【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 多的油品，其自燃點(diǎn)低，但閃點(diǎn)高。閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自然點(diǎn)對(duì)油品的儲(chǔ)存、使用和安全生產(chǎn)都有重要意義，是油品安全保管、輸送的重要指標(biāo)，在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中要避免火源與高溫。九、油品的其它物理性質(zhì)(一)熱性質(zhì)單位重量的物質(zhì)溫度升高1℃(或K)所需要的熱量稱(chēng)為比熱，單位是千焦/(千克K)或千焦/(千克℃)。 油品的比熱隨密度增加而減小，隨溫度升高而增大。在常壓沸點(diǎn)下，單位重量的物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)所需要的熱量稱(chēng)為氣化潛熱，單位是。千焦/千克。 汽油的汽化潛熱約為290～315千焦/千克，煤油的為250～270千焦/千殼，柴油的為230～250千焦/千克，潤(rùn)滑油的為190～230千焦/千殼。熱力學(xué)函數(shù)之一。焓的絕對(duì)值是不能測(cè)定的，但可測(cè)定過(guò)程始態(tài)和終態(tài)焓的變化值。為了方便起見(jiàn)，人為地規(guī)定某個(gè)狀態(tài)下的焓值為零，該狀態(tài)稱(chēng)為基準(zhǔn)狀態(tài)。物質(zhì)基準(zhǔn)狀態(tài)變化到指定狀態(tài)時(shí)發(fā)生的焓變作為物質(zhì)在該狀態(tài)下的始值，單位是千焦/千克。油品的焓與其化學(xué)組成有關(guān)。在相同溫度下，油品的密度越小，特性因數(shù)越大，其焓值越高。(二)折射率(折光率)嚴(yán)格地講，光在真空中的速度(103米/秒)與光在物質(zhì)中速度之比稱(chēng)為折射率，以n表示。通常用的折射率數(shù)據(jù)是光在空氣中的速度與被空氣飽和的物質(zhì)中速度之比。折射率的大小與光的波長(zhǎng)、被光透過(guò)物質(zhì)的化學(xué)組成以及密度、溫度和壓力有關(guān)。在其它條件相同情況下烷烴的折射率最低，芳香烴的最高，烯烴和環(huán)烷烴的介于它們之間。對(duì)環(huán)烷和芳香烴，分子中環(huán)數(shù)愈多則折射率愈高。 8 常用的折射率是n20D，即溫度為20℃、常壓下鈉的D線(波長(zhǎng)為58926納米)的折射率。油品的折射率常用于測(cè)定油品的烴類(lèi)族組成，煉油廠的中間控制分析也采用折射率來(lái)求定殘?zhí)恐怠?(三)含硫量如前所述，石油中的硫化物對(duì)石油加工及石油產(chǎn)品的使用性能影響較大。因此，含硫量是評(píng)價(jià)石油及產(chǎn)品性質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是選擇石油加工方案的依據(jù)。含硫量的測(cè)定方法有多種，如硫醇硫含量、硫含量(即總硫含量)、腐蝕等定量或定性方法，通常，含硫量是指油品中含硫元素的重量百分?jǐn)?shù)。(四)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟含量原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟含量對(duì)原油輸送影響很大，特別是制定高含蠟易凝原油的加熱輸送方案時(shí)，膠質(zhì)與含蠟量之間的比例關(guān)系會(huì)顯著影響熱處理溫度和熱處理的效果。這三種物質(zhì)的含量對(duì)制定原油的加工方案也至關(guān)重要。因此通常需要測(cè)定原油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟的含量，均以重量百分?jǐn)?shù)表示。(五)殘?zhí)坑锰囟ǖ膬x器,在規(guī)定的條件下,將油品在不通空氣的情況下加熱至高溫,此時(shí)油品中的烴類(lèi)即發(fā)生蒸發(fā)和分解反應(yīng)，最終成為焦炭。此焦炭占試驗(yàn)用油的重量百分?jǐn)?shù)，叫做油品的殘?zhí)炕驓執(zhí)恐怠執(zhí)颗c油品的化學(xué)組成有關(guān)。生成焦炭的主要物質(zhì)是瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和芳香烴，在芳香烴中又以稠環(huán)芳香經(jīng)的殘?zhí)孔罡?。所以石油的殘?zhí)吭谝欢ǔ潭壬戏从沉似渲袨r青質(zhì)、膠質(zhì)和稠環(huán)芳香烴的含量。這對(duì)于選擇石油加工方案有一定的參考意義。此外，因?yàn)闅執(zhí)康拇笮∧軌蛑苯拥乇砻饔推吩谑褂弥蟹e炭的傾向和結(jié)焦的多少，所以殘?zhí)窟€是潤(rùn)滑油和i燃料油等重質(zhì)油以及二次加工原料的質(zhì)量指標(biāo)。在表12中列舉了我國(guó)幾種原油的性質(zhì)。 9 第二章 石油產(chǎn)品的使用要求和規(guī)格指標(biāo)從石油中可生產(chǎn)出千余種產(chǎn)品，根據(jù)石油產(chǎn)品的特征和用途，可以分為六大類(lèi)（GB49887）:燃料（F）、溶劑和化工原料(S）、潤(rùn)滑劑和有關(guān)產(chǎn)品（L）、蠟（W）、瀝青（B）和石油焦(C)。從數(shù)量上看，燃料占石油產(chǎn)品的90％左右甚至更多，其用量最大，其中又以發(fā)動(dòng)機(jī)燃料為主要產(chǎn)品。潤(rùn)滑劑僅占石油產(chǎn)品的5％左右，但其品種和類(lèi)別卻極其繁多。第一節(jié) 燃 料液體燃料與固體燃料相比較，具有熱值高（石油產(chǎn)品熱值為40000～48000千焦/千克，煤的熱值為25000～33500千焦/千克）、灰分少、對(duì)環(huán)境污染小及輸送使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)。不僅對(duì)液體燃料（特別是發(fā)動(dòng)機(jī)燃料）的數(shù)量要求日益增加，而且對(duì)質(zhì)量也提出了更高的要求。提高燃料的質(zhì)量，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用年限，降低燃料消耗，減少?gòu)U氣對(duì)環(huán)境的污染。一、 汽 油汽油主要用于汽化器式發(fā)動(dòng)機(jī)或點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)汽油機(jī)），是小轎車(chē)、摩托車(chē)、載重汽車(chē)、快艇、小型發(fā)電機(jī)和螺旋槳式飛機(jī)等的燃料。國(guó)產(chǎn)車(chē)用汽油有70、890、997等幾種牌號(hào)，主要的質(zhì)量要求有以下四個(gè)方面： （一）有良好的蒸發(fā)性餾程和蒸氣壓是評(píng)價(jià)汽油蒸發(fā)性能的指標(biāo)。圖21 恩氏蒸餾裝置1 噴燈；2擋風(fēng)板；3蒸餾瓶；4溫度計(jì)5冷凝器；6接受器汽油的餾程用恩氏蒸餾裝置(圖21)進(jìn)行測(cè)定。要求測(cè)出汽油的初餾點(diǎn)、10％、50％、90％餾出溫度和干點(diǎn)或終餾點(diǎn)，各點(diǎn)溫度與汽油使用性能關(guān)系十分密切。汽油的初餾點(diǎn)和l0％餾出溫度反映汽油的啟動(dòng)性能，此溫度過(guò)高，發(fā)動(dòng)機(jī)不易啟動(dòng)，50％餾出溫度反映發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性和平穩(wěn)性，此溫度過(guò)高，發(fā)動(dòng)機(jī)不易加速，當(dāng)行駛中需要加大油門(mén)時(shí)，汽油就會(huì)來(lái)不及完全燃烷，致使發(fā)動(dòng)機(jī)不能發(fā)出應(yīng)有的功率。90％餾出溫度和干點(diǎn)反映汽油在氣缸中蒸發(fā)的完全程 10 度，這個(gè)溫度過(guò)高，說(shuō)明汽油中重組分過(guò)多，使汽油氣化燃烷不完全。這不僅增大了汽油耗量，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，而且會(huì)造成燃烷室中結(jié)焦和積炭，影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，另外還會(huì)稀釋、沖掉氣缸壁上的潤(rùn)滑油，增加機(jī)件的磨損。汽油的蒸氣壓也稱(chēng)餾和蒸氣壓，是指汽油在某一溫度下形成餾和蒸氣所具有的最高壓力，需要在規(guī)定儀器中進(jìn)行測(cè)定，汽油標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了其最高值。汽油的蒸氣壓過(guò)大，說(shuō)明汽油中輕組分太多，在輸油管路中就會(huì)蒸發(fā)，形成氣阻，中斷正常供油，致使發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。（二）有良好的抗爆性抗爆性表明汽油在汽缸中的一種燃烷性能，是汽油的重要使用性能之一。汽油機(jī)的熱功效率與它的壓縮比直接有關(guān)。所謂壓縮比是指活塞移動(dòng)到下死點(diǎn)時(shí)汽缸的容積與活塞移動(dòng)到上死點(diǎn)時(shí)汽缸容積的比值。壓縮比大，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和經(jīng)濟(jì)性就好，但要求汽油有良好的抗爆性。抗爆性差的汽油在壓縮比高的發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒，則出現(xiàn)汽缸壁溫度猛烈升高，發(fā)出金屬敲擊聲，排出大量黑煙，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，耗油增加，即發(fā)生所謂爆震燃燒。所以，汽油機(jī)的壓縮比與燃料的抗爆性要匹配，壓縮比高，燃料的抗爆性就要好。汽油機(jī)產(chǎn)生爆震的原因主要有兩個(gè)。一是與燃料性質(zhì)有關(guān)。如果燃料很容易氧化，形成的過(guò)氧化物不易分解，自然點(diǎn)低，就很容易產(chǎn)生爆震現(xiàn)象。二是與發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件有關(guān)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比過(guò)大，汽缸壁溫度過(guò)高，或操作不當(dāng)，都易引起爆震現(xiàn)象。汽油的抗爆性用辛烷值表示。汽油的辛烷值越高，其抗爆性越好。辛烷值分馬達(dá)法和研究法兩種。馬達(dá)法辛烷值（MON）表示重負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速時(shí)汽油的抗爆性；研究法辛烷值(RON)表示低轉(zhuǎn)速時(shí)汽油的抗爆性。同一汽油的MON低于RON。除此之外，一些國(guó)家還采用抗爆指數(shù)來(lái)表示汽油的抗爆性，抗爆指數(shù)等于MON和RON的平均值。我國(guó)車(chē)用汽油的商品牌號(hào)是以辛烷值來(lái)劃分的，其中70、85號(hào)汽油（SH 011292）用MON劃分，90、997號(hào)汽油(GB/T 548785)用RON和抗爆指數(shù)劃分。在測(cè)定車(chē)用汽油的辛烷值時(shí)，人為選擇了兩種烴做標(biāo)準(zhǔn)物：一種是異辛烷(2，2，4三甲基戊烷，它的抗爆性好，規(guī)定其辛烷值為100；另一種是正庚烷，它的抗爆性差，規(guī)定其辛烷值為0。在相同的發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件下，如果某汽油的抗爆性與含80％異辛烷和20％正庚烷的混合物的抗爆性相同，此汽油的辛烷值即為80。汽油的辛烷值需在專(zhuān)門(mén)的儀器中測(cè)定。汽油的抗爆性與其化學(xué)組成和餾分組成有關(guān)。在各類(lèi)烴中，正構(gòu)烷烴的辛烷值最低，環(huán)烷、烯烴次之，高度分支的異構(gòu)烷烴和芳香烴的辛烷值最高。各族烴類(lèi)的辛烷值隨分子量增大、沸點(diǎn)升高而減小。不同壓縮比的汽油機(jī)應(yīng)選用不同牌號(hào)的汽油。汽油機(jī)壓縮比與所要求汽油辛烷值的關(guān)系見(jiàn)表21。 表21 不同壓縮比汽油機(jī)對(duì)汽油辛烷值的要求提高汽油辛烷值的途徑有以下幾種：（1）改變汽油的化學(xué)組成，增加異構(gòu)烷烴和芳香烴的含量。這是提高汽油辛烷值的根本方法，可以采用催化裂化、催化重整、異構(gòu)化等加工過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。（2）加入少量提高辛烷值的添加劑，即抗爆劑。最常用的抗爆劑是四乙基鋁。由于此抗爆劑有劇毒，所以此法最終要被取代。 11 （3）調(diào)入其它的高辛烷值組分，如含氧有機(jī)化合物醚類(lèi)及醇類(lèi)等。這類(lèi)化合物常用的有甲醇、乙醇、叔丁醇、甲基叔丁基醚等，其中甲基叔丁基醚（MTBE）在近些年來(lái)更加引起人們的重視。MTBE不僅單獨(dú)使用時(shí)具有很高的半烷值（ROＮ為117，MON為101），在摻入其它汽油中可使其辛烷值大大提高，而且在不改變汽油基本性能的前提下，改善汽油的某些性質(zhì)，因而在國(guó)外發(fā)展很快，我國(guó)也已開(kāi)始生產(chǎn)MTBE。（三）有良好的安定性汽油的安定性一般是指化學(xué)安定性，它表明汽油在儲(chǔ)存中抵抗氧化的能力。安定性好的汽油儲(chǔ)存幾年都不會(huì)變質(zhì)，安定性差的汽油儲(chǔ)存很短的時(shí)間就會(huì)變質(zhì)。汽油的安定性與其化學(xué)組成有關(guān)，如果汽油中含有大量的不飽和烴，特別是二稀烴，在貯存和使用過(guò)程中，這些不飽和烴極易被氧化，汽油顏色變深，生成粘稠膠狀沉淀物即膠質(zhì)。這些膠狀物沉積在發(fā)動(dòng)機(jī)的油箱、濾網(wǎng)、氣化器等部位，會(huì)堵塞油路，影響供油；沉積在火花塞上的膠質(zhì)高溫下形成積炭而引起短路；沉積在汽缸蓋、汽缸壁上的膠質(zhì)形成積炭，使傳熱惡化，引起表面著火或爆震現(xiàn)象。總之，使用安定性差的汽油，會(huì)嚴(yán)重破壞發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。改善汽油安定性的方法通常是在適當(dāng)精制的基礎(chǔ)上添加些抗氧化添加劑。在車(chē)用汽油的規(guī)格指標(biāo)中用實(shí)際膠質(zhì)（在規(guī)定條件下測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的蒸發(fā)殘留物）和誘導(dǎo)期（在規(guī)定的加速氧化條件下，油品處于穩(wěn)定狀態(tài)所經(jīng)歷的時(shí)間周期）來(lái)評(píng)價(jià)汽油的安定性。一般地，實(shí)際膠質(zhì)含量越少、誘導(dǎo)期越長(zhǎng)，則汽油安定性越好。（四）無(wú)腐蝕性汽油的腐蝕性說(shuō)明汽油對(duì)金屬的腐蝕能力。汽油的主要組分是烴類(lèi)，任何烴對(duì)金屬都無(wú)腐蝕作用。但若汽油中含有一些非烴雜質(zhì)，如硫及含硫化合物、水溶性酸堿、有機(jī)酸等，都對(duì)金屬有腐蝕作用。評(píng)定汽油腐蝕性的指標(biāo)有酸度、硫含量、銅片腐蝕、水溶性酸堿等。酸度指中和100毫升油品中酸性物質(zhì)所需的氫氧化鉀（KOH）毫克數(shù)，單位為毫克KOH/100毫升。銅片腐蝕是用銅片直接測(cè)定油品中是否存在活性硫的定性方法。水溶性酸堿是在油品用酸堿精制后，因水洗過(guò)程操作不良?xì)埩粼谄椭械目扇苡谒乃嵝曰驂A性物質(zhì)