初级石油商品学课件.ppt

1、 石油商品学石油商品学 .一、一、石油概述石油概述 a.什么是石油什么是石油 石油是埋藏在地下的天然矿产物，未经石油是埋藏在地下的天然矿产物，未经炼制前叫原油。炼制前叫原油。原油经炼制加工后得到各种燃料油、润原油经炼制加工后得到各种燃料油、润滑油、蜡、沥青、石油焦等石油产品。滑油、蜡、沥青、石油焦等石油产品。.b.b.原油的性质原油的性质 石油（或称原油）通常是黑色、褐色石油（或称原油）通常是黑色、褐色 或或黄色的流动或半流动的粘稠液体。相对密度介黄色的流动或半流动的粘稠液体。相对密度介于于0.800.800.980.98之间。之间。c.c.石油的元素组成石油的元素组成 石油主要由碳、氢组成，

2、碳占石油主要由碳、氢组成，碳占83-87%83-87%、氢、氢占占11-14%11-14%，其次硫、氮、氧元素，占，其次硫、氮、氧元素，占1-4%1-4%，还，还含有微量的金属和非金属元素。含有微量的金属和非金属元素。.d.d.石油的化学组成石油的化学组成 石油主要由烃类和非烃类组成，烃类石油主要由烃类和非烃类组成，烃类主要包括烷烃、环烷烃和芳香；非烃化主要包括烷烃、环烷烃和芳香；非烃化合物主要包括含硫、氮、氧化合物及胶合物主要包括含硫、氮、氧化合物及胶质沥青质。质沥青质。e.e.原油的分类原油的分类 按烃类的组成分为石蜡基、中间基、按烃类的组成分为石蜡基、中间基、环烷基原油三类。环烷基原油三

3、类。按硫含量分低硫、含硫、高硫原油按硫含量分低硫、含硫、高硫原油三类。三类。.f.石油炼制工艺石油炼制工艺 一次加工过程包括常压蒸馏、减压一次加工过程包括常压蒸馏、减压蒸馏。蒸馏。二次加工过程包括催化裂化二次加工过程包括催化裂化、加加氢重整、烷基化、异构化等。氢重整、烷基化、异构化等。.二、石油产品及润滑剂总分类二、石油产品及润滑剂总分类按按GB/T 498-87GB/T 498-87石油产品及润滑剂共分六类：石油产品及润滑剂共分六类：FF燃料燃料 72.7%72.7%SS溶剂和化工原料溶剂和化工原料 20.0%20.0%LL润滑剂和有关产品润滑剂和有关产品 1.5%1.5%WW蜡蜡 0.8%

4、0.8%BB沥青沥青 2.5%2.5%CC焦焦 2.5%2.5%.燃料油品的分类燃料油品的分类 按照按照GB/T 12692.1-90GB/T 12692.1-90标准规定，标准规定，石油燃料按其性质和组成分为石油燃料按其性质和组成分为4 4组：组：G G气体燃料：主要由甲烷、乙烷气体燃料：主要由甲烷、乙烷或它们混合组成。或它们混合组成。L L液化气燃料：主要由丙烷液化气燃料：主要由丙烷-丙丙烯，或丁烷烯，或丁烷-丁烯，或丙烷丁烯，或丙烷-丙烯和丁丙烯和丁烷烷-丁烯混合组成。丁烯混合组成。.燃料油品的分类燃料油品的分类 D D馏分燃料：除液化石油气以外的馏分燃料：除液化石油气以外的石油馏分燃料

5、，包括汽油、煤、柴油。石油馏分燃料，包括汽油、煤、柴油。重质馏分油可含少量蒸馏残油。重质馏分油可含少量蒸馏残油。R R残渣燃料：主要由蒸馏残油组成残渣燃料：主要由蒸馏残油组成的石油燃料的石油燃料。.车用汽油：车用汽油：9090#、9393#、（9595#）、）、9797#、9898#车用乙醇汽油：车用乙醇汽油：9090#、9393#、(95(95#)、9797#轻柴油：轻柴油：1010#、5 5#、0 0#、-10-10#、-20-20#、-35-35#、-50-50#煤油：灯用煤油、喷气燃料（航空煤油）煤油：灯用煤油、喷气燃料（航空煤油）溶剂油：油漆及清洗用溶剂油溶剂油：油漆及清洗用溶剂油.

6、三、汽油三、汽油 汽油的组成汽油的组成 汽油是由汽油是由4 41212个碳原子构成的烷个碳原子构成的烷烃、环烷烃、芳烃和烯烃等多种组分烃、环烷烃、芳烃和烯烃等多种组分组成的混合物。组成的混合物。车用汽油主要用作点燃式发动机车用汽油主要用作点燃式发动机（电火花点燃混合气）的燃料。（电火花点燃混合气）的燃料。.汽油的主要性能汽油的主要性能蒸发性蒸发性抗爆性抗爆性氧化安定性氧化安定性腐蚀性腐蚀性清净性清净性其他性能其他性能.蒸发性蒸发性-馏程、饱和蒸气压馏程、饱和蒸气压 a.馏程馏程 初馏点初馏点-最轻质馏分的含量-气阻 10%10%蒸发温度蒸发温度-启动性、气阻现象 50%50%蒸发温度蒸发温度-

7、平均蒸发性能即加速性 90%90%蒸发温度蒸发温度-重质馏分的含量，磨损 终馏点终馏点-最重馏分的沸点-燃烧性、黑烟 蒸馏残余物蒸馏残余物-重质馏分或胶质的数量-粘结进气阀、磨损.b.饱和蒸气压饱和蒸气压 饱和蒸气压是容器内气液两相达饱和蒸气压是容器内气液两相达到平衡时，液面蒸气所显示的最大到平衡时，液面蒸气所显示的最大压力。压力。汽油的饱和蒸气压是衡量是否易汽油的饱和蒸气压是衡量是否易于产生气阻的指标，同时还可以衡于产生气阻的指标，同时还可以衡量汽油在贮存运输过程中的损耗倾量汽油在贮存运输过程中的损耗倾向向。.抗爆性抗爆性-辛烷值辛烷值 a.a.爆震爆震 爆震爆震是油气混合气在发动机气缸内是

8、油气混合气在发动机气缸内不正常燃烧现象。不正常燃烧现象。爆震危害：气缸磨损加剧、功率爆震危害：气缸磨损加剧、功率下降、油耗增大等下降、油耗增大等.b.抗爆性抗爆性 抗爆性是指燃料在发动机中不产生爆抗爆性是指燃料在发动机中不产生爆震现象的性能，是与燃烧性能、提高发震现象的性能，是与燃烧性能、提高发动机功率和经济性直接相关的指标。动机功率和经济性直接相关的指标。汽油的抗爆性指标：研究法辛烷值汽油的抗爆性指标：研究法辛烷值（RONRON）、抗爆指数）、抗爆指数.c.c.抗爆性的表示方法抗爆性的表示方法 研究法辛烷值（研究法辛烷值（RONRON）：）：发动机在发动机在600r/min600r/min条

9、件下测定的。条件下测定的。马达法辛烷值（马达法辛烷值（MONMON）：）：发动机在发动机在900900r/min r/min 条件下测定的，进气温度较高。条件下测定的，进气温度较高。抗爆指数抗爆指数：是研究法和马达法辛烷值是研究法和马达法辛烷值的平均值，更能综合表示汽油的抗爆性。的平均值，更能综合表示汽油的抗爆性。.d.d.汽油的抗爆性与组成关系汽油的抗爆性与组成关系 辛烷值的大小：芳烃异构烷烃环辛烷值的大小：芳烃异构烷烃环烷烃烯烃正构烷烃烷烃烯烃正构烷烃 研究法辛烷值是划分汽油的标号根据。研究法辛烷值是划分汽油的标号根据。选择汽油标号依据是发动机的压缩比。选择汽油标号依据是发动机的压缩比。.

10、e.e.压缩比压缩比 压缩比是发动机气缸的总容积与压缩比是发动机气缸的总容积与燃烧室容积的比值。燃烧室容积的比值。根据汽车压缩比合理的选用汽油根据汽车压缩比合理的选用汽油的标号。的标号。.汽油牌号的选择汽油牌号的选择压缩比压缩比9090号号9393号号9797号号7.57.58.08.0 8.08.08.58.5 8.58.59.09.0 9.09.09.59.5 9.59.510.010.0.部分常见车型部分常见车型压缩比压缩比推荐用油牌号推荐用油牌号POLO1.4LPOLO1.4L10.510.59797（最小）（最小）POLO1.6LPOLO1.6L10.310.397 97（最小）（最

11、小）别克君威别克君威9.59.59797别克别克2.52.59.59.59797别克别克3.03.09.59.59797别克别克GL8GL89.59.59797赛欧赛欧9.49.49797（9393）帕萨特帕萨特1.8T1.8T9.39.39797（9393）富康富康1.4L1.4L9.39.39797（9393）.氧化安定性氧化安定性-诱导期、实际胶质诱导期、实际胶质 汽油的氧化安定性是指汽油在常温和液汽油的氧化安定性是指汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力。相条件下抵抗氧化的能力。指标：诱导期、实际胶质指标：诱导期、实际胶质.a.a.诱导期诱导期 汽油的诱导期是在规定的加速氧化的汽油的诱导

12、期是在规定的加速氧化的条件下，油品处于稳定状态所经历的时条件下，油品处于稳定状态所经历的时间周期，用间周期，用minmin表示。是评定汽油氧化安表示。是评定汽油氧化安定性的重要指标，表示汽油储存期间产定性的重要指标，表示汽油储存期间产生氧化和形成胶质的倾向生氧化和形成胶质的倾向.b.b.实际胶质实际胶质 汽油的实际胶质是指汽油蒸发残渣中的汽油的实际胶质是指汽油蒸发残渣中的正庚烷不溶部分。用于评定汽油在储存和使用正庚烷不溶部分。用于评定汽油在储存和使用时生成胶质的倾向。时生成胶质的倾向。油品生胶后对质量的影响油品生胶后对质量的影响-汽油辛烷值下汽油辛烷值下降，酸度增加。降，酸度增加。.c.氧化安

13、定性与油品使用的关系氧化安定性与油品使用的关系 氧化安定性差，易生成胶状和酸性物质，降氧化安定性差，易生成胶状和酸性物质，降低辛烷值、增加酸度、颜色变深。低辛烷值、增加酸度、颜色变深。危害：腐蚀机件；危害：腐蚀机件；燃烧不完全，动力下降、油耗增加；燃烧不完全，动力下降、油耗增加；胶质多增加积炭；胶质多增加积炭；胶质粘结气门，严重时会卡住气门，胶质粘结气门，严重时会卡住气门，发动机停止工作；发动机停止工作；.腐腐 蚀蚀 性性 硫含量硫含量 硫醇硫（博士试验和电位滴定法）硫醇硫（博士试验和电位滴定法）铜片腐蚀铜片腐蚀 水溶性酸碱水溶性酸碱.a.硫的危害硫的危害增大燃烧产物的腐蚀性增大燃烧产物的腐蚀

14、性 ；加速润滑油的变质；加速润滑油的变质；使气缸中积炭既多又硬，增大磨损；使气缸中积炭既多又硬，增大磨损；燃烧生成燃烧生成SOSO2 2和和SOSO3 3，污染环境。污染环境。.b.水溶性酸或碱水溶性酸或碱 水溶性酸是指能够溶解于水的无机酸和水溶性酸是指能够溶解于水的无机酸和低分子有机酸。如硫酸、盐酸、磺酸、酸性低分子有机酸。如硫酸、盐酸、磺酸、酸性硫酸酯以及甲酸和乙酸等。水溶性碱是指能硫酸酯以及甲酸和乙酸等。水溶性碱是指能够溶解于水的矿物碱，如氢氧化钠和碳酸钠够溶解于水的矿物碱，如氢氧化钠和碳酸钠等。等。水溶性酸几乎能与各种金属直接发生化水溶性酸几乎能与各种金属直接发生化学反应生成盐类，产生

15、化学腐蚀。水溶性碱学反应生成盐类，产生化学腐蚀。水溶性碱对铝有腐蚀作用对铝有腐蚀作用。.c.c.硫含量、硫醇硫含量、硫醇 汽油中硫含量指元素硫、活性或非活性汽油中硫含量指元素硫、活性或非活性硫化物的三类，包括硫元素、硫化氢、硫醚、硫化物的三类，包括硫元素、硫化氢、硫醚、硫醇、噻酚等，一般馏分越重、硫含量越多。硫醇、噻酚等，一般馏分越重、硫含量越多。元素硫和硫化氢在汽油中含量极少。元素硫和硫化氢在汽油中含量极少。活性硫：元素硫、硫化氢和硫醇，腐蚀活性硫：元素硫、硫化氢和硫醇，腐蚀性最大。性最大。非活性硫：其他硫化物，在常温下不直非活性硫：其他硫化物，在常温下不直接腐蚀金属。接腐蚀金属。.其他性质

16、其他性质 金属含量金属含量 烯烃含量烯烃含量 芳烃含量芳烃含量 苯含量苯含量 氧含量氧含量.车用汽油在使用中应注意的问题车用汽油在使用中应注意的问题 车用汽油与柴油不能混用车用汽油与柴油不能混用 车用汽油决不能与溶剂汽油混合使用车用汽油决不能与溶剂汽油混合使用 注意安全，车用汽油是易燃易爆物品注意安全，车用汽油是易燃易爆物品 .四、轻柴油四、轻柴油 轻柴油组成轻柴油组成 轻柴油是由轻柴油是由C C1313C C2020的液体烃类组的液体烃类组成的混合物，主要用于压燃式发动机。成的混合物，主要用于压燃式发动机。.轻柴油的主要性能轻柴油的主要性能 燃烧性（发火性）燃烧性（发火性）蒸发性蒸发性 流动

17、性流动性 氧化安定性氧化安定性 安全性安全性 腐蚀性腐蚀性 其他要求其他要求.燃烧性燃烧性(发火性发火性)燃烧性是柴油的最主要使用性能。燃烧性是柴油的最主要使用性能。柴油机采用压燃式着火方式。即柴油与柴油机采用压燃式着火方式。即柴油与空气按一定比例混合形成可燃混合气，在汽空气按一定比例混合形成可燃混合气，在汽缸内经过压缩后，温度超过自燃点即自行着缸内经过压缩后，温度超过自燃点即自行着火燃烧，柴油的自燃能力是决定柴油在柴油火燃烧，柴油的自燃能力是决定柴油在柴油机内能否正常燃烧的关键，直接影响到车辆机内能否正常燃烧的关键，直接影响到车辆的启动、排放和燃烧噪音。的启动、排放和燃烧噪音。.燃烧性的表示

18、方法燃烧性的表示方法 十六烷值：在数值上等于在规定条件下十六烷值：在数值上等于在规定条件下与被测试样具有相同着火落后期的标准燃料与被测试样具有相同着火落后期的标准燃料的十六烷值。十六烷值越高，燃烧性能越好。的十六烷值。十六烷值越高，燃烧性能越好。十六烷指数：柴油某些比较容易测定的十六烷指数：柴油某些比较容易测定的物理性质（馏程、密度）与柴油发火性之间物理性质（馏程、密度）与柴油发火性之间存在着一定的关系。存在着一定的关系。.十六烷值与柴油的组成关系十六烷值与柴油的组成关系 柴油组分中高分子烷烃容易氧化而自燃，柴油组分中高分子烷烃容易氧化而自燃，而直链烷烃氧化最快，环烷烃较慢，芳烃更而直链烷烃氧

19、化最快，环烷烃较慢，芳烃更慢，慢，十六烷值大小：直链烷烃十六烷值大小：直链烷烃环烷烃环烷烃芳烃芳烃 多环芳烃多环芳烃.蒸发性蒸发性 柴油要有良好的蒸发性能：柴油要有良好的蒸发性能：蒸发速度过快造成燃烧室积聚大量柴蒸发速度过快造成燃烧室积聚大量柴油，发动机工作不稳定。油，发动机工作不稳定。蒸发性强即油品粘度小，增大喷油泵蒸发性强即油品粘度小，增大喷油泵磨损，降低喷雾质量，燃烧过程恶化。磨损，降低喷雾质量，燃烧过程恶化。评定指标：馏程，闪点评定指标：馏程，闪点.馏程馏程馏程：保证柴油在燃烧室迅速蒸发气化和燃烧。馏程：保证柴油在燃烧室迅速蒸发气化和燃烧。50%50%回收温度：该温度越低，柴油中轻质组

20、回收温度：该温度越低，柴油中轻质组分越多，蒸发性越好，易于启动。国标规定分越多，蒸发性越好，易于启动。国标规定50%50%回收温度不高于回收温度不高于300300。90%90%回收温度和回收温度和95%95%回收温度：该温度越低，回收温度：该温度越低，柴油中重质组分越少，可以提高柴油的燃烧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，减少性能和柴油机的动力性能，降低油耗，减少机械磨损。国标规定机械磨损。国标规定90%90%、95%95%回收温度分别回收温度分别不高于不高于355355和和365365。.安全性安全性 闪点是保证油品储运和使用的安全指闪点是保证油品储运和

21、使用的安全指标。标。一般石油产品的馏分越重，闪点也越一般石油产品的馏分越重，闪点也越高，但重质馏分中混入少量轻馏分（千分高，但重质馏分中混入少量轻馏分（千分之几），也会使闪点显著降低。因此柴油之几），也会使闪点显著降低。因此柴油中应避免混入汽油等轻组分。中应避免混入汽油等轻组分。.闪闪 点点.流动性流动性 粘度粘度 凝点凝点 冷滤点冷滤点 .流动性能流动性能a.a.粘度是柴油重要的使用性能指标，与粘度是柴油重要的使用性能指标，与柴油的供给量、雾化性、燃烧性和润柴油的供给量、雾化性、燃烧性和润滑性均有密切的关系。滑性均有密切的关系。b.b.凝点是柴油凝固不能流动的最高温度。凝点是柴油凝固不能流动

22、的最高温度。c.c.冷滤点是在规定条件下柴油不能通过冷滤点是在规定条件下柴油不能通过过滤网的最高温度。过滤网的最高温度。.流动性能流动性能 我国柴油是按凝点划分牌号的。我国柴油是按凝点划分牌号的。冷滤点与柴油的使用性能有良好的对冷滤点与柴油的使用性能有良好的对应关系，使用的温度范围就是按冷滤点应关系，使用的温度范围就是按冷滤点来划分的。来划分的。.氧化安定性氧化安定性 柴油安定性差，易氧化沉淀物和柴油安定性差，易氧化沉淀物和胶质增大，颜色加深，堵塞过滤器；胶质增大，颜色加深，堵塞过滤器；燃烧室形成积炭，加大磨损，对柴油燃烧室形成积炭，加大磨损，对柴油的储存和使用有很大影响。的储存和使用有很大影

23、响。指标：指标：10%10%蒸余物残炭、色度蒸余物残炭、色度 .腐蚀性腐蚀性指标指标:a.:a.硫含量硫含量 b.b.酸度酸度 c.c.铜片腐蚀铜片腐蚀 .a.a.酸酸 度度 酸度表示油中有机酸和无机酸的总酸度表示油中有机酸和无机酸的总含量，一部分有机酸是加工带来的，含量，一部分有机酸是加工带来的，一部分是柴油的氧化产物，有机酸与一部分是柴油的氧化产物，有机酸与水相溶后腐蚀性会增强。水相溶后腐蚀性会增强。.b.b.色色 度度 色度是考察柴油氧化安定性和精色度是考察柴油氧化安定性和精制深度的间接指标，色度变化大说明制深度的间接指标，色度变化大说明柴油未充分精制，安定性不好。柴油未充分精制，安定性

24、不好。.c.c.10%10%蒸余物残炭蒸余物残炭 表示柴油在燃烧室内燃烧结焦和积炭的趋向的指标。残炭值较大，燃烧室积炭生成速度快，但对发动机的影响程度还取决于原油的性质，石蜡基原油生产的及含硫较多的柴油产生的积炭坚硬，磨损大，环烷基原油生产的柴油产生的积炭炭质软而磨损较小。.轻柴油标准轻柴油标准 轻柴油GB 252-2000。2000年，企业标准城市车用柴油Q/SHR 008-2000。车用柴油GB/T 19147-2003，满足欧洲号排放标准。.GB/T 19147-2003GB/T 19147-2003车用柴油车用柴油 与GB252轻柴油的区别（1）硫含量由0.2%（m/m）降至0.05%

25、（质量分数）（2）增加润滑性指标（3）增加密度指标（4）十六烷值提高，增加十六烷指数控制指标（5）取消酸度、色度控制指标.轻柴油和车用汽油不能混轻柴油和车用汽油不能混 汽柴油混合后，无论汽油还是柴油的性质都会发生变化，进而影响各自的使用性能。主要影响如下：（1）汽油中掺入少量柴油 改变汽油的馏程，由于柴油馏分重，蒸发困难，在汽油机中不能完全燃烧，造成排气冒黑烟，燃烧室结胶、积炭、爆震等情况，严重时会造成汽车不能启动，损坏汽油发动机。（2）柴油中掺入少量车用汽油 会显著降低柴油的闪点，改变柴油的馏程，一是造成储运过程中安全性差，二是由于汽油组分的十六烷值低、发火性差，导致柴油机启动困难，严重时也

26、会产生爆震；三是馏分轻，粘度小，会冲刷润滑油膜，不仅增大喷油泵磨损，加速气缸磨损，而且降低喷雾质量，使燃烧过程恶化。.我国汽、柴油质量发展趋势我国汽、柴油质量发展趋势 汽油汽油 应进一步降低烯烃和硫含量，加大烷基化应进一步降低烯烃和硫含量，加大烷基化和重整组分以提高辛烷值。和重整组分以提高辛烷值。柴油柴油 应进一步实现低硫化；应进一步实现低硫化；降低芳烃含量，以减少降低芳烃含量，以减少NOxNOx排放，减少固体排放，减少固体颗粒和多环芳烃等有毒物质的排放；颗粒和多环芳烃等有毒物质的排放；因为较高的十六烷值可以降低燃烧噪音，因为较高的十六烷值可以降低燃烧噪音，减少排放污染，因此应调整调合组分，达到提减少排放污染，因此应调整调合组分，达到提高十六烷值的目的。高十六烷值的目的。.