)長(zhǎng)，使油滴的有效蒸發(fā)面積減小，蒸發(fā)速度減慢，這樣也會(huì)使混合氣組成不均勻、燃燒不完全、燃料的消耗量增大在柴油的質(zhì)景標(biāo)準(zhǔn)小對(duì)各種牌號(hào)柴油都規(guī)定了允許的粘度范圍柴油的粘度大小與其化學(xué)組成有關(guān)一般含烷烴較多的石蠟基原油的柴油粘度較小，而環(huán)烷基原油的柴油粘度較大692、低溫流動(dòng)性柴油的低溫流動(dòng)性能不僅關(guān)系到柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)在低溫下能否正常供油，而且與柴油在低溫下的儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)能否正常進(jìn)行有密切的關(guān)系柴油的低溫流動(dòng)性與其化學(xué)組成有關(guān)，其中正構(gòu)烷烴的含量越高，那么低溫流動(dòng)性越差國(guó)評(píng)定柴油低溫流動(dòng)性能的指標(biāo)為凝點(diǎn)〔或傾點(diǎn)〕和冷濾點(diǎn)冷濾點(diǎn)上下與柴油的低溫粘度和含蠟量有關(guān)。低溫下的粘度大或出現(xiàn)的蠟結(jié)晶多，都會(huì)使柴油的冷濾點(diǎn)升高70五、柴油的安定性、腐蝕性和潔凈度1、安定性安定性差的柴油在儲(chǔ)存中顏色容易變深，甚至產(chǎn)生沉淀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成噴油嘴和濾清器堵塞，并導(dǎo)致氣缸內(nèi)沉積物增加、磨損加劇柴油的安定性取決于其化學(xué)組成，二烯烴、多環(huán)芳烴和含硫、含氮化合物都是下安定組分，它們能使發(fā)動(dòng)機(jī)中沉積物的數(shù)量顯著增加評(píng)定指標(biāo)：總不溶物和10%蒸余物殘?zhí)?1安定性10%蒸余物殘?zhí)靠稍谝欢ǔ潭壬洗笾路从巢裼驮趪娪妥旌蜌飧琢慵闲纬煞e炭的傾向我國(guó)輕柴油一等品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定總下溶物不能大于2.0mg/100mL、10%蒸余物殘?zhí)坎淮笥?.3%對(duì)于輕柴油優(yōu)等品還規(guī)定碘值不大于6g(I)/100g(油)722、腐蝕性影響柴油腐蝕性的主要是含硫化合物，特別是活性硫化物〔如硫醇等〕活性含硫化合物對(duì)金屬有自接的腐蝕作用含硫化合物在氣缸內(nèi)燃燒后都生成SO2和SO3，不僅會(huì)嚴(yán)重腐蝕高溫區(qū)的零部件，而且還會(huì)與氣缸壁上的潤(rùn)滑油起反響，加速漆膜和積炭的形成柴油機(jī)排出用氣中的氧化硫還會(huì)污染環(huán)境73腐蝕性輕柴油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定優(yōu)等品的含硫量不大于0.2%，一等品的含硫量不大于0.5%對(duì)優(yōu)等品和一等品還規(guī)定硫醇硫的含量不大于0.01%從開(kāi)展來(lái)看，隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求日益嚴(yán)格，柴油的含硫量指標(biāo)將會(huì)進(jìn)一步減小另外，柴油中不能含有水溶性酸堿743、潔凈度影響柴油潔凈度的的主要是水分和機(jī)械雜質(zhì)水分影響柴油的熱值和低溫性質(zhì)機(jī)械雜質(zhì)堵塞油路，加劇部件磨損精制良好的柴油一般不含水分和機(jī)械雜質(zhì)，但在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和加注過(guò)程中可能混入75六、柴油的品種和牌號(hào)柴油重柴油：按50℃運(yùn)動(dòng)粘度分為10號(hào)、20號(hào)、30號(hào)輕柴油：按凝點(diǎn)分為10號(hào)、0號(hào)、-10號(hào)、-20號(hào)、-35號(hào)和-50號(hào)輕柴油一等品優(yōu)等品76我國(guó)輕柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB252-200077第三節(jié)噴氣燃料〔航空煤油〕點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)飛行高度低于10000m飛行速度低于900km/h噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)飛行高度超過(guò)20000m飛行速度超過(guò)2馬赫，1馬赫＝1190km/h78一、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程1、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主要是由離心式壓縮器、燃燒室、燃?xì)鉁u輪和尾噴管等局部構(gòu)成渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1－進(jìn)氣裝置2－離心式壓縮器3－燃燒室4－燃?xì)鉁u輪5－尾噴管792、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃料的要求噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程是在高空飛行條件下，對(duì)燃料的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格良好的燃燒性能適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性較高的熱值和密度良好的安定性良好的低溫性能無(wú)腐蝕性良好的潔凈性較小的起電性適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑性80二、噴氣燃料的品種和牌號(hào)噴氣燃料〔生產(chǎn)方法分類〕二次加工噴氣燃料直餾噴氣燃料噴氣燃料〔餾分分類〕煤油型：140～280℃重煤油型：密度>0.83g/cm3寬餾分型：60～280℃－亞音速超音速81噴氣燃料的牌號(hào)RP-3：較重煤油型，180～280℃，結(jié)晶點(diǎn)不高于－47℃RP-4：寬餾分型，60～280℃，結(jié)晶點(diǎn)不高于－40℃RP-1：煤油型，150～250℃，結(jié)晶點(diǎn)不高于－60℃RP-2：煤油型，150～250℃，結(jié)晶點(diǎn)不高于－50℃噴氣燃料的品種和牌號(hào)82第四節(jié)煤油煤油是原油180～310℃的直餾餾分油，主要用于照明、炊事燃料、魚(yú)雷燃料和醫(yī)藥、油漆溶劑，其中以燈用煤油量最大一、燈用煤油的使用性能燈用煤油是用燈芯吸油進(jìn)行燃燒，要求吸油通暢、不結(jié)燈花、有亮度、不冒黑煙、無(wú)臭味、使用平安83燈用煤油的使用性能1、吸油性影響吸油性的因素有：餾程、濁點(diǎn)、機(jī)械雜質(zhì)、水分和不飽和烴含量等餾程為180～290℃的餾分最適合燈用煤油濁點(diǎn)保證燈具在低溫下是否能順利吸油不飽和烴中的二烯烴易氧化生成膠質(zhì)堵塞毛細(xì)孔84燈用煤油的使用性能2、點(diǎn)燃性點(diǎn)燃性用點(diǎn)燈試驗(yàn)和無(wú)煙火焰高度來(lái)控制燈用煤油的化學(xué)組成對(duì)點(diǎn)燃性影響最大烷烴和環(huán)烷烴燃燒完全，不冒黑煙，但亮度下降快；芳烴易冒黑煙，但亮度下降慢適宜的組成是：以烷烴和環(huán)烷烴為主，并含10～15%左右的芳烴85燈用煤油的使用性能3、平安性一是要防火防爆，閃點(diǎn)不低于40℃二是通過(guò)控制硫化物含量來(lái)減少SO2、SO3的排放4、潔凈度主要由色度、水溶性酸堿、水分和機(jī)械雜質(zhì)來(lái)控制86二、煤油的質(zhì)量指標(biāo)按質(zhì)量分為優(yōu)級(jí)品、一級(jí)品和合格品三類87第五節(jié)燃料油燃料油是家用和工業(yè)燃燒器所用的液體燃料一、燃料油的分類1號(hào)2號(hào)4號(hào)輕4號(hào)重5號(hào)輕5號(hào)重6號(hào)7號(hào)餾份燃料油重質(zhì)餾份燃料油混合燃料油殘?jiān)剂嫌瓦m用于家用和工業(yè)小型燃燒器適用于工業(yè)燃燒器，為便于裝卸和正常霧化，通常需要預(yù)熱適用于要求該粘度范圍的工業(yè)燃燒器88二、燃料油的使用性能燃料油應(yīng)具有良好的霧化性能和低腐蝕性，含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)較少，能充分燃燒并較少結(jié)焦1、粘度粘度是燃料油的主要指標(biāo)，直接影響燃料的霧化和燃燒完全程度，使用粘度較大的燃料油要經(jīng)過(guò)預(yù)熱燃料油的粘度與其化學(xué)組成有關(guān)從石蠟基原油生產(chǎn)的燃料抽中含蠟較多，含膠質(zhì)較少，當(dāng)加熱到傾點(diǎn)以上后其流動(dòng)性較好，粘度較小從中間基尤其是環(huán)烷基原油生產(chǎn)的燃料油，膠質(zhì)含量較大，粘度也較高89燃料油的使用性能2、低溫性能一般用傾點(diǎn)來(lái)表示燃料油的傾點(diǎn)與含蠟量有關(guān)，含蠟多那么傾點(diǎn)較高對(duì)于低粘度的燃料油，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求其傾點(diǎn)不能太高，以保證它在儲(chǔ)運(yùn)和使用中的流動(dòng)性質(zhì)量指標(biāo)中規(guī)定1號(hào)燃料油的傾點(diǎn)不高于－18℃，2號(hào)、4號(hào)輕及4號(hào)燃料油的傾點(diǎn)不高于－6℃對(duì)于粘度較大的燃料油，因使用時(shí)均需加熱，所以一般不控制其傾點(diǎn)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燒后均生成SO2和SO3，它們會(huì)污染環(huán)境，危害人體健康，同時(shí)遇水后變成的亞硫酸和硫酸會(huì)嚴(yán)重腐蝕金屬設(shè)備在1號(hào)和2號(hào)燃料油質(zhì)量指標(biāo)中規(guī)定其硫含量不大于0.5%對(duì)于高粘度燃料油的含硫量，目前尚無(wú)控制指標(biāo)91燃料油的使用性能4、安定性高粘度燃料油往往是以減粘渣油為原料通過(guò)調(diào)合進(jìn)行生產(chǎn)的由于渣油在熱轉(zhuǎn)化過(guò)程中，其化學(xué)組成與物理結(jié)構(gòu)均會(huì)發(fā)生變化，假設(shè)所用的條件不當(dāng)，就有可能導(dǎo)致在儲(chǔ)存及使用中出現(xiàn)沉淀、分層現(xiàn)象，從而會(huì)影響輸送供油并降低傳熱效率為此，要求高粘度的燃料油具有較好的熱安定性和儲(chǔ)存安定性92燃料油的主要用途電力行業(yè)燃油發(fā)電燃煤機(jī)組的點(diǎn)火、助燃、穩(wěn)燃用油石油化工行業(yè)自備電廠的發(fā)電、油田生活采暖煉廠工藝用熱建材行業(yè)平板玻璃和建筑衛(wèi)生陶瓷的生產(chǎn)冶金加熱爐、自備電廠發(fā)電、耐火材料主要消費(fèi)地區(qū)華南華東71%93餾份燃料油殘?jiān)剂嫌统赫麴s原油減壓蒸餾減粘裂化輕質(zhì)化燃料油的生產(chǎn)ARVR94第六節(jié)潤(rùn)滑油一、潤(rùn)滑油的作用1、摩擦、磨損和潤(rùn)滑潤(rùn)滑是降低摩擦、減少潤(rùn)滑的重要措施952、潤(rùn)滑油的作用潤(rùn)滑作用冷卻作用沖洗作用密封作用保護(hù)作用減震作用卸荷作用96二、潤(rùn)滑劑的分類潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑油潤(rùn)滑脂礦物潤(rùn)滑油、石油基潤(rùn)滑油合成潤(rùn)滑油971、潤(rùn)滑劑的分組及應(yīng)用場(chǎng)合組別應(yīng)用場(chǎng)合組別應(yīng)用場(chǎng)合A全損耗系統(tǒng)P風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)C齒輪Q熱傳導(dǎo)D壓縮機(jī)、冷凍機(jī)、真空泵R暫時(shí)保護(hù)防腐蝕E內(nèi)燃機(jī)T汽輪機(jī)F主軸、軸承、離合器U熱處理G導(dǎo)軌X用潤(rùn)滑脂的場(chǎng)合H液壓系統(tǒng)Y其他應(yīng)用場(chǎng)合M金屬加工Z蒸汽汽缸N電器絕緣S特殊潤(rùn)滑劑應(yīng)用場(chǎng)合982、潤(rùn)滑油的分類習(xí)慣上將潤(rùn)滑油按其使用場(chǎng)合分為以下幾類〔1〕內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油包括汽油機(jī)油、柴油機(jī)油等需用量最大，約占一半(2)齒輪油在齒輪傳動(dòng)裝置上使用的潤(rùn)滑油其特點(diǎn)是它在機(jī)件間所受的壓力很高99潤(rùn)滑油的分類〔3〕液壓油及液力傳動(dòng)油在傳動(dòng)、制動(dòng)裝置及減震器中用來(lái)傳遞能量的液體介質(zhì)同時(shí)也起潤(rùn)滑及冷卻作用〔4〕工業(yè)設(shè)備用油包括機(jī)械油、汽輪機(jī)油、壓縮機(jī)油、汽缸油以及并不起潤(rùn)滑作用的電絕緣油、金屬加工油等100三、潤(rùn)滑油的根底油潤(rùn)滑油通常是將不同規(guī)格的根底油進(jìn)行調(diào)合并調(diào)入相應(yīng)的添加劑后制成的根底油又可分為礦物油和合成油兩大類1011、礦物油礦物油－－以原油的減壓餾分或減壓渣油為原料，并根據(jù)需要經(jīng)過(guò)脫瀝青、脫蠟和精制等過(guò)程而制得的潤(rùn)滑油根底油礦物油是目前生產(chǎn)各種潤(rùn)滑油的主要原料煉油廠制成根底油后可以直接出售，也可調(diào)成產(chǎn)品出售礦物油有時(shí)還不具備航空、航天和國(guó)防等特殊場(chǎng)合所要求的耐低溫、耐高溫、高真空、抗燃、抗輻射等性能1022、合成潤(rùn)滑油根底油合成潤(rùn)滑油根底油是為了滿足一些具有特殊性能要求的使用場(chǎng)合合成潤(rùn)滑油根底油包括聚α-烯烴類、硅油類、聚乙二醇類、雙酯類、磷酸酯類、硅酸酯類、全氟烴類、氟氯碳油類、聚醚類等等103合成潤(rùn)滑油根底油合成烴潤(rùn)滑油組成與礦物潤(rùn)滑油相近，能與之任意比例混合聚α-烯烴、石蠟氯化合成油、烷基苯合成油、聚異丁烯合成油聚α-烯烴的粘溫性能好、凝點(diǎn)低、潤(rùn)滑性能良好聚醚二醇、單醚、雙醚調(diào)整聚醚中環(huán)氧烷的比例，可得到水溶性和油溶性不同溶解度的聚醚104合成潤(rùn)滑油根底油酯類油分子中含有酯基官能團(tuán)-COOR雙酯、多元醇酯、復(fù)酯綜合性能良好，較早開(kāi)發(fā)應(yīng)用磷酸酯偏磷酸酯正磷酸酯伯、仲、叔磷酸酯適合作合成潤(rùn)滑油根底油的是叔磷酸酯105合成潤(rùn)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、甲基氯苯基硅油凝點(diǎn)低、粘溫性好、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性優(yōu)良含氟潤(rùn)滑油〔氟油〕分子中含有氟元素的合成潤(rùn)滑油全氟烷基聚醚、氟碳油、氟氯碳化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性優(yōu)良、潤(rùn)滑性良好價(jià)格昂貴1063、潤(rùn)滑油根底油的比照礦物潤(rùn)滑油根底油可以滿足一般機(jī)械的潤(rùn)滑要求價(jià)格廉價(jià)用量和產(chǎn)量大合成潤(rùn)滑油根底油用于礦物潤(rùn)滑油根底油所不能滿足的情況低溫〔<-60℃〕和高溫〔>150℃〕的溫度區(qū)域?qū)挏囟葏^(qū)域或真空下使用價(jià)格較貴1074、潤(rùn)滑油根底油的分類潤(rùn)滑油根底油根據(jù)粘度指數(shù)分類，根據(jù)賽式通用粘度分級(jí)從減壓餾分制取的低粘度等級(jí)組分稱為中性油，粘度等級(jí)以40℃賽式通用粘度表示從減壓渣油制取的高粘度組分稱為光亮油〔BS，BrightStock〕，粘度等級(jí)以100℃賽式通用粘度表示108潤(rùn)滑油根底油的分類潤(rùn)滑油根底油按其粘度指數(shù)分為5類超高粘度指數(shù)的UH VI≥140很高粘度指數(shù)的VH VI≥120高粘度指數(shù)的H VI≥90中粘度指數(shù)的M VI≥40低粘度指數(shù)的L VI<140每一類又分為通用根底油和專用根底油專用根底油分為低凝和深度精制兩個(gè)品種109潤(rùn)滑油根底油的分類潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油粘度指數(shù)超高粘度指數(shù)VI≥140很高粘度指數(shù)VI≥120高粘度指數(shù)VI≥90中粘度指數(shù)VI≥40低粘度指數(shù)VI<40潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油代號(hào)通用潤(rùn)滑油UHVIVHVIHVIMVILVI專用潤(rùn)滑油低凝UHVIWVHVIWHVIWMVIWLVIW深度精制UHVISVHVISHVISMVISLVISVI－粘度指數(shù)(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、潤(rùn)滑油的使用特性及添加劑1、潤(rùn)滑油的粘溫性能潤(rùn)滑油的類型 粘度指數(shù)礦物油 <100聚烯烴〔PAO〕 120-130多元醇酯〔POE〕 120-130聚醚類〔PAG〕 160硅油 195111粘度指數(shù)改進(jìn)劑目的：使?jié)櫥驮诘蜏睾透邷囟加休^好的潤(rùn)滑性能原理低溫時(shí)，粘度指數(shù)改進(jìn)劑分子呈卷曲狀態(tài)，對(duì)提高粘度作用不大高溫時(shí)，粘度指數(shù)改進(jìn)劑分子溶脹呈線性展開(kāi)，分子體積和外表積增大，使油分子內(nèi)摩擦力增大種類乙丙烯共聚物〔T611〕聚甲基丙烯酸酯〔T602〕112粘度指數(shù)改進(jìn)劑的應(yīng)用效果VI-15℃，mPa.s100℃，mPa.s基礎(chǔ)油10816706.15加乙丙烯共聚物147232013.99粘度增加38%127%1132、潤(rùn)滑油的抗氧化安定性潤(rùn)滑油氧化的危害產(chǎn)生的有機(jī)酸可腐蝕金屬部件氧化油品變稠而失去流動(dòng)性，甚至失去潤(rùn)滑油泥膠質(zhì)使運(yùn)動(dòng)部件粘連、油路堵塞油品的氧化歷程114潤(rùn)滑油的抗氧化安定性導(dǎo)致潤(rùn)滑油氧化的因素空氣、高溫、催化、誘導(dǎo)潤(rùn)滑油組分組成對(duì)氧化安定性的影響烴類組成對(duì)氧化安定性的影響在高溫條件下，潤(rùn)滑油所含的各類烴單獨(dú)存在時(shí)，以烷烴最易氧化，環(huán)烷烴次之，芳香烴最不易氧化而在混合條件下，其氧化的結(jié)果就與單體烴氧化有顯著區(qū)別當(dāng)飽和烴與多環(huán)芳烴同時(shí)存在時(shí)，飽和烴易于氧化生成過(guò)氧物化而促進(jìn)多環(huán)芳烴的氧化，而多環(huán)芳烴的氧化產(chǎn)物酚類又能抑制飽和烴的氧化115潤(rùn)滑油的抗氧化安定性含硫化合物對(duì)氧化安定性的影響潤(rùn)滑油中的含硫化合物具有抗氧作用，含有一定量的硫會(huì)使?jié)櫥透影捕ㄔ诟黝惡狭蚧衔镏?，硫醚類尤其是環(huán)硫醚類對(duì)潤(rùn)滑油氧化的抑制作用最為明顯，而噻吩類那么影響很小硫醚類化合物能分解潤(rùn)滑油氧化時(shí)所產(chǎn)生的氫過(guò)氧化物，從而阻滯了氧化的鏈反響含氮化合物對(duì)氧化安定性的影響引發(fā)或促進(jìn)自由基的生成，促進(jìn)潤(rùn)滑油的氧化堿氮的影響大于非堿氮的116潤(rùn)滑油的抗氧化安定性潤(rùn)滑油的烴類和非烴類組成對(duì)其氧化安定性的影響比較復(fù)雜，迄今還沒(méi)有比較成熟的看法總的來(lái)說(shuō)，在潤(rùn)滑油中飽和烴和單環(huán)芳烴的含量高有利于改善其氧化安定性，含有一定量的硫?qū)N類的氧化能起抑制作用，而多環(huán)芳烴和堿氮的含量高那么對(duì)潤(rùn)滑油的氧化安定性不利針對(duì)我國(guó)大局部原油“低硫高氮〞的特點(diǎn)，為了改善潤(rùn)滑油的氧化安定性，必須通過(guò)精制把其中所含的氮尤其是堿性氮脫到相當(dāng)?shù)偷乃?，但同時(shí)又要注意保存一定量的硫117減緩潤(rùn)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組分添加抗氧化劑作用原理：犧牲自己，保護(hù)根底油延緩潤(rùn)滑油的氧化，但是不能阻止其氧化種類自由基抑制劑 2,6-二叔丁基對(duì)甲酚〔T501)過(guò)氧化物分解劑 二烷基二硫代磷酸鋅〔ZDDP)金屬鈍化劑 苯并三氮唑衍生物〔T551)1183、清凈分散劑潤(rùn)滑油的氧化和縮合是不可防止的與燃料燃燒產(chǎn)物相互作用，產(chǎn)生沉淀物沉淀物的分類及其危害高溫：積炭和漆膜加速金屬部件的磨損、傳熱變差、密封不嚴(yán)低溫：油泥堵塞油路，阻礙正常潤(rùn)滑119清凈分散劑清凈分散劑的作用方式一類外表活性劑，對(duì)氧化產(chǎn)物等有較強(qiáng)的吸附能力，形成膠束，到達(dá)分散的目的起增溶的作用，防止氧化物聚結(jié)清凈劑帶堿性，還能起中和酸性氧化物的作用清凈分散劑的種類清凈劑：抑制高溫沉積物的生成，清潔金屬部件，石油磺酸鹽等分散劑：分散低溫油泥：無(wú)灰分散劑：?jiǎn)巍搽p〕烯基丁二酰亞胺1204、低溫流動(dòng)性改進(jìn)劑影響潤(rùn)滑油低溫流動(dòng)性的因素低溫下形成蠟結(jié)晶結(jié)構(gòu)而喪失流動(dòng)性低溫下因粘度大、流動(dòng)太慢而造成泵抽空或供油缺乏正構(gòu)烷烴的熔點(diǎn)高，易于結(jié)晶凝固－－不是理想組分多環(huán)烴類的低溫粘度一般較大－－不是理想組分121低溫流動(dòng)性改進(jìn)劑降凝劑的作用原理不能阻止蠟在低溫下結(jié)晶析出，而是吸附在蠟晶體外表，對(duì)蠟生長(zhǎng)方向起控制作用即促使蠟向某一方向長(zhǎng)大，防止立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，從而起降低凝點(diǎn)的作用種類烷基萘T801 適用較重餾份潤(rùn)滑油。聚-烯烴T803 適用輕質(zhì)油品1225、抗磨劑油膜潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑為提高油膜強(qiáng)度－加油性劑動(dòng)植物油脂為改善邊界潤(rùn)滑狀態(tài)－加極壓劑P、Cl、S的有機(jī)化合物及金屬鹽在運(yùn)行條件下，放出活性元素，與金屬反響生成一種低熔、高塑性薄膜123載荷磨損ABAB無(wú)添加劑的潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油+抗磨損/極壓添加劑在承載運(yùn)行中抗磨損/極壓添加劑的有效性124時(shí)間磨損磨合期穩(wěn)定狀態(tài)無(wú)添加劑的抗磨損/極壓添加劑減少磨損－抗磨損/極壓添加劑的有效性125五、潤(rùn)滑油的分類內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油〔內(nèi)燃機(jī)油〕汽油機(jī)油、柴油機(jī)油－－占潤(rùn)滑油的1/2齒輪油在齒輪傳動(dòng)裝置上的潤(rùn)滑油，機(jī)件間所受壓力很高液壓油在傳動(dòng)、制動(dòng)裝置及減震器中用來(lái)傳遞能力的液體介質(zhì)同時(shí)起潤(rùn)滑和冷卻作用工業(yè)設(shè)備用油機(jī)械油、汽輪機(jī)油、壓縮機(jī)油、汽缸油、電器用油、金屬加工油1261、內(nèi)燃機(jī)油內(nèi)燃機(jī)的工作特點(diǎn)溫度高、溫差大運(yùn)動(dòng)速度快1500-4800r/min8-14m/s負(fù)荷重軸承負(fù)荷5-35MPa受環(huán)境因素的影響大主要性能要求適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫恼硿匦阅茌^強(qiáng)的抗氧化能力良好的清凈分散性良好的抗磨性良好的防腐蝕性能127內(nèi)燃機(jī)油的分類〔1〕內(nèi)燃機(jī)油粘度等級(jí)的分類內(nèi)燃機(jī)油粘度等級(jí)分為含字母W及不含字母W兩個(gè)系列其中含字母W的粘度等級(jí)對(duì)低溫性能有特殊要求含W的粘度系列是以其最大低溫粘度、最高邊界泵送溫度及100℃時(shí)最小運(yùn)動(dòng)粘度來(lái)劃分的不含W的粘度系列是以其100℃運(yùn)動(dòng)粘度來(lái)劃分的128內(nèi)燃機(jī)油的分類近年來(lái)，內(nèi)燃機(jī)中越來(lái)越多地使用多級(jí)油多級(jí)油－－其100℃粘度在某一非W粘度等級(jí)范圍內(nèi)，而同時(shí)其低溫粘度和邊界泵送溫度又能滿足某一W粘度等級(jí)的指標(biāo)多級(jí)油大多是由較低粘度的根底油添加粘度添加劑稠化后制成的，所以也稱稠化機(jī)油多級(jí)油的粘－溫性質(zhì)顯著優(yōu)于單級(jí)油，它的使用不受地區(qū)和季節(jié)的限制，同時(shí)還可以節(jié)約燃料129內(nèi)燃機(jī)油的分類130內(nèi)燃機(jī)油的分類〔2〕內(nèi)燃機(jī)油質(zhì)量等級(jí)的分類汽油機(jī)油系列：以S代表，分為SA、SB、SC、SD、SE、3F、SG及SH等質(zhì)量等級(jí)，其質(zhì)量水平順序依次提高柴油機(jī)油系列：以C代表，分為CA、CB、CC、CD、CD-II、CE及CF-4等，其質(zhì)量水平順序依次提高通用內(nèi)燃機(jī)油系列：既可用于汽油機(jī)又可用于柴油機(jī)，其牌號(hào)可用SC/CC、SD/CC、SE/CD等表示通用內(nèi)燃機(jī)油的性能全面、適應(yīng)面寬，可簡(jiǎn)化油品管理、方便使用1312、齒輪油齒輪潤(rùn)滑的特點(diǎn)齒輪的接觸壓力極大邊界潤(rùn)滑需極壓添加劑齒輪油的性能要求適宜的粘度－－主要質(zhì)量指標(biāo)良好的熱氧化安定性良好的抗磨損、耐負(fù)荷性能良好的抗泡沫性和抗乳化性良好的防銹、防腐性能良好的抗剪切安定性132齒輪油的分類我國(guó)的齒輪油分為工業(yè)齒輪油及車輛齒輪油兩大類工業(yè)齒輪油按使用場(chǎng)合的不同，分為工業(yè)閉式齒輪油和工業(yè)開(kāi)式齒輪油車輛齒輪油按其使用條件的苛刻程度分為普通車輛齒輪油(CLC)、中負(fù)荷車輛齒輪油(CLD)和重負(fù)荷車輛齒輪油(CLE)1333、電器絕緣油主要性能要求電氣性能絕緣擊穿電壓介質(zhì)損失角正切值－電場(chǎng)作用下，電介質(zhì)的極化和電導(dǎo)所引起的電能損失粘度保證平安閃點(diǎn)下，粘度較低；較好的粘溫性能保證良好的對(duì)流和散熱熱氧化安定性－－60～80℃，長(zhǎng)期與空氣、鐵、銅金屬接觸析氣性油品在高壓電場(chǎng)下，瞬間放電或邊緣放電使油品脫氫氫氣能被油品本身吸收，不在油中形成氣泡134電器絕緣油烴類組成與雜質(zhì)含量的影響環(huán)烷烴電氣性能很好、凝點(diǎn)低、對(duì)抗氧劑感受性好理想組分－－環(huán)烷基原油生產(chǎn)烷烴電氣性能和抗氧化性能較好，容易發(fā)生脫氫反響芳香烴抗氧化性能差，易產(chǎn)生沉淀－精制除去含氮化合物－－不穩(wěn)定、對(duì)添加劑感受性不好－－除去含硫化合物－－不大于0.25%含氧化合物－－需要除去膠質(zhì)－－極易氧化，需要除去135電器絕緣油的分類電器絕緣油的品種有變壓器油、電纜油、電容器油和油開(kāi)關(guān)油等其中變壓器油占95%以上136第七節(jié)石油蠟動(dòng)物蠟植物蠟礦物蠟石油蠟煤蠟高級(jí)脂肪酸的酯類蠟的分類及來(lái)源137一、石油蠟的分類液體石蠟－輕液蠟、重液蠟石蠟粗石蠟、精煉石蠟、食品用石蠟、化裝用石蠟、皂用蠟微晶蠟〔地蠟〕微晶蠟、食品用、電絕緣用凡士林〔石油酯〕普通、工業(yè)、醫(yī)藥、食品、化裝、電容器、電絕緣特種蠟138石油蠟的分類139二、液體石蠟液體石蠟〔液蠟〕：一般是指C9～C16的正構(gòu)烷烴液蠟可以制成α-烯烴、氯化烷烴、仲醇等，以生產(chǎn)合成洗滌劑、農(nóng)藥乳化劑、塑料增塑劑等化工產(chǎn)品液蠟由輕柴油餾分別離得到指標(biāo)要求正構(gòu)烷烴含量不小于90%芳香烴含量不大于1%140三、石蠟石蠟又稱晶形蠟，它是從減壓餾分中經(jīng)精制、脫蠟和脫油而得到的固態(tài)烴類石蠟主要含正構(gòu)烷烴，以及少量的異構(gòu)烷烴和帶長(zhǎng)側(cè)鏈的環(huán)烷烴石蠟烴類分子的碳原子數(shù)為17～35，平均相對(duì)分子質(zhì)量為300～4501411、石蠟的主要性能指標(biāo)主要性能指標(biāo)熔點(diǎn)最主要的指標(biāo)，產(chǎn)品牌號(hào)劃分的根底主要影響因素－原料餾分；餾分越重，成品蠟的熔點(diǎn)越高脫油深度對(duì)熔點(diǎn)也有一定的影響含油量石蠟中所含的以液態(tài)存在的環(huán)烷烴、異構(gòu)烷烴、芳香烴含油量會(huì)影響石蠟產(chǎn)品的色澤和儲(chǔ)存安定性使蠟的脆性、硬度、可塑性和透氣性降低含有少量的油對(duì)石蠟的光澤、粘附性有利142石蠟的主要性能指標(biāo)安定性硫、氮、氧化合物芳香烴無(wú)毒性正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴、其它飽和烴－無(wú)毒烯烴、芳香烴、重金屬、稠環(huán)化合物－有毒稠環(huán)芳香烴含量是石蠟平安性的關(guān)鍵指標(biāo)，四、五、六環(huán)芳香烴的含量不高于0.6ppm1432、石蠟的分類及用途石蠟按照其熔點(diǎn)劃分牌號(hào)按照含油量和精制深度不同粗石蠟－黃石蠟半精制石蠟－白石蠟石蠟類產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的品種全精制石蠟－精白蠟144石蠟的分類及用途按照用途分類食品用石蠟食品石蠟食品包裝石蠟食品包裝紙的涂層、泡泡糖、藥品包裝瓶的封口劑化裝品、日用品重金屬含量小于10ppm砷含量小于2ppm145石蠟的分類及用途皂用蠟用于制取合成脂肪酸及脂肪醇，以代替動(dòng)植物油脂作生產(chǎn)肥皂和洗滌劑的原料餾程310-450℃碳數(shù)分布20-30蠟燭用蠟要求點(diǎn)燃時(shí)不流蠟，儲(chǔ)存不軟化變形工藝美術(shù)用蠟－半精制石蠟＋少量微晶蠟146石蠟的分類及用途火柴用蠟火柴藥頭和火柴桿中間的燃煤介質(zhì)含油量小于2%粗石蠟造紙及紙品加工用蠟作用－抗水性，減少紙面起毛，改善印刷性能和耐磨性熔點(diǎn)要求54-58℃一般選用半精制石蠟文教用品用蠟蠟紙、蠟筆半精制蠟147四、微晶蠟微晶蠟過(guò)去也稱為地蠟微晶蠟是從石油減壓渣油中脫出的蠟，經(jīng)脫油和精制而得微晶蠟的碳原子數(shù)為30～60，平均相對(duì)分子質(zhì)量為400～800微晶蠟的化學(xué)組成與石蠟的不一樣，微晶蠟中正構(gòu)烷烴的含量一般較少，而其主要成分是帶有正構(gòu)或異構(gòu)烷基側(cè)鏈的環(huán)狀烴，尤其是環(huán)烷烴148微晶蠟的用途微晶蠟的主要用途之一是作潤(rùn)滑脂的稠化劑微晶蠟的質(zhì)地細(xì)膩、柔潤(rùn)性好，經(jīng)深度精制的微晶蠟是優(yōu)質(zhì)的日用化工原料，可制成軟膏及化裝品等微晶蠟也是制造電子工業(yè)用蠟、橡膠防護(hù)蠟、調(diào)溫器用蠟、軍工用蠟、冶金工業(yè)用蠟等系列特種蠟的根本材料微晶蠟還可作為石蠟的改質(zhì)劑。向石蠟中添加少量微晶蠟，即可改變石蠟的晶型，提高其塑性和撓性，從而使石蠟更適用于防水、防潮、鑄模、造紙等各領(lǐng)域149石蠟與微晶蠟的主要區(qū)別項(xiàng)目石蠟微晶蠟主要來(lái)源減壓餾分減壓渣油結(jié)晶形狀片狀針狀或微粒狀分子中碳原子數(shù)17～3530～60平均相對(duì)分子量300～450400～800熔點(diǎn)或滴熔點(diǎn)，℃50～6070～95相對(duì)密度較小較大折射率較小較大化學(xué)組成以正構(gòu)烷烴為主以長(zhǎng)鏈環(huán)狀烴為主150第八節(jié)石油瀝青石油瀝青天然瀝青煤焦油瀝青以原油為主要原料經(jīng)蒸餾、氧化、調(diào)和、改性等工藝生產(chǎn)的符合規(guī)定技術(shù)要求的瀝青產(chǎn)品一般是石油中>500℃的重組分，是非常復(fù)雜的烴類和非烴類衍生物的混合物，絕大多數(shù)可溶于三氯乙烯及苯、甲苯等溶劑性質(zhì)和組成隨原油來(lái)源和生產(chǎn)方法的不同而變化石油的輕質(zhì)局部在太陽(yáng)、地?zé)岬茸匀画h(huán)境的影響下，經(jīng)蒸發(fā)形成的殘留物形成方式包括湖瀝青、巖石瀝青、油砂瀝青和瀝青巖煤焦油蒸餾時(shí)留下的殘?jiān)敲航褂图庸み^(guò)程中別離出的大宗產(chǎn)品煤焦油瀝青由5000多種三環(huán)以上多環(huán)芳香族化合物和少量與炭黑相似的高分子物質(zhì)構(gòu)成的多相體系碳含量62-64%，氫含量4-5%，制取碳材料的原料151一、石油瀝青的分類按照生產(chǎn)工藝分類直餾瀝青－粘稠液體、半固體溶劑脫油瀝青－VR脫輕油－半固體、固體氧化瀝青－VR氧化－固體調(diào)和瀝青乳化瀝青－水、乳化劑－可流動(dòng)改性瀝青－液體、半固體152石油瀝青的分類按照用途分類石油瀝青70%153二、石油瀝青的化學(xué)膠體體系分散相：以瀝青質(zhì)為中心，膠質(zhì)吸附于周圍形成的膠束分散介質(zhì)：芳香烴、飽和烴影響石油瀝青使用性能的因素H/C原子比作為道路瀝青，其H/C原子比不能太高雜原子化合物含S、N、O化合物－一定影響金屬元素－影響較小四組分組成環(huán)烷基、環(huán)烷－中間基為原料154石油瀝青的化學(xué)飽和分H/C原子比約為2，分子量500～800主要是正、異構(gòu)烷烴環(huán)烷碳分率10-20%155石油瀝青的化學(xué)芳香分H/C原子比1.56～1.67，分子量800～1000芳碳率0.21～0.26，環(huán)烷碳率0.2溶膠和軟化作用與膠質(zhì)、瀝青質(zhì)有一定的匹配增加芳烴含量利于提高瀝青的延度，降低瀝青的低溫脆裂溫度在氧化過(guò)程中可以脫氫縮合，轉(zhuǎn)化為膠質(zhì)、瀝青質(zhì)156石油瀝青的化學(xué)膠質(zhì)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極性芳烴，常溫下半固體狀態(tài)使瀝青具有良好的塑性和粘附性改善瀝青的脆性，提高延度化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定，易氧化為瀝青質(zhì)157石油瀝青的化學(xué)瀝青質(zhì)H/C原子比1.16～1.28，分子量：幾千至一萬(wàn)膠體體系的核心物質(zhì)－其多少和結(jié)構(gòu)組成對(duì)瀝青的影響和大瀝青質(zhì)含量高，軟化點(diǎn)高，針入度小，延度低，易脆裂158石油瀝青的化學(xué)159三、石油瀝青的主要性能流變性－主要性能要求針入度測(cè)定方法：一定溫度下，一定重量的負(fù)荷〔100g〕，在一定時(shí)間內(nèi)〔5s〕，通過(guò)針尖對(duì)瀝青樣品的剪切程度，以1/10mm為單位我國(guó)，以25℃的針入度劃分瀝青的牌號(hào)反映一定溫度下瀝青的粘度，表示瀝青的軟硬程度影響因素：原油、生產(chǎn)工藝、條件160石油瀝青的主要性能軟化點(diǎn)在一定外力的存在下〔小鋼球〕，瀝青受熱從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢鲃?dòng)能力時(shí)的溫度反映瀝青抗變形的能力－高溫、車輛行駛，路面不變形瀝青質(zhì)含量高，膠體結(jié)構(gòu)好，那么軟化點(diǎn)高延度瀝青受力拉伸至斷裂前的變形能力測(cè)定條件：25或15℃，5cm/min反映瀝青在受到機(jī)械應(yīng)力作用能發(fā)生一定程度的變形而不致被破壞的能力與瀝青的膠體結(jié)構(gòu)有關(guān)，蠟含量和瀝青質(zhì)含量高，延度小161石油瀝青的主要性能粘度瀝青生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和使用過(guò)程中的主要性能指標(biāo)反映瀝青運(yùn)動(dòng)時(shí)分子間的摩擦力具體同樣針入度的瀝青，受熱流動(dòng)時(shí)，粘度會(huì)相差很大一些國(guó)家將粘度作為瀝青分類的依據(jù)162石油瀝青的主要性能抗老化性瀝青的老化：瀝青在使用過(guò)程中長(zhǎng)期暴露于空氣中，加上溫度和日光等環(huán)境條件的影響，瀝青的性質(zhì)會(huì)逐漸產(chǎn)生一系列的變化，如變硬、變脆等，不可逆轉(zhuǎn)的變化由于熱和空氣的作用，瀝青的粘附性變差，針入度減小，軟化點(diǎn)升高，延度下降原因：輕質(zhì)組分揮發(fā)瀝青要求使用壽命長(zhǎng)，耐久性好耐久性決定于瀝青的不安定組分使用期間的環(huán)境163石油瀝青的主要性能粘結(jié)性石油瀝青與石料或其他材料的粘結(jié)能力含有許多極性官能團(tuán)，粘結(jié)性一般較好蠟含量蠟對(duì)瀝青的使用性能影響較大流動(dòng)性、延度、粘附性對(duì)于道路瀝青，蠟含量<3%164四、道路瀝青道路瀝青以減渣為原料直接制成或經(jīng)淺度氧化或經(jīng)溶