1、 第四章第四章 石油产品的质量要求石油产品的质量要求目目 录录 第一节第一节 汽油汽油 第二节第二节 柴油柴油 第三节第三节 喷气燃料喷气燃料 第四节第四节 燃料油燃料油 第五节第五节 润滑油润滑油 第六节第六节 石油沥青石油沥青 第七节第七节 蜡蜡 第八节第八节 石油焦石油焦石油产品分类石油产品分类nF(fuel): 燃料燃料 80%nS(solvent):溶剂及化工产品溶剂及化工产品 10%nL(lubricant):润滑剂润滑剂 2%nW(wax):蜡蜡 1%nB(bitumen):沥青沥青 3%nC(coke):焦焦 2% 石油产品石油产品800多种（不包括石油化工产品）多种（不包括石
2、油化工产品） 第一节第一节 汽油汽油 一、汽油机（点燃式发动机）的工作过一、汽油机（点燃式发动机）的工作过程及其对燃料的使用要求程及其对燃料的使用要求 将燃料注入气缸内，同空气混合成将燃料注入气缸内，同空气混合成可燃可燃混合气混合气，再用电火花，再用电火花点燃点燃，然后做功，因，然后做功，因此又可称为强制点火式或此又可称为强制点火式或点燃式发动机点燃式发动机 。 1 1、汽油机的构造和工作原理、汽油机的构造和工作原理 汽油机汽油机分为：分为：化油器式化油器式和和喷射式喷射式两大类两大类压缩：比压缩：比V V1 1/V/V2 2，表示发动机性能的一个重要指标表示发动机性能的一个重要指标冲程：上止
3、点到下止点之间的直线距离称为冲程。冲程：上止点到下止点之间的直线距离称为冲程。下止点，活下止点，活塞下行所能塞下行所能达到的最低达到的最低位置位置上止点，活上止点，活塞上行所能塞上行所能达到的最高达到的最高位置位置V V1 1称为汽称为汽缸的总体缸的总体积积V V2 2称为燃称为燃烧室体积烧室体积化油器式化油器式汽油机的汽油机的构造构造：工作原理工作原理（1 1）进气过程）进气过程：活塞由上止点向下止点移动，：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达到气缸，进气终了时的混合气温度达到8585130130
4、。 (2)(2) 压缩过程压缩过程：活塞由下止点向上止点运动，进：活塞由下止点向上止点运动，进气阀和排气阀关闭，空气和油气的可燃混合气阀和排气阀关闭，空气和油气的可燃混合气被压缩。到上止点，压缩结束。压力范围气被压缩。到上止点，压缩结束。压力范围为为0.70.71.51.5MPaMPa，温度可达，温度可达300 300 450450。(3) (3) 作功过程（点火燃烧）作功过程（点火燃烧）：火花塞发出电：火花塞发出电火花点燃混合气，混合气开始燃烧。火焰火花点燃混合气，混合气开始燃烧。火焰传播速度为传播速度为20 20 30m 30ms s。最高燃烧温度。最高燃烧温度达达2000 2000 25
5、00 2500，最高压力为，最高压力为3.0 3.0 4.04.0MPaMPa。高温高压气体膨胀将活塞向下止。高温高压气体膨胀将活塞向下止点推动，带动连杆使曲轴旋转对外作功。点推动，带动连杆使曲轴旋转对外作功。随活塞想下移动，活塞上方体积增大，气随活塞想下移动，活塞上方体积增大，气体的温度、压力降低。作功过程结束，燃体的温度、压力降低。作功过程结束，燃气的温度大约为气的温度大约为9009001200 1200 ，压力降为，压力降为0.40.40.50.5MPaMPa。(4) (4) 排气过程排气过程：做功过程结束后，排气阀打：做功过程结束后，排气阀打开，活塞由下止点向上止点移动，排气阀开，活塞
6、由下止点向上止点移动，排气阀打开，燃烧后的废气排出打开，燃烧后的废气排出, ,废气温度约为废气温度约为700700800 800 。 经过上述四个过程后，汽油机就完成了经过上述四个过程后，汽油机就完成了一个工作循环，接着又进入下一个工作循一个工作循环，接着又进入下一个工作循环，周而复始。环，周而复始。 2、汽油机对燃料的使用要求汽油机对燃料的使用要求q在所有的工况下，有足够的挥发性以形成可燃在所有的工况下，有足够的挥发性以形成可燃混合气；混合气；q燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象；燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象；q储存安定性好，生成胶质的倾向小；储存安定性好，生成胶质的倾向小；q对发动机没有腐蚀作用
7、；对发动机没有腐蚀作用；q排出的污染物少。排出的污染物少。二、汽油的蒸发性二、汽油的蒸发性 1 1、馏程馏程：按照规格标准规定的设备和方法将汽：按照规格标准规定的设备和方法将汽油试样进行蒸馏，可得到试样的馏出温度和馏油试样进行蒸馏，可得到试样的馏出温度和馏出体积分数之间的关系，即为馏程。出体积分数之间的关系，即为馏程。 馏程馏程能大体上表示汽油的沸点范围和蒸发能大体上表示汽油的沸点范围和蒸发性能，一般用馏程的性能，一般用馏程的10%10%、50%50%、90%90%点馏出温点馏出温度和干点来表示，反映不同工作条件下汽油的度和干点来表示，反映不同工作条件下汽油的汽化性能。汽化性能。(1)10%(
8、1)10%的馏出温度的馏出温度10%10%的馏出温度的馏出温度/ /545460606666717177778282最低启动温度最低启动温度/-21-21-17-17-13-13-9-9-6-6-2-210%10%的馏出温度的馏出温度/ /40405050606070708080开始产生气阻的温度开始产生气阻的温度/-13-13+7+7+27+27+47+47+67+67汽油的汽油的10%10%馏出温度与开始产生气阻温度的关系馏出温度与开始产生气阻温度的关系10%10%的馏出温度可以表示燃料中含有轻馏分的相对数量。的馏出温度可以表示燃料中含有轻馏分的相对数量。汽油的汽油的10%10%馏出温度与
9、发动机能迅速启动的温度关系馏出温度与发动机能迅速启动的温度关系10%10%的馏出温度的馏出温度q 表示汽油中所含低沸点馏分的多少。表示汽油中所含低沸点馏分的多少。q 影响汽油机的启动性能。影响汽油机的启动性能。q 与产生气阻的倾向有密切的关系。与产生气阻的倾向有密切的关系。q 车用汽油质量标准中要求车用汽油质量标准中要求10%10%的馏出温度不高的馏出温度不高于于7070（车用无铅汽油车用无铅汽油GB17930GB179309999 ）(2) 50%(2) 50%馏出温度馏出温度 表示汽油的平均蒸发性能。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有关。与汽油机起动后升温时间的长短有
10、关。 与汽油机起动后加速是否及时有关。与汽油机起动后加速是否及时有关。 车用汽油质量标准中要求车用汽油质量标准中要求50%50%的馏出温的馏出温 度不高于度不高于120120。 (3)90% (3)90%馏出温度和终馏点（或干点馏出温度和终馏点（或干点）表示汽油中重馏分含量的多少。表示汽油中重馏分含量的多少。温度过高，重馏分含量多，不易保证汽油在使温度过高，重馏分含量多，不易保证汽油在使用条件下完全蒸发和完全燃烧。导致气缸积炭用条件下完全蒸发和完全燃烧。导致气缸积炭增多，油耗上升。增多，油耗上升。车用汽油质量标准中规定车用汽油质量标准中规定90%90%的馏出温度不高的馏出温度不高于于19019
11、0，干点温度不高于，干点温度不高于205205。2 2、饱和蒸汽压、饱和蒸汽压 定义：汽油的饱和蒸汽压是用规定的仪器，定义：汽油的饱和蒸汽压是用规定的仪器，在燃料蒸汽与液体的体积比为在燃料蒸汽与液体的体积比为4 4：1 1以及在以及在3838的条件下测定的（雷德蒸气压，的条件下测定的（雷德蒸气压，RVP)RVP)。衡量汽衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻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。中的损耗倾向。q规定：规定： 车用汽油车用汽油 9.16 9.16 3.153.15饱和蒸汽压不高
12、饱和蒸汽压不高于于8888kPakPa；3.163.169.159.15饱和蒸汽压不高于饱和蒸汽压不高于7474kPakPa。 航空汽油航空汽油饱和蒸汽压为饱和蒸汽压为27274848kPakPa。三、汽油的安定性三、汽油的安定性定义定义：汽油在常温和液相条件下，抵抗氧：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，简称化的能力称为汽油的氧化安定性，简称安定性。安定性。 安定性是反映汽油在使用和储存过程中变质安定性是反映汽油在使用和储存过程中变质难易的指标。难易的指标。安定性差的汽油易出现颜色变深、安定性差的汽油易出现颜色变深、生成粘稠胶状沉淀物。使用这类汽油，将严重生成粘稠胶状
13、沉淀物。使用这类汽油，将严重影响发动机正常工作。影响发动机正常工作。 1 1、汽油的化学组成与其安定性的关系、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烷烃、环烷烃、芳香烃在常温下不易发生氧化反应；反应；不饱和烃易发生氧化反应：不饱和烃易发生氧化反应：链烯烃环烯烃二烯烃链烯烃环烯烃二烯烃汽油中的含硫化合物、含氮化合物均能促进胶汽油中的含硫化合物、含氮化合物均能促进胶质的形成。质的形成。2 2、外界条件对气油安定性的影响、外界条件对气油安定性的影响 温度温度 温度升高，汽油的氧化速度加快，生成胶质倾温度升高，汽油的氧化速度加快，生成胶质倾向增大。向增大。储存温度升高储
14、存温度升高10 10 ，胶质生成速度加，胶质生成速度加快快2.4-2.62.4-2.6倍。倍。金属表面的作用金属表面的作用 汽油在金属表面作用下，颜色易变深，胶质增汽油在金属表面作用下，颜色易变深，胶质增长加快。长加快。n与空气的接触面积与空气的接触面积燃料与空气接触面积越大，生成胶质倾向也越大。燃料与空气接触面积越大，生成胶质倾向也越大。储存措施：储存措施：避光、降温、降低与空气的接触面积。避光、降温、降低与空气的接触面积。3 3、评定汽油安定性的指标、评定汽油安定性的指标碘值碘值 利用碘与汽油中不饱和烃分子中的双键进行加利用碘与汽油中不饱和烃分子中的双键进行加成反应，测定汽油中的不饱和烃含
15、量。成反应，测定汽油中的不饱和烃含量。 单位：单位：g(g(I)/100g()/100g(油油) ) 我国航空汽油规定碘值不大于我国航空汽油规定碘值不大于1212g(g(I)/100g()/100g(油油) )实际胶质实际胶质 指在指在150 150 温度下，用热空气吹过汽油表温度下，用热空气吹过汽油表面使它蒸发至干，所留下的棕色或黄色的残面使它蒸发至干，所留下的棕色或黄色的残余物。余物。 单位：单位：mg/100g(mg/100g(油）油） 我国车用汽油的实际胶质要求不大于我国车用汽油的实际胶质要求不大于5 5 mg/100g(mg/100g(油）油）诱导期诱导期 将一定量油样放入标准的钢筒
16、中，充入氧将一定量油样放入标准的钢筒中，充入氧气至气至0.70.7MPaMPa，然后放入，然后放入100 100 水中水中 。从油从油样放入样放入100 100 的水中开始到氧压明显下降所的水中开始到氧压明显下降所经历的时间称为诱导期。经历的时间称为诱导期。单位：单位：minmin。诱导诱导期较长的汽油在储存中胶质增长速度较慢。期较长的汽油在储存中胶质增长速度较慢。 我国车用汽油的我国车用汽油的诱导期诱导期要求不小于要求不小于480480minmin。 评定汽油安定性的指标评定汽油安定性的指标：碘值、实际胶质、碘值、实际胶质、诱导期诱导期4 4、改善汽油安定性的方法、改善汽油安定性的方法q 精
17、制精制 除去不饱和烃（主要是二烯烃）和非烃类化合除去不饱和烃（主要是二烯烃）和非烃类化合物物q 加入抗氧剂和金属钝化剂加入抗氧剂和金属钝化剂 抗氧剂的作用是抑制燃料氧化变质进而生成胶抗氧剂的作用是抑制燃料氧化变质进而生成胶质，主要有质，主要有2 2，6-6-二叔丁基对甲酚（二叔丁基对甲酚（T501)T501) 金属钝化剂可以抑制金属对氧化反应的催化作金属钝化剂可以抑制金属对氧化反应的催化作用，主要由用，主要由N,N-N,N-二亚水杨丙二胺（二亚水杨丙二胺（T1201)T1201)四、汽油的抗爆性四、汽油的抗爆性 汽油在发动机中燃烧不正常时，会出现机汽油在发动机中燃烧不正常时，会出现机身强烈震动
18、的情况，并发出金属敲击声，同时身强烈震动的情况，并发出金属敲击声，同时发动机功率下降，排气管冒黑烟，严重时导致发动机功率下降，排气管冒黑烟，严重时导致机件损坏，这种现象就是爆震燃烧。机件损坏，这种现象就是爆震燃烧。 发动机的结构和工作条件发动机的结构和工作条件 燃料的质量燃料的质量 原因原因1 1 汽油机的爆震燃烧汽油机的爆震燃烧 正常燃烧正常燃烧：发动机压缩终了时的混合气温度达：发动机压缩终了时的混合气温度达300450300450，此时气体中的烃类被氧化，经火花，此时气体中的烃类被氧化，经火花塞点燃后，火焰四周扩散，温度、压力均衡上塞点燃后，火焰四周扩散，温度、压力均衡上升，大体以球面形状
19、发火燃烧。直到大部分燃升，大体以球面形状发火燃烧。直到大部分燃料燃尽为止。燃烧室中火焰燃烧速度为料燃尽为止。燃烧室中火焰燃烧速度为30-70m/s30-70m/s。发动机工作平稳。发动机工作平稳。 非正常燃烧非正常燃烧：当火花塞点燃混合气后，在火当火花塞点燃混合气后，在火焰尚未传播到的混合气中，因受高温高压影焰尚未传播到的混合气中，因受高温高压影响已形成大量自燃点较低的过氧化合物，在响已形成大量自燃点较低的过氧化合物，在多个部位猛烈自燃，温度、压力剧增，形成多个部位猛烈自燃，温度、压力剧增，形成冲击波，如同重锤敲击活塞和气缸各部件，冲击波，如同重锤敲击活塞和气缸各部件，发出金属撞击声，此时燃料
20、燃烧不完全，排发出金属撞击声，此时燃料燃烧不完全，排出带黑烟废气，此即爆震现象。出带黑烟废气，此即爆震现象。燃烧室中火燃烧室中火焰燃烧速度为焰燃烧速度为100-300 m/s 100-300 m/s （轻微爆震）（轻微爆震） ，800-1000 m/s800-1000 m/s（强烈爆震）（强烈爆震） 。 强烈爆震强烈爆震时局部压力可达到时局部压力可达到1010MPaMPa，温度可，温度可达到达到2000-25002000-2500 ，产生冲击波的速度为产生冲击波的速度为1000-15001000-1500m/sm/s。 衡量燃料是否易于发生爆震的性质称为抗爆衡量燃料是否易于发生爆震的性质称为抗
21、爆性。性。爆震爆震n不正常燃烧，机身强烈震动，并有金属不正常燃烧，机身强烈震动，并有金属敲击声。功率下降，冒黑烟，严重时机敲击声。功率下降，冒黑烟，严重时机件损坏。件损坏。n未燃混合气的温度超过自燃点，发生爆未燃混合气的温度超过自燃点，发生爆炸性燃烧，形成多个火焰点，温度高，炸性燃烧，形成多个火焰点，温度高，压力高，对缸壁多次反射，敲击金属。压力高，对缸壁多次反射，敲击金属。2. 2. 汽油抗爆性的表示方法汽油抗爆性的表示方法 汽油的抗爆性是用辛烷值汽油的抗爆性是用辛烷值(Octane (Octane numbernumber，简称，简称ON)ON)来表示的来表示的。是在标准单缸。是在标准单缸
22、发动机中，将待测油品与发动机中，将待测油品与标准燃料标准燃料进行对进行对比实验而测得。比实验而测得。 标准燃料标准燃料是是异辛烷异辛烷和和正庚烷正庚烷的混合物，的混合物，规定抗爆性极好的异辛烷的辛烷值为规定抗爆性极好的异辛烷的辛烷值为100100，抗爆性极差的正庚烷的辛烷值为抗爆性极差的正庚烷的辛烷值为0 0。混合物。混合物( (标准燃料标准燃料) )的辛烷值以混合物中异辛烷的的辛烷值以混合物中异辛烷的体积百分含量为混合物体积百分含量为混合物( (标准燃料标准燃料) )的辛烷的辛烷值。值。 辛烷值的测定方法：辛烷值的测定方法：马达法马达法( (Motor method)Motor method
23、) 马达法辛烷马达法辛烷值。值。(Motor octane number(Motor octane number，简称，简称MON)MON)试验工况：转速试验工况：转速900r/min900r/min，冷却水，冷却水100 100 ，混合气温度，混合气温度150150。研究法研究法( (Research method)Research method) 研究法研究法辛烷值辛烷值(Research Octane number(Research Octane number，简称，简称RON)RON)。试验工况：转速。试验工况：转速600r/min600r/min，冷却，冷却水水100 100 ，混合
24、气温度不控制，混合气温度不控制。RONRON比比MONMON高高5 51010个单位个单位 研究法辛烷值和马达辛烷值之差，称为研究法辛烷值和马达辛烷值之差，称为汽油汽油的敏感性的敏感性 敏感性越低越好，异构烷烃的敏感性低，是敏感性越低越好，异构烷烃的敏感性低，是优质汽油的理想组分。优质汽油的理想组分。 抗爆指数抗爆指数(ONI(ONI，Octane number index)Octane number index)，也，也称平均试验辛烷值。称平均试验辛烷值。2RONMONONI航空汽油的品度：航空汽油的品度： 航空汽油的航空汽油的品度品度表示汽油在富混合气表示汽油在富混合气( (过剩空气系数过
25、剩空气系数=0.60=0.600.65)0.65)条件下工条件下工作所能发出的最大功率与纯异辛烷工作作所能发出的最大功率与纯异辛烷工作时所能发出的最大功率之比，纯异辛烷时所能发出的最大功率之比，纯异辛烷的品度规定为的品度规定为100100。 燃料品度值越高，抗爆性越好。燃料品度值越高，抗爆性越好。 3. 3. 汽油的抗爆性与化学组成的关系汽油的抗爆性与化学组成的关系化学组成：化学组成： 对同族烃类而言对同族烃类而言，分子量越小，沸点越低，抗爆分子量越小，沸点越低，抗爆性越好，即辛烷值越高；性越好，即辛烷值越高； 分子量相近的各族烃类，辛烷值由大到小的排列分子量相近的各族烃类，辛烷值由大到小的排
26、列顺序为：顺序为： 同一原油的不同直馏馏分，馏分越轻，同一原油的不同直馏馏分，馏分越轻，辛烷值越高辛烷值越高。 不同原油沸程相同的馏分，由于各馏分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。的化学组成不同，辛烷值也不同。4. 4. 汽油机压缩比与爆震燃烧的关系汽油机压缩比与爆震燃烧的关系 几种国产汽车的压缩比、所需辛烷值及油耗 车型 压缩比 所需辛烷值（RON） 油耗，L/100km 标致 504 8.0 90 11.0 北京 BJ213 8.2 90 11.0 桑塔纳 8.5 93 9.0 奥迪 100 10.0 97 8.7 压缩比大，压缩过程终了时气缸内混合气的压缩比
27、大，压缩过程终了时气缸内混合气的温度压力就越高，易产生爆震。温度压力就越高，易产生爆震。五、汽油的腐蚀性五、汽油的腐蚀性v硫及含硫化合物硫及含硫化合物v有机酸有机酸v水溶性酸或碱水溶性酸或碱汽油腐蚀性的指标：汽油腐蚀性的指标：q 硫含量硫含量0.150.15q 硫醇含量硫醇含量0.0010.001q酸酸 度度33mg(KOH)mg(KOH)100mL100mLq 水溶性酸或碱：无水溶性酸或碱：无q 铜片腐蚀：合格铜片腐蚀：合格 汽油按用途分为车用汽油和航空汽油。汽油按用途分为车用汽油和航空汽油。 。 车用汽油车用汽油 航空汽油航空汽油 六、汽油产品的品种和牌号六、汽油产品的品种和牌号汽油汽油
28、含铅汽油：含铅汽油：9090号、号、9393号、号、 9797号号 车用汽油车用汽油（RONRON） 无铅汽油：无铅汽油：9090号、号、9393号、号、 9595号号 航空汽油号航空汽油号: 100: 100130 130 号、号、95 95 130130号、号、7575号号（辛烷值品度（辛烷值品度) )七、醇类汽油机燃料七、醇类汽油机燃料优点：优点： 易得，原料广泛（甲醇、乙醇，天然气、煤或易得，原料广泛（甲醇、乙醇，天然气、煤或植物转化）。植物转化）。 辛烷值高，甲醇：辛烷值高，甲醇：R0NR0NMONMON为为114/95114/95 乙醇：乙醇： R0NR0NMONMON为为1111
29、119494 醇类燃料在燃烧中不易生成积炭或冒黑烟，清醇类燃料在燃烧中不易生成积炭或冒黑烟，清洁，排气中污染物较少，有利于环境保护。洁，排气中污染物较少，有利于环境保护。缺点：缺点： 低发热值比一般汽油的小很多；低发热值比一般汽油的小很多； 甲醇、乙醇沸点较低，易于蒸发，比一般甲醇、乙醇沸点较低，易于蒸发，比一般汽油容易产生气阻现象；汽油容易产生气阻现象； 其蒸发潜热远大于一般汽油的，寒冷地区其蒸发潜热远大于一般汽油的，寒冷地区冬季汽车的冷起动困难；冬季汽车的冷起动困难； 醇类对金属有一定的腐蚀性；醇类对金属有一定的腐蚀性； 甲醇具有毒性。甲醇具有毒性。 烃与醇的互溶性：芳烃与醇的互溶性最烃与
30、醇的互溶性：芳烃与醇的互溶性最好；饱和烃与醇的互溶性最差。好；饱和烃与醇的互溶性最差。n 国内外单纯用醇类作为汽油机燃料的情况国内外单纯用醇类作为汽油机燃料的情况比较少，但可以作为高辛烷组分以一定比例掺比较少，但可以作为高辛烷组分以一定比例掺入汽油以提高其抗爆性。含有醇类入汽油以提高其抗爆性。含有醇类15%15%以下的以下的汽油在原汽油机上就可以使用。汽油在原汽油机上就可以使用。八、新配方汽油八、新配方汽油 两种醚类化合物的性质 性 质 甲基叔丁基醚(MTBE) 叔戊基甲基醚(TAME) 相对密度 d420 0.74l 0.750 RON 118 115 MON 101 100 (MOM 十
31、RON)/2 109.5 107.5 氧含量(质量分数)， 18.2 15.7 沸点， 55.3 86.3 蒸汽压，kPa 51 22 新配方汽油主要指标对比新配方汽油主要指标对比主要指标 项目 美国标准 中国标准 抗暴指数（R+M）/2 87-93 88 蒸汽压/kPa 50-56 74-88 氧含量/m% 2.0-2.7 - 芳烃/v% 25 40 苯/v% 1 2.5 烯烃/v% 5 35 硫/m% 0.014 0.08 90%馏出温度/ 149 190 各国车用无铅汽油质量标准对比表各国车用无铅汽油质量标准对比表 中国汽油质量指标中国汽油质量指标 美国汽油实际美国汽油实际质量质量(19
32、89 年年) 美国新配方汽油的要求美国新配方汽油的要求 欧洲欧洲 EN228规格规格 欧共体燃料指欧共体燃料指令草案令草案 日本日本 项项 目目 90 号号 93 号号 95 号号 优级优级 普通普通 复杂方案复杂方案 优级优级 优级优级 优级优级 普通普通 抗暴指数，抗暴指数，(R+M)/2 85 88 90 93 87 91 90 RON 90 93 95 95 96 89 蒸馏特性蒸馏特性 10%馏出温度，不高于馏出温度，不高于 70 49 49 70 70 50%馏出温度，不高于馏出温度，不高于 120 104 99 75 110 90%馏馏出温度，不高于出温度，不高于 190 166
33、 171 180 180 终馏点，不高于终馏点，不高于 205 98.8 220 220 残留量，残留量，v%，不高于，不高于 2 149 22 22 铜片腐蚀铜片腐蚀(50,3h)，级，级 1 1 1 RVP(37.8)，Kpa 冬季冬季88 夏季夏季74 66.2(9.6psi) 66.2(9.6psi) 冬季冬季49.6 夏季夏季55.85 冬：冬：5590 夏：夏：3570 夏季夏季60 冬：冬：93 夏：夏：4478 冬：冬：93 夏：夏： 4478 含铅量，含铅量，g/l，不高于，不高于 0.013 0 0 0.013 0.005 实际胶质实际胶质,mg/100ml,最大最大 5
34、5 5 含硫量，含硫量，ppm，最大，最大 1500 150 430 40 500 200 100 100 氧化安定性，氧化安定性，min 240 240 苯，苯，v% 2.2 1.6 1 5 2 5 5 烃类组成，烃类组成，v% 饱和烃饱和烃 55 56 烯烃烯烃 7 14 5 18 芳烃芳烃 38 30 25 45 氧含量，氧含量，m% 2(min) 2.3(max) 中国与各国汽油构成的比较中国与各国汽油构成的比较 中国 欧洲 美国 意大利 调和组分 1995 年 1997 年 2000 年 1995 年 1995 年 1996 年 丁烷 5 5.5 5 重整汽油 6.55 5.42 1
35、5.1 38 33.5 28 催化汽油 73.97 78.89 78.1 35 34.5 42 烷基化汽油 0.25 0.2 3.5 8 12.5 10 异构化油 - 7 10 9 MTBE 等醚类 1.82 0.2 3.30 2 2.5 6 直馏汽油 16.10 11.08 - 3 加氢石脑油 0.97 1.04 - 焦化石脑油 0.8 0.32 - 芳烃 0.6 0.79 - 其他 2.06 2 1.5 总计 100 100 100 100 100 100 MTBE MTBE在催化裂化汽油中的调合辛烷值在催化裂化汽油中的调合辛烷值 催化裂化汽油中 MTBE 加入量(体积分数)，% MTBE
36、 调合 MON MTBE 调合 RON MTBE 调合(RON+MON)/2 5 103 138 120.5 10 102 12l l11.5 15 106 12l 113.5 20 103 119 111 第二节第二节 柴油柴油一、柴油机（压燃式发动机）的工作过程及一、柴油机（压燃式发动机）的工作过程及其对燃料的使用要求其对燃料的使用要求 柴油发动机柴油发动机一般是通过喷油泵和喷油器一般是通过喷油泵和喷油器将将柴油柴油直接喷入发动机气缸，与气缸内经直接喷入发动机气缸，与气缸内经压缩后的空气均匀混合，使之在高温下压缩后的空气均匀混合，使之在高温下自自燃燃，因此又可，因此又可称为压燃式发动机称为
37、压燃式发动机 。 （一）柴油机的工作过程：（一）柴油机的工作过程：1.1.进气：活塞下行，进气阀打开，空气经滤进气：活塞下行，进气阀打开，空气经滤清器被吸入气缸，活塞行至下死点，进气清器被吸入气缸，活塞行至下死点，进气阀关闭。阀关闭。2.2.压缩：活塞上行，空气被压缩。压缩终了压缩：活塞上行，空气被压缩。压缩终了温度可达温度可达500500700700，压力可达，压力可达3.43.44.54.5MPaMPa。3.3.膨胀作功膨胀作功( (喷入燃料、自燃喷入燃料、自燃) )：当活塞上行：当活塞上行接近上死点时，燃料由雾化喷嘴喷入气缸，接近上死点时，燃料由雾化喷嘴喷入气缸，并自燃。温度高达并自燃。
38、温度高达1500150020002000，压力可，压力可达达4.64.612.212.2MPaMPa。4.4.排气：活塞上行，排气阀打开，将燃烧废排气：活塞上行，排气阀打开，将燃烧废气排出气缸外。气排出气缸外。汽油机与柴油机工作过程对比：汽油机与柴油机工作过程对比：(1)(1)在柴油机气缸中吸入和压缩的只是空气，而在柴油机气缸中吸入和压缩的只是空气，而在汽油机中吸入和压缩的是空气和燃料的混合在汽油机中吸入和压缩的是空气和燃料的混合气。气。(2)(2)柴油机是用高压油泵将柴油直接喷散在高温柴油机是用高压油泵将柴油直接喷散在高温高压的热空气中，不需点火，即能迅速自燃；高压的热空气中，不需点火，即能
39、迅速自燃；而汽油机需用电火花塞点火才能燃烧。而汽油机需用电火花塞点火才能燃烧。（二）柴油机对燃料的使用要求（二）柴油机对燃料的使用要求 轻柴油轻柴油是是1000r/min1000r/min以上的以上的高速柴油机高速柴油机的燃料；的燃料； 重柴油重柴油是是500r500r1000r/min1000r/min的的中速柴油机中速柴油机和和500r/min500r/min以下以下低速柴油机低速柴油机的燃料。的燃料。 (1)(1)良好的燃烧性能良好的燃烧性能( (自燃性自燃性) ) (2) (2)良好的蒸发性能良好的蒸发性能 (3)(3)适当的粘度和良好的低温流动性适当的粘度和良好的低温流动性 (4)(
40、4)安定性好安定性好 (5)(5)对发动机没有腐蚀性对发动机没有腐蚀性二、柴油的燃烧性能二、柴油的燃烧性能1 1、燃料在柴油机中的燃烧过程：四个阶段、燃料在柴油机中的燃烧过程：四个阶段(1)(1)滞燃期滞燃期 是指喷油开始到混合气开始着火之间的一段时间。是指喷油开始到混合气开始着火之间的一段时间。(2)(2)急燃期急燃期 指发动机气缸中柴油开始燃烧直至气缸中压力不再指发动机气缸中柴油开始燃烧直至气缸中压力不再急剧升高为止的时间。急剧升高为止的时间。(3)(3)缓燃期缓燃期( (主燃期主燃期) ) 是指从气缸内压力不再急剧升高时起，到压力开始是指从气缸内压力不再急剧升高时起，到压力开始迅速下降时
41、的这一段时间。缓燃期是燃烧过程的主要迅速下降时的这一段时间。缓燃期是燃烧过程的主要阶段，大约有阶段，大约有505060%60%的燃料是在该时期内烧掉的。的燃料是在该时期内烧掉的。(4)(4)后燃期后燃期 是燃烧的最后阶段，指从压力迅速下降到燃烧结束是燃烧的最后阶段，指从压力迅速下降到燃烧结束为止。为止。 图图4-44-4图图4-54-52 2、表示柴油抗爆性的指标、表示柴油抗爆性的指标十六烷值十六烷值( ( Cetane Cetane number)number)十六烷值的测定十六烷值的测定： 柴油的十六烷值是在标准单缸柴油机中测定的，测柴油的十六烷值是在标准单缸柴油机中测定的，测定十六烷值所
42、用的标准燃料是正十六烷和定十六烷值所用的标准燃料是正十六烷和甲基萘甲基萘( (或七甲基壬烷或七甲基壬烷) )的混合物。易氧化，自燃性能好，规的混合物。易氧化，自燃性能好，规定正十六烷的十六烷值为定正十六烷的十六烷值为100100，甲基萘的十六烷值甲基萘的十六烷值为为0(0(七甲基壬烷为七甲基壬烷为15)15)。燃料十六烷值的测定方法和十。燃料十六烷值的测定方法和十六烷值的确定与辛烷值相似。标准燃料中正十六烷的六烷值的确定与辛烷值相似。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体积百分含量即为所测油品的十六烷值。柴油十六烷值：柴油十六烷值：高速柴油机的燃料其十六烷值应在高速柴油机的燃
43、料其十六烷值应在40406060，一般使用，一般使用40404545的燃料；的燃料；中速柴油机可使用具有中速柴油机可使用具有30303535的燃料；的燃料；低速柴油机，即使用十六烷值低于低速柴油机，即使用十六烷值低于2525的燃料，其燃烧的燃料，其燃烧也不会发生特殊的困难。也不会发生特殊的困难。3 3柴油的十六烷值与化学组成的关系柴油的十六烷值与化学组成的关系q正构烷烃的十六烷值最高，并且，相对分子质正构烷烃的十六烷值最高，并且，相对分子质量越大，十六烷值越高。量越大，十六烷值越高。q正构烯烃有相当高的十六烷值，但稍低于相应正构烯烃有相当高的十六烷值，但稍低于相应的正构烷烃。的正构烷烃。q环烷
44、烃的十六烷值低于碳数相同的正构烷烃和环烷烃的十六烷值低于碳数相同的正构烷烃和正构烯烃，有侧链的环烷烃的十六烷值比无侧正构烯烃，有侧链的环烷烃的十六烷值比无侧链的环烷烃的更低。链的环烷烃的更低。q无侧链或短侧链的芳香烃的十六烷值最低，且无侧链或短侧链的芳香烃的十六烷值最低，且环数越多，十六烷值越低。环数越多，十六烷值越低。三、柴油的蒸发性三、柴油的蒸发性1 1柴油的蒸发性对柴油机工作的影响柴油的蒸发性对柴油机工作的影响 蒸发性能影响柴油与空气形成可燃性混合气蒸发性能影响柴油与空气形成可燃性混合气的时间，从而影响滞燃期。蒸发性好馏分轻的的时间，从而影响滞燃期。蒸发性好馏分轻的柴油，易于蒸发和迅速燃
45、烧，滞燃期短，但如柴油，易于蒸发和迅速燃烧，滞燃期短，但如馏分太轻，其自燃点高、滞燃期长，也会引起馏分太轻，其自燃点高、滞燃期长，也会引起爆震现象；馏分过重时，虽然自燃点低、滞燃爆震现象；馏分过重时，虽然自燃点低、滞燃期短，但柴油在气缸中不易蒸发完全，造成燃期短，但柴油在气缸中不易蒸发完全，造成燃烧不完全，增加了柴油的消耗量。烧不完全，增加了柴油的消耗量。2 2评定柴油蒸发性的指标评定柴油蒸发性的指标(1)(1)馏程馏程 5050馏出温度越低，说明柴油中的轻馏分越馏出温度越低，说明柴油中的轻馏分越多，使柴油机易于起动。多，使柴油机易于起动。 9090馏出温度及馏出温度及9595馏出温度越低，说
46、明柴馏出温度越低，说明柴油中的重馏分越少。油中的重馏分越少。我国国家标准规定轻柴油我国国家标准规定轻柴油的的9090馏出温度不高于馏出温度不高于355355，9595馏出温度馏出温度不高于不高于365365。 柴油中柴油中300300馏分含量与耗油量的关系馏分含量与耗油量的关系 柴油中小于 300馏分含量， 39 34 20 相对耗油量， 100 l14 131 (2)(2)闪点闪点 国家标准中规定了各号柴油的闭口杯国家标准中规定了各号柴油的闭口杯法闪点，要求法闪点，要求-35-35号及号及-50-50号轻柴油的闪号轻柴油的闪点不低于点不低于4545，-20-20号轻柴油的闪点不低号轻柴油的闪
47、点不低于于6060，其余各牌号的柴油的闪点均要，其余各牌号的柴油的闪点均要求不低于求不低于6565。四、柴油的流动四、柴油的流动性性1 1粘度粘度 柴油的粘度过小时，就容易从高压油泵的柱柴油的粘度过小时，就容易从高压油泵的柱塞和泵筒之间的间隙中漏出。油滴直径过小，塞和泵筒之间的间隙中漏出。油滴直径过小，油流射程短，与空气不能均匀混合。油流射程短，与空气不能均匀混合。 柴油的粘度过大会造成供油困难，同时，喷柴油的粘度过大会造成供油困难，同时，喷出的油滴的直径过大，油流的射程过长，使油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，这样滴的有效蒸发面积减小，蒸发速度减慢
48、，这样也会使混合气组成不均匀、燃烧不完全、燃料也会使混合气组成不均匀、燃烧不完全、燃料的消耗量增大。的消耗量增大。 2 2低温流动性低温流动性 柴油的馏程比汽油高，又常在室外使用，柴油的馏程比汽油高，又常在室外使用，受大气温度影响很大，为保证柴油机容易起动、受大气温度影响很大，为保证柴油机容易起动、正常供油，要求柴油在其使用的环境温度下无正常供油，要求柴油在其使用的环境温度下无结晶析出，容易泵送，不堵塞过滤器，具有良结晶析出，容易泵送，不堵塞过滤器，具有良好的低温流动性。轻柴油的低温流动性用凝点好的低温流动性。轻柴油的低温流动性用凝点和冷滤点两项指标来保证和冷滤点两项指标来保证 。 (1)(1
49、)凝点凝点 (2)(2)冷滤点冷滤点 与含蜡量有关与含蜡量有关五、柴油的安定性、腐蚀性和洁净五、柴油的安定性、腐蚀性和洁净度度1 1柴油的安定性柴油的安定性 柴油的安定性一般用总不溶物和柴油的安定性一般用总不溶物和1010蒸余物蒸余物残炭来评定。我国轻柴油一等品的质量标准中残炭来评定。我国轻柴油一等品的质量标准中规定总不溶物不能大于规定总不溶物不能大于2.0mg2.0mg100mL100mL。1010蒸蒸余物残炭不大于余物残炭不大于0.30.3。（喷油嘴和气缸零件。（喷油嘴和气缸零件上形成积炭的程度）对于轻柴油优等品还规定上形成积炭的程度）对于轻柴油优等品还规定碘值不大于碘值不大于6 6g(g
50、(I)/100g)/100g。2 2柴油的腐蚀性柴油的腐蚀性 柴油中含硫化合物对发动机的工作寿命柴油中含硫化合物对发动机的工作寿命影响很大。轻柴油的质量标准中规定了优影响很大。轻柴油的质量标准中规定了优等品的含硫量不大于等品的含硫量不大于0.20.2，一等品的含硫，一等品的含硫量不大于量不大于0.50.5。此外，对优等品和一等品。此外，对优等品和一等品还规定了硫醇硫的含量不大于还规定了硫醇硫的含量不大于0.010.01。3 3柴油的洁净度柴油的洁净度 主要是水分和机械杂质。质量标准规定水主要是水分和机械杂质。质量标准规定水分不大于痕迹，不允许有机械杂质。分不大于痕迹，不允许有机械杂质。 六、柴
